技術レポート
レーザードップラ振動計によるワイヤボンダ超音波振動測定について

※③ の項目は全作業中最もテクニックを要する部分です。ボンダ本体とセンサーの相対振 動が計測結果に与える影響は、その振動速度の周波数成分からしてキャピラリの振動デ ータからは観測出来ないほど軽微です。しかしボンダ、もしくは三脚を据えている床に 強度が無いなど、相対的に大きく揺らぐ場合、キャピラリ円筒頭頂部にレーザー光を安定 して照射する事は難しく、レベルインジケータを安定に維持して、S/N の良いデータを 取得する事は出来ません。 対策として、光学除振台を三脚の下に引く事で振動の影響を軽減させる事が出来ます。

振動子は、特定の周波数で大きな振動を発生する特性（共振周波数）がありますが、条件次第で周波数が変化することがあるため、振動子を駆動する発振器にフィードバック回路を設けて周波数制御をおこなっています。また、金属ホーンを伝搬した振動は増幅されることで、 ツール先端の振幅は無負荷時で数 μｍ 程度となります。 安定したボンディングを行うためには、ツール先端での振動振幅を安定させる必要がありま す。このため、ツール先端の振動をダイレクトに測定するニーズが年々増大してきています。

実際の信号を観測して、電圧レンジなどを適切に調整してください。 計測はデジタルオシロを使用して US の発振波形を基準にワンショット・トリガ ーでレーザードップラ振動計の振動波形をメモリーし、オフラインで任意の波形の 部位を拡大して解析する方法で行います。

1. 電源をON します
   　
2. 表示したい波形のみ表示させる
   ・CH キー
   ・点灯
   　
3. 入力カップリングをAC とする
   ・INPUT キー
   ・AC
   　
4. プローブの減衰比を設定する^※
   
   ※プローブの減衰比を見て、減衰比を設定します
   ・INPUT キー
   ・Probe
   ・１：１ もしくは １：１０
   　
5. 電圧軸感度を最適に（2 V／div 程度）に設定する
   ・V／DIV キー
   ・ロータリーノブ
   　
6. トリガモードをシングルに設定する
   ・MODE キー
   ・SINGLE
   　
7. トリガレベルとトリガソースをCH 1（0.5 V 程度）に設定する
   ・LEVEL／SOURCE キー
   ・CH 1
   ・ロータリーノブ
   　
8. トリガポジションを（-4 div）設定する
   ・POSITION／DELEY キー
   ・-4 div
   　
9. ストレージ記憶容量を1 M 以上に設定する
   ・ACQ キー
   ・Length
   ・1M
   　
10. 各ボンディング時間に時間軸を（1 ms/div 〜 10 ms/div）設定する
    ・TIME／DIV ノブ
    　
11. OSC をトリガ待ちの状態にさせる
    ・START／STOP キー

設定が終わったら、マニュアルでテスト発振をしてみます。その時、LV-1800 の OVER もしくは ERROR 表示が点灯しない事を確認します。OVER  が点灯したら、速度レンジが低すぎるか、セッティングが悪く光量不足になっています。OSC の表示を見て、 波形が片振幅で 10 V を越えているようならレンジが不適切です。10 V を越えないレンジに変更して行きます。 発振しても、データが表示されない様なら、スタートボタンが押されていないか、トリガレベルの設定が不適切な事などが考えられます。トリガレベルを設定しなおして、US の発振波形が表示出来る様に設定してください。