JPH0521501A - ワイヤボンデイング装置における高周波検出装置及びその方法 - Google Patents

ワイヤボンデイング装置における高周波検出装置及びその方法

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JPH0521501A
JPH0521501A JP3194983A JP19498391A JPH0521501A JP H0521501 A JPH0521501 A JP H0521501A JP 3194983 A JP3194983 A JP 3194983A JP 19498391 A JP19498391 A JP 19498391A JP H0521501 A JPH0521501 A JP H0521501A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 異常放電時に高周波が発生したことを検出
し、該検出出力により高周波が発生し異常放電が行われ
ていることを告知するようにして装置の信頼性を向上さ
せて最適なボール径を形成する。 【構成】 高周波検出回路13により放電電極10から
発生する高周波を検出できるようにして異常放電が発生
したことを検知できるようにした。その結果、キャピラ
リ9内にボールが埋没する等の事故を未然に防ぐことが
できると共に良好なボール径を有するボールを形成する
ことができる。また、異常放電であることを速やかに告
知できるので装置の信頼性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの組立
工程において、第1ボンディング点、例えば半導体チッ
プ上の電極と第2ボンディング点、例えばリードフレー
ムに配設された外部リードとをワイヤを用いて接続する
ワイヤボンディング装置に関する。
【0002】
【従来技術】従来、金線又は銅,アルミニウムなどのワ
イヤを用いて第1ボンディング点となる半導体チップ上
の電極と第2ボンディング点となるリードとを接続する
装置としては、図2に示す回路を用いてボールを形成す
るワイヤボンディング装置が知られている。
【0003】図2に示すように、高電圧を発生する電源
回路1は、抵抗Rを介して高電圧定電流素子2のE1
子と接続されている。この高電圧定電流素子2は、トラ
ンジスタ(又はFET)で構成されており、E1 端子は
エミッタ(又はソース)、B1 端子はベース(又はゲー
ト)、C1 端子はコレクタ(又はドレイン)である。
【0004】前記B1 端子は、差動増幅器3の出力側と
接続されている。この増幅器3の入力側の一端は、電源
回路1と接続され、他端は基準電圧発生回路4を介して
抵抗Rと接続されている。また、C1 端子は、スイッチ
回路5を介して放電電極10と接続されている。スイッ
チ回路5は、このスイッチ回路5を一定時間オン/オフ
するタイマ6と接続されており、このタイマ6は、トリ
ガ信号Trによって駆動される。また、ワイヤ8はキャ
ピラリ9に挿通され、クランパ7は電源回路1と接続さ
れている。
【0005】上記構成よりなる装置を用いてボールの形
成を行うには、外部からのトリガ信号Trによってタイ
マ6によりスイッチ回路5が駆動されてスイッチがオン
になる。このスイッチ回路5の5a側の端子には、最大
約1200V程度の電圧がかかっている。したがって、
このスイッチのオンによって放電電極10に高電圧が印
加されてワイヤ8の先端との間で放電が開始される。そ
して、電源回路1からの高圧電源により抵抗Rの両端に
誘起される電圧は、基準電圧発生回路4及び差動増幅器
3に入力される。そして、基準電圧発生回路4で形成さ
れる基準電圧との差電圧が差動増幅器3より出力されて
1 端子がバイアスされて高電圧定電流素子2は定電流
制御を行う。そして、放電電極10とワイヤ8間の放電
エネルギーEによりワイヤの先端を溶融してボール状に
形成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置では、以下のような欠点がある。すなわち、
【0007】従来の装置では、差動増幅器3により電
圧制御が行われて高電圧定電流素子2により定電流制御
されるが、この差動増幅器3には比較的高利得なアンプ
が用いられているので、位相遅れ等が発生して速やかな
制御がなされず、定電流を安定して維持することができ
ないという欠点がある。その結果、位相遅れが発生して
定電流制御が安定せず放電維持用のスパーク放電電流の
減少により適正電流が得られないため、良好なボール形
成ができないという欠点がある。
【0008】また、従来の装置では、放電電極10が
酸化状態や侵蝕された状態であるような場合には、異常
放電が発生し該放電時に数百KHz〜数MHzの高周波
が発生する。このような高周波が発生せずに正常な放電
がなされている時は、図3に示すような正常な電圧波形
が得られるが、高周波が発生して異常放電が行われる
と、波形が乱れて正常な電圧波形が得られない。この異
常放電時には、高周波の影響によりボール径が小さくな
ったり変形することがある。したがって、最適なボール
径を有するボールが得られないという欠点がある。しか
も、この状態で装置を運転し続けると、キャピラリにボ
ールが埋もれてしまい、キャピラリを交換するために装
置の運転を停止させなければならず、作業性が悪くしか
も装置の信頼性が損なわれるという欠点もある。
【0009】そこで、本発明は上記従来技術の欠点に鑑
みてなされたもので、異常放電時に高周波が発生したこ
とを検出し、該検出出力により高周波が発生し異常放電
が行われていることを告知するようにして装置の信頼性
を向上させて最適なボール径を形成することができるワ
イヤボンディング装置における高周波検出装置及びその
方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、キャピラリ先
端から突出したワイヤの先端と放電電極との間に高電圧
を印加することにより放電を起こさせ、その放電エネル
ギーによりワイヤの先端部を溶融してボールを形成する
ワイヤボンディング装置において、電源回路と、該電源
回路と接続された電流制御回路と、該電流制御回路を介
して接続された放電電極と、前記電源回路と接続された
クランパと、前記電流制御回路及び放電電極間と前記ク
ランパとの間で接続された高周波検出回路とを備え、前
記高周波検出回路は、異常放電時に放電電極から発生す
る高周波を検出できるように構成したものである。ま
た、本発明は、電源回路と、該電源回路と接続された電
流制御回路と、該電流制御回路を介して接続された放電
電極と、前記電源回路と接続されたクランパと、前記電
流制御回路及び放電電極間と前記クランパとの間で接続
された高周波検出回路とを備え、前記高周波検出回路に
より異常放電時に放電電極から発生する高周波が検出さ
れた場合には告知手段により告知させるようにしたもの
である。更に、本発明に係る高周波検出方法は、キャピ
ラリ先端から突出したワイヤの先端と放電電極との間に
高電圧を印加することにより放電を起こさせ、その放電
エネルギーによりワイヤの先端部を溶融してボールを形
成するワイヤボンディング装置であって、異常放電時に
放電電極から発生する高周波を検出できるようにしたも
のである。
【0011】
【実施例】次に、本発明に係るワイヤボンディング装置
における高周波検出装置の実施例を説明する。
【0012】図1は、本発明に係るワイヤボンディング
装置の回路の構成を示す図である。なお、図2に示す従
来装置の構成と同じ機能及び構成よりなるものは同じ符
合を用いて説明する。
【0013】図1において、高電圧を発生する電源回路
1は、電流制御回路12と接続されている。この電流制
御回路12は、定電流回路12aと高電圧定電流開閉素
子12bとで構成されている。定電流回路12aは、定
電流を生成して後段の高電圧定電流開閉素子12bに供
給するものである。また、高電圧定電流開閉素子12b
は、従来の高電圧定電流素子2とほぼ同様の素子が使用
されているが、従来の高電圧定電流素子2は定電流制御
を行い、最大約1200V程度の電圧は、後段のスイッ
チ回路5に加わっているのに対して、本実施例では高電
圧定電流開閉素子12bに当該電圧がかけられている。
この高電圧定電流開閉素子12bは、トランジスタ(又
はFET)で構成されており、E2 端子はエミッタ(又
はソース)、B2 端子はベース(又はゲート)、C2
子はコレクタ(又はドレイン)である。前記B2 端子
は、電源回路1と電流制御回路12との間に接続された
駆動電源回路11を介してスイッチ回路5と接続されて
おり、これらによってループが形成されている。そし
て、このスイッチ回路5には、このスイッチ回路5を一
定時間オン/オフするタイマ6と接続されており、この
タイマ6は、トリガ信号Trによって駆動される構成と
なっている。
【0014】また、高電圧定電流開閉素子12bのC2
端子は、放電電極10と接続されており、またこのC2
端子及び放電電極10間とクランパ7との間には、高周
波検出回路13が接続されている。この高周波検出回路
13は、ダイオード等よりなる検波回路で構成されてい
る。この高周波検出回路13は、数百KHz〜数MHz
の広帯域の周波数を検出することができる。この高周波
検出回路13で放電電極10から放電時(放電時とは、
放電が開始された時及び放電が行われている間も含
む。)に高周波が発生していることが検出された場合に
は、その検出信号に基づいて図示せぬ制御回路内で異常
放電が発生しているものと判定して表示機又は警報器等
による告知手段(図示せず)により告知させることがで
きる。この告知に基づいて自動又は外部の操作手段を操
作して装置の運転を停止させる。また、キャピラリ9に
はワイヤ8が挿通されている。
【0015】上記構成よりなる装置を用いてボールの形
成を行うには、外部からのトリガ信号Trによってタイ
マ6が駆動されてスイッチ回路5が駆動される。一方、
電流制御回路12の定電流回路12aの後段の高電圧定
電流開閉素子12bには、前記スイッチ回路5のスイッ
チが閉じてオンされ、高電圧定電流開閉素子12bのB
2 端子がバイアスされて該素子12bが駆動されてE2
とC2 端子間に最大約1200V程度の電圧が印加され
る。そして、放電電極10とワイヤ8の先端との間で放
電を起こさしめ、その放電エネルギーEによりワイヤ8
の先端を溶融してボール状に形成する。この時のE2
2 間に流れる電流はほぼ一定の電流が流れている。そ
して、本実施例によれば、放電電極10とワイヤ8間で
の電極間距離の変化やスパーク放電電極の酸化等により
スパーク放電が不安定になった場合であっても、高電圧
定電流開閉素子12bのスイッチングが速やかになされ
るので、応答速度が早く位相遅れ等のない高速スイッチ
ングが可能となると共に装置がシンプルになる。
【0016】一方、本実施例では前記C2 端子及び放電
電極10間とクランパ7との間に高周波検出回路13が
設けられているので、放電電極10の酸化状態や浸蝕状
態に起因して放電時に図3に示すような高周波が発生し
て異常放電が発生している場合には、この高周波を検出
して図示せぬ表示機や警報等の告知手段により高周波が
発生したことを告知させる。この告知手段からの情報に
基づいて自動的に又は図示せぬ操作手段を操作して装置
の運転を停止させることによって高周波の発生によりボ
ール径が小さくなったり変形したボールが形成されてキ
ャピラリ9内にボールが埋没する等の事故を未然に防ぐ
ことができる。そして、放電電極10を点検して清掃,
交換等をすることによって安定したスパーク放電を行い
装置の連続運転が可能となる。
【0017】なお、本実施例では、上記告知手段による
告知は、高周波検出回路13で検出される周波数がセル
フティーチ時等で予め図示せぬ制御回路内に設定された
値以上の場合にのみ告知するようにしてもよい。その
他、この告知させるタイミング及び条件等は、装置の状
態等によって適宜設定することができる。
【0018】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、高周波
発生により異常放電が発生した場合にこの高周波を検出
して異常放電であることが確認できるので、キャピラリ
内にボールが埋没する等の事故を未然に防ぐことができ
ると共に良好なボール径を有するボールを形成すること
ができる。また、本発明によれば、高周波が発生して異
常放電が行われる危険性があることを速やかに告知さ
せ、しかもその告知情報に基づいて装置の運転を停止さ
せるようにしたので、装置の信頼性が向上する効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係るワイヤボンダー用ボール
形成装置の回路の構成を示す図である。
【図2】図2は、従来のワイヤボンダー用ボール形成装
置の回路の構成を示す図である。
【図3】図3は、正常波形と高周波が発生して異常放電
がなされていることを示す電圧波形図である。
【符合の説明】
1 電源回路 5 スイッチ回路 12 電流制御回路 12a 定電流回路 12b 高電圧定電流開閉素子 13 高周波検出回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャピラリ先端から突出したワイヤの先
    端と放電電極との間に高電圧を印加することにより放電
    を起こさせ、その放電エネルギーによりワイヤの先端部
    を溶融してボールを形成するワイヤボンディング装置に
    おいて、 電源回路と、該電源回路と接続された電流制御回路と、
    該電流制御回路を介して接続された放電電極と、前記電
    源回路と接続されたクランパと、前記電流制御回路及び
    放電電極間と前記クランパとの間で接続された高周波検
    出回路とを備え、前記高周波検出回路は、異常放電時に
    放電電極から発生する高周波を検出できるようにしたこ
    とを特徴とするワイヤボンディング装置における高周波
    検出装置。
  2. 【請求項2】 キャピラリ先端から突出したワイヤの先
    端と放電電極との間に高電圧を印加することにより放電
    を起こさせ、その放電エネルギーによりワイヤの先端部
    を溶融してボールを形成するワイヤボンディング装置に
    おいて、 電源回路と、該電源回路と接続された電流制御回路と、
    該電流制御回路を介して接続された放電電極と、前記電
    源回路と接続されたクランパと、前記電流制御回路及び
    放電電極間と前記クランパとの間で接続された高周波検
    出回路とを備え、前記高周波検出回路により異常放電時
    に放電電極から発生する高周波が検出された場合には告
    知手段により告知させるようにしたことを特徴とするワ
    イヤボンディング装置における高周波検出装置。
  3. 【請求項3】 キャピラリ先端から突出したワイヤの先
    端と放電電極との間に高電圧を印加することにより放電
    を起こさせ、その放電エネルギーによりワイヤの先端部
    を溶融してボールを形成するワイヤボンディング装置で
    あって、異常放電時に放電電極から発生する高周波を検
    出できるようにしたことを特徴とするワイヤボンディン
    グ装置における高周波検出方法。
JP3194983A 1991-07-10 1991-07-10 ワイヤボンデイング装置における高周波検出装置及びその方法 Pending JPH0521501A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS549576A (en) * 1977-06-24 1979-01-24 Shinkawa Seisakusho Kk Method of detecting formed pole at wire bonding unit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS549576A (en) * 1977-06-24 1979-01-24 Shinkawa Seisakusho Kk Method of detecting formed pole at wire bonding unit

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