DE4421770A1 - Vorrichtung zur Kugelerzeugung beim Drahtbonden, sein Steuerverfahren und Drahtbondevorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur Kugelerzeugung beim Drahtbonden, sein Steuerverfahren und Drahtbondevorrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kugelerzeugung beim Halbleiter-Drahtbonden, sein Steuerverfahren sowie eine Drahtbondevorrichtung und insbesondere eine Kugelerzeugungs­ vorrichtung, bei der Steuerparameter zur Funkenentladung als digitale Daten eingestellt werden.
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Kugeler­ zeugungsvorrichtung bei einer herkömmlichen Drahtbondevor­ richtung (nachstehend als Drahtbonder bezeichnet) zeigt, die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 57-39055 offenbart ist. Mit 1 ist in dieser Figur ein Draht zum Bonden bezeich­ net, wobei sich ein Ende (das untere Ende) des Drahtes durch eine Kapillare 2 nach unten erstreckt. Unter dem Draht 1 ist eine elektrische Schweißelektrode 3 angeordnet, die durch An­ legen einer Hochspannung an das untere Ende des Drahtes 1 eine Entladung auslöst. Das Ende des Drahtes 1 geht durch eine Klemmvorrichtung 4 hindurch und verläuft derart nach oben, daß der Draht 1 um eine Drahtspule 5 gewickelt ist. Mit 1a ist eine Kugel bezeichnet, die an dem unteren Ende des Drahtes 1 infolge der Funkenentladung erzeugt wird.
Die herkömmliche Kugelerzeugungsvorrichtung weist außerdem eine Entladespannungs-Generatorschaltung 6 zum Anlegen einer Hochspannung (beispielsweise 2200 V und höher) zwischen der elektrischen Schweißelektrode 3 und dem unteren Ende des Drahtes 1, ein Stromeinstell-Potentiometer 7a, eine Entlade­ strom-Speiseschaltung 7 zum Speisen eines durch das Stromein­ stell-Potentiometer 7a eingestellten konstanten Entladestroms zwischen der elektrischen Drahtelektrode 3 und dem Draht 1, ein Entladezeit-Potentiometer 8a, eine Entladezeit-Steuer­ schaltung 8 zum Voreinstellen oder Abgleichen einer Entlade­ zeit der Entladestrom-Speiseschaltung 7, eine Steuerschaltung 9 zum Ausgeben eines Auslösesignals an die Entladespannungs- Generatorschaltung 6 und an die Entladezeit-Steuerschaltung 8 im Ansprechen auf die Eingabe eines Startsignals aus einer (nicht dargestellten) Drahtbonder-Steuereinrichtung, eine Lückenspannungs-Erfassungsschaltung 10 zum Ausgeben eines Lückenspannungssignals S1 durch Erfassen einer Lückenspannung Vg zwischen der elektrischen Schweißelektrode 3 und dem unte­ ren Ende des Drahtes 1, eine Entladezustands-Bestimmungs­ schaltung 11 zum Bestimmen, ob der durch die Lückenspannungs- Erfassungsschaltung 10 erfaßte Wert größer oder kleiner als ein Bezugswert ist, und eine Bestimmungsergebnis-Ausgabe­ schaltung 12 zum Ausgeben eines Entladezustandssignals auf, so daß auf einer (nicht dargestellten) Anzeigeeinheit der Drahtbonder-Steuereinrichtung in Abhängigkeit von dem durch die Bestimmungsergebnis-Ausgabeschaltung 12 erzeugten Bestim­ mungsergebnis angezeigt wird, ob der Entladezustand normal ist oder nicht.
Fig. 8 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil des Drahtendes und der elektrischen Schweißelektrode vor einer Kugelerzeugungsphase (vor der Funkenentladung) zeigt. Fig. 9 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil des Drahtendes und der elektrischen Schweißelektrode zeigt, nachdem eine Ku­ gel erzeugt worden ist (nach der Funkenentladung).
Fig. 10 zeigt einen zeitverlauf der Arbeitsweise des herkömm­ lichen Drahtbonders. In Fig. 10 bezeichnen Bezugszeichen A bis D jeweils den Drahtbonde-Zeitverlauf des Drahtes 1 (hauptsächlich in Bezug auf den zeitverlauf des Ziehens des Drahtes zu einem integrierten Halbleiter-Schaltkreis), den Zeitverlauf der Eingabe des Startsignals S9, den zeitverlauf der Kugelerzeugung und den zeitverlauf der Ausgabe des Be­ stimmungsergebnis-Signals S10.
Nachstehend wird die Arbeitsweise des herkömmlichen Drahtbon­ ders beschrieben. Wird das Startsignal von dem nicht darge­ stellten Drahtbonder in die Steuerschaltung 9 eingegeben, sendet die Steuerschaltung 9 dieses daraufhin sowohl zu der Entladespannungs-Generatorschaltung 6 als auch zu der Entla­ dezeit-Steuerschaltung 8 zum Ansteuern der beiden Schaltun­ gen. Die Entladespannungs-Generatorschaltung 6 erzeugt eine Hochspannung (2200 V oder höher), wodurch ein Funken zwischen dem Ende des Drahtes 1 und der elektrischen Schweißelektrode 3 ausgelöst und dadurch ein Entladeweg erzeugt wird. Bei der Auslösung des Funkens schaltet die Entladezeit-Steuerschal­ tung 8 die Entladestrom-Speiseschaltung 7 ein, die dann für eine festgelegte Dauer betrieben wird, die durch das Entlade­ zeit-Potentiometer 8a voreingestellt ist. Der Betrieb der Entladestrom-Speiseschaltung 7 verursacht, daß ein Strom, dessen Größe durch das Stromeinstell-Potentiometer 7a be­ stimmt wird, durch den Entladeweg zwischen dem Ende des Drahtes 1 und der elektrischen Schweißelektrode 3 fließt. Die Stromwärme, die sich aus dem Strom ergibt, der durch den Draht 1 für die festgelegte Zeitdauer geflossen ist, schmilzt die Spitze des Drahtes 1, wodurch sich darauf eine Kugel 1a bildet.
Die Entladezustands-Bestimmungsschaltung 11 bestimmt, ob die Kugel 1a erfolgreich erzeugt worden ist, im Ansprechen auf die Lückenspannungs-Erfassungsschaltung 10, die die Lücken­ spanung Vg während einer Kugelerzeugung aufnimmt. Das Bestim­ mungsergebnis wird als Ausgangssignal von der Bestim­ mungsergebnis-Ausgabeschaltung 12 an den Drahtbonder übertra­ gen.
Die vorstehend beschriebene herkömmliche Kugelerzeugungsvor­ richtung bestimmt die Entladezeit und die Größe des Entlade­ stroms für die Kugelerzeugung in Abhängigkeit von der Größe (dem Durchmesser) einer erforderlichen Kugel 1a, einer Entla­ delückenlänge (dem Abstand zwischen dem Ende des Drahtes 1 und der elektrischen Schweißelektrode 3) und anderen Fakto­ ren. Da sich die Entladelückenlänge abhängig von der Verände­ rung der Zufuhrgeschwindigkeit des Drahtes 1 verändert, gleicht eine Bedienungsperson auf analoge Weise die Entlade­ zeit und die Größe des Entladestroms ab, indem sie das Entla­ dezeit-Potentiometer 8a und das Stromeinstell-Potentiometer 7a manuell einstellt. Im einzelnen wird mehrmals nutzloses Test-Bonden auf Grundlage von Versuch und Irrtum durchge­ führt, bis die Bedienungsperson aus eigener Erfahrung schließlich die Entladezeit und den Entladestrom bestimmt.
Eine solche Einstellung leidet unter Veränderung von Vorrich­ tung zu Vorrichtung. Das manuelle Einstellen des Entladezeit- Potentiometers 8a und des Stromeinstell-Potentiometers 7a auf genaue Einstellungen ist eine schwierige, zeitaufwendige und uneffektive Aufgabe.
Die Erfindung ist in Anbetracht der vorstehenden Probleme entwickelt worden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugelerzeugungsvorrichtung, sein Steuerverfahren und einen Drahtbonder zu schaffen, bei denen Veränderungen in­ folge von Unterschieden zwischen einzelnen Bedienungspersonen oder zwischen Vorrichtungen beseitigt werden und durch eine Regelung einer Drahtbonder-Steuereinrichtung auf Grundlage der Überwachung des Entladezustands eine genaue Kugelerzeu­ gung ohne Einflüsse nicht steuerbarer Faktoren wie Verände­ rungen der Entladelückenlänge durchgeführt wird, die durch Veränderung der Zufuhrgeschwindigkeit eines Bonddrahts ent­ stehen.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Kugelerzeu­ gungsvorrichtung eine Parameter-Einstelleinrichtung zum digi­ talen Einstellen der die Funkenentladung steuernden Parameter auf.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Parameter- Einstelleinrichtung eine Seriellübertragungs-Steuerschaltung zum Steuern der Eingabe bzw. Ausgabe der seriellen Eingangs­ daten, die Kugelerzeugungsbedingungen angeben, zu einer Drahtbonder-Steuereinrichtung und der seriellen Ausgangsdaten auf, die ein Entladezustands-Ausgangssignal darstellen.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Pa­ rameter-Einstelleinrichtung außerdem eine Entladestrom-Ein­ stellschaltung, die die digitalen Entladestrom-Daten, die in den durch die Drahtbonder-Steuereinrichtung ausgegebenen se­ riellen Eingangsdaten enthalten sind, in einen Entladestrom- Befehlswert umwandelt und den Befehlswert ausgibt, und eine Entladezeit-Steuerschaltung auf, die die Entladezeit gemäß den in den seriellen Eingangsdaten enthaltenen digitalen Entladezeit-Daten steuert.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Parametereinstell-Einrichtung außerdem eine Entladestrom-Ein­ stellschaltung, die die digitalen Entladestrom-Daten, die in den durch die Drahtbonder-Steuereinrichtung ausgegebenen se­ riellen Eingangsdaten enthalten sind, in einen Entladestrom- Befehlswert umwandelt und den Befehlswert ausgibt, und eine Entladewärme-Steuerschaltung auf, die die Wärmemenge steuert, die in dem Draht während der Entladung gemäß den in den se­ riellen Eingangsdaten enthaltenen digitalen Wärmemengen-Daten erzeugt wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Kugelerzeugungsvorrichtung außerdem eine Entladezustands-Be­ stimmungsschaltung auf, die durch Bestimmen, ob der Entla­ dezustand-bei einer Funkenentladung ein erfolgreicher Funken­ entladezustand, ein fehlerhafter Funkenentladezustand oder ein Zustand eines kurzgeschlossenen Drahtes ist, ein Bestim­ mungsergebnis zu der Seriellübertragungs-Steuerschaltung aus­ gibt, wodurch das Bestimmungsergebnis als serielle Ausgangs­ daten aus der Seriellübertragungs-Steuerschaltung zu der Drahtbonder-Steuereinrichtung übertragen wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Parameter zum Steuern der Funkenentladung als digitale Daten eingestellt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die seriellen Eingangsdaten, die Kugelerzeugungsbedingungen ange­ ben, und die seriellen Ausgangsdaten, die den Entladezustand angeben, zwischen der Kugelerzeugungsvorrichtung und der die Arbeitsweise der Kugelerzeugungsvorrichtung steuernden Draht­ bonder-Steuereinrichtung seriell übertragen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die digitalen Entladestrom-Daten, die in den durch die Drahtbon­ der-Steuereinrichtung ausgegebenen seriellen Eingangsdaten enthalten sind, in einen Entladestrom-Befehlswert umgewan­ delt, der der elektrischen Schweißelektrode zugeführte Entla­ destrom auf Grundlage des Entladestrom-Befehlswertes gesteu­ ert und die Wärmemenge, die in dem Draht zum Bonden während der Entladung erzeugt wird, gemäß den digitalen Wärmemengen- Daten gesteuert, die in den seriellen Eingangsdaten enthalten sind.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird be­ stimmt, ob der Entladezustand bei einer Funkenentladung ein erfolgreicher Funkenentladezustand, ein fehlerhafter Funken­ entladezustand oder ein Zustand eines kurzgeschlossenen Drahtes ist und ein Bestimmungsergebnis als serielle Aus­ gangsdaten aus der Kugelerzeugungsvorrichtung zu der Draht­ bonder-Steuereinrichtung übertragen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Drahtbonder, der eine Kugelerzeugungsvorrichtung ist, die an einem Ende eines Drahtes durch eine Funkenentladung mit einer elektrischen Schweißelektrode eine Kugel erzeugt, eine Ku­ gelerzeugungsvorrichtung auf, die wiederum eine Parameter- Einstelleinrichtung zum Einstellen der die Funkenentladung steuernden Parameter als digitale Daten und eine Drahtbonder- Steuereinrichtung aufweist, die von der Kugelerzeugungsvor­ richtung ein Funkenentladeergebnis der Kugelerzeugungsvor­ richtung aufnimmt, automatisch verändert, die Parameter steu­ ert, die eine darauffolgende Funkenentladung gemäß dem Fun­ kenentladeergebnis steuern, und die derart veränderten Para­ meter zu der Kugelerzeugungsvorrichtung als digitale Daten seriell überträgt.
Die Drahtbonder-Steuereinrichtung sollte eine Einrichtung zum Verändern der die Funkenentladung steuernden Parameter von außerhalb aufweisen.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus des Drahtbonders gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild, das einen Teil (Schweiß­ elektroden-Stromversorgung) der Kugelerzeugungsvorrichtung des Drahtbonders gemäß Fig. 1. ausführlich darstellt.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, das die Arbeitsschritte des Drahtbonders gemäß Fig. 1 darstellt.
Fig. 4 zeigt Zeitverläufe, die den Arbeitsablauf des Draht­ bonders gemäß Fig. 1 darstellen.
Fig. 5 zeigt Zeitverläufe, die veranschaulichen, wie der Ent­ ladezustand bei der erfindungsgemäßen Kugelerzeugungsvor­ richtung bestimmt wird.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild, das den Aufbau des Draht­ bonders gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer her­ kömmlichen Kugelerzeugungsvorrichtung darstellt.
Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht eines Drahtendes und einer elektrischen Schweißelektrode vor der Erzeugung einer Kugel.
Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht eines Drahtendes und einer elektrischen Schweißelektrode nach der Erzeugung einer Kugel.
Fig. 10 zeigt Zeitverläufe, die den Arbeitsablauf der her­ kömmlichen Kugelerzeugungsvorrichtung darstellen.
Ausführungsbeispiel 1
Nachstehend werden unter Bezug auf die Zeichnung die Ausfüh­ rungsbeispiele beschrieben. Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das den Aufbau des Drahtbonders einschließlich der erfin­ dungsgemäßen Kugelerzeugungsvorrichtung und einer Drahtbon­ der-Steuereinrichtung darstellt. Fig. 2 zeigt ein Block­ schaltbild, das die Speiseschaltung der Schweißelektrode der Kugelerzeugungsvorrichtung genau darstellt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich weist der Drahtbonder die Kugeler­ zeugungsvorrichtung und die Drahtbonder-Steuereinrichtung auf. In Fig. 1 sind diejenigen Teile, die mit denen unter Be­ zug auf Fig. 7 beschriebenen gleichwertig sind, mit denselben Bezugszeichen versehen. Jedoch sind abweichend von der her­ kömmlichen Vorrichtung die erfindungsgemäßen Entladestrom- Speiseschaltung 7 und die Entladezeit-Steuerschaltung 8 nicht mit entsprechenden Potentiometern ausgestattet, d. h. dem Stromeinstell-Potentiometer 7a und dem Entladezeit-Potentio­ meter 8a.
Zusätzlich zu den Teilen 1 bis 12 weist die erfindungsgemäße Kugelerzeugungsvorrichtung außerdem eine Seriellübertragungs- Steuerschaltung 13 zum Steuern der Eingabe bzw. Ausgabe eines seriellen Eingangsdaten-Signals S2, das Kugelerzeugungs­ bedingungen angibt, zu der Drahtbonder-Steuereinrichtung und eine seriellen Ausgangsdaten-Signals S3, das ein Entladezu­ stands-Ausgangssignal darstellt, eine Entladestrom-Einstell­ schaltung 14, die die digitalen Entladestrom-Daten S4, die in den durch die Drahtbonder-Steuereinrichtung ausgegebenen se­ riellen Eingangsdaten S2 enthalten sind, in einen Entlade­ strom-Befehlswert S5 umwandelt und den Wert S5 an eine Ent­ ladestrom-Speiseschaltung 7 ausgibt, eine Entladetaktgeber­ schaltung 15, die in den seriellen Eingangsdaten S2 enthal­ tene digitale Entladezeit-Daten S6 in einen Entladezeit-Be­ fehlswert S7 umwandelt und den Wert S7 an die Entladezeit- Steuerschaltung 8 ausgibt, sowie eine Entladestrom-Erfas­ sungsschaltung 16, die an eine Klemmvorrichtung 4 zum Auf­ nehmen des Stroms angeschlossen ist, der durch den Weg zwi­ schen einem Draht 1 und einer elektrischen Schweißelektrode 3 während der Entladung fließt, damit ein erfaßtes Entlade­ strom-Signal S11 an die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 13 ausgegeben wird, wodurch ein durch die Entladezustands-Be­ stimmungsschaltung 11 ausgegebenes Entladezustands-Signal S8 sowohl an eine Bestimmungsergebnis-Ausgabeschaltung 12 als auch an die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 13 ausgegeben wird.
Die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 13, die Entladestrom- Einstellschaltung 14 und die Entladetaktgeberschaltung 15 bilden eine Parameter-Einstelleinrichtung zum Einstellen von die Funkenentladung steuernden Parametern.
Wie aus dem ausführlichen Blockschaltbild gemäß Fig. 2 er­ sichtlich weist die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 13 einen Photokoppler 13a zum Empfangen der seriellen Eingangs­ daten S2 aus der Drahtbonder-Steuereinrichtung, einen Treiber 13b zum Übertragen der seriellen Ausgangsdaten S3 zu der Drahtbonder-Steuereinrichtung sowie einen hochintegrierten Seriellübertragungs-Schaltkreis (-LSI) 13c zum Aufnehmen ei­ nes Signals aus dem Photokoppler 13a und zum Senden eines Si­ gnals zu dem Treiber 13c auf. Der Seriellübertragungsschalt­ kreis 13c trennt die seriellen Eingangsdaten S2, die über den Photokoppler 13a aus einer Seriellübertragungs-Steuerschal­ tung 25 empfangen werden, in die digitalen Entladestrom-Daten S4 und die digitalen Entladezeit-Daten S6, die zu der Entla­ destrom-Einstellschaltung 14 bzw. der Entladezeit-Steuer­ schaltung 8 übertragen werden.
Die Entladestrom-Einstellschaltung 14 weist ein Entladestrom- Einstellregister 14a, in das die digitalen Entladestrom-Daten S4 aus dem Seriellübertragungs-Schaltkreis 13c eingegeben werden, und einen Digital-Analog-Wandler 14b zur Digital-Ana­ log-Wandlung der digitalen Entladestrom-Daten S4 in ein ana­ loges Signal auf. Die in das Entladestrom-Einstellregister 14a eingegebenen digitalen Entladestrom-Daten S4 werden da­ raufhin durch den Digital-Analog-Wandler 14b in den Entlade­ strom-Befehlswert S5 umgewandelt und der Entladestrom-Be­ fehlswert dann einer Entladestrom-Speiseschaltung 7 zuge­ führt.
Die Entladetaktgeberschaltung 15 weist ein Entladezeitregi­ ster auf, das die durch den Seriellübertragungs-Schaltkreis 13c zugeführten digitalen Entladezeit-Daten S6 in den Entla­ dezeit-Befehlswert S7 umwandelt und dann den Befehlswert S7 ausgibt.
Die Entladezeit-Steuerschaltung 8 weist einen Entladezeit- Zähler 8b, der das Zählen einer Entladezeit bei der Eingabe eines Auslösesignals aus einer Steuerschaltung 9 auslöst, einen Vergleicher 8c, der das Ausgangssignal des Entladezeit- Registers 15 mit dem Ausgangssignal des Entladezeit-Zählers 8b vergleicht und ein Ausgangssignal ausgibt, wenn das Aus­ gangssignal des Entladezeit-Zählers 8b das Ausgangssignal des Entladezeit-Registers 15 übertrifft, und ein Entladezeit- Steuerflipflop 8d auf, wobei das Entladezeit-Steuerflipflop 8d an seinem Ausgangsanschluß ein Signal hohen Pegels an die Entladestrom-Speiseschaltung 7 ausgibt, wenn die Steuerschal­ tung 9 dem Einstellanschluß des Flipflops 8d ein Auslösesi­ gnal zuführt, und das Entladezeit-Steuerflipflop 8d zurückge­ setzt wird und sein Ausgangssignal von hohen auf niedrigen Pegel übergeht, wenn der Vergleicher 8c sein Ausgangssignal dem Rücksetz-Anschluß des Flipflops 8d zuführt.
Die Drahtbonder-Steuereinrichtung weist eine Zentraleinheit bzw. CPU 21, eine Diskettenspeicher-Steuerschaltung 23 zum Lesen der auf einer Diskette 22 gespeicherten Daten, einen Speicher 24 zum Speichern der von der Diskette 22 gelesenen Daten, der durch die Zentraleinheit 21 berechneten Daten und des durch die Zentraleinheit 21 ausgeführten Programms, die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 25 zum Durchführen der seriellen Datenübertragung mit der Seriellübertragungs-Steu­ erschaltung 13 der Kugelerzeugungsvorrichtung, eine Digital­ ausgangs-Steuerschaltung- 26 zum Ausgeben eines Startsignals S9 an die Steuerschaltung 9, das verursacht, daß die Kugeler­ zeugungsvorrichtung mit der Kugelerzeugung beginnt, sowie eine Digitaleingangs-Steuerschaltung 27 auf, an die die Be­ stimmungsergebnis-Ausgabeschaltung 12 der Kugelerzeugungsvor­ richtung ein Bestimmungsergebnis-Signal S10 ausgibt, wobei die Diskettenspeicher-Steuerschaltung 23, der Speicher 24, die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 25, die Digitalaus­ gangs-Steuerschaltung 26 und die Digitaleingangs-Steuerschal­ tung 27 über einen Übertragungsbus 28 alle an die Zentralein­ heit 21 angeschlossen sind. Daten zur Kugelerzeugung wie ein Entladestrom-Wert a und eine Entladezeit b werden vorher auf der Diskette 22 gespeichert.
Die Diskettenspeicher-Steuerschaltung 23 weist eine Parame­ ter-Veränderungseinrichtung zum Aktualisieren der die Funken­ entladung steuernden Parameter von außerhalb auf.
Die seriellen Eingangsdaten S2, die die Seriellübertragungs- Steuerschaltung 25 der Drahtbonder-Steuereinrichtung zu der Seriellübertragungs-Steuerschaltung 13 der Kugelerzeugungs­ vorrichtung überträgt, werden getrennt jeweils in parallele Daten umgewandelt, nämlich die digitalen Entladestrom-Daten S4 und die digitalen Entladezeit-Daten S6. Die digitalen Ent­ ladestrom-Daten S4 werden durch die Entladestrom-Einstell­ schaltung 14 in den Entladestrom-Befehlswert S5 umgewandelt, der dann der Entladestrom-Speiseschaltung 7 zugeführt wird, und die digitalen Entladezeit-Daten S6 werden durch die Ent­ ladetaktgeberschaltung 15 in den Entladezeit-Befehlswert S7 umgewandelt, der dann der Entladezeit-Steuerschaltung 8 zu­ geführt wird. Dadurch kann auf das Stromeinstell-Potentiome­ ter 7a und das Entladezeit-Potentiometer 8a verzichtet wer­ den, die zum Abgleichen des Entladestroms bzw. der Entlade­ zeit beide eine manuelle Bedienung durch eine Bedienungsper­ son benötigen.
Sowohl der Entladestrom-Befehlswert S5 als auch der Entlade­ zeit-Befehlswert S7 können jederzeit durch Verändern der se­ riellen Eingangsdaten S2 abgeglichen werden. Einstellungen zur Funkenentladung können bei jeder Kugelerzeugungsvorrich­ tung einzeln korrigiert werden, indem der Entladestrom-Be­ fehlswert S5 und der Entladezeit-Befehlswert S7 verändert werden, bevor die Digitalausgangs-Steuerschaltung 26 der Drahtbonder-Steuereinrichtung das Startsignal S9 der Steuer­ schaltung 9 zuführt. Dies ermöglicht, daß die Kugelgröße bei jeder Kugelerzeugungsvorrichtung einzeln eingestellt wird.
Während der Kugelerzeugung gibt die Entladezustands-Bestim­ mungsschaltung Funkenentladungsinformationen wie "Entladung im Gang", "fehlerhafte Entladung", "kurzgeschlossener Draht" und dergleichen aus. Die Funkenentladungsinformationen werden zu der Bestimmungsergebnis-Ausgabeschaltung 12 übertragen. Die Funkenentladungsinformationen werden auch als Entladezu­ stands-Signal S8 zu der Seriellübertragungs-Steuerschaltung 13 übertragen, das die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 13 dann als serielle Ausgangsdaten S3 zu der Seriellübertra­ gungs-Steuerschaltung 25 der Drahtbonder-Steuereinrichtung überträgt.
Zum Bestimmen eines Kugelerzeugungszustands überwacht die Drahtbonder-Steuereinrichtung das Entladezustands-Signal S8, das die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 13 der Kugeler­ zeugungsvorrichtung als serielle Ausgangsdaten S3 zu der Seriellübertragungs-Steuerschaltung 25 überträgt, so daß der Drahtbonder die Regelung zur Kugelerzeugung durch Korrigieren der digitalen Entladestrom-Daten S4 und der digitalen Entla­ dezeit-Daten S6 durchführt.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, das die Arbeitsschritte des Drahtbonders darstellt. Fig. 4 zeigt Zeitverläufe, die den Ablauf des Vorgangs darstellen. Bezugszeichen A bis F in Fig. 4 bezeichnen jeweils den Drahtbonde-Zeitverlauf des Drahtes 1 (hauptsächlich in Bezug auf den Zeitverlauf des Ziehens eines Drahtes auf einen Halbleiter-Schaltkreis), den Zeitverlauf der Eingabe des Startsignals S9, den Zeitverlauf der Kugelerzeugung, den Zeitverlauf der Ausgabe des Bestimmungs­ ergebnis-Signals S10, den Zeitverlauf der Ausgabe von Ein­ stellungen (serielle Eingangsdaten S2) und den Zeitverlauf der Ausgabe des Entladezustands-Signals S8.
Nachstehend wird unter Bezug auf das Flußdiagramm gemäß Fig. 3 und den Zeitverlauf gemäß Fig. 4 die Arbeitsweise des Ku­ gelerzeugungsverfahrens unter Verwendung der Vorrichtung be­ schrieben.
Wie aus dem Flußdiagramm gemäß Fig. 3 ersichtlich liest die Zentraleinheit 21 des Drahtbonders Entladestrom-Daten und Entladezeit-Daten von der Diskette 22, die Kugelerzeugungs- Bedingungsdaten (Entladestrom, Entladezeit) für die Kugeler­ zeugungsvorrichtung unter Verwendung der Diskettenspeicher- Steuerschaltung 23 speichert, und speichert sie in dem Spei­ cher 24 ab (Schritt 1).
Die Zentraleinheit 21 liest die in dem Speicher 24 gespei­ cherten Kugelerzeugungs-Bedingungsdaten und gibt die gelese­ nen Daten an die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 25 aus (Schritt 2).
Daraufhin wird unter Verwendung einer (nicht dargestellten) herkömmlichen Bonding-Steuerschaltung die Klemmvorrichtung 4 zum Abwickeln des Drahtes 1 von der Drahtspule 5 und zum Bon­ den eines Drahtes auf einen Anschluß eines nicht dargestell­ ten Halbleiter-Schaltkreises gesteuert (entsprechend einem Rechteckimpuls A in Fig. 4) (Schritt 3).
Im Verlauf dieser Drahtbonding- (Verdrahtungs-) Phase über­ trägt die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 25 der Draht­ bonder-Steuereinrichtung die Kugelerzeugungs-Bedingungsdaten S2 seriell an die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 13. Die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 13 wandelt wiederum die Kugelerzeugungs-Bedingungsdaten S2 in die digitalen Entlade­ strom-Daten S4 und die digitalen Entladezeit-Daten S6 um, die beide an die Entladestrom-Einstellschaltung 14 bzw. die Ent­ ladetaktgeberschaltung 15 übertragen werden (vgl. E in Fig. 4) (Schritt 4).
Nach Abschluß des Drahtbondens überträgt die Digitalausgangs- Steuerschaltung 26 der Drahtbonder-Steuereinrichtung das Startsignal S9 an die Kugelerzeugungsvorrichtung (vgl. B in Fig. 4) (Schritt 5).
Im Ansprechen auf das Startsignal S9 erzeugt wie in Verbin­ dung mit der herkömmlichen Vorrichtung gemäß Fig. 7 beschrie­ ben die Kugelerzeugungsvorrichtung eine Kugel 1a am Ende des Drahtes 1 als Folge einer Reihe von Kugelfunkenvorgängen (vgl. C in Fig. 4) (Schritt 6). Bei dem Zeitverlauf C in Fig. 4 stellt die Dauer des Rechteckimpulses die Zeit der Strom­ zufuhr dar.
Im Verlauf der Kugelerzeugung (in dem also ein Entladestrom zugeführt wird) bestimmt die Entladezustands-Bestimmungs­ schaltung 11 jede Funkenentladung auf Grundlage der in Fig. 5 veranschaulichten Lückenspannungs-Kriterien, indem sie beur­ teilt, ob die Funkenentladung erfolgreich war, ein Leerlauf- Zustand (kein Entladeweg wegen zu großer Lückenlänge) oder ein Kurzschluß-Zustand (Kurzschluß zwischen dem Draht 1 und der elektrischen Schweißelektrode 3) vorliegt (vgl. F in Fig. 4) (Schritt 7). Im einzelnen beurteilt die Entladezustands- Bestimmungsschaltung 11 eine Funkenentladung durch Ausgabe eines Rechteckimpulses, der das Bestimmungsergebnis "OK" dar­ stellt, als erfolgreich, wenn eine Lückenspannung Vg bei der Entladung während einer Entladezeit kleiner als der obere Schwellwert THo, aber größer als der untere Schwellwert THs ist. Die Entladezustands-Bestimmungsschaltung 11 beurteilt eine Funkenentladung als Leerlauf, wenn vorübergehend ein Entladestrom IS fließt und wenn eine Lückenspannung Vg den oberen Schwellwert THs innerhalb der Entladezeit über­ schreitet. Die Entladezustands-Bestimmungsschaltung 11 beur­ teilt eine Funkenentladung als Kurzschluß, wenn eine Lücken­ spannung Vg zunächst vorübergehend auftritt und danach unter dem unteren Schwellwert THs bleibt.
Die Bestimmungsergebnis-Ausgabeschaltung 12 gibt dann das Be­ stimmungsergebnis-Signal S10 aus, das der Digitaleingangs- Steuerschaltung 27 der Drahtbonder-Steuereinrichtung dieses Ergebnis anzeigt (vgl. D in Fig. 4) (Schritt 7).
Die Drahtbonder-Steuereinrichtung empfängt das aus der Ku­ gelerzeugungsvorrichtung ausgegebene Bestimmungsergebnis-Si­ gnal S10 und beurteilt dann auf Grundlage dieses Signals, ob die Kugelerzeugung erfolgreich ist (Schritt 8).
Ist die Kugelerzeugung erfolgreich, wird bestimmt, ob eine erforderliche Anzahl von Bondvorgängen abgeschlossen ist (Schritt 9). Falls die erforderliche Anzahl von Bondvorgängen erreicht ist, ist das Drahtbonden normalerweise beendet. Falls sie nicht erreicht ist, kehrt der Drahtbonder für einen weiteren Bondvorgang zum Schritt 3 zurück.
Wird beim Schritt 8 die Kugelerzeugung als nicht erfolgreich beurteilt, überträgt die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 13 der Kugelerzeugungsvorrichtung das Entladezustands-Signal S8, das den Entladestrom-Zustand, den Lückenspannungs-Zustand sowie das Kugelerzeugungs-Bestimmungsergebnis darstellt, se­ riell zu der Seriellübertragungs-Steuerschaltung 25 der Drahtbonder-Steuereinrichtung (vgl. F in Fig. 4) (Schritt 10).
Die Zentraleinheit 21 der Drahtbonder-Steuereinrichtung liest aus der Seriellübertragungs-Steuerschaltung 25 den Entlade­ strom-Zustand, den Lückenspannungs-Zustand, das Kugelerzeu­ gungs-Bestimmungsergebnis und dergleichen ein und beurteilt, ob eine Veränderung der Kugelerzeugungsbedingungen erforder­ lich ist (Schritt 11). Diese Beurteilung erfolgt beispiels­ weise wie folgt: wenn das Produkt des Entladestrom-Wertes, des Abstandspannungs-Wertes und der Entladezeit einen vorbe­ stimmten Wert überschreitet, ist keine Korrektur erforder­ lich. Falls das Produkt nicht den vorbestimmten Wert er­ reicht, ist eine Korrektur erforderlich.
Wenn bei der Beurteilung beim Schritt 11 keine Korrektur der Kugelerzeugungsbedingungen erforderlich ist, wird der Draht­ bonder selbst (mechanische Bauteile wie der Draht 1, die Ka­ pillare 2, die elektrische Schweißelektrode 3, die Klemmvor­ richtung 4, die Drahtspule 5 und dergleichen außer der Schweißelektroden-Stromversorgung) auf Fehler geprüft. Diese Prüfung wird durch Erfassen eines Wertes des Entladestroms öder der Lückenspannung durchgeführt, der außerhalb eines Toleranzbereichs liegt.
Wird beim Schritt 11 die Notwendigkeit einer Korrektur der Einstellungen der Kugelerzeugungsbedingungen erkannt, werden die Kugelerzeugungsbedingungs-Daten (Werte des Entladestroms, der Entladezeit und dergleichen) automatisch korrigiert (Schritt 13) und der Ablauf kehrt zum Schritt 2 zurück.
Ein automatisches Korrekturverfahren der Kugelerzeugungsbe­ dingungs-Daten wird beispielsweise wie folgt ausgeführt: wird erfaßt, daß die Lückenspannung, die von der Seriellübertra­ gungs-Steuerschaltung 25 nach Aufnahme durch eine Lückenspan­ nungs-Erfassungsschaltung 10 eingelesen wird, höher als der normale Entladespannungspegel ist, wird angenommen, daß die Kugelgröße zunimmt; also werden die Kugelerzeugungsbedin­ gungs-Daten zum Korrigieren der Kugelgröße durch Verringern der Entladestrom-Einstellung oder durch Verkürzen der Entla­ dezeit-Einstellung verändert und die veränderten Daten dann in dem Speicher 24 gespeichert.
Wird beim Schritt 12 irgendein Fehler (Werte des Entlade­ stroms oder der Lückenspannung außerhalb des Toleranzbe­ reichs) in der Haupteinheit des Drahtbonders erfaßt, muß der Drahtbonder selbst zur Fehlersuche ausgeschaltet werden (anormales Ende).
Wird beim Schritt 12 kein Fehler in der Haupteinheit des Drahtbonders erfaßt (Entladestrom, Lückenspannung und der­ gleichen auf Nennwert), ist diese anormale Kugelerzeugung auf vorübergehende Einflüsse zurückzuführen (beispielsweise Feh­ ler bei der Drahtzufuhr wie eine Schmutzspur auf dem Draht 1, ein gebogener Draht 1, oder Schmutz auf der Kapillaren 2 (mit daran klebenden Lötmittelresten)). Diese vorübergehenden Ein­ flüsse werden entfernt (Schritt 14), woraufhin der Ablauf für ein erneutes Drahtbonden zum Schritt 3 zurückkehrt.
Ausführungsbeispiel 2
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild des Aufbaus des Drahtbonders gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel wird die Erfindung bei einer Kugelerzeugungs­ vorrichtung angewandt, bei der die Kugelerzeugung mit Überwa­ chung der erzeugten Wärme durchgeführt wird. Das zweite Aus­ führungsbeispiel verwendet erzeugte Hitze und Entladestrom bei der Entladung als Steuerparameter. Die Drahtbonder-Steu­ ereinrichtung stellt diese Parameter als digitale Daten ein.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist der Aufbau der Kugelerzeu­ gungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel abge­ sehen von der nachstehenden Beschreibung identisch mit dem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. In Fig. 6 sind die Teile, die mit den unter Bezug auf Fig. 1 beschrie­ benen gleichwertig sind, mit denselben Bezugszeichen verse­ hen.
Der Drahtbonder gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist anstelle der Entladetaktgeberschaltung 15 bei dem ersten Aus­ führungsbeispiel eine Multiplizierschaltung 17, die an die Lückenspannungs-Erfassungsschaltung 10 und die Entladestrom- Erfassungsschaltung 16 angeschlossen ist, damit das durch die Lückenspannungs-Erfassungsschaltung 10 erfaßte Lückenspan­ nungs-Erfassungssignal S1 mit dem durch die Entladestrom-Er­ fassungsschaltung 16 erfaßten Entladestrom-Signal S11 erfaßt und das sich ergebende Produkt ausgegeben wird, eine Inte­ grierschaltung 18 zum Berechnen der während der Entladung er­ zeugten Wärmemenge durch Integrieren des Ausgangssignals aus der Multiplizierschaltung 17 während der durch eine Steuer­ schaltung 80 eingestellten Entladezeit, eine Wärmemengen-Ein­ stellschaltung 19 zum Umwandeln der digitalen Wärmemengen-Da­ ten S12, die über die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 25 und die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 13 von der Draht­ bonder-Steuereinrichtung seriell übertragen werden, in einen Wärmemengen-Befehlswert S13 sowie eine Wärmemengen- Bestimmungsschaltung 20 auf, die ein Signal hohen Pegels aus­ gibt und dadurch bestimmt, daß eine zur Kugelerzeugung aus­ reichende Wärmemenge erzeugt worden ist, wenn das Aus­ gangssignal aus der Integrierschaltung 18 größer als der durch die Wärmemengen-Einstellschaltung 19 erzeugte Wärme­ mengen-Befehlswert S13 ist, oder ein Signal niedrigen Pegels ausgibt, wenn das Ausgangssignal aus der Integrierschaltung 18 kleiner als der Befehlswert S13 ist, wobei sowohl das Si­ gnal hohen Pegels als auch das Signal niedrigen Pegels der Steuerschaltung 9, der Bestimmungsergebnis-Ausgabeschaltung 12 und der Seriellübertragungs-Steuerschaltung 13 zugeführt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel bilden die Entladestrom-Erfas­ sungsschaltung 16, die Multiplizierschaltung 17, die Inte­ grierschaltung 18, die Wärmemengen-Einstellschaltung 19 sowie die Wärmemengen-Bestimmungsschaltung 20 eine Entlade-Wärme­ mengen-Steuerschaltung, die die in dem Draht 1 erzeugte Wärme im Ansprechen auf die in den seriellen Eingangsdaten S12 ent­ haltenen digitalen Wärmemengen-Daten S12 steuert. Die Ent­ lade-Wärmemengen-Steuerschaltung, die Seriellübertragungs- Steuerschaltung 13 und die Entladestrom-Einstellschaltung 14 bilden eine Parameter-Einstelleinrichtung, die die Funkenent­ ladung steuernden Parameter als digitale Daten einstellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Steuerschaltung 80 beispielsweise aus einem Flipflop. Wenn das Ausgangssignal der Steuerschaltung 9 dem Einstell-Anschluß des Flipflops zu­ geführt wird, gibt das Flipflop ein Signal hohen Pegels an die Entladestrom-Speiseschaltung 7 und die Integrierschaltung 18 aus, damit sowohl die Entladestrom-Speiseschaltung 7 als auch die Integrierschaltung 18 eingeschaltet werden. Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Ausgangssignal der Integrierschaltung 18 (die bei der Entladung erzeugte Wärme) den Wärmemengen-Be­ fehlswert S13 der Wärmemengen-Einstellschaltung 19 über­ trifft, führt die Wärmemengen-Bestimmungsschaltung 20 dem Rücksetz-Anschluß der Steuerschaltung 80 ein Signal hohen Pe­ gels zu, so daß das Ausgangssignal der Steuerschaltung 80 niedrig wird und infolgedessen die Entladestrom-Speiseschal­ tung 7 und die Integrierschaltung 18 ausgeschaltet werden. Auf diese Weise werden die Entladezeit der Entladestrom-Spei­ seschaltung 7 und die Integrierzeit der Integrierschaltung 18 gesteuert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ersetzt die Bestimmungsergeb­ nis-Ausgabeschaltung 120 die Bestimmungsergebnis-Ausgabe­ schaltung 12 bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Bestim­ mungsergebnis-Ausgabeschaltung 120 wird das Entladezustands- Signal S8 der Entladezustands-Bestimmungsschaltung 11 und das Wärmemengen-Zustandssignal S14 der Wärmemengen-Bestimmungs­ schaltung 20 zugeführt. Die Bestimmungsergebnis-Ausgabeschal­ tung 120 bestimmt wie die Bestimmungsergebnis-Ausgabeschal­ tung 12 bei dem ersten Ausführungsbeispiel den Entladezustand (erfolgreiche Funkenentladung, Leerlauf oder Kurzschluß) durch Vergleich des Ausgangssignals (Lückenspannung) der Ent­ ladezustands-Bestimmmungsschaltung 11 mit dem oberen Schwell­ wert THo und dem unteren Schwellwert THs. Außerdem bestimmt die Bestimmungsergebnis-Ausgabeschaltung 120 den Kugelzustand (Größe) durch Beurteilung, ob die während der Entladung er­ zeugte Wärme größer als der Wärmemengen-Befehlswert S13 ist, auf Grundlage des Ausgangssignals der Wärmemengen-Bestim­ mungsschaltung 20. Die Bestimmungsergebnis-Ausgabeschaltung 120 gibt ihr Ausgangssignal als digitales Signal an die Digi­ taleingangs-Steuerschaltung 27 der Drahtbonder-Steuereinrich­ tung aus.
Das durch die Entladezustands-Bestimmungsschaltung 11 ausge­ gebene Lückenspannungs-Signal S8 und das durch die Wärmemen­ gen-Bestimmungsschaltung 20 ausgegebene Wärmemengen-Zustands­ signal S14 werden an die Seriellübertragungs-Steuerschaltung 13 übertragen, von wo beide Signale als serielle Ausgangsda­ ten S3 der Seriellübertragungs-Steuerschaltung 25 der Draht­ bonder-Steuereinrichtung zugeführt werden, damit sie als Da­ ten zur automatischen Korrektur der Kugelerzeugung verwendet werden.
Demgegenüber werden die Wärmemengen-Werte und Entladestrom- Werte zur Kugelerzeugung, die nach Lesen von einer Diskette durch die Diskettenspeicher-Steuerschaltung 23 in dem Spei­ cher 24 gespeichert werden, als serielle Eingangsdaten S2 aus der Seriellübertragungs-Steuerschaltung 25 zu der Seriell­ übertragungs-Steuerschaltung 13 übertragen. Die Seriellüber­ tragungs-Steuerschaltung 13 trennt daraufhin die digitalen Entladestrom-Daten S4 von den digitalen Wärmemengen-Daten S12. Die digitalen Entladestrom-Daten S4 und die digitalen Wärmemengen-Daten S12 werden jeweils an die Entladestrom- Einstellschaltung 14 und die Wärmemengen-Einstellschaltung 19 übertragen, wo die Daten S4 und S12 in einen Entladestrom-Be­ fehlswert S5 bzw. in einen Wärmemengen-Befehlswert S13 umge­ wandelt werden. Der Entladestrom-Befehlswert S5 und der Wär­ memengen-Befehlswert S13 werden dann der Entladestrom-Speise­ schaltung 7 bzw. der Wärmemengen-Bestimmungsschaltung 20 zu­ geführt.
Der Rest des Aufbaus und der Arbeitsweise des zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels ist mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch.
Wie vorstehend beschrieben zeichnet sich die Erfindung durch eine Parameter-Einstelleinrichtung aus, mit der die die Fun­ kenentladung steuernden Parameter als digitale Daten einge­ stellt werden können. Ein Einstellen der Parameter als digi­ tale Daten beseitigt Einstellveränderungen, die auftreten würden, falls Bedienungspersonen die Parameter auf herkömmli­ che und analoge Weise manuell einstellen würden, wobei sich solche Veränderungen möglicherweise von Bedienungsperson zu Bedienungsperson und von Vorrichtung zu Vorrichtung verän­ dern. Auf diese Weise wird die Unregelmäßigkeit der Kugel­ größe infolge des Unterschieds von Vorrichtung zu Vorrichtung beseitigt, woraus sich eine verbesserte Bondfähigkeit ergibt.
Erfindungsgemäß ermöglicht der Drahtbonder eine Regelung durch Überwachen des Entladezustands. Eine genaue Kugelerzeu­ gung wird konstant ohne Beeinflussung durch nicht steuerbare Faktoren wie Veränderungen der Entlade-Lückenlänge durchge­ führt, die durch Veränderungen der Zufuhrgeschwindigkeit ei­ nes Bonddrahtes entstehen, die von Vorrichtung zu Vorrichtung verschieden sein kann. Dies verringert unnötige Versuchs- Bondvorgänge, wodurch eine verbesserte Herstellausbeute und verringerte Herstellkosten erzielt werden.
Da verschiedene Kugelgrößen für verschiedene Drähte bei ein­ zelnen Drähten auf einem integrierten Halbleiter-Schaltkreis beim Drahtbonden zulässig sind, wird mit der Erfindung eine Kugelerzeugungsvorrichtung geschaffen, die an eine Vielzahl von Anwendungen angepaßt werden kann und die flexibel genug ist, bei allen möglicherweise in Zukunft hergestellten Halb­ leiter-Schaltkreisen angewandt zu werden.
Eine Kugelerzeugungsvorrichtung, die keine beim Einstellen von Funkenentladungs-Steuerparametern entstandenen Parameter­ veränderungen aufweist, wobei die Veränderungen zum großen Teil von der Bedienungsperson oder der Vorrichtung abhängen. Zum Einstellen der Funkenentladungsparameter werden digitale Daten zum Steuern der Funkenentladung aus einer Drahtbonder- Steuereinrichtung an die Kugelerzeugungsvorrichtung seriell übertragen und die digitalen Daten zum Einstellen von Parame­ tern wie Entladestrom, Entladezeit, Wärmeerzeugung und der­ gleichen verwendet. Die während der Funkenentladung aufgenom­ menen Entladezustands-Daten werden aus der Kugelerzeugungs­ vorrichtung zu der Drahtbonder-Steuereinrichtung derart se­ riell übertragen, daß die vorstehend erwähnten Parameter zur Regelung verwendet werden. Unregelmäßigkeiten oder Unter­ schiede der Kugelgröße werden beseitigt, die sich von Vor­ richtung zu Vorrichtung verändern kann, und eine verbesserte Bondfähigkeit ergibt sich. Unnötige Bondvorgänge werden ver­ ringert und eine verbesserte Herstellausbeute bei Halbleitern wird erreicht.

Claims (12)

1. Kugelerzeugungsvorrichtung zum Halbleiter-Drahtbonden, die durch Funkenentladung einer elektrischen Schweißelektrode eine Kugel an einem Ende eines Drahtes erzeugt, mit einer Parameter-Einstelleinrichtung zum Einstellen der die Funkenentladung steuernden Parameter als digitale Daten.
2. Kugelerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pa­ rameter-Einstelleinrichtung eine Seriellübertragungs-Steuer­ schaltung zum Steuern der Eingabe bzw. Ausgabe eines seriel­ len Eingangsdatensignals aufweist, das Kugelerzeugungsbedin­ gungen angibt, zu einer Drahtbonder-Steuereinrichtung und ei­ nes seriellen Ausgangsdatensignals, das ein Entladezustands- Ausgangssignal angibt.
3. Kugelerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pa­ rameter-Einstelleinrichtung außerdem
eine Entladestrom-Einstellschaltung, die die digitalen Entla­ destrom-Daten, die in den durch die Drahtbonder-Steuerein­ richtung ausgegebenen seriellen Eingangsdaten enthalten sind, in einen Entladestrom-Befehlswert umwandelt und den Entlade­ strom-Befehlswert ausgibt, und
eine Entladezeit-Steuerschaltung aufweist, die die Ent­ ladezeit gemäß den in den seriellen Eingangsdaten enthaltenen digitalen Entladezeit-Daten steuert.
4. Kugelerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pa­ rametereinstell-Einrichtung außerdem
eine Entladestrom-Einstellschaltung, die die digitalen Entla­ destrom-Daten, die in den durch die Drahtbonder-Steuerein­ richtung ausgegebenen seriellen Eingangsdaten enthalten sind, in einen Entladestrom-Befehlswert umwandelt und den Entlade­ strom-Befehlswert ausgibt, und
eine Entladewärme-Steuerschaltung aufweist, die die Wär­ memenge steuert, die in dem Draht während der Entladung gemäß den in den seriellen Eingangsdaten enthaltenen digitalen Wär­ memengen-Daten erzeugt wird.
5. Kugelerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2 mit einer Ent­ ladezustands-Bestimmungsschaltung, die durch Bestimmen, ob der Entladezustand bei einer Funkenentladung ein erfolgrei­ cher Funkenentladezustand, ein fehlerhafter Funkenentladezu­ stand oder ein Zustand eines kurzgeschlossenen Drahtes ist, ein Bestimmungsergebnis zu der Seriellübertragungs-Steuer­ schaltung ausgibt, wodurch das Bestimmungsergebnis als se­ rielle Daten aus der Seriellübertragungs-Steuerschaltung zu der Drahtbonder-Steuereinrichtung übertragen wird.
6. Steuerverfahren der Kugelerzeugungsvorrichtung zum Halb­ leiter-Drahtbonden, die durch Funkenentladung einer elektri­ schen Schweißelektrode eine Kugel an einem Ende eines Drahtes erzeugt, mit einem Schritt eines Einstellens der die Funken­ entladung steuernden Parameter als digitale Daten.
7. Steuerverfahren der Kugelerzeugungsvorrichtung nach An­ spruch 6 mit dem Schritt eines seriellen Übertragens der se­ riellen Eingangsdaten, die Kugelerzeugungsbedingungen ange­ ben, und der seriellen Ausgangsdaten, die den Entladezustand angeben, zwischen der Kugelerzeugungsvorrichtung und der die Arbeitsweise der Kugelerzeugungsvorrichtung steuernden Draht­ bonder-Steuereinrichtung.
8. Steuerverfahren der Kugelerzeugungsvorrichtung nach An­ spruch 7 mit den Schritten
eines Umwandelns der digitalen Entladestrom-Daten, die in den durch die Drahtbonder-Steuereinrichtung an die Ku­ gelerzeugungsvorrichtung ausgegebenen seriellen Eingangsdaten enthalten sind, in einen Entladestrom-Befehlswert,
eines Steuerns des der elektrischen Schweißelektrode zugeführten Entladestroms auf Grundlage des Entladestrom-Be­ fehlswertes, und
eines Steuerns der Entladezeit gemäß den digitalen Ent­ ladezeit-Daten, die in den seriellen Eingangsdaten enthalten sind.
9. Steuerverfahren der Kugelerzeugungsvorrichtung nach An­ spruch 7 mit den Schritten
eines Umwandelns der digitalen Entladestrom-Daten, die in den durch die Drahtbonder-Steuereinrichtung an die Kugel­ erzeugungsvorrichtung ausgegebenen seriellen Eingangsdaten enthalten sind, in einen Entladestrom-Befehlswert,
eines Steuerns des der elektrischen Schweißelektrode zu­ geführten Entladestroms auf Grundlage des Entladestrom-Be­ fehlswertes, und
eines Steuerns der Wärmemenge, die in dem Draht zum Bon­ den während der Entladung gemäß den digitalen Wärmemengen-Da­ ten erzeugt wird, die in den seriellen Eingangsdaten enthal­ ten sind.
10. Steuerverfahren der Kugelerzeugungsvorrichtung nach An­ spruch 7 mit den Schritten
eines Bestimmens, ob der Entladezustand bei einer Funkenentladung ein erfolgreicher Funkenentladezustand, ein fehlerhafter Funkenentladezustand oder ein Zustand eines kurzgeschlossenen Drahtes ist, und
eines Übertragens eines Bestimmungsergebnisses als se­ rielle Ausgangsdaten aus der Kugelerzeugungsvorrichtung zu der Drahtbonder-Steuereinrichtung.
11. Drahtbondevorrichtung, die durch Funkenentladung mit ei­ ner elektrischen Schweißelektrode eine Kugel an einem Ende eines Drahtes erzeugt, mit einer Kugelerzeugungsvorrichtung, die
eine Parameter-Einstelleinrichtung zum Einstellen der die Funkenentladung steuernden Parameter als digitale Daten und
eine Drahtbonder-Steuereinrichtung aufweist, die von der Kugelerzeugungsvorrichtung ein Funkenentladeergebnis der Ku­ gelerzeugungsvorrichtung aufnimmt, automatisch verändert, die Parameter steuert, die eine darauffolgende Funkenentladung gemäß dem Funkenentladeergebnis steuern, und die derart ver­ änderten Parameter zu der Kugelerzeugungsvorrichtung als di­ gitale Daten seriell überträgt.
12. Drahtbondevorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Draht­ bonder-Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Verändern der die Funkenentladung steuernden Parameter von außerhalb auf­ weist.
DE4421770A 1993-06-30 1994-06-22 Vorrichtung zur Kugelerzeugung beim Drahtbonden, sein Steuerverfahren und Drahtbondevorrichtung Withdrawn DE4421770A1 (de)

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JP5162810A JPH0722456A (ja) 1993-06-30 1993-06-30 ワイヤボンディングにおけるボール形成装置、その制御方法及びワイヤボンディング装置

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