KR20200105961A - 와이어 본딩 툴을 위한 클리닝 시스템, 이러한 시스템을 포함하는 와이어 본딩 기계, 및 관련 방법 - Google Patents

와이어 본딩 툴을 위한 클리닝 시스템, 이러한 시스템을 포함하는 와이어 본딩 기계, 및 관련 방법 Download PDF

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페터 클라에르너
지저스 로자노 드 알바 호세 드
제이슨 후
마시흐 마흐무디
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쿨리케 앤드 소파 인더스트리즈, 인코포레이티드
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Abstract

와이어 본딩 기계가 제공된다. 상기 와이어 본딩 기계는, (a) 와이어 본딩 툴, (b) 상기 와이어 본딩 툴의 본딩 표면 아래의 위치로 와이어를 안내하기 위한 와이어 가이드 - 상기 와이어 가이드는, (i) 상기 와이어 본딩 툴에 대한 결합 위치 및 (ii) 상기 와이어 본딩 툴에 대한 비-결합 위치 사이의 이동을 위해 구성됨 - , 및 (c) 상기 와이어 가이드가 비-결합 위치에 있을 때 상기 와이어 본딩 툴의 팁의 적어도 일부를 클리닝하기 위한 클리닝 스테이션을 포함한다.

Description

와이어 본딩 툴을 위한 클리닝 시스템, 이러한 시스템을 포함하는 와이어 본딩 기계, 및 관련 방법
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2018년 1월 30일에 출원된 미국 가출원 제62/624,037호의 이익을 주장하며, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 통합된다.
본 발명은 와이어 본딩 툴의 클리닝에 관한 것으로, 특히 와이어 본딩 기계 상의 와이어 본딩 툴을 클리닝하기 위한 개선된 시스템 및 방법에 관한 것이다.
반도체 패키징 산업 및 전기적 상호연결을 필요로 하는 기타 산업에서, 와이어(wire) 및 리본 본딩(ribbon bonding)은 와이어 본딩 기계(wire bonding machine)를 사용하여 널리 채택된 기술이다. 와이어 및 리본 본딩 동작과 관련하여, 와이어/리본의 단부를 제1 본딩 위치에 본딩하기 위해 다양한 타입의 에너지(예를 들어, 초음파 에너지, 열 초음파(thermosonic) 에너지, 열 압축(thermocompressive) 에너지 등)가 사용된다. 제1 본딩이 제1 본딩 위치에 형성된 후, 와이어/리본의 길이는 제2 본딩 위치로 연장되고, 그 후 제2 본딩이 제2 본딩 위치에 형성된다.
종래의 와이어 본딩(예를 들어, 볼 본딩(ball bonding), 웨지 본딩(wedge bonding), 리본 본딩 등)에서 와이어/리본에 사용되는 예시적인 도전성 재료는 알루미늄, 구리, 금 등을 포함한다.
와이어 본딩에서의 어려움으로서, 와이어 본딩 동작에 사용되는 와이어 본딩 툴의 오염이 있다. 예를 들어, 웨지 및 리본 본딩 동작에서, 툴은 와이어(예를 들어, 알루미늄 와이어)의 조각들로 오염될 수 있다. 이러한 오염은 와이어 본딩 동작의 유효성에 영향을 미친다. 툴의 교체 및/또는 클리닝(cleaning)은 동작 지연 및 과도한 비용을 초래할 수 있다.
따라서, 와이어 본딩 기계 상의 와이어 본딩 툴을 위한 개선된 클리닝 시스템, 이러한 클리닝 시스템을 포함하는 개선된 와이어 본딩 기계, 및 리본 본딩 툴, 및 와이어 본딩 기계 상의 와이어 본딩 툴을 클리닝하는 개선된 방법을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 와이어 본딩 기계가 제공된다. 상기 와이어 본딩 기계는, (a) 와이어 본딩 툴; (b) 상기 와이어 본딩 툴의 본딩 표면 아래의 위치로 와이어를 안내하기 위한 와이어 가이드 - 상기 와이어 가이드는, (i) 상기 와이어 본딩 툴에 대한 결합(engagement) 위치(예를 들어, 도 3b 참조) 및 (ii) 상기 와이어 본딩 툴에 대한 비-결합(non-engagement) 위치(도 3d 참조) 사이의 이동을 위해 구성됨 - ; 및 (c) 상기 와이어 가이드가 비-결합 위치에 있을 때 상기 와이어 본딩 툴의 팁(tip)의 적어도 일부를 클리닝(cleaning)하기 위한 클리닝 스테이션(station)을 포함한다. 상기 결합 위치는, 상기 와이어 가이드가 와이어의 단부를 상기 와이어 본딩 툴의 상기 본딩 (작업) 표면 아래의 위치로 안내하는 위치이다. 상기 비-결합 위치는, 상기 와이어 가이드가 상기 결합 위치로부터 멀어지게 이동(예를 들어, 멀어지게 스위블(swivel))된 위치이다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따르면, 와이어 본딩 기계가 제공된다. 상기 와이어 본딩 기계는, (a) 와이어 본딩 툴; 및 (b) 상기 와이어 본딩 툴을 클리닝하기 위한 클리닝 스테이션 - 상기 클리닝 스테이션은 적어도 하나의 브러시(brush)를 포함함 - ;을 포함하고, 상기 적어도 하나의 브러시는 상기 와이어 본딩 기계 상의 고정 브러시를 포함하며, 상기 와이어 본딩 툴은, 상기 와이어 본딩 툴의 팁이 클리닝 동작 동안 상기 고정 브러시와 접촉하도록 이동되도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따르면, 와이어 본딩 기계 상의 와이어 본딩 툴의 팁을 클리닝하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, (a) 상기 와이어 본딩 툴의 팁이 상기 와이어 본딩 기계의 클리닝 스테이션에 접근 가능하도록 와이어를 상기 와이어 본딩 툴로부터 멀어지게 이동시키는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계 후에, 상기 와이어 본딩 툴의 팁의 적어도 일부를 상기 클리닝 스테이션으로 클리닝하는 단계를 포함한다.
본 발명은 다음의 상세한 설명으로부터, 첨부 도면과 연결 지어 읽을 때 가장 잘 이해된다. 일반적인 실시에 따라, 도면의 다양한 특징은 스케일대로 도시된 것이 아니라는 점이 강조된다. 반면에, 다양한 특징의 치수는 명확성을 위해 임의로 확대 또는 축소된다. 아래의 도면들 도면에 포함되어 있다:
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 와이어 본딩 기계의 요소의 블록도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 와이어 본딩 기계의 본드 오프 스테이션(bond off station)을 도시하는 블록도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 와이어 본딩 기계의 분리 스테이션(separation station)을 도시하는 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 와이어 본딩 기계의 클리닝 스테이션(cleaning station)을 도시하는 블록도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 와이어 본딩 기계의 다른 클리닝 스테이션을 도시하는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 와이어 본딩 기계의 또 다른 클리닝 스테이션을 도시하는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 와이어 본딩 기계의 또 다른 클리닝 스테이션을 도시하는 블록도이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 와이어 본딩 기계의 또 다른 클리닝 스테이션을 도시하는 블록도이다.
도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 와이어 본딩 기계의 폐기 스테이션(discard station)을 도시하는 블록도이다.
도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 와이어 본딩 기계의 재정렬 스테이션(realignment station)을 도시하는 블록도이다
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "와이어 본딩 툴(wire bonding tool)"은 가공물에 대해 와이어의 일부를 본딩하는데 사용되는 임의의 타입의 툴을 지칭할 수 있다. 예시적인 와이어 본딩 툴은, 웨지 본딩 툴(wedge bonding tool)(때로는 웨지 툴 또는 웨지로 지칭됨), 볼 본딩 툴(ball bonding tool)(때로는 모세관 툴(capillary tool) 또는 모세관으로 지칭됨), 및 리본 본딩 툴을 포함한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 바와 같이, 용어 "와이어 본딩 기계(wire bonding machine"은 웨지 본딩 기계, 볼 본딩 기계, 리본 본딩 기계, 스터드 범핑 기계(stud bumping machine) 등을 지칭할 수 있다.
본 발명의 예시적인 양태에 따르면, 툴 축적물(buildup)(예를 들어, 잔해물, 오염물 등)은 복수의 예시적인 본 발명의 클리닝 시퀀스(cleaning sequence) 중 하나에 의해 와이어 본딩 툴의 툴 팁으로부터 제거될 수 있다. 이러한 클리닝 시퀀스는 자동일 수 있다(예를 들어, 미리 결정된 시간 간격의 완료 또는 미리 결정된 동작 개수의 완료 또는 프로세스 신호의 트리거링(triggering)과 같은, 미리 결정된 이벤트의 발생에 의해 트리거된다). 대안적으로, 클리닝 시퀀스는 사용자에 의해 트리거될 수 있다.
특정 예시적인 시퀀스는 다음과 같다: (예를 들어, 본드 헤드 어셈블리를 이용하여) 본딩 툴이 와이어 핸들링(handling) 위치로 이동되고; (예를 들어, 수동으로 또는 자동으로) 와이어가 와이어 본딩 툴로부터 멀어지게 이동되고; 그리고 와이어 본딩 툴이 와이어 본딩 기계의 클리닝 스테이션으로 이동된다(예를 들어, 여기서 클리닝 스테이션은, 하나 이상의 브러시, 레이저, 프리-폼(pre-form) 등의 메커니즘을 포함할 수 있다). 클리닝 스테이션에서, 와이어 본딩 툴의 일부(예를 들어, 와이어 본딩 툴의 작업 표면을 포함하는 팁 부분)가 클리닝 스테이션을 이용하여 클리닝된다.
브러시의 경우에, 와이어 본딩 툴은 브러시의 상부 상의 위치로 이동될 수 있다. 와이어 본딩 기계는 "제1 터치(first touch)" 위치를 결정할 수 있다. "제1 터치" 위치를 결정한 후, 와이어 본딩 툴은 특정 거리만큼 또는 특정 힘이 측정될 때까지 Z-방향으로 하강된다. 와이어 본딩 기계는, 브러시에 대해 툴의 브러싱 모션(brushing motion)(예를 들어, 지그-재그 모션 또는 몇몇 다른 미리 결정된 모션 프로파일)을 수행하되, 예를 들어, 특정 시간 또는 특정 수의 브러시 동작이 완료될 때까지 수행된다. 모션은 와이어 본딩 툴, 브러시, 또는 둘 다에 의해 완료될 수 있다는 것이 주목할 만하다.
클리닝 후(그리고 어떤 타입의 클리닝 스테이션이 이용되는지 와는 상관없이), 와이어 본딩 툴은 와이어 본딩 기계 상의 검사 위치로 이동될 수 있으며, 여기서 와이어 본딩 툴 팁의 청결 레벨이 평가될 수 있다(예를 들어, 작동자에 의해 수동으로, 비전 시스템 및 컴퓨터 등을 이용하여 자동으로).
클리닝 후, 그리고 선택적인 검사 후에, 와이어 본딩 툴은 와이어 핸들링 위치로 이동할 수 있고, 와이어는 와이어 본딩 툴과 관련하여 제자리(예를 들어, 와이어 본딩 툴의 툴 팁 또는 작업 면 아래)로 다시 이동된다. 수동 또는 자동 본드 오프(예를 들어, 풀-테스트(pull-test)를 포함하는 단일-본드)는 와이어 본딩 기계의 본드 오프 위치에서 수행될 수 있다. 와이어 본딩 툴이 적절하게 클리닝되었다고 결정되면 (또는 어떠한 확인 검사 없이 완료된 경우), 와이어 본딩 기계는 그 후 생산으로 복귀할 수 있다.
다양한 도면 전반에 걸쳐, 본 명세서에 설명되는 경우를 제외하고는, 유사 참조 번호는 유사 요소를 지칭한다.
도 1을 구체적으로 참조하면, 와이어 본딩 기계(100)의 블록도가 제공된다. 와이어 본딩 기계(100)는 사실상 예시적인 것이며, 본 발명은 도 1에 도시된 세부 사항으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 1은 특정 타입의 와이어 본딩 툴(초음파 웨지 본딩을 위한 웨지 본딩 툴) 및 본드 헤드 요소를 도시하지만, 본 발명은 이러한 특정 타입의 와이어 본딩 툴 또는 본드 헤드 요소로 제한되지 않는다. 또한, 도 1은 와이어 본딩 기계(100)의 복수의 "스테이션(station)"을 도시한다. 본 발명은 이들 스테이션 각각을 요구하지 않는다는 것이 이해된다. 오히려, 이들 스테이션 중 선택된 스테이션(또는 본 발명의 범위 내의 다른 스테이션 또는 메커니즘)이 주어진 적용을 위해 선택될 수 있다. 또한, 스테이션은 도시된 순서로 이용하도록 제한되지 않는다. 오히려, 스테이션(예를 들어, 검사 스테이션)은 원하는 바에 따라 프로세스 동안의 임의의 시점에 이용될 수 있다
와이어 본딩 기계(100)는 본드 헤드 어셈블리(102)를 포함한다. 본드 헤드 어셈블리(102)는 와이어 본딩 툴(104), (와이어를 절단하기 위한) 커터(106), 및 와이어 가이드 어셈블리(108)(예를 들어, 도 2a에 도시된 와이어 가이드(108a)를 포함)를 운반(carry)한다. 와이어(103)(예를 들어, 도 2a 참조)는, 와이어 가이드 어셈블리(108)에 의해, 와이어 본딩 툴(104)의 본딩 표면 아래의 위치로 안내된다. 본드 헤드 어셈블리(102)는 또한, 로킹 메커니즘(locking mechanism)(110)을 운반한다(아래에서 더 상세하게 설명된다). 본드 헤드 어셈블리(102)는, 와이어 본딩 기계(100)의 x축을 따라, 와이어 본딩 기계(100)의 y축을 따라, 와이어 본딩 기계(100)의 z축을 따라, 그리고 와이어 본딩 기계(100)의 θ축을 중심으로 동작하도록 구성된다. 따라서, 본 명세서에 설명되는 클리닝 동작(및 관련 동작)과 관련하여, 와이어 본딩 툴(104)은 원하는 대로 이들 축을 따라 (그리고 축을 중심으로) 이동될 수 있다.
와이어 본딩 기계(100)는 본딩 영역(112)을 포함한다. 본딩 영역(112)에서, 주어진 적용을 위한 전기적 상호연결을 제공하기 위해, 와이어 본딩 툴(104)은 와이어(103)를 본딩한다(예를 들어, 도 2a 참조). 도 1에 도시된 예에서, 본딩 와이어(103)는 제1 가공물(112a)(예를 들어, 반도체 다이와 같은 반도체 요소) 및 제2 가공물(112b)(예를 들어, 리드 프레임(lead frame)과 같은 기판, 다른 반도체 요소 등) 사이에 본딩될 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 와이어 본딩 기계(100)는 본드 오프 스테이션(114), 분리 스테이션(116), 클리닝 스테이션(118), 폐기 스테이션(120), 재정렬 스테이션(122) 및 검사 스테이션(124)을 포함한다. 이러한 "스테이션"의 다양한 예시는 후속 도면 전반을 걸쳐 제공된다. 용어 "스테이션"은 특정 기능/동작을 위해 구성된 와이어 본딩 기계의 영역으로 넓게 정의되는 것으로 이해될 것이다.
이제 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, "본드 오프 프로세스(bond off process)"가 도시된다. 와이어 본딩 툴의 클리닝과 관련하여, 와이어 본딩 툴의 팁에서 본딩 표면에 대한 접근이 가능한 것이 바람직하다. 따라서 와이어는 작업 표면으로부터 멀어지게 이동될 필요가 있다. 이 프로세스에 대한 예시적인 방법은 도 3a 내지 도 3d와 관련하여 설명된다. 그러나, 때로는 팁의 작업 표면과 와이어의 단부 사이의 추가적인 간극(clearance)이 바람직하다. 이러한 추가적인 간극의 특성은, 특정 타입의 클리닝 동작에 따라 달라진다. 예를 들어, 와이어의 단부가 작업 표면에 대해 일측 또는 타측으로 구부러지는 것이 바람직할 수 있다. 다른 예에서, 와이어의 단부가 작업 표면으로부터 하방으로 멀어지게 구부러지는 것이 바람직할 수 있다. 임의의 경우에, 와이어 본딩 툴의 팁의 작업 표면과, 와이어의 단부 사이에, 어느 정도 추가적인 레벨의 간극을 확립하는 것이 바람직할 수 있다. 본 발명의 예시적인 양태에 따르면, 본드 오프 스테이션(114)의 사용은, 이러한 추가적인 간극을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
본드 오프 스테이션(114)과 관련하여, 와이어의 단부는 본드 오프 스테이션(114)에 제공된 기판에 "본딩(bonded)"(예를 들어, 초음파 본딩)된다. 다음으로, 본딩 후에, 와이어는 와이어의 본딩된 단부로부터 찢겨진다(또는 다르게 분리된다). 이 찢는 동작과 관련하여, 본드 헤드 어셈블리(102)의 모션은, 와이어 가이드 어셈블리(108)에 의해 운반되는 와이어의 단부에 구부림(또는 다른 변형)을 확립할 것이다. 도 2a를 구체적으로 참조하면, 본드 오프 스테이션(114)의 본드 오프 기판(114a)은 와이어 본딩 기계 지지 구조체(101)에 의해 운반된다. 여러 번의 "본드 오프" 동작 후에, 본드 오프 기판(114a)이 교체될 수 있는 것으로, 본드 오프 기판(114a)은 소모성 기판으로 간주될 수 있다.
다시 도 2a를 참조하면, 와이어(103)의 단부는 본드 오프 기판(114a)에 초음파 본딩되고 있다. 도 2b는, 이 초음파 본딩의 단순화된(명확성을 위해 특정 요소가 제거된) 평면도이다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 본딩 후에, 와이어(103)는 본드 헤드 어셈블리(102)의 모션에 기초하여, 이전에 본딩된 단부(103a)로부터 찢겨지거나(또는 다르게 분리된다). 그 결과는, 도 2c에서, 다른 별개의 본딩된 단부(103a)(도 2b에서 3개의 본딩된 단부(103a)와는 달리, 이제는 4개의 본딩된 단부(103a)가 있음)가 있으며, 구부러진 단부(103b)는 와이어 가이드 어셈블리(108)에 의해 운반된다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 구부러진 단부(103b)가 와이어(103)의 공급으로부터 오프셋(및 와이어 본딩 툴(104)의 홈(104b)으로부터 오프셋, 홈(104b)의 예로서는 도 5c 참조)되기 때문에, 와이어 본딩 툴(104)의 작업 표면을 향한 추가적인 간극이 제공된다. 전술한 바와 같이, 본드 오프 스테이션(114)에서 달성되는 본드 오프 프로세스는, 클리닝 동작의 세부사항이 주어진 상태에서 원하는 임의의 방향으로 와이어가 구부러지는 (또는 그렇지 않으면 와이어 가이드 어셈블리(108)로부터 와이어(103)의 공급으로부터 오프셋되는) 결과를 초래할 수 있다.
본드 오프 스테이션(114)이 도 2a 내지 도 2c에서와 같이 이용되는지 여부와는 상관없이, 와이어(103)의 단부와 와이어 본딩 툴(104)의 작업 표면(104a) 사이에, 분리를 제공하는 것이 바람직할 수 있다(예를 들어, 도 3b 및 도 3d 참조). 도 3a 내지 도 3d는 예시적인 분리 스테이션(116)의 예시를 도시한다. 와이어(103)의 단부와 작업 표면(104a) 사이의 분리를 제공하기 위해, 와이어 본딩 기계(100)는 이동 가능한 (예를 들어, 스위블 기반(swivel based)) 와이어 가이드 어셈블리(108)를 구비할 수 있다. 더 상세하게는, 와이어 가이드 어셈블리(108)는, 와이어 본딩 툴(104)로부터 멀어지게 스위블되어, 원하는 분리를 제공할 수 있다. 와이어 가이드 어셈블리(108)의 동작은 자동(또는 자동화)이거나 수동일 수 있다. 와이어 본딩 툴(104)로부터 멀어지는 와이어 가이드 조립체(108)의 자동화된 이동의 경우, 이동은 기계적 인터록(interlock), 모션 시스템(예를 들어, 모터, 실린더 등) 등에 의해 제공될 수 있다. 도 3a 내지 도 3d에 도시된 예에서, 자동화된 기계적 인터록이 도시된다. 로킹 메커니즘(110)은 와이어 본딩 툴(104)에 대한 위치에, 와이어 가이드 어셈블리(108)를 잠금시킨다. 와이어 가이드 어셈블리(108)의 스위블 동작을 가능하게 하기 위해, 로킹 메커니즘(110)은 "해제(unlock)" 위치로 작동되어야 한다. 블록 부분(116a, 116b)이 분리 스테이션(116)에 제공된다. 본드 헤드 어셈블리(102)의 이동을 통해, 로킹 메커니즘(110)은 블록 부분(116a, 116b) 중 하나 또는 둘 다와의 결합을 통해 작동된다. 따라서, 로킹 메커니즘(110)과 블록 부분(116a) 및/또는 블록 부분(116b)과의 (본드 헤드 어셈블리(102)의 모션을 통한) 기계적 결합에 의해, 로킹 메커니즘(110)은 해제되고, 와이어 가이드 어셈블리(108)는 와이어 본딩 툴(104)로부터 멀어지게 이동(예를 들어, 스위블)할 수 있다(예를 들어, 도 3c 및 도 3d 참조). 로킹 메커니즘(110)과 블록 부분(116a) 및/또는 블록 부분(116b)과의 (본드 헤드 어셈블리(102)의 모션을 통한) 기계적 재결합에 의해, 로킹 메커니즘(110)은 다시 잠금되어, 와이어 가이드 어셈블리(108)를, 와이어 본딩 툴(104)에 대한 이의 작동 위치로 잠금시킨다(예를 들어, 도 3a 및 도 3b 참조). 물론, 도 3a 내지 도 3d는 단지 한 타입의 분리 스테이션(116)를 도시하며, 대안적인 구성이 본 발명의 범위 내에서 고려된다.
본드 오프 스테이션(114) 및/또는 분리 스테이션(116)의 동작 후에, 와이어 본딩 툴(104)의 팁 부분(104')(본 명세서에서 또한 "팁" 또는 "툴 팁"으로 지칭됨)은, 클리닝 스테이션(118)에서 클리닝을 위해 준비된 상태일 수 있다(예를 들어, 도 1 참조). 본 발명에 따르면, 다양한 상이한 타입의 클리닝 스테이션(118)이 이용될 수 있다. 도 4a 및 도 4b는 클리닝 스테이션(118a)을 도시하고; 도 5a 내지 도 5c는 클리닝 스테이션(118b)을 도시하고; 도 6은 클리닝 스테이션(118c)을 도시하고; 도 7은 클리닝 스테이션(118d)을 도시하고; 도 8a 내지 도 8d는 클리닝 스테이션(118e)을 도시한다. 임의의 클리닝 스테이션(118a, 118b, 118c, 118d, 118e) (및 본 발명의 범위 내의 임의의 다른 클리닝 스테이션)이 도 1의 클리닝 스테이션(118)으로서 사용될 수 있다.
도 4a를 구체적으로 참조하면, 클리닝 스테이션(118a)은 적어도 하나의 브러시(108a1)를 포함한다. 브러시(108a1)는 (후술하는 바와 같이) 고정 브러시일 수 있거나, (모션 시스템에 의해 이동되는, 미도시) 이동 가능한 브러시일 수 있다. 브러시(108a1)는 결합 부분(108a1a)에 의해 함께 유지되는 강모(108a1b)를 포함한다. 브러시(108a1)는 와이어 본딩 기계 지지 구조체(101)에 의해 지지된다. 클리닝 스테이션(118a)은 또한, 잔해물 수집 시스템(105)을 포함한다. 예를 들어, 잔해물 수집 시스템(105)은 클리닝 스테이션(118a)에서 와이어 본딩 툴(104)의 클리닝으로 인한 잔해물(예를 들어, 와이어 본딩 툴(104)로부터 방출된 잔해물, 파손된 강모(108a1b)로부터 발생하는 잔해물 등)을 수집하기 위한 진공 기반 시스템일 수 있다. 대안적인 타입의 잔해물 수집 시스템(예를 들어, 철 잔해물을 끌어 모으기 위한 자석 시스템, 잔해물을 수집하기 위한 클리닝 동작을 적어도 부분적으로 둘러싸는 용기 등)이 본 발명의 범위 내에서 고려된다.
본드 헤드 어셈블리(102)는, 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')의 작업 표면(104a)이 브러시(108a1)의 강모(108a1b)와 접촉하도록, 와이어 본딩 툴(104)을 위치로 이동시킨다. 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')이 브러시(108a1)의 강모(108 a1b)와 접촉하는 동안, 본드 헤드 어셈블리(102)는 브러시(108a1)에 대해 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')을 이동시키기 위한 미리 결정된 모션 프로파일(motion profile)을 따른다. 예를 들어, 도 4b는 지그재그 모션 경로(104')를 포함하는 미리 결정된 모션 프로파일을 (단순화된 평면도 관점에서) 도시한다. 물론, 대안적인 미리 결정된 모션 프로파일이 본 발명의 범위 내에서 고려된다.
클리닝 스테이션(118a)에서 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')의 클리닝 동작과 관련하여, 힘 제어(예를 들어, 폐쇄 루프(closed loop) 제어)를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 특히, 힘 센서(예를 들어, 로드셀(load cell) 등, 미도시)는 본드 헤드 어셈블리(102)의 일부로서, 또는 (예를 들어, 아래에) 브러시(108a1)에 관하여 제공될 수 있다. 이러한 힘 센서는 클리닝 동작 동안 힘을 측정하는데 이용될 수 있다. 힘 센서로부터의 힘 데이터는 와이어 본딩 기계(100)의 제어기 또는 다른 컴퓨터에 제공될 수 있다. 따라서, 힘 데이터를 이용하여, 폐쇄 루프 힘 제어 모드에서 클리닝 동작에 대한 조정이 이루어질 수 있다.
도 5a를 구체적으로 참조하면, 클리닝 스테이션(118b)은 적어도 하나의 브러시(118b1)를 포함한다. 브러시(118b1)는 회전 브러시(예를 들어, 와이어 본딩 툴(104)의 클리닝 동작과 관련하여 작동되도록 구성된 모터 구동 브러시)이고, 모션 제어기(118b2)에 의해 구동된다. 도 5b는 도 5a에 도시된 위치에 대해 90도 회전된 와이어 본딩 툴(104)을 도시한다(이 변화는 임의적인 것으로, 본 발명의 범위 내에서 요구되지 않는다). 도 5b는 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')의 홈(104b) 내에 증착된 잔해물(104c)을 도시한다. 브러시(118b1)(도시된 강모 포함)는 회전되어 잔해물(104c)을 느슨하게 하는데 사용된다(도 5c에 도시된 홈(104b)에서 잔해물(104c)이 사실상 없는 클린 툴(104) 참조). 잔해물 수집 시스템(105)은 클리닝 스테이션(118b)에 제공된다. 잔해물 수집 시스템(105)은, 클리닝 스테이션(118b)으로 와이어 본딩 툴(104)을 클리닝함으로써 초래되는 잔해물(예를 들어, 와이어 본딩 툴(104)로부터 방출된 잔해물, 브러시(118b1)의 파손된 강모로 인한 잔해물 등)을 수집하기 위한, 진공 기반 시스템, 또는 다른 타입의 수집 시스템일 수 있다.
클리닝 스테이션(118b)에서 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')의 클리닝 동작과 관련하여, 힘 제어(예를 들어, 폐쇄 루프 제어)를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 특히, 힘 센서(예를 들어, 로드 셀 등, 미도시)는 본드 헤드 어셈블리(102)의 일부로서, 또는 (예를 들어, 아래에) 브러시(108b1)에 관하여 제공될 수 있다. 이러한 힘 센서는 클리닝 동작 동안 힘을 측정하는데 이용될 수 있다. 힘 센서로부터의 힘 데이터는 와이어 본딩 기계(100)의 제어기 또는 다른 컴퓨터에 제공될 수 있다. 따라서, 힘 데이터를 이용하여 폐쇄 루프 힘 제어 모드에서 클리닝 동작에 대한 조정이 이루어질 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 에너지 기반 클리닝 시스템(118c)이 도시된다. 클리닝 스테이션(118c)은 에너지원 전달 시스템(118c1)(예를 들어, 레이저 광원, 다른 광원, 플라즈마 소스(plasma source), 열원 등), 및 에너지원 전달 시스템(118c1)의 동작을 제어하기 위한 에너지원 제어기(118c2)를 포함한다. 에너지원 전달 시스템(118c1)의 동작을 통해, 에너지(118c3)(예를 들어, 레이저 광 에너지, 다른 광 에너지, 플라즈마 에너지, 열 에너지 등)는 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')의 작업 표면(104a)을 향해 지향(direct)된다. 잔해물 수집 시스템(105)은 클리닝 스테이션(118c)에 포함된다. 잔해물 수집 시스템(105)은, 클리닝 스테이션(118c)으로 와이어 본딩 툴(104)을 클리닝함으로써 초래되는 잔해물(예를 들어, 와이어 본딩 툴(104)로부터 방출된 잔해물 등)을 수집하기 위한, 진공 기반 시스템, 또는 다른 타입의 수집 시스템일 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 제트 기반 클리닝 시스템(118d)이 도시된다. 클리닝 스테이션(118d)은 제트 기반 클리닝 메커니즘/소스(118d1)(예를 들어, 와이어 본딩 툴(104)을 클리닝하기 위한 가스 압력 기반 클리닝 메커니즘, 와이어 본딩 툴(104)을 클리닝하기 위한 CO2 기반 클리닝 메커니즘, 와이어 본딩 툴(104)을 클리닝하기 위한 샌드 블라스팅(sand blasting) 기반 클리닝 메커니즘, 와이어 본딩 툴(104)을 클리닝하기 위한 비드 블라스팅(bead blasting) 기반 클리닝 메커니즘 등) 및 제트 기반 클리닝 메커니즘/소스(118d1)의 동작을 제어하기 위한 제어기(118d2)를 포함한다. 클리닝 스테이션(118d)은 또한, 용기(118d3)를 포함한다. 본드 헤드 어셈블리(102)의 동작을 통해, 와이어 본딩 툴(104)의 일부(및 아마도 와이어 가이드 어셈블리(108) 및/또는 블레이드(106)의 일부와 같은 다른 본드 헤드 요소)는, 용기(118d3)의 개구를 통해 용기(118d3) 내로 이동된다. 제트 기반 클리닝 메커니즘(118d1)의 동작을 통해, 제트(제트 기반 클리닝 메커니즘(118d1)을 가리키는 화살표 선을 참조)(예를 들어, 에어 제트(air jet), CO2 제트, 샌드 블라스팅 재료의 제트, 비드 블라스팅 재료의 제트 등과 같은 가스 제트)는 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')(및/또는 용기(118d3) 내의 다른 본드 헤드 요소로부터 잔해물을 클리닝하기 위해 용기(118d3) 내의 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')을 향해 지향된다.
이제 도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 클리닝 시스템(118e)이 제공된다. 클리닝 스테이션(118e)은 기판(118e1) 상의 복수의 프리-폼 구조체(118e2)를 포함한다. 프리-폼 구조체(118e2)는 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')의 적어도 일부(예를 들어, 팁(104')의 홈(104b))에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 프리-폼 구조체(118e2)는 와이어 본딩 툴(104)로부터 잔해물(104c)을 제거하도록 구성된다. 클리닝 스테이션(118e)의 클리닝 동작은, 와이어 본딩 툴(104)을 운반하는 초음파 발생기를 이용할 수 있으며, 여기서 초음파 발생기는 본드 헤드 어셈블리(102)의 일부이다(이러한 초음파 발생기는, 본딩 위치에 와이어를 초음파 본딩하기 위하여 와이어 본딩 기계의 본드 헤드 어셈블리에 포함되는 것으로 공지되어 있다). 도 8b는 도 8a에 도시된 위치에 대해 90도 회전된 와이어 본딩 툴(104)을 도시한다 (이 변화는 임의적인 것으로, 본 발명의 범위 내에서 요구되지 않는다). 도 8b는 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')의 홈(104b) 내에 증착된 잔해물(104c)을 도시한다. 도 8c는 (예를 들어, 본드 헤드 어셈블리(102)의 모션을 통해) 프리-폼 구조체(118e2) 중 하나와 결합하는 홈(104b)을 도시한다. 초음파 에너지는 (예를 들어, 본드 헤드 어셈블리(102)에 포함된 초음파 발생기를 사용하여) 인가될 수 있고, 그 다음으로 와이어 본딩 툴(104)은 도 8d에 도시된 바와 같이 프리-폼 구조체(118e2) 위로 (예를 들어, 본드 헤드 어셈블리(102)의 모션을 통해) 올려진다. 잔해물(104c)은 최우측 프리-폼 구조체(118e2)로 전달되었고, 채널(104b)은 사실상 잔해물(104c)이 없는 것으로 도시되어 있다. 특정한 예시적인 경우에, 프리-폼 구조체(118e2)는, 예를 들어, 와이어 본딩 툴(104)의 홈(104b)으로부터 알루미늄 잔해물을 제거하는데 특히 적합한 (예를 들어, 구리 와이어 등으로 형성된) 구리 구조체일 수 있다.
다수의 클리닝 동작(예를 들어, 기판(118e1) 상에 포함된 프리-폼 구조체(118e2) 당 하나의 클리닝 동작) 이후에, 기판(118e1)이 대체될 수도 있다는 점에서, 클리닝 스테이션(118e)의 기판(118e1)은 소모성 기판으로 고려될 수도 있다.
물론, 다른 형상(예를 들어, 와이어 본딩 툴의 홈에 대응하는 형상과 상이한 형상)은 초음파 에너지를 사용하여 잔해물을 전달하는 것과 관련되어 이용될 수 있다. 예를 들어, 평판(flat plate) 또는 기판(예를 들어, 세라믹 플레이트, 적합한 표면 거칠기를 갖는 플레이트 등)은 와이어 본딩 툴(104)의 작업 표면(104a)에 의해 접촉될 수 있고, 그 다음으로 초음파 에너지(및/또는 본드 헤드 어셈블리(102)에 의해 제공되는 모션 프로파일)가 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')으로부터 특정 잔해물을 제거하기 위해 인가될 수 있다.
클리닝 동작 후(예를 들어, 임의의 클리닝 스테이션(118a, 118b, 118c, 118d, 118e) 중 어느 하나, 또는 본 발명의 범위 내의 임의의 다른 클리닝 스테이션을 사용하여), 클리닝의 추가적인 단계가 폐기 스테이션(120)에서 이용될 수 있다(예를 들어, 도 1 참조). 이러한 폐기 스테이션은, (예를 들어, 공기, 또는 진공, 또는 다른 시스템과 같은 강제 가스를 사용하여) 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')으로부터 잔해물을 제거하는데 사용될 수 있다. 이러한 잔해물은, (i) 전술한 클리닝 동작 동안 와이어 본딩 툴(104)로부터 방출된 잔해물, (ii) 적어도 하나의 브러시 등을 포함하는 클리닝 스테이션의 적용에서 브러시의 파손된 강모로부터 초래되는 잔해물 등일 수 있다. 도 9a 내지 도 9d는 이러한 폐기 스테이션(120)을 도시한다. 폐기 스테이션(120)은, (덮개(120a1)를 포함하는) 용기(120a), 및 가스/진공 소스(120b)(예를 들어, 공기 배관, 가스 배관, 진공 배관 등)를 포함한다. 도 9b는 팁(104'), 와이어 가이드(108a), 및 블레이드(106) 상의 잔해물(104c)을 도시한다. 도 9c에 도시된 바와 같이, 본드 헤드 어셈블리(102)의 모션을 통해, 와이어 본딩 툴(104)의 일부(및 아마도 와이어 가이드 어셈블리(108) 및/또는 블레이드(106)의 일부와 같은 다른 본드 헤드 요소)는 덮개(120a1)의 개구를 통해 용기(120a) 내로 이동되었다. 가스/진공 소스(120b)의 동작(예를 들어, 가스/진공 소스(120b)로부터 용기(120a) 내로 강제되는 공기 또는 다른 가스)을 통해, 잔해물(104c)은 팁(104'), 와이어 가이드(108a), 및 블레이드(106)로부터 제거된다(이러한 요소에서 도 9b와 비교하여 잔해물(104c)이 없는, 도 9d 및 도 9e 참조). 물론, 대안적인 (도시된 강제 가스/진공 기반 시스템과 대조적인) 폐기 스테이션(120)은, 예를 들어 철 기반(ferrous based) 잔해물을 끌어 모으기 위한 자석 기반 시스템과 같은 것으로 고려된다.
클리닝 동작 (예를 들어, 폐기 스테이션(120)에서 추가 클리닝이 있는 경우 또는 없는 경우에 본 발명의 클리닝 스테이션 중 하나에서 수행되는 클리닝 동작)이 완료된 후에, 예를 들어, 추가 와이어 본딩 동작을 수행하기 위해, 와이어(103)의 단부의 재정렬이 바람직할 수 있다. 본드 오프 스테이션(114) 및/또는 분리 스테이션(116)에서의 동작 때문에 와이어(103)의 단부는 원위치로부터 이탈해 있을 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 바와 같은 클리닝 및 다른 동작은 와이어(103)의 단부의 오정렬을 초래할 수 있다. 따라서, 재정렬 스테이션(122)(예를 들어, 도 1 참조)을 사용하여 와이어(103)의 단부를 재정렬하는 것이 바람직할 수 있다. 도 10a 내지 도 10d는 예시적인 재정렬 스테이션(122)을 도시한다.
재정렬 스테이션(122)은 와이어 본딩 기계 지지 구조체(101)에 의해 지지되는 블록(122a)을 포함한다. 블록(122a)은 선형 홈(122a2) 내로 연장되는 v-형 홈(122a1)을 획정한다. 도 10b 및 도 10c는 와이어(103)의 단부를 (예를 들어, 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')의 홈(104b)과 정렬되도록) 재정렬하는 프로세스를 도시하는 평면도이다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 본드 헤드 어셈블리(102)(미도시)의 동작을 통해, 와이어(103)("구부러진(bent)" 단부(103') 포함)는 v-형 홈(122a1)에 결합되고, 그 다음으로 선형 홈(122a2) 내로 결합된다(도 10c 및 도 10d 참조). 도 10d에 도시된 바와 같이, 와이어(103)의 단부(103')는 이제 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')의 홈(104b)과 정렬되도록 재정렬되어 있다.
클리닝 (및 본 명세서에서 기술된, 재정렬과 같은, 임의의 다른 원하는 프로세스) 후, 검사 스테이션(124)(도 1 참조)은 다양한 요소를 검사하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 검사 스테이션(124)은 와이어 본딩 툴(104)(예를 들어, 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104'))이 이제 깨끗하다는 것을 확인하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 검사 스테이션(124)은 와이어(103)의 단부가 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')의 홈(104b) 내로의 진입을 위해 적절하게 정렬되었다고 결정하는데 사용될 수 있다. 검사 스테이션(124)은 원하는 요소를 이미징하기 위해, 하나 이상의 비전(vision) 시스템 요소(예를 들어, 렌즈, 미러 등과 같은 광학 요소, 카메라)를 포함할 수 있다. 검사 스테이션(124)은, 예를 들어, 검사 스테이션(124)의 비전 시스템 요소에 의해 생성된 이미지의 이미지 프로세싱을 할 수 있기 위해, 와이어 본딩 기계(104)의 컴퓨터와 통신할 수 있다. 이러한 이미지 프로세싱을 통해, 예를 들어: 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')이 이제 깨끗한지 여부; 와이어 본딩 툴(104)의 팁(104')이 애초부터 클리닝을 필요로 하는지 여부; 와이어(103)의 단부가 팁(104')의 홈(104b)으로의 진입을 위해 적절하게 정렬되어 있는지 여부; 등을 고려하여 결정이 이루어질 수 있다. 검사 스테이션(124)이 도 1의 재정렬 스테이션(122)의 하류에 도시되어 있으나, 검사 스테이션(124)이 임의의 시점에 사용될 수 있다는 것이 이해된다. 예를 들어, 검사 스테이션(124)은, 와이어(103)의 단부의 재정렬이 필요하다고 결정하기 위해 사용될 수 있으며, 이로써 재정렬 스테이션(122)에서 재정렬을 개시한다. 다른 예에서, 검사 스테이션(124)은 (예를 들어, 폐기 스테이션(120)에서) 추가적인 클리닝 동작이 수행되어야 한다고 결정하는데 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 클리닝 동작 중 임의의 것에 따라, (예를 들어, 와이어 본딩 툴을 운반하는 것으로, 그리고 통상의 기술자에게 공지된 바와 같이, 본드 헤드 어셈블리의 일부로서 포함하는) 초음파 발생기는, 임의의 클리닝 스테이션에서, 또는 와이어 본딩 기계(100)의 다른 스테이션 중 어느 하나(도 1 참조)에서, 이러한 클리닝 동작 중 적어도 일부 동안 와이어 본딩 툴의 팁에 초음파 모션을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
클리닝, 검사, 및 본 명세서에 기술된 바와 같은 임의의 다른 원하는 프로세스를 통해, 와이어 가이드는 이제 바람직하게 결합 위치로 복귀될 수 있다. 예를 들어, 이는 도 3a 내지 도 3d와 관련하여 전술한 프로세스를 역전시킴으로써 달성될 수 있다. 즉, 로킹 메커니즘(110)은 와이어 가이드 어셈블리(108)를 결합 위치로 다시 잠금시키기 위해 전술한 바와 같이 작동될 수 있다. 이러한 동작, 및 임의의 다른 원하는 확인(예를 들어, 와이어 본딩을 재개하기 전의 본드 오프, 와이어 본딩을 재개하기 전에 본드 오프의 풀 테스트(pull test) 등)에 이어서, 와이어 본딩 기계는 이제 와이어 본딩 동작을 재개할 준비가 될 수 있다.
비록 본 발명이 특정 실시예를 참조하여 본 명세서에 예시되고 설명되었지만, 본 발명은 도시된 세부사항으로 제한되도록 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명을 벗어나지 않고 청구범위의 균등물의 범위 및 범위 내에서 상세한 설명에 다양한 수정이 이루어질 수 있다.

Claims (36)

  1. 와이어 본딩 툴;
    상기 와이어 본딩 툴의 본딩 표면 아래의 위치로 와이어를 안내하기 위한 와이어 가이드 - 상기 와이어 가이드는, (i) 상기 와이어 본딩 툴에 대한 결합(engagement) 위치 및 (ii) 상기 와이어 본딩 툴에 대한 비-결합(non-engagement) 위치 사이의 이동을 위해 구성됨 - ; 및
    상기 와이어 가이드가 비-결합 위치에 있을 때 상기 와이어 본딩 툴의 팁(tip)의 적어도 일부를 클리닝(cleaning)하기 위한 클리닝 스테이션(station)을 포함하는 와이어 본딩 기계.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 클리닝 스테이션은, 적어도 하나의 브러시를 포함하는 와이어 본딩 기계.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이어 본딩 툴을 운반하기 위한 본드 헤드 어셈블리를 더 포함하고, 상기 본드 헤드 어셈블리는 상기 와이어 본딩 툴을 복수의 축을 따라 이동시키도록 구성되는 와이어 본딩 기계.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 클리닝 스테이션은, 적어도 하나의 브러시를 포함하고, 상기 본드 헤드 어셈블리는, 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁이 클리닝을 위해 상기 적어도 하나의 브러시와 접촉하도록 상기 와이어 본딩 툴을 위치로 이동시키는 와이어 본딩 기계.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁이 상기 적어도 하나의 브러시와 접촉하는 동안, 상기 본드 헤드 어셈블리는, 상기 적어도 하나의 브러시에 대해 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁을 이동시키기 위한 미리 결정된 모션 프로파일을 따르는 와이어 본딩 기계.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 미리 결정된 모션 프로파일은, 지그재그 모션 경로를 포함하는 와이어 본딩 기계.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 클리닝 스테이션은, 상기 와이어 본딩 툴의 클리닝 동작과 관련하여 작동되도록 구성된 모터 구동 브러시를 포함하는 와이어 본딩 기계.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이어 본딩 툴을 상기 클리닝 스테이션으로 클리닝한 후 상기 와이어 본딩 툴의 일부를 검사하는 검사 시스템을 더 포함하는 와이어 본딩 기계.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 클리닝 스테이션으로 상기 와이어 본딩 툴을 클리닝함으로써 발생하는 잔해물을 수집하기 위한 잔해물 수집 시스템을 더 포함하는 와이어 본딩 기계.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 클리닝 스테이션은, 상기 와이어 본딩 툴을 클리닝하기 위한 에너지원을 포함하는 와이어 본딩 기계.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 에너지원은 레이저 광원을 포함하는 와이어 본딩 기계.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 레이저 광원은, 클리닝 동작과 관련하여 미리 결정된 모션 프로파일에 따라, 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁에 대해 이동하도록 구성되는 와이어 본딩 기계.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁은, 클리닝 동작과 관련하여 미리 결정된 모션 프로파일에 따라, 상기 레이저 광원에 대해 이동하도록 구성되는 와이어 본딩 기계.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 클리닝 스테이션은, 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁의 적어도 일부에 대응하는 형상을 갖는 프리-폼 구조체를 포함하고, 상기 프리-폼 구조체는 상기 와이어 본딩 툴로부터 잔해물을 제거하도록 구성되는 와이어 본딩 기계.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 프리-폼 구조체의 형상은 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁의 홈에 대응하는 와이어 본딩 기계.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 클리닝 스테이션은, 상기 와이어 본딩 툴을 클리닝하기 위한 제트 기반 클리닝 소스를 포함하는 와이어 본딩 기계.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제트 기반 클리닝 소스는, (i) 상기 와이어 본딩 툴을 클리닝하기 위한 가스 압력 기반 클리닝 메커니즘, (ii) 상기 와이어 본딩 툴을 클리닝하기 위한 CO2 기반 클리닝 메커니즘, (iii) 상기 와이어 본딩 툴을 클리닝하기 위한 샌드 블라스팅(sand blasting) 기반 클리닝 메커니즘, 및 (iv) 상기 와이어 본딩 툴을 클리닝하기 위한 비드 블라스팅(bead blasting) 기반 클리닝 메커니즘 중 적어도 하나를 포함하는 와이어 본딩 기계.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이어 본딩 툴을 운반하는 초음파 발생기를 더 포함하며, 상기 초음파 발생기는 상기 클리닝 스테이션의 클리닝 동작의 적어도 일부 동안 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁에 초음파 모션을 제공하는 와이어 본딩 기계.
  19. 청구항 1에 있어서,
    (i) 상기 와이어 본딩 툴에 대한 상기 결합 위치와, (ii) 상기 와이어 본딩 툴에 대한 상기 비-결합 위치 사이의 이동이 자동화되는 와이어 본딩 기계.
  20. 와이어 본딩 툴; 및
    상기 와이어 본딩 툴을 클리닝하기 위한 클리닝 스테이션을 포함하고,
    상기 클리닝 스테이션은 적어도 하나의 브러시를 포함하며, 상기 적어도 하나의 브러시는 상기 와이어 본딩 기계 상의 고정 브러시를 포함하고,
    상기 와이어 본딩 툴은, 상기 와이어 본딩 툴의 팁이 클리닝 동작 동안 상기 고정 브러시와 접촉하도록 이동되도록 구성되는 와이어 본딩 기계.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 와이어 본딩 툴은, 상기 클리닝 동작과 관련하여 미리 결정된 모션 프로파일에 따라 이동하도록 구성되는 와이어 본딩 기계.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 와이어 본딩 툴을 운반하는 초음파 발생기를 더 포함하고, 상기 초음파 발생기는 상기 클리닝 동작의 적어도 일부 동안 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁에 초음파 모션을 제공하는 와이어 본딩 기계.
  23. 청구항 20에 있어서,
    상기 와이어 본딩 툴의 본딩 표면 아래의 위치로 와이어를 안내하기 위한 와이어 가이드를 더 포함하고, 상기 와이어 가이드는, (i) 상기 와이어 본딩 툴에 대한 결합 위치 및 (ii) 상기 와이어 본딩 툴에 대한 비-결합 위치 사이의 자동화된 이동을 위해 구성되는 와이어 본딩 기계.
  24. 와이어 본딩 기계 상의 와이어 본딩 툴의 팁을 클리닝하는 방법에 있어서, 상기 클리닝 방법은:
    (a) 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁이 상기 와이어 본딩 기계의 클리닝 스테이션에 접근가능하도록 상기 와이어 본딩 툴로부터 멀어지게 와이어를 이동시키는 단계; 및
    (b) 상기 (a) 단계 후에, 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁의 적어도 일부를 클리닝 스테이션으로 클리닝하는 단계를 포함하는 클리닝 방법.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 와이어 본딩 툴의 본딩 표면 아래의 위치로 와이어를 안내하기 위한 와이어 가이드가 상기 와이어 본딩 기계 상에 구비되고,
    상기 (a) 단계는, 상기 와이어 가이드를, (i) 상기 와이어 본딩 툴에 대한 결합 위치로부터 (ii) 상기 와이어 본딩 툴에 대한 비-결합 위치로 이동시키는 단계를 포함하고,
    상기 (b) 단계는, 상기 와이어 가이드가 비-결합 위치에 있을 때, 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁의 적어도 일부를 클리닝하는 단계를 포함하는 클리닝 방법.
  26. 청구항 24에 있어서,
    상기 클리닝 스테이션은, 적어도 하나의 브러시를 포함하는 클리닝 방법.
  27. 청구항 24에 있어서,
    상기 와이어 본딩 툴을 운반하기 위한 본드 헤드 어셈블리를 더 포함하며, 상기 본드 헤드 어셈블리는 복수의 축을 따라 상기 와이어 본딩 툴을 이동시키도록 구성되는 클리닝 방법.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 클리닝 스테이션은 적어도 하나의 브러시를 포함하고, 상기 본드 헤드 어셈블리는, 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁이 상기 팁의 적어도 일부의 클리닝을 위해 상기 적어도 하나의 브러시와 접촉하도록 상기 와이어 본딩 툴을 위치로 이동시키는 클리닝 방법.
  29. 청구항 24에 있어서,
    상기 클리닝 스테이션은, 상기 와이어 본딩 툴의 클리닝 동작과 관련하여 작동되도록 구성된 모터 구동 브러시를 포함하는 클리닝 방법.
  30. 청구항 24에 있어서,
    상기 (b) 단계 후에, 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁을 검사하는 단계를 더 포함하는 클리닝 방법.
  31. 청구항 24에 있어서,
    잔해물 수집 시스템을 사용하여 상기 클리닝 스테이션으로 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁의 적어도 일부를 클리닝함으로써 발생하는 잔해물을 수집하는 단계를 더 포함하는 클리닝 방법.
  32. 청구항 24에 있어서,
    상기 클리닝 스테이션은, 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁의 적어도 일부의 클리닝을 위한 에너지원을 포함하는 클리닝 방법.
  33. 청구항 24에 있어서,
    상기 클리닝 스테이션은, 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁의 적어도 일부에 대응하는 형상을 갖는 프리-폼 구조체를 포함하고, 상기 프리-폼 구조체는 상기 와이어 본딩 툴로부터 잔해물을 제거하도록 구성되는 클리닝 방법.
  34. 청구항 24에 있어서,
    상기 클리닝 스테이션은, 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁의 적어도 일부의 클리닝을 위한 제트 기반 클리닝 소스를 포함하는 클리닝 방법.
  35. 청구항 24에 있어서,
    상기 와이어 본딩 기계는, 상기 와이어 본딩 툴을 운반하는 초음파 발생기를 포함하고, 상기 초음파 발생기는 상기 클리닝 스테이션의 클리닝 동작의 적어도 일부 동안 상기 와이어 본딩 툴의 상기 팁에 초음파 모션을 제공하는 클리닝 방법.
  36. 청구항 24에 있어서,
    상기 와이어 본딩 기계는, 상기 와이어 본딩 툴의 본딩 표면 아래의 위치로 와이어를 안내하기 위한 와이어 가이드를 포함하고, 상기 와이어 가이드는, (i) 상기 와이어 본딩 툴에 대한 결합 위치 및 (ii) 상기 와이어 본딩 툴에 대한 비-결합 위치 사이의 자동화된 이동을 위해 구성되는 클리닝 방법.
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