(57)【要約】【課題】キャピラリを必要以上に長くしなくてもワイヤ先端部を十分なガス雰囲気にしてボールを形成することができる。【解決手段】キャピラリ２と、キャピラリ２を一端部に保持したボンディングアーム１と、キャビラリ２に挿通されたワイヤ３の先端にボール５を形成する電気トーチ４と、ボンディングヘッド又はＸＹテーブルに固定されワイヤ３の先端部をガス雰囲気に形成するガス雰囲気形成手段１０とを備えている。ガス雰囲気形成手段１０は、ボンディングアーム１側が該ボンディングアーム１のキャピラリ２取付け部分より幅広に開口して上下に伸び、複数個のガス噴出口１２を有する内壁部１１と、内壁部１１の外側に中空部１３を形成するように内壁部１１に固定された外壁部１４と、中空部１３に還元ガス又は不活性ガスを供給するように外壁部１４に接続されたパイプ１５とからなる。【選択図】図１
2008034811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャピラリと、このキャピラリを一端部に保持したボンディングアームと、キャピラリに挿通されたワイヤの先端にボールを形成する電気トーチと、ワイヤボンディング装置のボンディングヘッド又はＸＹテーブルに固定されワイヤの先端部をガス雰囲気に形成するガス雰囲気形成手段とを備えたワイヤボンディング装置におけるボール形成装置において、前記ガス雰囲気形成手段は、前記ボンディングアーム側が該ボンディングアームのキャピラリ取付け部分より幅広に開口して上下に伸び、複数個のガス噴出口を有する内壁部と、この内壁部の外側に中空部を形成するように内壁部に固定された外壁部と、前記中空部に還元ガス又は不満性ガスを供給するように前記外壁部に接続されたパイプとからなることを特徴とするワイヤボンディング装置におけるボール形成装置。
【請求項２】
前記内壁部に形成されたガス噴出口は、内壁部の開口側が奥側よりガス噴出量が多くなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング装置におけるボール形成装置。
【請求項３】
前記内壁部の横断面は、Ｕ字形状又はコ字形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のワイヤボンディング装置におけるボール形成装置。
【請求項４】
ボンディングアームの先端に設けられるキャピラリと、
前記キャピラリの周囲にガス雰囲気空間を形成するための周壁部であって、前記ボンディングアーム側に開放部を有し、前記ボンディングアーム側に向かって前記キャピラリを包み込むように前記キャピラリの周囲を囲み、前記キャピラリ側に向かい合う内壁面に複数のガス噴出口を有する周壁部と、
前記周壁部の下部側から前記キャピラリの先端側に向かって前記ガス雰囲気空間内に挿入され、前記キャピラリに挿通されるワイヤの先端にボールを形成するための電気トーチと、
前記周壁部の下部側から前記キャピラリの先端側に向かって前記ガス雰囲気空間内に挿入され、ガス雰囲気を補給する補給路と、
を備え、
前記補給路が前記電気トーチと共に一体化されて設けられることを特徴とするボンディング装置。
【請求項５】
請求項４に記載のボンディング装置において、
前記補給路と前記電気トーチが前記周壁部に対し所定の固定位置関係を有して設けられることを特徴とするボンディング装置。
【請求項６】
請求項５に記載のボンディング装置において、
前記周壁部が前記キャピラリから退避可能とする退避手段を備えることを特徴とするボンディング装置。
【請求項７】
請求項４記載のボンディング装置において、
前記ボンディングアームと所定の位置関係に配置される位置決め用カメラに取り付けられ、前記キャピラリに対し、ガス雰囲気形成位置と、退避位置との間で移動可能とされる退避手段を備えることを特徴とするボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤボンディング装置におけるボール形成装置及びボンディング装置に係り、特に、キャピラリに挿通されるワイヤの先端にボールを形成するための電気トーチを有するワイヤボンディング装置におけるボール形成装置及びボンディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１ボンド点と第２ボンド点間を接続するワイヤ又はバンプを形成するワイヤとして、一般に金線が使用されている。しかし、原価低減のために鋼線又はアルミニューム線を用いることが試みられているが、ワイヤ先端にボールを形成する際に酸化し易い。この酸化防止のために種々構造が提案されている。この種のワイヤボンディング装置におけるボール形成装置として、例えば特許文献１が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特公平４−２８１３６号公報
【０００４】
特許文献1は、キャピラリを包むように円筒カバーを設け、この円筒カバーの内部に還元ガス又は不活性ガスを供給してワイヤ先端部をガス雰囲気にする。このガス雰囲気中で電気トーチからの放電によってワイヤの先端にボールを形成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には図示されていないが、キャピラリの上方部はボンディングアームに固定されている。またボンディングされるワークは上下動する押さえアームで試料台に押さえ付けられる。このため、円筒カバーの高さは、キャピラリの長さからボンディングアームの厚さ及び上下動する押さえアームに干渉しない高さにしなければならない。一般に、キヤピラリの長さは１１．１ｍｍであり、キャピラリがボンディングアームに固定されている長さは４ｍｍ、押さえアームの厚さ及び上下動は４．７ｍｍであるので、円筒カバーの高さは約２ｍｍ程度と非常に薄くなる。このような非常に薄い円筒カバーでは、円筒カバー内をガス雰囲気に形成することは困難である。またキャピラリは円筒カバー中を高速で上下動し、更にＸＹ軸方向にも移動するので、非常に薄い円筒カバーでは、ガスが逃げ易い。そこで、円筒カバーを長くして該円筒カバー内を十分なガス雰囲気に形成するには、キャピラリを非常に長い長さにする必要があり、現実性に乏しい。
【０００６】
本発明の目的は、キャピラリを必要以上に長くしなくてもワイヤ先端部を十分なガス雰囲気にしてボールを形成することができるワイヤボンディング装置におけるボール形成装置及びボンディング装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、ボールを形成するワイヤ先端部にガス雰囲気を形成するガスを十分に供給できるボンディング装置を提供することにある。以下の手段は、上記目的の少なくとも１つに貢献する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るボンディング装置におけるボール形成装置は、キャピラリと、このキャピラリを一端部に保持したボンディングアームと、キャピラリに挿通されたワイヤの先端にボールを形成する電気トーチと、ワイヤボンディング装置のボンディングヘッド又はＸＹテーブルに固定されワイヤの先端部をガス雰囲気に形成するガス雰囲気形成手段とを備えたワイヤボンディング装置におけるボール形成装置において、前記ガス雰囲気形成手段は、前記ボンディングアーム側が該ボンディングアームのキャピラリ取付け部分より幅広に開口して上下に伸び、複数個のガス噴出口を有する内壁部と、この内壁部の外側に中空部を形成するように内壁部に固定された外壁部と、前記中空部に還元ガス又は不活性ガスを供給するように前記外壁部に接続されたパイプとからなることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るボンディング装置におけるボール形成装置は、前記内壁部に形成されたガス噴出口は、内壁部の開口側が奥側よりガス噴出量が多くなるように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るボンディング装置におけるボール形成装置は、前記内壁部の横断面は、Ｕ字形状又はコ字形状に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るボンディング装置は、ボンディングアームの先端に設けられるキャピラリと、前記キャピラリの周囲にガス雰囲気空間を形成するための周壁部であって、前記ボンディングアーム側に開放部を有し、前記ボンディングアーム側に向かって前記キャピラリを包み込むように前記キャピラリの周囲を囲み、前記キャピラリ側に向かい合う内壁面に複数のガス噴出口を有する周壁部と、前記周壁部の下部側から前記キャピラリの先端側に向かって前記ガス雰囲気空間内に挿入され、前記キャピラリに挿通されるワイヤの先端にボールを形成するための電気トーチと、前記周壁部の下部側から前記キャピラリの先端側に向かって前記ガス雰囲気空間内に挿入され、ガス雰囲気を補給する補給路と、を備え、前記補給路が前記電気トーチと共に一体化されて設けられることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るボンディング装置において、前記補給路と前記電気トーチが前記周壁部に対し所定の固定位置関係を有して設けられることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るボンディング装置において、前記周壁部が前記キャピラリから退避可能とする退避手段を備えることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係るボンディング装置において、前記ボンディングアームと所定の位置関係に配置される位置決め用カメラに取り付けられ、前記キャピラリに対し、ガス雰囲気形成位置と、退避位置との間で移動可能とされる退避手段を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成の少なくとも１つにより、ボンディング装置におけるボール形成装置において、ガス雰囲気形成手段の内壁部は、ボンディングアーム側が該ボンディングアームのキャピラリの取付け部分の幅より幅広に形成されているので、ガス雰囲気形成手段の長さを長くしてもキャピラリはガス雰囲気形成手段内を上下動できる。このようにガス雰囲気形成手段の上下長さを大きくすることができるので、ワイヤの先端部付近を十分なガス雰囲気に保つことができる。
【００１５】
また、上記構成の少なくとも１つにより、ボンディング装置は、キャピラリの周囲にガス雰囲気空間を形成するために内壁面にガス噴出口を有する周壁部と、周壁部の下部側からキャピラリの先端側に向かってガス雰囲気空間内に挿入される電気トーチと、電気トーチと一体化されて周壁部の下部側からキャピラリの先端側に向かってガス雰囲気空間内に挿入され、ガス雰囲気を補給する補給路とを備える。これにより、周壁部からのガス供給のみでは不足の場合でも、補給路を用いて、ボールを形成するワイヤ先端部にガス雰囲気を形成するガスを十分に供給できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
【実施例１】
【００１７】
本発明のワイヤボンディング装置におけるボール形成装置の一実施の形態を図１及び図２により説明する。ボンディングアーム１の端部には、キャピラリ２が固定されており、キャピラリ２には、銅線又はアルミニューム線よりなるワイヤ３が挿通されている。ワイヤ３の先端には電気トーチ４による放電によってボール５が形成される。キャピラリ２の下端部をガス雰囲気に形成するガス雰囲気形成手段１０がキャピラリ２の上下動部に設けられており、ガス雰囲気形成手段１０はボンディングアーム１を上下動可能に保持する図示しないボンディングヘッド又は該ボンディングヘッドをＸＹ軸方向に駆動するＸＹテーブルに固定されている。
【００１８】
ガス雰囲気形成手段１０は、ボンディングアーム１側が該ボンディングアーム１のキャピラリ２の取付け部分の幅より幅広に開口して上下に伸びた内壁部１１を有しており、内壁部１１には複数個のガス噴出口１２が形成されている。即ち、内壁部１１の横断面はほぼＵ字形状又はコ字形状に形成されている。この内壁部１１の外側には中空部１３を形成するように外壁部１４が固定されている。外壁部１４には、中空部１３に還元ガス又は不活性ガスを供給するようにパイプ１５が接続されている。このように形成されたガス雰囲気形成手段１０は、電気的絶縁物よりなる樹脂材によって形成されている。
【００１９】
次に作用について説明する。図1（ａ）に示す状態で、パイプ１５より中空部１３に還元ガス又は不活性ガスを供給すると、この還元ガス又は不活性ガスはガス噴出口１２より内壁部１１の内側に噴出し、ワイヤ３の先端部付近をガス雰囲気に保つ。ボール５の形成時には、キャピラリ２に挿通されたワイヤ３の先端が電気トーチ４に対応するように上下動させられた後、電気トーチ４による放電によってワイヤ３の先端にボール５が形成される。この場合、ワイヤ３の先端部付近はガス雰囲気となっているので、ボール５の酸化が防止される。
【００２０】
次に図１（ｃ）に示すキャピラリ２が下降してボール５を第１ボンド点６にボンディングする。続いてキャピラリ２は上昇及び第２ボンド点の方向に移動してワイヤループを形成した後、第２ボンド点にワイヤ３を接続する。この場合、ガス雰囲気形成手段１０はボンディングヘッド又はＸＹテーブルに固定されているので、キャピラリ２と共にＸＹ軸方向に移動する。なお、本実施の形態は、このようなワイヤボンディング方法のみではなく、バンプ形成方法にも適用できることは言うまでもない。
【００２１】
ガス雰囲気形成手段１０の内壁部１１は、ボンディングアーム１側が該ボンディングアーム１のキャピラリ２の取付け部分の幅より幅広に形成されているので、ガス雰囲気形成手段１０の長さを長くしてもキャピラリ２はガス雰囲気形成手段１０内を上下動できる。このようにガス雰囲気形成手段１０の上下長さを大きくすることができるので、ワイヤ３の先端部付近を十分なガス雰囲気に保つことができる。
【００２２】
ところで、ガス噴出口１２は全く同じ大きさでもよいが、内壁部１１の開口側が奥側よりガス噴出量が多くなるように形成すると、開口部にガスカーテンが形成され、ワイヤ３の先端部に必要以上の還元ガス又は不活性ガスを供給する必要がなく好ましい。
【実施例２】
【００２３】
図１、図２に説明したガス雰囲気形成手段１０は、そのままワイヤボンディング装置の一部として組み込むことができる。図３、図４は、さらに、ボールを形成するワイヤ先端部にガス雰囲気を形成するガスを十分に供給できるボール形成装置を備えるボンディング装置２０の構成を示す図である。以下では、図１、図２と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。ここで図３は、ボンディング装置２０において、ガス雰囲気を形成するキャピラリ２の周辺付近を取り出して示す斜視図であり、図４は、ボンディング装置２０のブロック図である。
【００２４】
このボンディング装置２０は、特に、キャピラリ２の周囲にガス雰囲気空間を形成する際、十分な不活性ガスあるいは還元ガスを供給する機能を有する。すなわち、図１、図２に説明したガス雰囲気形成手段１０は、キャピラリ２の周囲のうち、上下方向に伸びているが、ボンディングアーム側は幅広に開口している。すなわち、キャピラリ２を中心に、上側、下側、ボンディングアーム側に開口があることになり、この開口から外乱によって、外気が入り込むことがある。外乱としては、ボンディング装置２０が有するファンによる風、キャピラリ２のＸＹＺ方向の高速移動による風等がある。このような外乱によって、ガス雰囲気形成手段１０によって形成されるガス雰囲気が、一部外気に置き換わることがあり、キャピラリ２周りの不活性ガスあるいは還元ガスの雰囲気空間が狭められる。
【００２５】
以下に説明するボンディング装置２０は、キャピラリ２の周囲にガス雰囲気空間を形成するのに十分なガス供給を行うことを可能にするものである。
【００２６】
ボンディング装置２０は、金属細線を用いて、例えば、回路基板とチップの間を接続する機能を有するワイヤボンディング装置である。ボンディング装置２０は、ボンディング対象１８を保持するキャリア２２と、ボンディングヘッド部２４と、ボンディング対象１８の位置決めのために用いられる位置決め用カメラ２６と、各要素の動作を全体として制御する制御部５０とを含んで構成される。
【００２７】
ボンディングヘッド部２４は、先端にキャピラリ２を有するボンディングアーム１を備える。また、ボンディングヘッド部２４は、図示されていないＺモータを内蔵し、制御部５０の指示に従って、キャピラリ２を図３に示すＺ方向に移動させる機能を有する。また、ボンディングヘッド部２４は、図示されていないＸＹテーブルの上に搭載され、制御部５０によるＸＹテーブルの移動駆動によって、キャピラリ２を図３に示されるＸＹ平面内の任意の位置に移動させ位置決めする機能を有する。
【００２８】
ボンディングアーム１は、ボンディングヘッド部２４に設けられる揺動中心の周りに回転可能な細長いアーム状の部材である。このアーム状の一方端の側に、キャピラリ２が取り付けられ、他方端に上記のＺモータが取り付けられる。ここで、揺動中心の軸方向は、図３に示されるＸ軸方向である。したがって、ボンディングアーム１は、Ｚモータの駆動に従ってＸ軸に平行な軸周りに回転可能である。ボンディングアーム１がＸ軸に平行な軸の周りに回転することで、ボンディングアーム１の一方端の側に設けられるキャピラリ２は、ほぼＺ方向に上下することになる。このようにしてキャピラリ２のＺ方向の移動が行われる。
【００２９】
また、ボンディングアーム１は、図示されていない超音波発振器によって発生される超音波エネルギをキャピラリ２に伝達する機能も有する。
【００３０】
キャピラリ２は、ワイヤ３を挿通する細長い円筒状のツールである。キャピラリ２は、ボンディングアーム１を介して伝達される超音波エネルギを用いて、ワイヤ３の先端をボンディング対象１８に押し付け、ワイヤ３とボンディング対象１８とを接合させる接合ツールとしての機能を有する。
【００３１】
ワイヤ３は、ここでは銅を主成分とするボンディング用細線である。ワイヤ３の直径は、ボンディング対象１８のパッドの大きさ、リード端子の大きさ等によって選択できるが、例えば、約２０μｍのものを用いることができる。
【００３２】
ワイヤ３がボンディング対象１８にボンディングされるときの形状は、第１ボンド点と、第２ボンド点とで異なる。ここで、第１ボンド点と第２ボンド点とは、１本のワイヤ３によって相互に接続されるパッドまたはリード端子のうち、最初にボンディングされる方が第１ボンド点で、第１ボンド点からワイヤ３が繰り出されて次にボンディングされる方が第２ボンド点である。
【００３３】
第１ボンド点においては、ワイヤ３の先端が電気トーチ４との間の放電によって溶融されて球形のボール５となっている。ボール５の直径は、元々のワイヤ３の直径よりも大きい。例えば上記の例で、元々のワイヤ３の直径を約２０μｍとして、第１ボンド点におけるワイヤ３の先端のボール５の直径は、約４０μｍ程度である。
【００３４】
第２ボンド点においては、第１ボンド点から繰り出されてきたワイヤ３がボンディングされるので、球形でない一様な径の細線であるワイヤ３が、そのままボンディングに用いられる。
【００３５】
位置決め用カメラ２６は、ボンディングヘッド部２４のキャピラリ２のＺ方向軸と一定のオフセット位置関係にある光軸を有する撮像装置である。この一定のオフセット位置関係を用いることで、位置決めカメラ２６の光軸の真下に配置されるボンディング対象１８の位置を観察して、キャピラリ２のＺ軸の真下に配置されるボンディング対象１８の位置に換算し、キャピラリ２とボンディング対象１８との間の位置決めを行うことができる。
【００３６】
したがって、位置決め用カメラ２６は、ボンディングヘッド部２４と一体化され、あるいは一定の位置関係でもって配置されて、ＸＹテーブル上に搭載される。
【００３７】
位置決め用カメラ２６の鏡筒に取り付けられ、鏡筒の外周を回転案内として回転可能な可動体３０は、キャピラリ２の周囲に還元ガスあるいは不活性ガスの雰囲気を形成するためのものである。
【００３８】
次に、可動体３０周辺について、図４を用いてさらに詳細に説明する。なお、以下では、図１から図３の符号を用いて説明する。ここでは、可動体３０の平面図が示され、ボンディングヘッド部２４については、ボンディングアーム１とキャピラリ２のみが示されている。
【００３９】
可動体３０は、図４に示されるように、可動アーム３２と周壁部３４とを含んで構成される。可動体３０は、制御部５０の制御の下で、位置決め用カメラ２６の鏡筒の外周に沿って回転することで、図４において実線で示されるガス雰囲気形成位置と、破線で示される待避位置との間で移動可能である。可動体３０は、通常状態においてガス雰囲気形成位置をとり、メンテナンス等の場合に待避位置をとることができる。
【００４０】
周壁部３４は、キャピラリ２の周囲にガス雰囲気空間３８を形成するための囲い部である。周壁部３４は、ボンディングアーム１側に開放部を有し、ボンディングアーム１側に向かってキャピラリ２を包み込むようにキャピラリ２の周囲を囲み、キャピラリ２側に向かい合う内壁面３６に複数のガス噴出口１２を有する（図５参照）。周壁部３４の内部にはガス流路３５が設けられ、ガス流路３５の一方端は各ガス噴出口１２として内壁面３６に開口し、他方端は、後述する制御部５０のガス供給部Ｉ／Ｆ６０に接続される。
【００４１】
周壁部３４は、平面図でいえば、ボンディングアーム１側に開口を有するＵ字形、あるいはコ字形の形状を有する。したがって、ガス雰囲気空間３８とは、内壁面３６と、ボンディングアーム１の先端部とによってキャピラリ２の周囲が囲まれて形成される空間である。このガス雰囲気空間３８は、キャピラリ２の上方、下方に開口があり、また、内壁面３６のＵ字形状の開口とボンディングアーム１の先端部との間に隙間を有する。
【００４２】
トーチ部４０は、電気トーチ４と、電気トーチ４の周囲に配置される環状パイプである補給路４２とを含んで構成される。電気トーチ４と補給路４２とは一体化され、あるいは一定の位置関係を有して相互に固定される。そして、トーチ部４０は、周壁部３４がガス雰囲気形成位置にあるとき、周壁部３４と一定の位置関係にあるように、ボンディングヘッド部２４、特にキャピラリ２と一定の位置関係を有するように、図示されていないＸＹテーブル、あるいはその上に搭載される別の要素に位置決めされて固定される。
【００４３】
電気トーチ４は、キャピラリ２の先端から突き出たワイヤ３との間で放電を起こすことで、ワイヤ３の先端を球状のボール５に形成する機能を有する先端が針状の部材である。電気トーチ４の後端部は、後述する制御部５０の放電部Ｉ／Ｆ５８に接続される。
【００４４】
したがって、キャピラリ２がボール形成のための高さ位置に位置決めされたとき、キャピラリ２の先端から突き出るワイヤ３の先端を電気トーチ４の先端が目指すように、電気トーチ４の位置決めがなされる。上記の周壁部３４がガス雰囲気形成位置にある場合には、具体的に次のような配置関係をとる。すなわち、電気トーチ４は、周壁部３４の下部側からキャピラリ２の先端側に向かってガス雰囲気空間３８内に挿入され、その先端がキャピラリ２に挿通されるワイヤ３の先端を目指すように位置決め配置される。
【００４５】
補給路４２は、上記のように電気トーチ４と一定の位置関係を有して固定される環状パイプで、周壁部３４のガス噴出口１２とは別の経路で、ガス雰囲気空間３８に不活性ガスあるいは還元ガスを供給する機能を有する。補給路４２の一方端は、電気トーチ４の先端側の位置で開口し、他方端は制御部５０のガス供給部Ｉ／Ｆ６０に接続される。
【００４６】
制御部５０は、ボンディング装置２０を構成する各要素の動作を全体として制御する機能を有し、ここでは特に、キャピラリ２の周りのガス雰囲気空間３８に、十分な不活性ガスあるいは還元ガスを供給し、十分な広さの不活性ガス雰囲気空間あるいは還元ガス雰囲気空間を形成する制御を行う機能を有する。具体的には、周壁部３４のガス噴出口１２からガス雰囲気空間３８に不活性ガスあるいは還元ガスを供給すると共に、必要に応じ、補給路４２を経由して、ガス雰囲気空間３８に不活性ガスあるいは還元ガスを供給する制御を行う機能を有する。
【００４７】
制御部５０は、ＣＰＵ５２と、位置決め用カメラ２６と接続される撮像Ｉ／Ｆ５４と、ボンディングアーム１と接続される移動機構Ｉ／Ｆ５６と、トーチ部４０と接続される放電部Ｉ／Ｆ５８と、周壁部３４のガス流路３５と接続されるガス供給路Ｉ／Ｆ６０と、可動体３０に接続される可動体退避Ｉ／Ｆ６２と、プログラム等を格納する記憶装置６４とを含んで構成される。これらは内部バスによって相互に接続される。かかる制御部５０は、ボンディング制御等に適したコンピュータと、適当な周辺回路群によって構成することができる。
【００４８】
撮像Ｉ／Ｆ５４は、位置決め用カメラ２６によって撮像された画像をデータに変換し、制御部５０に供給する機能を有する。具体的には、画像処理回路等で構成することができる。
【００４９】
移動機構Ｉ／Ｆ５６は、ボンディングアーム１をＺ方向に移動させる機能を有する。具体的には、ボンディングアーム１用のＺモータの駆動回路等で構成することができる。
【００５０】
放電部Ｉ／Ｆ５８は、電気トーチ４の先端とワイヤ３の先端との間でボール形成のための放電を行わせる機能を有する。具体的には、高電圧発生回路等で構成することができる。
【００５１】
ガス供給部Ｉ／Ｆ６０は、周壁部３４のガス流路３５に不活性ガスあるいは還元ガスを供給する機能を有する。具体的には、ガス源と、適当なレギュレータ等の調整機器、これらを制御する制御回路等で構成できる。ここで、ガス源は、不活性ガスあるいは還元ガスのボンベあるいはタンク等である。なお、不活性ガスとは、ワイヤ３のボール形成の際等の酸化を抑制する気体を広く含み、例えば、窒素ガスのほか、アルゴンガス等の狭義の不活性ガスを用いることができる。
【００５２】
可動体退避Ｉ／Ｆ６２は、可動体３０を位置決め用カメラ２６の鏡筒の外周に沿って回転させ、ガス雰囲気形成位置と、破線で示される待避位置との間で移動させる機能を有する。具体的には、可動体駆動回路等で構成することができる。
【００５３】
図５は、ガス雰囲気空間３８の一部を破断図として、周壁部３４とトーチ部４０の配置関係を示す図である。このように、周壁部３４の内壁面３６には複数のガス噴出口１２が設けられ、周壁部３４の下部側から、トーチ部４０が、その一方端である電気トーチ４の針状の先端、および補給路４２の開口が、ガス雰囲気空間３８の内部に向くようにして配置される。
【００５４】
図６は、トーチ部４０の構成を示す側面図及び断面図である。このように、トーチ部４０は、円管の中に導体線が配置される構造で、導体線が電気トーチ４を構成し、円管と導体線との間の円環部が補給路４２となる。
【００５５】
図７は、制御部５０の制御によって、周壁部３４からと補給路４２からと、双方の経路から不活性ガスあるいは還元ガスがガス雰囲気空間３８に供給される様子を示す図である。以下では、図１から図６の要素と同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。また、以下では図１から図６の符号を用いて説明する。尚これらの図では、ボンディングアーム１、キャピラリ２等の図示が省略してある。図７（ａ）は、ボンディングアーム１側からみた背面図で、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。これらの図に示されるように、周壁部３４からは、ガス雰囲気空間３８に対し、水平方向に不活性ガスまたは還元ガスが供給され、補給路４２からは、ガス雰囲気空間３８の上下方向に対し、下部側から上方に向けて、不活性ガスあるいは還元ガスが供給される。
【００５６】
上記構成の作用について、図８を用いて説明する。以下では、図１から図７の要素と同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。また、以下では図１から図７の符号を用いて説明する。
【００５７】
図８（ａ）は、比較のために周壁部３４からのみ不活性ガスあるいは還元ガスが供給され、補給路４２がない構成の場合について、ガス雰囲気空間３８に、外乱によって、外部から外気、すなわち酸素を含む空気が侵入した場合の様子を示す図である。ここでは、周壁部３４からのみ不活性ガスあるいは還元ガスが供給されるので、外乱によって侵入する空気によって、ガス雰囲気空間３８において不活性ガスあるいは還元ガスで満たされたガス充満空間３９が狭められる。外乱によって空気が侵入するのは、ガス雰囲気空間３８の開口側で、図８（ａ）の例では、ガス雰囲気空間３８の上側からと下側から空気が侵入する。したがって、ガス充満空間３９は、ガス雰囲気空間３８の中央部分にのみ限定され狭められることになる。
【００５８】
図８（ｂ）は、同様に外乱によって外気が侵入する場合で、補給路４２からも不活性ガスあるいは還元ガスが供給されるときの様子を示す図である。ここでは、周壁部３４からの不活性ガスあるいは還元ガスの供給と別系統の補給路４２によって、ガス雰囲気空間３８の下方から上方に向かって不活性ガスあるいは還元ガスが供給される。したがって、ガス充満空間３９は、ガス雰囲気空間３８の全域に及ぶようにできる。
【００５９】
このように、補給路４２によって、不活性ガスあるいは還元ガスを供給することで、ガス充満空間３９をガス雰囲気空間３８の全域に及ぶようにできる。これにより、ワイヤ３の先端のボール５の形成を、不活性ガスあるいは還元ガスが十分供給されたガス雰囲気空間３８の中で行うことができる。したがって、ワイヤ３の先端のボール５形成によってワイヤ３、ボール５の酸化等を抑制することができる。
【００６０】
上記のように、不活性ガスあるいは還元ガスの雰囲気が必要なのは、ワイヤ３の先端にボール５を形成するときである。したがって、制御部５０は、放電部Ｉ／Ｆ５８に対し、ボール形成のための放電指示を出すことに同期して、ガス供給部Ｉ／Ｆ６０に、周壁部３４と共に補給路４２に不活性ガスあるいは還元ガスを供給する指示を与えるものとすることができる。ここで、同期とは、双方の指示が時間的に一致することのほかに、一方の指示に対し、他方の指示が一定の遅延時間を有して行われる遅延同期関係を含む。例えば、放電指示に先立ち、ガス供給部Ｉ／Ｆ６０にガス供給指示を与え、ガス雰囲気空間３８に充満ガス空間が十分に形成される遅延時間ののち、実際の放電指示を実行させるものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明のワイヤボンディング装置におけるボール形成装置の一実施の形態を示し、 （ａ）は縦断面図、 （ｂ）は横断面図、 （ｃ）はキャピラリが下降した状態の縦断面図である。
【図２】図１における正面図である。
【図３】本発明に係る実施の形態のボンディング装置の斜視図である。
【図４】本発明に係る実施の形態のボンディング装置のブロック図である。
【図５】本発明に係る実施の形態において、ガス雰囲気空間付近の破断図である。
【図６】本発明に係る実施の形態において、トーチ部を説明する図である。
【図７】本発明に係る実施の形態において、ガス雰囲気空間の様子を説明する図である。
【図８】本発明に係る実施の形態の作用を説明する図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  ボンディングアーム、２  キャピラリ、３  ワイヤ、４  電気トーチ、５  ボール、６  ボンド点、１０  ガス雰囲気形成手段、１１  内壁部、１２  ガス噴出口、１３  中空部、１４  外壁部、１５  パイプ、１８  ボンディング対象、２０  ボンディング装置、２２  キャリア、２４  ボンディングヘッド部、２６  位置決め用カメラ、３０  可動体、３２  可動アーム、３４  周壁部、３６  内壁面、３８  ガス雰囲気空間、３９  ガス充満空間、４０  トーチ部、４２  補給路、５０  制御部、５２  ＣＰＵ、５４  撮像Ｉ／Ｆ、５６  移動機構Ｉ／Ｆ、５８  放電部Ｉ／Ｆ、６０  ガス供給部Ｉ／Ｆ、６２  可動体退避Ｉ／Ｆ、６４  記憶装置。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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