JP6461178B2 - ワイヤボンダのキャピラリの振動振幅を測定するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載のワイヤボンダのキャピラリの振動振幅を測定するための装置に関する。

一般に、半導体素子が、当該半導体素子の実装後にワイヤボンダによってキャリア基板上にボンディング又は電気接触される。図１には、このようなワイヤボンダの非常に概略的な部分図が示されている。ピエゾアクチュエータＡが、当該ワイヤボンダ内で約１００ｋＨｚの周波数を有する軸方向の超音波を発生させる。この超音波が、超音波ホーンＨを通じてキャピラリＫに伝達される。したがって、このキャピラリＫは、（非接触状態で）同様にこの超音波ホーンＨの主に軸方向Ｙに一般に１〜１０μｍの振幅で振動する。キャピラリＫの一般的な直径は、６０μｍと１５０μｍとの間の範囲内にある。多くの場合にセラミック材料から形成されたキャピラリＫは、−図示されていない−小さい経路を有する。ボンディングワイヤが、この経路に挿通され、このボンディングワイヤが、このキャピラリＫの先端から繰り出される。多くの場合、ピエゾアクチュエータＡと超音波ホーンＨとキャピラリＫとから構成されるいわゆるボンドヘッドが、当該ワイヤボンダ内の移動装置Ｖ上に取り付けられている。この移動装置Ｖは、当該ボンドヘッドを全ての３つの空間方向Ｘ，Ｙ，Ｚに移動でき、したがってこのキャピラリＫ又は当該ボンディングワイヤを個々の接触箇所に移動させる。

当該キャピラリは、その使用中に摩耗するので、当該キャピラリは、定期的に交換される必要がある。多くの場合、当該キャピラリの振動振幅が、その交換後に僅かに変化する。何故なら、異なるキャピラリの機械交差は、一般に小さく、当該超音波ホーンへの当該キャピラリの挟持は、完全に再現可能ではないからである。しかしながら、変化した振動振幅は、ワイヤボンディング時にボンディング品質を変動させる。したがって、最初のキャピラリによってボンディング工程を通常通りに時間をかけて最適化しても、その後に使用されるキャピラリは、専ら同じ種類のキャピラリに限定される。その結果、実際には、無視できない確率で、低品質のボンディング接触が発生する。当該低品質のボンディング接触は、対応する電子機器に対する故障リスクを意味する。

その理由から、それ故に、当該キャピラリの交換ごとに、非接触状態中の振動振幅を適切な装置を使用して新たに測定すること、当該振動振幅をピエゾアクチュエータの入力電圧の適合によって再び最適値にすることが一般に提唱されている。こうして、当該ボンディング品質が著しく向上され得る。

ワイヤボンダのキャピラリの振動振幅を測定するため、当該キャピラリが光源と検出器との間に設置されている装置が既知である。この場合、当該振動振幅が、当該キャピラリによるビーム束の影の投影から測定可能である。遮光原理に基づくこのような装置に関しては、例えば、欧州特許出願公開第１３４０５８２号明細書、米国特許第６８２７２４７号明細書及び特開平１０−２０９１９９を参照のこと。この場合、米国特許第６８２７２４７号明細書では、キャピラリの２つのエッジを同時に走査すること、及び当該走査から振動振幅を測定することが提唱されている。米国特許第６８２７２４７号明細書及び特開平１０−２０９１９９から既知の装置の場合、キャピラリのそれぞれ１つのエッジだけが、この目的のために走査される。

これらの明細書から既知の装置では、検出装置で発生した出力信号がそれぞれ、キャピラリの超音波運動によって容易に変調される。この場合、当該出力信号の変調振幅ΔＳ_ＡＣが、以下の関係：
ΔＳ_ＡＣ＝η・Δｙ_ＡＣ （方程式１）
このとき、
ΔＳ_ＡＣ：＝出力信号の変調振幅
Δｙ_ＡＣ：＝キャピラリの振動振幅
η：＝勾配係数
による当該キャピラリの振動振幅Δｙ_ＡＣとほぼ線形に関係している。

勾配係数ηは、使用される光源の光量と、キャピラリ上の光源投影部分の大きさと、評価電子装置の増幅率とによって決まる。それ故に、勾配係数ηを較正することが必要である。この場合、この勾配係数ηは、可能な限り一定にしなければならない。この要求は、特に動作温度に関しても成立する必要がある。何故なら、ワイヤボンダ内では、通常は一定の温度挙動が存在しないで、一方では、２０℃〜６０℃の動作温度範囲内の著しい温度変動が、機械の負荷及び工程に応じて発生し得るからである。当該既知の解決策の場合、このような温度変動は、光源から出力される光量の変動も伴う。したがって、既定の一般的な−０．３％／Ｋの光量の温度係数と、４０Ｋの温度勾配との場合、出力される光量が、１２％減少する。したがって、上記の勾配係数ηも変化する。その結果、他方では、キャピラリの振動振幅Δｙ_ＡＣの測定時に、著しい誤差が発生する。それ故に、ワイヤボンダ内で当該振動振幅を測定するための既知の装置の精度は、専ら制限されている。

従来の技術から既知の装置の場合の別の問題は、生成された出力信号のノイズである。基本的に、このようなノイズは、可能な限り小さくなくてはならない。非常に小さいノイズ値のときにだけ、振動振幅Δｙ_ＡＣが、要求される高い再現性で測定可能である。上記の明細書に記載の装置では、伝送された光量が、検出装置内のフォト素子によって測定される。したがって、当該伝送された光量は、遮光の出力信号を示す。次いで、当該出力信号が、さらに増幅され、デジタル化される。キャピラリによって光スポットの約半分を遮るときの遮光の動作点では、小さい変調振幅ΔＳ_ＡＣが、この半分の遮りに相当する高い信号オフセットレベルＳ_ＤＣで測定される必要がある。それ故に、使用される増幅器が、当該高い信号オフセットレベルＳ_ＤＣを増幅できるように適切に構成される必要がある。この場合、オフセットレベルＳ_ＤＣが、当該増幅器の飽和を引き起こさないように、その増幅率を選択することが必要である。当該対応する小さい増幅に起因して、当該増幅率は、ノイズを最適化するように使用され得ない。したがって、上記の明細書から既知の、ワイヤボンダ内のキャピラリの振動振幅を測定するための装置のノイズレベルは、比較的高い。

欧州特許出願公開第１３４０５８２号明細書 米国特許第６８２７２４７号明細書 特開平１０−２０９１９９

本発明の課題は、大きい温度変動時でもほとんど誤差なしに機能する、ワイヤボンダのキャピラリの振動振幅を測定するための装置を提供することにある。さらに、当該装置によって生成された出力信号が、可能な限りノイズなしにしなければならない。

本発明によれば、この課題は、請求項１に記載の特徴を有する装置によって解決される。

本発明の好適な構成は、従属請求項に記載されている解決策から得られる。

本発明の装置は、ワイヤボンダのキャピラリの振動振幅を測定するために使用される。この場合、当該キャピラリは、光源と検出装置との間に設置されている。当該振動振幅が、当該キャピラリによるビーム束の影の投影から測定可能である。この場合、当該光源から放射されたビーム束が、測定ビーム束と基準ビーム束とに分割される。この場合、当該キャピラリの１つのエッジが、その振動状態中に当該測定ビーム束の少なくとも一部の影を投影する一方で、当該基準ビーム束は、影の投影を起こさない。当該検出装置は、当該測定ビーム束に割り当てられた１つの測定検出器と、当該基準ビーム束に割り当てられた少なくとも１つの基準検出器とを有する。当該キャピラリの振動振幅が、当該測定検出器と当該基準検出器との相互に接続された出力信号から測定可能である。

特に、第１投影光学系が、ビーム拡散方向に当該光源の後方に配置されている。当該光源が、この第１投影光学系を介して当該測定ビーム束中と当該基準ビーム束中との投影面内に投光する。当該キャピラリが、この投影面内で振動する。

この場合、第２投影光学系が、当該投影面と当該検出装置との間に有益に配置されている。当該測定ビーム束と当該基準ビーム束とが、この第２投影光学系を透過することで検出面内又はブラインド面内へ集光される。

当該第１投影光学系及び／又は第２投影光学系がそれぞれ、当該測定ビーム束中と当該基準ビーム束中とに配置されている屈折レンズ又は回折レンズを有することが可能である。

さらに、当該投影面内の光源投影部分の直径が、当該キャピラリの直径の２倍よりも小さいように、当該第１投影光学系が構成されていることが提唱され得る。

当該検出面に隣接して、又は当該ブラインド面内に、
・１つのブラインド開口部が、当該測定ビーム束中に配置されていて、当該測定検出器が、ビーム拡散方向にこのブラインド開口部の後方に配置されていて、
・１つのブラインド開口部が、当該基準ビーム束中に配置されていて、当該少なくとも１つの基準検出器が、ビーム拡散方向にこのブラインド開口部の後方に配置されていることが、さらに可能である。

この場合、これらのブラインド開口部はそれぞれ、当該集光された測定ビーム束と基準ビーム束との１倍〜３倍の範囲内にある直径を有益に有する。

さらに、当該測定検出器と少なくとも１つの基準検出器とが、互いに逆並列に接続されていることが提唱され得る。その結果、フォト電流の差信号が、出力側の端子で発生し、当該フォト電流の差信号が、後続配置されたトランスインピーダンスの増幅段に供給可能であり、このトランスインピーダンスの増幅段が、当該フォト電流の差信号を増幅し、電圧信号に変換する。

別の実施の形態では、当該基準検出器によって生成された基準信号が、当該使用される光源の強度を制御するために使用される。

さらに、当該検出装置が、２つの基準検出器を有することが可能である。この場合、１つの基準検出器の生成された基準信号が、当該使用される光源の強度を制御するために使用される。

本発明の装置の場合、変動する温度のときでも、変化する光量が、当該出力信号に不利に影響しないことが、非常に有益であるとして実証されている。すなわち、変動する温度時でも、振動振幅の誤差のない測定が保証されている。

さらに、当該生成された出力信号は、小さいノイズ成分しか有しない。これにより、キャピラリの超音波運動の基本波のほかに、対応するより小さい振動振幅を有する当該超音波運動の高調波も、測定技術的に検出することが可能である。このような高調波は、キャピラリの機械的結合に関して非常に敏感であるので、重要な情報が、当該高調波の位相及び振幅を知ることから取得可能である。

本発明の装置のさらなる詳細及び利点を、図面に関連する本発明の装置の実施の形態の以下の記載に基づいて説明する。

従来の技術によるワイヤボンダの非常に概略的な部分図である。 本発明の装置の第１の実施の形態の概略図である。 第１の実施の形態におけるキャピラリと部分的に影を投影された測定ビーム束との図である。 第１の実施の形態における信号処理部に対する概略図である。 第１の実施の形態における異なる信号の推移を示す。 本発明の装置の第２の実施の形態の概略図である。 第２の実施の形態における光源の強度を制御するための信号処理部を示す。

以下に、ワイヤボンダのキャピラリの振動振幅を測定するための本発明の装置の第１の実施の形態を図２〜５に基づいて説明する。この場合、図２が、本発明の装置の第１の実施の形態を概略的に示す一方で、図３のキャピラリ及び測定ビーム束と、図４の配線と、図５の異なって示された信号推移とは、この実施の形態の機能原理を詳しく説明するために使用される。

本発明の装置１０の図示された第１の実施の形態では、光源１が、例えば、ビーム束を放射するＬＥＤとして構成されて設けられている。当該ビーム束は、コリメートレンズ２によってコリメートされ、次いで測定ビーム束Ｍと基準ビーム束Ｒとに分割される。２つのレンズ３．１，３．２を有する第１投影光学系を当該コリメートされたビーム束中に配置することが、このような分割のために実際に提唱されている。この場合、レンズ３．１が、測定ビーム束Ｍに割り当てられていて、別のレンズ３．２が、基準ビーム束Ｒに割り当てられている。この場合、これらのレンズ３．１，３．２は、屈折レンズとして構成されてもよく、回折レンズとして構成されてもよい。これらのレンズは、測定ビーム束Ｍ中と基準ビーム束Ｒ中とに適切に配置されている。光源１が、それぞれのビーム束Ｍ，Ｒごとに第１投影光学系又はレンズ３．１，３．２を介して投影面Ｂ内に投光する。光源投影部分Ｂ_Ｍ又はＢ_Ｒが、この投影面Ｂ内で発生する。当該図示された実施の形態では、ビーム拡散方向Ｚにレンズ３．１，３．２の後方に配置されている２つのブラインド開口部４．１，４．２を有するブラインド４が、当該第１投影光学系にさらに属する。この場合、投影面Ｂは、キャピラリＫが図示されているＹ方向に振動する平面をも意味する。したがって、図１〜３内では、投影面Ｂは、ＸＹ平面を示す。この場合、当該キャピラリの長手延在方向が、Ｘで示されている。この場合、図２から分かるように、本発明の装置では、キャピラリＫの影の少なくとも一部が、その振動状態中に測定ビーム束Ｍだけによって投影されることが提唱されている。基準ビーム束Ｒのビーム路によっては、キャピラリＫの影が投影されない。特にｍ＝１による倍率ｍが、当該第１投影光学系のレンズ３．１，３．２を透過して実行される投光のために予め設定される。この代わりに、ｍ＜１が予め設定されてもよい。

次いで、測定ビーム束Ｍと基準ビーム束Ｒとが、投影面Ｂの後方で第２投影光学系の方向に伝播する。当該第２投影光学系は、２つのブラインド開口部５．１，５．２を有するブラインド５と、２つのレンズ６．１，６．２とをビーム拡散方向Ｚに連続して有する。測定ビーム束Ｍと基準ビーム束Ｒとが、当該第２投影光学系又はレンズ６．１，６．２を透過して検出面Ｄ内へ集光される。この検出面Ｄ内では、ブラインド開口部７．１，７．２を有する別のブラインド７が、２つのビーム束Ｍ，Ｒ中に配置されている。この場合、検出装置の測定検出器８．１が、測定ビーム束Ｍ中のブラインド開口部７．１の後方で直接に隣接して配置されていて、当該検出装置の基準検出器８．２が、基準ビーム束Ｒ中のブラインド開口部７．２の後方で直接に隣接して配置されている。この場合、以下で出力信号Ｓ_Ｍ又は測定信号と記される信号が、測定検出器８．１によって発生し、以下で基準信号とも記される出力信号Ｓ_Ｒが、基準検出器８．２の出力部で発生する。

このとき、本発明の装置１０を用いて振動振幅を測定するため、キャピラリＫが、図２に示されていない移動装置を用いて測定ビーム束Ｍ中の光源投影部分の箇所の近くへ搬入される。この箇所は、以下でサンプリング箇所とも記される。この場合、図３に具体的に示されているように、測定ビーム束Ｍが、その約半分まで遮られるように、キャピラリＫが、測定ビーム束Ｍ内へＹ方向に入り込まれる。この場合、光源投影部分Ｂ_Ｍの直径ΦＢが、キャピラリＫのサンプリング箇所の直径の２倍２ΦＫよりも小さいと、有益であることが実証されている。したがって、一般には、キャピラリＫによって測定ビーム束Ｍの半分を遮ること又は半分の影を投影することが可能である。

図５の上の部分に示された、キャピラリＫの位置ｙ_Ｋによって決まり、測定検出器８．１で発生する出力信号Ｓ_Ｍ（ｙ_Ｋ）が、この箇所で半分の出力値Ｓ_Ｍ０に低下する。この位置は、以下で名目測定位置ｙ_Ｋ０記される。当該移動装置が、この箇所で停止される。基準検出器８．２の出力信号Ｓ_Ｒは、キャピラリＫの振動移動によって影響されず、所定の信号レベルで一定に保持される。特に、本発明の装置のこの実施の形態では、基準信号Ｓ_Ｒが、測定検出器８．１の出力信号Ｓ_Ｍ（ｙ_Ｋ）の約半分の大きさ、すなわち
Ｓ_Ｒ＝Ｓ_Ｍ０／２ （方程式２）
このとき、
Ｓ_Ｒ：＝基準検出器の出力信号
Ｓ_Ｍ０：＝測定検出器の出力信号の出力値
であるように、基準検出器８．２の当該一定の出力信号Ｓ_Ｒは設定される。

したがって、図５の上の信号図から分かるように、測定検出器８．１の出力信号Ｓ_Ｍと基準検出器８．２の出力信号Ｓ_Ｒとが、名目測定位置ｙ_Ｋ０で同じ大きさである。

本発明の装置のこの実施の形態におけるその他の信号処理に関しては、図４と図５の信号図とを参照のこと。図４から分かるように、測定検出器８．１のフォト素子と基準検出器８．２のフォト素子とが、逆並列に接続されている。その結果、フォト電流の差信号Ｓ_Ｍ−Ｓ_Ｒが、当該図示された電気回路の出力側に配置された２つの端子で発生する。次いで、こうして生成されたフォト電流の差信号Ｓ_Ｍ−Ｓ_Ｒは、後続配置されたトランスインピーダンスの増幅段９によって増幅され、電圧信号ΔＳに変換される。名目測定位置ｙ_Ｋ０の範囲内の電圧信号ΔＳの推移が、図５の下の部分に示されている。電圧信号ΔＳの値は、名目測定位置ｙ_Ｋ０で零である。すなわち、ΔＳ（ｙ_Ｋ０）＝０が成立する。

このとき、ワイヤボンダ内のピエゾアクチュエータが、超音波を発生させるために起動されると、電圧信号ΔＳが、信号レベル零の近くで上記の方程式（１）による勾配係数ηで変調される。

したがって、このようにして、キャピラリＫの振動振幅が、測定検出器８．１と基準検出器８．２との相互に接続された出力信号Ｓ_Ｍ、Ｓ_Ｒから確実に測定され得る。

複数の利点が、本発明の解決策によって奏される。すなわち、小さい電流信号だけが、零の近くでオフセットなしに処理されるように、例えばトランスインピーダンスの増幅段９が構成され得る。したがって、トランスインピーダンスの増幅段９の増幅率が、著しく大きく選択され得る。その結果、非常に高い勾配係数ηと非常に小さいノイズとが達成される。キャピラリＫが、測定ビーム束Ｍのビーム路中に入り込んでいないときに、又は、キャピラリＫが、測定ビーム束Ｍを完全に遮断するときに、トランスインピーダンスの増幅段９が、既に飽和しているように、基本的には、当該増幅率が、大きく選択され得る。さらに、出力信号ΔＳが、上記の従来の技術において発生するような、大きいオフセット値の避けられないドリフトによって影響されない。当該２つの効果が、本発明の装置を用いた振動測定の十分により高い再現性を可能にする。

当該ワイヤボンダの温度変化時でも、本発明の装置に関連して、利点が奏される。温度変化の結果として、当該光源の光量が変化すると、信号オフセット、すなわち別の名目測定位置ｙ_Ｋ０がもはや発生しない。その結果、測定の再現性が損なわれる。しかしながら、温度変化時に、当該光量と一緒に、勾配係数ηも変化する。この理由から、当該光源の光量を当該基準検出器の出力信号Ｓ_Ｒによって制御することが有益である。以下に、このような制御を本発明の装置の第２の実施の形態に基づいて詳しく説明する。

提供される基準信号Ｓ_Ｒが、電気的に生成されるのではなくて、光学的に、すなわち測定ビーム束Ｍと同じ光源に由来する基準ビーム束Ｒを検出することによって生成されることが、本発明の装置の様々な利点にとって重要である。この場合、基準ビーム束Ｒを測定ビーム束Ｍに対して可能な限り対称に生成すると、非常に有益であることが実証されている。したがって、例えば、構造部品のドリフトのような、起こり得る誤差の影響が、測定検出器８．１と基準検出器８．２との両出力信号Ｓ_Ｍ，Ｓ_Ｒにほぼ同様に作用し、当該差の発生を補正（相殺）し得る。

誤差を引き起こす散乱光が抑制され得ることが、本発明の装置のさらなる利点として言及し得る。したがって、本発明の装置の好適な実施の形態では、検出面Ｄ内のブラインド７のブラインド開口部７．１，７．２が、例えば、集光されたビーム束Ｍ，Ｒの直径の２倍〜３倍の範囲内にある直径を有することが提唱されている。さらに、ブラインド開口部７．１，７．２は、第２投影光学系のレンズ６．１，６．２の焦点面内に存在する。ＹＺ平面内では、さらに、ブラインド開口部７．１，７．２は、後続配置された測定検出器８．１又は基準検出器８．２の直前の中心に配置されている。ブラインド５のブラインド開口部５．１，５．２に関連して、光の拡散方向がそれぞれのレンズ６．１，６．２の開口角内に存在する当該光だけが、付随する検出器８．１,８．２上に到達することが保証されている。こうして、検出器側の測定開口部と基準開口部とによって予め設定されている角度よりも大きい角度を成して入射する散乱光が、測定検出器８．１又は基準検出器８．２上に到達しないことが保証されている。

以下に、本発明の装置１００の第２の実施の形態を図６及び７に基づいて説明する。この場合、主に、上記の実施の形態に対する重要な相違点だけを説明する。この場合、図６は、当該第２の実施の形態を同様に概略的に示す。図７は、ここで使用される光源の強度を制御するための信号処理部を示す。

上記の例のように、光源が、第１投影光学系１０３とブラインド１０４とを介して測定ビーム束Ｍ中と基準ビーム束Ｒ中との投影面Ｂ内に投光する。投影面Ｂ内では、同様に、ここでは図示されていないキャピラリが、振動して測定ビーム束Ｍの少なくとも一部の影を投影する。光源投影部分が、ブラインド１０５と第２投影光学系１０６とを透過することで投影面Ｂから最終的に２つのブラインド開口部１０７．１，１０７．２を有するブラインド面Ｅ内に投影される。１つの測定検出器１０８．１と２つの基準検出器１０８．２，１０８．３とが、間隔ｄをあけてブラインド面Ｅの後方に配置されている。第１及び第２投影光学系１０３，１０６はそれぞれ、４段の回折レンズとして構成されている。概略的に示されたブラインド１０４，１０５はそれぞれ、吸収性の複数の薄い層としてキャリアガラス上に形成されている。第１及び第２投影光学系１０３，１０６の回折レンズも、当該キャリアガラス上に配置されている。この場合、これらの薄い層がそれぞれ、第１及び第２投影光学系１０３，１０６の回折レンズを包囲する。

上記の実施の形態とは違って、基準ビーム束Ｒが、検出器側で２つの基準検出器１０８．２，１０８．３によって検出される。第１基準検出器１０８．２は、上記のようにフォト電流の差信号Ｓ_Ｍ−Ｓ_Ｒを生成するために使用される基準信号Ｓ_Ｒを提供する。上記の方程式２による条件が、基準ビーム束Ｒを分割することによって保持され得る。第２基準検出器１０８．３が、第２基準信号Ｓ_ＲＬを提供する。この第２基準信号Ｓ_ＲＬは、既に上述した使用される光源１０１の強度を制御するために使用され、こうして勾配係数ηを温度変化時に一定に維持する。

当該光源のこのような制御に関しては、この場合に設けられている信号処理部を例示的に具体的に示す図７を参照のこと。この場合、連続光増幅器１０９が、第２基準検出器１０８．３の後方に配置されていて、制御増幅器１１０と制御トランジスタ１１１が、同様にこの第２基準検出器１０８．３の後方に配置されている。この場合、当該制御は、連続光増幅器１０９の複数の入力部の直流電流を一定に維持し、これによって測定検出器１０８．１で検出された信号の変化を補正する。当該信号の変化は、例えば、光源１０１及び検出器１０８．１〜１０８．３の老化によって、温度に依存する検出器の感度によって又は当該光源の照射強度の温度に起因する変化によって発生し得る。予め設定されている信号目標値Ｖ_ＳＯＬＬと連続光増幅器１０９の出力信号Ｖ_ＩＳＴとが、後続配置された制御増幅器１１０の入力側に入力される。当該信号目標値Ｖ_ＳＯＬＬと当該出力信号Ｖ_ＩＳＴとが、この制御増幅器１１０によって比較される。制御増幅器１１０の出力電圧Ｖ．Ｂが、光源電流を設定する外部制御トランジスタのベースに接続されている。

上記の具体的に説明されている実施の形態のほかに、本発明の範囲内では、当然に、さらに別の構成の可能性が存在する。

したがって、当該第２の実施の形態による光源の光量の説明した制御の代わりに、例えば、代わりの評価電子装置内で、除数（Ｓ_Ｍ−Ｓ_Ｒ）／Ｓ_ＲＬを信号Ｓ_Ｍ，Ｓ_Ｒ，Ｓ_ＲＬから計算するために、第２基準検出器１０８．３の出力信号Ｓ_ＲＬを使用することも可能である。当該光源の光量の上昇時に、信号Ｓ_Ｍ−Ｓ_Ｒと信号Ｓ_ＲＬが、同じ係数だけ上昇又は降下する。その結果、当該除算の形成が、当該光量又は温度に左右されない信号（Ｓ_Ｍ−Ｓ_Ｒ）／Ｓ_ＲＬを提供する。

さらに、トランスインピーダンスの増幅段に供給される差電流を生成するため、図４で説明した回路装置の代わりの回路装置が、当然に存在する。

非常に小さいキャピラリが、それぞれのワイヤボンダ内で使用される場合、ＬＥＤの代わりに、レーザダイオードも、光源として使用され得る。当該光源を当該ブラインド面内へ１段に投影する代わりに、２段又は多段の投影も設けられ得る。このことは、投影倍率ｍ＝１でか又は投影倍率ｍ＜１で実行され得る。

さらに、当該第２の実施の形態におけるように、２つの基準検出器を使用する代わりに、ただ１つの基準検出器によって生成された出力信号を、使用される光源の強度を制御するために使用すること等も可能である。

Ａ ピエゾアクチュエータ
Ｈ 超音波ホーン
Ｖ 移動装置
Ｋ キャピラリ
Ｍ 測定ビーム束
Ｒ 基準ビーム束
Ｂ 投影面
Ｅ ブラインド面
Ｂ_Ｍ，Ｂ_Ｒ 光源投影部分
Ｚ ビーム拡散方向
Ｄ 検出面
Ｓ_Ｍ 出力信号、測定信号
Ｓ_Ｒ 出力信号、基準信号
Ｓ_ＲＬ 第２基準信号
Ｖ_ＳＯＬＬ 信号目標値
Ｖ_ＩＳＴ 出力信号
Ｖ．Ｂ 出力電圧
ΔＳ 電圧信号
Δｙ_ＡＣ キャピラリの振動振幅
ΔＳ_ＡＣ 出力信号の変調振幅
１ 光源
２ コリメートレンズ
３．１，３．２ レンズ
４ ブラインド
４．１，４．２ ブラインド開口部
５ ブラインド
５．１，５．２ ブラインド開口部
６．１，６．２ レンズ
７ ブラインド
７．１，７．２ ブラインド開口部
８．１ 測定検出器
８．２ 基準検出器
９ トランスインピーダンスの増幅段
１０，１００ 装置
１０１ 光源
１０３ 第１投影光学系
１０４ ブラインド
１０５ ブラインド
１０６ 第２投影光学系
１０７，１，１０７．２ ブラインド開口部
１０８．１ 測定検出器
１０８．２ 第１基準検出器
１０８．３ 第２基準検出器
１０９ 連続光増幅器
１１０ 制御増幅器
１１１ 制御トランジスタ

Claims (7)

1. ワイヤボンダのキャピラリの振動振幅を測定するための装置であって、前記キャピラリは、１つの光源と１つの検出装置との間に設置されていて、振動振幅が、前記キャピラリによる１つのビーム束の影の投影から測定可能である当該装置において、
   ・前記光源（１；１０１）から放射された前記ビーム束が、１つの測定ビーム束（Ｍ）と１つの基準ビーム束（Ｒ）とに分割され、前記キャピラリ（Ｋ）の１つのエッジが、その振動状態中に前記測定ビーム束（Ｍ）の少なくとも一部の影を投影する一方で、前記基準ビーム束（Ｒ）は、影の投影を起こさず、
   ・前記検出装置は、前記測定ビーム束（Ｍ）に割り当てられた１つの測定検出器（８．１；１０８．１）と、前記基準ビーム束（Ｒ）に割り当てられた少なくとも１つの基準検出器（８．２；１０８．２，１０８．３）とを有し、前記キャピラリ（Ｋ）の前記振動振幅が、前記測定検出器８．１；１０８．１）と前記基準検出器（８．２；１０８．２，１０８．３）との相互に接続された出力信号から測定可能であること、
   第１投影光学系が、ビーム拡散方向（Ｚ）に前記光源（１；１０１）の後方に配置されていて、前記光源（１；１０１）が、この第１投影光学系を介して前記測定ビーム束（Ｍ）中と前記基準ビーム束（Ｒ）中との前記投影面（Ｂ）内に投光し、前記キャピラリ（Ｋ）が、この投影面（Ｂ）内で振動すること、
   第２投影光学系が、前記投影面（Ｂ）と前記検出装置との間に配置されていて、前記測定ビーム束（Ｍ）と前記基準ビーム束（Ｒ）とが、この第２投影光学系を透過することで検出面（Ｄ）内又はブラインド面（Ｅ）内へ集光されること、及び
   前記検出面（Ｄ）に隣接して、又は前記ブラインド面（Ｅ）内に、
   ・１つのブラインド開口部（７．１；１０７．１）が、前記測定ビーム束（Ｍ）中に配置されていて、前記測定検出器（８．１；１０８．１）が、ビーム拡散方向（Ｚ）にこのブラインド開口部（７．１；１０７．１）の後方に配置されていて、
   ・１つのブラインド開口部（７．２；１０７．２）が、前記基準ビーム束（Ｒ）中に配置されていて、前記少なくとも１つの基準検出器（８．２；１０８．２，１０８．３）が、ビーム拡散方向（Ｚ）にこのブラインド開口部（７．２；１０７．２）の後方に配置されていることを特徴とする装置。
2. 前記第１投影光学系及び／又は第２投影光学系がそれぞれ、前記測定ビーム束（Ｍ）中と前記基準ビーム束（Ｒ）中とに配置されている屈折レンズ又は回折レンズ（３．１，３．２，６．１，６．２；１０３，１０６）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記投影面（Ｂ）内の光源投影部分の直径（ΦＢ）が、前記キャピラリ（Ｋ）の直径（ΦＫ）の２倍よりも小さいように、前記第１投影光学系が構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 複数の前記ブラインド開口部（７．１，７．２；１０７．１，１０７．２）がそれぞれ、集光された前記ビーム束（Ｍ，Ｒ）の直径の１倍〜３倍の範囲内にある直径を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記測定検出器（８．１）と少なくとも１つの基準検出器（８．２）とが、互いに逆並列に接続されている結果、フォト電流の差信号（Ｓ_Ｍ−Ｓ_Ｒ）が、出力側の端子で発生し、前記フォト電流の差信号（Ｓ_Ｍ−Ｓ_Ｒ）が、後続配置された１つのトランスインピーダンスの増幅段（９）に供給可能であり、このトランスインピーダンスの増幅段（９）が、前記フォト電流の差信号（Ｓ_Ｍ−Ｓ_Ｒ）を増幅し、電圧信号（ΔＳ）に変換することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記基準検出器（８．２）によって生成された基準信号（Ｓ_Ｒ）が、使用される前記光源（１）の強度を制御するために使用されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記検出装置が、２つの基準検出器（１０８．２，１０８．３）を有し、１つの基準検出器（１０８．３）の生成された基準信号（Ｓ_ＲＬ）が、使用される前記光源（１０１）の強度を制御するために使用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。

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