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JP5152159B2 - Tool inspection method, inverter manufacturing method - Google Patents
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Description

本発明は、交換可能なツールと、超音波発振子とを備え、基盤にワイヤを接合するワイヤボンド装置であって、該ツールを新たなツールに交換した後に、交換後のツールの取付状態を検査するツール検査方法に関する。   The present invention is a wire bonding apparatus that includes a replaceable tool and an ultrasonic oscillator and joins a wire to a base, and after the tool is replaced with a new tool, the mounting state of the tool after replacement is changed. The present invention relates to a tool inspection method for inspection.

図１２に、ワイヤボンド装置１００の一部分であるヘッド部１０２の断面図を示す。
ヘッド部１０２は、超音波発振子１０６を備え、半導体チップの基盤を基盤上に掲載した後に、基盤にワイヤを接合するための機械である。ヘッド部１０２が有する、ツール１０４、ガイド１１３、カッター１０８は、ワイヤボンド装置１００の使用により摩耗するため、定期的な交換を必要とする。
しかし、ツール１０４を新たなツール１１４に交換する際に、その取付方法により取付不良状態が発生することがあるため、新たなツール１１４の取付状態を検査する必要がある。 FIG. 12 shows a cross-sectional view of the head unit 102 which is a part of the wire bonding apparatus 100.
The head unit 102 includes an ultrasonic oscillator 106, and is a machine for bonding a wire to the substrate after the semiconductor chip substrate is placed on the substrate. Since the tool 104, the guide 113, and the cutter 108 of the head unit 102 are worn by use of the wire bonding apparatus 100, they need to be periodically replaced.
However, when the tool 104 is replaced with a new tool 114, an attachment failure state may occur depending on the attachment method. Therefore, it is necessary to inspect the attachment state of the new tool 114.

そのため、ツール１１４に交換後、ツール１１４の取付状態を検査する方法として、本出願人は、図５に示すツール検査方法Ｓ２０を実施してきた。
図５に、ツール検査方法Ｓ２０の手順を示したフロー図を示す。
図５に示すように、ツール検査方法Ｓ２０では、はじめに生産を中断（Ｓ１）し、作業者が、ツール１０４を取り外し（Ｓ２）、新たなツール１１４を取付ける（Ｓ３）。作業者が超音波発振子１０６を使って超音波をヘッド部１０２に加え、ツール１１４についての超音波発振テスト（Ｓ４）を行う。超音波発振テストによるツール１１４の共振周波数、インピーダンスを計測、測定チェックする（Ｓ５）。共振周波数、インピーダンスが、規定範囲外のときには、ツール１１４を取り外し（Ｓ２）、再度ツール１１４の取付を行う。
超音波発振テストによる共振周波数、インピーダンスを計測、測定チェックをし（Ｓ５）、規定範囲内のときには、ツール１１４をそのままの状態で使用し、インバータの生産を再開する（Ｓ６）。 Therefore, as a method for inspecting the attachment state of the tool 114 after replacement with the tool 114, the present applicant has performed the tool inspection method S20 shown in FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the tool inspection method S20.
As shown in FIG. 5, in the tool inspection method S20, production is first interrupted (S1), and the operator removes the tool 104 (S2) and attaches a new tool 114 (S3). An operator applies ultrasonic waves to the head unit 102 using the ultrasonic oscillator 106, and performs an ultrasonic oscillation test (S4) for the tool 114. The resonance frequency and impedance of the tool 114 are measured and checked by an ultrasonic oscillation test (S5). When the resonance frequency and impedance are outside the specified range, the tool 114 is removed (S2), and the tool 114 is attached again.
The resonance frequency and impedance are measured and checked by the ultrasonic oscillation test (S5), and if within the specified range, the tool 114 is used as it is, and the production of the inverter is resumed (S6).

一方、特許文献１には、超音波発振テストによるツール１１４の第２交流電流が、あらかじめ定義された第１交流電流と異なる場合に、第１交流電流と同じになるように第２交流電流を修正する、ツール検査方法Ｓ３０（図示しない。）がある。
ツール検査方法Ｓ３０は、あらかじめ、ツール１０４を、ワイヤ又はワイヤボールを取り付けない空の状態で動作させ、第１交流電流を超音波変換器に印加し記憶させておく。次に、ツール１１４を取付後、ワイヤ又はワイヤボールを取り付けない空の状態で動作させ、第２交流電流を超音波変換器に印加し記憶させる。第１交流電流と第２交流電流を比較し、第２交流電流が第１交流電流と異なる場合には、ツール１１４の取付後の交流電流がツール１１４の交流電流と同じになるように修正する。 On the other hand, in Patent Document 1, when the second AC current of the tool 114 by the ultrasonic oscillation test is different from the first AC current defined in advance, the second AC current is set to be the same as the first AC current. There is a tool inspection method S30 (not shown) to be corrected.
In the tool inspection method S30, the tool 104 is operated in an empty state in which no wire or wire ball is attached, and the first alternating current is applied to the ultrasonic transducer and stored in advance. Next, after the tool 114 is attached, the tool 114 is operated in an empty state where no wire or wire ball is attached, and the second alternating current is applied to the ultrasonic transducer and stored. The first AC current and the second AC current are compared. If the second AC current is different from the first AC current, the AC current after the tool 114 is attached is corrected to be the same as the AC current of the tool 114. .

特開２００３−１３３３６３号公報JP 2003-133363 A 特開平８−２０３９５５号公報JP-A-8-203955 特開２００２−２６１１２９号公報JP 2002-261129 A

しかしながら、従来の図５に示すツール検査方法Ｓ２０、及び、特許文献１に記載するツール検査方法Ｓ３０には、以下の問題があった。
ツール検査方法Ｓ２０では、ツール１１４の交換後に行う超音波発振テストは、実際に使用する基盤及びワイヤを使用しない空の状態で動作させるテストである。基盤及びワイヤが取り付けられていない状態で超音波発振子テストを行うため、ツールが無負荷で発振（空中発振）させて安定した状態での周波数とインピーダンスの計測、想定のチェックとなる。そのため、ツールの重量、組成の僅かな違いや、装置内の他の部品（カッター、ガイド等）との接触による不良状態（以下「取付不良状態」とする。）を検出することができなかった。
また、ツール検査方法Ｓ３０もツール検査方法Ｓ２０と同様に、ツール１１４の交換後に行う超音波発振テストは、実際に使用する基盤及びワイヤを使用しない空の状態で動作させるテストである。基盤及びワイヤが取り付けられない状態で超音波発振子テストを行うため、ツールが無負荷で発振（空中発振）させて安定した状態での交流電流のチェックであるため、ツールの取付不良状態を検出することができなかった。 However, the conventional tool inspection method S20 shown in FIG. 5 and the tool inspection method S30 described in Patent Document 1 have the following problems.
In the tool inspection method S20, the ultrasonic oscillation test that is performed after the tool 114 is replaced is a test that is performed in an empty state that does not use the base and wires that are actually used. Since the ultrasonic oscillator test is performed in a state where the substrate and the wire are not attached, the frequency and impedance are measured and assumed in a stable state when the tool oscillates with no load (in-air oscillation). For this reason, it was not possible to detect a slight difference in the weight and composition of the tool or a defective state (hereinafter referred to as “mounting failure state”) due to contact with other parts (cutter, guide, etc.) in the apparatus. .
Further, in the tool inspection method S30 as well as the tool inspection method S20, the ultrasonic oscillation test performed after the replacement of the tool 114 is a test that is performed in an empty state in which the base and wires that are actually used are not used. Since the ultrasonic oscillator test is performed when the board and wires are not attached, the tool oscillates under no load (oscillation in the air) and the AC current is checked in a stable state. I couldn't.

本出願人は、ツールの取付不良状態を看過すると、ワイヤボンド装置により接合された基盤とワイヤの接合部の劣化速度が速まることを、長期間の冷熱耐久試験による接合部の実質的面積劣化試験（以下「面積劣化試験」とする。）により発見した。図６に面積劣化試験の実験データを示す。図６に示すグラフは、縦軸が、基盤とワイヤの有効な電流が流れる接合部の実質的面積を示す。横軸が、寒冷限界である低温度を定時間保持した後に、熱限界である高温度を定時間保持することを１サイクルとする冷熱サイクルを繰り返した冷熱サイクル数である。
面積劣化試験において冷熱サイクルを用いるのは、北海道等の寒冷地においては、冷熱サイクルが繰り返され特に問題となるからである。例えば、本接合をインバータに適用した場合において、基盤とワイヤの接合部（実質的面積）を流れる電流が流れる。しかし、インバータ稼働時に基盤とワイヤの接合部の温度が急上昇し、その後夜間には温度が急低下する場合が想定されるときに、基盤とワイヤは、材質が異なり熱膨張率が異なるため、接合部にひび割れ等が発生する恐れがある。自然界で想定される自然の冷熱サイクルを繰り返すと、基盤とワイヤの接合部（実質的面積）が小さくなる。インバータを使用するハイブリッド自動車では、インバータは回生電流の回収のために用いられるため、基盤とワイヤの実質的面積が小さくなると、電気抵抗が大きくなるため問題となる。 Applicant overlooks the state of poor attachment of the tool, the deterioration rate of the joint between the substrate and the wire joined by the wire bond apparatus is increased, the substantial area deterioration test of the joint by a long-term thermal durability test (Hereinafter referred to as “area degradation test”). FIG. 6 shows the experimental data of the area deterioration test. In the graph shown in FIG. 6, the vertical axis represents the substantial area of the joint where an effective current between the substrate and the wire flows. The horizontal axis represents the number of cooling cycles in which a cooling cycle in which holding a high temperature, which is the thermal limit for a fixed time, is repeated for a fixed time after holding a low temperature, which is the cooling limit, for a fixed time, is repeated.
The reason why the cooling cycle is used in the area deterioration test is that, in a cold district such as Hokkaido, the cooling cycle is repeated, which causes a particular problem. For example, when this junction is applied to an inverter, a current flowing through a junction (substantial area) between the substrate and the wire flows. However, when it is assumed that the temperature of the joint between the base and wire suddenly rises when the inverter is operating, and then suddenly drops at night, the base and wire are made of different materials and have different coefficients of thermal expansion. There is a risk of cracks and the like in the part. When the natural cooling and heating cycle assumed in the natural world is repeated, the joint portion (substantial area) between the base and the wire becomes small. In a hybrid vehicle using an inverter, since the inverter is used for recovery of a regenerative current, if the substantial area of the base and the wire is reduced, the electrical resistance is increased, which is a problem.

図６のうち、四角で表す折れ線が、取付正常状態Ａであり、三角で表す折れ線が、取付不良状態Ｂである。取付正常状態Ａのうち四角で表すのは、接合部の実質的面積の平均値であり、垂直上方向に延びる線が、数値の上限値のばらつきを示し、垂直下方向に延びる線が、数値の下限値のばらつきを示す。取付不良状態Ｂのうち三角で表すのは、冷熱サイクル数の平均値であり、垂直上方向に延びる線が、数値の上限値のばらつきを示し、垂直下方向に延びる線が、数値の下限値のばらつきを示す。   In FIG. 6, a broken line represented by a square is the normal mounting state A, and a broken line represented by a triangle is the poor mounting state B. In the normal mounting state A, the square represents the average value of the substantial area of the joint, and the line extending vertically upward indicates the variation in the upper limit of the numerical value, and the line extending vertically downward is the numerical value. This shows the variation in the lower limit value. In the poor mounting state B, the triangle represents the average value of the number of thermal cycles, the line extending vertically upward indicates the variation in the upper limit value, and the line extending vertically downward is the lower limit value. Shows the variation.

図６に示すように、基盤とワイヤの接合時である冷熱サイクル数が０のときには、ツールの取付不良状態Ｂとツールの取付正常状態Ａとで、接合部で電気抵抗となる実質的面積に差はない。
しかし、冷熱サイクル数が１０００回を超えると、ツールの取付正常状態Ａと、ツールの取付不良状態Ｂとで、基盤とワイヤの接合部の実質的面積が変化する。すなわち、ツールの取付正常状態Ａでは、冷熱サイクル数が２０００回のとき、基盤とワイヤの接合部の実質的面積の最下限値Ａ２ｂが基準値Ｘを下回ることがない。さらに、ツールの取付正常状態Ａでは、冷熱サイクル数が３０００回のときであっても、基盤とワイヤの接合部の実質的面積の最下限値Ａ３ｂが基準値Ｘを下回ることがない。
それに対して、ツールの取付不良状態Ｂでは、劣化速度が速く、冷熱サイクル数が２０００回を超えると、基盤とワイヤの接合部の実質的面積の下限値Ｂ２ｂが基準値Ｘを下回る場合がある。 As shown in FIG. 6, when the number of cooling cycles at the time of joining the base and the wire is 0, the substantial area that becomes the electrical resistance at the joint portion between the poor tool attachment state B and the normal tool attachment state A. There is no difference.
However, when the number of thermal cycles exceeds 1000, the substantial area of the joint between the base and the wire changes between the normal attachment state A of the tool and the poor attachment state B of the tool. That is, in the normal attachment state A of the tool, when the number of thermal cycles is 2000, the lower limit value A2b of the substantial area of the joint between the base and the wire does not fall below the reference value X. Further, in the normal tool attachment state A, the lowest lower limit value A3b of the substantial area of the joint between the substrate and the wire does not fall below the reference value X even when the number of cooling cycles is 3000.
On the other hand, in the poorly mounted state B of the tool, when the deterioration rate is fast and the number of cooling cycles exceeds 2000, the lower limit value B2b of the substantial area of the joint between the base and the wire may be lower than the reference value X. .

ツールの取付不良状態Ｂには、第１に、ツールがガイドと接触する場合と第２に、固定ねじのトルク不足の場合の２つの場合が考えられる。本出願人は、ツールの取付不良状態Ｂにおける以上の２つの場合及び取付正常状態Ａで、冷熱耐久試験における接合部の実質的面積の劣化について、それぞれ４０００回以上の実験を重ねた。それにより、冷熱サイクル数が０のときには、ツールの取付不良状態Ｂとツールの取付正常状態Ａとで、接合部の実質的面積に差はないが、冷熱サイクル数が２０００回を超えるとツールの取付不良状態Ｂであると、基盤とワイヤの接合部の実質的面積の下限値Ｂ２ｂが基準値Ｘを下回ることがわかった。   There are two cases of the tool mounting failure state B, firstly, when the tool comes into contact with the guide, and secondly, when the torque of the fixing screw is insufficient. The present applicant repeated 4000 times or more of experiments on deterioration of the substantial area of the joint in the cold endurance test in the above two cases in the poor attachment state B of the tool and in the normal attachment state A. Thereby, when the number of cooling cycles is 0, there is no difference in the substantial area of the joint between the poorly mounted tool state B and the normal mounting state A of the tool, but when the number of cooling cycles exceeds 2000, It was found that the lower limit value B2b of the substantial area of the joint between the base and the wire was lower than the reference value X in the poor mounting state B.

そこで、本発明は、ツールの交換直後には判断できなかった取付不良状態を排除するためになされたものであり、その目的は、ツール交換時に発振子電流波形と周波数波形を取得し、ツール交換後に基盤を用い試験を行い、登録電流波形と周波数波形の波形形状の相違でツールの交換の要否を判定することができるツール検査方法、及び、インバータ製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention was made to eliminate a mounting failure state that could not be determined immediately after tool replacement, and its purpose is to acquire an oscillator current waveform and a frequency waveform at the time of tool replacement, and to replace the tool. It is an object of the present invention to provide a tool inspection method and an inverter manufacturing method capable of performing a test using a base later and determining whether or not a tool needs to be replaced based on a difference in waveform shape between a registered current waveform and a frequency waveform.

上記目的を達成するために、本発明の一態様におけるツール検査方法、及び、インバータ製造方法は、以下の構成を有する。
（１）交換可能なツールと、超音波発振子とを備え、基盤にワイヤを接合するワイヤボンド装置であって、該ツールを新たなツールに交換した後に、交換後のツールの取付状態を検査するツール検査方法において、前記ワイヤボンド装置は、登録電流波形が登録された登録波形記憶部、及び、検査電流波形を登録する検査波形記憶部を有すること、前記ツールを前記新たなツールに交換後、前記ワイヤボンド装置に前記基盤をセットし、前記ワイヤボンド装置を作動させ前記ワイヤを前記基盤に接合させる際の検査電流波形を取得し前記検査波形記憶部に記憶すること、前記登録電流波形と前記検査電流波形の波形形状を比較し、前記波形形状が一致しない場合は、前記新たなツールの取付状態不良であることを検出すること、を特徴とするものである。
（２）（１）に記載するツール検査方法において、前記取付状態不良が、前記ツールにガイドが接触している第１不良状態、又は、前記ツールの固定ねじのトルク不足である第２不良状態であること、前記第１不良状態、又は、前記第２不良状態にある前記ワイヤボンド装置により製造された製品を耐久試験にかけて、前記ワイヤの接合面積の劣化を測定することにより、前記登録電流波形を決定すること、を特徴とするものである。
（３）（１）又は（２）に記載するツール検査方法において、前記登録電流波形と前記検査電流波形の電流レベルが相違する場合には、前記検査電流波形のレベルが前記登録電流波形と一致するように発振子電圧を変化すること、を特徴とするものである。
（４）（１）乃至（３）に記載するいずれか一つのツール検査方法において、前記波形記憶部に登録周波数波形を記憶すること、前記ツールを前記新たなツールに交換後、前記ワイヤボンド装置に基盤をセットし、前記ワイヤボンド装置を作動させワイヤを前記基盤に接続させる際の検査周波数波形を取得し前記波形記憶部に記憶すること、前記登録周波数波形と前記検査周波数波形の波形形状を比較し、波形形状が一致しない場合は、前記新たなツールの取付状態が不良であることを検出すること、を特徴とするものである。
（５）（４）に記載するツール検査方法において、前記取付状態不良が、前記ツールにガイドが接触している第１不良状態、又は、前記ツールの固定ねじのトルク不足である第２不良状態であること、前記第１不良状態、又は、前記第２不良状態にある前記ワイヤボンド装置により製造された製品を耐久試験にかけて、前記ワイヤの接合面積の劣化を測定することにより、前記登録周波数波形を決定すること、を特徴とするものである。
（６）（４）又は（５）に記載するツール検査方法において、前記登録周波数波形と前記検査周波数波形の電流レベルが相違する場合には、前記検査周波数波形のレベルが前記登録周波数波形と一致するように発振子電圧を変化すること、を特徴とするものである。
（７）（１）乃至（６）のいずれか一つのツール検査方法により、前記ツールの取付状態を検査した前記ワイヤボンド装置を用いてインバータを製造すること、を特徴とするものである。
（８）（２）又は（５）に記載するツール検査方法により、前記ツールの取付状態を検査した前記ワイヤボンド装置を用いて製造されたインバータは、規定回数の冷熱サイクルを超えても、前記ワイヤと前記基盤の接合面積が、通電必要な面積以下にならないこと、を特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a tool inspection method and an inverter manufacturing method according to an aspect of the present invention have the following configurations.
(1) A wire bonding apparatus that includes a replaceable tool and an ultrasonic oscillator and joins a wire to a substrate, and after replacing the tool with a new tool, inspects the mounting state of the replaced tool In the tool inspection method, the wire bond apparatus has a registered waveform storage unit in which a registered current waveform is registered, and an inspection waveform storage unit in which an inspection current waveform is registered, and after the tool is replaced with the new tool Setting the base on the wire bond device, operating the wire bond device to obtain a test current waveform when bonding the wire to the base and storing the test current waveform in the test waveform storage unit; The waveform shapes of the inspection current waveforms are compared, and when the waveform shapes do not match, it is detected that the new tool is not properly attached. Than is.
(2) In the tool inspection method described in (1), the attachment state failure is a first failure state in which a guide is in contact with the tool, or a second failure state in which torque of a fixing screw of the tool is insufficient. A product manufactured by the wire bonding apparatus in the first defective state or the second defective state is subjected to an endurance test, and the deterioration of the bonding area of the wire is measured. Is determined.
(3) In the tool inspection method described in (1) or (2), when the current level of the registered current waveform is different from that of the inspection current waveform, the level of the inspection current waveform matches the registered current waveform. The oscillator voltage is changed as described above.
(4) In any one of the tool inspection methods described in (1) to (3), storing a registered frequency waveform in the waveform storage unit, and replacing the tool with the new tool, the wire bonding apparatus And setting the base, obtaining the inspection frequency waveform when operating the wire bonding apparatus and connecting the wire to the base and storing it in the waveform storage unit, the waveform shape of the registered frequency waveform and the inspection frequency waveform In comparison, when the waveform shapes do not match, it is detected that the attachment state of the new tool is defective.
(5) In the tool inspection method according to (4), the attachment state failure is a first failure state in which a guide is in contact with the tool, or a second failure state in which torque of a fixing screw of the tool is insufficient. A product manufactured by the wire bonding apparatus in the first defective state or the second defective state is subjected to a durability test, and the deterioration of the bonding area of the wire is measured, whereby the registered frequency waveform Is determined.
(6) In the tool inspection method described in (4) or (5), when the current level of the registered frequency waveform is different from that of the inspection frequency waveform, the level of the inspection frequency waveform matches the registered frequency waveform. The oscillator voltage is changed as described above.
(7) According to any one of the tool inspection methods of (1) to (6), an inverter is manufactured by using the wire bonding apparatus in which the attachment state of the tool is inspected.
(8) According to the tool inspection method described in (2) or (5), the inverter manufactured using the wire bond apparatus that has inspected the attachment state of the tool can be used even if the inverter exceeds the specified number of cooling cycles. The bonding area between the wire and the substrate is not less than the area required for energization.

上記ツール検査方法、及び、インバータ製造方法の作用及び効果について説明する。
（１）交換可能なツールと、超音波発振子とを備え、基盤にワイヤを接合するワイヤボンド装置であって、ツールを新たなツールに交換した後に、交換後のツールの取付状態を検査するツール検査方法において、ワイヤボンド装置は、登録電流波形が登録された登録波形記憶部、及び、検査電流波形を登録する検査波形記憶部を有すること、ツールを新たなツールに交換後、ワイヤボンド装置に基盤をセットし、ワイヤボンド装置を作動させワイヤを基盤に接合させる際の検査電流波形を取得し検査波形記憶部に記憶すること、登録電流波形と検査電流波形の波形形状を比較し、波形形状が一致しない場合は、新たなツールの取付状態不良であることを検出することにより、ツール交換後に、ツールの取付状態不良を確実に発見でき、再度ツールを取り付けることにより、基盤とワイヤの接合ばらつきの低減ができ、不良品製作の未然防止を図ることができる。
また、ツールが取付正常状態で取り付けられることにより、寒冷地においても、基盤とワイヤの接合部（実質的面積）の劣化速度が遅くなり、図６に示すように、冷熱サイクルが規定回数を超えても、実質的面積が基準値Ｘを下回ることはない。
（２）（１）に記載するツール検査方法において、取付状態不良が、ツールにガイドが接触している第１不良状態、又は、ツールの固定ねじのトルク不足である第２不良状態であること、第１不良状態、又は、第２不良状態にあるワイヤボンド装置により製造された製品を耐久試験にかけて、ワイヤの接合面積の劣化を測定することにより、登録電流波形を決定することができる。登録電流波形は、１回の試験で３０００回〜４０００回かかる耐久試験によって導き出される数値であり、本出願人が、耐久試験の時間をかけることにより初めて導き出された数値であり、本出願人でなければ導き出すことのできなかった数値である。
また、ツールの取付不良状態による基盤とワイヤの接合部（実質的面積）の劣化は、図６に示すように、冷熱サイクルが２０００回を超えた地点において、初めてわかるものである。そのため、本発明のように、ツールの取付不良状態がツールの取付時においてわかることにより、２０００回を超えた地点でわかる不良製品を出さずに済む。
また、ツールにガイドが接触している第１不良状態、又は、ツールの固定ねじのトルク不足である第２不良状態が、基盤とワイヤの接合部の劣化に影響があることに気がつき、その耐久試験を繰り返すことによって登録電流波形を導くことは、当該事実に気がついた本発明者でなければ当該発明にたどり着くことは困難である。
（３）（１）又は（２）に記載するツール検査方法において、登録電流波形と検査電流波形の電流レベルが相違する場合には、検査電流波形のレベルが登録電流波形と一致するように発振子電圧を変化することにより、最適波形に近づけることができ、ワイヤの接合面積の劣化率の低い製品を製造することができる。 The operation and effect of the tool inspection method and the inverter manufacturing method will be described.
(1) A wire bonding apparatus that includes a replaceable tool and an ultrasonic oscillator and joins a wire to a substrate, and after replacing the tool with a new tool, inspects the mounted state of the replaced tool. In the tool inspection method, the wire bond apparatus has a registered waveform storage unit in which a registered current waveform is registered, and an inspection waveform storage unit in which an inspection current waveform is registered, and after replacing the tool with a new tool, the wire bond apparatus Set the base to, operate the wire bond device and acquire the test current waveform when bonding the wire to the base and store it in the test waveform storage unit, compare the waveform shape of the registered current waveform and the test current waveform, If the shapes do not match, by detecting that the new tool is not installed correctly, you can be sure that the tool is installed incorrectly after replacing the tool. By attaching the Le, it is possible to reduce the number of bonding variations foundation and the wire, it is possible to prevent defective production.
In addition, when the tool is mounted in a normal state, the deterioration rate of the joint (substantial area) between the base and the wire is slowed even in a cold region, and the cooling cycle exceeds the specified number of times as shown in FIG. However, the substantial area does not fall below the reference value X.
(2) In the tool inspection method described in (1), the mounting state failure is a first failure state where the guide is in contact with the tool or a second failure state where the torque of the fixing screw of the tool is insufficient. The registered current waveform can be determined by subjecting a product manufactured by the wire bonding apparatus in the first defective state or the second defective state to a durability test and measuring the deterioration of the bonding area of the wire. The registered current waveform is a numerical value derived from an endurance test that takes 3000 to 4000 times in one test, and is a numerical value that the applicant first derived by taking the time of the endurance test. It is a numerical value that could not be derived without it.
In addition, the deterioration of the joint (substantially area) between the base and the wire due to a poorly attached tool can be understood for the first time at a point where the thermal cycle exceeds 2000 times, as shown in FIG. For this reason, as in the present invention, it is not necessary to produce a defective product that can be recognized at a point exceeding 2000 times by knowing the state of defective mounting of the tool when the tool is mounted.
Also, notice that the first defective state where the guide is in contact with the tool or the second defective state where the torque of the fixing screw of the tool is insufficient has an effect on the deterioration of the joint between the base and the wire. Deriving a registered current waveform by repeating the test is difficult to reach the invention unless the inventor is aware of the fact.
(3) In the tool inspection method described in (1) or (2), when the current levels of the registered current waveform and the inspection current waveform are different, oscillation occurs so that the level of the inspection current waveform matches the registered current waveform. By changing the child voltage, an optimum waveform can be obtained, and a product with a low deterioration rate of the wire bonding area can be manufactured.

（４）（１）乃至（３）に記載するいずれか一つのツール検査方法において、波形記憶部に登録周波数波形を記憶すること、ツールを新たなツールに交換後、ワイヤボンド装置に基盤をセットし、ワイヤボンド装置を作動させワイヤを基盤に接続させる際の検査周波数波形を取得し波形記憶部に記憶すること、登録周波数波形と検査周波数波形の波形形状を比較し、波形形状が一致しない場合は、新たなツールの取付状態が不良であることを検出することにより、ツール交換によるツールの取付状態不良をなくすことができ、基盤とワイヤの接合ばらつきの低減ができ、不良品製作の未然防止を図ることができる。
また、ツールが取付正常状態で取り付けられることにより、寒冷地においても、基盤とワイヤの接合部（実質的面積）の劣化速度が遅くなり、図５に示すように、冷熱サイクルが規定回数を超えても、実質的面積が基準値Ｘを下回ることはない。
（５）（４）に記載するツール検査方法において、取付状態不良が、ツールにガイドが接触している第１不良状態、又は、ツールの固定ねじのトルク不足である第２不良状態であること、第１不良状態、又は、第２不良状態にあるワイヤボンド装置により製造された製品を耐久試験にかけて、ワイヤの接合面積の劣化を測定することにより、登録周波数波形を決定することができる。登録周波数波形は、１回の試験で３０００回〜４０００回かかる耐久試験によって導き出される数値であり、本出願人が、耐久試験の時間をかけることにより初めて導き出された数値であり、本出願人でなければ導き出すことのできなかった数値である。
また、ツールの取付不良状態による基盤とワイヤの接合部（実質的面積）の劣化は、図６に示すように、冷熱サイクルが２０００回を超えた地点において、初めてわかるものである。そのため、本発明のように、ツールの取付不良状態がツールの取付時においてわかることにより、２０００回を超えた地点でわかる不良製品を出さずに済む。
（６）（４）又は（５）に記載するツール検査方法において、登録周波数波形と検査周波数波形の電流レベルが相違する場合には、検査周波数波形のレベルが登録周波数波形と一致するように発振子電圧を変化することにより、ワイヤの接合面積の劣化率の低い製品を製造することができる。 (4) In any one of the tool inspection methods described in (1) to (3), storing the registered frequency waveform in the waveform storage unit, replacing the tool with a new tool, and setting the base in the wire bond apparatus When the wire bond device is activated and the wire is connected to the base, the inspection frequency waveform is acquired and stored in the waveform storage unit. The waveform shape of the registered frequency waveform and the inspection frequency waveform are compared, and the waveform shapes do not match. By detecting that the new tool is not installed correctly, it is possible to eliminate the tool installation defect due to tool replacement, reduce the bonding variation between the substrate and the wire, and prevent the production of defective products. Can be achieved.
In addition, when the tool is mounted in a normal state, the deterioration rate of the joint (substantial area) between the base and the wire is slowed even in a cold region, and the cooling cycle exceeds the specified number of times as shown in FIG. However, the substantial area does not fall below the reference value X.
(5) In the tool inspection method described in (4), the mounting state failure is a first failure state in which the guide is in contact with the tool or a second failure state in which the torque of the fixing screw of the tool is insufficient. The registered frequency waveform can be determined by subjecting a product manufactured by the wire bonding apparatus in the first defective state or the second defective state to an endurance test and measuring the deterioration of the bonding area of the wire. The registered frequency waveform is a numerical value derived from an endurance test that takes 3000 to 4000 times in one test, and is a numerical value that was first derived by the applicant taking the time for the endurance test. It is a numerical value that could not be derived without it.
In addition, the deterioration of the joint (substantially area) between the base and the wire due to a poorly attached tool can be understood for the first time at a point where the thermal cycle exceeds 2000 times, as shown in FIG. For this reason, as in the present invention, it is not necessary to produce a defective product that can be recognized at a point exceeding 2000 times by knowing the state of defective mounting of the tool when the tool is mounted.
(6) In the tool inspection method described in (4) or (5), when the current level of the registered frequency waveform and the inspection frequency waveform are different, oscillation is performed so that the level of the inspection frequency waveform matches the registered frequency waveform. By changing the child voltage, a product with a low deterioration rate of the bonding area of the wire can be manufactured.

（７）（１）乃至（６）のいずれか一つのツール検査方法により、ツールの取付状態を検査したワイヤボンド装置を用いてインバータを製造することにより、基盤とワイヤの接合ばらつきの少ないインバータを製造することができる。また、ワイヤの接合面積の劣化率の低いインバータを製造することができる。
（８）（２）又は（５）に記載するツール検査方法により、ツールの取付状態を検査したワイヤボンド装置を用いて製造されたインバータは、規定回数の冷熱サイクルを超えても、ワイヤと基盤の接合面積が、通電に必要な面積以下にならないことにより、寒冷地においてもインバータを良好な状態で使用することができるため、ハイブリッド自動車の性能を一定に保つことができる。 (7) By manufacturing an inverter using a wire bonding apparatus in which the attachment state of the tool is inspected by any one of the tool inspection methods of (1) to (6), an inverter with less variation in bonding between the substrate and the wire is obtained. Can be manufactured. Further, an inverter having a low deterioration rate of the wire bonding area can be manufactured.
(8) An inverter manufactured using a wire bonding apparatus that has been inspected for the mounting state of the tool by the tool inspection method described in (2) or (5) can be used for a wire and a substrate even if the specified number of cooling cycles is exceeded. Since the junction area is not less than the area required for energization, the inverter can be used in a good condition even in a cold region, so that the performance of the hybrid vehicle can be kept constant.

本発明の本実施例１に係るワイヤボンド装置の一部であるヘッド部の略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the head part which is a part of the wire bond apparatus which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例１に係る図１のヘッド部の一部拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of the head portion of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の本実施例１に係る制御部のブロック図である。It is a block diagram of the control part which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例１に係るツールの交換方法の工程図である。It is process drawing of the replacement | exchange method of the tool which concerns on the present Example 1 of this invention. 従来技術に係るツール交換方法の工程図である。It is process drawing of the tool exchange method which concerns on a prior art. 本発明の本実施例１に係る面積劣化試験の実験データである。It is an experimental data of the area deterioration test which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例１に係る登録電流波形のデータである。It is the data of the registration current waveform which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例１に係る登録周波数波形のデータである。It is the data of the registration frequency waveform which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例１に係るインバータの正面図である。It is a front view of the inverter which concerns on the present Example 1 of this invention. 本発明の本実施例１に係る図９の基盤とワイヤの一部拡大図である。FIG. 10 is a partially enlarged view of the base and wire of FIG. 9 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の本実施例１に係る図１０のＯＯ断面図である。It is OO sectional drawing of FIG. 10 which concerns on the present Example 1 of this invention. 従来技術に係るワイヤボンド装置の一部であるヘッド部の略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the head part which is a part of wire bonding apparatus concerning a prior art.

［第１実施例］
次に、本発明に係るワイヤボンド装置の一実施の形態について図面を参照して説明する。
＜ワイヤボンド装置の構成＞
図１には、ワイヤボンド装置１の一部であるヘッド部２の略断面図を示す。図２には、図１のヘッド部２の一部拡大図を示す。
図１に示す、ヘッド部２は、ワイヤボンド装置１の一部を構成する。ヘッド部２の下部には、ツール４、ガイド１３、及び、カッター８を有する。ツール４はヘッド部２の内部から、ヘッド部２の下部から一端４Ａが、突出している。ツール４の一端４Ａの両側を囲むように、ガイド１３とカッター８が形成されている。
ヘッド部２の内部には、電磁コイル３、超音波発振子６を有する。ツール４のヘッド部２内の他端４Ｂは、電磁コイル３に挟まれている。また、ヘッド部２の内部で、ツール４の一端４Ａと他端４Ｂの間の部分で、固定ねじ５がツール４を押し付けることによりツール４を固定している。超音波発振子６には、超音波駆動電流部１０、電流・周波数波形測定器１１が、配線１２を介して接続されている。
図２に示すように、ツール４の一端４Ａは先端が先細りになっている。カッター８の先端も先細りになっている。 [First embodiment]
Next, an embodiment of a wire bonding apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
<Configuration of wire bond device>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a head unit 2 that is a part of a wire bonding apparatus 1. FIG. 2 shows a partially enlarged view of the head unit 2 of FIG.
A head unit 2 shown in FIG. 1 constitutes a part of the wire bonding apparatus 1. A tool 4, a guide 13, and a cutter 8 are provided at the lower portion of the head portion 2. One end 4A of the tool 4 protrudes from the inside of the head part 2 from the lower part of the head part 2. A guide 13 and a cutter 8 are formed so as to surround both sides of one end 4 </ b> A of the tool 4.
The head unit 2 includes an electromagnetic coil 3 and an ultrasonic oscillator 6 inside. The other end 4 </ b> B in the head portion 2 of the tool 4 is sandwiched between the electromagnetic coils 3. In addition, the tool 4 is fixed by pressing the tool 4 with a fixing screw 5 at a portion between the one end 4 </ b> A and the other end 4 </ b> B of the tool 4 inside the head portion 2. An ultrasonic drive current unit 10 and a current / frequency waveform measuring instrument 11 are connected to the ultrasonic oscillator 6 via a wiring 12.
As shown in FIG. 2, one end 4A of the tool 4 has a tapered tip. The tip of the cutter 8 is also tapered.

＜ワイヤボンド装置の制御部の構成＞
ワイヤボンド装置１内には、図３に示す、制御装置１４を有する。
制御装置１４は、制御部１５を有し、制御部１５は、超音波駆動電流部１０、電流・周波数波形測定器１１、及び、表示器２６に接続している。
制御部１５内には、ＣＰＵ１６、検査波形を記憶する検査波形記憶部１７、ツールを交換後にツールの取付状態を確認するためのツール交換確認プログラム１８、及び、登録波形が記憶されている登録波形記憶部１９を有する。 <Configuration of control unit of wire bonding apparatus>
The wire bonding apparatus 1 has a control device 14 shown in FIG.
The control device 14 includes a control unit 15, and the control unit 15 is connected to the ultrasonic drive current unit 10, the current / frequency waveform measuring instrument 11, and the display 26.
In the control unit 15, the CPU 16, the inspection waveform storage unit 17 that stores the inspection waveform, the tool replacement confirmation program 18 for confirming the attachment state of the tool after replacing the tool, and the registered waveform in which the registered waveform is stored. A storage unit 19 is included.

＜ワイヤボンド装置の作用＞
図９に、インバータ５０の正面図を示す。図１０に、図９のインバータ５０のＸ部の基盤２０及びワイヤ７の一部拡大斜視図を示す。図１１に、図１０の基盤２０のＯＯ断面図を示す。
図９に示す、インバータ５０は、ハイブリッド自動車における回生電流の回収に用いられる。図１０に示すように、インバータ５０上には、基盤２０が備えられ、基盤２０上には、第１素子２１、第２素子２２、及び、バスバー２３が備えられている。
第１素子２１、第２素子２２、及び、バスバー２３を、ワイヤ７が繋いでいる。図１１に示すように、第１素子２１とワイヤ７は、第１接合部３１、第２接合部３２を有する。第２素子２２とワイヤ７は、第３接合部３３を有する。バスバー２３とワイヤ７は、第４接合部３４を有する。第１接合部３１と第２接合部３２の間に、第１ワイヤループ７１が形成されている。第２接合部３２と第３接合部３３の間に、第２ワイヤループ７２が形成されている。第３接合部３３と第４接合部３４の間に、第３ワイヤループ７３が形成されている。 <Operation of wire bond device>
FIG. 9 shows a front view of the inverter 50. FIG. 10 is a partially enlarged perspective view of the base 20 and the wire 7 in the X part of the inverter 50 in FIG. FIG. 11 shows an OO cross-sectional view of the base 20 of FIG.
The inverter 50 shown in FIG. 9 is used for recovering the regenerative current in the hybrid vehicle. As shown in FIG. 10, the base 20 is provided on the inverter 50, and the first element 21, the second element 22, and the bus bar 23 are provided on the base 20.
The wire 7 is connected to the first element 21, the second element 22, and the bus bar 23. As shown in FIG. 11, the first element 21 and the wire 7 have a first joint portion 31 and a second joint portion 32. The second element 22 and the wire 7 have a third joint portion 33. The bus bar 23 and the wire 7 have a fourth joint 34. A first wire loop 71 is formed between the first joint 31 and the second joint 32. A second wire loop 72 is formed between the second joint portion 32 and the third joint portion 33. A third wire loop 73 is formed between the third joint portion 33 and the fourth joint portion 34.

ワイヤボンド装置１は、図１０及び図１１に示す、ワイヤ７を基盤２０上にある第１素子２１、第２素子２２、及び、バスバー２３に、ボンディングするための機能を有する装置である。
図１１に示すように、ワイヤ７と第１素子２１の接合部である第１接合部３１に、ツール４の先端を接触させる。ツール４を、超音波発振子６で、超音波振動させ摩擦熱により、ワイヤ７の金属新生面が現れ、第１接合部３１にワイヤ７が金属接合される。 The wire bonding apparatus 1 is an apparatus having a function for bonding the wire 7 to the first element 21, the second element 22, and the bus bar 23 on the base 20 shown in FIGS. 10 and 11.
As shown in FIG. 11, the tip of the tool 4 is brought into contact with a first joint 31 that is a joint between the wire 7 and the first element 21. The tool 4 is ultrasonically vibrated with the ultrasonic oscillator 6, and a new metal surface of the wire 7 appears due to frictional heat, and the wire 7 is metal-bonded to the first joint portion 31.

次に、ヘッド部２が移動し、ワイヤ７が要求される長さにまで引っ張られて、第１ワイヤループ７１を形成し、ワイヤ７と第１素子２１の接合部である第２接合部３２に、ツール４の先端を接触させる。ツール４を、再び超音波発振子６により、ワイヤ７を第２接合部３２に金属接合させる。
また、ヘッド部２が移動し、ワイヤ７が要求される長さにまで引っ張られて、第２ワイヤループ７２を形成し、ワイヤ７と第２素子２２の接合部である第３接合部３３に、ツール４の先端を接触させる。ツール４を、再び超音波発振子６により、ワイヤ７を第３接合部３３に金属接合させる。
また、ヘッド部２が移動し、ワイヤ７が要求される長さにまで引っ張られて、第３ワイヤループ７３を形成し、ワイヤ７とバスバー２３の接合部である第４接合部３４に、ツール４の先端を接触させる。ツール４を、再び超音波発振子６により、ワイヤ７を第４接合部３４に金属接合させる。 Next, the head portion 2 moves and the wire 7 is pulled to a required length to form a first wire loop 71, and a second joint portion 32 that is a joint portion between the wire 7 and the first element 21. Then, the tip of the tool 4 is brought into contact. The tool 4 is again metal-bonded to the second bonding portion 32 by the ultrasonic oscillator 6.
Further, the head portion 2 moves and the wire 7 is pulled to the required length to form the second wire loop 72, and the third joint portion 33, which is a joint portion between the wire 7 and the second element 22, is formed. The tip of the tool 4 is brought into contact. The tool 4 is again metal-bonded to the third bonding portion 33 by the ultrasonic oscillator 6.
Further, the head portion 2 moves and the wire 7 is pulled to a required length to form a third wire loop 73, and a tool is attached to the fourth joint portion 34, which is a joint portion between the wire 7 and the bus bar 23. The tip of 4 is brought into contact. The tool 4 is again metal-bonded to the fourth joint 34 by the ultrasonic oscillator 6.

図６に示すように、ツール４０に取り換えたばかりのときには、第１接合部３１、第２接合部３２、第３接合部３３、及び、第４接合部３４の接合面積が、１．１ｍｍ２から０．９ｍｍ２の範囲内になるように金属接合させている。
ワイヤ７を第４接合部３４に金属接合させた後に、カッター８によりワイヤ７を切断し、ワイヤ７の取付工程を終了する。
ツール４は、超音波発振子６により超音波振動を繰り返し、摩耗するためツール４については、新たなツール４０に定期的に交換をする必要がある。ツール４０への交換工程について、後述する。 As shown in FIG. 6, when the tool 40 has just been replaced, the bonding area of the first bonding portion 31, the second bonding portion 32, the third bonding portion 33, and the fourth bonding portion 34 is from 1.1 mm 2. Metal bonding is performed so as to be within a range of 0.9 mm 2 .
After the wire 7 is metal-bonded to the fourth joint portion 34, the wire 7 is cut by the cutter 8, and the wire 7 attachment process is completed.
Since the tool 4 repeatedly wears ultrasonic vibrations by the ultrasonic oscillator 6 and wears, the tool 4 needs to be periodically replaced with a new tool 40. The exchange process for the tool 40 will be described later.

＜登録波形の求め方＞
＜登録電流波形Ｄ１の求め方＞
図７に示す、登録電流波形Ｄ１の確定方法は、以下の実験により行う。
ツール４が正常に取り付けられた複数の取付正常状態にあるワイヤボンド装置において、ｍ個のインバータを製造する。このときに、ワイヤボンド装置の各々の電流波形を記憶する。そして、製造された複数のインバータについて、１回の試験で３０００回〜４０００回かかる冷熱耐久試験を行う。取付正常状態にあるワイヤボンド装置において製造された複数のインバータは、図６に示す取付正常状態Ａのように、３５００回を超えたところにおいても、その下限値は、基準値Ｘを下回ることはなかった。インバータをｍ個にわたり耐久試験にかけたが、すべての試験においてインバータが基準値Ｘを下回ることはなかった。
そこで、図６の試験において基準値Ｘを下回らなかった取付正常状態Ａの状態にあるｍ個の電流波形の平均値を図７に示す登録電流波形Ｄ１とした。登録電流波形Ｄ１は、図３の登録波形記憶部１９に記憶されている。 <How to find registered waveforms>
<How to find the registered current waveform D1>
The method for determining the registered current waveform D1 shown in FIG. 7 is performed by the following experiment.
In the wire bonding apparatus in a plurality of normal mounting states in which the tool 4 is normally mounted, m inverters are manufactured. At this time, each current waveform of the wire bonding apparatus is stored. And about the some manufactured inverter, the cold-heat durability test which takes 3000 times-4000 times by one test is performed. The plurality of inverters manufactured in the wire bond apparatus in the normal mounting state is lower than the reference value X even when the number of inverters exceeds 3500 times as in the normal mounting state A shown in FIG. There wasn't. The inverter was subjected to an endurance test for m inverters, but the inverter did not fall below the reference value X in all tests.
Therefore, the average value of the m current waveforms in the normal mounting state A that did not fall below the reference value X in the test of FIG. 6 was defined as a registered current waveform D1 shown in FIG. The registered current waveform D1 is stored in the registered waveform storage unit 19 in FIG.

＜登録電流波形Ｄ３の求め方＞
図７に示す、登録電流波形Ｄ３の確定方法は、以下の実験により行う。
ツール４の固定ねじ５のトルク不足となる第２不良状態を意図的に作り出す。トルク不足については、問題となりそうな状態を数段階に分けて作成している。第２不良状態にあるワイヤボンド装置を用いてｎ個のインバータを製造する。このときに、ワイヤボンド装置の各々の電流波形を記憶する。そして、製造された複数のインバータについて、１回の試験で３０００回〜４０００回かかる冷熱耐久試験を行う。第２不良状態にあるワイヤボンド装置において製造された複数のインバータは、図５に示す取付不良状態Ｂのように、ものによっては２０００回を超えたところにおいて、その下限値は、基準値Ｘを下回る。また、３５００回においては、第２不良状態のインバータでは、その半分の下限値が基準値Ｘを下回る結果となった。
そこで、図６の試験において基準値Ｘを下回った取付正常状態Ａの状態にある電流波形の平均値を図７に示す登録電流波形Ｄ３とした。登録電流波形Ｄ３は、図３の登録波形記憶部１９に記憶されている。 <How to find the registered current waveform D3>
The method for determining the registered current waveform D3 shown in FIG. 7 is performed by the following experiment.
A second defective state in which the torque of the fixing screw 5 of the tool 4 is insufficient is intentionally created. For the lack of torque, a state that is likely to be a problem is created in several stages. N inverters are manufactured using the wire bonding apparatus in the second defective state. At this time, each current waveform of the wire bonding apparatus is stored. And about the some manufactured inverter, the cold-heat durability test which takes 3000 times-4000 times by one test is performed. The plurality of inverters manufactured in the wire bond apparatus in the second defective state has a reference value X that is lower than the reference value X at a place where the number of inverters exceeds 2000 times as in the defective mounting state B shown in FIG. Below. Moreover, in 3500 times, in the inverter of the 2nd bad state, the result that the lower limit value of the half fell below the reference value X was brought.
Therefore, the average value of the current waveform in the normal mounting state A which is lower than the reference value X in the test of FIG. 6 is defined as a registered current waveform D3 shown in FIG. The registered current waveform D3 is stored in the registered waveform storage unit 19 in FIG.

登録電流波形Ｄ３の場合、図７に示すように、所定の発振子電流（１５０ｍＡ）になるまで、正常な登録電流波形Ｄ１と比較して、５〜６ｍｓｅｃの時間の遅れが見られる。その理由は、ツール４は、固定ねじ５のトルク不足となる状態であるため、発振子の振動がツール４に、効率よく伝わらないためと考えられる。   In the case of the registered current waveform D3, as shown in FIG. 7, a time delay of 5 to 6 msec is observed compared to the normal registered current waveform D1 until a predetermined oscillator current (150 mA) is reached. The reason is considered that the tool 4 is in a state in which the torque of the fixing screw 5 is insufficient, and thus the vibration of the oscillator is not efficiently transmitted to the tool 4.

＜登録電流波形Ｄ４の求め方＞
図７に示す、登録電流波形Ｄ４の確定方法は、以下の実験により行う。
ツール４にガイド１３が接触している第１不良状態を意図的に作り出す。具体的には、ガイドが接触している状態で、問題となりそうな状態を色々な状態に分けて作成している。第１不良状態にあるワイヤボンド装置を用いて、ｐ個のインバータを製造する。このときに、ワイヤボンド装置の各々の電流波形を記憶する。そして、製造された複数のインバータについて、１回の試験で３０００回〜４０００回かかる冷熱耐久試験を行う。第１不良状態にあるワイヤボンド装置において製造された複数のインバータは、図５に示す取付不良状態Ｂのように、ものによっては２０００回を超えたところにおいて、その下限値は、基準値Ｘを下回る。また、３５００回においては、第１不良状態のインバータでは、その半分の下限値が基準値Ｘを下回る結果となった。
そこで、図６の試験において基準値Ｘを下回った取付正常状態Ａの状態にある平均値を図７に示す登録電流波形Ｄ４とした。登録電流波形Ｄ４は、図３の登録波形記憶部１９に記憶されている。 <How to find the registered current waveform D4>
The determination method of the registered current waveform D4 shown in FIG. 7 is performed by the following experiment.
A first failure state in which the guide 13 is in contact with the tool 4 is intentionally created. Specifically, the state that is likely to cause a problem when the guide is in contact is divided into various states. Using the wire bond apparatus in the first defective state, p inverters are manufactured. At this time, each current waveform of the wire bonding apparatus is stored. And about the some manufactured inverter, the cold-heat durability test which takes 3000 times-4000 times by one test is performed. The plurality of inverters manufactured in the wire bond apparatus in the first defective state has a reference value X that is lower than the reference value X at a place where the number of inverters exceeds 2000 times as in the defective mounting state B shown in FIG. Below. Moreover, in 3500 times, in the inverter of the 1st defect state, it became a result that the lower limit value of the half is less than the reference value X.
Therefore, the average value in the normal mounting state A that is lower than the reference value X in the test of FIG. 6 is defined as a registered current waveform D4 shown in FIG. The registered current waveform D4 is stored in the registered waveform storage unit 19 in FIG.

登録電流波形Ｄ４の場合、図７に示すように、所定の発振子電流（１５０ｍＡ）になるまで、正常な登録電流波形Ｄ１と比較して、２〜３ｍｓｅｃの時間の速さが見られる。その理由は、ツール４は、ガイド１３が接触している状態にあるため、発振子の振動が増幅されるためと考えられる。   In the case of the registered current waveform D4, as shown in FIG. 7, a speed of 2 to 3 msec is seen compared to the normal registered current waveform D1 until a predetermined oscillator current (150 mA) is reached. The reason is considered to be that the vibration of the oscillator is amplified because the tool 4 is in a state where the guide 13 is in contact.

本出願人は、耐久試験において、取付正常状態のものだけでなく、第１不良状態と第２不良状態についても、多数回実験することにより、第１不良状態の登録電流波形Ｄ３と第２不良状態の登録電流波形Ｄ４の平均値も求めることができた。
取付不良状態は、大きく分けて第１不良状態と第２不良状態に分けられる。本出願人は、取付不良状態のうち大部分を占める不良状態を把握することができたため、取付正常状態と比較して、どの範囲で、取付状態が正常であるのか判断が可能となった。 In the endurance test, the applicant conducted a number of experiments not only in the normal mounting state but also in the first defective state and the second defective state, so that the registered current waveform D3 in the first defective state and the second defective state The average value of the registered current waveform D4 in the state could also be obtained.
The attachment failure state is roughly divided into a first failure state and a second failure state. Since the present applicant was able to grasp the defective state that occupies most of the defective mounting state, it was possible to determine in which range the normal mounting state compared to the normal mounting state.

＜ツールの交換工程＞
図４に、ツールの交換工程Ｍ２０の工程図を示す。
インバータ５０の生産を中断する（Ｍ１）。インバータ５０の生産を中断し、ワイヤボンド装置１の稼働を停止させることで、ツール４の取外し、及び、取付けを安全に行うことができる。 <Tool replacement process>
FIG. 4 shows a process diagram of the tool replacement process M20.
The production of the inverter 50 is interrupted (M1). By interrupting the production of the inverter 50 and stopping the operation of the wire bonding apparatus 1, the tool 4 can be removed and attached safely.

ツール４をワイヤボンド装置１のヘッド部２から取り外す（Ｍ２）。ツール４は、固定ねじ５によりヘッド部２に固定されているため、固定ねじ５を弛めることにより、ツール４のヘッド部２に対する固定状態を解除することができる。   The tool 4 is removed from the head part 2 of the wire bonding apparatus 1 (M2). Since the tool 4 is fixed to the head portion 2 by the fixing screw 5, the fixing state of the tool 4 to the head portion 2 can be released by loosening the fixing screw 5.

新たなツール４０をワイヤボンド装置１のヘッド部２に取り付ける（Ｍ３）。ツール４０を、ヘッド部２にセットした状態で、固定ねじ５を締めることで、ツール４０をヘッド部２に固定することができる。   A new tool 40 is attached to the head unit 2 of the wire bonding apparatus 1 (M3). The tool 40 can be fixed to the head unit 2 by tightening the fixing screw 5 with the tool 40 set on the head unit 2.

新たなツール４０を取り付けた状態で、新たなツール４０を超音波発振子６により動作させ、超音波発振テストを行い（Ｍ４）、共振周波数、インピーダンスのチェックを行う（Ｍ５）。共振周波数、インピーダンスが規定範囲外である場合には、ツール４０をワイヤボンド装置１のヘッド部２から取り外し（Ｍ２）、再度、ツール４０を取り付け（Ｍ３）、テストを行う。
一方、共振周波数、インピーダンスが規定範囲内である場合には、次の工程に進む。 With the new tool 40 attached, the new tool 40 is operated by the ultrasonic oscillator 6, an ultrasonic oscillation test is performed (M4), and the resonance frequency and impedance are checked (M5). If the resonance frequency and impedance are outside the specified range, the tool 40 is removed from the head part 2 of the wire bond apparatus 1 (M2), the tool 40 is attached again (M3), and a test is performed.
On the other hand, if the resonance frequency and impedance are within the specified ranges, the process proceeds to the next step.

ワイヤボンド装置１に、図１０に示す基盤２０を装着し、実際にツール４０に超音波発振子６を使用し基盤２０に対して、ワイヤ７をボンディングする（Ｍ６）。ツール４０を超音波発振による動作させる際の検査電流波形Ｄ２を図３の検査波形記憶部１７に記憶する。
検査波形記憶部１７に記憶された検査電流波形Ｄ２を、図７に示す、事前に登録波形記憶部１９に記憶してある登録電流波形Ｄ１との形状の違いをチェックする（Ｍ７）。 The base 20 shown in FIG. 10 is attached to the wire bonding apparatus 1, and the wire 7 is actually bonded to the base 20 using the ultrasonic oscillator 6 as the tool 40 (M6). The inspection current waveform D2 when the tool 40 is operated by ultrasonic oscillation is stored in the inspection waveform storage unit 17 of FIG.
The inspection current waveform D2 stored in the inspection waveform storage unit 17 is checked for a difference in shape from the registered current waveform D1 stored in advance in the registration waveform storage unit 19 shown in FIG. 7 (M7).

図７に示す検査電流波形Ｄ２を、ツール４０に交換後、登録電流波形Ｄ１と制御部１５内で比較する。それにより、冷熱サイクル数が０のときには、取付不良状態と判断することができない第２不良状態（ツール４０の、ツールがガイドと接触する場合）と、第１取付不良状態（固定ねじのトルク不足の場合）を判断することができる。
ガイドと接触する第２不良状態と、固定ねじのトルク不足による第１不良状態により製造されたインバータの接合部の面積劣化については、冷熱耐久試験において、それぞれ４０００回以上の実験を重ねなければ分らないものである。
したがって、登録電流波形Ｄ１は、本出願人のように冷熱耐久試験を４０００回以上行った者でなければ、たどり着くことのできなかった値であり、当業者にとって容易にできたものではない。 After the inspection current waveform D2 shown in FIG. 7 is replaced with the tool 40, the registered current waveform D1 and the control unit 15 are compared. Thereby, when the number of cooling cycles is 0, a second defective state (when the tool comes into contact with the guide of the tool 40) that cannot be determined as a defective mounting state and a first defective mounting state (insufficient torque of the fixing screw) If).
Regarding the deterioration of the area of the joint portion of the inverter manufactured in the second defective state in contact with the guide and the first defective state due to insufficient torque of the fixing screw, it is necessary to repeat 4000 times or more in the thermal endurance test. There is nothing.
Accordingly, the registered current waveform D1 is a value that could not be reached unless the person who performed the thermal endurance test 4000 times or more like the applicant of the present application, and was not easily made by those skilled in the art.

具体的には、図７に示す、ツール４０に交換後の検査電流波形Ｄ２と登録電流波形Ｄ１を比較する（Ｍ８（図４））。登録電流波形Ｄ１と検査電流波形Ｄ２の波形の形状が基準値以内の形状であれば、問題はない。問題がないときには、図３に示す表示器２６に問題ない旨表示される。波形の形状が基準値以内とは、発振子電流がすべての時間において、登録電流波形Ｄ１の一定の基準値（±Ａパーセント）の範囲内にあることをいう。波形の形状が基準値以内となると、その波形は、登録電流波形Ｄ１と同じような波形形状となる。
例えば、検査電流波形Ｄ２であれば、登録電流波形Ｄ１と比較して、検査電流波形Ｄ２が実施者が定めた登録電流波形Ｄ１の一定の基準値の範囲内にあれば、問題はない。 Specifically, the inspection current waveform D2 after replacement with the tool 40 shown in FIG. 7 is compared with the registered current waveform D1 (M8 (FIG. 4)). If the shape of the registered current waveform D1 and the inspection current waveform D2 is within the reference value, there is no problem. When there is no problem, the display 26 shown in FIG. 3 displays that there is no problem. The waveform shape being within the reference value means that the oscillator current is within a certain reference value (± A percent) of the registered current waveform D1 at all times. When the waveform shape falls within the reference value, the waveform becomes a waveform shape similar to the registered current waveform D1.
For example, in the case of the inspection current waveform D2, there is no problem as long as the inspection current waveform D2 is within a certain reference value range of the registered current waveform D1 determined by the practitioner as compared with the registered current waveform D1.

しかし、図７に示す検査電流波形Ｄ２は、登録電流波形Ｄ１と比較する（Ｍ８）と発振子電流が低いため、ツールの振動が弱いと判断される。パワーが弱いと考えられるため、振動を同じにするため、発振子電圧を高く較正する（Ｍ９）。
発振子電圧を高く較正すると検査電流波形Ｄ２は、登録電流波形Ｄ１と近似する。なぜならば、検査電流波形Ｄ２と登録電流波形Ｄ１は、Ｍ７において、形状のチェックがされており、両波形は同じような波形形状であるため、発振子電圧を高くすることにより、近似させることができるからである。 However, when the inspection current waveform D2 shown in FIG. 7 is compared with the registered current waveform D1 (M8), the oscillation current of the tool is low, so that it is determined that the vibration of the tool is weak. Since the power is considered weak, the oscillator voltage is calibrated high to make the vibration the same (M9).
When the oscillator voltage is calibrated high, the inspection current waveform D2 approximates the registered current waveform D1. This is because the inspection current waveform D2 and the registered current waveform D1 are checked for shape in M7, and both waveforms have the same waveform shape, and therefore can be approximated by increasing the oscillator voltage. Because it can.

仮に、検査電流波形Ｄ２が、登録電流波形Ｄ１と比較して（Ｍ８）発振子電流が高かった場合には、ツールの振動が強いと判断される。パワーが強いと考えられるため、振動を同じにするため、発振子電圧を低く較正する（Ｍ１０）。
発振子電圧を低く較正すると検査電流波形Ｄ２は、登録電流波形Ｄ１と近似する。なぜならば、検査電流波形Ｄ２と登録電流波形Ｄ１は、Ｍ７において、形状のチェックがされており、両波形は同じような波形形状であるため、発振子電圧を低くすることにより、近似させることができるからである。 If the inspection current waveform D2 has a higher oscillator current (M8) than the registered current waveform D1, it is determined that the vibration of the tool is strong. Since the power is considered strong, the oscillator voltage is calibrated low to make the vibration the same (M10).
When the oscillator voltage is calibrated low, the inspection current waveform D2 approximates the registered current waveform D1. This is because the inspection current waveform D2 and the registered current waveform D1 are checked for shapes in M7, and both waveforms have similar waveform shapes, and therefore can be approximated by lowering the oscillator voltage. Because it can.

反対に、検査電流波形Ｄ２が、登録電流波形Ｄ１と比較して、検査電流波形Ｄ２が実施者が定めた登録電流波形Ｄ１の一定の基準値の範囲外にあるときには、問題ありのＮＧであると、図３に示す表示器２６に表示され、実施者は、表示器２６を確認することにより、再びツール４０を外して（Ｍ２）、取り付ける（Ｍ３）の工程に戻る。そして、実施者は、再度、超音波発振子テスト（Ｍ４）等を行い、チェックをすることで、ツール４０が取付不良状態である場合を排除することができる。   On the other hand, when the inspection current waveform D2 is outside the range of a certain reference value of the registered current waveform D1 determined by the practitioner as compared with the registered current waveform D1, the test current waveform D2 is NG having a problem. 3 is displayed on the display 26 shown in FIG. 3, and the practitioner confirms the display 26 to remove the tool 40 again (M2) and return to the process of attaching (M3). Then, the practitioner can perform the ultrasonic oscillator test (M4) and the like again and check to eliminate the case where the tool 40 is in a poorly mounted state.

以上より、発振子電圧を高く較正（Ｍ９）又は発振子電圧を低く較正（Ｍ１０）することにより、ツール４０の交換後の電流レベルを交換前の登録電流波形Ｄ１と近似させた後に、生産を再開する（Ｍ１１）。   From the above, by calibrating the oscillator voltage high (M9) or calibrating the oscillator voltage low (M10), the current level after replacement of the tool 40 is approximated to the registered current waveform D1 before replacement, and then production is performed. It resumes (M11).

以上詳細に説明したように、第１実施例によれば、
（１）交換可能なツール４と、超音波発振子６とを備え、基盤２０にワイヤ７を接合するワイヤボンド装置１であって、ツール４を新たなツール４０に交換した後に、交換後のツール４０の取付状態を検査するツール検査方法において、ワイヤボンド装置１は、登録電流波形Ｄ１が登録された登録波形記憶部１９、及び、検査電流波形Ｄ２を登録する検査波形記憶部１７を有すること、ツール４を新たなツール４０に交換後、ワイヤボンド装置１に基盤２０をセットし、ワイヤボンド装置１を作動させワイヤ７を基盤２０に接合させる際の検査電流波形Ｄ２を取得し検査波形記憶部１７に記憶すること、登録電流波形Ｄ１と検査電流波形Ｄ２の波形形状を比較し、波形形状が一致しない場合は、新たなツール４０の取付状態不良であることを検出することにより、ツール交換によるツール４０の取付状態不良を確実に発見でき、再度ツール４０を取り付けることにより、基盤２０とワイヤ７の接合ばらつきの低減ができ、不良品製作の未然防止を図ることができる。
また、ツール４０が取付正常状態で取り付けられることにより、寒冷地においても、基盤２０とワイヤ７の接合部（実質的面積）の劣化速度が遅くなり、図６に示すように、冷熱サイクルが３０００回を超えても、実質的面積が基準値Ｘを下回ることはない。
（２）取付状態不良が、ツール４０にガイド１３が接触している第１不良状態、又は、ツール４０の固定ねじ５のトルク不足である第２不良状態であること、第１不良状態、又は、第２不良状態にあるワイヤボンド装置１により製造された製品を耐久試験にかけて、ワイヤ７の接合面積の劣化を測定することにより、登録電流波形Ｄ１を決定することができる。登録電流波形Ｄ１は、１回の試験で３０００回〜４０００回かかる耐久試験によって導き出される数値であり、本出願人が、耐久試験の時間をかけることにより初めて導き出された数値であり、本出願人でなければ導き出すことのできなかった数値である。
また、ツール４０の取付不良状態による基盤２０とワイヤ７の接合部（実質的面積）の劣化は、図６に示すように、冷熱サイクルが２０００回を超えた地点において、初めてわかるものである。そのため、本発明のように、ツール４０の取付不良状態がツール４０の取付時においてわかることにより、２０００回を超えた地点でわかる不良製品を出さずに済む。
また、ツール４０にガイド１３が接触している第１不良状態、又は、ツール４０の固定ねじ５のトルク不足である第２不良状態が、基盤２０とワイヤ７の接合部の劣化に影響があることに気がつき、その耐久試験を繰り返すことによって登録電流波形Ｄ１を導くことは、当該事実に気がついた本発明者でなければ当該発明にたどり着くことは困難である。
（３）登録録電流波形Ｄ１と検査電流波形Ｄ２の電流レベルが相違する場合には、検査電流波形Ｄ２のレベルが一致するように発振子電圧を変化することにより、最適波形に近づけることができ、ワイヤ７の接合面積の劣化率の低い製品を製造することができる。 As explained in detail above, according to the first embodiment,
(1) A wire bonding apparatus 1 that includes a replaceable tool 4 and an ultrasonic oscillator 6 and joins a wire 7 to a substrate 20. After the tool 4 is replaced with a new tool 40, In the tool inspection method for inspecting the mounting state of the tool 40, the wire bonding apparatus 1 has a registered waveform storage unit 19 in which the registered current waveform D1 is registered, and an inspection waveform storage unit 17 in which the inspection current waveform D2 is registered. After the tool 4 is replaced with a new tool 40, the base 20 is set in the wire bond apparatus 1, and the test current waveform D2 when the wire bond apparatus 1 is operated to join the wire 7 to the base 20 is acquired and stored. When the waveform shapes of the registered current waveform D1 and the inspection current waveform D2 are compared and stored in the unit 17 and the waveform shapes do not match, it indicates that the attachment state of the new tool 40 is defective. By attaching the tool 40, it is possible to surely find the attachment state failure of the tool 40 by replacing the tool, and by attaching the tool 40 again, it is possible to reduce the bonding variation between the base 20 and the wire 7 and to prevent the production of defective products. Can do.
Further, since the tool 40 is attached in the normal attachment state, the deterioration rate of the joint portion (substantial area) of the base 20 and the wire 7 is slow even in a cold region, and the cooling cycle is 3000 as shown in FIG. Even if the number of times is exceeded, the substantial area does not fall below the reference value X.
(2) The mounting state failure is a first failure state in which the guide 13 is in contact with the tool 40, a second failure state in which the torque of the fixing screw 5 of the tool 40 is insufficient, a first failure state, or The registered current waveform D1 can be determined by subjecting the product manufactured by the wire bond apparatus 1 in the second defective state to a durability test and measuring the deterioration of the bonding area of the wire 7. The registered current waveform D1 is a numerical value derived from an endurance test that takes 3000 to 4000 times in one test, and is a numerical value that the present applicant first derived by taking the time of the endurance test. Otherwise, it is a numerical value that could not be derived.
Further, the deterioration of the joint portion (substantial area) between the base 20 and the wire 7 due to a poorly attached state of the tool 40 can be understood for the first time at a point where the number of cooling cycles exceeds 2000, as shown in FIG. For this reason, as in the present invention, it is not necessary to provide a defective product that can be recognized at a point exceeding 2000 times by knowing that the attachment failure state of the tool 40 is known when the tool 40 is attached.
In addition, the first defective state in which the guide 13 is in contact with the tool 40 or the second defective state in which the torque of the fixing screw 5 of the tool 40 is insufficient affects the deterioration of the joint portion between the base 20 and the wire 7. In particular, it is difficult to arrive at the present invention unless the inventor is aware of the fact to derive the registered current waveform D1 by repeating the durability test.
(3) When the current levels of the registered recording current waveform D1 and the inspection current waveform D2 are different, the oscillator voltage can be changed so that the levels of the inspection current waveform D2 coincide with each other, thereby making it closer to the optimum waveform. A product with a low deterioration rate of the bonding area of the wire 7 can be manufactured.

［第２実施例］
第２実施例においては、図４に示す、第１実施例のツールの交換工程における電流波形の登録電流波形との形状チェック（Ｍ７）に、周波数波形の登録周波数波形との形状チェックを追加するものである。また、電流レベルの登録電流波形との比較（Ｍ８）に、登録周波数波形との比較を追加するものである。
登録電流波形のほかに、登録周波数波形とのチェックを加えることにより、より確実にツールの取付不具合を確認することができる。 [Second Embodiment]
In the second embodiment, the shape check with the registered frequency waveform of the frequency waveform is added to the shape check (M7) with the registered current waveform of the current waveform in the tool replacement process of the first embodiment shown in FIG. Is. Further, the comparison with the registered frequency waveform is added to the comparison with the registered current waveform of the current level (M8).
By adding a check with the registered frequency waveform in addition to the registered current waveform, it is possible to more reliably confirm a tool mounting failure.

＜登録周波数波形Ｅ１の求め方＞
図８に示す、登録周波数波形Ｅ１の確定方法は、以下の実験により行う。
ツール４が正常に取り付けられた複数の取付正常状態にあるワイヤボンド装置において、ｍ個のインバータを製造する。このときに、ワイヤボンド装置の各々の周波数波形を記憶する。そして、製造された複数のインバータについて、１回の試験で３０００回〜４０００回かかる冷熱耐久試験を行う。取付正常状態にあるワイヤボンド装置において製造された複数のインバータは、図６に示す取付正常状態Ａのように、３５００回を超えたところにおいても、その下限値は、基準値Ｘを下回ることはなかった。インバータをｍ個にわたり耐久試験にかけたが、すべての試験においてインバータが基準値Ｘを下回ることはなかった。
そこで、図６の試験において基準値Ｘを下回らなかった取付正常状態Ａの状態にある平均値を図８に示す登録周波数波形Ｅ１とした。登録周波数波形Ｅ１は、図３の登録波形記憶部１９に記憶されている。
登録周波数波形は、第１実施例と同様に、第１不良状態と第２不良状態について周波数を測定し、登録しているが、測定方法は、第１実施例の電流波形を測るのを周波数波形にした違いしかないため、ここでは説明を割愛する。 <How to find the registered frequency waveform E1>
The method for determining the registered frequency waveform E1 shown in FIG. 8 is performed by the following experiment.
In the wire bonding apparatus in a plurality of normal mounting states in which the tool 4 is normally mounted, m inverters are manufactured. At this time, each frequency waveform of the wire bonding apparatus is stored. And about the some manufactured inverter, the cold-heat durability test which takes 3000 times-4000 times by one test is performed. The plurality of inverters manufactured in the wire bond apparatus in the normal mounting state is lower than the reference value X even when the number of inverters exceeds 3500 times as in the normal mounting state A shown in FIG. There wasn't. The inverter was subjected to an endurance test for m inverters, but the inverter did not fall below the reference value X in all tests.
Therefore, the average value in the normal mounting state A that did not fall below the reference value X in the test of FIG. 6 was defined as a registered frequency waveform E1 shown in FIG. The registered frequency waveform E1 is stored in the registered waveform storage unit 19 in FIG.
As in the first embodiment, the registered frequency waveform is measured and registered for the first failure state and the second failure state, but the measurement method is to measure the current waveform of the first embodiment. Since there is only a difference in the waveform, the explanation is omitted here.

＜ツールの交換工程＞
ツールの交換工程は、第１実施例と比較して、Ｍ６以降の部分が異なるため、Ｍ６以降を中心に説明する。
ワイヤボンド装置１に、図９に示す基盤２０を装着し、実際にツール４０に超音波発振子６を使用し基盤２０に対して、ワイヤ７をボンディングする（Ｍ６）。ツール４０を超音波発振により動作させる際の検査周波数波形Ｅ２を図３の検査波形記憶部１７に記憶する。
検査波形記憶部１７に記憶された検査周波数波形Ｅ２を、図８に示す、事前に登録波形記憶部１９に記憶してある登録周波数波形Ｅ１との形状の違いをチェックする（Ｍ７）。 <Tool replacement process>
Since the tool replacement process differs from the first embodiment in the portion after M6, the description will focus on the portion after M6.
The substrate 20 shown in FIG. 9 is attached to the wire bonding apparatus 1, and the wire 7 is actually bonded to the substrate 20 using the ultrasonic oscillator 6 as the tool 40 (M6). The inspection frequency waveform E2 when the tool 40 is operated by ultrasonic oscillation is stored in the inspection waveform storage unit 17 of FIG.
The inspection frequency waveform E2 stored in the inspection waveform storage unit 17 is checked for a difference in shape from the registered frequency waveform E1 stored in advance in the registration waveform storage unit 19 shown in FIG. 8 (M7).

図８に示す、登録周波数波形Ｅ１のうち、比較する部分は、周波数波形のうち傾きが一定となる傾きＥ１１の部分で比較する。傾きＥ１１前の部分は、周波数波形の平均において、形状が大きく異なったからである。傾きＥ１１の部分に関しては、周波数波形の平均は安定していたからである。
登録周波数波形Ｅ１の傾きＥ１１と検査周波数波形Ｅ２の傾きＥ２１の波形の形状が基準値以内の形状であれば、問題はない。波形の形状が基準値以内とは、発振子電流が傾きの範囲の時間において、登録周波数波形Ｅ１の一定の基準値（±Ｂパーセント）の範囲内にあることをいう。波形の形状が基準値以内となると、その波形は、登録周波数波形Ｅ１の傾きと同じような波形形状となる。
例えば、検査周波数波形Ｅ２の傾きＥ２１であれば、登録周波数波形Ｅ１の傾きＥ１１と比較して、検査周波数波形Ｅ２の傾きＥ２１が実施者が定めた登録周波数波形Ｅ１の傾きＥ１１の一定の基準値の範囲内にあれば、問題はない。 The portion to be compared in the registered frequency waveform E1 shown in FIG. 8 is compared at the portion of the frequency waveform having an inclination E11 where the inclination is constant. This is because the portion before the slope E11 is greatly different in shape on the average of the frequency waveform. This is because the average of the frequency waveform was stable for the portion of the slope E11.
If the shape of the slope E11 of the registered frequency waveform E1 and the slope E21 of the inspection frequency waveform E2 is within the reference value, there is no problem. The waveform shape being within the reference value means that the oscillator current is within a certain reference value (± B percent) of the registered frequency waveform E1 during the time of the inclination range. When the waveform shape is within the reference value, the waveform has a waveform shape similar to the slope of the registered frequency waveform E1.
For example, if the slope E21 of the test frequency waveform E2 is compared with the slope E11 of the registered frequency waveform E1, the slope E21 of the test frequency waveform E2 is a constant reference value of the slope E11 of the registered frequency waveform E1 determined by the practitioner. If it is within the range, there is no problem.

しかし、検査周波数波形Ｅ２の傾きＥ２１は、登録周波数波形Ｅ１の傾きＥ１１と比較する（Ｍ８）と発振子電流が低いため、発振子電圧を高く較正する（Ｍ９）。
発振子電圧を高く較正すると検査周波数波形Ｅ２の傾きＥ２１は、登録周波数波形Ｅ１の傾きＥ１１と近似する。なぜならば、検査周波数波形Ｅ２の傾きＥ２１と登録周波数波形Ｅ１の傾きＥ１１は、Ｍ７において、形状のチェックがされており、両波形は同じような波形形状であるため、発振子電圧を高くすることにより、近似させることができるからである。 However, the slope E21 of the inspection frequency waveform E2 is compared with the slope E11 of the registered frequency waveform E1 (M8), and the oscillator current is low, so the oscillator voltage is calibrated high (M9).
When the oscillator voltage is calibrated high, the slope E21 of the inspection frequency waveform E2 approximates the slope E11 of the registered frequency waveform E1. This is because the shape of the slope E21 of the inspection frequency waveform E2 and the slope E11 of the registered frequency waveform E1 are checked in M7, and both waveforms have the same waveform shape, so that the oscillator voltage is increased. This is because it can be approximated by

仮に、検査周波数波形Ｅ２の傾きＥ２１が、登録周波数波形Ｅ１の傾きＥ１１と比較して（Ｍ８）発振子電流が高かった場合には、発振子電圧を低く較正する（Ｍ１０）。
発振子電圧を低く較正すると検査周波数波形Ｅ２の傾きＥ２１は、登録周波数波形Ｅ１の傾きＥ１１と近似する。なぜならば、検査周波数波形Ｅ２の傾きＥ２１と登録周波数波形Ｅ１の傾きＥ１１は、Ｍ７において、形状のチェックがされており、両波形は同じような波形形状であるため、発振子電圧を低くすることにより、近似させることができるからである。 If the slope E21 of the inspection frequency waveform E2 is higher than the slope E11 of the registered frequency waveform E1 (M8) and the oscillator current is higher, the oscillator voltage is calibrated low (M10).
When the oscillator voltage is calibrated low, the slope E21 of the inspection frequency waveform E2 approximates the slope E11 of the registered frequency waveform E1. This is because the shape of the slope E21 of the inspection frequency waveform E2 and the slope E11 of the registered frequency waveform E1 are checked in M7, and both waveforms have the same waveform shape. This is because it can be approximated by

反対に、検査周波数波形Ｅ２が、登録周波数波形Ｅ１と比較して、検査周波数波形Ｅ２が実施者が定めた登録周波数波形Ｅ１の一定の基準値の範囲外にあるときには、問題ありのＮＧであると、図３に示す表示器２６に表示され、実施者は、表示器２６を確認することにより、再びツール４０を外して（Ｍ２）、取り付ける（Ｍ３）の工程に戻る。そして、実施者は、再度、超音波発振子テスト（Ｍ４）等を行い、チェックをすることで、ツール４０が取付不良状態である場合を排除することができる。   On the other hand, when the test frequency waveform E2 is outside the range of a certain reference value of the registered frequency waveform E1 determined by the practitioner as compared with the registered frequency waveform E1, the test frequency waveform E2 is NG. 3 is displayed on the display 26 shown in FIG. 3, and the practitioner confirms the display 26 to remove the tool 40 again (M2) and return to the process of attaching (M3). Then, the practitioner can perform the ultrasonic oscillator test (M4) and the like again and check to eliminate the case where the tool 40 is in a poorly mounted state.

なお、電流波形の違いをチェックせず、検査周波数電流Ｅ２を記憶して、登録周波数波形Ｅ１とのみの違いをチェックすることもできる（Ｍ７）。
発振子の電流波形と周波数波形は、相関しているため、電流波形又は周波数波形のどちらで計測してもよいためである。
ただし、登録電流波形Ｄ１と登録周波数波形Ｅ１とを比較すると、登録周波数波形Ｅ１の場合傾きＥ１１と比較しなければならないが、登録電流波形Ｄ１は、波形全体と比較するため、比較対照部分が多く、確実性を担保することができるため、登録電流波形Ｄ１と比較することが望まれる。 It is also possible to store the inspection frequency current E2 without checking the difference in the current waveform and check only the difference from the registered frequency waveform E1 (M7).
This is because the current waveform and the frequency waveform of the oscillator are correlated, and therefore the current waveform and the frequency waveform may be measured.
However, when the registered current waveform D1 and the registered frequency waveform E1 are compared, in the case of the registered frequency waveform E1, it has to be compared with the slope E11. Since certainty can be ensured, it is desirable to compare with the registered current waveform D1.

以上詳細に説明したように、第２実施例によれば、
（４）登録波形記憶部１９に登録周波数波形Ｅ１を記憶すること、ツール４を新たなツール４０に交換後、ワイヤボンド装置１に基盤２０をセットし、ワイヤボンド装置１を作動させワイヤ７を基盤２０に接続させる際の検査周波数波形Ｅ２を取得し検査波形記憶部１７に記憶すること、登録周波数波形Ｅ１と検査周波数波形Ｅ２の波形形状を比較し、波形形状が一致しない場合は、新たなツール４０の取付状態が不良であることを検出することにより、ツール交換によるツール４０の取付状態不良をなくすことができ、基盤２０とワイヤ７の接合ばらつきの低減ができ、不良品製作の未然防止を図ることができる。
また、ツール４が取付正常状態で取り付けられることにより、寒冷地においても、基盤２０とワイヤ７の接合部（実質的面積）の劣化速度が遅くなり、図５に示すように、冷熱サイクルが３０００回を超えても、実質的面積が基準値Ｘを下回ることはない。
（５）取付状態不良が、ツール４０にガイド１３が接触している第１不良状態、又は、ツール４０の固定ねじ５のトルク不足である第２不良状態であること、第１不良状態、又は、第２不良状態にあるワイヤボンド装置１により製造された製品を耐久試験にかけて、ワイヤ７の接合面積の劣化を測定することにより、登録周波数波形Ｅ２を決定することができる。登録周波数波形Ｅ２は、１回の試験で３０００回〜４０００回かかる耐久試験によって導き出される数値であり、本出願人が、耐久試験の時間をかけることにより初めて導き出された数値であり、本出願人でなければ導き出すことのできなかった数値である。
また、ツール４０の取付不良状態による基盤２０とワイヤ７の接合部（実質的面積）の劣化は、図６に示すように、冷熱サイクルが２０００回を超えた地点において、初めてわかるものである。そのため、本発明のように、ツール４０の取付不良状態がツール４０の取付時においてわかることにより、２０００回を超えた地点でわかる不良製品を出さずに済む。
（６）登録周波数波形Ｅ１と検査周波数波形Ｅ２の電流レベルが相違する場合には、検査周波数波形Ｅ２のレベルが一致するように発振子電圧を変化することにより、ワイヤ７の接合面積の劣化率の低い製品を製造することができる。 As explained in detail above, according to the second embodiment,
(4) Store the registered frequency waveform E1 in the registered waveform storage unit 19, replace the tool 4 with a new tool 40, set the base 20 in the wire bond apparatus 1, operate the wire bond apparatus 1, and connect the wire 7 The test frequency waveform E2 when connecting to the base 20 is acquired and stored in the test waveform storage unit 17, and the waveform shapes of the registered frequency waveform E1 and the test frequency waveform E2 are compared. By detecting that the mounting state of the tool 40 is defective, it is possible to eliminate the mounting state failure of the tool 40 due to tool replacement, reduce the variation in bonding between the substrate 20 and the wire 7, and prevent the production of defective products. Can be achieved.
Further, since the tool 4 is attached in the normal attachment state, the deterioration rate of the joint portion (substantial area) of the base 20 and the wire 7 is slow even in a cold region, and the cooling cycle is 3000 as shown in FIG. Even if the number of times is exceeded, the substantial area does not fall below the reference value X.
(5) The mounting state failure is a first failure state where the guide 13 is in contact with the tool 40, or a second failure state where the torque of the fixing screw 5 of the tool 40 is insufficient, a first failure state, or The registered frequency waveform E2 can be determined by subjecting the product manufactured by the wire bonding apparatus 1 in the second defective state to a durability test and measuring the deterioration of the bonding area of the wire 7. The registered frequency waveform E2 is a numerical value derived from an endurance test that takes 3000 to 4000 times in one test. The registered frequency waveform E2 is a numerical value that was first derived by the applicant taking time for the endurance test. Otherwise, it is a numerical value that could not be derived.
Further, the deterioration of the joint portion (substantial area) between the base 20 and the wire 7 due to a poorly attached state of the tool 40 can be understood for the first time at a point where the number of cooling cycles exceeds 2000, as shown in FIG. For this reason, as in the present invention, it is not necessary to provide a defective product that can be recognized at a point exceeding 2000 times by knowing that the attachment failure state of the tool 40 is known when the tool 40 is attached.
(6) When the current levels of the registered frequency waveform E1 and the inspection frequency waveform E2 are different, the deterioration rate of the bonding area of the wire 7 is obtained by changing the oscillator voltage so that the levels of the inspection frequency waveform E2 are the same. Can be manufactured.

尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で色々な応用が可能である。
例えば、第１実施例及び第２実施例においては、ツール４０の取付状態を検査したワイヤボンド装置１を用いてインバータを製造することにより、基盤２０とワイヤ７の接合ばらつきの少ないインバータを製造することができる。また、ワイヤ７の接合面積の劣化率の低いインバータを製造することができる。
また、ツール４０の取付状態を検査したワイヤボンド装置１を用いて製造されたインバータは、２０００回の冷熱サイクルを超えても、ワイヤ７と基盤２０の接合面積が、０．２ｍｍ２以下にならないことにより、寒冷地においてもインバータを良好な状態で使用することができるため、ハイブリッド自動車の性能を一定に保つことができる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various applications are possible without departing from the spirit of the invention.
For example, in the first and second embodiments, an inverter is manufactured by using the wire bonding apparatus 1 inspected for the attachment state of the tool 40, thereby manufacturing an inverter with less variation in bonding between the substrate 20 and the wire 7. be able to. Moreover, an inverter with a low deterioration rate of the bonding area of the wire 7 can be manufactured.
Further, in the inverter manufactured using the wire bonding apparatus 1 inspecting the mounting state of the tool 40, the bonding area between the wire 7 and the substrate 20 does not become 0.2 mm 2 or less even when the cooling cycle exceeds 2000 times. As a result, the inverter can be used in a favorable state even in a cold region, so that the performance of the hybrid vehicle can be kept constant.

１ ワイヤボンド装置
４、４０ ツール
５ 固定ねじ
６ 超音波発振子
７ ワイヤ
１３ ガイド
２０ 基盤
Ｄ１ 登録電流波形
Ｄ２ 検査電流波形
Ｅ１ 登録周波数波形
Ｅ２ 検査周波数波形 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wire bond apparatus 4, 40 Tool 5 Fixing screw 6 Ultrasonic oscillator 7 Wire 13 Guide 20 Base D1 Registration current waveform D2 Inspection current waveform E1 Registration frequency waveform E2 Inspection frequency waveform

Claims (8)

交換可能なツールと、超音波発振子とを備え、基盤にワイヤを接合するワイヤボンド装置であって、該ツールを新たなツールに交換した後に、交換後のツールの取付状態を検査するツール検査方法において、
前記ワイヤボンド装置は、登録電流波形が登録された登録波形記憶部、及び、検査電流波形を登録する検査波形記憶部を有すること、
前記ツールを前記新たなツールに交換後、前記ワイヤボンド装置に前記基盤をセットし、前記ワイヤボンド装置を作動させ前記ワイヤを前記基盤に接合させる際の検査電流波形を取得し前記検査波形記憶部に記憶すること、
前記登録電流波形と前記検査電流波形の波形形状を比較し、前記波形形状が一致しない場合は、前記新たなツールの取付状態不良であることを検出すること、
を特徴とするツール検査方法。 A wire bonding apparatus that includes a replaceable tool and an ultrasonic oscillator and joins a wire to a substrate, and after the tool is replaced with a new tool, a tool inspection for inspecting the mounting state of the replaced tool In the method
The wire bond apparatus includes a registered waveform storage unit in which a registered current waveform is registered, and an inspection waveform storage unit that registers an inspection current waveform;
After exchanging the tool with the new tool, the base is set in the wire bond apparatus, and the test waveform storage unit obtains an inspection current waveform when the wire bond apparatus is operated to join the wire to the base. To remember,
Comparing the waveform shape of the registered current waveform and the inspection current waveform, if the waveform shape does not match, detecting that the new tool is in a poor mounting state,
Tool inspection method characterized by 請求項１に記載するツール検査方法において、
前記取付状態不良が、前記ツールにガイドが接触している第１不良状態、又は、前記ツールの固定ねじのトルク不足である第２不良状態であること、
前記第１不良状態、又は、前記第２不良状態にある前記ワイヤボンド装置により製造された製品を耐久試験にかけて、前記ワイヤの接合面積の劣化を測定することにより、前記登録電流波形を決定すること、
を特徴とするツール検査方法。 In the tool inspection method according to claim 1,
The attachment state failure is a first failure state in which the guide is in contact with the tool, or a second failure state in which the torque of the fixing screw of the tool is insufficient.
Determining the registration current waveform by subjecting a product manufactured by the wire bonding apparatus in the first defective state or the second defective state to a durability test and measuring deterioration of a bonding area of the wire; ,
Tool inspection method characterized by 請求項１又は請求項２に記載するツール検査方法において、
前記登録電流波形と前記検査電流波形の電流レベルが相違する場合には、前記検査電流波形のレベルが前記登録電流波形と一致するように発振子電圧を変化すること、
を特徴とするツール検査方法。 In the tool inspection method according to claim 1 or 2,
If the current levels of the registered current waveform and the test current waveform are different, changing the oscillator voltage so that the level of the test current waveform matches the registered current waveform;
Tool inspection method characterized by 請求項１乃至請求項３に記載するいずれか一つのツール検査方法において、
前記登録波形記憶部に登録周波数波形を記憶すること、
前記ツールを前記新たなツールに交換後、前記ワイヤボンド装置に前記基盤をセットし、前記ワイヤボンド装置を作動させワイヤを前記基盤に接続させる際の検査周波数波形を取得し前記検査波形記憶部に記憶すること、
前記登録周波数波形と前記検査周波数波形の波形形状を比較し、波形形状が一致しない場合は、前記新たなツールの取付状態が不良であることを検出すること、
を特徴とするツール検査方法。 The tool inspection method according to any one of claims 1 to 3,
Storing a registered frequency waveform in the registered waveform storage unit;
After the tool is replaced with the new tool, the base is set on the wire bond apparatus, and the test bond waveform is acquired when the wire bond apparatus is operated to connect the wire to the base. Remembering,
Comparing the waveform shape of the registered frequency waveform and the inspection frequency waveform, if the waveform shape does not match, detecting that the attachment state of the new tool is defective,
Tool inspection method characterized by 請求項４に記載するツール検査方法において、
前記取付状態不良が、前記ツールにガイドが接触している第１不良状態、又は、前記ツールの固定ねじのトルク不足である第２不良状態であること、
前記第１不良状態、又は、前記第２不良状態にある前記ワイヤボンド装置により製造された製品を耐久試験にかけて、前記ワイヤの接合面積の劣化を測定することにより、前記登録周波数波形を決定すること、
を特徴とするツール検査方法。 In the tool inspection method according to claim 4,
The attachment state failure is a first failure state in which the guide is in contact with the tool, or a second failure state in which the torque of the fixing screw of the tool is insufficient.
The registration frequency waveform is determined by subjecting a product manufactured by the wire bonding apparatus in the first defective state or the second defective state to an endurance test and measuring deterioration of a bonding area of the wire. ,
Tool inspection method characterized by 請求項４又は請求項５に記載するツール検査方法において、
前記登録周波数波形と前記検査周波数波形の電流レベルが相違する場合には、前記検査周波数波形のレベルが前記登録周波数波形と一致するように発振子電圧を変化すること、
を特徴とするツール検査方法。 In the tool inspection method according to claim 4 or 5,
When the current level of the registered frequency waveform and the inspection frequency waveform are different, changing the oscillator voltage so that the level of the inspection frequency waveform matches the registered frequency waveform;
Tool inspection method characterized by 請求項１乃至請求項６のいずれか一つのツール検査方法により、前記ツールの取付状態を検査した前記ワイヤボンド装置を用いてインバータを製造すること、
を特徴とするインバータ製造方法。 An inverter is manufactured by using the wire bond apparatus inspecting the mounting state of the tool by the tool inspection method according to any one of claims 1 to 6.
An inverter manufacturing method characterized by the above. 請求項２又は請求項５に記載するツール検査方法により、前記ツールの取付状態を検査した前記ワイヤボンド装置を用いて製造されたインバータは、規定回数の冷熱サイクルを超えても、前記ワイヤと前記基盤の接合面積が、通電に必要な面積以下にならないこと、
を特徴とするインバータ製造方法。
The inverter manufactured by using the wire bonding apparatus that has inspected the mounting state of the tool by the tool inspection method according to claim 2 or claim 5, wherein the inverter and the wire The bonding area of the base must not be less than the area required for energization,
An inverter manufacturing method characterized by the above.
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