KR20200075856A - 와이어 본딩 장치 - Google Patents

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요헤이 우치다
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가부시키가이샤 신가와
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Abstract

와이어 본딩 장치는 소정의 본딩 에리어에서 와이어를 전극에 가압하면서 접합하는 본딩 툴을 구비한다. 와이어 본딩 장치는 본딩 툴을 상하 방향을 따라 구동하는 구동원과, 구동원에 접속되어, 본딩 툴의 가압 하중을 제어하는 제어부와, 본딩 에리어의 외측에 배치되어, 가압 하중으로 일그러짐을 일으키는 탄성부와, 탄성부의 일그러짐을 취득하는 취득부와, 취득부의 취득 결과에 기초하여 미리 설정된 가압 하중의 목표값과 가압 하중의 실측값과의 하중 오차가 소정 범위 내가 되도록, 제어부의 교정 처리를 실시하는 교정부를 구비한다.

Description

와이어 본딩 장치
본 개시는 와이어 본딩 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1은 와이어 본딩 장치를 개시한다. 이 와이어 본딩 장치는 본딩 툴과, 구동원과, 제어부를 구비한다. 본딩 툴은 소정의 본딩 에리어에서 와이어를 전극에 가압하면서 접합한다. 구동원은 본딩 툴을 상하 방향을 따라 구동한다. 제어부는 본딩 툴의 가압 하중을 제어한다.
일본 특개 평10-284532호
일반적으로, 와이어 본딩 장치가 구비하는 본딩 툴의 가압 하중은, 예를 들면, 일정 기간의 연속 동작에 의해 경시적으로 변화되는 경우가 있다. 이 때문에, 와이어 본딩 장치가 구비하는 본딩 툴은 적절한 가압 하중의 유지를 도모하기 위해, 가압 하중의 교정이 정기적으로 행해진다.
종래, 본딩 툴의 가압 하중의 교정 작업은 오퍼레이터에 의해 실시된다. 이 교정 작업은, 예를 들면, 와이어 본딩 장치를 정지 상태로 하고, 본딩 에리어 내에 부착한 로드셀을 사용하여 행해진다. 이 교정 작업에서는, 와이어 본딩 장치를 정지시키는 기간으로서, 적어도, 로드셀의 부착 및 떼어냄에 요하는 시간과, 오퍼레이터가 가압 하중의 교정 작업을 하기 위해 요하는 시간이 필요하다. 그 결과, 교정 작업의 실시는 와이어 본딩 장치의 생산성을 저하시킬 가능성이 있다.
그래서, 본 개시는 생산성의 향상과, 본딩 툴의 가압 하중의 교정의 실시를 양립 가능한 본딩 장치를 설명한다.
본 개시의 하나의 형태에 따른 와이어 본딩 장치는 소정의 본딩 에리어에서 와이어를 전극에 가압하면서 접합하는 본딩 툴을 구비하는 와이어 본딩 장치로서, 본딩 툴을 상하 방향을 따라 구동하는 구동원과, 구동원에 접속되어, 본딩 툴의 가압 하중을 제어하는 제어부와, 본딩 에리어의 외측에 배치되어, 가압 하중으로 일그러짐을 일으키는 탄성부와, 탄성부의 일그러짐을 취득하는 취득부와, 취득부의 취득 결과에 기초하여 미리 설정된 가압 하중의 목표값과 가압 하중의 실측값의 하중 오차가 소정 범위 내가 되도록, 제어부의 교정 처리를 실시하는 교정부를 구비한다.
본 개시의 하나의 형태에 따른 와이어 본딩 장치는 본딩 툴에 의해 탄성부를 가압함으로써, 탄성부에 일그러짐을 생기게 한다. 와이어 본딩 장치는 교정부에 의해 제어부의 교정 처리를 실시한다. 이 교정 처리는, 취득부에서 취득한 탄성부의 일그러짐의 취득 결과에 기초하여 미리 설정된 가압 하중의 목표값과 가압 하중의 실측값과의 하중 오차가 소정 범위 내가 되도록, 본딩 툴의 압력을 제어한다. 이 와이어 본딩 장치에 의하면, 탄성부가 본딩 에리어의 외측에 배치되어 있다. 그 결과, 예를 들면, 본딩 에리어 내에 로드셀을 부착하는 경우와 비교하여, 교정 처리의 실시를 위한 와이어 본딩 장치의 정지 시간을 짧게 할 수 있다. 따라서, 와이어 본딩 장치의 동작 시간을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 와이어 본딩 장치는 생산성의 향상과, 본딩 툴의 가압 하중의 교정의 실시를 양립시킬 수 있다.
본 개시의 하나의 형태에 따른 와이어 본딩 장치에서는, 교정 처리는 본딩 툴이 탄성부를 가압하고 있지 않은 비가압 상태에서의 탄성부의 제1 일그러짐과, 제어부에 의해 가압 하중이 목표값이 되도록 제어되고 있는 경우에 있어서 본딩 툴이 탄성부를 당해 가압 하중으로 가압하고 있는 가압 상태에서의 탄성부의 제2 일그러짐에 기초하여 가압 하중의 실측값을 산출하는 실측 처리와, 산출한 실측값과 가압 하중의 목표값으로부터 하중 오차를 산출함과 아울러, 하중 오차와 미리 설정된 하중 임계값을 비교하는 비교 처리와, 하중 오차가 하중 임계값 이상인 경우, 하중 오차가 작아지도록 제어부에 있어서의 구동원의 제어 데이터를 변경하는 보정 처리를 포함하고, 교정부는, 하중 오차가 하중 임계값 미만이 될 때까지, 실측 처리, 비교 처리, 및 보정 처리를 반복해도 된다. 이 경우, 비가압 상태에서의 제1 일그러짐을 기준으로 하여 가압 상태에서의 제2 일그러짐에 따라 가압 하중의 실측값을 산출한다. 따라서, 예를 들면, 탄성부의 변위에 따라 가압 하중의 실측값을 산출하는 경우와 비교하여 기준이 흐트러지기 어려워진다. 그 결과, 가압 하중의 실측값을 고정확도로 산출할 수 있다. 따라서, 교정 처리를 정확도 좋게 실시하는 것이 가능하게 된다.
본 개시의 하나의 형태에 따른 와이어 본딩 장치에서는, 탄성부는 캔틸레버 형상으로 지지된 판 스프링이며, 취득부는 판 스프링의 상면에 설치된 제1 일그러짐 게이지와, 판 스프링의 하면에 설치된 제2 일그러짐 게이지를 포함해도 된다. 이 경우, 탄성부의 구성을 소형이고 또한 간소하게 할 수 있다. 따라서, 와이어 본딩 장치의 공간 절약화를 도모하는 것이 가능하게 된다. 또한, 제1 일그러짐 게이지 및 제2 일그러짐 게이지가 판 스프링의 양면에 설치되어 있다. 따라서, 온도 변화에 수반되는 판 스프링의 신축 일그러짐이 상쇄된다. 그 결과, 교정 처리를 실시하기 위해, 와이어 본딩 장치의 본딩 에리어의 온도가 저하될 때까지 대기할 필요가 없다. 그 결과, 와이어 본딩 장치를 연속 동작시키는 것이 가능하게 되어, 생산성을 더한층 향상시킬 수 있다.
본 개시의 하나의 형태에 따른 와이어 본딩 장치에서는, 탄성부는 캔틸레버 형상으로 지지되고, 길이 방향의 일단부 및 타단부에 끼워진 중간부에서 일단부 및 타단부보다도 낮은 강성을 갖는 저강성부가 마련된 빔재이며, 취득부는 빔재의 일단부의 상면 및 하면에 설치된 제3 일그러짐 게이지와, 빔재의 타단부의 상면 및 하면에 설치된 제4 일그러짐 게이지를 포함해도 된다. 이 경우, 중간부에는 저강성부가 마련되어 있다. 그 결과, 일단부와 중간부의 경계부 및 타단부와 중간부의 경계부에서 탄성부의 일그러짐이 커진다. 탄성부의 일그러짐의 증대에 의하면, 빔재의 일그러짐을 감도 좋게 취득할 수 있다. 제3 일그러짐 게이지 및 제4 일그러짐 게이지가 빔재의 양면에 설치되어 있다. 그 결과, 온도 변화에 수반되는 빔재의 신축 일그러짐이 상쇄된다. 따라서, 교정 처리를 실시하기 위해, 와이어 본딩 장치의 본딩 에리어의 온도가 저하할 때까지 대기할 필요가 없다. 그 결과, 와이어 본딩 장치를 연속 동작시키는 것이 가능하게 되어, 생산성을 더한층 향상시킬 수 있다.
본 개시에 따른 본딩 장치는 생산성의 향상과, 본딩 툴의 가압 하중의 교정의 실시를 양립시킬 수 있다.
도 1은 본 개시의 하나의 실시형태의 와이어 본딩 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 와이어 본딩 장치의 구성예를 도시하는 개략 구성도이다.
도 3의 (a)는 도 1의 판 스프링 조립체의 사시도이다.
도 3의 (b)는 도 1의 판 스프링 조립체의 평면도이다.
도 3의 (c)는 도 1의 판 스프링 조립체의 측면도이다.
도 4의 (a)는 도 3의 판 스프링 조립체의 비가압 상태를 예시하는 측면도이다.
도 4의 (b)는 도 3의 판 스프링 조립체의 가압 상태를 예시하는 측면도이다.
도 5는 도 1에 도시하는 와이어 본딩 장치의 동작예의 흐름도이다.
도 6은 교정 처리를 예시하는 흐름도이다.
도 7의 (a)는 탄성부의 변형예의 측면도이다.
도 7의 (b)는 도 7의 (a)의 탄성부의 비가압 상태를 예시하는 측면도이다.
도 7의 (c)는 도 7의 (a)의 탄성부의 가압 상태를 예시하는 측면도이다.
도 8은 판 스프링 조립체의 다른 변형예를 도시하는 측면도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 개시의 와이어 본딩 장치에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 동일 또는 상당 요소에는 동일한 부호를 사용하고, 중복되는 설명을 생략한다.
[와이어 본딩 장치의 구성]
도 1은 본 개시의 와이어 본딩 장치의 평면도이다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 와이어 본딩 장치(100)는 캐필러리(15)(본딩 툴)를 구비한다. 캐필러리(15)는 소정의 본딩 에리어(BA)에서 와이어를 전극에 가압함으로써, 와이어를 전극에 접합한다. 전극은 반도체칩 등의 전자부품(19)의 전극, 전자부품(19)이 부착된 기판(18)의 전극 등을 포함한다. 또, 이하의 설명에서, 편의상, 가이드 레일(16)의 연장 방향을 X 방향으로 한다. X 방향에 직교하는 수평 방향을 Y 방향으로 한다. X 방향 및 Y 방향에 직교하는 상하 방향을 Z 방향으로 한다.
와이어 본딩 장치(100)는 프레임(10)과, XY 테이블(11)과, 본딩 헤드(12)와, 본딩 암(13)과, 초음파 혼(14)과, 캐필러리(15)와, 한 쌍의 가이드 레일(16)과, 히트 블록(17)과, 판 스프링 조립체(20)와, 마이크로컴퓨터(60)(도 2 참조)를 구비하고 있다. XY 테이블(11)은 프레임(10)의 위에 설치되어 있다. 본딩 헤드(12)는 XY 테이블(11)의 위에 설치되어 있다. 본딩 암(13)은 본딩 헤드(12)에 설치되어 있다. 초음파 혼(14)은 본딩 암(13)의 선단에 부착되어 있다. 캐필러리(15)는 초음파 혼(14)의 선단에 부착되어 있다. 한 쌍의 가이드 레일(16)은 기판(18)을 소정의 수평 방향을 따라 안내한다. 히트 블록(17)은 본딩 에리어(BA)를 가열한다. 판 스프링 조립체(20)는 캐필러리(15)의 가압 하중의 교정에 사용된다. 마이크로컴퓨터(60)는 와이어 본딩 장치(100) 전체의 동작을 제어한다. 캐필러리(15)의 가압 하중이란 캐필러리(15)로 와이어를 전극에 가압할 때 와이어에 작용하는 하중이다. 캐필러리(15)의 가압 하중은 소위 본드 하중이다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 모터(구동원)(40)는 본딩 헤드(12)의 내부에 설치되어 있다. 모터(구동원)(40)는 본딩 암(13)을 Z 방향으로 구동한다. 모터(40)는 고정자(41)와, 가동자(42)를 갖는다. 고정자(41)는 본딩 헤드(12)에 고정되어 있다. 가동자(42)는 X 방향을 따라 뻗어 있는 회전축(45)의 주위로 회전한다.
모터(40)의 고정자(41)에는, 전원(49)으로부터 구동 전력이 공급되고 있다. 고정자(41)에 공급되는 전류값은 전류 센서(51)로 검출된다. 전류값은 모터 드라이버(48)에 의해 조정된다.
가동자(42)는 본딩 암(13)의 후부와 일체로 되어 있다. 가동자(42)가 회전하면, 본딩 암(13)의 선단은 Z 방향을 따라 요동한다. 가동자(42)의 회전축(45)에는, 가동자(42)의 회전각도(φ)를 검출하는 각도 센서(52)가 부착되어 있다.
가동자(42)의 회전축(45)의 회전중심(43)의 Z 방향 위치(높이)는 본딩면의 Z 방향 위치와 대략 동일하다. 회전중심(43)이란 도 2에서의 일점쇄선(46)과 일점쇄선(47)의 교점이다. 본딩면은 도 2에서의 일점쇄선(47)으로 표시되는 면이다. 본딩면은, 예를 들면, 히트 블록(17)의 위에 기판(18)이 위치하고 있는 경우의 전자부품(19)의 전극의 상면을 따르는 가상적인 평면이다.
본딩 암(13)의 선단에는, 초음파 혼(14)의 플랜지(14b)가 볼트(14c)로 고정되어 있다. 본딩 암(13)의 선단 부분의 하측면에는, 오목부(13a)가 설치되어 있다. 오목부(13a)는 초음파 혼(14)의 초음파 진동자(14a)를 수용한다. 초음파 혼(14)의 선단에는, 캐필러리(15)가 부착되어 있다. 따라서, 가동자(42)가 회전하면, 캐필러리(15)는, 전자부품(19)의 전극면 및 판 스프링(31)의 상면에 대해 대략 수직 방향으로 상하 방향을 따라 요동한다. 즉, 모터(40)는 본딩 툴인 캐필러리(15)를 상하 방향을 따라 구동한다.
히트 블록(17)은, 프레임(10) 위에서, 한 쌍의 가이드 레일(16)의 사이에 부착되어 있다. 히트 블록(17)은 하나 또는 복수의 히터(17a)를 갖는다. 히터(17a)는 캐필러리(15)에 의해 와이어가 전극에 가압되면서 접합되기 때문에 적합한 온도가 되도록, 본딩 에리어(BA)(도 1 참조)를 가열한다. 본딩 헤드(12)의 근방에는, 온도 센서(53)가 부착되어 있다. 온도 센서(53)는 와이어 본딩 장치(100)의 대표 온도를 검출한다.
다시 도 1에 도시하는 바와 같이, 본딩 에리어(BA)는, 예를 들면, XY 평면을 따라 규정되는 가상적인 영역이다. 본딩 에리어(BA)는 히트 블록(17) 위의 영역이다. 히트 블록(17) 위의 영역에서는, 히트 블록(17)의 히터(17a)로부터 제공되는 열에 의해 와이어의 접합을 위해 적합한 온도조건이 얻어진다. 본딩 에리어(BA)는, 예를 들면, 대략 직사각형 형상의 영역이며, X 방향에 있어서 본딩 암(13)의 연장 방향을 따르는 가상선에 관해 선대칭이다. 본딩 에리어(BA)는, X 방향에 있어서, 예를 들면, 히트 블록(17) 위에 기판(18)이 위치하고 있는 경우에, X 방향을 따라 나열되는 전자부품(19)의 적어도 일부를 포함한다. 본딩 에리어(BA)는, Y 방향에 있어서, 예를 들면, 히트 블록(17) 위에 기판(18)이 위치하고 있는 경우에, Y 방향을 따라 나열되는 전자부품(19)의 전체를 포함한다.
다시 도 2에 도시하는 바와 같이, 마이크로컴퓨터(60)는 연산 및 신호 처리를 행하는 CPU[Central Processing Unit]와, ROM[Read Only Memory]과, RAM[Random Access Memory]의 메모리를 구비한다. 마이크로컴퓨터(60)에는, 전류 센서(51), 각도 센서(52), 및 온도 센서(53)의 검출 신호가 적어도 입력된다. 마이크로컴퓨터(60)에는, 도시하지 않은 촬상 장치 등으로부터 촬상 정보가 입력되어도 된다. ROM은 와이어 본딩 장치(100)를 동작시키는 프로그램 및 프로그램의 실행에 필요한 데이터를 저장한다.
마이크로컴퓨터(60)는 제어부(61)를 가지고 있다. 제어부(61)는 모터(40) 및 XY 테이블(11)을 제어하여 접합 처리를 행한다. 접합 처리란, 예를 들면, 본딩 동작시키는 처리를 포함한다. 제어부(61)는, 입력된 촬상 정보에 기초하여, 기판(18), 전자부품(19) 및 전극의 위치 정보를 취득한다. 제어부(61)는 메모리에 저장된 본딩 프로그램을 실행함으로써 모터(40) 및 XY 테이블(11)을 동작시킨다. 이 동작은 각 센서(51, 52, 53)의 검출 신호, 취득한 위치 정보, 및 미리 메모리에 저장된 전자부품(19)의 종류 및 전극의 피치의 정보 등에 기초한다.
제어부(61)는 접합 처리로서, 구체적으로는, 모터(40)의 고정자(41)에 공급하는 전류의 지령값을 결정한다. 또한, 제어부(61)는 접합 처리로서, 전류의 지령값을 모터 드라이버(48)에 출력한다. 제어부(61)는 고정자(41)에 인가되는 전류값이 전류의 지령값이 되도록 모터 드라이버(48)를 제어한다. 그 결과, 고정자(41)에 인가되는 전류값이 조정된다. 제어부(61)는 캐필러리(15)의 가압 하중을 제어한다. 그 결과, 와이어는 인가된 전류에 따른 가압 하중으로 전극에 가압된다. 이 가압 하중은, 예를 들면, 후술의 가압 하중의 목표값으로 해도 된다. 제어부(61)는 당해 가압 하중으로 캐필러리(15)가 와이어를 전극에 가압하고 있는 상태에서 초음파 진동자(14a)를 진동시킨다. 그 결과, 캐필러리(15)에 의해 가압된 와이어는 전극에 접합된다.
제어부(61)는 XY 테이블(11)(도 1, 도 2 참조)에 접속되어 있다. 제어부(61)는 캐필러리(15)의 X 방향 및 Y 방향의 위치의 지령값을 XY 테이블(11)에 출력한다. 그 결과, 캐필러리(15)의 X 방향 및 Y 방향의 위치는 캐필러리 이동 가능 지역(CA)(도 1 참조)의 내부가 된다. 제어부(61)는 캐필러리(15)의 XY 방향의 위치를 조정한다. 그 결과, XY 테이블(11)은 캐필러리(15)의 XY 방향의 위치가 지령한 위치가 되도록 구동된다.
캐필러리 이동 가능 지역(CA)은, 예를 들면, 본딩 에리어(BA)를 따라 규정되는 가상적인 영역이다. 캐필러리 이동 가능 지역(CA)은 본딩 에리어(BA)보다도 넓다. 캐필러리 이동 가능 지역(CA)은, 본딩 에리어(BA)에 대하여, 적어도 히트 블록(17)의 본딩 헤드(12)측으로 넓게 뻗어 있다. 캐필러리 이동 가능 지역(CA)은 본딩 에리어(BA)를 포함하고 있어도 된다.
마이크로컴퓨터(60)는 제어부(61)의 교정 처리를 실시하는 교정부(62)를 가지고 있다. 교정 처리의 상세는 후술한다.
[탄성부의 구성]
도 1에 도시되는 바와 같이, 판 스프링 조립체(20)는 프레임(10) 위에서, 본딩 암(13)측의 가이드 레일(16)과 히트 블록(17)의 사이에 부착되어 있다. 판 스프링 조립체(20)는 히트 블록(17)으로부터의 열을 차단하기 위한 커버를 구비해도 된다.
도 3의 (a)는 도 1의 판 스프링 조립체의 사시도이다. 도 3의 (b)는 도 1의 판 스프링 조립체의 평면도이다. 도 3의 (c)는 도 1의 판 스프링 조립체의 측면도이다. 도 3(a)에 도시되는 바와 같이, 판 스프링 조립체(20)는 베이스(21)와, 지지대(22)와, 플랜지(26)와, 판 스프링(탄성부)(31)을 구비하고 있다. 베이스(21)의 형상은 네모난 평판이다. 지지대(22)는 베이스(21)의 상단부에서 Z 방향에 돌출설치되어 있다. 플랜지(26)는 베이스(21)의 하단부에서 Y 방향에 돌출설치되어 있다. 판 스프링(탄성부)(31)은 지지대(22)의 상단면에 누름판(25a)을 개재하고 볼트(25)로 고정되어 있다. 플랜지(26)에는, 볼트 구멍(27)이 설치되어 있다. 볼트 구멍(27)은 프레임(10)에 판 스프링 조립체(20)를 볼트로 고정하기 위한 것이다.
판 스프링(31)은, 예를 들면, 금속의 박판이다. 판 스프링(31)의 기단부(31a)는 지지대(22)의 상단면에 고정된다. 그 결과, 판 스프링(31)은 캔틸레버 형상으로 지지되어 있다. 판 스프링(31)은 지지대(22)의 상단면으로부터 본딩 암(13)측을 향하여 선단부(31b)가 돌출하도록 XY 평면을 따라 뻗어 있다. 판 스프링(31)은 캐필러리(15)의 가압 하중으로 일그러짐을 일으킨다.
판 스프링 조립체(20)에 있어서, 적어도 판 스프링(31)은 본딩 에리어(BA)의 외측에 배치되어 있다. 판 스프링(31)은 본딩 에리어(BA)의 외측 가장자리와 캐필러리 이동 가능 지역(CA)의 외측 가장자리와의 사이에 배치되어 있다. 환언하면, 판 스프링(31)은 캐필러리 이동 가능 지역(CA)의 외측 가장자리보다도 내측에 배치되어 있다. 판 스프링(31)은 히트 블록(17)의 본딩 헤드(12)측으로 뻗어 있는 본딩 에리어(BA)의 외측 가장자리를 따라 뻗어 있도록 배치되어 있다. 판 스프링(31)은 XY 테이블(11)의 구동에 의해 캐필러리(15)가 용이하게 도달 가능한 위치에 배치되어 있다.
판 스프링(31)의 상면(31c)의 Z 방향에 있어서의 위치(높이)는, 예를 들면, 상술의 본딩면의 Z 방향 위치와 대략 동일하다. 본딩면은 도 2에 있어서의 일점쇄선(47)으로 표시되어 있다. 판 스프링(31)의 상면(31c)은, 예를 들면, 캐필러리(15)의 일정한 가압 하중에 대하여 일정한 판 스프링(31)의 일그러짐을 생기게 하기 위한 가압점(P)을 갖는다.
판 스프링(31)의 상면(31c)에는, 일그러짐 게이지부(54)(제1 일그러짐 게이지)가 설치되어 있다. 판 스프링(31)의 하면(31d)에는, 일그러짐 게이지부(55)가 설치되어 있다. 일그러짐 게이지부(54) 및 일그러짐 게이지부(55)는 캐필러리(15)의 가압 하중으로 생기는 판 스프링(31)의 일그러짐을 취득한다. 일그러짐 게이지부(54, 55)의 검출 신호는 마이크로컴퓨터(60)에 입력된다.
일그러짐 게이지부(54)가 설치된 위치는 판 스프링(31)의 상면(31c)의 기단부(31a) 측에서 지지대(22)의 상단면과 중복되지 않는다. 일그러짐 게이지부(54)는 판 스프링(31)의 기단부(31a) 측에서 상면(31c)을 따라 생기는 일그러짐을 취득한다. 일그러짐 게이지부(54)는, 예를 들면, 판 스프링(31)의 폭 방향에 나란히 설치된 2개의 일그러짐 게이지(54a) 및 일그러짐 게이지(54b)를 포함하고 있다.
일그러짐 게이지부(55)가 설치된 위치는 판 스프링(31)의 하면(31d)의 기단부(31a) 측에서 지지대(22)의 상단면과 중복되지 않는다. 일그러짐 게이지부(제2 일그러짐 게이지)(55)는 판 스프링(31)의 기단부(31a) 측에서 하면(31d)을 따라 생기는 일그러짐을 취득한다. 일그러짐 게이지부(55)는, 예를 들면, 판 스프링(31)의 폭 방향에 나란히 설치된 2개의 일그러짐 게이지(55a) 및 일그러짐 게이지(55b)를 포함하고 있다.
일그러짐 게이지(54a) 및 일그러짐 게이지(55a)는, 상면(31c) 및 하면(31d)의 각각에 있어서, 판 스프링(31)을 사이에 끼고 서로 대응하는 위치에 부착되어 있다. 일그러짐 게이지(54b) 및 일그러짐 게이지(55b)는, 상면(31c) 및 하면(31d)의 각각에 있어서, 판 스프링(31)을 사이에 끼고 서로 대응하는 위치에 부착되어 있다. 일그러짐 게이지(54a, 54b, 55a, 55b)로서는, 예를 들면, 피에조 타입의 일그러짐 센서를 사용할 수 있다.
[교정 처리]
교정부(62)는 제어부(61)의 교정 처리를 실시한다. 이 교정 처리는 일그러짐 게이지부(54, 55)의 취득 결과에 기초한다. 이 교정 처리에 의하면, 가압 하중의 목표값과 가압 하중의 실측값과의 하중 오차가 소정 범위 내가 된다. 교정부(62)의 교정 처리에 대해 상세히 설명한다. 교정부(62)는, 교정 처리의 일례로서, 이하에 설명하는 실측 처리, 비교 처리, 및 보정 처리를 실시한다. 교정부(62)는 교정 처리를 하중 오차가 미리 설정된 하중 임계값 미만이 될 때까지 반복한다.
하중 오차는 가압 하중의 목표값에 대한 가압 하중의 실측값의 오차이다. 가압 하중의 목표값은 캐필러리(15)로 와이어를 전극에 가압하면서 접합하기 위해 적절한 가압 하중이다. 가압 하중의 목표값은 미리 설정된 캐필러리(15)의 가압 하중이다. 가압 하중의 목표값은 소정값의 가압 하중이어도 된다. 가압 하중의 목표값은 당해 소정값으로부터 일정한 허용 폭을 포함한 소정 범위의 가압 하중이어도 된다. 가압 하중의 목표값은 교정부(62)에 미리 기억되어 있어도 된다.
교정부(62)는, 실측 처리 전에, 메모리에 저장된 교정 처리의 프로그램을 실행한다. 그 결과, 모터(40) 및 XY 테이블(11)이 동작한다. 이것에 의해, 캐필러리(15)는 본딩 에리어(BA)의 외측으로 이동한다. 그 결과, 캐필러리(15)는 판 스프링(31)의 가압점(P)의 상방으로 이동한다. 그 후, 제어부(61)는, 실측 처리에 있어서, 모터(40)를 제어한다. 그 결과, 캐필러리(15)는 판 스프링(31)의 가압점(P)을 가압한다.
교정부(62)는 실측 처리로서 가압 하중의 실측값을 산출한다. 이 실측 처리는 일그러짐 게이지부(54) 및 일그러짐 게이지부(55)의 검출 신호에 기초한다. 구체적으로는, 교정부(62)는, 주지의 수법에 의해, 가압 하중의 실측값을 산출한다. 주지의 수법이란, 예를 들면, 일그러짐 게이지부(54) 및 일그러짐 게이지부(55)로 구성되는 브리지 회로를 사용한 수법이다. 실측값의 산출은 일그러짐 게이지부(54) 및 일그러짐 게이지부(55)의 취득 결과와, 미리 기억하고 있는 판 스프링(31)의 질량, 탄성계수 등의 물성값에 기초한다. 교정부(62)는 판 스프링(31)의 일그러짐을 검출하는 검출 회로(앰프)로서의 기능을 갖는다. 이 교정부(62)의 기능은 일그러짐 게이지(54a, 54b, 55a, 55b)의 검출 신호에 기초한다. 가압 하중의 실측값은 캐필러리(15)의 가압 하중이다. 캐필러리(15)의 가압 하중은 일그러짐 게이지부(54, 55)에서 취득한 판 스프링(31)의 일그러짐에 기초하여 산출된다.
도 4의 (a)는 도 3의 판 스프링 조립체의 비가압 상태를 예시하는 측면도이다. 도 4의 (a)에 도시되는 바와 같이, 교정부(62)는 비가압 상태인 판 스프링(31)의 제1 일그러짐을 취득한다. 비가압 상태는, 예를 들면, 캐필러리(15)가 판 스프링(31)을 가압하고 있지 않은 상태이다. 비가압 상태는 캐필러리(15)와 판 스프링(31)이 이간하고 있는 상태이다. 제1 일그러짐은, 예를 들면, 판 스프링(31)의 자체 중량이 가압점(P)에 점 하중으로서 작용하고 있음으로써 판 스프링(31)에 생기는 일그러짐이다. 교정부(62)는 제1 일그러짐에 기초하여 제1 실측 하중을 산출한다. 제1 실측 하중은 가압 하중의 실측값의 산출에 있어서의 기준이다.
도 4의 (b)는 도 3의 판 스프링 조립체의 가압 상태를 예시하는 측면도이다. 도 4의 (b)에 도시되는 바와 같이, 교정부(62)는 가압 상태인 판 스프링(31)의 제2 일그러짐을 취득한다. 가압 상태는, 예를 들면, 캐필러리(15)가 판 스프링(31)의 가압점(P)을 가압 하중으로 가압하고 있는 상태이다. 이때, 캐필러리(15)에 제공되는 가압 하중은 제어부(61)에 의해 목표값이 되도록 제어되고 있다. 환언하면, 판 스프링(31)의 가압점(P)을 가압하고 있는 상태에서는, 캐필러리(15)의 가압 하중은 가압 하중이 목표값이 되도록 제어부(61)에 의해 제어되고 있다. 제2 일그러짐은 판 스프링(31)에 생기는 일그러짐이다. 이 일그러짐은 판 스프링(31)의 자체 중량과, 가압점(P)에 점 하중으로서 작용하는 캐필러리(15)의 가압 하중에 의해 생긴다. 교정부(62)는 제2 일그러짐에 기초하여 제2 실측 하중을 산출한다. 제2 실측 하중은 캐필러리(15)의 가압 하중과 판 스프링(31)의 중량을 포함한다.
교정부(62)는 제2 실측 하중으로부터 제1 실측 하중을 감산한다. 그 결과, 제3 실측 하중이 산출된다. 제3 실측 하중은 판 스프링(31)의 자체 중량분을 제외한, 캐필러리(15)의 가압의 가압 하중의 실질적인 값이다.
판 스프링(31)의 중량에 상당하는 제1 실측 하중이 제2 실측 하중에 대하여 충분히 작아 무시할 수 있을 경우에는, 제2 실측 하중의 산출에서 제1 실측 하중을 제로로 해도 된다. 이 경우, 상술의 제1 실측 하중의 산출을 생략함과 아울러, 제3 실측 하중으로서 제2 실측 하중을 사용해도 된다.
교정부(62)는 비교 처리로서 제3 실측 하중과 가압 하중의 목표값을 이용하여 하중 오차를 산출한다. 또한, 교정부(62)는 산출한 하중 오차(예를 들면, 절대값)와 미리 설정된 하중 임계값을 비교한다. 하중 임계값은 제어부(61)의 교정 처리의 완료를 판정하기 위한 하중 오차의 허용범위를 규정한다. 하중 임계값은 교정부(62)에 미리 기억되어 있어도 된다.
교정부(62)는 보정 처리로서 하중 오차가 하중 임계값 이상인 경우, 하중 오차가 작아지도록 제어부(61)에서의 모터(40)의 전류의 지령값(제어 데이터)을 변경한다. 구체적으로는, 교정부(62)는 하중 오차가 하중 임계값 이상이며, 또한, 제3 실측 하중이 가압 하중의 목표값보다도 클 경우, 제3 실측 하중이 작아지도록 제어부(61)에서의 모터(40)의 전류의 지령값을 저감한다. 이 경우, 교정부(62)는 모터(40)의 전류의 지령값을 소정값마다 단계적으로 저감시켜도 된다. 이 교정부(62)의 동작에 의하면, 하중 오차가 하중 임계값 미만이 될 때까지 복수회의 교정 처리를 반복할 수 있다.
교정부(62)는 하중 오차가 하중 임계값 이상이며, 또한, 제3 실측 하중이 가압 하중의 목표값보다도 작을 경우, 제3 실측 하중이 커지도록 제어부(61)에서의 모터(40)의 전류의 지령값을 증가한다. 이 경우, 교정부(62)는 모터(40)의 전류의 지령값을 소정값마다 단계적으로 증가시켜도 된다. 이 교정부(62)의 동작에 의하면, 하중 오차가 하중 임계값 미만이 될 때까지 복수회의 교정 처리를 반복할 수 있다.
와이어 본딩 장치(100)의 동작예를 도 5 및 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 5는 도 1에 도시하는 와이어 본딩 장치의 동작예의 흐름도이다. 도 6은 교정 처리를 예시하는 흐름도이다.
도 5에 나타내어지는 바와 같이, 마이크로컴퓨터(60)는 와이어 본딩 장치(100)를 시동한다(스텝 S10). 스텝 S10에서, 와이어 본딩 장치(100)는 히트 블록(17)의 히터(17a)를 가동시킨다. 그 후, 와이어 본딩 장치(100)는 히트 블록(17)의 온도가 소정의 온도까지 상승할 때까지 대기한다. 즉, 와이어 본딩 장치(100)는 워밍업을 행한다(스텝 S11).
와이어 본딩 장치(100)의 워밍업이 완료되면, 마이크로컴퓨터(60)는 상술의 접합 처리(본딩)를 실시한다(스텝 S12). 예를 들면, 제어부(61)는 와이어를 전극에 가압하는 가압 하중이 목표값이 되도록, 캐필러리(15)의 가압 하중을 제어한다. 제어부(61)는 캐필러리(15)가 와이어를 전극에 가압하고 있는 상태에서 초음파 진동자(14a)를 진동시킨다. 그 결과, 캐필러리(15)에 의해 가압된 와이어는 전극에 접합된다. 스텝 S12에서는, 접합 처리가 반복 실시되도록, 와이어 본딩 장치(100)가 연속적으로 동작한다.
계속해서, 마이크로컴퓨터(60)의 교정부(62)는 제어부(61)의 교정 처리를 실시하는 조건인 교정 실시 조건이 성립했는지 아닌지를 판정한다(스텝 S13). 스텝 S13의 교정 실시 조건은, 예를 들면, 1000 시간 등의 소정 기간의 접합 처리를 와이어 본딩 장치(100)가 연속해서 실시했는지 아닌지로 해도 된다.
스텝 S13에서, 교정부(62)가 교정 실시 조건이 성립하지 않았다고 판정한 경우, 스텝 S15로 이행한다. 그리고, 마이크로컴퓨터(60)는 와이어 본딩 장치(100)의 운전을 정지할지 아닐지를 판정한다(스텝 S15). 스텝 S15에 있어서, 교정부(62)가 와이어 본딩 장치(100)의 운전을 정지하지 않는다고 판정한 경우, 스텝 S12로 돌아간다. 그리고, 마이크로컴퓨터(60)는 접합 처리를 계속시킨다.
스텝 S15에서, 교정부(62)가 와이어 본딩 장치(100)의 운전을 정지한다고 판정한 경우, 마이크로컴퓨터(60)는 와이어 본딩 장치(100)를 정지한다. 즉, 마이크로컴퓨터(60)는 프로그램의 동작을 정지한다.
한편, 스텝 S13에 있어서, 교정부(62)가 교정 실시 조건이 성립하고 있다고 판정한 경우, 교정부(62)는 교정 처리를 실시한다(스텝 S14). 도 6은 스텝 S14의 교정 처리의 구체예를 나타낸다.
도 6에 나타내어지는 바와 같이, 교정부(62)는 히터(17a)의 가동 상태를 유지함과 아울러, XY 테이블(11)을 동작시킨다. 이 동작의 결과, 캐필러리(15)는 본딩 에리어(BA) 외로 이동한다(스텝 S20). 스텝 S20에서는, 캐필러리(15)는 판 스프링(31)의 가압점(P)의 상방으로 이동한다. 당해 비가압 상태일 때, 판 스프링(31)에는 제1 일그러짐이 발생해 있다. 교정부(62)는 비가압 상태일 때의 판 스프링(31)의 제1 일그러짐을 취득한다(스텝 S21).
교정부(62)는 현시점에서의 가압 하중의 목표값에 상당하는 전류를 모터(40)에 인가한다. 그 결과, 판 스프링(31)은 캐필러리(15)에 의해 당해 가압 하중으로 가압된다(스텝 S22). 당해 가압 상태에서, 판 스프링(31)은 제2 일그러짐을 일으킨다. 교정부(62)는, 가압 상태일 때, 판 스프링(31)의 제2 일그러짐을 취득한다(스텝 S23). 교정부(62)는 모터(40)에 인가되고 있던 전류를 감소한다. 그 결과, 캐필러리(15)에 의한 판 스프링(31)의 가압은 해제된다(스텝 S24).
교정부(62)는 제1 일그러짐 및 제2 일그러짐에 기초하여 가압 하중의 실측값을 산출한다(스텝 S25). 스텝 S25에서는, 제1 실측 하중과 제2 실측 하중이 산출된다. 또한, 스텝 S25에서는, 제1 실측 하중 및 제2 실측 하중으로부터 제3 실측 하중이 산출된다. 또한, 상술의 스텝 S21∼스텝 S25가 실측 처리에 상당한다.
교정부(62)는 제3 실측 하중과 가압 하중의 목표값에 기초하여 하중 오차를 산출한다. 또한, 교정부(62)는 산출된 하중 오차의 절대값과 미리 설정된 하중 임계값을 비교한다. 이 비교에 의하면, 하중 오차의 절대값이 하중 임계값 미만인지 아닌지가 판정된다(스텝 S26). 이 스텝 S26이 비교 처리에 상당한다.
스텝 S26에 있어서, 하중 오차의 절대값이 하중 임계값 이상이라고 판정된 경우(스텝 S26: NO), 가압 하중의 실측값이 가압 하중의 목표값으로부터 벗어나 있다. 따라서, 가압 하중의 교정이 필요하다. 그래서, 교정부(62)는 하중 오차가 작아지도록 제어부(61)에서의 모터(40)의 전류의 지령값을 변경한다(스텝 S27). 또한, 이 스텝 S27은 보정 처리에 상당한다. 스텝 S27의 후, 스텝 S21로 돌아간다. 그리고, 실측 처리가 실시된다.
스텝 S26에서, 하중 오차의 절대값이 하중 임계값 미만이라고 판정된 경우(스텝 S26: YES), 가압 하중의 교정을 행할 필요는 없다. 그래서, 교정부(62)는 XY 테이블(11)을 동작시킨다. 그 결과, 캐필러리(15)는 본딩 에리어(BA)의 내부로 이동한다(스텝 S28). 그 후, 도 5의 스텝 S15로 돌아간다. 마이크로컴퓨터(60)는 와이어 본딩 장치(100)의 운전을 정지할지 아닐지를 판정한다. 그 결과, 본딩 동작이 재개되거나, 또는 와이어 본딩 장치(100)의 운전이 정지된다.
와이어 본딩 장치(100)는 캐필러리(15)를 사용하여 판 스프링(31)을 가압한다. 그 결과, 판 스프링(31)에 일그러짐이 생긴다. 교정부(62)는 제어부(61)의 교정 처리를 실시한다. 이 처리는 일그러짐 게이지부(54) 및 일그러짐 게이지부(55)에서 취득한 판 스프링(31)의 일그러짐의 취득 결과에 기초한다. 그 결과, 미리 설정된 가압 하중의 목표값과 가압 하중의 실측값의 하중 오차가 소정 범위 내가 되는 와이어 본딩 장치(100)에 의하면, 판 스프링(31)이 본딩 에리어(BA)의 외측에 배치되어 있다. 따라서, 예를 들면, 본딩 에리어(BA) 내에 로드셀을 부착하는 경우와 비교하여, 교정 처리의 실시를 위한 와이어 본딩 장치(100)의 정지 시간을 단축할 수 있다. 그 결과, 와이어 본딩 장치(100)의 동작 시간이 증가한다. 따라서, 생산성의 향상과, 캐필러리(15)의 가압 하중의 교정을 양립시키는 것이 가능하게 된다.
와이어 본딩 장치(100)의 교정 처리는 캐필러리(15)가 판 스프링(31)을 가압 하고 있지 않은 비가압 상태에서의 판 스프링(31)의 제1 일그러짐과, 캐필러리(15)의 가압 하중이 제어부(61)에 의해 목표값이 되도록 제어되고 있는 경우에 있어서 캐필러리(15)가 판 스프링(31)의 가압점(P)을 당해 가압 하중으로 가압하고 있는 가압 상태에서의 판 스프링(31)의 제2 일그러짐에 기초하여 가압 하중의 실측값(제1∼제3 실측 하중)을 산출하는 실측 처리와, 미리 설정된 하중 임계값과 하중 오차를 비교하는 비교 처리와, 하중 오차가 하중 임계값 이상일 경우, 하중 오차가 작아지도록 제어부(61)에서의 모터(40)의 전류를 변경하는 보정 처리를 포함하고 있다. 교정부(62)는 하중 오차가 하중 임계값 미만이 될 때까지, 실측 처리, 비교 처리, 및 보정 처리를 반복한다. 그 결과, 비가압 상태에서의 제1 일그러짐을 기준으로 하여 가압 상태에서의 제2 일그러짐에 따라 가압 하중의 실측값을 산출한다. 이 산출에 의하면, 기준이 흐트러지기 어렵다. 따라서, 예를 들면, 판 스프링(31)의 변위에 따라 가압 하중의 실측값을 산출하는 경우와 비교하여, 가압 하중의 실측값을 고정확도로 산출할 수 있다. 그 결과, 교정 처리를 정확도 좋게 실시하는 것이 가능하게 된다.
특히, 와이어 본딩 장치(100)가 채용하는 기준은 비가압 상태에서의 제1 일그러짐에 기초하는 제1 실측 하중이다. 여기에서, 실측 처리에서는, 예를 들면, 캐필러리(15)의 가압에 의한 판 스프링(31)의 변위에 기초하여 가압 하중의 실측값을 산출하는 수법도 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우, 판 스프링(31)의 변위의 기준을 특정하기 어렵다. 비가압 상태에서의 제1 일그러짐에 기초하는 제1 실측 하중을 기준으로 하는 경우, 예를 들면, 캐필러리(15)와 판 스프링(31)을 이간시킴으로써 비가압 상태를 용이하게 실현할 수 있다. 따라서, 기준이 되는 제1 실측 하중의 편차를 억제할 수 있다. 그 결과, 가압 하중의 실측값을 고정확도로 산출할 수 있다. 따라서, 교정 처리를 정확도 좋게 실시하는 것이 가능하게 된다.
와이어 본딩 장치(100)의 탄성부는 캔틸레버 형상으로 지지된 판 스프링(31)이다. 일그러짐 게이지부(54)는 판 스프링(31)의 상면(31c)에 설치된 일그러짐 게이지(54a, 54b)를 포함한다. 일그러짐 게이지부(55)는 판 스프링(31)의 하면(31d)에 설치된 일그러짐 게이지(55a, 55b)를 포함한다. 이것에 의해, 탄성부의 구성을 소형이고 또한 간소한 구성으로 할 수 있다. 따라서, 와이어 본딩 장치(100)의 공간절약화를 도모하는 것이 가능하게 된다. 또한, 일그러짐 게이지(54a, 54b, 55a, 55b)는 판 스프링(31)의 양면에 설치되어 있다. 따라서, 온도 변화에 따르는 판 스프링(31)의 신축 일그러짐이 상쇄된다. 그 결과, 교정 처리를 실시하기 위해, 와이어 본딩 장치(100)의 본딩 에리어(BA)의 온도가 저하될 때까지 대기할 필요가 없다. 그 결과, 와이어 본딩 장치(100)를 연속 동작시키는 것이 가능하게 되어, 생산성을 더한층 향상시킬 수 있다.
환언하면, 와이어 본딩 장치(100)는, 예를 들면, 와이어 본딩 장치를 정지시킨 상태에서 본딩 에리어 내에 부착한 로드셀을 사용하여 오퍼레이터에 의해 실시되는 종래의 교정 작업과 동일한 교정 정확도를 확보함과 아울러, 가압 하중의 교정을 전자동으로 실시하는 것으로 할 수 있다. 또한, 와이어 본딩 장치(100)는 신뢰성이 향상됨과 아울러, 장기 수명화 등을 할 수 있다. 또한, 교정 작업을 행하는 오퍼레이터를 생략하는 것도 가능하게 된다. 즉, 와이어 본딩 장치(100)는 교정 작업의 소위 무인화를 실현한다. 와이어 본딩 장치(100)의 연속 동작이 실현 가능하게 되므로, 와이어 본딩 장치(100)의 교정 작업을 위한 메인터넌스 시간은 실질적으로 불필요하다.
[변형예]
이상, 본 개시에 따른 와이어 본딩 장치(100)에 대해 설명했지만, 본 개시에 따른 와이어 본딩 장치(100)는 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 교정부(62)는 교정 처리로서, 실측 처리, 비교 처리, 및 보정 처리를 하중 오차가 하중 임계값 미만이 될 때까지 반복했다. 그러나, 교정부(62)는 실측 처리, 비교 처리, 및 보정 처리를 1회에 완료시켜도 된다.
예를 들면, 교정부(62)는 제1 일그러짐에 기초하여 제1 실측 하중을 산출하고, 제2 일그러짐에 기초하여 제2 실측 하중을 산출하고, 제1 실측 하중 및 제2 실측 하중에 기초하여 제3 실측 하중을 산출했다. 그러나, 가압 하중의 실측값을 산출하는 수법은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 일그러짐 및 제2 일그러짐에 기초하여 일그러짐의 차분을 산출한다. 그 후, 산출한 일그러짐의 차분에 기초하여 제3 실측 하중을 산출해도 된다.
판 스프링(31)은 캔틸레버 형상으로 지지되어 있었다. 그러나, 판 스프링(31)은 그 밖의 지지 형태이어도 된다.
제어부(61)에서의 구동원의 제어 데이터로서 모터(40)의 고정자(41)에 인가되는 전류값을 예시했다. 예를 들면, 구동원의 제어 데이터는 모터(40)에 공급되는 전력 등이어도 된다. 구동원의 제어 데이터는 하중 오차가 작아지도록 캐필러리(15)의 가압 하중을 변화시킬 수 있는 것이면 된다.
일그러짐 게이지부(54) 및 일그러짐 게이지부(55)로서 4개의 일그러짐 게이지(54a, 54b, 55a, 55b)를 예시했다. 그러나, 일그러짐 게이지의 수는 4개로 한정되지 않는다.
탄성부는 판 스프링(31)에 한정되지 않는다. 탄성부에는, 로버벌 기구 등, 일그러짐이 생기는 것을 채용해도 좋다. 탄성부로서는, 예를 들면, 도 7에 도시하는 빔재(32)를 갖는 탄성부 조립체(20A)를 채용해도 된다.
도 7의 (a)는 탄성부의 변형예의 측면도이다. 도 7의 (b)는 도 7의 (a)의 탄성부의 비가압 상태를 예시하는 측면도이다. 도 7의 (c)는 도 7의 (a)의 탄성부의 가압 상태를 예시하는 측면도이다. 도 7에 도시되는 바와 같이, 탄성부 조립체(20A)는, 판 스프링(31) 대신에, 빔재(32)를 사용하고 있는 점에서, 판 스프링 조립체(20)와는 상이하다.
빔재(32)의 형상은 판 스프링(31)의 길이 방향과 동일한 방향으로 뻗는 장척의 판 또는 각기둥이다. 빔재(32)는 캔틸레버이며, 일단부(32a)가 지지되어 있다. 빔재(32)는 저강성부(32f)가 마련되어 있다. 저강성부(32f)는 길이 방향의 일단부(32a) 및 타단부(32b)에 끼워진 중간부(32e)에서 일단부(32a) 및 타단부(32b)보다도 낮은 강성을 갖는다. 저강성부(32f)는, 예를 들면, 빔재(32)의 내부에 형성된 공간이어도 된다.
탄성부 조립체(20A)는 일그러짐 게이지부(제3 일그러짐 게이지)(56)와 일그러짐 게이지부(제4 일그러짐 게이지)(57)를 포함하고 있다. 일그러짐 게이지부(56) 및 일그러짐 게이지부(57)는 빔재(32)의 일그러짐을 취득하는 취득부이다. 일그러짐 게이지부(56)는 빔재(32)의 일단부(32a)의 상면(32c) 및 하면(32d)에 설치되어 있다. 일그러짐 게이지부(57)는 빔재(32)의 타단부(32b)의 상면(32c) 및 하면(32d)에 설치되어 있다. 일그러짐 게이지부(56)는 일그러짐 게이지(56a)와, 일그러짐 게이지(56b)를 포함하고 있어도 된다. 일그러짐 게이지(56a)는 빔재(32)의 상면(32c)에 설치되어 있다. 일그러짐 게이지(56b)는 빔재(32)의 하면(32d)에 설치되어 있다. 일그러짐 게이지부(57)는 일그러짐 게이지(57a)와, 일그러짐 게이지(57b)를 포함하고 있어도 된다. 일그러짐 게이지(57a)는 빔재(32)의 상면(32c)에 설치되어 있다. 일그러짐 게이지(57b)는 빔재(32)의 하면(32d)에 설치되어 있다.
빔재(32)는 중간부(32e)에 설치된 저강성부(32f)를 갖는다. 저강성부(32f)에 의하면, 일단부(32a)와 중간부(32e)의 경계부, 및 타단부(32b)와 중간부(32e)의 경계부에서 빔재(32)의 일그러짐이 커진다. 그 결과, 빔재(32)의 일그러짐을 감도 좋게 취득할 수 있다. 일그러짐 게이지부(56) 및 일그러짐 게이지부(57)는 빔재(32)의 양면에 설치되어 있다. 그 결과, 온도변화에 따르는 빔재(32)의 신축 일그러짐이 상쇄된다. 따라서, 교정 작업을 행하기 위해, 와이어 본딩 장치(100)의 본딩 에리어(BA)의 온도가 저하될 때까지 대기하지 않아도 된다. 그 결과, 이 경우에서도, 와이어 본딩 장치(100)를 연속 동작시키는 것이 가능하게 되어, 생산성을 더한층 향상시키는 것이 가능하게 된다.
탄성부에는, 도 8에 도시하는 탄성부 조립체(20B)를 채용해도 된다. 도 8은 탄성부의 다른 변형예를 도시하는 측면도이다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 탄성부 조립체(20B)는 일그러짐 게이지(58, 59)를 갖는다. 일그러짐 게이지(58, 59)는 블록체의 일부를 구성하는 주상체(33)에 부착되어 있다. 탄성부 및 취득부는 상방으로부터 캐필러리(15)에 가압된 주상체(33)의 일그러짐을 일그러짐 게이지(58, 59)로 취득해도 된다.
15…캐필러리(본딩 툴), 31…판 스프링(탄성부), 31c…상면, 31d…하면, 32…빔재(탄성부), 32a…일단부, 32b…타단부, 32e…중간부, 32f…저강성부, 32c…상면, 32d…하면, 33…주상체(탄성부), 40…모터(구동원), 54…일그러짐 게이지부(제1 일그러짐 게이지), 55…일그러짐 게이지부(제2 일그러짐 게이지), 56…일그러짐 게이지부(제3 일그러짐 게이지), 57…일그러짐 게이지부(제4 일그러짐 게이지), 61…제어부, 62…교정부, 100…와이어 본딩 장치, BA…본딩 에리어, P…가압점.

Claims (4)

  1. 소정의 본딩 에리어에 있어서 와이어를 전극에 가압하면서 접합하는 본딩 툴을 구비하는 와이어 본딩 장치로서,
    상기 본딩 툴을 상하 방향을 따라 구동하는 구동원과,
    상기 구동원에 접속되어, 상기 본딩 툴의 가압 하중을 제어하는 제어부와,
    상기 본딩 에리어의 외측에 배치되어, 상기 가압 하중으로 일그러짐을 일으키는 탄성부와,
    상기 탄성부의 일그러짐을 취득하는 취득부와,
    상기 취득부의 취득 결과에 기초하여, 미리 설정된 상기 가압 하중의 목표값과 상기 가압 하중의 실측값과의 하중 오차가 소정 범위 내가 되도록, 상기 제어부의 교정 처리를 실시하는 교정부를 구비하는 와이어 본딩 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교정 처리는
    상기 본딩 툴이 상기 탄성부를 가압하고 있지 않은 비가압 상태에서의 상기 탄성부의 제1 일그러짐과, 상기 제어부에 의해 상기 가압 하중이 상기 목표값이 되도록 제어되고 있는 경우에 있어서 상기 본딩 툴이 상기 탄성부를 당해 가압 하중으로 가압하고 있는 가압 상태에서의 상기 탄성부의 제2 일그러짐에 기초하여 상기 가압 하중의 상기 실측값을 산출하는 실측 처리와,
    산출한 상기 실측값과 상기 가압 하중의 목표값으로부터 하중 오차를 산출함과 아울러, 상기 하중 오차와 미리 설정된 하중 임계값을 비교하는 비교 처리와,
    상기 하중 오차가 상기 하중 임계값 이상일 경우, 상기 하중 오차가 작아지도록 상기 제어부에서의 상기 구동원의 제어 데이터를 변경하는 보정 처리를 포함하고,
    상기 교정부는
    상기 하중 오차가 상기 하중 임계값 미만이 될 때까지, 상기 실측 처리, 상기 비교 처리, 및 상기 보정 처리를 반복하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탄성부는 캔틸레버 형상으로 지지된 판 스프링이며,
    상기 취득부는 상기 판 스프링의 상면에 설치된 제1 일그러짐 게이지와, 상기 판 스프링의 하면에 설치된 제2 일그러짐 게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탄성부는 캔틸레버 형상으로 지지되고, 길이 방향의 일단부 및 타단부에 끼워진 중간부에서 상기 일단부 및 상기 타단부보다도 낮은 강성을 갖는 저강성부가 마련된 빔재이며,
    상기 취득부는 상기 빔재의 상기 일단부의 상면 및 하면에 설치된 제3 일그러짐 게이지와, 상기 빔재의 상기 타단부의 상면 및 하면에 설치된 제4 일그러짐 게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장치.
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