JPH0521500A - ワイヤボンダー用ボール形成装置 - Google Patents
ワイヤボンダー用ボール形成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スパーク放電が不安定であっても応答速度が
速く、しかも定電流を常に安定して供給維持することが
でき、最適なボール径を形成することができるワイヤボ
ンダー用ボール形成装置を提供することを目的とする。 【構成】 電源回路と接続された駆動電源回路１１及び
電流制御回路１２と、駆動電源回路１１と接続されたス
イッチ回路５によりループを構成することにより、位相
遅れ等がなく、しかもワイヤ８と放電電極１０間に常に
安定して定電流を供給して一定のボール径を形成するこ
とができるようにした。
速く、しかも定電流を常に安定して供給維持することが
でき、最適なボール径を形成することができるワイヤボ
ンダー用ボール形成装置を提供することを目的とする。 【構成】 電源回路と接続された駆動電源回路１１及び
電流制御回路１２と、駆動電源回路１１と接続されたス
イッチ回路５によりループを構成することにより、位相
遅れ等がなく、しかもワイヤ８と放電電極１０間に常に
安定して定電流を供給して一定のボール径を形成するこ
とができるようにした。
Description
【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
ワイヤボンダーにおけるワイヤボンダー用ボール形成装
置に関する。
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
ワイヤボンダーにおけるワイヤボンダー用ボール形成装
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に示す回路構成よりなるワイヤボン
ダー用ボール形成装置が知られている。
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に示す回路構成よりなるワイヤボン
ダー用ボール形成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 端
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。
回路１は、抵抗Ｒを介して高電圧定電流素子２のＥ1 端
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。
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
Ｂ1 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。
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
Ｂ1 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、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。
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。
【０００７】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、応答速度が速く、しかも定電流を
常に安定して供給維持することができ、最適なボール径
を形成することができるワイヤボンダー用ボール形成装
置を提供することを目的とする。
みてなされたもので、応答速度が速く、しかも定電流を
常に安定して供給維持することができ、最適なボール径
を形成することができるワイヤボンダー用ボール形成装
置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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
ワイヤボンダー用ボール形成装置であって、電源回路
と、該電源回路と接続された駆動電源回路及び電流制御
回路と、前記駆動電源回路と接続されたスイッチ回路と
を備え、前記電流制御回路は、定電流回路と高電圧定電
流開閉素子とで構成され、前記高電圧定電流開閉素子は
前記スイッチ回路により開閉制御されることによってワ
イヤと放電電極間に常に安定して定電流を供給して一定
のボール径を形成することができるように構成したもの
である。
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
ワイヤボンダー用ボール形成装置であって、電源回路
と、該電源回路と接続された駆動電源回路及び電流制御
回路と、前記駆動電源回路と接続されたスイッチ回路と
を備え、前記電流制御回路は、定電流回路と高電圧定電
流開閉素子とで構成され、前記高電圧定電流開閉素子は
前記スイッチ回路により開閉制御されることによってワ
イヤと放電電極間に常に安定して定電流を供給して一定
のボール径を形成することができるように構成したもの
である。
【０００９】
【実施例】次に、本発明に係るワイヤボンダー用ボール
形成装置の実施例を説明する。
形成装置の実施例を説明する。
【００１０】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。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。
ール形成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。
【００１１】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 端
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。また、高電圧定電流開閉素子１２ｂのＣ2
端子は、放電電極１０と接続されている。キャピラリ９
にはワイヤ８が挿通されており、クランパ７は、電源回
路１と接続されている。
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 端
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。また、高電圧定電流開閉素子１２ｂのＣ2
端子は、放電電極１０と接続されている。キャピラリ９
にはワイヤ８が挿通されており、クランパ７は、電源回
路１と接続されている。
【００１２】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 端子間に電流が流れて最大約１２００Ｖ程度の電
圧が放電電極１０に印加される。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 とＣ2 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。
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 端子間に電流が流れて最大約１２００Ｖ程度の電
圧が放電電極１０に印加される。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 とＣ2 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。
【００１３】また、図３は、図１に示す装置によりワイ
ヤと放電電極間の電圧と電流値を測定した波形図であ
り、図４は、図２に示す装置によりワイヤと放電電極間
の電圧と電流値を測定した波形図である。図３及び図４
は、共に横軸を時間Ｔで示し、縦軸を電流Ｉ及び電圧Ｖ
の値を示したものであり、これらの図から明らかなよう
に図３に示す電流Ｉ及び電圧Ｖの値が、図４に示す従来
のものよりも放電開始時より安定して定電流制御されて
いることが明らかである。
ヤと放電電極間の電圧と電流値を測定した波形図であ
り、図４は、図２に示す装置によりワイヤと放電電極間
の電圧と電流値を測定した波形図である。図３及び図４
は、共に横軸を時間Ｔで示し、縦軸を電流Ｉ及び電圧Ｖ
の値を示したものであり、これらの図から明らかなよう
に図３に示す電流Ｉ及び電圧Ｖの値が、図４に示す従来
のものよりも放電開始時より安定して定電流制御されて
いることが明らかである。
【００１４】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、応答速
度が早く高速スイッチングが可能となるので、ワイヤの
先端と放電電極との間のスパーク放電が不安定な場合で
あっても位相遅れ等がなく常に安定して定電流を供給す
ることができるので、ボール形成に必要な放電エネルギ
ーが常に一定に保たれ、ワイヤ先端に形成されるボール
径の大きさを均一化できる効果がある。
度が早く高速スイッチングが可能となるので、ワイヤの
先端と放電電極との間のスパーク放電が不安定な場合で
あっても位相遅れ等がなく常に安定して定電流を供給す
ることができるので、ボール形成に必要な放電エネルギ
ーが常に一定に保たれ、ワイヤ先端に形成されるボール
径の大きさを均一化できる効果がある。
【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。
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。
置の回路の構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明に係る装置によるワイヤと放電
電極間の電圧と電流値を測定した波形図である。
電極間の電圧と電流値を測定した波形図である。
【図４】図４は、従来の装置によるワイヤと放電電極間
の電圧と電流値を測定した波形図である。
の電圧と電流値を測定した波形図である。
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
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【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ダー用ボール形
成装置であって、 電源回路と、該電源回路と接続された駆動電源回路及び
電流制御回路と、前記駆動電源回路と接続されたスイッ
チ回路とを備え、前記電流制御回路は、定電流回路と高
電圧定電流開閉素子とで構成され、前記高電圧定電流開
閉素子は前記スイッチ回路により開閉制御されることに
よってワイヤと放電電極間に常に安定して定電流を供給
して一定のボール径を形成することができるようにした
ことを特徴とするワイヤボンダー用ボール形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3194982A JP2676437B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | ワイヤボンダー用ボール形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3194982A JP2676437B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | ワイヤボンダー用ボール形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521500A true JPH0521500A (ja) | 1993-01-29 |
| JP2676437B2 JP2676437B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=16333577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3194982A Expired - Fee Related JP2676437B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | ワイヤボンダー用ボール形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2676437B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51112890U (ja) * | 1975-03-08 | 1976-09-13 | ||
| US8402757B2 (en) | 2009-04-03 | 2013-03-26 | Denso Corporation | Waste heat control apparatus |
| WO2016178285A1 (ja) * | 2015-05-03 | 2016-11-10 | 株式会社カイジョー | ワイヤボンダ用ボール形成装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6039840A (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-01 | Shinkawa Ltd | ワイヤボンダ用ボ−ル形成装置 |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP3194982A patent/JP2676437B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6039840A (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-01 | Shinkawa Ltd | ワイヤボンダ用ボ−ル形成装置 |
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