KR100910748B1 - 본딩 장치 및 본딩 툴 선단부의 세정 방법 - Google Patents

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가즈오 후지타
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가부시키가이샤 신가와
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Abstract

본딩 장치에 있어서 본딩 툴의 선단에 부착된 이물질을 효과적으로 세정한다. 또한 본딩 툴의 세정을 본딩 공정 중에 연속적으로 처리한다.
와이어 본딩 장치(10)에 근접하여 세정용 케이스(27)를 설치한다. 세정용 케이스(27) 중에는 플라즈마 분출구(38)와 플라즈마 토치(31)와 외부 및 내부의 전극(33a, 33b)으로 이루어지는 용량 결합 전극(33)을 구비한 마이크로 플라즈마 발생부(34)가 하부에 고정되고, 플라즈마 분출구(38)는 그 플라즈마 분출구 중심선(31a)이 캐필러리(16)의 긴쪽 중심선(59)과 동일선 상이 되도록 배치되어 있다. 마이크로 플라즈마(32)를 캐필러리(16)의 하방에서 분출시켜 그 선단부를 세정 케이스(27) 속에서 세정한다. 세정 케이스 상부에는 셔터(29)를 설치하고, 배기 가스는 배기구(30)에서 배출한다.
와이어, 워크, 캐필러리, 마이크로 플라즈마, 세정, 이물질, 와이어 본딩, 분출, 본딩 장치, 선단부, 플라즈마 분출구, 플라즈마 발생부, 배기구

Description

본딩 장치 및 본딩 툴 선단부의 세정 방법{BONDING DEVICE, AND METHOD FOR WASHING THE TIP OF THE BONDING TOOL}
본 발명은 본딩 장치의 구조 및 본딩 장치에 부착되는 본딩 툴 선단부의 세정 방법에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에서는 와이어 본딩 장치를 사용하여 리드 프레임에 탑재된 반도체 다이의 패드와 리드 프레임의 리드를 접속한다. 이 때, 웨지 툴이나 캐필러리 등의 본딩 툴을 이용하여 패드와 그 대응하는 리드에 금속 와이어를 차례대로 누르면서 결합시킨다. 또한 범프 본딩 장치에 의해 반도체 칩의 본딩 패드에 상기한 와이어 본딩과 마찬가지로 와이어를 본딩하여 범프를 형성할 수도 있다.
상기 본딩 장치에서는 약 50만 내지 100만 회의 본딩을 반복하는 동안에 본딩 툴의 표면에 이물질이 부착되는 경우가 많다. 이들 이물질은 본딩에 문제를 발생시킬 수 있다.
종래에는 캐필러리 선단에 이물질이 부착되어 본딩에 문제가 발생한 경우에는 캐필러리를 새 것으로 교환하거나 이물질이 부착된 캐필러리를 본딩 장치에서 빼내어 왕수 등의 화학 세정에 의해 그 이물질을 제거하였었다. 그러나, 본딩 장치에서 캐필러리를 빼내는 것은 시간이 걸리므로 캐필러리를 빼내지 않고 세정하는 방법이 제안된 바 있다(예를 들어 특허 문헌 1 참조). 특허 문헌 1에는 본딩 장치에 부수적으로 캐필러리의 선단을 연마하는 연마면과 캐필러리의 세정을 행하는 세정액을 넣은 세정조를 구비하고 있는 것이다. 세정할 때에는 캐필러리의 금선 와이어를 뽑아 제거한 상태에서 도 14(a)에 도시한 바와 같이 캐필러리(16)를 연마면(62)에 눌러 밀착시키고 진동시켜 캐필러리 선단을 연마한다. 그리고, 선단의 연마가 종료된 후, 캐필러리에 텅스텐 와이어(65)를 삽입하여 알코올 등의 세정액(63) 중에 침지시키고, 연마칩(61)을 텅스텐 와이어(65)에 의해 밀어냄과 함께, 세정액 속에서 초음파 가진을 가하여 텅스텐 와이어(65)와 캐필러리(16)를 접촉시켜 세정하는 것이다.
한편, 최근 대기압의 플라즈마에 의해 부재 표면의 세정을 행하는 기술이 제안되었다. 예를 들어 특허 문헌 2에는 피접속 표면을 클리닝하고 나서 와이어 본딩을 행하는 장치 등이 개시되었으며, 여기에는 플라즈마 제트부와 와이어 본딩부가 일체 구성되는 와이어 본딩 장치가 기술되어 있다. 플라즈마 제트부는 외측 유전체관과 내측 유전체관으로 이루어지는 동축의 이중 구조이며, 외측 유전체관에는 접지된 원추형 전극이, 내측 유전체관의 내부에는 둥근 막대형의 고주파 전극이 각각 설치되고, 이 사이에 예를 들어 아르곤 가스를 도입한 후에 대기 중 글로(glow) 방전을 일으켜 저온 플라즈마를 발생시킨다. 이와 같이 하여 발생한 플라즈마를 가스 분출구에서 분출시키고, 볼 그리드 어레이(BGA: Ball Grid Array) 기판의 전 극 상에 폭로시켜 이 위에 있는 컨테미네이션을 제거한다.
또한 특허 문헌 3에는 플라즈마 발생 장치가 개시되었으며, 절연 재료로 이루어지는 실린더 형태의 플라즈마 토치의 가늘게 되어 있는 선단부에 고주파 코일을 설치하고, 플라즈마 토치 내에 와이어를 통과시키는 구성에 있어서, 플라즈마 토치 내의 와이어와 고주파 코일 사이에서 고주파 전력에 의한 극미소 직경의 플라즈마를 발생시키는 것이 기술되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 제3463043호 명세서
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 2000-340599호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 2002-343599호 공보
본딩 툴 표면에 부착되는 이물질에는 금, 은 등의 금속성 이물질과 유기물이 증발, 고착된 유기성 이물질이 있다. 금속성 이물질은 본딩 툴이 금 도금 또는 은 도금되어 있는 리드의 표면을 문지를 때 부착되는 것이고, 유기성 이물질은 본딩 시의 가열에 의해 리드 프레임 또는 기판이나 와이어 표면에서 증발한 유기성 성분이 본딩 툴 표면에서 냉각되어 이물질로서 부착, 퇴적되는 것이다.
도 13에 본딩 툴인 캐필러리의 선단부를 나타내었다. 캐필러리(16)의 중심에는 와이어가 삽입 관통되는 스트레이트 구멍(55)과, 와이어 선단에 형성되는 볼을 패드 또는 리드에 압착하는 챔퍼부(53) 및 페이스부(54)를 가지고 있다. 페이스부(54)는 캐필러리(16)의 선단면에서 평면과 매우 작은 각도를 가지고 있는 면이 다. 챔퍼부(53)는 스트레이트 구멍(55)에서 페이스부(54)로 갈수록 넓어지는 테이퍼 구멍이다. 이 챔퍼부(53)와 페이스부(54)의 코너는 리드에 와이어를 압착시킬 때 와이어에 깊이 박혀 와이어를 절단하기 쉽게 한다. 도 13의 우반부는 사용 전의 이물질의 부착이 없는 상태를 나타내고, 좌반부는 이물질이 부착된 상태를 나타낸다. 금속성 이물질은 리드 표면을 문지르는 챔퍼부(53)와 페이스부(54)의 코너에 가까운 부분에 많이 부착되고, 유기성 이물질은 스트레이트 구멍(55)의 내면이나 캐필러리(16)의 선단부의 외측 표면에 많이 부착, 퇴적한다.
챔퍼부(53)와 페이스부(54)의 코너에 가까운 부분에 많이 부착된 금속성 이물질은 코너부의 와이어로의 박힘을 어렵게 하여 본딩 후의 와이어 절단에 문제를 발생시키는 경우가 많다. 또한 스트레이트 구멍(55)의 내면에 부착되는 유기성 이물질은 스트레이트 구멍(55)과 와이어의 마찰 저항을 크게 하여 본딩 툴로부터 인출되는 와이어의 길이가 불균일해질 수 있다. 또한 캐필러리(16)의 외측 표면에 부착되는 유기성 이물질은 캐필러리 선단의 화상에 의해 캐필러리의 위치 맞춤을 하는 경우에 위치 설정 정밀도를 저하시킬 수 있다.
특허 문헌 1에 개시된 종래 기술은, 도 14(a), (b)에 도시한 바와 같이, 캐필러리(16)의 선단면의 이물질의 제거 및 세정액(63) 속에서 초음파 진동에 의해 텅스텐 와이어(65)와 접촉하는 스트레이트 구멍(55)의 내면의 세정은 가능하지만, 챔퍼부(53)의 내면 측에 부착되어 있는 이물질에는 텅스텐 와이어(65)가 접촉하지 않으므로 효과적으로 이물질의 제거를 할 수 없다는 문제가 있었다. 따라서, 세정하여도 본딩 후의 와이어 절단에 문제를 발생시킬 수도 있었다. 더욱이 캐필러 리(16)의 세정을 위해서는 일단 와이어 본딩 장치를 정지시키고, 금선의 와이어를 떼내어 고경도의 텅스텐 와이어(65)를 삽입 관통시킬 필요가 있으므로, 캐필러리(16)의 세정을 본딩 공정과 연속 공정으로 처리할 수 없다는 문제가 있었다. 특히 와이어 본딩 장치는 수 십 대를 동시에 가동시키는 경우가 많으므로 캐필러리(16)의 세정 시마다 본딩 장치를 정지시켜 금선 와이어의 분리, 텅스텐 와이어(65)의 부착, 그리고 본딩 공정으로 복귀할 때에는 다시 금선 와이어의 부착을 하는 것은 본딩 효율이 저하된다는 문제가 있었다.
한편, 특허 문헌 2에 기재된 종래 기술에는 플라즈마에 의해 피접속면인 전극의 컨테미네이션을 제거하는 것에 대해서는 기재되어 있지만, 본딩 툴에의 이물질의 부착, 퇴적으로 인해 발생하는 문제에 대해서는 기술되어 있지 않다. 또한 특허 문헌 3에는 고주파 코일을 이용한 극미소 직경의 플라즈마의 발생 장치에 대하여 개시되어 있는데, 플라즈마에 의한 세정에 대해서는 기술되어 있지 않다.
이와 같이 종래의 기술에서는 본딩 툴 선단에 부착된 이물질을 효과적으로 세정하기가 어렵다. 또한 종래의 기술에서는 본딩 툴의 세정을 본딩 공정 중에서 연속적으로 처리해 가기가 어렵다.
본 발명의 목적은 본딩 툴 선단에 부착된 이물질을 효과적으로 세정할 수 있는 본딩 장치를 제공하는 데 있다. 또한 본 발명의 다른 목적은 본딩 툴의 세정을 본딩 공정 중에서 연속적으로 처리해 갈 수 있는 본딩 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 본딩 장치는, 와이어가 삽입 관통되어 워크에 본딩을 행하는 본딩 툴을 구비하는 본딩 장치에 있어서, 세정 위치에 있는 상기 본딩 툴의 선단부를 향해 플라즈마 분출구가 배치되고, 상기 플라즈마 분출구로부터 플라즈마화된 가스를 분출시켜 상기 선단부의 세정을 행하는 플라즈마 발생부와, 상기 플라즈마 분출구가 내부에 배치되고, 본딩 툴 선단부가 끼워지는 개구와 세정 후의 가스를 배출하는 배기구를 포함하며, 그 내부에서 상기 본딩 툴 선단부의 세정이 행해지는 세정용 케이스를 갖는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 개구로부터 상기 본딩 툴 선단부가 상기 세정용 케이스 내에 끼워져 들어갔을 때 상기 본딩 툴과 상기 개구 사이의 틈새를 막는 셔터를 더 갖도록 하는 것도 바람직하다. 더욱이 상기 세정용 케이스로부터 상기 배기구를 통하여 세정 후의 가스를 배출하는 배기 펌프를 더 갖도록 하는 것도 바람직하다.
본 발명에 따른 본딩 장치는, 상기 플라즈마 분출구는 상기 본딩 툴의 길이 방향 축에 대하여 각도를 가진 방향에서 상기 본딩 툴 선단부를 향해 플라즈마화된 가스를 분출하도록 하는 것도 바람직하며, 상기 플라즈마 분출구는 상기 본딩 툴의 길이 방향 축의 둘레를 회전하며, 상기 본딩 툴 선단부의 둘레 방향을 따른 다른 각도 방향에서 상기 본딩 툴 선단부를 향해 플라즈마화된 가스를 분출하도록 하는 것도 바람직하다.
본 발명에 따른 본딩 장치는, 상기 본딩 툴 선단부를 진동시키는 진동 인가 수단과, 상기 본딩 툴 선단부의 세정 및 본딩을 제어하는 본딩 컴퓨터를 더 포함하며, 상기 본딩 컴퓨터는 상기 진동 인가 수단에 의해 상기 본딩 툴 선단부를 진동시킴과 함께, 상기 세정용 케이스의 내부에서 플라즈마 발생부의 상기 플라즈마 분 출구로부터 플라즈마화된 가스를 분출시킴으로써 상기 본딩 툴 선단부의 세정을 행하는 가진 세정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것도 바람직하며, 또한 와이어를 파지하는 복수의 클램퍼 각각을 개폐하는 클램퍼 개폐 수단과, 상기 본딩 툴을 XYZ 방향으로 이동시키는 이동 기구와, 상기 본딩 툴 선단부의 세정 및 본딩을 제어하는 본딩 컴퓨터를 더 포함하며, 상기 본딩 컴퓨터는 상기 이동 기구에 의해 상기 본딩 툴 선단부를 상기 세정용 케이스 내부의 세정 위치로 이동시키는 이동 수단과, 상기 클램퍼 개폐 수단과 상기 이동 기구에 의한 상기 본딩 툴의 상하 이동에 의해 본딩 툴 선단의 와이어 길이를 조정하는 와이어 길이 조정 수단을 갖도록 하는 것도 바람직하다.
본 발명에 따른 본딩 장치에 있어서, 상기 플라즈마 발생부는 플라즈마 토치와 동축 상에 부착된 원통형 외부 전극과 상기 플라즈마 토치의 중심축 상에 부착된 내부 전극으로의 전력 공급에 의해 상기 플라즈마 토치의 내부에서 플라즈마화된 가스를 플라즈마 토치의 선단부의 개구로부터 분출시키는 용량 결합형 마이크로 플라즈마 발생부인 것으로 하여도 바람직하며, 상기 플라즈마 발생부는 플라즈마 토치의 선단부에 감긴 고주파 코일로의 전력 공급에 의해 상기 플라즈마 토치의 내부에서 플라즈마화된 가스를 상기 플라즈마 토치의 선단부의 개구로부터 분출시키는 유도 결합형 마이크로 플라즈마 발생부인 것으로 하여도 바람직하다.
본 발명에 따른 본딩 장치에 있어서, 상기 본딩 컴퓨터는 상기 이동 기구에 의해 상기 본딩 툴 선단부를 워크 상의 본딩 위치로 복귀시키는 복귀 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 본딩 툴 선단부의 세정 방법은, 와이어가 삽입 관통되어 워크에 본딩을 행하는 본딩 툴을 XYZ 방향으로 이동시키는 이동 기구와, 세정 위치에 있는 상기 본딩 툴의 선단부를 향해 플라즈마 분출구가 배치되고, 상기 플라즈마 분출구에서 플라즈마화된 가스를 분출시켜 상기 선단부의 세정을 행하는 플라즈마 발생부와, 상기 플라즈마 분출구가 내부에 배치되고, 본딩 툴 선단부가 끼워지는 개구와 세정 후의 가스를 배출하는 배기구를 포함하며, 그 내부에서 상기 본딩 툴 선단부의 세정이 행해지는 세정용 케이스와, 상기 본딩 툴 선단부의 세정 및 본딩을 제어하는 본딩 컴퓨터를 구비하는 본딩 장치의 본딩 툴 선단부의 세정 방법으로서, 상기 이동 기구에 의해 상기 본딩 툴 선단부를 상기 세정용 케이스 내부의 세정 위치로 이동시키는 이동 공정과, 상기 플라즈마 발생부의 상기 플라즈마 분출구에서 플라즈마화된 가스를 분출시켜 상기 본딩 툴 선단부의 세정을 행하는 세정 공정과, 상기 이동 기구에 의해 상기 본딩 툴 선단부를 워크 상의 본딩 위치로 복귀시키는 복귀 공정을 갖는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 세정 공정은 본딩 장치에 상기 세정용 케이스에서 상기 배기구를 통하여 세정 후의 가스를 배출하는 배기 펌프를 더 포함하며, 상기 세정 공정은 상기 배기 펌프를 기동시킨 후 상기 본딩 툴 선단부의 세정을 행하고, 상기 세정이 종료된 후에 상기 배기 펌프를 정지시키는 것도 바람직하다.
본 발명에 따른 본딩 툴 선단부의 세정 방법에 있어서, 상기 본딩 장치는 상기 본딩 툴을 진동시키는 진동 인가 수단을 더 포함하며, 상기 세정 공정은 상기 진동 인가 수단에 의해 상기 본딩 툴 선단부를 진동시킴과 함께, 상기 본딩 툴 선 단부의 세정을 행하는 것도 바람직하다. 또한 상기 본딩 장치는 와이어를 파지하는 복수의 클램퍼 각각을 개폐하는 클램퍼 개폐 수단을 더 포함하며, 상기 세정 공정은 상기 본딩 툴 선단부의 세정 이전에 상기 클램퍼 개폐 수단과 상기 이동 기구에 의한 상기 본딩 툴의 상하 이동에 의해 상기 본딩 툴 선단의 와이어 길이를 조정하는 와이어 길이 조정 공정을 포함하고 있는 것도 바람직하다.
본 발명에 따른 본딩 장치는 본딩 툴 선단에 부착된 이물질을 효과적으로 세정할 수 있다는 효과를 이룬다. 또한 본 발명에 따른 본딩 장치는 본딩 툴의 세정을 본딩 공정 중에 연속적으로 처리해 갈 수 있다는 효과를 이룬다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 및 도 2를 참조하면서 본 발명의 실시 형태인 와이어 본딩 장치의 전체 구성과 계통 구성을 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 와이어 본딩 장치(10)는 XY 테이블(20) 상에 본딩 헤드(19)가 설치되고, 본딩 헤드(19)에 모터에 의해 선단이 상하 방향인 Z 방향으로 구동되는 본딩 암(13)을 구비하고 있다. 본딩 암(13)의 선단에는 본딩 툴인 캐필러리(16)가 부착되어 있다. XY 테이블(20)과 본딩 헤드(19)는 이동 기구(18)를 구성하며, 이동 기구(18)는 XY 테이블(20)에 의해 본딩 헤드(19)를 수평면 내(XY면 내)에서 자유로운 위치로 이동시킬 수 있고, 여기에 부착된 본딩 암(13)을 구동시킴으로써 본딩 암(13)의 선단에 부착된 캐필러리(16)를 XYZ의 방향으로 자유로이 이동시킬 수 있다. 본딩 암(13)에는 와이어(12)가 삽입 관통되어 있다. XY 테이블(20)의 본딩 암(13)의 선단 측에는 리드 프레임(15)을 가이드하는 두 개의 반송 가이드(22)가 설치되고, 이 반송 가이드(22)에 의해 반도체 다이(14)가 장착된 리드 프레임(15)이 도면에서 X 방향을 향해 반송된다. 리드 프레임(15)은 장착되어 있는 반도체 다이(14)가 본딩 위치에 오도록 상부에서 프레임 누르개(11)에 의해 눌려져서 하부의 흡착 스테이지(23)에 흡착된다. 그리고, 와이어 본딩 장치(10)는 반도체 다이(14)와 리드 프레임(15) 사이를 와이어(12)에 의해 접속한다.
양측에 두 개의 반송 가이드(22)가 있는 본딩 영역의 외측에는 캐필러리(16)의 세정을 행하는 세정용 케이스(27)와 캐필러리 선단의 상태를 계측하기 위한 캐필러리 선단부 화상 취득부(46)가 배열되어 설치되어 있다. 그리고 세정용 케이스(27)의 상면에는 캐필러리(16)를 끼우기 위한 개구(28)와 개구를 개폐하는 셔터(29)가 설치되어 있다. 또한 세정용 케이스(27)에는 캐필러리의 선단을 세정하는 마이크로 플라즈마 발생부(34)가 설치되어 있다. 세정용 케이스(27), 캐필러리 선단부 화상 취득부(46)는 각각 이동 기구(18)에 의해 캐필러리(16)의 선단을 그 속에 끼울 수 있는 위치로 되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이 세정용 케이스(27)에는 용량 결합형 마이크로 플라즈마 발생부(34)가 부착되어 있다. 마이크로 플라즈마 발생부(34)는 세정용 케이스(27)의 내부에 배열되어 설치된 알루미나 등의 세라믹스제 플라즈마 토치(31)와, 플라즈마 토치(31)와 동축 상에 부착된 원통형의 외부 전극(33a)과 플라즈마 토치의 중심선 상에 부착된 내부 전극(33b)에 의해 구성되는 용량 결합 전극(33)을 가 지고 있다. 내부 전극(33b)은 플라즈마 발생과 안정화를 위하여 고융점 귀금속이 바람직하다. 각 전극(33a, 33b)은 플라즈마 발생용 전원(35)에 접속되고, 플라즈마 토치(31)에는 플라즈마 발생용 가스를 도입하는 가스 배관(40)이 접속되고, 가스 배관(40)에는 가스 유량을 조정하는 가스 밸브(39)가 접속되어 있다. 한편 도 2에는 도시하지 않았지만, 플라즈마 점화용 점화 장치가 플라즈마 토치(31)의 근방에 배치된다. 세정용 케이스(27)에는 세정용 케이스(27) 중에 분출된 플라즈마화된 가스를 배출하는 배기구(30)가 부착되고, 배기구(30)에는 배기를 흡인하는 배기 펌프(37)가 접속되어 있다. 본딩 헤드(19)에는 캐필러리(16)의 위치 확인용 촬상 수단인 위치 검출 카메라(24)가 부착되어 있다. 또한 본딩 암(13)의 밑부분에는 캐필러리(16)를 가진하는 초음파 진동자(21)가 부착되어 있다. 또한 본딩 암(13)의 회전부에는 회전 각도에 의해 캐필러리(16)의 높이를 검출하는 Z 위치 검출 수단(26)이 부착되어 있다. XY 테이블(20)에는 캐필러리(16)의 선단의 XY 방향의 위치를 검출하는 XY 위치 검출 수단(25)이 구비되어 있다. 이 XY 위치 검출 수단(25)은 본딩 헤드(19)의 소정 부위의 XY 좌표 위치를 검출하고, 이 소정 부위와 캐필러리(16)의 선단 간 XY 방향의 거리를 보정함으로써 캐필러리(16)의 선단의 XY 위치를 검출하는 것이다. XY 위치 검출 수단(25), Z 위치 검출 수단(26)은 전기식, 광학식 등의 비접촉식의 것일 수도 있고, 기계식의 접촉식일 수도 있다. 또한 XY 위치 검출 수단(25)은 캐필러리(16) 선단의 XY 위치를 측정할 수 있다면, 직접 캐필러리(16)의 선단 위치를 측정하는 XY 위치 센서일 수도 있다. 나아가 XY 위치 검출 수단(25)은 리니어 스케일일 수도 있다.
이동 기구(18)는 이동 기구 인터페이스(91)에 접속되고, XY 위치 검출 수단(25)은 XY 위치 검출 수단 인터페이스(93)에 접속되고, Z 위치 검출 수단(26)은 Z 위치 검출 수단 인터페이스(87)에 접속되고, 위치 검출 카메라(24)는 촬상 수단 인터페이스(85)에 접속되고, 초음파 진동자(21)는 초음파 진동자 인터페이스(89)에 접속되어 있다. 또한 플라즈마 발생용 전원(35)은 플라즈마 발생용 전원 인터페이스(79)에 접속되고, 가스 밸브(39)는 가스 밸브 인터페이스(81)에 접속되고, 셔터(29)는 셔터 인터페이스(73)에 접속되고, 배기 펌프(37)는 배기 펌프 인터페이스(77)에 접속되어 있다. 그리고, 각 인터페이스는 데이터 버스(74)를 통하여 본딩 제어 및 캐필러리(16)의 세정 제어를 행하는 컴퓨터(70)의 제어부(71)에 접속되어 있다. 컴퓨터(70)의 제어부(71)는 내부에 제어용 CPU를 포함하고 있다. 또한 데이터 버스(74)에는 본딩 제어 프로그램과, 본딩 툴 선단부를 세정용 케이스 내부의 세정 위치로 이동시키는 이동 프로그램과, 플라즈마 발생부의 플라즈마 분출구로부터 플라즈마화된 가스를 분출시켜 본딩 툴 선단부의 세정을 행하는 세정 프로그램과, 이동 기구에 의해 본딩 툴 선단부를 워크 상의 본딩 위치로 복귀시키는 복귀 프로그램과, 제어용 데이터 등을 기억하고 있는 기억부(75)가 접속되어 있다.
도 3은 세정용 케이스(27)의 셔터(29)를 개방 상태로 하여 상부의 개구(28)에서 캐필러리(16)의 선단부가 세정 위치로 끼워진 상태를 나타내고 있다. 세정용 케이스(27) 중에는 플라즈마 분출구(38)와 플라즈마 토치(31)와 외부 및 내부의 전극(33a, 33b)으로 이루어지는 용량 결합 전극(33)을 구비한 마이크로 플라즈마 발생부(34)가 하부에 고정되고, 플라즈마 분출구(38)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 그 플라즈마 분출구 중심선(31a)이 캐필러리(16)의 긴쪽 중심선(59)과 동일선 상이 되도록 배치되어 있다. 플라즈마 토치(31)의 내측의 가스 통로는 세정용 케이스(27)를 관통하여 외면의 가스 배관(40)에 접속되어 있다. 또한 캐필러리 선단부(16a)의 하방에서 마이크로 플라즈마(32)를 캐필러리 선단부(16a)의 챔퍼부(53), 스트레이트 구멍(55), 페이스부(54), 아우터 래디어스부(57) 및 아우터 래디어스부(57)로 이어지는 캐필러리 선단의 외표면을 향해 분출시킬 수 있는 범위라면, 플라즈마 분출구 중심선(31a)은 캐필러리(16)의 긴쪽 중심선(59)과 동선 상에 없을 수도 있다. 예를 들어 플라즈마 분출구 중심선(31a)은 챔퍼부(53)의 단부와 캐필러리 선단면과의 교점을 향하도록 배치할 수도 있고, 페이스부(54)의 어느 부분을 향하고 있어도 바람직하며, 캐필러리 선단부(16a) 표면 상의 어느 점을 향하도록 배치되어 있어도 바람직하다. 이 경우, 세정용 케이스(27) 속에서 캐필러리 선단부(16a)의 면과 플라즈마 분출구 중심선(31a)이 교점을 가지며, 캐필러리(16)의 선단이 플라즈마 분출구(38)로부터 소정의 거리만큼 이격되어 있는 위치가 캐필러리(16)의 세정 위치가 된다.
본 실시 형태에서는 플라즈마 분출구(38)의 내경의 크기는 캐필러리(16)의 선단의 크기와 대략 동등한 크기이며, 예를 들어 직경 200 내지 300μm의 크기로 되어 있다. 플라즈마 분출구(38)의 내경 크기는 이 크기보다 훨씬 큰 크기, 예를 들어 500 내지 700μm 정도의 크기일 수도 있고, 반대로 100μm 이하의 작은 것일 수도 있다. 플라즈마 분출구(38)와 캐필러리 선단 간 거리는 플라즈마 분출구(38)에서 분출되는 플라즈마에 의해 세정될 수 있는 거리로서, 본 실시 형태에서는 예 를 들어 플라즈마 분출구의 내경 크기의 2∼3배인 500 내지 600μm의 거리인 곳에 있다. 이 거리는 사용하는 플라즈마 발생부의 길이, 발생하는 플라즈마의 세기, 사용하는 가스의 종류 등에 따라 결정된다. 세정용 케이스(27)의 상부에 있는 셔터(29)는 개폐 가능한 평판으로서, 세정용 케이스(27)의 상부의 가이드를 따라 도시하지 않은 셔터 이동 기구에 의해 슬라이딩한다. 셔터(29)가 폐쇄 상태에서는 세정용 케이스(27)의 개구(28)는 폐쇄되고, 셔터(29)가 개방 상태일 때에는 개구(28)가 출현한다. 개구(28)의 크기는 캐필러리(16)의 크기보다 크게 되어 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면서 세정 위치에 있는 캐필러리 선단부(16a)의 세정 동작에 대하여 설명한다. 도 4는 캐필러리 선단부(16a)와 플라즈마 토치(31)의 확대도이다. 캐필러리(16)는 중심에 와이어(12)가 삽입 관통되는 스트레이트 구멍(55)과, 와이어 선단에 형성되는 볼을 패드 또는 리드에 압착하는 챔퍼부(53) 및 페이스부(54)를 가지고 있다. 페이스부(54)는 캐필러리(16)의 선단면이며, 평면과 매우 작은 각도를 가지고 있는 면이다. 페이스부(54)는 캐필러리(16)의 외면과 아우터 래디어스부(57)에 의해 매끄럽게 연결되어 있다. 챔퍼부(53)는 스트레이트 구멍(55)에서 페이스부(54)로 갈수록 넓어지는 테이퍼 구멍이다. 여기서, 캐필러리 선단부(16a)란 챔퍼부(53) 및 페이스부(54), 스트레이트 구멍(55), 아우터 래디어스부(57) 및 아우터 래디어스부(57)로 이어지는 캐필러리(16)의 선단의 외표면을 포함하는 부분을 말한다. 캐필러리(16)에는 와이어(12)가 삽입 관통된 상태에서 캐필러리(16)의 선단에는 테일 와이어(47)가 도출되어 있다. 테일 와이어(47)는 선단을 향해 구부러지면서 테이퍼 형태로 가늘게 되어 있다. 와이어(12)와 스트레 이트 구멍(55) 사이에는 틈새가 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 금속성 이물질(58a)은 리드 표면을 문지르는 챔퍼부(53)와 페이스부(54)의 코너에 가까운 부분에 많이 부착되고, 유기성 이물질(58b)은 스트레이트 구멍(55)의 내면이나 캐필러리 선단부(16a)의 외표면에 많이 부착, 퇴적되어 있다. 스트레이트 구멍(55)의 내면에 부착된 유기성 이물질(58b)에 의해 스트레이트 구멍(55)과 와이어(12) 사이의 틈새가 적게 되어 있다.
이와 같이 부착, 퇴적한 이물질(58)을 제거하는 세정은 다음과 같이 행한다. 먼저, 플라즈마 발생용 가스를 가스 배관(40)에서 플라즈마 토치(31)의 내부로 도입한다. 가스는 아르곤 가스, 헬륨 가스, 네온 가스, 크립톤 가스 등의 불활성 가스 또는 질소 가스 등을 사용한다. 캐필러리 선단부(16a)에 많은 유기성 이물질(58b)이 부착되어 있을 때에는 산소 가스를 첨가할 수도 있다. 산소 성분에 의해 유기성 이물질 중에 포함되어 있는 탄소 성분을 이산화 탄소로 만들어 제거할 수 있기 때문이다. 또한 반대로 이물질(58)을 환원 작용에 의해 제거하는 경우에는 수소 등을 첨가할 수도 있다.
플라즈마 토치(31)로 흐른 가스는 선단의 플라즈마 분출구(38)에서 세정용 케이스(27) 중으로 유출된다. 이어서, 플라즈마 발생용 전원(35)을 제어하여 적당한 고주파 전류를 외부 전극(33a)과 내부 전극(33b) 사이로 공급한다. 그리고, 도시하지 않은 플라즈마 점화 장치에 의해 점화한다. 전극에 인가된 고주파 전력과 플라즈마 토치(31)의 내부의 가스의 상태가 적당하면, 플라즈마 토치(31)의 내부로 흐르고 있는 가스에 고주파 전력에 의한 마이크로 플라즈마가 생성된다. 고주파 전류는 예를 들어 400 내지 500MHz의 주파수인 것이 사용된다. 생성된 마이크로 플라즈마는 플라즈마 토치(31)의 선단의 플라즈마 분출구(38)에서 분출된다. 플라즈마 분출구(38)에서 분출된 마이크로 플라즈마(32)는 분출구가 향하고 있는 캐필러리 선단부(16a)를 향하는 제트가 된다.
앞에서 설명한 바와 같이, 금속성 이물질은 캐필러리 선단부(16a)의 챔퍼부(53), 페이스부(54)에 많이 붙어 있다. 분출된 마이크로 플라즈마(32)는 페이스부(54), 챔퍼부(53)에 직접 분사되고 마이크로 플라즈마(32)의 충돌에 의해 그 금속성 이물질(58a)을 제거할 수 있다. 캐필러리 선단부(16a)의 외면의 이물질(58b)에 대해서도 마찬가지로 마이크로 플라즈마(32)의 충돌에 의해 이물질(58b)이 제거된다. 또한 마이크로 플라즈마(32)를 세차게 내뿜으므로 와이어(12)가 캐필러리(16) 속으로 들어가 있는 상태에서도 캐필러리 선단부(16a)의 스트레이트 구멍(55)의 내면 측으로 뿜어져들어가 캐필러리 선단부(16a)의 스트레이트 구멍(55)의 내면 측의 유기성 이물질(58b)을 효과적으로 제거할 수 있다.
세정 시에 캐필러리(16)에 초음파 진동자(21)에 의해 진동을 인가하면, 캐필러리 자체의 진동에 의해 이물질을 흔들어 없애는 효과가 있다. 또한 캐필러리(16)에 초음파 진동을 인가하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 그 진동에 의해 캐필러리 자체가 본딩 암(13)의 전후 방향을 향해 진동함과 함께, 캐필러리(16)의 선단이 앞뒤로 고개를 흔드는 것 같은 진동을 한다. 이 캐필러리 선단의 미소 진동에 의해 캐필러리 선단부(16a)의 페이스부(54), 챔퍼부(53), 스트레이트 구멍(55), 아우터 래디어스부(57) 및 아우터 래디어스부(57)로 이어지는 캐필러리(16)의 선단의 외표면에 마이크로 플라즈마(32)가 부딪치는 각도, 위치가 어긋나게 되므로 테일 와이어(47)나 스트레이트 구멍(55)에 삽입 관통되어 있는 와이어(12)에 가로막혀 직접 마이크로 플라즈마(32)가 닿지 않는 부위에도 마이크로 플라즈마(32)를 쪼일 수 있다. 이에 따라 보다 효과적으로 이물질(58)을 제거할 수 있다.
세정에 의해 캐필러리 선단부(16a)로부터 제거된 이물질(58)의 일부는 이산화 탄소와 같은 기체가 되어 세정용 케이스(27) 중에 확산되고, 고체로서 제거된 미소한 이물질(58)은 가스와 함께 세정용 케이스(27) 중에 확산되어 간다. 세정용 케이스(27) 중에 확산된 세정 후의 가스는 배기 가스로서 배기구(30)에서 배기 펌프(37)에 의해 배출된다. 배기 펌프(37)는 세정용 케이스(27)의 내부를 음압으로 만드는 큰 것이 아니라, 세정용 케이스(27) 중에 확산된 세정 후의 가스, 제거된 미소한 이물질(58), 기체 등이 개구(28)에서 외부로 유출되지 않을 정도의 것이면 된다. 이에 따라, 제거한 이물질이 본딩 영역으로 비산하여 본딩 품질을 악화시키는 것을 방지할 수 있다. 한편, 플라즈마 가스의 속도, 양에 따라 이물질이 개구(28)에서 외부로 비산하지 않는 경우에는 배기 펌프(37)를 설치하지 않을 수도 있다.
세정이 종료된 후에는, 캐필러리(16)는 이동 기구(18)에 의해 반송 가이드(22) 사이의 본딩 영역으로 복귀한다. 세정은 와이어(12)를 부착한 채 행하므로 캐필러리(16)는 본딩 영역으로 복귀 후 곧바로 통상의 본딩 공정을 계속 행한다. 또한 세정이 종료되면, 세정용 케이스(27)의 셔터(29)가 폐쇄되어 미세한 플라즈마 분출구(38)를 포함하는 마이크로 플라즈마 발생부(34)를 보호한다. 한편, 본 실시 형태에서는 개구(28)를 개폐하는 셔터(29)를 갖는 경우에 대하여 설명하였으나, 셔터(29)가 없는 경우에도 세정 케이스(27)에 의해 마이크로 플라즈마 발생부(34)의 보호가 충분한 경우에는 셔터(29)를 구비하지 않아도 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태의 와이어 본딩 장치(10)는 캐필러리 선단부(16a)를 향해 마이크로 플라즈마(32)가 분출되므로, 캐필러리 선단의 챔퍼부(53)에 부착된 이물질(58)도 효과적으로 세정할 수 있다. 또한 마이크로 플라즈마(32)를 뿜어 넣음으로써 캐필러리(16)에 와이어(12)를 통과한 채로 세정하여도 캐필러리 선단부(16a)의 스트레이트 구멍(55) 내면을 효과적으로 세정할 수 있다는 효과를 이룬다. 또한 본 실시 형태에서는 캐필러리(16)를 초음파 진동자(21)에 의해 진동시키므로 그 진동에 의해 마이크로 플라즈마(32)가 부딪치는 각도가 달라져 캐필러리 선단부(16a)의 표면에 빠짐없이 마이크로 플라즈마(32)를 쪼일 수 있어 캐필러리 선단부(16a)를 효과적으로 세정할 수 있다는 효과를 이룬다.
또한 본 실시 형태의 와이어 본딩 장치(10)는 이동 기구(18)에 의해 캐필러리(16)의 선단을 끼울 수 있는 세정 위치에 세정용 케이스(27)를 배열하여 설치하였으므로, 일련의 본딩 공정 중에도 통상의 이동 기구를 사용함으로써 세정 위치로 이동시킬 수 있고, 게다가 와이어(12)를 빼내지 않은 상태에서 효과적인 세정을 할 수 있으므로 캐필러리(16)의 세정을 본딩 공정 중에 연속적으로 처리해 갈 수 있다는 효과를 이룬다.
더욱이 본 실시 형태에서는 세정용 케이스(27)의 내부에서 세정을 행하므로 세정에 의한 이물질(58)이 반송 가이드(22) 사이의 본딩 영역으로 비산하는 것을 방지할 수 있어 세정에 의한 본딩 장치의 오염을 방지할 수 있다는 효과를 이룬다.
세정용 케이스(27)에 셔터(29)를 설치하는 경우의 셔터(29)의 다른 실시 형태를 도 5(a), (b)에 나타내었다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 세정 중에는 셔터(29)가 캐필러리(16)의 외표면 위치까지 닫혀져 캐필러리(16)와 개구(28) 간 틈새를 막도록 되어 있다. 도 5(a)는 캐필러리 외경과 대략 동일한 반원 구멍을 갖는 좌우의 셔터판(29a, 29b)을 슬라이딩시키는 것이고, 도 5(b)는 렌즈의 조리개와 같은 복수의 날개형 셔터판(29c)을 원주 방향을 향해 서로 중첩시켜 회전시킴으로써 중심부에 생기는 개구를 크게 하거나 작게 하는 것으로, 개구(28)를 출현시키거나 중심부의 개구의 크기를 캐필러리(16)의 외경에 맞춘 직경으로 할 수 있게 되어 있다. 세정 중에 캐필러리(16)의 외표면 위치까지 닫혀져 캐필러리(16)와 개구(28) 간 틈새를 막을 수 있는 셔터 구조라면, 상기한 실시 형태에 한정되지 않으며, 3장 또는 4장의 셔터판에 의해 개구를 막도록 구성할 수도 있고, 경우에 따라서는 캐필러리 외경과 약간의 틈새를 남겨 둔 형상으로 할 수도 있다. 더욱이 셔터(29)는 실시 형태와 같이 세정용 케이스(27)의 내부에 부착하지 않고 세정용 케이스(27)의 외부에 부착할 수도 있다.
본 실시 형태는 세정용 케이스(27)로부터의 이물질의 비산을 더 저하시켜 세정에 의한 본딩 장치의 오염을 더욱 줄일 수 있다는 효과를 이룬다.
본 발명의 제2 실시 형태에 대하여 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다. 도 3에 도시한 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 설명은 생략한다. 본 실시 형태는, 도 6에 도시한 바와 같이, 세정용 케이스(27) 중에 복수의 플라즈 마 분출구(38)와 플라즈마 토치(31)와 외부 및 내부의 전극(33a, 33b)으로 이루어지는 용량 결합 전극(33)을 구비하며, 각각의 플라즈마 분출구(38)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 그 플라즈마 분출구 중심선(31a)이 캐필러리(16)의 긴쪽 중심선(59)과 캐필러리 선단면과의 교점을 향하도록 배치되어 있다. 이와 같이 배치함으로써 캐필러리 선단부(16a)의 비스듬히 하방에서 마이크로 플라즈마(32)를 캐필러리 선단부(16a)의 챔퍼부(53), 스트레이트 구멍(55), 페이스부(54), 아우터 래디어스부(57) 및 아우터 래디어스부(57)로 이어지는 캐필러리 선단의 외표면으로 분출시킨다. 플라즈마 분출구 중심선(31a)과 캐필러리의 긴쪽 중심선(59)이 이루는 각도는 θ로 되어 있다. 또한 캐필러리 선단부(16a)의 비스듬히 하방에서 마이크로 플라즈마(32)를 캐필러리 선단부(16a)의 챔퍼부(53), 스트레이트 구멍(55), 페이스부(54), 아우터 래디어스부(57) 및 아우터 래디어스부(57)로 이어지는 캐필러리 선단의 외표면을 향해 분출시킬 수 있는 범위이면, 플라즈마 분출구 중심선(31a)은 캐필러리(16)의 긴쪽 중심선(59)과 캐필러리 선단면과의 교점에서 벗어나 있어도 바람직하다. 예를 들어 챔퍼부(53)의 단부와 캐필러리 선단면과의 교점을 향하도록 배치할 수도 있고, 페이스부(54)의 어느 부분을 향하고 있어도 바람직하고, 캐필러리 선단부(16a) 표면 상의 어느 점을 향하도록 배치되어 있어도 바람직하다. 더욱이 복수의 플라즈마 토치(31)의 플라즈마 분출구 중심선(31a)은 동일한 점을 향하도록 배치되어 있어도 바람직하고, 다른 점을 향하도록 배치되어 있어도 바람직하다. 이 경우, 세정용 케이스(27) 속에서 캐필러리 선단부(16a)의 면과 플라즈마 분출구 중심선(31a)이 교점을 가지며, 캐필러리(16)의 선단이 플라즈마 분출 구(38)로부터 소정의 거리만큼 이격되어 있는 위치가 캐필러리(16)의 세정 위치가 된다. 각각의 플라즈마 토치(31), 용량 결합 전극(33)은 세정용 케이스(27)의 바닥부에 비스듬히 고정되어 있다. 플라즈마 토치(31)의 내부의 가스 통로부는 세정용 케이스(27)를 관통하며, 외면의 가스 공통 헤더를 통하여 가스 배관(40)에 접속되어 있다.
플라즈마 토치(31)의 수는 도 6의 실선으로 도시한 바와 같이 2개일 수도 있고, 또한 2점 쇄선으로 도시한 바와 같이 2개 추가하여 총 4개의 배치로 할 수도 있으며, 3개의 배치로 할 수도 있다. 캐필러리 선단부의 주위를 둘러싸도록 배치되어 주위에서 균등하게 마이크로 플라즈마(32)를 캐필러리 중심의 스트레이트 구멍(55), 챔퍼부(53)로 조사할 수 있으면 된다. 본 실시 형태에서는 플라즈마 분출구(38)의 내경의 크기가 캐필러리 선단부(16a)의 크기와 대략 동등한 크기로서 예를 들어 직경 200 내지 300μm의 크기로 되어 있는데, 이보다 작은 100μm 이하의 지름인 것을 사용하여 챔퍼부(53), 스트레이트 구멍(55), 페이스부(54)에 맞추어 핀 포인트로 마이크로 플라즈마(32)가 각 플라즈마 분출구(38)에서 분출되도록 할 수도 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 세정은 각 플라즈마 분출구(38)에서 마이크로 플라즈마(32)를 캐필러리 선단부(16a)를 향해 분출시킴으로써 행한다. 본 실시 형태에서는 캐필러리 선단에서 테일 와이어(47) 또는 볼(42)이 돌출되어 마이크로 플라즈마(32)의 분사류에 가로막히는 경우에도 캐필러리 선단부(16a)의 둘레 방향을 따라 다른 방향에서 마이크로 플라즈마(32)가 분출되므로, 앞에서 설명한 실시 형태 보다 더욱 효과적으로 캐필러리 선단부(16a)의 챔퍼부(53), 스트레이트 구멍(55) 내면의 이물질(58)을 제거할 수 있다는 효과를 이룬다.
또한 도 8에 도시한 바와 같이, 복수의 클램퍼(17a, 17b)를 구비하고 있는 경우에는 테일 와이어(47)나 캐필러리 선단의 볼(42)의 위치를 조정함으로써 테일 와이어(47)나 캐필러리 선단의 볼(42)에 가로막혀 마이크로 플라즈마(32)가 직접 닿지 않는 부분을 줄일 수 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 테일 와이어(47), 볼(42)의 캐필러리 선단으로부터의 돌출 길이 조정은 제1, 제2의 두 개의 클램퍼(17a, 17b)의 개폐 동작과 캐필러리(16) 및 제1 클램퍼(17a)의 상하 이동에 의해 행한다.
테일 와이어(47), 볼(42)의 선단을 캐필러리(16)의 선단으로부터 인입시킬 때에는, 도 8(a1)∼(g1)에 도시한 바와 같이, 제1 클램퍼(17a), 제2 클램퍼(17b) 모두 닫혀 있는 상태에서 제1 클램퍼(17a)를 연다. 그리고, 제2 클램퍼(17b)로 와이어(12)를 클램핑하여 캐필러리(16)와 제1 클램퍼(17a)를 아래로 이동시키고 소정의 위치에 정지시킨다. 다음, 제1 클램퍼(17a)를 닫고 제2 클램퍼(17b)를 열어 캐필러리(16), 제1 클램퍼(17a)를 위로 이동시킨다. 그러면, 와이어(12)는 제1 클램퍼(17a)에 의해 고정되어 있으므로 캐필러리(16)와 함께 상승하고, 캐필러리 선단의 테일 와이어(47), 볼(42)은 캐필러리(16)의 선단으로부터 인입되게 된다. 반대로, 테일 와이어(47), 볼(42)의 선단을 캐필러리(16)의 선단에서 풀어낼 때에는, 도 8(a2)∼(g2)에 도시한 바와 같이, 제1 클램퍼(17a), 제2 클램퍼(17b) 모두 닫혀 있는 상태에서 제2 클램퍼(17b)를 연다. 그리고, 제1 클램퍼(17a)로 와이어(12)를 클램핑하면서 캐필러리와 함께 아래로 이동시켜 소정의 위치에 정지시키고, 제1 클램퍼(17a)에 의해 와이어(12)를 인출한다. 다음, 제2 클램퍼(17b)를 닫고 제1 클램퍼(17a)를 열어 캐필러리(16)와 제1 클램퍼(17a)를 위로 이동시킨다. 그러면, 제2 클램퍼(17b)에 의해 고정되어 있는 와이어(12)는 캐필러리(16)의 선단으로 밀려나온다.
이와 같이 하여 세정 위치에 캐필러리 선단을 설정하기 이전에 캐필러리 선단의 테일 와이어(47)의 길이, 볼(42)의 위치를 조정해 둠으로써, 마이크로 플라즈마(32)에 가로막혀 숨겨지는 부분을 줄일 수 있어 보다 효과적으로 캐필러리 선단부(16a)의 챔퍼부(53), 스트레이트 구멍(55) 내면의 이물질(58)을 제거할 수 있다는 효과를 이룬다.
도 9에 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내었다. 도 6 및 도 7에 도시한 실시 형태와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 설명은 생략한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 세정용 케이스(27)의 바닥면에 부착된 회전 기판(50)에 마이크로 플라즈마 발생부(34)가 고정되어 있다. 플라즈마 분출구(38)는 그 플라즈마 분출구 중심선(31a)이 캐필러리(16)의 긴쪽 중심선(59)과 캐필러리 선단면과의 교점을 향하도록 배치되어 있다. 플라즈마 분출구 중심선(31a)과 캐필러리의 긴쪽 중심선(59)이 이루는 각도는 θ로 되어 있다. 그리고, 회전 기판(50)은 캐필러리의 긴쪽 중심선(59)의 둘레로 회전한다. 이와 같이 배치함으로써 캐필러리 선단부(16a)의 전체 둘레의 비스듬히 하방에서 마이크로 플라즈마(32)를 캐필러리 선단부(16a)로 분출시킨다. 또한 캐필러리 선단부(16a)의 비스듬히 하방에서 마이크로 플라즈 마(32)를 캐필러리 선단부(16a)의 챔퍼부(53), 스트레이트 구멍(55), 페이스부(54), 아우터 래디어스부(57) 및 아우터 래디어스부(57)로 이어지는 캐필러리 선단의 외표면을 향해 분출시킬 수 있는 범위이면, 플라즈마 분출구 중심선(31a)은 캐필러리(16)의 긴쪽 중심선(59)과 캐필러리 선단면과의 교점에서 벗어나 있어도 바람직하다. 예를 들어 챔퍼부(53)의 단부와 캐필러리 선단면과의 교점을 향하도록 배치할 수도 있고, 페이스부(54)의 어느 부분을 향해 있어도 바람직하고, 캐필러리 선단부(16a) 표면 상의 어느 점을 향하도록 배치되어 있어도 바람직하다. 이 경우, 세정용 케이스(27) 속에서 캐필러리 선단부(16a)의 면과 플라즈마 분출구 중심선(31a)이 교점을 가지며, 캐필러리(16)의 선단이 플라즈마 분출구(38)로부터 소정의 거리만큼 이격되어 있는 위치가 캐필러리(16)의 세정 위치가 된다. 이 경우, 회전 기판(50)에 고정된 플라즈마 토치(31)는 캐필러리의 긴쪽 중심선(59)의 둘레로 회전하면 되며, 회전 기판의 회전 중심축과 캐필러리의 긴쪽 중심선(59)은 일치하지 않아도 좋다.
회전 기판(50)은 세정용 케이스(27)의 하부에 고정된 회전 베어링(66)에 지지되어 있다. 회전 기판(50)은 그 내부에 플라즈마 토치(31)로 가스를 유도하는 가스 유로가 형성되고, 가스 유로는 회전 베어링(66)의 중심에 설치된 가스 유로로 가스를 유도하도록 형성되어 있다. 회전 기판(50)의 가스 입구부는 회전 베어링(66)에 회전 가능하게 끼워져 들어가고, 그 외주의 가스 씰(52)에 의해 주위가 밀폐되어 가스 배관(40)으로부터 도입된 가스가 세정용 케이스(27)의 내부에 누설되지 않고 플라즈마 토치(31)로 도입되도록 되어 있다. 회전 베어링(66)의 상면에 는 외부 전극(33a)과 접촉하여 전력을 공급하는 전극 슈(51a)와 내부 전극(33b)과 접촉하여 전력을 공급하는 전극 슈(51b)가 부착되어 있다. 회전 기판(50)은 외주면에 회전 기판 기어부(50a)를 가지며, 회전 기판 기어부(50a)는 모터(49)에 의해 구동되는 구동 기어(48)와 맞물려 있다. 그리고 회전 기판(50)과 함께 마이크로 플라즈마 발생부(34)가 모터(49)에 의해 회전 구동된다. 이러한 구성에 의해, 본 실시 형태에서는 플라즈마 토치(31)가 선단의 플라즈마 분출구(38)에서 캐필러리 선단을 향해 각도(θ)를 가지고 마이크로 플라즈마(32)를 분사하면서 캐필러리(16)의 주위를 회전한다.
본 실시 형태에서는 캐필러리 선단부(16a)의 비스듬히 하방에서 마이크로 플라즈마(32)를 캐필러리 선단부(16a)의 챔퍼부(53), 스트레이트 구멍(55), 페이스부(54), 아우터 래디어스부(57) 및 아우터 래디어스부(57)로 이어지는 캐필러리 선단의 외표면으로 분출시키면서 캐필러리(16)의 주위를 회전시키므로, 앞에서 설명한 실시 형태보다 더욱 효과적으로 캐필러리 선단부(16a)의 챔퍼부(53), 스트레이트 구멍(55) 내면의 이물질(58)을 제거할 수 있다는 효과를 이룬다. 또한 세정 시에는 앞에서 설명한 캐필러리(16)로 초음파 진동을 인가하거나 테일 와이어(47)나 볼(42)의 캐필러리 선단으로부터의 위치를 조정함으로써 더욱 효과적으로 캐필러리 선단부(16a)의 이물질(58)을 세정할 수 있다는 효과를 이룬다.
도 10에 상기한 각 실시 형태에 적용할 수 있는 다른 마이크로 플라즈마 발생부(34)의 실시 형태를 나타내었다. 도 10은 마이크로 플라즈마 발생부(34)의 다른 실시 형태를 나타내는 전체 구성을 보인 도면이다. 마이크로 플라즈마 발생 부(34)는 상기한 바와 같이 플라즈마 토치(31) 및 여기에 가스를 공급하는 가스 배관(40), 고주파의 플라즈마 발생용 전원(35)을 포함하여 구성된다. 플라즈마 토치(31)는 선단의 플라즈마 분출구(38)에서 마이크로 플라즈마(32)를 분출시키는 것으로서, 그 선단부에 가까운 곳의 외주에 고주파 코일(60)이 감겨져 있다. 플라즈마 토치 선단 분출구의 내경 치수는 50 내지 60μm일 수도 있고, 앞에서 설명한 용량 결합형 마이크로 플라즈마 발생부(34)와 마찬가지로 200 내지 300μm 또는 700μm 정도일 수도 있다. 재료는 알루미나 등의 세라믹스를 사용할 수 있다.
고주파 코일(60)은 감김 수가 수 회전인 도선이다. 한편 도 10에는 도시하지 않았으나, 플라즈마 점화용 점화 장치가 고주파 코일의 근방에 배치된다. 플라즈마 발생용으로 사용하는 가스는 용량 결합형 마이크로 플라즈마 발생부(34)와 마찬가지로 아르곤 등의 불활성 가스가 사용된다. 이물질(58)에 따라서는 산소, 수소 등을 첨가하여 사용할 수도 있다.
마이크로 플라즈마(32)를 생성하려면, 가스를 플라즈마 토치(31)로 도입하고나서 적당한 고주파 전력을 고주파 코일(60)에 공급한다. 그리고, 도시하지 않은 점화 장치에 의해 점화한다. 공급된 가스의 조건과 고주파 전력의 조건이 적당하면, 플라즈마 토치에 흐르고 있는 가스에 고주파 전력에 의한 유도 플라즈마가 생성된다. 생성된 마이크로 플라즈마(32)는 플라즈마 분출구(38)에서 분출된다.
상기한 바와 같은 유도 결합형 마이크로 플라즈마 발생부(34)를 앞에서 설명한 실시 형태에 적용한 경우에도 상기와 동일한 효과를 이룰 수 있다.
도 11, 도 12a∼e를 참조하여 이상 설명한 실시 형태를 본딩 공정 중에서 연 속적으로 행해 가는 방법에 대하여 설명한다. 도 11은 본딩 공정 중에서 세정 공정을 연속적으로 행해 가는 방법을 도시한 개략적인 흐름도이고, 도 12a∼e는 도 11의 흐름도를 따라 본딩 장치가 동작하는 경우의 동작도이다.
도 11의 단계 S101에 도시한 바와 같이, 와이어 본딩 장치(10)는 통상의 본딩 동작에 의해 반도체 다이(14)와 리드 프레임(15) 또는 기판 사이의 와이어의 접속을 행하고 있다. 이 공정에서, 예를 들어 본딩 횟수가 50 내지 100만 회 등의 소정의 횟수에 도달한 경우, 소정의 본딩 시간에 도달한 경우, 또는 캐필러리 선단부 화상 취득부(46)에 의해 캐필러리(16)의 선단 화상을 취득할 필요가 있어 해상도의 향상을 위하여 사전에 캐필러리 선단부(16a)의 세정이 필요해지는 경우나 수동 조작에 의해 캐필러리 선단부(16a)의 세정 신호가 입력된 경우에는, 도 11의 단계 S102에 도시한 바와 같이, 제어부(71)는 본딩 공정에서 도 11의 단계 S103에 도시한 바와 같이 캐필러리 선단의 세정 공정 S103으로 이행하여 세정을 시작한다. 세정 개시의 신호는 상기에 나타낸 바와 같은 신호에 한정되지 않으며, 캐필러리 선단부 화상 취득부(46)에 의해 캐필러리 선단부(16a)의 화상을 취득하고, 그 화상을 처리하여 캐필러리 선단부(16a)의 오염의 상태를 판단하여 본딩 공정에서 세정 공정으로 이행하도록 할 수도 있고, 다른 판단 수단에 따를 수도 있다.
세정 공정으로 이행하면, 도 11의 단계 S104에 도시한 바와 같이, 제어부(71)는 먼저 셔터 인터페이스(73)에 셔터(29)를 개방하는 커맨드를 출력한다. 셔터 인터페이스(73)는 이 커맨드에 따라 셔터(29)를 개방하는 제어 신호를 셔터(29)에 출력하여 셔터(29)를 개방하여 세정용 케이스(27)의 개구(28)를 출현시킨 다. 이 때, 도 12a에 도시한 바와 같이, 와이어 본딩 장치(10)의 본딩 암(13)은 흡착 스테이지(23) 상의 본딩 영역에 있는 상태에서 세정용 케이스(27)의 셔터(29)가 개방된다.
셔터(29)가 개방되면, 제어부(71)는, 도 11의 단계 S105에 도시한 바와 같이, 이동 기구 인터페이스(91)에 캐필러리 선단을 세정 위치로 이동시키는 커맨드를 출력한다. 이동 기구 인터페이스(91)는 이 커맨드에 의해, 도 12b에 도시한 바와 같이, 본딩 헤드(19)의 모터를 구동하여 본딩 암(13)을 상승 위치로 하는 제어 신호를 출력하여 본딩 암(13)을 상승 위치로 한 후, XY 테이블(20)에 의해 본딩 헤드(19)를 세정용 케이스(27)의 방향으로 수평으로 이동시킨다. 제어부(71)는 XY 위치 검출 수단(25)으로부터의 위치 검출 신호를 XY 위치 검출 수단 인터페이스(93)로부터 취득하여 그 위치를 감시하고, 캐필러리 선단의 중심선(59)의 위치가 세정 위치에 올 때까지 이동시킨다. 그리고 캐필러리 선단이 세정 위치에 오면, 도 12c에 도시한 바와 같이, 제어부(71)는 이동 기구 인터페이스(91)에 XY 테이블(20)의 이동을 정지시키고 캐필러리(16)를 하강시키는 커맨드를 출력한다. 이동 기구(18)는 이 커맨드에 따라 XY 테이블(20)의 이동을 정지시키고, 본딩 헤드(19)의 모터에 의해 본딩 암(13)의 하강을 시작한다. 캐필러리(16)의 높이는 Z 위치 검출 수단(26)에 의해 검출되며, 그 위치 신호는 Z 위치 검출 수단 인터페이스(87)에 의해 제어부(71)에 입력된다. 제어부(71)는 이 신호에 의해 캐필러리(16)의 선단의 높이가 세정 위치에 도달하였다고 판단되면, 이동 기구 인터페이스(91)에 본딩 암(13)의 하강 동작을 정지하는 커맨드를 출력한다. 이 커맨드에 의해 이동 기 구 인터페이스(91)는 본딩 암(13)이 아래로 이동하는 것을 정지시킨다.
상기한 이동 공정이 종료되면, 도 11의 단계 S106에 도시한 바와 같이, 제어부(71)는 셔터 인터페이스(73)에 셔터(29)를 캐필러리(16)와 개구(28) 간 틈새를 메우는 세정 개방도까지 폐쇄하는 커맨드를 출력한다. 셔터 인터페이스(73)는 이 커맨드에 따라 셔터(29)를 세정 개방도로 한다. 다음, 도 11의 단계 S107에 도시한 바와 같이, 제어부(71)는 배기 펌프 인터페이스(77)에 배기 펌프(37)를 구동하는 커맨드를 출력한다. 배기 펌프 인터페이스(77)는 이 커맨드에 따라 배기 펌프(37)를 구동하여 세정용 케이스(27) 중의 공기 또는 가스의 배출을 시작한다. 배기 펌프(37)가 기동하면, 도 11의 단계 S108에 도시한 바와 같이, 제어부(71)는 가스 밸브 인터페이스(81)에 가스 밸브(39)를 개방하는 커맨드를 출력하고, 플라즈마 발생용 전원 인터페이스(79)에 플라즈마 발생용 전원을 ON으로 하는 커맨드를 출력한다. 각 인터페이스(81, 79)는 가스 밸브(39)를 개방하고 플라즈마 발생용 전원을 ON으로 하는 제어 신호를 각 기기에 출력한다. 이에 따라, 마이크로 플라즈마 발생부(34)에 가스와 전원이 공급되어 도시하지 않은 점화 장치에 의해 점화되어, 마이크로 플라즈마(32)의 분출이 시작된다. 이 상태를 도 12c에 나타내었다.
마이크로 플라즈마(32)의 발생이 시작되면, 도 11의 단계 S109에 도시한 바와 같이, 제어부(71)는 초음파 진동자 인터페이스(89)에 초음파 진동자(21)의 가진을 시작하는 커맨드를 출력한다. 초음파 진동자 인터페이스(89)는 이 커맨드에 따라 초음파 진동자(21)의 가진을 시작한다. 그리고, 제어부(71)는, 도 11의 단계 S110에 도시한 바와 같이, 타이머 또는 내부 클록에 의해 소정의 세정 시간을 카운트한다. 그리고, 제어부(71)는 소정의 시간이 경과하였다고 판단되면, 도 11의 단계 S111 내지 S113에 도시한 바와 같이, 기동 시와 반대의 순서로 각 커맨드를 각 인터페이스에 출력하고, 각 인터페이스는 초음파 진동자(21)를 정지시키고, 가스 밸브(39)를 폐쇄하고 플라즈마 발생용 전원을 OFF로 하여 배기 펌프(37)를 정지시킨다.
그리고, 도 11의 단계 S114에 도시한 바와 같이, 제어부(71)는 셔터 인터페이스(73)에 셔터(29)를 완전 개방하는 커맨드를 출력하고, 셔터 인터페이스(73)는 이 커맨드에 따라 셔터(29)를 완전 개방한다.
다음, 제어부(71)는 도 11의 단계 S115에 도시한 바와 같이, 이동 기구 인터페이스(91)에 본딩 암(13)을 상승시키는 커맨드를 출력한다. 도 12d에 도시한 바와 같이, 이동 기구 인터페이스(91)는 본딩 헤드(19)의 모터에 의해 본딩 암(13)을 상승시킨다. 그리고, 제어부(71)는 이동 기구 인터페이스(91)에 캐필러리 선단을 최초의 본딩 영역으로 복귀시키는 커맨드를 출력한다. 이동 기구(18)는 이 커맨드에 의해 캐필러리 선단 위치를 최초의 본딩 영역으로 복귀시키도록 XY 테이블의 이동을 시작한다. 캐필러리(16)의 선단 위치는 XY 위치 검출 수단(25)에 의해 검출되며, 그 검출 신호는 제어부에 입력된다. 제어부(71)는 이 신호에 의해 캐필러리 선단 위치를 감시하여 최초의 본딩 영역으로 복귀하였다고 판단되면, 이동 기구 인터페이스(91)에 XY 테이블(20)의 이동을 정지시킨다. 그리고 제어부(71)는, 도 12e에 도시한 바와 같이, 캐필러리(16)를 최초의 위치로 복귀시키는 커맨드를 이동 기구 인터페이스(91)에 출력한다. 이동 기구 인터페이스(91)는 이 커맨드에 의해 본딩 헤드(19)의 모터를 구동하여 캐필러리(16)를 하강시킨다. 캐필러리(16)의 높이는 Z 위치 검출 수단(26)에 의해 검출되어 제어부(71)에 입력된다. 제어부(71)는 이 검출 신호에 의해 캐필러리(16)가 최초의 위치에 복귀하였다고 판단되었을 때에는 이동 기구 인터페이스(91)에서 본딩 암(13)이 아래로 이동하는 것을 정지시킨다. 캐필러리(16)가 최초의 위치로 복귀하면, 제어부(71)는 셔터 인터페이스(73)에 셔터(29)를 폐쇄하는 커맨드를 출력한다. 이 커맨드에 의해 셔터 인터페이스(73)는 셔터(29)을 폐쇄하는 제어 신호를 출력하여 셔터(29)를 폐쇄한다. 셔터(29)가 폐쇄되면, 도 11의 단계 S117에 도시한 바와 같이 세정 공정은 종료된다.
도 11의 단계 S118에 도시한 바와 같이, 세정 공정이 종료되면, 제어부(71)는 세정 공정에서 통상의 본딩 공정으로 공정을 전환하여 본딩을 계속해 간다.
이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 본딩 공정과 세정 공정을 연속적으로 행할 수 있으므로 본딩의 효율을 향상시킬 수 있다는 효과를 이룬다. 또한 상기한 공정을 제어부(71)의 본딩 제어와 함께 동작시킴으로써 자동으로 본딩 공정에서 세정 공정으로 전환할 수 있어 와이어 본딩 장치(10)를 연속적으로 운전할 수 있다는 효과를 이룬다. 특히, 와이어 본딩 장치(10)는 수 십 대 나란히 배열하여 운전하는 경우가 많으므로, 상기한 바와 같이 본딩 공정과 세정 공정을 연속하여 자동으로 행하는 것은 커다란 에너지 절약화를 달성할 수 있다.
이상 본 발명의 각 실시 형태는 와이어 본딩 장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 와이어 본딩 장치와 동일한 캐필러리를 사용하는 범프 본딩 장치에도 적 용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 본딩 장치의 실시 형태인 와이어 본딩 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 본딩 장치의 실시 형태인 와이어 본딩 장치 제어 계통도이다.
도 3은 본 발명에 따른 본딩 장치의 실시 형태인 와이어 본딩 장치에서 캐필러리가 세정 위치에 있는 경우의 세정 케이스의 단면도 및 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 본딩 장치의 실시 형태인 와이어 본딩 장치에서 캐필러리 선단의 세정 상태를 보인 설명도이다.
도 5는 본 발명에 따른 본딩 장치의 실시 형태인 와이어 본딩 장치에서 다른 실시 형태의 세정 케이스의 셔터를 보인 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 본딩 장치의 제2 실시 형태인 와이어 본딩 장치에서 캐필러리가 세정 위치에 있는 경우의 세정 케이스의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 본딩 장치의 제2 실시 형태에서 캐필러리 선단의 세정 상태를 보인 설명도이다.
도 8은 본 발명에 따른 본딩 장치의 실시 형태인 와이어 본딩 장치에서 캐필러리 선단의 테일 와이어 길이, 볼 위치 조정 방법을 설명하는 설명도이다.
도 9는 본 발명에 따른 본딩 장치의 제3 실시 형태인 와이어 본딩 장치에서 캐필러리가 세정 위치에 있는 경우의 세정 케이스의 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 본딩 장치의 실시 형태인 와이어 본딩 장치에서 마 이크로 플라즈마 발생부의 다른 실시 형태를 보인 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 본딩 장치의 실시 형태인 와이어 본딩 장치에서 본딩과 세정을 연속적으로 행하는 공정을 보인 흐름도이다.
도 12a는 본 발명에 따른 본딩 장치의 실시 형태인 와이어 본딩 장치에서 본딩과 세정을 연속적으로 행하는 공정을 보인 공정 설명도이다.
도 12b는 본 발명에 따른 본딩 장치의 실시 형태인 와이어 본딩 장치에서 본딩과 세정을 연속적으로 행하는 공정을 보인 공정 설명도이다.
도 12c는 본 발명에 따른 본딩 장치의 실시 형태인 와이어 본딩 장치에서 본딩과 세정을 연속적으로 행하는 공정을 보인 공정 설명도이다.
도 12d는 본 발명에 따른 본딩 장치의 실시 형태인 와이어 본딩 장치에서 본딩과 세정을 연속적으로 행하는 공정을 보인 공정 설명도이다.
도 12e는 본 발명에 따른 본딩 장치의 실시 형태인 와이어 본딩 장치에서 본딩과 세정을 연속적으로 행하는 공정을 보인 공정 설명도이다.
도 13은 캐필러리 선단부의 형상과 이물질의 부착 상황을 보인 설명도이다.
도 14는 종래 기술에 따른 캐필러리 선단의 세정 방법을 보인 설명도이다.
<부호의 설명>
10 : 와이어 본딩 장치, 11 : 프레임 누르개,
12 : 와이어, 13 : 본딩 암,
14 : 반도체 다이, 15 : 리드 프레임,
16 : 캐필러리, 16a : 캐필러리 선단부,
17, 17a, 17b : 클램퍼, 18 : 이동 기구,
19 : 본딩 헤드, 20 : XY 테이블,
21 : 초음파 진동자, 22 : 반송 가이드,
23 : 흡착 스테이지, 24 : 위치 검출 카메라,
25 : XY 위치 검출 수단, 26 : Z 위치 검출 수단,
27 : 세정용 케이스, 28 : 개구,
29 : 셔터, 29a, 29b, 29c : 셔터판,
30 : 배기구, 31 : 플라즈마 토치,
31a : 플라즈마 분출구 중심선, 32 : 마이크로 플라즈마,
33 : 용량 결합 전극, 33a : 외부 전극,
33b : 내부 전극, 34 : 마이크로 플라즈마 발생부,
35 : 플라즈마 발생용 전원, 37 : 배기 펌프,
38 : 플라즈마 분출구, 39 : 가스 밸브,
40 : 가스 배관, 42 : 볼,
46 : 캐필러리 선단부 화상 취득부, 47 : 테일 와이어,
48 : 구동 기어, 49 : 모터,
50 : 회전 기판, 50a : 회전 기판 기어부,
51a, 51b : 전극 슈, 52 : 가스 씰,
53 : 챔퍼부 54 : 페이스부,
55 : 스트레이트 구멍, 57 : 아우터 래디어스부,
58 : 이물질, 58a : 금속성 이물질,
58b : 유기성 이물질, 59 : 긴쪽 중심선,
60 : 고주파 코일, 61 : 연마칩,
62 : 연마면, 63 : 세정액,
65 : 텅스텐 와이어, 70 : 컴퓨터
71 : 제어부, 73 : 셔터 인터페이스,
74 : 데이터 버스, 75 : 기억부,
77 : 배기 펌프 인터페이스,
79 : 플라즈마 발생용 전원 인터페이스,
81 : 가스 밸브 인터페이스, 85 : 촬상 수단 인터페이스,
87 : Z 위치 검출 수단 인터페이스, 89 : 초음파 진동자 인터페이스,
91 : 이동 기구 인터페이스, 93 : XY 위치 검출 수단 인터페이스,
θ : 각도

Claims (15)

  1. 와이어(12)가 삽입 관통되어 워크에 본딩을 행하는 본딩 툴을 구비하는 본딩 장치에 있어서,
    세정 위치에 있는 상기 본딩 툴의 선단부를 향해 플라즈마 분출구(38)가 배치되고, 상기 플라즈마 분출구(38)에서 플라즈마화된 가스를 분출시켜 상기 선단부의 세정을 행하는 플라즈마 발생부(34)와,
    상기 플라즈마 분출구(38)가 내부에 배치되고, 본딩 툴 선단부가 끼워지는 개구(28)와 세정 후의 가스를 배출하는 배기구(30)를 포함하며, 그 내부에서 상기 본딩 툴 선단부의 세정이 행해지는 세정용 케이스(27)를 갖는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 개구(28)에서 상기 본딩 툴 선단부가 상기 세정용 케이스(27) 내로 끼워져 들어갔을 때 상기 본딩 툴과 상기 개구 사이의 틈새를 막는 셔터(29)를 더 갖는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 세정용 케이스(27)에서 상기 배기구(30)를 통하여 세정 후의 가스를 배출하는 배기 펌프(37)를 더 갖는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 플라즈마 분출구(38)는 상기 본딩 툴의 길이 방향 축에 대하여 각도를 가진 방향에서 상기 본딩 툴 선단부를 향해 플라즈마화된 가스를 분출하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 플라즈마 분출구(38)는 상기 본딩 툴의 길이 방향 축의 둘레를 회전하며, 상기 본딩 툴 선단부의 둘레 방향을 따른 다른 각도 방향에서 상기 본딩 툴 선단부를 향해 플라즈마화된 가스를 분출하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 본딩 툴 선단부를 진동시키는 진동 인가 수단과,
    상기 본딩 툴 선단부의 세정 및 본딩을 제어하는 본딩 컴퓨터(70)를 더 포함하며,
    상기 본딩 컴퓨터(70)는 상기 진동 인가 수단에 의해 상기 본딩 툴 선단부를 진동시킴과 함께, 상기 세정용 케이스(27)의 내부에서 플라즈마 발생부(34)의 상기 플라즈마 분출구(38)로부터 플라즈마화된 가스를 분출시킴으로써 상기 본딩 툴 선단부의 세정을 행하는 가진 세정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 와이어를 파지하는 복수의 클램퍼(17) 각각을 개폐하는 클램퍼 개폐 수단과,
    상기 본딩 툴을 XYZ 방향으로 이동시키는 이동 기구(18)와,
    상기 본딩 툴 선단부의 세정 및 본딩을 제어하는 본딩 컴퓨터(70)를 더 포함하며,
    상기 본딩 컴퓨터(70)는 상기 이동 기구(18)에 의해 상기 본딩 툴 선단부를 상기 세정용 케이스(27) 내부의 세정 위치로 이동시키는 이동 수단과, 상기 클램퍼 개폐 수단과 상기 이동 기구(18)에 의한 상기 본딩 툴의 상하 이동에 의해 본딩 툴 선단의 와이어 길이를 조정하는 와이어 길이 조정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 플라즈마 발생부(34)는 플라즈마 토치(31)와 동축 상에 부착된 원통형 외부 전극(33a)과 상기 플라즈마 토치(31)의 중심축 상에 부착된 내부 전극(33b)으로의 전력 공급에 의해 상기 플라즈마 토치(31)의 내부에서 플라즈마화된 가스를 플라즈마 토치(31)의 선단부의 개구에서 분출시키는 용량 결합형 마이크로 플라즈마 발생부인 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 플라즈마 발생부(34)는 플라즈마 토치(31)의 선단부에 감긴 고주파 코일로의 전력 공급에 의해 상기 플라즈마 토치(31)의 내부에서 플라즈마화된 가스를 상기 플라즈마 토치(31)의 선단부의 개구에서 분출시키는 유도 결합형 마이크로 플라즈마 발생부인 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 본딩 컴퓨터(70)는 상기 이동 기구(18)에 의해 상기 본딩 툴 선단부를 워크 상의 본딩 위치로 복귀시키는 복귀 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
  11. 와이어가 삽입 관통되어 워크에 본딩을 행하는 본딩 툴을 XYZ 방향으로 이동시키는 이동 기구(18)와,
    세정 위치에 있는 상기 본딩 툴의 선단부를 향해 플라즈마 분출구(38)가 배치되고, 상기 플라즈마 분출구(38)에서 플라즈마화된 가스를 분출시켜 상기 선단부의 세정을 행하는 플라즈마 발생부(34)와,
    상기 플라즈마 분출구(38)가 내부에 배치되고, 본딩 툴 선단부가 끼워지는 개구(28)와 세정 후의 가스를 배출하는 배기구(30)를 포함하며, 그 내부에서 상기 본딩 툴 선단부의 세정이 행해지는 세정용 케이스(27)와,
    상기 본딩 툴 선단부의 세정 및 본딩을 제어하는 본딩 컴퓨터(70)를 구비하는 본딩 장치의 본딩 툴 선단부의 세정 방법으로서,
    상기 이동 기구(18)에 의해 상기 본딩 툴 선단부를 상기 세정용 케이스(27) 내부의 세정 위치로 이동시키는 이동 공정과,
    상기 플라즈마 발생부(34)의 상기 플라즈마 분출구(38)에서 플라즈마화된 가스를 분출시켜 상기 본딩 툴 선단부를 세정하는 세정 공정과,
    상기 이동 기구(18)에 의해 상기 본딩 툴 선단부를 워크 상의 본딩 위치로 복귀시키는 복귀 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 본딩 툴 선단부의 세정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 본딩 장치는 상기 세정용 케이스(27)에서 상기 배기구(30)를 통하여 세정 후의 가스를 배출하는 배기 펌프(37)를 더 포함하며,
    상기 세정 공정은 상기 배기 펌프(37)를 기동시킨 후 상기 본딩 툴 선단부의 세정을 행하고, 상기 세정이 종료된 후에 상기 배기 펌프(37)를 정지시키는 것을 특징으로 하는 본딩 툴 선단부의 세정 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12항에 있어서, 상기 본딩 장치는 상기 본딩 툴을 진동시키는 진동 인가 수단을 더 포함하며,
    상기 세정 공정은 상기 진동 인가 수단에 의해 상기 본딩 툴 선단부를 진동시킴과 함께, 상기 본딩 툴 선단부의 세정을 행하는 것을 특징으로 하는 본딩 툴 선단부의 세정 방법.
  14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 본딩 장치는 와이어(12)를 파지하는 복수의 클램퍼(17) 각각을 개폐하는 클램퍼 개폐 수단을 더 포함하며,
    상기 세정 공정은 상기 본딩 툴 선단부의 세정 이전에 상기 클램퍼 개폐 수단과 상기 이동 기구(18)에 의한 상기 본딩 툴의 상하 이동에 의해 상기 본딩 툴 선단의 와이어 길이를 조정하는 와이어 길이 조정 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 본딩 툴 선단부의 세정 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 본딩 장치는 와이어(12)를 파지하는 복수의 클램퍼(17) 각각을 개폐하는 클램퍼 개폐 수단을 더 포함하며,
    상기 세정 공정은 상기 본딩 툴 선단부의 세정 이전에 상기 클램퍼 개폐 수단과 상기 이동 기구(18)에 의한 상기 본딩 툴의 상하 이동에 의해 상기 본딩 툴 선단의 와이어 길이를 조정하는 와이어 길이 조정 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 본딩 툴 선단부의 세정 방법.
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