JP2005286080A - ワイヤボンディング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】アース線の断線を検出する特別の断線検出手段を設ける必要がなく、装置がコストアップすることなしにアース線の断線を検出することができる。
【解決手段】高電圧電源４を電圧供給線７を介して電気トーチ６に接続し、ワイヤ１をアース線５を介して高電圧電源４に接続し、ワイヤ１の先端と電気トーチ６との間に高電圧電源４で高電圧を印加し放電させてワイヤ１の先端にボールを形成する場合に、放電電流が一定値になるように制御する高電圧制御回路１１と電流検出回路１２とからなる定電流回路１０を備えている。定電流回路１０の電流検出回路１２は、アース線５に流れる電流を検出し、この検出電流を定電流回路１０の高電圧制御回路１１に入力されるように接続されており、放電時に電流検出回路１２より出力が無い時にアース線５の断線５ａとして判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ワイヤボンディング装置に係り、特にワイヤ先端へのボール形成装置に関する。
ワイヤボンディング装置は、図２示すように、スプール（図示せず）に巻回されたワイヤ１の一端は、クランパ２を経てキャピラリ３に挿通されている。ワイヤ１の他端は、高電圧電源４のグランド側の端子にアース線５により接続されている。ワイヤ１の先端にボールを形成するための電気トーチ６は、電圧供給線７により後記する定電流回路１０に接続され、定電流回路１０は高電圧電源４の高電圧側に接続されている。
定電流回路１０は、高電圧制御回路１１と電流検出回路１２を有している。高電圧制御回路１１のプラス側入力端子（＋）には高電圧電源４の高電圧側が接続され、高電圧制御回路１１のマイナス側入力端子（−）には電流検出回路１２の出力端が接続されている。高電圧制御回路１１の出力端は抵抗１３を介して電圧供給線７に接続されている。抵抗１３に流れる電流は電流検出回路１２により検出される。なお、この種のワイヤボンディング装置として、例えば特許文献１及び２が挙げられる。
特開平２−２９８８７４号（特許第２６１７３５１号）公報 特開２０００−２０８５５０号公報
次に作用について説明する。ボール形成時に高電圧電源４から出力された高電圧は、高電圧制御回路１１を通って電気トーチ６とワイヤ１の先端との間に印加して放電し、電流が流れる。この電流は、抵抗１３の両端間の検出電圧Ｅ１として検出され、この検出電圧Ｅ１と電流検出回路１２からの制御電圧Ｅ２との差を高電圧制御回路１１で増幅してワイヤ１に流れる電流を制御する。高電圧制御回路１１では、プラス側入力端子（＋）とマイナス側入力端子（−）の電圧がほぼ等しくなるように制御される。即ち、ワイヤ１と電気トーチ６との間に流れる出力電流は制御電圧Ｅ２により一定値になるように制御される。
アース線５が断線５ａした場合には、高電圧電源４の高電圧側から電圧供給線７、電気トーチ６、ワイヤ１、アース線５を通って高電圧電源４のグランド側に流れる電流は遮断されているので、ワイヤ１への放電は生じなく、ボールは形成されないはずである。しかし、高電圧電源４は、例えば−３０００Ｖと放電電圧が高く、ワイヤ１をガイドする図示しないワイヤガイドの絶縁を経由してアースに電流が流れることがある。この電流は放電が終了すると、アース線５が断線５ａしているので、流れる経路が無くなり、ワイヤ１及びワイヤ経路部に放電時の電荷が残る。この帯電した電荷は、次の工程の第１ボンド点へのボンディングにより半導体素子に放電し、半導体素子にダメージを与える恐れがあった。
このような問題を解決するためには、アース線５の断線５ａを検出するための断線検出手段を設けることが考えられる。なお、電圧供給線７が断線した場合には、電気トーチ６からのワイヤ１への放電が生じなく、前記したような問題は生じない。
本発明の課題は、アース線の断線を検出する特別の断線検出手段を設ける必要がなく、装置がコストアップすることなしにアース線の断線を検出することができるワイヤボンディング装置を提供することにある。
上記課題を解決するための本発明の請求項１は、高電圧電源の高電圧側を電圧供給線を介して電気トーチに接続し、ワイヤをアース線を介して高電圧電源のグランド側に接続し、ワイヤの先端と電気トーチとの間に前記高電圧電源で高電圧を印加し放電させてワイヤの先端にボールを形成する場合に、前記放電電流が一定値になるように制御する定電流回路を備え、前記定電流回路は、放電電流を検出する電流検出回路と、前記放電電流によって高電圧を制御する高電圧制御回路とを有したワイヤボンディング装置において、前記定電流回路の電流検出回路は、前記アース線に流れる電流を検出し、この検出電流を前記定電流回路の高電圧制御回路に入力されるように接続されており、放電時に前記電流検出回路より出力が無い時にアース線断線として判定することを特徴とする。
上記課題を解決するための本発明の請求項２は、上記請求項１において、前記高電圧制御回路は、出力端が前記電気トーチに接続され、プラス側入力端子に前記高電圧電源の高電圧側が接続され、マイナス側入力端子に前記電流検出回路の出力端が接続され、前記電流検出回路は、入力端が前記アース線に流れる電流を検出するように設けられ、放電時に前記電流検出回路より出力が無い時にアース線断線として判定することを特徴とする。
上記課題を解決するための本発明の請求項３及び４は、上記請求項１及び２において、放電時に前記電流検出回路より出力が無い時にアース線断線として判定した時に作動して前記アース線の導通を検出するアース線導通検出手段を設け、このアース線導通検出手段による導通によってアース線断線か放電ミスかを判定することを特徴とする。
請求項１及び２によれば、定電流回路の電流検出回路を、アース線から高電圧電源に流れる電流を検出するように接続することにより、電流検出回路から出力が無い時にアース線の断線を検出できる。即ち、アース線の断線を検出するための特別の断線検出手段を設ける必要がないので、装置コストがアップすることがない。請求項３及び４によれば、アース線の断線か放電ミスかを自動的に判定できるアース線導通検出手段を設けているので、電流検出回路から出力が無い時にアース線導通検出手段によりアース線の断線か放電ミスかを判断することができ、作業者はその対策を即座に抗じることができる。
本発明の一実施の形態を図１により説明する。なお、図２と同じ又は相当部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実施の形態は、定電流回路１０の高電圧制御回路１１の接続は従来と同じであるが、定電流回路１０の電流検出回路１２の接続は従来と異なっている。即ち、電流検出回路１２はアース線５を通って高電圧電源４のグランド側に流れる電流を検出するようになっている。アース線５の高電圧電源４側の端子に抵抗１３を接続してアースし、この抵抗１３に流れる電流を電流検出回路１２によって検出している。
次に作用について説明する。アース線５が断線５ａしていない場合は、従来とほぼ同様の作用によってワイヤ１の先端にボールが形成される。即ち、ボール形成時に高電圧電源４から出力された高電圧は、高電圧制御回路１１を通って電気トーチ６とワイヤ１の先端との間に印加して放電し、電流が流れる。この電流は、抵抗１３の両端間の検出電圧Ｅ１として検出され、この検出電圧Ｅ１と電流検出回路１２からの制御電圧Ｅ２との差を高電圧制御回路１１で増幅してワイヤ１に流れる電流を制御する。高電圧制御回路１１では、プラス側入力端子（＋）とマイナス側入力端子（−）の電圧がほぼ等しくなるように制御される。即ち、ワイヤ１と電気トーチ６との間に流れる出力電流は制御電圧Ｅ２により一定値になるように制御される。
アース線５が断線５ａしている場合には、高電圧電源４の高電圧側から電圧供給線７、電気トーチ６、ワイヤ１、アース線５を通って高電圧電源４のグランド側に流れる電流は遮断されているので、ワイヤ１への放電は生じない。即ち、アース線５に電流が流れないので、電流検出回路１２は出力しない。そこで、電流検出回路１２の出力端１２ａからの出力が無い時に図示しないコンピュータはアース線５の断線５ａと判断する。そして、アース線５が断線５ａしていることを表示し、装置を停止させる信号を出力する。これにより、ワイヤ１に帯電した電荷が半導体素子に放電することが防止され、半導体素子にダメージを与えることがない。
このように、定電流回路１０の電流検出回路１２を、アース線５から高電圧電源４に流れる電流を検出するように接続することにより、アース線５の断線５ａを検出できる。即ち、アース線５の断線５ａを検出するための特別の断線検出手段を設ける必要がないので、装置コストがアップすることがない。
ところで、発生確率は少ないが、ボール形成時に電気トーチ６より半導体素子に放電する放電ミスが起きることがある。このような場合には、ワイヤ１には電流は流れないので、本実施の形態の場合は前記したようにアース線５の断線５ａと判断し、装置を停止することになる。これにより、作業者は、アース線５の断線５ａをチェックし、アース線５が断線５ａしていない時には放電ミスと判断することになる。
そこで、本実施の形態は、アース線５の断線５ａか放電ミスかを自動的に判定できるアース線導通検出手段２０をアース線５の両端部に接続している。アース線導通検出手段２０は、直流電源２１とスイッチ２２とからなっており、前記したように電流検出回路１２の出力端１２ａからの出力がない時にコンピュータの指令によってスイッチ２２がオンとなり、アース線５の導通が検出される。アース線５が導通している時は放電ミスと判断し、その旨を表示する。これにより、アース線５の断線５ａか放電ミスかを判断することができ、作業者はその対策を即座に抗じることができる。
本発明のワイヤボンディング装置の一実施の形態を示す要部構成図である。 従来のワイヤボンディング装置の要部構成図である。
符号の説明
１ ワイヤ
２ クランパ
３ キャピラリ
４ 高電圧電源
５ アース線
５ａ 断線
６ 電気トーチ
７ 電圧供給線
１０ 定電流回路
１１ 高電圧制御回路
１２ 電流検出回路
１２ａ 出力端
１３ 抵抗
２０ アース線導通検出手段
２１ 直流電源
２２ スイッチ
Ｅ１ 検出電圧
Ｅ２ 制御電圧

Claims (4)

  1. 高電圧電源の高電圧側を電圧供給線を介して電気トーチに接続し、ワイヤをアース線を介して高電圧電源のグランド側に接続し、ワイヤの先端と電気トーチとの間に前記高電圧電源で高電圧を印加し放電させてワイヤの先端にボールを形成する場合に、前記放電電流が一定値になるように制御する定電流回路を備え、前記定電流回路は、放電電流を検出する電流検出回路と、前記放電電流によって高電圧を制御する高電圧制御回路とを有したワイヤボンディング装置において、前記定電流回路の電流検出回路は、前記アース線に流れる電流を検出し、この検出電流を前記定電流回路の高電圧制御回路に入力されるように接続されており、放電時に前記電流検出回路より出力が無い時にアース線断線として判定することを特徴とするワイヤボンディング装置。
  2. 前記高電圧制御回路は、出力端が前記電気トーチに接続され、プラス側入力端子に前記高電圧電源の高電圧側が接続され、マイナス側入力端子に前記電流検出回路の出力端が接続され、前記電流検出回路は、入力端が前記アース線に流れる電流を検出するように設けられ、放電時に前記電流検出回路より出力が無い時にアース線断線として判定することを特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング装置。
  3. 高電圧電源の高電圧側を電圧供給線を介して電気トーチに接続し、ワイヤをアース線を介して高電圧電源のグランド側に接続し、ワイヤの先端と電気トーチとの間に前記高電圧電源で高電圧を印加し放電させてワイヤの先端にボールを形成する場合に、前記放電電流が一定値になるように制御する定電流回路を備え、前記定電流回路は、放電電流を検出する電流検出回路と、前記放電電流によって高電圧を制御する高電圧制御回路とを有したワイヤボンディング装置において、前記定電流回路の電流検出回路は、前記アース線に流れる電流を検出し、この検出電流を前記定電流回路の高電圧制御回路に入力されるように接続されており、放電時に前記電流検出回路より出力が無い時にアース線断線として判定した時に作動して前記アース線の導通を検出するアース線導通検出手段を設け、このアース線導通検出手段による導通によってアース線断線か放電ミスかを判定することを特徴とするワイヤボンディング装置。
  4. 前記高電圧制御回路は、出力端が前記電気トーチに接続され、プラス側入力端子に前記高電圧電源の高電圧側が接続され、マイナス側入力端子に前記電流検出回路の出力端が接続され、前記電流検出回路は、入力端が前記アース線に流れる電流を検出するように設けられ、放電時に前記電流検出回路より出力が無い時にアース線断線として判定した時に作動して前記アース線の導通を検出するアース線導通検出手段を設け、このアース線導通検出手段による導通によってアース線断線か放電ミスかを判定することを特徴とする請求項３記載のワイヤボンディング装置。
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