(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤボンディング方法によって電子部品の電極上に突起電極部を形成するバンプボンディング装置において、電子部品を保持するステージ部と、該電子部品の電極上に突起電極部を形成するためのヘッド部を有し、該ヘッド部は、金線を保持しながら送り量を制御するクランパ部と、該金線を所定の形状にして電子部品の電極上に突起電極部を形成するキャピラリー部と、該キャピラリー部を保持しながら加振するホーン部と、該クランパ部と該ホーン部を保持するホルダー部と、該クランパ部と該ホルダー部との間に挿入して該ヘッド部の振動の伝達状態を変える緩衝部とからなるバンプボンディング装置。
【請求項２】
ワイヤボンディング方法によって電子部品の電極上に突起電極部を形成するバンプボンディング装置において、電子部品を保持するステージ部と、該電子部品の電極上に突起電極部を形成するためのヘッド部を有し、該ヘッド部は、金線を保持しながら送り量を制御するクランパ部と、該金線を所定の形状にして電子部品の電極上に突起電極部を形成するキャピラリー部と、該キャピラリー部を保持しながら加振するホーン部と、該クランパ部と該ホーン部を保持するホルダー部と、該クランパ部に取りつけて該ヘッド部の振動の伝達状態を変える緩衝部とからなるバンプボンディング装置。
【請求項３】
緩衝部はゴム材である請求項１または２記載のバンプボンディング装置。
【請求項４】
該クランパ部への該緩衝部の取りつけは、該緩衝部の長手方向の片側のみとする請求項２記載のバンプボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の電極上に突起電極部を形成するバンプボンディング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来例のバンプボンディング装置を図３から図７に基づいて説明する。
【０００３】
図３は、電子部品２の電極１６上にバンプを形成するバンプボンディング装置を示す図である。
【０００４】
吸着コレット７にてトレイ８より供給された電子部品２を、昇温されたヒートブロック６上面に固定する。そしてヘッド部１４（詳細後述）にて電子部品２の電極１６上にバンプを形成する。そして吸着コレット７にて、電子部品２はトレイ８′に収納される。
【０００５】
図４に示すように、従来例のバンプボンディングヘッド部１４は、ヒータ５を有するヒートブロック６上に電子部品２を載置固定し、ヒートブロック６によって電子部品２を介してボンディング領域である電極１６を加熱する。ワイヤ３はクランパ９を介してキャピラリー４に供給される。高周波発信器１１からの高周波がピエゾ素子等で構成される超音波振動発振子１７に伝えられ、超音波振動発振子１７が出す超音波振動を超音波ホーン１０が増幅して先端に設けられたキャピラリー４に伝える。超音波ホーン１０は、ホーンホルダー１２に上下方向に回転可能に支持点１８で支持され、リニアモータ１３によって支持点１８を支点にして上下方向に回転し、先端に設けたキャピラリー４を上下に移動させる。そして、バンプボンディング装置とヒートブロック６とは、ＸＹ方向に相対移動可能になっている。
【０００６】
従来例のバンプボンディング方法の動作を図５から図７に基づいて説明する。
図５のフローチャートに示すように、まず、先端にファーストボンディング用のボール１９を形成したワイヤ３を保持したキャピラリー４が原点から下降し、図６に示すように、ヒートブロック６上に載置固定された電子部品２の電極１６上に、前記ボール１９によって、通常のワイヤボンディングの電極側ボンディングであるファーストボンディングをする。
【０００７】
上記ファーストボンディングの後、キャピラリー４が一旦上昇して再び下降し、先にファーストボンディングした電極上のファーストボンディング位置近傍に、通常のワイヤボンディングのリード側ボンディングであるセカンドボンディングをし、再び上昇して、セカンドボンディング位置でワイヤ３を切断し、図７に示すように、ワイヤ３で構成する突起電極部２０を形成する。
【０００８】
突起電極部２０を形成後、キャピラリー４は、更に上昇すると共に、次のファーストボンディング用のボール１９をワイヤ３の先端に形成して原点に戻る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来例の構成では、ホーンホルダー１２がリニアモータ１３によって高速に動かされるとき、リニアモータ１３から発生する周波数成分の一部がホーンホルダー１２の固有振動数と一致し、クランパ９や超音波ホーン１０などを発振させてしまうため、リニアモータ１３へのゲインを落とす、あるいは、一定周波数以上の周波数をカットするなどの対応を必要とし、駆動の高速化、高速位置決めができないという問題点がある。
【００１０】
本発明は、上記の問題点を解決し、高速駆動、高速位置決めが可能となり、ボンディングタクトが短いバンプボンディング装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のバンプボンディング装置においては、電子部品を保持するステージ部と、該電子部品の電極上に突起電極部を形成するためのヘッド部を有し、該ヘッド部は、金線を保持しながら送り量を制御するクランパ部と、該金線を所定の形状にして電子部品の電極上に突起電極部を形成するキャピラリー部と、該キャピラリー部を保持しながら加振するホーン部と、該クランパ部と該ホーン部を保持するホルダー部と、該クランパ部と該ホルダー部との間に挿入して該ヘッド部の振動の伝達状態を変える緩衝部とからなるようにしたものである。この発明によれば、高速駆動、高速位置決めが可能となり、ボンディングタクトが短いバンプボンディング装置を提供することができる。
【００１２】
また本発明の他のバンプボンディング装置においては、電子部品を保持するステージ部と、該電子部品の電極上に突起電極部を形成するためのヘッド部を有し、該ヘッド部は、金線を保持しながら送り量を制御するクランパ部と、該金線を所定の形状にして電子部品の電極上に突起電極部を形成するキャピラリー部と、該キャピラリー部を保持しながら加振するホーン部と、該クランパ部と該ホーン部を保持するホルダー部と、該クランパ部に取りつけて該ヘッド部の振動の伝達状態を変える緩衝部とからなるようにしたものである。
【００１３】
この発明によっても、高速駆動、高速位置決めが可能となり、ボンディングタクトが短いバンプボンディング装置を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、電子部品を保持するステージ部と、該電子部品の電極上に突起電極部を形成するためのヘッド部を有し、該ヘッド部は、金線を保持しながら送り量を制御するクランパ部と、該金線を所定の形状にして電子部品の電極上に突起電極部を形成するキャピラリー部と、該キャピラリー部を保持しながら加振するホーン部と、該クランパ部と該ホーン部を保持するホルダー部と、該クランパ部と該ホルダー部との間に挿入して該ヘッド部の振動の伝達状態を変える緩衝部とからなるようにしたものであり、高速駆動、高速位置決めが可能となり、ボンディングタクトが短くなるという作用を有する。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の発明は、電子部品を保持するステージ部と、該電子部品の電極上に突起電極部を形成するためのヘッド部を有し、該ヘッド部は、金線を保持しながら送り量を制御するクランパ部と、該金線を所定の形状にして電子部品の電極上に突起電極部を形成するキャピラリー部と、該キャピラリー部を保持しながら加振するホーン部と、該クランパ部と該ホーン部を保持するホルダー部と、該クランパ部に取りつけて該ヘッド部の振動の伝達状態を変える緩衝部とからなるようにしたものであり、同様の作用を有する。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、緩衝部はゴム材であるので、同様の作用を有する。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、該クランパ部への該緩衝部の取りつけは、該緩衝部の長手方向の片側のみとするので、同様の作用を有する。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図２を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は、第一の実施の形態を示す斜視図であるが、図４に示す従来例と同じ部分を省略して、本実施例の要部を示している。
【００１９】
図４に示す従来例と異なる点は、ホーンホルダー１２とクランパ９との間に、緩衝材２１が挿入されている点である。ホーンホルダー１２全体は、後部に設置されているリニアモータ１３によって支点１８を中心に揺動しているが、該リニアモータ１３を励磁したときに、ホーンホルダー１２全体の固有振動数と一致する成分があるとホーンホルダー１２全体が発振してしまう。従って、ホーンホルダー１２全体の振動状態を変えるために緩衝材２１を挿入する。該緩衝材２１にはゴム材を用い、本実施例ではウレタンゴム、ネオプレンゴム、ニトリルゴムなどを用いた。ホーンホルダー１２とクランパ９との締結はボルトを用い、ホーンホルダー１２とクランパ９とで緩衝材２１を挟み込む形をとっている。
【００２０】
次に、本発明の具体例を説明する。
（実施例１）
緩衝材がウレタンゴムの場合、厚さ１mm、面積約２cm2、圧力３kg／cm2とした。この結果、カットしなければならない周波数は２００Hz程度少なくなった。
【００２１】
なお、以上の説明では、バンプボンディング装置として説明したが、同様のボンディングプロセスであるワイヤボンディング装置についても同様に実施可能である。
【００２２】
また緩衝材は樹脂など、緩衝効果があればゴム以外のものでもよい。
また緩衝材をクランパの別の場所に取りつけるなど、位置を変えても良い効果が得られる。
【００２３】
（実施の形態２）
図２は、第二の実施の形態を示す斜視図であるが、図１に示す第一の実施の形態と同じ部分を省略して、本実施例の要部を示している。
【００２４】
図１に示す第一の実施の形態と異なる点は、ホーンホルダー１２とクランパ９との間に、緩衝材２１が挿入されているのではなく、クランパ９に緩衝材２１が取りつけてある点である。
【００２５】
緩衝材２１は振動を吸収するためクランパ９に接触させるが、高速で稼働するために緩衝材２１とクランパ９との相対位置がずれる、あるいは緩衝材２１が脱落する可能性がある。そこで、ホルダー２２が緩衝材２１を保持する構造とし、ホルダー２２とクランパ９とを固定した。
【００２６】
緩衝材２１にはゲルを用い、ホルダー２２とクランパ９との締結はボルトを用いた。
【００２７】
ホルダー２２とクランパ９とは図２に示すように、前部は締結していない。後部をボルト２本を用いて締結した。２本用いることによって緩衝材２１とクランパ９との相対位置がずれることはない。
【００２８】
本実施例では上記のようにホルダー２２とクランパ９とを締結したが、他の締結方法でもかまわない。
【００２９】
次に、本発明の具体例を説明する。
（実施例２）
緩衝材がゲルの場合、縦８mm、横４mm、長さ５０mm、体積約１６００mm2とした。この結果、実施例１と同様にカットしなければならない周波数は２００Hz程度少なくなった。
【００３０】
ホルダー２２は、厚さ０．１mmの板金とした。
なお、以上の説明では、バンプボンディング装置として説明したが、同様のボンディングプロセスであるワイヤボンディング装置についても同様に実施可能である。
【００３１】
また緩衝材は樹脂など、緩衝効果があればゲル以外のものでもよい。
またホルダー２２は板金に限らず、他の材料でも可能である。
【００３２】
また緩衝材をクランパの別の場所に取りつけるなど、位置を変えても良い効果が得られる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高速駆動、高速位置決めが可能となり、ボンディングタクトが短くなるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるバンプボンディング装置のヘッド部を示す斜視図
【図２】本発明の一実施の形態によるバンプボンディング装置のヘッド部を示す斜視図
【図３】従来例のバンプボンディング装置を示す斜視図
【図４】従来例のバンプボンディング装置のヘッド部を示す側断面図
【図５】従来例の動作を示すフローチャート
【図６】従来例の動作を示す工程図
【図７】従来例によって形成されるバンプ形状を示す側面図
【符号の説明】
１  ＸＹテーブル
２  電子部品
３  ワイヤ
４  キャピラリー
５  ヒータ
６  ヒートブロック
７  吸着コレット
８，８′トレイ
９  クランパ
１０  超音波ホーン
１１  高周波発信器
１２  ホーンホルダー
１３  リニアモータ
１４  ヘッド部
１６  電極
１７  超音波振動発振子
１８  支点
１９  ボール
２０  突起電極部
２１  緩衝材
２２  ホルダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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