JP3442900B2 - Bonding equipment - Google Patents

Bonding equipment

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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、針状のボン
ディング用ツ−ルに超音波振動を印加して電極端子の接
続を行う、ワイヤボンディング装置やシングルポイント
ボンディング装置等のボンディング装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bonding apparatus such as a wire bonding apparatus or a single point bonding apparatus for connecting electrode terminals by applying ultrasonic vibration to a needle-shaped bonding tool. Is.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体チップをプリント基板やリ−ドフ
レ−ム等の実装基板に実装する方法として、従来から、
ワイヤボンディングと称される方法がある。このワイヤ
ボンディング方法は、半導体チップと実装基板の端子あ
るいはリ−ド同士を金製のワイヤ（金ワイヤ）を用いて
接続する方法である。2. Description of the Related Art As a method for mounting a semiconductor chip on a mounting board such as a printed circuit board or a lead frame, it has been conventionally known that
There is a method called wire bonding. This wire bonding method is a method of connecting the terminals or leads of the semiconductor chip and the mounting substrate to each other using a gold wire (gold wire).

【０００３】このワイヤボンディング方法は、針状のボ
ンディングツ−ル（キャピラリ）内に上記金ワイヤを挿
通させて行う接続方法であり、まず、このボンディング
ツ−ルの下端面から延出された上記金ワイヤの先端部を
放電等により溶融させることで球状の「ボ−ル」を形成
する。This wire bonding method is a connection method which is carried out by inserting the gold wire into a needle-shaped bonding tool (capillary). First, the wire bonding method is extended from the lower end surface of the bonding tool. A spherical "ball" is formed by melting the tip of the gold wire by electric discharge or the like.

【０００４】ついで、上記ボンディングツ−ルを駆動
し、上記ボ−ルを第１のボンディング点である半導体チ
ップの電極パッド上に押し付けると共に超音波振動を印
加することで接合する。Then, the bonding tool is driven to press the ball onto the electrode pad of the semiconductor chip, which is the first bonding point, and to apply ultrasonic vibration for bonding.

【０００５】第１のボンディング点に対する接合が終了
したならば、このボンディングツ−ルを、上記金ワイヤ
を繰り出しつつ第２のボンディング点である実装基板の
電極パッド側に移動させ、この電極パッドに対しても同
様の接合を行う。When the bonding to the first bonding point is completed, this bonding tool is moved to the electrode pad side of the mounting substrate, which is the second bonding point, while paying out the gold wire, and to this electrode pad. The same joining is also performed.

【０００６】そして、最後に上記金ワイヤをワイヤクラ
ンパでクランプし、上方に引き上げることで、この金ワ
イヤを上記第２のボンディング点に接合した部位の直上
で切断する。Finally, the gold wire is clamped by a wire clamper and pulled upward to cut the gold wire right above the portion bonded to the second bonding point.

【０００７】ワイヤボンディング装置は、このような動
作を上記半導体チップの各電極パッド毎に高速で繰り返
すことで、上記半導体チップに設けられた各電極パッド
を一点一点個別的に接続していくものである。The wire bonding apparatus repeats such an operation at high speed for each electrode pad of the semiconductor chip to connect the electrode pads provided on the semiconductor chip individually point by point. It is a thing.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ボンデ
ィングツ−ルは、超音波振動素子に接続された超音波ホ
−ンと称される棒状の振動伝達部材の先端部に保持され
ている。この超音波ホ−ンは、上記超音波振動素子で発
振された超音波振動を上記ボンディングツ−ルに伝える
ための部材であり、このワイヤボンディング装置には不
可欠な部品である。The bonding tool is held at the tip of a rod-shaped vibration transmitting member called an ultrasonic horn connected to the ultrasonic vibration element. The ultrasonic horn is a member for transmitting the ultrasonic vibration oscillated by the ultrasonic vibration element to the bonding tool, and is an indispensable part for the wire bonding apparatus.

【０００９】この超音波ホ−ンは、その超音波振動を伝
達するという機能のため、機械的な強度（剛性）は若干
弱い。したがって、上記ボンディングツ−ルを高速で駆
動しようとすると、この超音波ホ−ンに機械的振動が発
生し、速度検出センサによって検出される速度検出信号
にこの振動成分が入り、駆動系への指令信号にこの振動
成分が含まれたままフィ−ドバック制御を行うことが原
因で駆動系に電気的な発振が生じてしまうということが
ある。Since the ultrasonic horn has a function of transmitting the ultrasonic vibration, its mechanical strength (rigidity) is slightly weak. Therefore, when it is attempted to drive the bonding tool at high speed, mechanical vibration is generated in the ultrasonic horn, and this vibration component is included in the speed detection signal detected by the speed detection sensor, so that the driving system is driven. There is a case where electrical oscillation occurs in the drive system due to the feedback control performed while the command signal includes this vibration component.

【００１０】駆動系に発振が生じると、正確なフィ−ド
バック制御が行えないから、ボンディング精度が悪化
し、歩留まり率の低下および生産性の低下を引き起こす
恐れがある。When the drive system oscillates, accurate feedback control cannot be performed, so that the bonding accuracy is deteriorated, and the yield rate and the productivity may be reduced.

【００１１】このような事態を防止するには、上記速度
検出センサによる検出信号から、その発振周波数成分を
取り除く必要がある。しかし、この発振周波数は、装置
の配置を変えた場合や、経時的にずれる場合があり、こ
のような場合には対応できなかった。In order to prevent such a situation, it is necessary to remove the oscillation frequency component from the detection signal from the speed detection sensor. However, this oscillation frequency may not be able to be dealt with in some cases, such as when the arrangement of the device is changed or when it shifts over time.

【００１２】また、この発振とは別に、装置駆動中に装
置連結部が緩むなどして、上記発振周波数のずれとは別
に新たな発振が上記駆動系に生じる場合がある。この場
合には、さらに装置の破壊までに至るおそれがあるた
め、装置を停止させる必要がある。しかし、従来の装置
では、このような非常停止機能が設けられていなかっ
た。In addition to this oscillation, new oscillation may occur in the drive system in addition to the deviation of the oscillation frequency due to loosening of the device connecting portion during driving of the device. In this case, it is necessary to stop the device because the device may be destroyed. However, the conventional device is not provided with such an emergency stop function.

【００１３】この発明は、このような事情に鑑みて成さ
れたもので、経時的変化等により駆動系の発振周波数が
ずれた場合であっても、上記駆動系に取り付けられた速
度検出センサに入るノイズを有効に除去でき、上記駆動
系の発振を有効に防止できるボンディング装置を提供す
ることを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances. Even when the oscillation frequency of the drive system is deviated due to a change with time or the like, the speed detection sensor attached to the drive system is provided. It is an object of the present invention to provide a bonding apparatus that can effectively remove noise that enters and that can effectively prevent oscillation of the drive system.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】第１の手段は、ツ−ルを
具備し、このツ−ルを駆動することで電極端子の接続を
行うボンディング装置において、上記ツ−ルを駆動する
駆動モ−タと、駆動モ−タの駆動速度を検出する速度検
出センサと、この速度検出センサから出力される検出信
号に基づき、上記駆動モ−タをフィ−ドバック制御する
指令部と、上記検出信号の所定の発振周波数成分を減衰
させるとともに前記所定の発振周波数が変更可能に設け
られたプログラマブルフィルタと、指令部から上記駆動
モ−タへ出力される指令信号と上記速度検出センサから
出力される検出信号とを周波数解析し比較する周波数解
析手段と、この周波数解析手段の解析結果から駆動モ−
タの発振周波数がずれたことを検知し、これに基づき、
ずれた後の発振周波数成分を減衰させるように上記プロ
グラマブルフィルタの設定を変更するフィルタ管理手段
とを具備することを特徴とするボンディング装置。A first means includes a tool, and in a bonding apparatus for connecting the electrode terminals by driving the tool, a drive module for driving the tool. Motor, a speed detection sensor for detecting the drive speed of the drive motor, a command section for feedback controlling the drive motor based on the detection signal output from the speed detection sensor, and the detection signal. Attenuates the predetermined oscillation frequency component
In addition, the predetermined oscillation frequency can be changed.
And a frequency analysis means for frequency-analyzing and comparing the programmable filter, the command signal output from the command section to the drive motor, and the detection signal output from the speed detection sensor, and the analysis result of the frequency analysis means. Drive mode
It is detected that the oscillation frequency of the
A bonding apparatus, comprising: a filter management unit that changes the setting of the programmable filter so as to attenuate the oscillation frequency component after the shift.

【００１５】第２の手段は、第１の手段のボンディング
装置において、上記フィルタ管理手段は、上記周波数解
析手段による解析結果に現れたピ−ク位置がずれたこと
に基づき、上記駆動モ−タの発振周波数がずれたことを
検知することを特徴とするボンディング装置である。A second means is, in the bonding apparatus of the first means, the filter management means is based on the shift of the peak position appearing in the analysis result by the frequency analysis means, and hence the drive motor. The bonding apparatus is characterized by detecting that the oscillation frequency of the is shifted.

【００１６】第３の手段は、第１の手段のボンディング
装置において、上記周波数解析手段の解析結果に基づい
て上記駆動モ−タに新たな発振が生じたことを検知し、
上記指令部に対して装置停止信号を発する停止指令手段
を有することを特徴とするボンディング装置である。A third means detects, in the bonding apparatus of the first means, that new oscillation has occurred in the drive motor based on the analysis result of the frequency analysis means,
A bonding apparatus having stop command means for issuing a device stop signal to the command unit.

【００１７】第４の手段は、第２の手段のボンディング
装置において、上記停止指令手段は、上記周波数解析手
段による解析結果に、新たなピ−クが生じたことに基づ
き、上記駆動モ−タに新たな発振が生じたことを検知す
ることを特徴とするボンディング装置である。A fourth means is, in the bonding apparatus of the second means, the stop command means, based on the fact that a new peak is generated in the analysis result of the frequency analysis means, the drive motor. The bonding apparatus is characterized in that it detects that new oscillation has occurred.

【００１８】第５の手段は、第１の手段のボンディング
装置において、上記プログラマブルフィルタは、バンド
エリミネ−ションフィルタであることを特徴とするボン
ディング装置である。A fifth means is the bonding apparatus of the first means, wherein the programmable filter is a band elimination filter.

【００１９】第６の手段は、第１の手段のボンディング
装置において、超音波振動発振手段を有し、上記ツ−ル
と上記駆動モ−タは、上記超音波振動発振手段からの超
音波振動を伝達する振動伝達部材を介して接続されてい
ることを特徴とするボンディング装置である。A sixth means is the bonding apparatus of the first means, which has ultrasonic vibration oscillating means, and the tool and the driving motor are ultrasonic vibrations from the ultrasonic vibration oscillating means. The bonding apparatus is characterized in that the bonding apparatus is connected via a vibration transmitting member that transmits the.

【００２０】第７の手段は、第６の手段のボンディング
装置において、上記駆動モ−タは、上記振動伝達部材の
基端部を揺動駆動することで、この振動伝達部材の先端
部に取着された上記ツ−ルを駆動することを特徴とする
ボンディング装置である。A seventh means is the bonding apparatus of the sixth means, in which the drive motor swings the base end portion of the vibration transmitting member to attach it to the tip end portion of the vibration transmitting member. The bonding apparatus is characterized by driving the attached tool.

【００２１】[0021]

【作用】第１の手段によれば、駆動モ−タの発振周波数
を常時監視し、この発振周波数がずれた場合には、ずれ
た後の発振周波数を減衰させることができるから、駆動
モ−タに発振が生じることを有効に防止でき、駆動モ−
タの発振によるボンディング精度の低下等を抑制しつつ
ボンディング運転を継続することができる。According to the first means, the oscillating frequency of the drive motor is constantly monitored, and if the oscillating frequency deviates, the oscillating frequency after the deviating can be attenuated. It is possible to effectively prevent the oscillation of the
It is possible to continue the bonding operation while suppressing the deterioration of the bonding accuracy due to the oscillation of the data.

【００２２】第２の手段によれば、発振周波数のずれを
周波数解析の比較結果のピ−クがずれたことに基づき検
知することが好ましい。According to the second means, it is preferable to detect the deviation of the oscillation frequency based on the deviation of the peak of the comparison result of the frequency analysis.

【００２３】第３の手段によれば、装置の異常に起因す
る発振現象を検知することができ、その際には装置を停
止させることができる。According to the third means, it is possible to detect the oscillation phenomenon caused by the abnormality of the device, and at that time, the device can be stopped.

【００２４】第４の手段によれば、新たな発振の発生
は、周波数解析の比較結果のピ−クが新たに生じたこと
に基づき検知することが好ましい。According to the fourth means, it is preferable to detect the occurrence of a new oscillation based on a new peak of the comparison result of the frequency analysis.

【００２５】第５の手段によれば、プログラマブルフィ
ルタとしては、バンドエリミネ−ションフィルタが好ま
しい。According to the fifth means, a band elimination filter is preferable as the programmable filter.

【００２６】第６、第７の手段によれば、振動伝達部材
の剛性不足により生じた機械的振動駆動に起因して上記
駆動モ−タに発振が生じる、ということを有効に防止す
ることができる。According to the sixth and seventh means, it is possible to effectively prevent the drive motor from oscillating due to the mechanical vibration drive caused by the insufficient rigidity of the vibration transmitting member. it can.

【００２７】[0027]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。なお、ワイヤボンディングの主な動作につい
てはすでに従来技術の説明で述べたので省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The main operation of wire bonding has already been described in the description of the prior art, and will be omitted.

【００２８】まず、図１を参照し、ワイヤボンディング
装置の構成について簡単に説明する。First, the configuration of the wire bonding apparatus will be briefly described with reference to FIG.

【００２９】このボンディング装置は、図示しない基台
を有し、この基台上にはボンディングステ−ジ１および
ボンディング本体２が設けられている。This bonding apparatus has a base (not shown), and a bonding stage 1 and a bonding body 2 are provided on the base.

【００３０】上記ボンディングステ−ジ１上には、図１
に示すように、半導体チップ３がダイボンディングされ
てなるプリント基板４が保持固定されるようになってい
る。上記半導体チップ３の上面およびプリント基板４の
上面には、この装置によって互いにワイヤ接続される複
数個の電極パッド３ａ、４ａ（第１、第２のボンディン
グ点）がそれぞれ形成されている。On the bonding stage 1 shown in FIG.
As shown in, the printed circuit board 4 formed by die-bonding the semiconductor chip 3 is held and fixed. On the upper surface of the semiconductor chip 3 and the upper surface of the printed circuit board 4, a plurality of electrode pads 3a, 4a (first and second bonding points) which are wire-connected to each other by this device are formed.

【００３１】また、ボンディング本体２は、上記基台上
に設けられたＸＹテ−ブル６と、このＸＹテ−ブル６に
取着されたボンディングヘッド７とからなる。以下、こ
のボンディングヘッド７の構成について説明する。The bonding body 2 comprises an XY table 6 provided on the base and a bonding head 7 attached to the XY table 6. The structure of the bonding head 7 will be described below.

【００３２】図１において８で示すのは、ワイヤボンデ
ィング動作を行うボンディングツ−ル（ツ−ル）であ
る。このボンディングツ−ル８は先端が細径に形成され
てなる針状をなし、内部には図に９で示す金ワイヤが挿
通される挿通孔（図示せず）が上下方向全長に亘って形
成されている。Reference numeral 8 in FIG. 1 denotes a bonding tool (tool) for performing a wire bonding operation. The bonding tool 8 has a needle-like shape with a thin tip, and has an insertion hole (not shown) for inserting a gold wire shown in FIG. Has been done.

【００３３】このボンディングツ−ル８は、図に１０で
示す超音波ホ−ン（振動伝達部材）の先端に軸線を略垂
直にした状態で保持されている。そして、この超音波ホ
−ン１０の基端側は超音波発振器１１（超音波振動発振
手段）に接続されている。The bonding tool 8 is held at the tip of an ultrasonic horn (vibration transmitting member) 10 shown in FIG. The proximal end side of the ultrasonic horn 10 is connected to an ultrasonic oscillator 11 (ultrasonic vibration oscillating means).

【００３４】この超音波発振器１１内には図示しない超
音波振動子（圧電素子等）が内蔵されていて、この超音
波振動子は上記超音波ホ−ン１０の他端に接続されてい
る。したがって、この超音波振動子に電圧を印加し、超
音波振動を発振させることで、上記超音波ホ−ン１０を
介して、上記ボンディングツ−ル８の下端に超音波振動
を発生させるようになっている。An ultrasonic oscillator (piezoelectric element or the like) not shown is built in the ultrasonic oscillator 11, and this ultrasonic oscillator is connected to the other end of the ultrasonic horn 10. Therefore, by applying a voltage to the ultrasonic vibrator to oscillate the ultrasonic vibration, the ultrasonic vibration is generated at the lower end of the bonding tool 8 via the ultrasonic horn 10. Has become.

【００３５】また、この超音波発振器１１は、図に１３
で示すケ−シング内に収納されており、この超音波発振
器１１の側面から水平に突出されてなる回動軸１４を介
して揺動自在に保持されている。すなわち、上記ボンデ
ィングツ−ル８は、この超音波発振器１１が揺動するこ
とで、上下方向に駆動されるようになっている。Further, this ultrasonic oscillator 11 is shown in FIG.
The ultrasonic oscillator 11 is housed in a casing and is swingably held via a rotary shaft 14 that horizontally projects from the side surface of the ultrasonic oscillator 11. That is, the bonding tool 8 is driven in the vertical direction when the ultrasonic oscillator 11 swings.

【００３６】一方、上記ケ−シング１３の側面には、上
記回動軸１４に連結されてなる回転モ−タ１５（駆動モ
−タ）が取着されており、このモ−タ１５が作動するこ
とで、上記ボンディングツ−ル８は所定の速度、加速度
で上下駆動されるようになっている。また、このモ−タ
１５は、上記ツ−ル８の下端面で上記ワイヤ９をボンデ
ィングする場合（押し付ける場合）には、所定のボンデ
ィング荷重に相当する力を発生するように構成されてい
る。On the other hand, a rotary motor 15 (driving motor) connected to the rotary shaft 14 is attached to the side surface of the casing 13, and the motor 15 operates. By doing so, the bonding tool 8 is vertically driven at a predetermined speed and acceleration. Further, this motor 15 is configured to generate a force corresponding to a predetermined bonding load when the wire 9 is bonded (pressed) to the lower end surface of the tool 8.

【００３７】一方、ワイヤボンディングに用いられる金
ワイヤ９は、上記ツ−ル８の上方に設けられた図示しな
いワイヤスプ−ルから導出され、上記ツ−ル８内に挿通
された後、先端部をこのツ−ル８の下端面から所定寸法
だけ露出させている。On the other hand, the gold wire 9 used for wire bonding is led out from a wire spool (not shown) provided above the tool 8, inserted into the tool 8, and then the tip portion thereof. A predetermined size is exposed from the lower end surface of the tool 8.

【００３８】ワイヤボンディングを行う際には、上記ワ
イヤ９の先端部には、従来例の説明の項で説明したよう
に、放電による加熱によって球状のボ−ル９ａが形成さ
れる。When wire bonding is performed, a spherical ball 9a is formed at the tip of the wire 9 by heating by electric discharge as described in the section of the description of the conventional example.

【００３９】さらに、上記ボンディングツ−ル８の上方
には、このボンディングツ−ル８と共に上下するワイヤ
クランパ１６が設けられている。このワイヤクランパ１
６は、上記金ワイヤ９を切断する際に等にこのワイヤ９
をクランプし、上記ワイヤ９を上記ボンディングツ−ル
８に対して移動不能に保持する役割を有する。Further, a wire clamper 16 which moves up and down together with the bonding tool 8 is provided above the bonding tool 8. This wire clamper 1
6 is used for cutting the gold wire 9 and the like.
Has a role of holding the wire 9 immovably with respect to the bonding tool 8.

【００４０】次に、上記ボンディング装置を制御するた
めの制御系を図２に基づいて説明する。Next, a control system for controlling the bonding apparatus will be described with reference to FIG.

【００４１】上記回転モ−タ１５は、図１に示す制御装
置１８内に設けられた駆動部１９に接続され、この駆動
部１９から所定の電流が印加されることで作動するよう
になっている。The rotary motor 15 is connected to a drive unit 19 provided in the control unit 18 shown in FIG. 1, and is operated by applying a predetermined current from the drive unit 19. There is.

【００４２】また、図１に示すように、上記回動軸１４
には、この回動軸１４の回動角度（超音波発振器１１の
揺動角度）を検出する位置検出センサ２０および回動速
度（モ−タの駆動速度）を検出する速度検出センサ２１
が取り付けられており、この位置検出センサ２０および
速度検出センサ２１も上記制御装置１８に接続されてい
る。Further, as shown in FIG.
The position detection sensor 20 detects the rotation angle of the rotation shaft 14 (the swing angle of the ultrasonic oscillator 11) and the speed detection sensor 21 detects the rotation speed (motor drive speed).
Is attached, and the position detection sensor 20 and the speed detection sensor 21 are also connected to the control device 18.

【００４３】上記位置検出センサ２０および速度検出セ
ンサ２１からの検出信号は、図２に実線で示す経路（変
位帰還ル−プおよび速度帰還ル−プ）で、この制御装置
１８内に設けられた指令部２２に入力されるようになっ
ている。この指令部２２は、上記位置検出センサ２０お
よび速度検出センサ２１からの位置検出信号および速度
検出信号に基づき、所定の目標位置および目標速度に対
する作動信号を上記駆動部１９に発するようになってい
る。The detection signals from the position detection sensor 20 and the speed detection sensor 21 are provided in the control device 18 through the paths (displacement feedback loop and speed feedback loop) shown by the solid lines in FIG. It is input to the command unit 22. The command unit 22 is configured to issue an operation signal for a predetermined target position and target speed to the drive unit 19 based on the position detection signal and the speed detection signal from the position detection sensor 20 and the speed detection sensor 21. .

【００４４】上記駆動部１９は、この作動信号に基づい
て、上記回転モ−タ１５に電流を印加することで、この
回転モ−タ１５を作動させるようになっている。なお、
上記位置検出センサ２０および速度検出センサ２１によ
る検出は所定のサンプリングタイム毎に成されるように
なっていて、上記指令部２２は、上記駆動モ−タ１５を
フィ−ドバック制御することにより、上記ボンディング
ツ−ル８に所望の動作を行わせるようになっている。The drive section 19 operates the rotary motor 15 by applying a current to the rotary motor 15 based on the operation signal. In addition,
The detection by the position detection sensor 20 and the speed detection sensor 21 is performed at every predetermined sampling time, and the command section 22 controls the drive motor 15 by feedback control, thereby The bonding tool 8 is made to perform a desired operation.

【００４５】次に、この制御装置内に設けられた発振抑
制制御系について説明する。Next, the oscillation suppression control system provided in this control device will be described.

【００４６】この発振抑制制御系は、上記速度検出セン
サ２１の検出信号に含まれる周波数成分から、プログラ
ミングされた所定の周波数の信号成分のみを減衰させる
プログラマブル・フィルタ２４と、上記指令部２２から
の指令信号波形（入力波形）と上記速度検出センサ２１
からの検出波形（出力波形）とを比較し周波数解析を行
うＦＦＴ（高速フ−リエ変換器：この発明の周波数解析
手段）２５と、このＦＦＴ２５からの周波数解析結果を
分析することで発振周波数を検出し、この発振周波数成
分を減衰させるよう上記プログラマブルフィルタ２４に
指令を発するフィルタ管理部２６とからなる。This oscillation suppression control system includes a programmable filter 24 for attenuating only a signal component of a programmed predetermined frequency from the frequency components included in the detection signal of the speed detection sensor 21, and the command unit 22. Command signal waveform (input waveform) and the speed detection sensor 21
The FFT (high-speed Fourier transform: frequency analysis means of this invention) 25 that compares the detected waveform (output waveform) from the FFT 25 and the frequency analysis result from this FFT 25 to determine the oscillation frequency. And a filter management unit 26 that detects and attenuates the oscillation frequency component and issues a command to the programmable filter 24.

【００４７】この発振抑制制御系の動作について説明す
る。The operation of this oscillation suppression control system will be described.

【００４８】上記ワイヤボンディングが高速で行われる
場合、上記超音波ホ−ン１０の剛性不足に基づく機械的
振動が発生し、この影響により、上記速度検出センサ２
１からの検出信号にノイズが入り、これにもとづいてフ
ィ−ドバック制御を行った場合には、サ−ボ径に発振が
生じる場合がある。When the wire bonding is performed at high speed, mechanical vibration occurs due to insufficient rigidity of the ultrasonic horn 10, and due to this influence, the speed detecting sensor 2
When noise is included in the detection signal from No. 1 and feedback control is performed based on this, oscillation may occur in the servo diameter.

【００４９】この発振現象を抑制するには、上記速度検
出センサ２１の検出信号から発振の原因となるノイズを
除去することが有効である。In order to suppress this oscillation phenomenon, it is effective to remove noise that causes oscillation from the detection signal of the speed detection sensor 21.

【００５０】この発振が発生した場合には、上記ＦＦＴ
２５による周波数解析結果は、図３（ａ）に示すように
なる。この図に示すピ−クが現れている箇所に対応する
周波数が発振周波数Ｈである。すなわち、両者の出力差
をとってみると、発振が発生した場合には、上記速度検
出センサ２１からの検出信号に含まれる周波数成分のう
ち発振周波数成分のみが増幅されて検出されるのであ
る。When this oscillation occurs, the FFT is performed.
The frequency analysis result by 25 is as shown in FIG. The frequency corresponding to the portion where the peak shown in this figure appears is the oscillation frequency H. That is, taking the output difference between the two, when oscillation occurs, only the oscillation frequency component of the frequency components included in the detection signal from the speed detection sensor 21 is amplified and detected.

【００５１】この場合、上記フィルタ管理部２６は、上
記プログラマブルフィルタ２４の減衰中心周波数を、図
４に示すように、上記発振周波数Ｈに一致するように設
定する。上記速度検出センサ２１からの出力信号をこの
ように設定されたプログラマブルフィルタ２４を通過さ
せることで、当該発振周波数成分が減衰され、出力信号
から発振原因となるノイズが除去される。したがって、
上記回転モ−タ１５に発振が生じることを有効に防止で
きる。In this case, the filter management unit 26 sets the attenuation center frequency of the programmable filter 24 so as to match the oscillation frequency H, as shown in FIG. By passing the output signal from the speed detection sensor 21 through the programmable filter 24 set in this way, the oscillation frequency component is attenuated and the noise causing the oscillation is removed from the output signal. Therefore,
It is possible to effectively prevent the rotation motor 15 from oscillating.

【００５２】次に、上記発振周波数が初期の状態からず
れた場合の制御について説明する。すなわち、装置の設
定を変更した場合や、部品の段取り替えを行った場合、
あるいは経時的に上記発振周波数がずれる場合がある。Next, the control when the oscillation frequency deviates from the initial state will be described. In other words, if you change the settings of the device, or change the setup of parts,
Alternatively, the oscillation frequency may shift over time.

【００５３】この場合、上記ＦＦＴ２５は、上記入力波
形と出力波形の比較を常時行っており、この発振周波数
のずれは上記周波数解析結果から知ることができる。例
えば、図３（ｂ）に示すような解析結果が得られたなら
ば、発振周波数は、図に点線で示す初期の値Ｈから右側
の値Ｈ´にシフトしたことを知ることができる。In this case, the FFT 25 constantly compares the input waveform with the output waveform, and the deviation of the oscillation frequency can be known from the frequency analysis result. For example, if the analysis result as shown in FIG. 3B is obtained, it can be known that the oscillation frequency has shifted from the initial value H shown by the dotted line in the figure to the value H ′ on the right side.

【００５４】上記フィルタ管理部２６は、このように発
振周波数がずれたことを検出したならば、上記プログラ
マブルフィルタ２４に対して、その中心周波数を図に点
線で示すようにＨ´にずらすよう指令を発する。このこ
とにより、上記プログラマブルフィルタ２４の設定は変
更され、上述した初期状態と同様の制御がなされる。し
たがって、上記回転モ−タ１５の発振は有効に抑制され
る。When the filter management unit 26 detects the deviation of the oscillation frequency in this way, it instructs the programmable filter 24 to shift its center frequency to H'as shown by the dotted line in the figure. Emit. As a result, the setting of the programmable filter 24 is changed and the same control as in the initial state is performed. Therefore, the oscillation of the rotary motor 15 is effectively suppressed.

【００５５】次に、この装置の非常時停止機能について
説明する。Next, the emergency stop function of this device will be described.

【００５６】この非常時停止機能は、上記フィルタ管理
部２６が受け持つ。すなわち、上記フィルタ管理部２６
は、上記ＦＦＴ２５の解析結果から装置に異常が発生し
たこと検知し、これに基づき上記指令部２２に対してボ
ンディング動作を停止させるように指令（停止指令）を
発するようになっている。The emergency stop function is handled by the filter management unit 26. That is, the filter management unit 26
Detects that an abnormality has occurred in the apparatus from the analysis result of the FFT 25, and based on this, issues a command (stop command) to the command unit 22 to stop the bonding operation.

【００５７】すなわち、上記フィルタ管理部２６は、上
記発振抑制手段として機能すると共に、非常時停止手段
（この発明の停止指令手段）としても機能するものであ
る。That is, the filter management section 26 functions as the oscillation suppressing means and also as the emergency stop means (stop command means of the present invention).

【００５８】ここでいう装置異常とは、前述した発振と
は別に、装置連結部に破損や緩み等が発生することによ
り通常のボンディング動作を期待することができない場
合をいう。装置にこのような異常が発生したならば、直
ちに装置を停止させ異常箇所の修復を図る必要がある。
このような修復を行わない場合には、上記異常が時間の
経過と共に大きくなり、ついには装置全体の破損につな
がるおそれがあるからである。The device abnormality as referred to herein means a case where a normal bonding operation cannot be expected due to breakage or loosening of the device connecting portion in addition to the above-mentioned oscillation. If such an abnormality occurs in the device, it is necessary to immediately stop the device and repair the abnormal portion.
This is because if such a repair is not performed, the above abnormality may increase with the passage of time and eventually lead to damage to the entire apparatus.

【００５９】このような異常発振が生じると、上記超音
波ホ−ン１０には大きな機械的振動が発生し、上記速度
検出センサ２１による検出信号にはこの機械的振動に基
づく大きなノイズが生じることとなる。When such abnormal oscillation occurs, a large mechanical vibration is generated in the ultrasonic horn 10, and a large noise due to the mechanical vibration is generated in the detection signal of the speed detecting sensor 21. Becomes

【００６０】したがって、上記ＦＦＴ２５の解析結果に
は、前述した発振周波数の「ずれ」（シフト）とは異な
り、図５に示すように新たなピ−ク（周波数Ｈ´´）が
現れることとなる。このように新たなピ−クが発生した
場合には、上記フィルタ管理部２６は、異常発振である
と判断し、装置の停止を上記指令部２２に指令する。Therefore, in the analysis result of the FFT 25, a new peak (frequency H ″) appears as shown in FIG. 5, unlike the above-mentioned “shift” (shift) of the oscillation frequency. . When a new peak occurs in this way, the filter management unit 26 determines that the oscillation is abnormal and instructs the command unit 22 to stop the device.

【００６１】このことにより、上記指令部２２は、ボン
ディングの動作を今回のボンディングのみで停止する。As a result, the command section 22 stops the bonding operation only at the current bonding.

【００６２】このような構成によれば、以下に説明する
効果を得ることができる。With this structure, the effects described below can be obtained.

【００６３】第１に、発振周波数がずれた場合であって
も、このずれに有効に対応することができ、サ−ボ系の
発振現象を自動的に抑えてボンディング動作を継続する
ことができる。First, even if the oscillation frequency is deviated, the deviation can be effectively dealt with, and the oscillation phenomenon of the servo system can be automatically suppressed to continue the bonding operation. .

【００６４】例えば、装置の配置を変更した場合や、装
置部品に経時的な変化が発生した場合には、サ−ボ系の
発振周波数にずれが生じる場合がある。従来は、このよ
うな発振周波数のずれに対応するための措置が採られて
いなかった。このため、発振周波数がずれることで、サ
−ボ系に発振が生じ、ボンディング精度が悪化する恐れ
があった。したがって、この場合には一旦装置を止め、
装置の設定を再度行う必要があった。For example, when the arrangement of the device is changed or when the parts of the device change with time, the oscillation frequency of the servo system may shift. Conventionally, no measures have been taken to deal with such a shift in the oscillation frequency. For this reason, the deviation of the oscillation frequency may cause oscillation in the servo system, which may deteriorate the bonding accuracy. Therefore, in this case, stop the device once,
It was necessary to set the device again.

【００６５】この発明では、発振周波数のずれをＦＦＴ
２５で検知し、これに基づいてプログラマブルフィルタ
２４の中心周波数をずらして発振周波数成分を減衰させ
るようにした。In the present invention, the deviation of the oscillation frequency is FFT.
25, the center frequency of the programmable filter 24 is shifted based on this to attenuate the oscillation frequency component.

【００６６】このことにより、発振周波数がずれた場合
であっても、リアルタイムでこれに対応し、当該発振周
波数成分を減衰させることができるので、サ−ボ系の発
振現象を抑制することができる。As a result, even if the oscillation frequency is shifted, it can be dealt with in real time and the oscillation frequency component can be attenuated, so that the oscillation phenomenon of the servo system can be suppressed. .

【００６７】したがって、発振周波数がずれた場合で
も、装置を停止させることなく、精度の良い良好なボン
ディング動作を継続することができる効果がある。Therefore, even if the oscillation frequency is deviated, there is an effect that the accurate bonding operation can be continued without stopping the device.

【００６８】第２に、装置異常によって引き起こされる
サ−ボ系の発振現象を察知し、この発振現象が大きくな
る前にこの装置を停止することができる。Secondly, it is possible to detect the oscillation phenomenon of the servo system caused by the abnormality of the apparatus and stop the apparatus before the oscillation phenomenon becomes large.

【００６９】すなわち、装置運転中に生じた装置連結部
の緩み等の異常により、モ−タ１５（サ−ボ系）に異常
発振が生じる場合がある。このような異常発振を放置し
て装置の運転を継続すると、発振が大きくなり、ついに
は装置の破壊に至る恐れがある。That is, an abnormal oscillation may occur in the motor 15 (servo system) due to an abnormality such as looseness of the apparatus connecting portion which occurs during operation of the apparatus. If such an abnormal oscillation is left unattended and the operation of the device is continued, the oscillation becomes large, and the device may be eventually destroyed.

【００７０】この発明では、上記装置異常を、上記ＦＦ
Ｔ２５の解析結果に新たなピ−クが現れることにより検
知し、これに基づいてボンディング装置を緊急停止させ
るようにした。In the present invention, the above-mentioned device abnormality is detected by the FF
It was detected that a new peak appeared in the analysis result of T25, and based on this, the bonding apparatus was stopped urgently.

【００７１】このことにより、サ−ボ系の発振現象が大
きくなる前にこれを防止することができる。そして、異
常発振による装置の破壊を未然に防止することができる
効果がある。As a result, the oscillation phenomenon of the servo system can be prevented before it becomes large. Then, there is an effect that it is possible to prevent damage to the device due to abnormal oscillation.

【００７２】なお、この発明は、上記一実施例に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々
変形可能である。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but can be variously modified without changing the gist of the invention.

【００７３】例えば、上記一実施例では、プログラマブ
ルフィルタ２４は１つであったが、これに限定されるも
のではなく、２以上であっても良い。このような構成に
よれば、異なる２以上の周波数領域での発振を減衰する
ことができる。For example, although the number of programmable filters 24 is one in the above-mentioned embodiment, the number of programmable filters 24 is not limited to one and may be two or more. According to such a configuration, oscillation in two or more different frequency regions can be attenuated.

【００７４】また、この一実施例のプログラマブルフィ
ルタ２４は、特定の周波数域を減衰させるバンドエリミ
ネ−ションフィルタであったが、これに限定されるもの
ではなく、ロ−パスフィルタであっても良い。この場合
には、上記フィルタ管理部２６は、上記ＦＦＴ２５の信
号に基づいてこのフィルタに信号を発し、上記発振周波
数を含む特定の遮断周波数を設定すれば良い。Further, although the programmable filter 24 of this embodiment is a band elimination filter that attenuates a specific frequency range, it is not limited to this and may be a low pass filter. In this case, the filter management unit 26 may issue a signal to this filter based on the signal of the FFT 25 and set a specific cutoff frequency including the oscillation frequency.

【００７５】また、上記指令部２２に、図６に示す波形
生成部に設けるようにしても良い。Further, the command section 22 may be provided in the waveform generating section shown in FIG.

【００７６】この波形生成部は、通常の指令波形と試験
波形とを切り替えることができるように構成されてい
る。試験波形に切り替えた場合には、上記駆動部１９に
は、正弦波あるいは矩形波がスイ−プして出力されるよ
うになる。また、このとき、ソフトゲインは、十分小さ
な値から徐々に増加させるようにする。このように試験
波形に切り替えることで、より正確な周波数特性を得る
ことができる。The waveform generating section is constructed so as to be able to switch between the normal command waveform and the test waveform. When switching to the test waveform, the drive section 19 sweeps and outputs a sine wave or a rectangular wave. At this time, the soft gain is gradually increased from a sufficiently small value. By switching to the test waveform in this way, more accurate frequency characteristics can be obtained.

【００７７】したがって、プログラマブルフィルタ２４
の設定をより正確に行うことができる。Therefore, the programmable filter 24
Can be set more accurately.

【００７８】[0078]

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、周
波数解析手段（ＦＦＴ）を用いて周波数特性を常時監視
することにより、装置の設定を変更した場合や、装置部
品に経時変化が生じた場合に起こる可能性のある発振周
波数のずれに対応することができ、この周波数のずれに
よって引き起こされていた発振現象を自動的に抑制する
ことが可能である。As described above, according to the present invention, the frequency characteristic is constantly monitored by using the frequency analysis means (FFT), so that when the setting of the apparatus is changed or the parts of the apparatus change with time. It is possible to cope with the deviation of the oscillation frequency that may occur in some cases, and it is possible to automatically suppress the oscillation phenomenon caused by the deviation of the frequency.

【００７９】また、装置の動作中に生じた装置連結部の
緩み等の装置異常によって引き起こされる恐れのある発
振をを事前に察知し、装置を緊急停止させることができ
る。Further, it is possible to detect in advance an oscillation that may be caused by a device abnormality such as loosening of the device connecting portion during the operation of the device, and stop the device urgently.

【００８０】これらのことによって、サ−ボ系の発振に
よるボンディング精度の低下、生産性の低下、さらには
装置の破損等を未然に防止することができる。したがっ
て、装置の動作を安全かつ精度良く継続することができ
る効果がある。As a result, it is possible to prevent the deterioration of the bonding accuracy, the deterioration of the productivity, and the damage of the device due to the oscillation of the servo system. Therefore, there is an effect that the operation of the device can be continued safely and accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この発明の一実施例を示す概略斜視図。FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of the present invention.

【図２】同じく、制御系を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the same.

【図３】同じく、ＦＦＴによる検出結果を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing detection results by FFT.

【図４】同じく、プラログラマブルフィルタの設定を示
すグラフ。FIG. 4 is a graph showing setting of a programmable filter in the same manner.

【図５】同じく、ＦＦＴによる検出結果を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing detection results by FFT.

【図６】同じく、他の実施例を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

８…ボンディングツ−ル（ツ−ル）、１０…超音波ホ−
ン（振動伝達部材）、１１…超音波発振器（超音波振動
発振手段）、１５…回転モ−タ（駆動モ−タ）、１８…
制御装置、２１…速度検出センサ、２２…指令部、２４
…プログラマブルフィルタ、２５…ＦＦＴ（周波数解析
手段）、２６…フィルタ管理部（フィルタ管理手段、停
止命令手段）。8 ... Bonding tool (tool), 10 ... Ultrasonic wave hole
11 (vibration transmitting member), 11 ... Ultrasonic oscillator (ultrasonic vibration oscillating means), 15 ... Rotation motor (driving motor), 18 ...
Control device, 21 ... Speed detection sensor, 22 ... Command section, 24
... programmable filter, 25 ... FFT (frequency analysis means), 26 ... filter management section (filter management means, stop command means).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−261724（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−335700（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−174930（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60 H01L 21/607 ─────────────────────────────────────────────────── --Continued from the front page (56) References JP-A-63-261724 (JP, A) JP-A-7-335700 (JP, A) Actual Kaihei 1-174930 (JP, U) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/60 H01L 21/607

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 ツ−ルを具備し、このツ−ルを駆動する
ことで電極端子の接続を行うボンディング装置におい
て、 上記ツ−ルを駆動する駆動モ−タと、 駆動モ−タの駆動速度を検出する速度検出センサと、 この速度検出センサから出力される検出信号に基づき、
上記駆動モ−タをフィ−ドバック制御する指令部と、 上記検出信号の所定の発振周波数成分を減衰させるとと
もに前記所定の発振周波数が変更可能に設けられたプロ
グラマブルフィルタと、 指令部から上記駆動モ−タへ出力される指令信号と上記
速度検出センサから出力される検出信号とを周波数解析
し比較する周波数解析手段と、 この周波数解析手段の解析結果から駆動モ−タの発振周
波数がずれたことを検知し、これに基づき、ずれた後の
発振周波数成分を減衰させるように上記プログラマブル
フィルタの設定を変更するフィルタ管理手段とを具備す
ることを特徴とするボンディング装置。1. A bonding apparatus comprising a tool and connecting the electrode terminals by driving the tool, a drive motor for driving the tool, and a drive motor for driving the tool. Based on the speed detection sensor that detects the speed and the detection signal output from this speed detection sensor,
A command unit for feedback controlling the drive motor, and attenuating a predetermined oscillation frequency component of the detection signal.
A programmable filter provided so that the predetermined oscillation frequency can be changed, a command signal output from the command unit to the drive motor, and a detection signal output from the speed detection sensor. Frequency analysis means for frequency analysis and comparison, and it is detected from the analysis result of this frequency analysis means that the oscillation frequency of the drive motor is deviated, and based on this, the oscillation frequency component after deviating is attenuated. A bonding apparatus comprising: a filter management unit that changes the setting of the programmable filter. 【請求項２】 請求項１記載のボンディング装置におい
て、 上記フィルタ管理手段は、 上記周波数解析手段による解析結果に現れたピ−ク位置
がずれたことに基づき、上記駆動モ−タの発振周波数が
ずれたことを検知する ことを特徴とするボンディング装置。2. The bonding apparatus according to claim 1, wherein the filter management means changes the oscillation frequency of the drive motor based on the shift of the peak position appearing in the analysis result of the frequency analysis means. A bonding apparatus, which is characterized by detecting a shift. 【請求項３】 請求項１記載のボンディング装置におい
て、 上記周波数解析手段の解析結果に基づいて上記駆動モ−
タに新たな発振が生じたことを検知し、上記指令部に対
して装置停止信号を発する停止指令手段を有する ことを特徴とするボンディング装置。3. The bonding apparatus according to claim 1, wherein the drive mode is based on an analysis result of the frequency analysis means.
A bonding apparatus, comprising: stop command means for detecting a new oscillation in the controller and issuing a device stop signal to the command section. 【請求項４】 請求項２記載のボンディング装置におい
て、 上記停止指令手段は、 上記周波数解析手段による解析結果に、新たなピ−クが
生じたことに基づき、上記駆動モ−タに新たな発振が生
じたことを検知する ことを特徴とするボンディング装置。4. The bonding apparatus according to claim 2, wherein the stop command means generates a new oscillation in the drive motor based on a new peak generated in the analysis result of the frequency analysis means. A bonding apparatus, which is characterized by detecting that the occurrence of 【請求項５】 請求項１記載のボンディング装置におい
て、 上記プログラマブルフィルタは、バンドエリミネ−ショ
ンフィルタであることを特徴とするボンディング装置。5. The bonding apparatus according to claim 1, wherein the programmable filter is a band elimination filter. 【請求項６】 請求項１記載のボンディング装置におい
て、 超音波振動発振手段を有し、上記ツ−ルと上記駆動モ−
タは、上記超音波振動発振手段からの超音波振動を伝達
する振動伝達部材を介して接続されていることを特徴と
するボンディング装置。6. The bonding apparatus according to claim 1, further comprising ultrasonic vibration oscillating means, said tool and said drive motor.
Is connected via a vibration transmitting member that transmits the ultrasonic vibration from the ultrasonic vibration oscillating means. 【請求項７】 請求項６記載のボンディング装置におい
て、 上記駆動モ−タは、上記振動伝達部材の基端部を揺動駆
動することで、この振動伝達部材の先端部に取着された
上記ツ−ルを駆動することを特徴とするボンディング装
置。7. The bonding apparatus according to claim 6, wherein the drive motor swingably drives a base end portion of the vibration transmission member to attach the vibration transmission member to a tip end portion of the vibration transmission member. A bonding device characterized by driving a tool.
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