(57)【要約】      （修正有）【課題】保守整備の必要が少なく、コスト支出を抑えた、ワイヤボンダ及び動作方法を提供する。【解決手段】被加工物でのワイヤボンダの作業領域の画像を記録し処理する下流側の画像処理デバイス１０５，１０７を有するカメラ１０１，１０３を有し、上記画像処理デバイスには、ボンディングヘッド１２の位置関係、又は上記構成要素のうち少なくとも１つと基板表面又は突出ボンディングワイヤ尾部との間の位置関係を格納する格納手段１１３，１１５と、比較制御部１１７，１１９，１２１と、実際の位置での対応する構成要素又は上記ボンディングワイヤ尾部の位置のデータ又は実際の画像と比較し、かつ、上記所望のデータと実際の上記位置データとの、又は上記所望の画像と実際の上記画像との著しい相違を表す制御又は警報信号を出力する、比較器手段１２５，１２７，１２９とが設けられることを特徴とする、ワイヤボンダ。【選択図】図５
2006054464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンディングツールと、ボンディングワイヤガイドと、特に、ボンディング接触部を超えて突出するボンディングワイヤの部分を分離するカッタを備えるボンディングワイヤ切断デバイスとを有するボンディングヘッドを有するワイヤボンダであって、被加工物の作業領域の画像を記録し処理する下流側の画像処理デバイスを有するカメラを有し、
前記画像処理デバイスには、前記ボンディングツール及び／又は前記ボンディングワイヤガイド及び／又は前記カッタの少なくとも１つの所望の位置の所望のデータ及び／又は所望の画像、及び／又は、開始時点及び／又はボンディングプロセスの少なくとも１つの作業段階での、それら構成要素のうち少なくとも２つの間の位置関係、又は前記構成要素のうち少なくとも１つと基板表面又は突出ボンディングワイヤ尾部との間の位置関係を格納する関連した格納手段と、
比較制御部と、
入力側で、一方で前記格納手段に、他方で前記画像処理デバイスに接続されて、前記所望のデータ又は前記所望の画像を、実際の位置での対応する構成要素又は前記ボンディングワイヤ尾部の位置のデータ又は実際の画像と比較し、かつ、前記所望のデータと前記位置データとの、又は前記所望の画像と前記画像との著しい相違を表す制御又は警報信号を出力する、比較器手段と
が設けられることを特徴とする、ワイヤボンダ。
【請求項２】
前記格納手段は、前記ボンディングツール、前記ボンディングワイヤガイド、及び／又は前記カッタの所望のデータ及び／又は所望の画像を格納する少なくとも第１、第２、及び第３の格納領域を備え、
前記比較器手段は、前記第１〜前記第３の格納領域に格納された前記所望のデータ及び／又は前記所望の画像を、前記ボンディングツール、前記ボンディングワイヤガイド、及び前記カッタの位置データ及び／又は画像と比較する少なくとも第１、第２、及び第３の比較器ユニットを備え、
前記第１〜第３の比較器ユニットの下流側には、該比較器ユニットの別個の出力信号を結合する論理処理ユニットが配置され、該論理処理ユニットは、前記第１〜第３の比較器ユニットの出力信号の所定の組合せが存在するときに制御及び／又は警報信号を出力するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のワイヤボンダ。
【請求項３】
前記格納手段は、それぞれ、前記ボンディングツール及び／又は前記ボンディングワイヤガイド及び／又は前記カッタの複数の所望のデータセット又は複数の所望の画像、及び／又は許容可能な動作位置及び／又は状態における前記尾部の長さを格納するように構成され、
前記比較器手段は、制御及び／又は警報信号の出力を所望のデータと位置データとの、又は所望の画像と画像との相違の所定のセットと結合させる所定の比較アルゴリズムに従って、それぞれ、複数の所望のデータセット又は所望の画像を位置データセット又は画像と比較処理するように構成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のワイヤボンダ。
【請求項４】
前記ボンディングツール及び／又は前記ボンディングワイヤガイド及び／又は前記カッタの高さ値及び／又は傾き値、及び／又はそれら構成要素の少なくとも２つの間の間隔値及び／又は角度差、及び／又は前記構成要素のうち１つと前記基板表面との間の間隔値及び／又は角度差が、所望のデータとして前記格納手段に格納され、
前記画像処理デバイスは、対応する実際の高さ値及び／又は傾き値及び／又は間隔値及び／又は角度差の位置データセットを計算する位置データ計算手段を備え、該位置データ計算手段は、出力側で前記比較器手段の入力に接続されることを特徴とする、先行の請求項のいずれか1項に記載のワイヤボンダ。
【請求項５】
前記画像処理ユニット及び／又は前記比較器手段は、実際のパターンを得るよう、実際の画像における、前記ボンディングツール、前記ボンディングワイヤガイド及び前記カッタから成る前記構成要素の少なくとも１つ及び／又は前記ボンディングワイヤ尾部の外郭を認識するパターン認識手段と、
前記実際のパターンを、特にパターン要素の並進及び／又は回転により、所望の画像として前記格納手段に格納される対応する構成要素（複数可）の所望のパターンと比較処理し、かつ、該比較処理の処理制御信号から制御及び／又は警報信号を得る、パターン処理手段と
を備えることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか1項に記載のワイヤボンダ。
【請求項６】
前記比較器手段の出力には、該比較器手段の出力信号に応じて、前記ボンディングプロセスの少なくとも１つのパラメータ、特に前記ボンディングツール及び／又は前記ボンディングワイヤガイド及び／又は前記カッタの幾何学的設定、及び／又はボンディング力及び／又は切断力、を制御するプロセス制御ユニットが接続されることを特徴とする、先行の請求項のいずれか1項に記載のワイヤボンダ。
【請求項７】
ボンディングツールと、ボンディングワイヤガイドと、特に、ボンディング接触部を超えて突出するボンディングワイヤの部分を分離するカッタを備えるボンディングワイヤ切断デバイスとを有するボンディングヘッドを有するワイヤボンダの動作方法であって、該ワイヤボンダは、被加工物の作業領域の画像を記録し処理する下流側の画像処理デバイスを有するカメラを有し、
前記ボンディングツール及び／又は前記ボンディングワイヤガイド及び／又は前記カッタの少なくとも１つの所望の位置の所望のデータ及び／又は所望の画像、及び／又は、開始時点及び／又はボンディングプロセスの少なくとも１つの作業段階での、それら構成要素のうち少なくとも２つの間の位置関係、又は前記構成要素のうち少なくとも１つと基板表面あるいは突出ボンディングワイヤ尾部との間の位置関係を格納するステップと、
前記ボンディングツール、前記ボンディングワイヤガイド、及び前記カッタから成る構成要素のうち少なくとも１つを、少なくとも１つの他の構成要素又は基板表面に関して示すか、あるいはボンディングワイヤ尾部を示す、前記作業領域の実際の画像を記録し、かつ、任意選択的に、前記画像化された構成要素の位置データを得るよう前記画像を処理するステップと、
前記少なくとも１つの所望の画像又は所望のデータセットを、前記実際の画像又は位置データセットと比較するステップと、
所望の画像と実際の画像との、又は所望のデータセットと位置データセットとの著しい相違を確定した場合に、制御又は警報信号を出力するステップと
を含む、動作方法。
【請求項８】
前記格納するステップは、前記ボンディングツール、前記ボンディングワイヤガイド、及び前記カッタの所望のデータ及び／又は所望の画像を、前記格納手段の別個の格納領域に別個に格納することを含み、
前記比較するステップは、前記別個に格納された所望の画像及び／又は所望のデータを、それぞれ対応する構成要素（複数可）の実際の画像及び／又は位置データと別個に比較することを含み、
前記比較するステップの後、該比較するステップの部分的なステップにおいて得られた出力信号を結合する論理処理ステップが、所定の論理組合せ構成に従って行われることを特徴とする、請求項７に記載の動作方法。
【請求項９】
前記格納するステップにおいて、それぞれ、許容可能な動作位置での、前記ボンディングツール及び／又は前記ボンディングワイヤガイド及び／又は前記カッタ又は前記ボンディングワイヤ尾部の複数の所望のデータセット又は複数の所望の画像が格納され、
前記比較するステップにおいて、前記複数の所望のデータセット又は所望の画像を、各実際の画像又は位置データセットと比較処理することは、制御及び／又は警報信号の出力を、所望のデータと位置データとの、又は所望の画像と画像との相違の所定のセットに結合させる所定の比較アルゴリズムに従って行われることを特徴とする、請求項７又は８に記載の動作方法。
【請求項１０】
前記格納するステップにおいて、前記ボンディングツール及び／又は前記ボンディングワイヤガイド及び／又は前記カッタの高さ値及び／又は傾き値、及び／又はそれら構成要素のうち少なくとも２つの間の間隔値及び／又は角度差及び／又は前記構成要素の１つと前記基板表面との間の間隔値及び／又は角度差が、所望のデータとして格納され、
処理するステップにおいて、対応する実際の高さ値及び／又は傾き値及び／又は間隔値及び／又は角度差を有する位置データセットは、前記実際の画像から計算されることを特徴とする、請求項７ないし９のいずれか1項に記載の動作方法。
【請求項１１】
前記比較するステップ又は処理するステップにおいて、前記ボンディングツール、前記ボンディングワイヤガイド、及び前記カッタから成る構成要素のうち少なくとも１つ又は前記ボンディングワイヤ尾部の外郭を認識することは、実際のパターンを得るよう、実際の画像におけるパターン認識手順で行われ、
前記比較するステップは、前記実際のパターンを、特にパターン要素の並進及び／又は回転により、所望の画像として前記格納手段に格納される対応する構成要素（複数可）の所望パターンと比較処理することを行い、
出力される制御及び／又は警報信号は、前記比較処理の処理制御信号から導出されることを特徴とする、請求項７ないし９のいずれか1項に記載の動作方法。
【請求項１２】
前記比較器手段の出力信号は、該比較器手段の該出力信号に応じて、前記ボンディングプロセスの少なくとも１つのパラメータ、特に前記ボンディングツール及び／又は前記ボンディングワイヤガイド及び／又は前記カッタの幾何学的設定及び／又はボンディング力及び／又は切断力、を制御するプロセス制御ユニットにおいて用いられることを特徴とする、請求項７ないし１１のいずれか1項に記載の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルによるワイヤボンダ、及び当該ワイヤボンダの動作方法に関する。
【０００２】
［従来の技術］
かかる種類のワイヤボンダは既知であり、かかるワイヤボンダの実際の作業段階（work phase）及び作業手順（work procedure）に関して、例えば本出願人のＥＰ０６４９７０１Ｂ１号を参照する。特に、かかる種類のワイヤボンダのボンディングワイヤ切断デバイスは、本出願人のＥＰ１３５２７０１Ａ１号に記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかるワイヤボンダは高速で作業手順を行うが、その際、複数の感圧部（sensitive parts）が、互いに対し正確な位置関係となり、所定の時間保持され、かつ、所定の接触力を用いる必要がある。したがって、かかる装置の確実な作業（その結果、質的に完全なボンド接続がもたらされる）には、基本構成要素、すなわち、特にボンディングツール、ボンディングワイヤガイド、及び、存在する場合には一体形ボンディングワイヤ切断デバイスのカッタ、の位置関係及び角度関係の厳密な設定が必要とされる。さらに、これらのデバイス構成要素の位置関係及び角度関係は長期的動作で徐々に変わる可能性があるため、初期設定が完全な場合であっても、後に設定が不適正となり、また、その結果、製造プロセスにおいて質に欠陥が生じるという危険性がある。さらに、言及した構成要素に対する損傷、例えばダイの変形、カッタの破断又は捩れが起こるか、又はボンディングワイヤガイドの内部空間がスロット状に広がっていくおそれがある。
【０００４】
高い信頼性で、かかる種類の装置の質の欠陥を防ぐために、それに応じて、実際には、高度な有資格者が、初期設定を行うことのほかに、特定の間隔で位置及び角度の関係に関して、かつ、ボンディング装置の上記の構成要素の損なわれていない性質（undamaged nature）に関して確認も行うことが慣例である。この実施は、比較的時間がかかり、コストが高く、当然のことながら、製造プロセスにおいて望ましくない中断を伴う。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
したがって、本発明は、同種の改良型ワイヤボンダ及び改良された動作方法を提供するという課題に基づくものであり、本発明により、保守整備の必要が少なく、コスト支出を抑えたまま、ボンディングプロセスにおいて高レベルの質を確保することが可能となる。
【０００６】
上記課題は、本発明の装置の態様では、請求項１の特徴を有するワイヤボンダにより、また、本発明の方法の態様では、請求項７の特徴を有する方法により解決される。本発明の概念の有利な発展は、従属請求項の主題をなす。
【０００７】
本発明は、ワイヤボンダに設けられているとともに下流側の画像処理デバイスを有するカメラを、ワイヤボンダの基本作業デバイス（basic work devices）の空間位置又は位置関係を確認するために記録画像を用いる格納手段及び処理手段に関連させる基本概念を含む。本発明はさらに、ボンディングツール及び／又はボンディングワイヤガイド及び／又は適当な場合にはカッタ、又はボンディングワイヤ切断デバイスの突出ボンディングワイヤ尾部の、以前に確定された位置の対応する所望のデータ及び／又は所望の画像を格納する格納手段を画像処理デバイスに設けるという概念を含む。代替的に又は付加的に、上記の構成要素間の位置関係又はこれらの構成要素のうち１つ又は複数の構成要素と基板表面との間の位置関係を格納する格納手段が設けられる。
【０００８】
本発明はさらに、上記の所望のデータ又は所望の画像を、対応する構成要素又はボンディングワイヤ尾部の実際の位置データ又は実際の画像と比較する比較器手段を設けるという概念を含み、この手段は、所望のデータと（実際の）位置データとの、又は所望の画像と実際の画像との著しい相違を検出した場合に、制御又は警報信号を出力する。これらの比較器手段は、少なくとも規則的な間隔で、また、必要な場合は、ボンディングプロセスの際に連続的に、位置又は位置関係の確認を行うために、かつ、許容できない相違を十分な速度で検出するために適した制御を用いて動作する。
【０００９】
上記の出力信号により、本発明の比較的単純な実施形態では、アラームが発せられ、有資格操作者を介入させることが可能となる。かかる介入は、関連ツールに対する損傷が検出された場合（この場合、ボンディングプロセスにおいて（特に潜在的な）質の欠陥となるおそれがあり、よって、問題となっているツールを交換する必要がある）に特に必要である。本発明の比較的複雑な実施形態では、比較器手段は、十分に微分された（differentiated：区別された）制御信号を出力し、この制御信号の特性は、実際の位置データの相違の特性を少なくとも或る程度表しており、また、この制御信号は、関連した構成要素（複数可）の位置の、自動的に又は相互作用的に制御された補正を誘発する。
【００１０】
［発明の実施の形態］
提供されるワイヤボンダの好適な一実施形態では、ボンディングツール、ボンディングワイヤガイド、及びカッタの所望のデータ及び／又は所望の画像を格納する少なくとも第１、第２、及び第３の格納領域が設けられ、比較器手段は、第１〜第３の格納領域に格納された所望のデータ（又は所望の画像）を、対応する構成要素の実際の位置データ及び／又は画像と比較する第１、第２、及び第３の比較器ユニットを備える。また、それぞれ実際に記録されたデータ及び画像との比較処理に基づくものとして、特定の格納領域において、格納されたデータセット（例えば、所望のツール位置に関する）があり、他の格納領域において、格納された画像（例えば、損なわれていないツールの所望の輪郭（contour）に関する）がある一実施形態も有利である。
【００１１】
その場合、最終的に、比較器ユニットの出力信号（主として別個に提供される）を結合する論理処理ユニットであって、第１〜第３の比較器ユニットの出力信号の所定の組み合わせが存在するときに上記の制御／警報信号を出力する、論理処理ユニットが設けられる。この実施形態では、下流側の論理処理とともに適した閾値処理により、ワイヤボンダの特定の構成要素の絶対位置の「非損傷」変化は影響を受けないままであることが可能であることが有利であるが、上記のツールの位置座標（又はこれらのツールのうち１つ又は複数のツールとボンディング基板）の特に決定的な変化は、遮断又は自動補正手順を誘発する。
【００１２】
さらなる有利な実施形態では、格納手段はそれぞれ、許容可能な動作位置におけるボンディングツール及び／又はボンディングワイヤガイド及び／又はカッタの複数の所望のデータセット又は複数の所望の画像を格納するように構成され、比較器手段は、所定の比較アルゴリズムに従って、複数の所望のデータセット又は所望の画像を、実際のデータセット又は実際の画像と比較処理するように構成される。上記の比較アルゴリズムは、所定の相違セットが所望のデータと（実際の）位置データ及び／又は所望の画像と実際の画像に存在するときに、上記の制御及び／又は警報信号が出力されるように構成される。
【００１３】
本発明のこの実施形態では、したがって、ボンディングプロセスの際、或る程度まで、関連ツール／構成要素の許容可能な空間位置、又は関連ツール／構成要素間の位置関係あるいは関連ツール／構成要素のうち１つ又は複数と基板との間の位置関係の以前に格納されたセットが、対応する実際の状態と順次比較される。かなりの不一致が見られる場合、アラーム又は補正手順が誘発される。
【００１４】
空間での、ボンディングツール、ボンディングワイヤガイド、及び／又はカッタの高さ値及び傾き値（これら構成要素のうち少なくとも２つ間の、及び／又はこれら構成要素のうち少なくとも１つと基板表面との間の、絶対値及び／又は間隔値、及び角度差の形態）が特に関連する。したがって、かかるデータは、好ましくは、所望のデータとして格納され、画像処理ユニットの出力信号から適した位置データ計算手段により求められ、次いで、互いに対応する所望及び実際のデータが上記の比較を受ける。また、ワイヤボンダの動作の際に生じる損傷、又はそれらの部品の許容不可能な摩耗を検出することができるようにするために、かつ、その代わりにアラーム信号を発生させるために、ウェッジ、ボンディングワイヤガイド及び／又はカッタ、またボンディングワイヤ尾部の完全な表示又は輪郭が関与する。
【００１５】
ツール構成要素の位置パラメータ及び／又は位置関係の上記の補正のほかに、ボンディングプロセスの過程において、例えばボンディング力の設定における位置変化の補正についての他の補正も考慮される。これらは、位置又は位置関係をある程度まで部分的にリセットすることと組み合わせることができるが、位置関係は置き換わる。
［実施の形態］
【００１６】
本発明の利点及び有用な特性はまた、図１〜図５の参照とともに、好適な実施例及び実施形態の態様の以下の説明に見られる。
【００１７】
図１〜図３に示すワイヤボンディング装置１０は、ボンディングヘッド１２を備え、このボンディングヘッド１２は、駆動部（図示せず）により、ｚ軸に対応する接触面１４、１６（図４を参照）に対し垂直な方向に上下に移動可能である。接触面１４、１６は、支持体１８（図４を参照）上に位置し、この支持体１８は、ボンディングヘッド１２のｚ軸に対し概ね横断する方向に移動可能であり、その横断移動の際、接触面１４、１６は、ボンディングヘッド１２に相対して位置決めされる。さらに、本発明によるワイヤボンディング装置１０は、ボンディングヘッド１２用の駆動部を制御するデバイス（これも図示せず）を備える。
【００１８】
ボンディングヘッド１２は、ダイ（ウェッジ）２０を備え、このダイ２０は、ボンディングワイヤ２２を接触面１４、１６に押し付け、トランスデューサ２３による超音波により付勢させる（energised：活性化させる）ことができる。
【００１９】
ダイ２０自体は、ボンディングヘッド１２の移動方向に（すなわちｚ軸方向に）対し平行に直線的変位可能（直線的に移動可能）になるようにボンディングヘッド１２に取着される。
【００２０】
そのため、ダイ２０は、ボンディングヘッド１２の移動方向に（すなわちｚ軸方向に）対し平行に直線変位可能になるように、ボンディングヘッド１２に対応したガイドブロック２４に取り付けられる。ダイ２０用のガイドブロック２４は、高精度直線ガイド(precision linear guide)手段２６によりボンディングヘッドに変位可能に取り付けられる。その結果、高度な寸法精度、及び破損に対する高度な安全性が確保される。
【００２１】
ボンディングヘッド１２にはさらに、いわゆる接地高さ（touch-down hight：タッチダウン高さ）を確定又は確認するためにダイ２０に関連したセンサ２８が設けられる。センサ２８は、その制御用のデバイスを介してボンディングヘッド１２用の駆動部に結合される。
【００２２】
また、ボンディングヘッド１２には、ワイヤ２２を特に部分的に分離するためにダイ２０に付随したカッタ３０が取り付けられている。ボンディングワイヤ２２が金等から成る細線（細ワイヤ）である場合、かかる種類のカッタ３０をなしで済ますことが可能である。よって、カッタ３０は主として太線（太ワイヤ）のボンディングの際に用いられる。
【００２３】
カッタ３０は、一方で、ねじ（この例では六角形穴付きねじ３２）を用いてカッタホルダ３１によりボンディングヘッド１２に取り付けられて、ボンディングヘッド１２の移動方向に（すなわちｚ軸方向に）調整可能になるようになっている。しかしながら、その一方で、カッタ３０はまた、より詳細にはこの例ではねじ（すなわち、六角形穴付きねじ３４）により、ｚ軸に対し垂直な方向（ｘ軸）に調整可能になるようにボンディングヘッド１２に取り付けられる。その結果、カッタ３０は、後方に、すなわち、図１〜図３に示すように、ワイヤ送り方向にダイ２０の前方でワイヤに作用するようにダイ２０に対して配置されることができる。図１〜図３に示すカッタ３０は、一方で、ダイ２０と、他方で、ダイ２０に対し平行に延びたワイヤガイドチューブ（ワイヤ誘導管）３６（毛管）との間に配置される。
【００２４】
ワイヤガイドチューブ３６は、ガイドブロック２４に取り付けられ、したがって、ダイ２０とともに移動可能である。図１から明確に分かるように、ガイドチューブ３６の下方自由端には、ダイ２０の下方自由端又は接触面へワイヤ２２を向けるためのガイドスリーブ３８が設けられている。ガイドスリーブ３８は毛管の形態であり、本例では、ガイドチューブと弾性的に関節接続されている。これに関して、ガイドスリーブ３８は、図１の２方向矢印４０に沿って枢動することができるようにガイドチューブ３６に取り付けられ、その結果、ワイヤをカットスルーしているときに、ガイドスリーブ３８は、カッターによりカッタ３０の移動経路から外れて後ろの方に移動することができ、分離手順が完了した後、カッタの移動経路に自動的に戻り、カッターに弾性係止する。ガイドチューブ３６自体は、カッタ３０に対するのと同様に、ｚ軸に対し垂直に（すなわちｘ軸方向に）調整可能であるようにねじによりボンディングヘッドに取り付けられる。
【００２５】
さらに、ボンディングヘッド１２の移動方向に最大カッタストロークを設定するためにセンサ４２がカッタ３０に関連している。センサ４２により、望ましくない分離（すなわち、カッタ３０によりワイヤ２２がおそらくは完全に分離してしまうこと）、及びカッタ３０の基板中への又は電気又は電子部品中へのこれもまた望ましくない貫入を確実に回避することができる。
【００２６】
ボンディングヘッド１２及びガイドブロック２４間にはさらに、いわゆる「ボンディング荷重（weight）」、すなわちボンディングの際にダイ２０がワイヤ２２に加えるべき「荷重」を設定かつ変更するためのデバイス４４が配置されている。荷重設定デバイス４４は、磁場発生機構（arrangement）４６、４８、５０を備え、この磁場発生機構は、ボンディングヘッド１２の移動方向に（すなわちｚ軸方向に）対しほぼ平行になるように調整可能であるとともにそのように作用する磁束を、ボンディングヘッド１２及びガイドブロック２４間に生成する。そのため、上述した機構は、一方では、ガイドブロック２４に固定接続されたリフティングマグネット４６、他方では、アングル材４８を介してボンディングヘッド１２に固定接続された電機子５０を備える。
【００２７】
ボンディングヘッド１２及びダイ２０用ガイドブロック２４間には、ｚ軸の方向に荷重設定デバイス４４の作用に対し作用する力を加えるためのデバイス５２が配置される。加力デバイス５２は、一方では、対応するアングル材５６を介して、変位可能に取着されたガイドブロック２４に固定接続される対応（accommodating）要素５４を備え、その一方、取着ブロック６０等を介してボンディングヘッド１２に取り付けられる保持要素５８を備える。ボンディングヘッド１２に接続された保持要素５８及びガイドブロック２４に取着された対応要素５４間には、引張ばね６２が配置され、この引張ばねの引張力は、保持要素５８に接続された調整ねじ６４により調整可能である。
【００２８】
加力デバイス５２にはさらにマイクロスイッチ６６が設けられており、このマイクロスイッチ６６は、ボンディングヘッド１２及びダイ２０用ガイドブロック２４間の相対移動を制限するために設けられる。図１によれば、マイクロスイッチ６６は、円筒ピン６８により作動可能であり、この円筒ピン６８は、対応するアングル材５６を介してガイドブロック２４に固定接続されている。
【００２９】
ボンディングヘッド１２を、支持体１８に対し平行な平面内でボンディングヘッド１２のｚ軸周りにｘ軸及びｙ軸によりもたらされる任意の所望の向きに駆動部（図示せず）に取り付けるために、ボンディングヘッド１２には回転フレーム７０がさらに設けられている。このため、ねじ又は同様の取り付け手段（詳細には図示せず）が、回転フレーム７０をボンディングヘッド１２の駆動部に固定する。
【００３０】
上記装置を用いて、ワイヤボンディングの一方法が行われ、その開始段階は、図４に概略的に示す。このプロセスでは、ワイヤは、詳細には示されていないが、ボンディングヘッド１２により巻き取られるか、又は、十分に高い剛性を有する場合には、ワイヤガイドチューブ３６内に押し込まれる。次いで、ワイヤカッタ３０をダイ２０の後方にワイヤ送り方向にボンディングヘッド１２に取り付ける方法手順が、装置を用いて行われる。
【００３１】
この手順自体は、例えば本出願人のＥＰ０６４９７０１Ｂ１号から既知であるため、この手順のさらなるステップは本明細書では説明しない。図４は、ボンディングヘッド１２に配置され、超音波により付勢されるダイ２０のいわゆる「接地」を示し、このプロセスでは、第１のボンド７６が形成される。そのため、ダイ２０が、カッタ３０及びガイドチューブ又はガイドスリーブ３８よりも延出し、カッタ３０がワイヤにまだ作用しないようにする。
【００３２】
図５は、ボンディングヘッド１２の上記の基本ツール構成要素（図５では単に記号で示す）、すなわち、ダイすなわちボンディングウェッジ２０、カッタ３０、及びワイヤガイドチューブ３６（図５ではそれらのいずれも個々には示さず）の空間位置を監視かつ自動再調整する監視及び制御機構１００を機能ブロック図の概略形態で示す。
【００３３】
監視及び制御機構１００は、２つのカメラ１０１、１０３を備え、これらのカメラは、各自がそれぞれ、下流側の一次画像処理デバイス１０５及び１０７、ならびにそれぞれ関連した構成要素パターン格納手段１１３及び１１５を有するパターン認識デバイス１０９及び１１１とともに、異なる地点から（例として挙げた図では、互いに垂直な方向から）ボンディングヘッド１２の動作範囲をカバーする。これらの画像処理コンポーネントはまず、ユニット１０５及び１０７において、従来の技法（例えばフィルタリングによる干渉の除去、エッジ強調等）から知られるような画像処理を行い、ユニット１０９及び１１１において、ボンディングヘッド１２に用いられる構成要素、すなわちダイ、カッタ、及びボンディングワイヤガイド、の輪郭パターン（この輪郭パターンは格納手段１１３及び１１５に予め格納されている）を用いて、ボンディングヘッドの関連ツールのパターン認識を行う。
【００３４】
パターン認識ユニット１０９及び１１１の出力は、ダイ、カッタ、及びボンディングワイヤガイドそれぞれの位置データを計算する３つの位置データ計算ユニット１１７、１１９、及び１２１に接続される。本明細書中で述べた関連では、ユニット１０５〜１２１は、画像処理デバイス１２３を形成し、この画像処理デバイス１２３の構造及び動作モードは基本的に、この例での画像処理機能の特定の性質に関係なく当業者に既知であるため、さらに詳細に説明する必要はない。
【００３５】
ダイ（ウェッジ）に関与する位置データ計算ユニット１１７は、出力側で第１の比較器ユニット１２５に接続され、カッタに関与する位置データ計算ユニット１１９は、第２の比較器ユニット１２７に接続され、ボンディングワイヤガイドの位置の計算のために設けられた位置データ計算ユニット１２１は、入力側で第３の比較器ユニット１２９に接続される。比較器ユニット１２５、１２７、及び１２９はさらに、制御に関して、機構１００全体の監視動作を制御する比較制御部１３１に接続される。
【００３６】
第１の比較器１２５〜第３の比較器１２９は、さらなる信号入力を介して、所望のデータ格納手段１３３の第１〜第３（別個ではない）の格納領域に接続され、この格納領域にて、ダイ、カッタ、及びボンディングワイヤガイドの所望の位置データセットが、ユニット１２５、１２７、及び１２９での比較処理の比較基準（comparison basis）として格納される。比較器ユニットはそれぞれ、今日の技術的可能性によれば、以前に格納された複数の所望のデータセット、及び関連ツールの空間位置の所定の許容差を考慮するインテリジェント比較処理手段の形態である。かかるコンポーネントは市販されており、ワイヤボンダの関連ツールの予め特定された位置と許容可能な関係を用いるプログラミングは、当業者の活動範囲内にある。
【００３７】
出力側での第１の比較器１２５〜第３の比較器１２９は、一方で、アラーム制御ユニット１３５に接続され、他方で、第１の位置設定ユニット１３７、第２の位置設定ユニット１３９、及び第３の位置設定ユニット１４１にそれぞれ接続される。それに応じて、比較器ユニットの出力信号が、一方で、ボンディングヘッド構成要素の関連する調整ミスが生じた場合にアラーム信号を出力するのに用いられ、他方で、ボンディングヘッド構成要素を再調整するのに用いられ、それら両方の応答可能性が、個別に促されるか、又は互いに組み合わさって促されることが可能である。また、位置設定ユニット１３７、１３９、及び１４１は、問題となっているツールについての所望の位置データを、行うべき再調整のための基準として格納領域手段（the latter）から受け取ることができるように、所望のデータ格納手段１３３の対応する格納領域に接続される。
【００３８】
以下に述べるように、関連ツールのうち１つ又は複数のツールの不適正な位置の検出に応じて、アラームを出力すること、及び問題となっている構成要素の位置を再調整することのほかに、ボンディングプロセスに影響を及ぼすさらなるパラメータを提供することが可能であるが、図を明確にするため、その考えられ得るパラメータの図示は省いてある。同じ理由から、個々のツールの画像を格納し処理する格納及び処理手段の図示、又はボンディングプロセスの所定のいくつかのステップに示したボンディングワイヤの突出端（尾部）の図示は省いてある。対応する構成要素を含む機構は、上記の説明に基づいて当業者により作製されることができる。
【００３９】
本発明の実施態様は、上記の例及び本コンテキストで特に挙げた態様に限定されず、当業者の活動範囲内にある多くの変更も可能である。変更は特に、狭義での画像処理の性質に関して、かつ下流側での比較処理に関して可能であり、特に、包括的な比較画像処理を、上述した実際の位置データセットと所望の位置データセットの比較処理に代替することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ワイヤボンディング装置（ワイヤボンダ）の一実施形態の側面図である。
【図２】矢印ＩＩに従って、図１の装置の実施形態を上から見た図である。
【図３】矢印ＩＩＩに従って、図１の装置の実施形態を前から見た図である。
【図４】既知のワイヤボンディング方法の方法手順の開始段階を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態の一例を概略的に示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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