JP2611899B2 - ワイヤボンダー用ボール形成装置及びその方法 - Google Patents
ワイヤボンダー用ボール形成装置及びその方法Info
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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（パッド）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
ール形成装置及びその方法に関する。
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（パッド）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
ール形成装置及びその方法に関する。
【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５に示すような回路構成のワイヤボン
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５に示すような回路構成のワイヤボン
ダー用ボール形成装置が知られている。
【０００３】図５に示す装置は、高電圧を発生する電源
回路１０１と、この電源回路１０１と接続され定電流を
発生する定電流回路１０２と、スイッチング回路１０３
と、このスイッチング回路１０３を一定時間オン／オフ
するタイマ１０４と、前記スイッチング回路１０３と接
続された安定器１０５と、放電電極１０６と、クランパ
１０７と、キャピラリ１０８と、このキャピラリ１０８
に挿通されたワイヤ１０９とで構成されている。前記安
定器１０５には、スパーク放電安定用の大きな値の抵抗
Ｒが用いられている。
回路１０１と、この電源回路１０１と接続され定電流を
発生する定電流回路１０２と、スイッチング回路１０３
と、このスイッチング回路１０３を一定時間オン／オフ
するタイマ１０４と、前記スイッチング回路１０３と接
続された安定器１０５と、放電電極１０６と、クランパ
１０７と、キャピラリ１０８と、このキャピラリ１０８
に挿通されたワイヤ１０９とで構成されている。前記安
定器１０５には、スパーク放電安定用の大きな値の抵抗
Ｒが用いられている。
【０００４】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１０４がトリガされてスイッチング回路１０３を駆動
してスイッチをオンにする。このスイッチのオンによっ
て定電流回路１０２より一定の電流が供給されて安定器
１０５を介して放電電極１０６に高電圧、例えば−２５
００Ｖが印加されて、ワイヤ１０９の先端と放電電極１
０６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１０４がトリガされてスイッチング回路１０３を駆動
してスイッチをオンにする。このスイッチのオンによっ
て定電流回路１０２より一定の電流が供給されて安定器
１０５を介して放電電極１０６に高電圧、例えば−２５
００Ｖが印加されて、ワイヤ１０９の先端と放電電極１
０６との間で放電を起こさしめ、その放電エネルギーＥ
によりワイヤの先端を溶融してボール状に形成する。
【０００５】
【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、以下に示すような欠点がある。すなわち、
装置では、以下に示すような欠点がある。すなわち、
【０００６】第一に、放電電極１０６で発生するエネル
ギー量Ｅは、電極間電圧Ｖと電流Ｉと時間Ｔとの積にな
るので、電極間距離Ｓ、即ちワイヤ１０９の先端と放電
電極１０６との間の距離が変化すると電極間電圧Ｖが変
わるため放電電極１０６で発生するエネルギー量Ｅが変
わりボール形成に必要なエネルギーの増減が発生し、そ
れによって形成されるボールの径が変わるという欠点が
ある。即ち、このボール径の変化は、電極間距離Ｓが変
化すると、これにほぼ比例して電極間電圧Ｖが変化す
る。したがって、電極間距離Ｓが大きくなると電極間電
圧Ｖが大きくなり、電流を一定とすると放電電極１０６
で発生する単位時間あたりのエネルギー量Ｅは大きくな
り、逆に電極間距離Ｓが小さくなると電極間電圧Ｖは小
さくなり、電流を一定とすると放電電極１０６で発生す
る単位時間あたりのエネルギー量Ｅは小さくなるためで
ある。
ギー量Ｅは、電極間電圧Ｖと電流Ｉと時間Ｔとの積にな
るので、電極間距離Ｓ、即ちワイヤ１０９の先端と放電
電極１０６との間の距離が変化すると電極間電圧Ｖが変
わるため放電電極１０６で発生するエネルギー量Ｅが変
わりボール形成に必要なエネルギーの増減が発生し、そ
れによって形成されるボールの径が変わるという欠点が
ある。即ち、このボール径の変化は、電極間距離Ｓが変
化すると、これにほぼ比例して電極間電圧Ｖが変化す
る。したがって、電極間距離Ｓが大きくなると電極間電
圧Ｖが大きくなり、電流を一定とすると放電電極１０６
で発生する単位時間あたりのエネルギー量Ｅは大きくな
り、逆に電極間距離Ｓが小さくなると電極間電圧Ｖは小
さくなり、電流を一定とすると放電電極１０６で発生す
る単位時間あたりのエネルギー量Ｅは小さくなるためで
ある。
【０００７】ここで出願人は、図６に示すように放電電
極１０６とワイヤ１０９との距離、すなわち電極間距離
Ｓと放電電圧との関係を実験により測定して実証した。
図６は、横軸を放電電極１０６とワイヤ１０９との間の
ギャップ（Ｇａｐ），単位ｍ／ｍで表し、縦軸を平均放
電電圧（Ｖ）で表してその測定結果を示したものである
が、これによればギャップが大きくなるにしたがって平
均放電電圧もほぼ比例して大きくなることがわかった。
極１０６とワイヤ１０９との距離、すなわち電極間距離
Ｓと放電電圧との関係を実験により測定して実証した。
図６は、横軸を放電電極１０６とワイヤ１０９との間の
ギャップ（Ｇａｐ），単位ｍ／ｍで表し、縦軸を平均放
電電圧（Ｖ）で表してその測定結果を示したものである
が、これによればギャップが大きくなるにしたがって平
均放電電圧もほぼ比例して大きくなることがわかった。
【０００８】第二に、安定器５には、スパーク放電の安
定用として大きな値の抵抗Ｒが用いられているため、電
圧降下損失が大きく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。
定用として大きな値の抵抗Ｒが用いられているため、電
圧降下損失が大きく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。
【０００９】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、キーボードによりボール径を入力
設定し、このデータを演算手段に出力した後、放電時間
内ワイヤと放電電極間の放電電圧を検出し、この検出さ
れた検出電圧に応じて演算手段により電流制御を行い、
前記キーボードにより設定されたボール径よりなるボー
ルを確実に形成することのできるワイヤボンダー用ボー
ル形成装置及びその方法を提供することを目的とする。
みてなされたもので、キーボードによりボール径を入力
設定し、このデータを演算手段に出力した後、放電時間
内ワイヤと放電電極間の放電電圧を検出し、この検出さ
れた検出電圧に応じて演算手段により電流制御を行い、
前記キーボードにより設定されたボール径よりなるボー
ルを確実に形成することのできるワイヤボンダー用ボー
ル形成装置及びその方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【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、前記ボール
径を設定して入力実行するキーボードと、該キーボード
により入力されたボール径に応じた電流値を設定して電
流制御を行う演算手段と、前記ワイヤと放電電極間の放
電電圧を検出して前記演算手段に入力する電圧検出手段
と、放電時間の制御を行う時間制御器と、該時間制御器
により制御された時間内定電流制御を行う定電流回路と
を備え、前記演算手段は、前記電圧検出手段により検出
された電圧に応じて電流を制御することによって前記キ
ーボードにより設定されたボール径よりなるボールを形
成するように構成したものである。また、本発明はワイ
ヤボンディング方法に関するものであって、キーボード
によりボール径を設定して入力実行して演算手段に出力
した後、放電時間内前記ワイヤと放電電極間の放電電圧
を検出し、この検出された検出電圧に応じて前記演算手
段により電流制御を行うことによって前記キーボードに
より設定されたボール径よりなるボールを形成するよう
にしたものである。
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、前記ボール
径を設定して入力実行するキーボードと、該キーボード
により入力されたボール径に応じた電流値を設定して電
流制御を行う演算手段と、前記ワイヤと放電電極間の放
電電圧を検出して前記演算手段に入力する電圧検出手段
と、放電時間の制御を行う時間制御器と、該時間制御器
により制御された時間内定電流制御を行う定電流回路と
を備え、前記演算手段は、前記電圧検出手段により検出
された電圧に応じて電流を制御することによって前記キ
ーボードにより設定されたボール径よりなるボールを形
成するように構成したものである。また、本発明はワイ
ヤボンディング方法に関するものであって、キーボード
によりボール径を設定して入力実行して演算手段に出力
した後、放電時間内前記ワイヤと放電電極間の放電電圧
を検出し、この検出された検出電圧に応じて前記演算手
段により電流制御を行うことによって前記キーボードに
より設定されたボール径よりなるボールを形成するよう
にしたものである。
【００１１】
【実施例】次に、本発明に係るボンディング装置の実施
例を説明する。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。
例を説明する。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。
【００１２】図１において、高電圧を発生する直流電源
回路１は、約−１２００Ｖ程度の高電圧電源である。こ
の直流電源回路１の−（マイナス）端子は定電流回路２
に接続されている。この定電流回路２は、抵抗Ｒ1 とＮ
ＰＮ型トランジスタＱ1 とで構成されている。抵抗Ｒ1
の一端は前記直流電源回路１の−（マイナス）端子と接
続され、他端はトランジスタＱ1 のエミッタに接続され
ている。このトランジスタＱ1 のコレクタはインダクタ
Ｌよりなる安定器３と接続され、この安定器３は放電電
極４と接続されている。この安定器３は、放電電流が何
らかの原因により減少してもインダクタＬの自己誘導作
用によりこの電流の減少分に相当する電圧を発生させて
電圧を上昇させてスパーク放電を安定維持させる。
回路１は、約−１２００Ｖ程度の高電圧電源である。こ
の直流電源回路１の−（マイナス）端子は定電流回路２
に接続されている。この定電流回路２は、抵抗Ｒ1 とＮ
ＰＮ型トランジスタＱ1 とで構成されている。抵抗Ｒ1
の一端は前記直流電源回路１の−（マイナス）端子と接
続され、他端はトランジスタＱ1 のエミッタに接続され
ている。このトランジスタＱ1 のコレクタはインダクタ
Ｌよりなる安定器３と接続され、この安定器３は放電電
極４と接続されている。この安定器３は、放電電流が何
らかの原因により減少してもインダクタＬの自己誘導作
用によりこの電流の減少分に相当する電圧を発生させて
電圧を上昇させてスパーク放電を安定維持させる。
【００１３】また、前記トランジスタＱ1 のベースに
は、時間制御器としてのタイマ５が接続されている。こ
のタイマ５は、外部からのトリガ信号Ｔｒによってトリ
ガされる構成となっており、このトリガ信号Ｔｒによっ
てトリガされて一定時間放電時間を制御する構成となっ
ている。このタイマ５は、本実施例では放電時間を一定
にしているが、可変できる構成としてもよい。このタイ
マ５が作動している間、定電流回路２は、放電電極４に
定電流を流すように制御を行なう。このタイマ５の入力
側には、演算器６の出力端子Ｏｕｔ２が接続されてい
る。また、この演算器６の出力端子Ｏｕｔ１は、直流電
源回路１と抵抗Ｒ1 間に接続されている。この演算器６
には、アナログ演算器が用いられている。このアナログ
演算器６は、後述する放電電圧が高い場合には設定され
た電流値よりも放電電流が低くなるように制御を行な
い、逆に放電電圧が低い場合には放電電流が高くなるよ
うに制御を行なう。
は、時間制御器としてのタイマ５が接続されている。こ
のタイマ５は、外部からのトリガ信号Ｔｒによってトリ
ガされる構成となっており、このトリガ信号Ｔｒによっ
てトリガされて一定時間放電時間を制御する構成となっ
ている。このタイマ５は、本実施例では放電時間を一定
にしているが、可変できる構成としてもよい。このタイ
マ５が作動している間、定電流回路２は、放電電極４に
定電流を流すように制御を行なう。このタイマ５の入力
側には、演算器６の出力端子Ｏｕｔ２が接続されてい
る。また、この演算器６の出力端子Ｏｕｔ１は、直流電
源回路１と抵抗Ｒ1 間に接続されている。この演算器６
には、アナログ演算器が用いられている。このアナログ
演算器６は、後述する放電電圧が高い場合には設定され
た電流値よりも放電電流が低くなるように制御を行な
い、逆に放電電圧が低い場合には放電電流が高くなるよ
うに制御を行なう。
【００１４】この演算器６の第１の制御入力端子Ｉｎ１
には、Ｄ／Ａ変換器７を介してキーボード実行スイッチ
８が接続されている。キーボード実行スイッチ（ＳＷ）
８は、操作者がキーボードを用いて所望のボール径を設
定して入力し、それを実行するスイッチである。キーボ
ード等の外部の操作手段を用いてこのキーボード実行ス
イッチ８を実行すると、設定されたボール径のディジタ
ルデータがＤ／Ａ変換器７によりアナログデータに変換
されて演算器６に出力される。すなわち、前記キーボー
ド実行スイッチ８により設定されたボール径のデータは
Ｄ／Ａ変換器７によりアナログデータに変換されると共
に、Ｄ／Ａ変換器７によりラッチされて演算器６内に出
力される。
には、Ｄ／Ａ変換器７を介してキーボード実行スイッチ
８が接続されている。キーボード実行スイッチ（ＳＷ）
８は、操作者がキーボードを用いて所望のボール径を設
定して入力し、それを実行するスイッチである。キーボ
ード等の外部の操作手段を用いてこのキーボード実行ス
イッチ８を実行すると、設定されたボール径のディジタ
ルデータがＤ／Ａ変換器７によりアナログデータに変換
されて演算器６に出力される。すなわち、前記キーボー
ド実行スイッチ８により設定されたボール径のデータは
Ｄ／Ａ変換器７によりアナログデータに変換されると共
に、Ｄ／Ａ変換器７によりラッチされて演算器６内に出
力される。
【００１５】一方、前記直流電源回路１の＋（プラス）
端子は、クランパ１０と接続され、ボール形成時にワイ
ヤ１１をクランプし、キャピラリ１２に挿通されたワイ
ヤ１１と所定の電極間距離Ｓを保つように移動してワイ
ヤ１１の先端下方に放電電極４が移動される構成となっ
ている。
端子は、クランパ１０と接続され、ボール形成時にワイ
ヤ１１をクランプし、キャピラリ１２に挿通されたワイ
ヤ１１と所定の電極間距離Ｓを保つように移動してワイ
ヤ１１の先端下方に放電電極４が移動される構成となっ
ている。
【００１６】そして、前記トランジスタＱ1 のコレクタ
と安定器３との間及び直流電源回路１とクランパ１０と
の間には電極間電圧Ｖを検出する電圧検出器９が接続さ
れている。この電極間電圧９により検出された電圧は前
記演算器６の第２の制御入力端子Ｉｎ２に入力される構
成となっている。
と安定器３との間及び直流電源回路１とクランパ１０と
の間には電極間電圧Ｖを検出する電圧検出器９が接続さ
れている。この電極間電圧９により検出された電圧は前
記演算器６の第２の制御入力端子Ｉｎ２に入力される構
成となっている。
【００１７】図２は上記したアナログ演算器６の基本構
成を示したものであり、一対のＰＮＰ型トランジスタＱ
2 とＱ3 、及びＰＮＰ型の電流制御トランジスタＱ4 に
より差動増幅器を構成している。すなわち、トランジス
タＱ2 とＱ3 のそれぞれのエミッタは共通接続されて、
トランジスタＱ4 のコレクタに接続されており、このト
ランジスタＱ4 のエミッタは正電源＋Ｖｃｃに接続され
ている。
成を示したものであり、一対のＰＮＰ型トランジスタＱ
2 とＱ3 、及びＰＮＰ型の電流制御トランジスタＱ4 に
より差動増幅器を構成している。すなわち、トランジス
タＱ2 とＱ3 のそれぞれのエミッタは共通接続されて、
トランジスタＱ4 のコレクタに接続されており、このト
ランジスタＱ4 のエミッタは正電源＋Ｖｃｃに接続され
ている。
【００１８】そして前記一対のトランジスタＱ2 とＱ3
のコレクタには、それぞれ負荷抵抗Ｒ2 及びＲ3 の一端
が接続され、負荷抵抗Ｒ2 及びＲ3 の他端は共通接続さ
れて、負電源−Ｖｃｃに接続されている。
のコレクタには、それぞれ負荷抵抗Ｒ2 及びＲ3 の一端
が接続され、負荷抵抗Ｒ2 及びＲ3 の他端は共通接続さ
れて、負電源−Ｖｃｃに接続されている。
【００１９】前記電流制御トランジスタＱ4 のベースに
はベース抵抗Ｒ5 の一端が接続されており、その他端は
演算器６の第１の制御入力端子Ｉｎ１を形成している。
はベース抵抗Ｒ5 の一端が接続されており、その他端は
演算器６の第１の制御入力端子Ｉｎ１を形成している。
【００２０】また、前記トランジスタＱ3 のベースは、
このアナログ演算器６の基準電位点に接続されている。
さらに前記トランジスタＱ2 のベースにはベース抵抗Ｒ
4 の一端が接続されており、その他端は演算器６の第２
の制御入力端子Ｉｎ２を形成している。そして、前記ト
ランジスタＱ2 のコレクタに接続された負荷抵抗Ｒ2の
両端がそれぞれアナログ演算器６の出力端子Ｏｕｔ１及
びＯｕｔ２を形成している。
このアナログ演算器６の基準電位点に接続されている。
さらに前記トランジスタＱ2 のベースにはベース抵抗Ｒ
4 の一端が接続されており、その他端は演算器６の第２
の制御入力端子Ｉｎ２を形成している。そして、前記ト
ランジスタＱ2 のコレクタに接続された負荷抵抗Ｒ2の
両端がそれぞれアナログ演算器６の出力端子Ｏｕｔ１及
びＯｕｔ２を形成している。
【００２１】次に、上記構成よりなる装置の作用につい
て以下に説明する。
て以下に説明する。
【００２２】今、図１に示すようにワイヤ１１と放電電
極４が所定距離Ｓ離間させた状態にあるとき、キーボー
ド実行スイッチ８により所望のボール径に関するデータ
が演算器６に入力される。そして、外部の操作手段によ
りタイマ５にトリガ信号Ｔｒが印加されてタイマ５が作
動して放電電極４とワイヤ１１との間で放電が開始され
る。
極４が所定距離Ｓ離間させた状態にあるとき、キーボー
ド実行スイッチ８により所望のボール径に関するデータ
が演算器６に入力される。そして、外部の操作手段によ
りタイマ５にトリガ信号Ｔｒが印加されてタイマ５が作
動して放電電極４とワイヤ１１との間で放電が開始され
る。
【００２３】この放電が開始されると、電圧検出器９は
放電電圧を検出し、この検出電圧を演算器６の第２の制
御入力端子Ｉｎ２に供給される。演算器６においては、
図２に示すように、電圧検出器９より供給された検出電
圧はベース抵抗Ｒ4 を介してトランジスタＱ2 のベース
に印加されることになる。
放電電圧を検出し、この検出電圧を演算器６の第２の制
御入力端子Ｉｎ２に供給される。演算器６においては、
図２に示すように、電圧検出器９より供給された検出電
圧はベース抵抗Ｒ4 を介してトランジスタＱ2 のベース
に印加されることになる。
【００２４】また演算器６の第１の制御入力端子Ｉｎ１
には、前記Ｄ／Ａ変換器７によってラッチされたボール
径に関するアナログデータが供給されており、このアナ
ログデータは、ベース抵抗Ｒ5 を介してトランジスタＱ
4 のベースに印加される。
には、前記Ｄ／Ａ変換器７によってラッチされたボール
径に関するアナログデータが供給されており、このアナ
ログデータは、ベース抵抗Ｒ5 を介してトランジスタＱ
4 のベースに印加される。
【００２５】従ってトランジスタＱ4 のベースに印加さ
れるボール径に関するアナログデータによって差動増幅
器の全電流（基準定電流）が決定され、またトランジス
タＱ2 のベースに印加される電圧検出器９より供給され
た検出電圧（放電電圧）によってトランジスタＱ2 及び
Ｑ3 より成る差動対の各流入電流が決定される。
れるボール径に関するアナログデータによって差動増幅
器の全電流（基準定電流）が決定され、またトランジス
タＱ2 のベースに印加される電圧検出器９より供給され
た検出電圧（放電電圧）によってトランジスタＱ2 及び
Ｑ3 より成る差動対の各流入電流が決定される。
【００２６】ここで、前記電圧検出器９により検出され
る検出電圧が所定値（アナログ演算器６の前記基準電位
点）よりも高くなると、トランジスタＱ2 に印加される
ベース電圧がトランジスタＱ3 のベース電圧よりも相対
的に上昇したことになる。従って差動増幅器の基本作用
によってトランジスタＱ2 のエミッタ電流（コレクタ電
流）が減少し、トランジスタＱ3 のエミッタ電流（コレ
クタ電流）が増大する。
る検出電圧が所定値（アナログ演算器６の前記基準電位
点）よりも高くなると、トランジスタＱ2 に印加される
ベース電圧がトランジスタＱ3 のベース電圧よりも相対
的に上昇したことになる。従って差動増幅器の基本作用
によってトランジスタＱ2 のエミッタ電流（コレクタ電
流）が減少し、トランジスタＱ3 のエミッタ電流（コレ
クタ電流）が増大する。
【００２７】よって、トランジスタＱ2 における負荷抵
抗Ｒ2 の両端電圧、すなわち演算器６の出力端子Ｏｕｔ
１及びＯｕｔ２間の出力電圧が減少する。
抗Ｒ2 の両端電圧、すなわち演算器６の出力端子Ｏｕｔ
１及びＯｕｔ２間の出力電圧が減少する。
【００２８】また前記電圧検出器９により検出される検
出電圧が所定値よりも低くなると、トランジスタＱ2 に
印加されるベース電圧がトランジスタＱ3 のベース電圧
よりも相対的に低下したことになる。従ってトランジス
タＱ3 のエミッタ電流（コレクタ電流）が減少する。よ
って、トランジスタＱ2 における負荷抵抗Ｒ2 の両端電
圧、すなわち演算器６の出力端子Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２
間の出力電圧が増大する。
出電圧が所定値よりも低くなると、トランジスタＱ2 に
印加されるベース電圧がトランジスタＱ3 のベース電圧
よりも相対的に低下したことになる。従ってトランジス
タＱ3 のエミッタ電流（コレクタ電流）が減少する。よ
って、トランジスタＱ2 における負荷抵抗Ｒ2 の両端電
圧、すなわち演算器６の出力端子Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２
間の出力電圧が増大する。
【００２９】演算器６の出力端子Ｏｕｔ１及びＯｕｔ２
は上記したとおり、タイマ５を介して定電流回路２に接
続されており、従って電圧検出器９によって検出される
放電電圧が上昇すると、定電流回路２を構成するトラン
ジスタＱ1 のベース電圧を低下させて放電電流を減少せ
しめ、また電圧検出器９によって検出される放電電圧が
低下すると、定電流回路２を構成するトランジスタＱ1
のベース電圧を上昇させて放電電流を増大させるように
作用する。
は上記したとおり、タイマ５を介して定電流回路２に接
続されており、従って電圧検出器９によって検出される
放電電圧が上昇すると、定電流回路２を構成するトラン
ジスタＱ1 のベース電圧を低下させて放電電流を減少せ
しめ、また電圧検出器９によって検出される放電電圧が
低下すると、定電流回路２を構成するトランジスタＱ1
のベース電圧を上昇させて放電電流を増大させるように
作用する。
【００３０】なおこの場合、トランジスタＱ1 に流れる
放電電流の設定基準値（基準定電流値）は、演算器６の
差動対に流れる全電流、換言すれば、入力端子Ｉｎ１に
印加されるトランジスタＱ4 のベース電圧によって決定
されることになる。従って結果として、キーボード実行
スイッチ８によって設定された値によって基準定電流値
が制御され、これにより所定の値のボール径をワイヤ１
１の先端に形成させることができる。
放電電流の設定基準値（基準定電流値）は、演算器６の
差動対に流れる全電流、換言すれば、入力端子Ｉｎ１に
印加されるトランジスタＱ4 のベース電圧によって決定
されることになる。従って結果として、キーボード実行
スイッチ８によって設定された値によって基準定電流値
が制御され、これにより所定の値のボール径をワイヤ１
１の先端に形成させることができる。
【００３１】上記のような構成を用いて所望のボール径
よりなるボールを形成する実験を行なった結果を図３及
び図４に示す。既に示したように、放電電極４とワイヤ
１１とのギャップが大きくなると放電電圧Ｖも上昇する
ことは図６に示したとおりである。
よりなるボールを形成する実験を行なった結果を図３及
び図４に示す。既に示したように、放電電極４とワイヤ
１１とのギャップが大きくなると放電電圧Ｖも上昇する
ことは図６に示したとおりである。
【００３２】そこで、本実施例では、次のような実験を
行なったものである。すなわち、
行なったものである。すなわち、
【００３３】図３は、ボール径が約６０μｍとなるよう
にキーボードにより設定して実験したものであるが、例
えばギャップが０．２ｍｍの時に２０回ボールを形成し
てそのボール径を測定したところほぼ６０μｍのボール
径のものが計測された。これと同様にギャップの変化に
関わりなくほぼ同じ大きさのボール径のものが得られ
た。よって、本実施例よりなる回路を用いることによっ
てボール形成に必要な放電エネルギーを常に一定に保つ
ことができる。
にキーボードにより設定して実験したものであるが、例
えばギャップが０．２ｍｍの時に２０回ボールを形成し
てそのボール径を測定したところほぼ６０μｍのボール
径のものが計測された。これと同様にギャップの変化に
関わりなくほぼ同じ大きさのボール径のものが得られ
た。よって、本実施例よりなる回路を用いることによっ
てボール形成に必要な放電エネルギーを常に一定に保つ
ことができる。
【００３４】また、図４は、キーボードの設定値を横軸
とし、縦軸にボール径を実測して示したものである。そ
して、ワイヤ径及びギャップを一定のものを用い、１つ
のキーボードの設定に対して１０回ボール径を測定した
ものである。この図から明らかなように設定値に対して
ほぼ同じ大きさのボール径が得られることが分かる。
とし、縦軸にボール径を実測して示したものである。そ
して、ワイヤ径及びギャップを一定のものを用い、１つ
のキーボードの設定に対して１０回ボール径を測定した
ものである。この図から明らかなように設定値に対して
ほぼ同じ大きさのボール径が得られることが分かる。
【００３５】以上のように、放電電極４で発生するエネ
ルギー量Ｅは、電極間電圧Ｖと電流Ｉと時間Ｔとの積に
なるが、本実施例では電流を制御することによってボー
ル形成に必要な放電エネルギ−を常に一定に保つことが
できた。
ルギー量Ｅは、電極間電圧Ｖと電流Ｉと時間Ｔとの積に
なるが、本実施例では電流を制御することによってボー
ル形成に必要な放電エネルギ−を常に一定に保つことが
できた。
【００３６】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、所望の
ボール径をギャップの変化に関わりなくキーボード設定
を行なうのみで容易に形成することができる効果があ
る。
ボール径をギャップの変化に関わりなくキーボード設定
を行なうのみで容易に形成することができる効果があ
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、図１における演算器の基本構成を示す
結線図である。
結線図である。
【図３】図３は、本発明に係るワイヤボンダー用ボール
形成装置を用いてギャップとボール径との関係を示す図
である。
形成装置を用いてギャップとボール径との関係を示す図
である。
【図４】図４は、本発明に係るワイヤボンダー用ボール
形成装置を用いてボール径のキーボード設定値と実測値
との関係を示す図である。
形成装置を用いてボール径のキーボード設定値と実測値
との関係を示す図である。
【図５】図５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６】図６は、放電電極とワイヤ先端のギャップと平
均放電電圧との関係を示す図である。
均放電電圧との関係を示す図である。
１ 直流電源回路 ２ 定電流回路 ３ 安定器 ４ 放電電極 ５ タイマ ６ 演算器 ７ Ｄ／Ａ変換器 ８ キーボード実行スイッチ ９ 電圧検出器 １０ クランパ １１ ワイヤ １２ キャピラリ
Claims (4)
- 【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、 前記ボール径を設定して入力実行するキーボードと、該
キーボードにより入力されたボール径に応じた電流値を
設定して電流制御を行う演算手段と、前記ワイヤと放電
電極間の放電電圧を検出して前記演算手段に入力する電
圧検出手段と、放電時間の制御を行う時間制御器と、該
時間制御器により制御された時間内定電流制御を行う定
電流回路とを備え、 前記演算手段は、前記電圧検出手段により検出された電
圧に応じて電流を制御することによって前記キーボード
により設定されたボール径よりなるボールを形成するよ
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。 - 【請求項２】 前記演算手段は、アナログ演算器よりな
ることを特徴とする請求項１記載のワイヤボンダー用ボ
ール形成装置。 - 【請求項３】 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ディング方法に
おいて、 キーボードによりボール径を設定して入力実行して演算
手段に出力した後、放電時間内前記ワイヤと放電電極間
の放電電圧を検出し、この検出された検出電圧に応じて
前記演算手段により電流制御を行うことによって前記キ
ーボードにより設定されたボール径よりなるボールを形
成するようにしたことを特徴とするワイヤボンダー用ボ
ール形成方法。 - 【請求項４】 前記演算手段は、アナログ演算器よりな
ることを特徴とする請求項３記載のワイヤボンダー用ボ
ール形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4173888A JP2611899B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | ワイヤボンダー用ボール形成装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4173888A JP2611899B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | ワイヤボンダー用ボール形成装置及びその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343465A JPH05343465A (ja) | 1993-12-24 |
| JP2611899B2 true JP2611899B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=15968972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4173888A Expired - Lifetime JP2611899B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | ワイヤボンダー用ボール形成装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2611899B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2807947B2 (ja) * | 1992-07-21 | 1998-10-08 | 株式会社カイジョー | ワイヤボンダー用ボール形成装置及びその方法 |
-
1992
- 1992-06-08 JP JP4173888A patent/JP2611899B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05343465A (ja) | 1993-12-24 |
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