(57)【要約】【課題】  超音波振動子に流れる電流を一定化して、ボンディング品質の安定化を図ることが可能な超音波ボンディング装置および超音波ボンディング方法を提供すること。【解決手段】  ＣＰＵ２からの指令値により発振出力部３から一定電圧を発生させ超音波振動子４を励振させて、この時の電流値を電流検出器６で検出し、検出した電流値と予めＲＯＭ８に記憶されている電流基準値とを比較して、検出した電流値と電流基準値との差が許容値を超える場合には、指令値に対応する超音波振動子４に印加する電圧を減らすようにして、超音波振動子４に印加する電圧を求め、求めた電圧に相当する指令値で超音波振動子４を駆動するようにする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にキャピラリが取り付けられた超音波振動子と、該超音波振動子に超音波を印加する超音波発生装置とを備えたボンディング装置であって、前記超音波発生装置は、演算制御手段と、記憶手段と、電圧発生手段と、電流検出手段とを有し、前記演算制御手段からの指令値により前記電圧発生手段から一定電圧を発生させて前記超音波振動子を励振させて、この時の電流値を前記電流検出手段により検出して、検出した電流値と予め前記記憶手段に記憶されている電流基準値とを比較して、検出した電流値と電流基準値との差が許容値を超える場合には、検出した電流値と電流基準値との差が許容値以内となるように、指令値に対応する前記超音波振動子に印加する電圧を減らすようにして、前記演算制御手段からの指令値に対応する前記超音波振動子に印加する電圧を求め、求めた電圧に相当する指令値により前記電圧発生手段から電圧を発生させて前記超音波振動子に印加して、前記超音波振動子に流れる電流値を一定化するようにしたことを特徴とする超音波ボンディング装置。
【請求項２】
前記電圧発生手段は、前記演算制御手段からの指令値に応じた電圧を超音波振動子に印加するようにしたことを特徴とする請求項１記載の超音波ボンディング装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記超音波振動子の印加電圧に対する電流値のばらつきの最小値を上まることのない一次関数データとして記憶していることを特徴とする請求項１記載の超音波ボンディング装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記超音波振動子の印加電圧に対する電流値のばらつきの最小値を上まることのない一次関数データの係数値を変えて複数個記憶していることを特徴とする請求項１記載の超音波ボンディング装置。
【請求項５】
前記演算制御手段は、前記記憶手段に複数個記憶された一次関数データの中から最適な一次関数データを選択するようにしたことを特徴とする請求項１記載の超音波ボンディング装置。
【請求項６】
先端にキャピラリが取り付けられた超音波振動子と、該超音波振動子に超音波を印加する超音波発生装置とを備え、前記超音波発生装置は、演算制御手段と、記憶手段と、電圧発生手段と、電流検出手段とを有し、前記演算制御手段からの指令値により前記電圧発生手段から一定電圧を発生させて前記超音波振動子を励振させて、この時の電流値を前記電流検出手段により検出して、検出した電流値と予め前記記憶手段に記憶されている電流基準値とを比較して、検出した電流値と電流基準値との差が許容値を超える場合には、検出した電流値と電流基準値との差が許容値以内となるに、指令値に対応する前記超音波振動子に印加する電圧を減らすようにして、前記演算制御手段からの指令値に対応する前記超音波振動子に印加する電圧を求め、求めた電圧に相当する指令値により前記電圧発生手段から電圧を発生させて前記超音波振動子に印加して、前記超音波振動子に流れる電流値を一定化するようにしたことを特徴とする超音波ボンディング方法。
【請求項７】
前記電圧発生手段は、前記演算制御手段からの指令値に応じた電圧を超音波振動子に印加するようにしたことを特徴とする請求項６記載の超音波ボンディング方法。
【請求項８】
前記記憶手段は、前記超音波振動子の印加電圧に対する電流値のばらつきの最小値を上まることのない一次関数データとして記憶していることを特徴とする請求項６記載の超音波ボンディング方法。
【請求項９】
前記記憶手段は、前記超音波振動子の印加電圧に対する電流値のばらつきの最小値を上まることのない一次関数データの係数値を変えて複数個記憶していることを特徴とする請求項６記載の超音波ボンディング方法。
【請求項１０】
前記演算制御手段は、前記記憶手段に複数個記憶された一次関数データの中から最適な一次関数データを選択するようにしたことを特徴とする請求項６記載の超音波ボンディング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波振動子の先端に取り付けられたボンディングツールによりボンディングを行う超音波ボンディング装置および超音波ボンディング方法に関し、特にボンディング品質の安定化を図ることが可能な超音波ボンディング装置および超音波ボンディング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップ上の接続電極とパッケージの外部リードの間をボンディングワイヤで接続する際に、超音波振動が用いられている。また、ボンディングワイヤを使用しないで、半導体チップ上に形成した表面電極と基板上に形成したリードどうしを対向させて接合を行うフェイスダウンボンディングにも超音波振動が用いられている。超音波振動を用いた接合は、超音波振動子の先端に取り付けられたキャピラリ等に圧力とともに超音波振動を印加して行われる。また、接合時に半導体チップ等を加熱して行うこともある。
【０００３】
従来、超音波振動子を駆動して超音波ボンディングを行う際に、超音波振動子に印加する電圧を一定値に保った場合でも、被ボンディング部品（半導体チップ、基板等）の加熱で発生する輻射熱による超音波ホーンの伸縮およびボンディングツールの交換での超音波ホーンの締め付け状態等により、発振時の超音波振動子に流れる電流値が変動するという問題があった。これは、毎回の発振時における超音波振動子の印加電圧値が同じであっても、超音波振動子のホーンの温度特性およびホーンへのキャピラリもしくはコレットの締め付け状態により、超音波振動子のインピーダンスが時間の経過につれて変動するためである。
【０００４】
発振時の超音波振動子に流れる電流値が変動すると、ボンディング性の良し悪しを判定する際の測定項目であるパッドと金ボールまたはパッドとリードの剥離強度のばらつきが生じることがあるため、超音波振動子に流れる電流値の安定化が必要となる。
【０００５】
このため、超音波振動子の電流のばらつきを軽減した従来の超音波ボンディング装置が開示されている。例えば、超音波振動子を励振させ、この可変された周波数毎の電流値を電流検出手段により検出してデータとして記憶手段に記憶させ、この記憶されたデータから共振周波数を求めて選択度Ｑ０を算出し、これと予め記憶手段に記憶されている選択度Ｑとを比較することによってボンディングツールの装着状態の良否を判定できるようにしたボンディングツール装着状態判定装置が、特許文献１に開示されている。
【０００６】
また、ボンディングツールを空中発振させて指令電圧と振動子に作用する電力または電流と相関関係を示す振動子駆動特性を求めるキャリブレーションを随時行い、求められた振動子駆動特性と予め設定されたボンディング条件により指定される指定電圧に基づいて、振動子駆動回路に出力される指令電圧を設定する超音波ボンディング装置が特許文献２に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特許第２７７００９４号
【特許文献２】特開２００２−２６１１２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示された方法では、超音波振動子の印加電圧対電流または印加電圧対電力の両方、もしくはいずれかの特性データを事前に取得し、取得したデータを保存するための記憶手段を必要とし、また、振動振幅等の出力レンジが異なる超音波振動子に交換する都度、新たな事前データの取得による記憶データの更新という煩雑な作業が生じていた。
【０００９】
また、特許文献１に開示されたボンディングツール装着状態判定装置は、キャピラリ等のボンディングツールを交換した際の装着状態の良否を超音波振動子のインピーダンスの比較により自動的に判断するものであるが、超音波振動子のインピーダンスの測定に時間を要するため、短時間で超音波振動子の電流のばらつきを判断することができなかった。また、超音波振動子の電流を安定化する方策に関しては言及されていない。
【００１０】
また、ボンディング中のＩＣチップの縮小化に伴い、小パッド上に小ボールをボンディングすることが必要となり、超音波振動子は振動状態の変動がなく、常に安定していることが求められている。
【００１１】
そこで本発明は、超音波振動子に流れる電流と、前もって設定した電流補正基準テーブルのデータとの比較を行い、振動子に流れる電流と電流補正基準テーブルのデータとの差が所定の範囲内に収まるように、振動子の印加電圧を選定して、振動子に流れる電流を一定化して、ボンディング品質の安定化を図ることが可能な超音波ボンディング装置および超音波ボンディング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による超音波ボンディング装置は、先端にキャピラリが取り付けられた超音波振動子と、該超音波振動子に超音波を印加する超音波発生装置とを備えたボンディング装置であって、前記超音波発生装置は、演算制御手段と、記憶手段と、電圧発生手段と、電流検出手段とを有し、前記演算制御手段からの指令値により前記電圧発生手段から一定電圧を発生させて前記超音波振動子を励振させて、この時の電流値を前記電流検出手段により検出して、検出した電流値と予め前記記憶手段に記憶されている電流基準値とを比較して、検出した電流値と電流基準値との差が許容値を超える場合には、検出した電流値と電流基準値との差が許容値以内となるように、指令値に対応する前記超音波振動子に印加する電圧を減らすようにして、前記演算制御手段からの指令値に対応する前記超音波振動子に印加する電圧を求め、求めた電圧に相当する指令値により前記電圧発生手段から電圧を発生させて前記超音波振動子に印加して、前記超音波振動子に流れる電流値を一定化するようにしたものである。
【００１３】
また、本発明による超音波ボンディング装置の前記電圧発生手段は、前記演算制御手段からの指令値に応じた電圧を超音波振動子に印加するようにしたものである。
【００１４】
また、本発明による超音波ボンディング装置の前記記憶手段は、前記超音波振動子の印加電圧に対する電流値のばらつきの最小値を上まることのない一次関数データとして記憶しているものである。
【００１５】
また、本発明による超音波ボンディング装置の前記記憶手段は、前記超音波振動子の印加電圧に対する電流値のばらつきの最小値を上まることのない一次関数データの係数値を変えて複数個記憶しているものである。
【００１６】
また、本発明による超音波ボンディング装置の前記演算制御手段は、前記記憶手段に複数個記憶された一次関数データの中から最適な一次関数データを選択するようにしたものである。
【００１７】
また、本発明による超音波ボンディング方法は、先端にキャピラリが取り付けられた超音波振動子と、該超音波振動子に超音波を印加する超音波発生装置とを備え、前記超音波発生装置は、演算制御手段と、記憶手段と、電圧発生手段と、電流検出手段とを有し、前記演算制御手段からの指令値により前記電圧発生手段から一定電圧を発生させて前記超音波振動子を励振させて、この時の電流値を前記電流検出手段により検出して、検出した電流値と予め前記記憶手段に記憶されている電流基準値とを比較して、検出した電流値と電流基準値との差が許容値を超える場合には、検出した電流値と電流基準値との差が許容値以内となるに、指令値に対応する前記超音波振動子に印加する電圧を減らすようにして、前記演算制御手段からの指令値に対応する前記超音波振動子に印加する電圧を求め、求めた電圧に相当する指令値により前記電圧発生手段から電圧を発生させて前記超音波振動子に印加して、前記超音波振動子に流れる電流値を一定化するようにしたものである。
【００１８】
また、本発明による超音波ボンディング方法の前記電圧発生手段は、前記演算制御手段からの指令値に応じた電圧を超音波振動子に印加するようにしたものである。
【００１９】
また、本発明による超音波ボンディング方法の前記記憶手段は、前記超音波振動子の印加電圧に対する電流値のばらつきの最小値を上まることのない一次関数データとして記憶しているものである。
【００２０】
また、本発明による超音波ボンディング方法の前記記憶手段は、前記超音波振動子の印加電圧に対する電流値のばらつきの最小値を上まることのない一次関数データの係数値を変えて複数個記憶しているものである。
【００２１】
また、本発明による超音波ボンディング方法の前記演算制御手段は、前記記憶手段に複数個記憶された一次関数データの中から最適な一次関数データを選択するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による超音波ボンディング装置およびボンディング方法によれば、ボンディングでの輻射熱による超音波ホーンの伸縮およびボンディングツールの交換時の超音波ホーンの締め付け状態等よる超音波振動子のインピーダンスの時間変動の影響を受けることなしに、発振時の超音波振動子の電流を一定に保つことができるため、半導体製造装置であるワイヤーボンダーやフリップチップボンダーに応用された際には、そのボンディング性の良し悪しを判定する際の測定項目である剥離強度のばらつきが低減される。このため、超音波ボンディングのボンディング品質の安定性を向上することが可能となる。
【００２３】
また、従来の超音波ボンディング装置のように、事前にデータを取得し保存するための記憶手段を要すると共に、出力レンジの異なる超音波振動子に交換する都度、新たな事前データの取得による記憶データの更新作業が不要となり、装置の稼働率をあげることができる。
【００２４】
また、本発明による超音波ボンディング装置およびボンディング方法は、超音波振動子の電流を一定にする補正動作において、補正に必要な基準電流値を読み出し、検出した電流とを比較して、超音波振動子の電流を基準電流値になるように印加電圧を決めるため、補正動作の処理が単純であり、高速に処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明による超音波ボンディング装置および超音波ボンディング方法の実施の形態について図１を参照して説明する。なお、本発明による超音波ボンディング装置および超音波ボンディング方法は、超音波振動子に流れる電流と、前もって設定した電流補正基準テーブルのデータとの比較を行い、振動子に流れる電流と電流補正基準テーブルのデータとの差が所定の範囲に収まるように超音波振動子に印加する電圧を求め、求めた電圧で超音波振動子を駆動することにより超音波振動子に流れる電流値を一定化して、ホーンの温度特性およびボンディングツールのホーンへの締め付け状態等による超音波振動子の電流値の変動を軽減するものである。
【００２６】
図１は、本発明に係る超音波ボンディング装置の構成を示す図である。図１に示すように、超音波ボンディング装置は、先端にボンディングツールとしてのキャピラリ４ａが取り付けられた超音波振動子４と超音波振動子４を駆動する超音波発生装置１とから構成されている。なお、超音波振動子４は、超音波発生装置１の出力端子Ｓ１、Ｓ２を介して一定周波数の電圧が印加されるようになっている。
【００２７】
超音波振動子４は、先端にキャピラリ４ａが取り付けられた超音波ホーンと、超音波ホーンに超音波振動を伝達する振動子とから構成されている。
【００２８】
超音波発生装置１は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路からなる演算制御手段手段としてのコンピュータ（以下にＣＰＵと記す）２と、Ｄ／Ａ変換器３ａと所定の周波数の信号を発生する発振部３ｂおよび振動子を駆動するための電力増幅を行う増幅器３ｃとからなる電圧発生手段としての発振出力部３と、超音波振動子４に流れる電流を検出する電流検出手段としての電流検出器６と、Ａ／Ｄ変換器７と、記憶手段としてのＲＯＭ（リードオンリーメモリ）８とから構成されている。
【００２９】
超音波発生装置１のＣＰＵ２は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路からなり、メモリに超音波発生装置１の演算および制御を行うためのプログラムを内蔵している。発振出力部３の発振部３ｂは、ＣＰＵ２からのデジタル値により発振する周波数が決定され、例えば６０ＫＨｚの周波数の信号を発生して増幅器３ｃに出力する。これにより、発振部３ｂはＣＰＵ２により発生する周波数が制御されるようになっている。
【００３０】
発振出力部３のＤ／Ａ変換器３ａは、ＣＰＵ２から出力される発振出力電圧に相当するデジタルデータをアナログ信号に変換して増幅器３ｃに出力する。発振出力部３の増幅器３ｃは、超音波振動子４を駆動するための電力増幅を行うものであり、発振部３ｂからの所定の周波数の信号を増幅する。なお、増幅器３ｃでの信号の増幅度は、Ｄ／Ａ変換器３ａからのアナログ信号の大きさに比例したものとなっている。
【００３１】
電流検出器６は、超音波振動子４に流れる電流を検出するものであり、図１に示す出力端子Ｓ２を通して電流が検出される。この電流検出器６は、抵抗等で構成されており、また接地されている。電流検出器６で検出された電流は、Ａ／Ｄ変換器７に出力される。Ａ／Ｄ変換器７は、電流検出器６からの電流をデジタル値に変換して、ＣＰＵ２に出力する。ＣＰＵ２は、Ａ／Ｄ変換器７からのデジタル値を読み出すことができるようになっている。
【００３２】
記憶手段としてのＲＯＭ８は、超音波振動子４に流れる電流を一定化するための各ＵＳデータに対する電流値の基準データを記憶したものである。なお、記憶手段としてのＲＯＭ８は、データを記憶して、記憶したデータをＣＰＵ２が読み出すだけのものでるが、書き換え可能なメモリを使用してもよい。
【００３３】
次に、上記構成よりなる超音波ボンディング装置に於ける、超音波振動子４に印加する電圧を規定する設定データに対して、超音波振動子４に流れる電流値を一定化するための実施形態について説明する。
【００３４】
最初に、超音波振動子４の印加電圧に対する超音波振動子４に流れる電流値を、予め本超音波発生装置以外の測定器によって取得する。測定は、超音波振動子４がワークに触れずに空中で発振を行って、複数の超音波振動子４に対して行う。また、測定は、印加電圧を可変して行う。測定した印加電圧に対する電流値を統計的手法に基づいて電流値のばらつきの範囲を推定して、ばらつきの範囲内での電流の最小値を算出する。
【００３５】
超音波振動子４は、超音波振動の伝達のため共振モードの長さが正確に規定されているが、ホーンの加工精度、材質の均一性等によりインピーダンスが一定とは成らず、各超音波振動子４に、特性の個体差が見られる。このため複数の超音波振動子４の電流値を測定して、超音波振動子４の電流特性のばらつきの範囲を統計的手法に基づいて推定するようにしている。
【００３６】
次に、複数の超音波振動子４で測定した印加電圧に対する電流の最小値を、１次関数に変換する。１次関数はｙ＝ａ×ｘ＋ｂで表され、１次関数の傾きａおよび切片ｂが求められる。ｘは、印加電圧に相当し、ｙは印加電圧に対する電流値を表す。また、傾きａおよび切片ｂを係数値とする。
【００３７】
算出した１次関数を超音波振動子４の電流値を一定化する際の電流補正基準用のテーブルとして使用するようにする。補正基準用のテーブルは図１に示すＲＯＭ８に記憶されて、超音波振動子４の印加電圧に相当するＵＳデータに対して基準となる電流値を規定している。
【００３８】
図２は、ＲＯＭ８に記憶されているデータの内容をグラフ化して示したものである。図２に示すように、印加電圧に相当するＵＳデータに対して超音波振動子４に流れる電流の基準値としてのデータが記憶されている。図２に示すように、ＵＳデータＤ１に対する電流の基準値はＩＲ１となる。なお、ＲＯＭ８は、一次関数で示される傾きａおよび切片ｂの値を記憶している。
【００３９】
次に、ＣＰＵ２から出力されるＵＳデータと超音波振動子４に印加される電圧との関係について述べる。図３は、ＵＳデータと、発振出力部３の増幅器３ｃから出力される電圧との関係を示すグラフである。なお、ＵＳデータは、ボンディング時に超音波振動子に印加する電圧の大きさを示すデータである。
【００４０】
図３に示すように、ＣＰＵ２から出力されるＵＳデータをＤ１を設定したときには、増幅器３ｃより電圧ｖ１が出力するようになっている。ＵＳデータは、Ｄ／Ａ変換器３ａに出力されて、Ｄ／Ａ変換器３ａは、ＵＳデータの大きさに直線的に比例した電圧を増幅器３ｃに出力し、増幅器３ｃは、Ｄ／Ａ変換器３ａの電圧に応じた増幅を行い、電圧ｖ１として超音波振動子４に印加する。これにより、ＵＳデータに対する増幅器３ｃからの出力電圧が一義的に決定される。なお、電流補正基準用のテーブルは、印加電圧に対して算出されたものであるが、本超音波発生装置１では、超音波振動子４に印加する電圧は、ＣＰＵ２から出力されるＵＳデータに基づいて制御されるため、印加電圧に代えてＵＳデータに対する電流補正基準用のテーブルとして使用する。以上述べた電流補正基準用のテーブルをＲＯＭ８に記憶しておく。
【００４１】
次に、超音波ボンディング装置は、予め設定されたＵＳデータによる超音波ボンディングを開始する前に、超音波振動子４の電流値の変動に対応するための補正の動作を行う。補正の動作は、ボンディングを行う図示せぬワークに触れずに空中で予め設定されたＵＳデータによる発振を行い、その際の超音波振動子４を流れる電流値を検出する。また、ＵＳデータに対して超音波振動子４に流れるべき基準電流値を図１に示すＲＯＭ８から読み出して、検出した電流値とＲＯＭ８から読み出した基準電流値との比較を行い、変動幅の大小を判定する。変動幅が大の場合は変動幅が小となるようにＵＳデータを小さくして再度発振を行って、超音波振動子４を流れる電流値を検出して、検出した電流値とＲＯＭ８から読み出した基準電流値との変動幅の比較を行い、変動幅が小となるまでこの動作を繰り返す。
【００４２】
このとき得られたＵＳデータをボンディング時に使用することにより、空中での（無負荷時の）超音波振動子４を流れる電流値を一定化することができる。
【００４３】
以上述べた、超音波振動子の補正動作を図４および図５を用いて説明する。図４は、予め設定されたＵＳデータに対して超音波振動子４に流れる電流の一定化を行うための補正動作のフローチャートを示す図である。図５は、補正動作を電流補正基準テーブルを使用して説明した図である。
【００４４】
なお、補正動作はＣＰＵ２に内蔵されたメモリに記憶しているプログラムに基づいて実行される。
【００４５】
また、ボンディング時のＵＳデータは前もって図示せぬ外部の操作手段により設定されており、ＣＰＵ２のメモリに記憶されている。また、超音波振動子４のボンディングツールは、ワークに触れずに空中で発振可能な状態に設定されている。
【００４６】
最初に、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ８に記憶された電流補正基準テーブルより、図５に示すＵＳデータＤ１に対する電流基準データＩＲ１を読み出す。なお、電流補正基準テーブルは、ＲＯＭ８上に一次関数における傾きａと切片ｂを係数として記憶しており、傾きａと切片ｂを読み出して、一次関数にＵＳデータＤ１を代入して、基準データＩＲ１を算出する（ステップＳ１）。算出した基準データＩＲ１を一時的にメモリに記憶する。
【００４７】
ＣＰＵ２は、Ｄ／Ａ変換器３ａにＵＳデータＤ１を出力する（ステップＳ２）。Ｄ／Ａ変換器３ａは、ＵＳデータＤ１に相当する電圧に変換して増幅器３ｃに入力し、増幅器３ｃは、所定の周波数を有し、入力された電圧に応じた電圧を超音波振動子４に印加する（ステップＳ３）。超音波振動子４は、空中で振動する。この時の超音波振動子４を流れる電流を電流検出器６で検出して、ＣＰＵ２はＡ／Ｄ変換器７から電流データＩＤ１を読み出して、一時的に記憶しておく（ステップＳ４）。
【００４８】
次に、ＣＰＵ２は、電流データＩＤ１と基準データＩＲ１との減算（ＩＤ−ＩＲ１）を行い、その差ｄ（図５に示す）が許容値Ｉｅより小さいかをチェックする（ステップＳ５）。ＩＤ−ＩＲ１＜Ｉｅ場合は、ＵＳデータＤ１をメモリに記憶して、次回の超音波ボンディング時のＵＳデータとして使用する（ステップＳ６）。また、ステップＳ５においてＩＤ−ＩＲ１の差がＩｅ以上の場合には、ＵＳデータＤをΔＤだけ減じて、ΔＤだけ減じた値をＵＳデータＤ１とする（ステップＳ７）。ΔＤだけ減じたＵＳデータＤ１により再度ステップＳ２からの動作を繰り返す。これにより、ステップＳ６で求められたＤ１を次回の超音波ボンディング時のＵＳデータとして使用することにより、超音波振動子４を流れる電流値をＩＲ１に一定化することができる。
【００４９】
これにより、次回の超音波ボンディング時にはＵＳデータを図４に示す補正動作によって入手したＵＳデータを超音波ボンディング装置に設定することにより、超音波振動子４に流れる電流値を一定化することができる。
【００５０】
また、予め設定されるＵＳデータが例えばＤ１からＤ２に変更された場合には、図５に示すＵＳデータの値をＤ２に変更し、図４に示すのステップＳ１における基準電流値データＩＲ２として図４に示すのフローチャートに基づいて処理することによって、ＵＳデータＤ２の値が得られ、この値を超音波ボンディング装置に設定する。これにより、ＵＳデータが例えば図５に示されるようにＤ１からＤ２に変更された場合でも、次回の超音波ボンディング時には超音波振動子４に流れる電流値を一定化することができる。
【００５１】
以上述べたように本発明においては、電流を一定化するための、印加電圧に対する電流基準データを直線である一次関数をもって定義しているため、従来の装置のように、都度、超音波振動子４の印加電圧対電流特性を測定し、測定したデータを記憶する必要がない。
【００５２】
さらに、ＲＯＭ８に記憶されているデータテーブルは、超音波振動子４の印加電圧対電流特性を他の測定器によって複数組サンプルし取得しておくことにより、それらの個体差、すなわち特性のばらつきの範囲内を統計的手法にもとづいて推定し、このばらつきの範囲内の最小値を上回ることのないデータとして設定するようにしている。なお、印加電圧対電流特性のばらつきの範囲内の平均値として設定することも可能であるが、例えばＵＳデータが図５に示すＤ３のようにＵＳデータが大きいときは、ＵＳデータの設定可能な範囲を超えてしまうことがある。このため、ばらつきの範囲内の最小値として設定することにしている。
【００５３】
また、図６は、ＲＯＭ８に３種類の一次関数である電流補正基準テーブルを記憶した例を示す。図６に示すように３種類の電流補正基準テーブル（図６に示すＡ，Ｂ，Ｃ）は、超音波振動子に流れる電流を一定化する際の各ＵＳデータに対して適用できる電流値の領域を有している（図６に各領域を斜線で示す）。実際の電流補正動作時には、予め設定されたＵＳデータでどの領域の電流値を示したかを知ることで、どの電流補正基準テーブルを使用するかを決定する。決定した電流補正基準テーブルに基づいて、図４に示す補正動作を行って、超音波に流す電流を一定化する。
【００５４】
これによって、印加電圧対電流特性が未知である先端にキャピラリもしくはコレットが取り付けられた超音波振動子４が本超音波発生装置に接続された際においても、超音波振動子４に流れる電流値の値を最適化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る超音波ボンディング装置の構成を示す図である。
【図２】ＲＯＭに記憶されているデータの内容をグラフ化して示した図である。
【図３】ＵＳデータと発振出力部の増幅器から出力される電圧の関係を示すグラフである。
【図４】予め設定されたＵＳデータに対して超音波振動子に流れる電流値を一定化を行うための補正動作のフローチャートを示す図である。
【図５】補正動作を電流補正基準テーブルを使用して説明した図である。
【図６】各ＵＳデータに対する３種類の電流補正基準テーブルを示し、また、各電流補正基準テーブルで使用する領域を示したグラフである
【符号の説明】
【００５６】
１    超音波発生装置
２    ＣＰＵ
３    発振出力部
３ａ  Ｄ／Ａ変換器
３ｂ  発振部
３ｃ  増幅器
４    超音波振動子
４ａ  キャピラリー
６    電流検出部
７    Ａ／Ｄ変換器
８    ＲＯＭ（メモリ）
Ｓ１，Ｓ２  出力端子
【図１】
2005166933.tif 000003
【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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