KR100628702B1 - 와이어 본딩장치 - Google Patents

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가즈마사 사사쿠라
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가부시키가이샤 신가와
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Abstract

어스선의 단선을 검출하는 특별한 단선검출수단을 설치할 필요가 없고, 장치가 코스트 업하는 것 없이 어스선의 단선을 검출할 수 있다.
고전압전원(4)을 전압공급선(7)을 통해서 전기 토치(6)에 접속하고, 와이어(1)를 어스선(5)을 통해서 고전압전원(4)에 접속하고, 와이어(1)의 선단과 전기 토치(6)와의 사이에 고전압전원(4)으로 고전압을 인가해 방전시켜서 와이어(1)의 선단에 볼을 형성하는 경우에, 방전 전류가 일정값이 되도록 제어하는 고전압제어회로(11)와 전류검출회로(12)로 이루어지는 정전류회로(10)를 구비하고 있다. 정전류회로(10)의 전류검출회로(12)는, 어스선(5)에 흐르는 전류를 검출하고, 이 검출 전류를 정전류회로(10)의 고전압제어회로(11)에 입력하도록 접속되어 있고, 방전시에 전류검출회로(12)로부터 출력이 없는 때에 어스선(5)의 단선(5a)이라고 판정한다.
어스선, 단선검출수단, 와이어, 고전압전원, 고전압제어회로, 전류검출회로, 정전류회로

Description

와이어 본딩장치{WIRE BONDING APPARATUS}
도1은 본발명의 와이어 본딩 장치의 일실시예를 나타내는 주요부 구성도다.
도2는 종래의 와이어 본딩 장치의 주요부 구성도다.
(부호의 설명)
1 와이어 2 클램퍼
3 캐필러리 4 고전압전원
5 어스선 5a 단선
6 전기 토치 7 전압공급선
10 정전류회로 11 고전압제어회로
12 전류검출 회로 12a 출력단
13 저항 20 어스선 도통검출수단
21 직류전원 22 스위치
E1 검출 전압 E2 제어 전압
(특허문헌1)일본국 공개특허공보 특개평 2-298874호(특허 제2617351호)
(특허문헌2)일본국 공개특허공보 특개 2000-208550호
본발명은, 와이어 본딩 장치에 관한 것이고, 특히 와이어 선단으로의 볼 형성 장치에 관한 것이다.
(배경기술)
와이어 본딩 장치는, 도 2에 나타나 있는 바와 같이 스풀(도면에는 나타내지 않는다)에 감겨진 와이어(1)의 일단이, 클램퍼(2)를 경유해서 캐필러리(3)에 삽입되어 있다. 와이어(1)의 타단은, 고전압전원(4)의 그라운드측의 단자에 어스선(5)에 의해 접속되어 있다. 와이어(1)의 선단에 볼을 형성하기 위한 전기 토치(6)는, 전압공급선(7)에 의하여 후술하는 정전류회로(10)에 접속되어, 정전류회로(10)는 고전압전원(4)의 고전압측에 접속되어 있다.
정전류회로(10)는, 고전압제어회로(11)와 전류검출회로(12)를 갖고 있다. 고전압제어회로(11)의 플러스측 입력 단자(+)에는 고전압전원(4)의 고전압측이 접속되고, 고전압제어회로(11)의 마이너스측 입력 단자(-)에는 전류검출회로(12)의 출력단이 접속되어 있다. 고전압제어회로(11)의 출력단은 저항(13)을 통해서 전압공급선(7)에 접속되어 있다. 저항(13)에 흐르는 전류는 전류검출회로(12)에 의해 검출된다. 또, 이 종류의 와이어 본딩 장치로서, 예를 들면 특허문헌 1 및 2을 들 수 있다.
다음에 작용에 관하여 설명한다. 볼 형성시에 고전압전원(4)으로부터 출력된 고전압은, 고전압제어회로(11)를 통해서 전기 토치(6)와 와이어(1)의 선단과의 사이에 인가되어 방전하여, 전류가 흐른다. 이 전류는, 저항(13)의 양단간의 검출 전압(E1)으로서 검출되어, 이 검출 전압(E1)과 전류검출회로(12)로부터의 제어 전압(E2)과의 차이를 고전압제어회로(11)로 증폭해서 와이어(1)에 흐르는 전류를 제어한다. 고전압제어회로(11)에서는, 플러스측 입력 단자(+)와 마이너스측 입력 단자(-)의 전압이 거의 동일하도록 제어된다. 즉 와이어(1)와 전기 토치(6)와의 사이에 흐르는 출력 전류는 제어 전압(E2)에 의해 일정값이 되도록 제어된다.
어스선(5)이 단선(5a)했을 경우에는, 고전압전원(4)의 고전압측에서 전압공급선(7), 전기 토치(6), 와이어(1), 어스선(5)을 통해서 고전압전원(4)의 그라운드측에 흐르는 전류는 차단되어 있으므로, 와이어(1)로의 방전은 생기지 않아, 볼은 형성되지 않을 것이다. 그러나, 고전압전원(4)은, 예를 들면 -3000V로 방전 전압이 높고, 와이어(1)를 가이드하는 도면에 나타나 있지 않은 와이어 가이드의 절연을 경유해서 어스에 전류가 흐르는 경우가 있다. 이 전류는 방전이 종료하면, 어스선(5)이 단선(5a)하고 있으므로, 흐르는 경로가 없어지고, 와이어(1) 및 와이어 경로부에 방전시의 전하가 남는다. 이 대전한 전하는, 다음 공정의 제1 본드 점으로의 본딩에 의해 반도체소자에 방전하고, 반도체소자에 손상을 줄 우려가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는, 어스선(5)의 단선(5a)을 검출하기 위한 단선검출수단을 설치하는 것이 생각된다. 또, 전압공급선(7)이 단선했을 경우에는, 전기 토치(6)로부터의 와이어(1)에의 방전이 생기지 않아, 상기한 바와 같은 문제는 생기지 않는다.
본발명의 과제는, 어스선의 단선을 검출하는 특별한 단선검출수단을 설치할 필요가 없고, 장치가 코스트 업하는 것 없이 어스선의 단선을 검출할 수 있는 와이어 본딩 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본발명의 청구항1은, 고전압전원의 고전압측을 전압공급선을 통하여 전기 토치에 접속하고, 와이어를 어스선을 통하여 고전압전원의 그라운드측에 접속하고, 와이어의 선단과 전기 토치와의 사이에 상기 고전압전원으로 고전압을 인가해 방전시켜서 와이어의 선단에 볼을 형성하는 경우에, 상기 방전 전류가 일정값이 되도록 제어하는 정전류회로를 구비하고, 상기 정전류회로는, 방전 전류를 검출하는 전류검출회로와, 상기 방전 전류에 의해 고전압을 제어하는 고전압제어회로를 갖는 와이어 본딩 장치에 있어서, 상기 정전류회로의 전류검출 회로는, 상기 어스선에 흐르는 전류를 검출하고, 이 검출 전류를 상기 정전류회로의 고전압제어회로에 입력하도록 접속되어 있고, 방전시에 상기 전류검출 회로로부터 출력이 없을 때에 어스선 단선으로서 판정하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본발명의 청구항 2은, 상기 제1항에 있어서, 상기 고전압제어회로는, 출력단이 상기 전기 토치에 접속되고, 플러스측 입력 단자에 상기 고전압전원의 고전압측이 접속되고, 마이너스측 입력 단자에 상기 전류검출 회로의 출력단이 접속되고, 상기 전류검출 회로는, 입력단이 상기 어스선에 흐르는 전류를 검출하도록 설치되고, 방전시에 상기 전류검출 회로로부터 출력이 없는 때에 어스선 단선으로서 판정하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본발명의 청구항 3 및 4는, 상기 청구항 1 및 2에 있어서, 방전시에 상기 전류검출 회로로부터 출력이 없는 때에 어스선 단선으로서 판정한 때에 작동해서 상기 어스선의 도통을 검출하는 어스선 도통검출수단을 설치하고, 이 어스선 도통검출수단에 의한 도통에 의해 어스선 단선인가 방전 미스인가를 판정하는 것을 특징으로 한다.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
본발명의 일실시예를 도 1에 의해 설명한다. 또, 도 2와 동일 또는 상당부 재에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다. 본 실시예는, 정전류회로(10)의 고전압제어회로(11)의 접속은 종래와 같지만, 정전류회로(10)의 전류검출회로(12)의 접속은 종래와 다르다. 즉 전류검출회로(12)는 어스선(5)을 통해서 고전압전원(4)의 그라운드측에 흘러드는 전류를 검출하게 되어 있다. 어스선(5)의 고전압전원(4)측의 단자에 저항(13)을 접속해서 어스하고, 이 저항(13)에 흐르는 전류를 전류검출회로(12)에 의해 검출하고 있다.
다음에 작용에 관하여 설명한다. 어스선(5)이 단선(5a)되지 않은 경우에는, 종래와 거의 같은 작용에 의해 와이어(1)의 선단에 볼이 형성된다. 즉 볼 형성시에 고전압전원(4)으로부터 출력된 고전압은, 고전압제어회로(11)를 통해서 전기 토치(6)와 와이어(1)의 선단과의 사이에 인가해서 방전하고, 전류가 흐른다. 이 전류는, 저항(13)의 양단간의 검출 전압(E1)으로서 검출되어, 이 검출 전압(E1)과 전류검출회로(12)로부터의 제어 전압(E2)과의 차이를 고전압제어회로(11)로 증폭해서 와이어(1)에 흐르는 전류를 제어한다. 고전압제어회로(11)에서는, 플러스측 입력 단자(+)와 마이너스측 입력 단자(-)의 전압이 거의 동일하도록 제어된다. 즉 와이어(1)와 전기 토치(6)와의 사이에 흐르는 출력 전류는 제어 전압(E2)에 의해 일정값이 되도록 제어된다.
어스선(5)이 단선(5a)되어 있는 경우에는, 고전압전원(4)의 고전압측에서 전압공급선(7), 전기 토치(6), 와이어(1), 어스선(5)을 통해서 고전압전원(4)의 그라운드측에 흐르는 전류는 차단되어 있으므로, 와이어(1)로의 방전은 생기지 않는다. 즉 어스선(5)에 전류가 흐르지 않으므로, 전류검출회로(12)는 출력하지 않는다. 그래서, 전류검출회로(12)의 출력단(12a)으로부터의 출력이 없는 때에 도면에 나타나 있지 않은 컴퓨터는 어스선(5)이 단선(5a)이라고 판단한다. 그리고, 어스선(5)이 단선(5a)하고 있는 것을 표시하고, 장치를 정지시키는 신호를 출력한다. 이에 따라 와이어(1)에 대전한 전하가 반도체소자에 방전하는 것이 방지되어, 반도체소자에 손상을 줄 일이 없다.
이렇게, 정전류회로(10)의 전류검출회로(12)를, 어스선(5)으로부터 고전압전원(4)에 흐르는 전류를 검출하도록 접속함으로써, 어스선(5)의 단선(5a)을 검출할 수 있다. 즉 어스선(5)의 단선(5a)을 검출하기 위한 특별한 단선검출수단을 설치할 필요가 없으므로, 장치 코스트가 업할 일이 없다.
그런데, 발생 확률은 적지만, 볼 형성시에 전기 토치(6)로부터 반도체소자에 방전하는 방전 미스가 일어날 수 있다. 이러한 경우에는, 와이어(1)에는 전류는 흐르지 않으므로, 본 실시예의 경우에는 상기한 바와 같이 어스선(5)의 단선(5a)이라고 판단하고, 장치를 정지하게 된다. 이에 따라 작업자는, 어스선(5)의 단선 (5a)을 체크하고, 어스선(5)이 단선(5a)하지 않고 있는 때에는 방전 미스라고 판단하게 된다.
그래서, 본 실시예는, 어스선(5)의 단선(5a)인가 방전 미스인가를 자동적으로 판정할 수 있는 어스선 도통검출수단(20)을 어스선(5)의 양단부에 접속하고 있다. 어스선 도통검출수단(20)은, 직류전원(21)과 스위치(22)로 이루어져 있고, 상기한 바와 같이 전류검출회로(12)의 출력단(12a)으로부터의 출력이 없는 때에 컴퓨터의 지령에 의해 스위치(22)가 온이 되고, 어스선(5)의 도통이 검출된다. 어스선(5)이 도통하고 있을 때는 방전 미스라고 판단하고, 그것을 표시한다. 이에 따라 어스선(5)의 단선(5a)인가 방전 미스인가를 판단할 수 있고, 작업자는 그 대책을 바로 세울 수 있다.
청구항 1 및 2에 의하면, 정전류회로의 전류검출 회로를, 어스선으로부터 고전압전원에 흐르는 전류를 검출하도록 접속함으로써, 전류검출 회로로부터 출력이 없는 때에 어스선의 단선을 검출할 수 있다. 즉 어스선의 단선을 검출하기 위한 특별한 단선 검출수단을 설치할 필요가 없으므로, 장치 코스트가 업할 일이 없다. 청구항 3 및 4에 의하면, 어스선의 단선인가 방전 미스인가를 자동적으로 판정할 수 있는 어스선 도통검출수단이 설치되어 있으므로, 전류검출 회로로부터 출력이 없는 때에 어스선 도통검출수단에 의해 어스선의 단선인가 방전 미스인가를 판단할 수 있고, 작업자는 그 대책을 바로 세울 수 있다.

Claims (4)

  1. 고전압전원의 고전압측을 전압공급선을 통해서 전기 토치에 접속하고, 와이어를 어스선을 통해서 고전압전원의 그라운드측에 접속하고, 와이어의 선단과 전기 토치와의 사이에 상기 고전압전원으로 고전압을 인가해 방전시켜서 와이어의 선단에 볼을 형성하는 경우에, 상기 방전 전류가 일정값이 되도록 제어하는 정전류회로를 구비하고, 상기 정전류회로는, 방전 전류를 검출하는 전류검출 회로와, 상기 방전 전류에 의해 고전압을 제어하는 고전압제어회로를 갖는 와이어 본딩 장치에 있어서, 상기 정전류회로의 전류검출 회로는 상기 어스선에 흐르는 전류를 검출하고, 이 검출 전류를 상기 정전류회로의 고전압제어회로에 입력하도록 접속되어 있고, 방전시에 상기 전류검출 회로로부터 출력이 없는 때에 어스선 단선으로서 판정하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고전압제어회로는, 출력단이 상기 전기 토치에 접속되고, 플러스측 입력 단자에 상기 고전압전원의 고전압측이 접속되고, 마이너스측 입력 단자에 상기 전류검출 회로의 출력단이 접속되고, 상기 전류검출 회로는, 입력단이 상기 어스선에 흐르는 전류를 검출하도록 설치되고, 방전시에 상기 전류검출 회로로부터 출력이 없는 때에 어스선 단선으로서 판정하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장치.
  3. 고전압전원의 고전압측을 전압공급선을 통해서 전기 토치에 접속하고, 와이어를 어스선을 통해서 고전압전원의 그라운드측에 접속하고, 와이어의 선단과 전기 토치와의 사이에 상기 고전압전원으로 고전압을 인가해 방전시켜서 와이어의 선단에 볼을 형성하는 경우에, 상기 방전 전류가 일정값이 되도록 제어하는 정전류회로를 구비하고, 상기 정전류회로는, 방전 전류를 검출하는 전류검출 회로와, 상기 방전 전류에 의해 고전압을 제어하는 고전압제어회로를 갖는 와이어 본딩 장치에 있어서, 상기 정전류회로의 전류검출 회로는, 상기 어스선에 흐르는 전류를 검출하고, 이 검출 전류를 상기 정전류회로의 고전압제어회로에 입력하도록 접속되어 있고, 방전시에 상기 전류검출 회로로부터 출력이 없는 때에 어스선 단선으로서 판정한 때에 작동해서 상기 어스선의 도통을 검출하는 어스선 도통검출수단을 설치하고, 이 어스선 도통검출수단에 의한 도통에 의해 어스선 단선인가 방전 미스인가를 판정하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 고전압제어회로는, 출력단이 상기 전기 토치에 접속되고, 플러스측 입력 단자에 상기 고전압전원의 고전압측이 접속되고, 마이너스측 입력 단자에 상기 전류검출 회로의 출력단이 접속되고, 상기 전류검출 회로는, 입력단이 상기 어스선에 흐르는 전류를 검출하도록 설치되고, 방전시에 상기 전류검출 회로로부터 출력이 없는 때에 어스선 단선으로서 판정한 때에 작동해서 상기 어스선의 도통을 검출하는 어스선 도통검출수단을 설치하고, 이 어스선 도통검출수단에 의한 도통에 의해 어스선 단선인가 방전 미스인가를 판정하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장치.
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