JP2006100417A

JP2006100417A - ボンディング装置

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Publication number: JP2006100417A
Application number: JP2004282461A
Authority: JP
Inventors: Toru Maeda; 前田　　徹
Original assignee: Shinkawa Ltd
Current assignee: Shinkawa Ltd
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2024-09-28
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Abstract

【課題】ボンディング装置において、簡単な構成で無反動化を実現することである。
【解決手段】ワイヤボンディング装置１０において、ＸＹテーブル用基部１４の上にＸテーブル１８がＸ方向に移動可能なように案内され、モータ用基部１６の上に駆動モータ２０が搭載される。駆動モータ２０の可動子２２はＸテーブル１８に接続される。モータ本体部２４は、一対のモータ案内部２６により、積層体４０を介してＸ方向に移動可能に案内される。積層体４０は、ばね要素とダンピング要素とを有する粘弾性扁平ゴム板と、扁平剛性板とを交互に配置して積層したもので、積層面に垂直な方向には剛性が大きく、積層面に平行な方向には剛性が小さくて粘弾性による復元力と減衰力とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、可動子とモータ本体部とを有するボンディング用モータを架台に設け、可動子を駆動したときにモータ本体部を可動子と反対方向に移動可能とし、可動子の駆動による架台に対する反力を打ち消すようにするボンディング装置に関する。

基板にチップを位置決めしてダイボンディングするダイボンディング装置や、基板のリードとチップのパッドとの間をワイヤで接続するワイヤボンディング装置等のボンディング装置では、基板やチップ、リードやパッド等の位置決めを行いつつボンディング作業が行われる。この位置決めのためにモータ駆動装置が用いられ、例えば基板等を搭載するＸＹテーブル等を任意の位置に移動駆動する。

このようにモータ駆動装置を用いてＸＹテーブル等の負荷を駆動すると、負荷駆動の反力によって、モータ駆動装置が取り付けられているボンディング装置の架台に振動が及ぼされる。特に近年、精密で高速な位置決めがワイヤボンディング装置等に要求されるようになると、高速に移動するＸＹテーブル等から発生する振動をいかに小さくするかが問われる。

特許文献１には、ボンディング装置等の半導体製造装置に用いられ、モータにより駆動体を駆動するモータ駆動装置の無反動化が開示される。ここでは、モータ本体と駆動体を同一駆動軸方向に移動可能として架台に設け、駆動体を駆動したときにモータ本体が駆動体と反対方向に動けるようにし、駆動体の駆動による反力が打ち消される。なお、この例では、モータ本体の移動を案内するために２本１対の平行ガイドレールが架台とモータ本体との間に設けられる。また、駆動体と反対方向に移動したモータ本体は、後に元の位置に戻される。

特許第２９８１９９９号公報

かかる無反動化されたモータ装置では、特許文献１に示されるような２本１対の平行ガイドレールのように、モータ本体の自重を支え、その移動方向も規制するための機構が必要である。このため、２本のガイドレールが取り付けられる架台の面の平坦度や平行度等の幾何学的公差に精度が要求される。またそれらの組み付け時に生ずるひずみや、装置設置時のひずみ、さらには装置稼動時における熱的ひずみ等により、モータ本体の移動が渋くなることがある。

このように、従来技術でボンディング装置を無反動化するには、モータ本体の移動の案内機構に精度が要求され、組立調整等も面倒で、コストが高いものとなる。

本発明の目的は、簡単な構成で無反動化を可能とするボンディング装置を提供することである。

本発明に係るボンディング装置は、可動子とモータ本体部とを有するボンディング用モータを架台に設け、可動子を駆動したときにモータ本体部を可動子と反対方向に移動可能とし、可動子の駆動による架台に対する反力を打ち消すようにするボンディング装置において、モータ本体部の移動を案内する案内部と、モータ本体部と案内部との間に設けられ、ばね要素とダンピング要素とを有する粘弾性扁平ゴム板と、扁平剛性板とを交互に配置し、向かい合う面同士を固着して複数段積層した積層体であって、積層体の最外側の一方の面と他方の面との間に外力が加わったときに、積層面に垂直な方向には剛性が大きく、積層面に平行な方向には剛性が小さくて粘弾性による復元力と減衰力とを有し、モータ本体部の移動方向に平行に積層面を配置して、一方の面がモータ本体部に、他方の面が案内部に、それぞれ取り付けられる複数の積層体と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るボンディング装置において、モータ本体部は、両側面のそれぞれに、その移動方向と平行な壁面を含むモータ側取付部を有し、案内部は、モータ本体部の両側面のそれぞれに向かい合う部分に、モータ側取付部に対応し、モータ本体部の移動方向と平行な壁面を含む案内側取付部を有し、各積層体は、一方の面がモータ側取付部に、他方の面が案内側取付部に、それぞれ取り付けられることが好ましい。

また、本発明に係るボンディング装置において、積層体をモータ本体部に押し付け、積層面に垂直な方向の剛性をさらに大きくする付勢手段を備えることが好ましい。

また、粘弾性ゴム板は、シリコーン系ゴム又はスチレン系ゴムのゲル材から構成されることが好ましい。

また、本発明に係るボンディング装置において、複数の積層体は、モータ本体部の両側面上でモータ本体部の重心を含む水平面内の位置、かつ重心を含むモータ本体部の移動方向と一致する軸に対し対称の位置に配置されることが好ましい。

また、本発明に係るボンディング装置において、架台に設けられ、モータ本体部を支持して移動させる複数の転がり体を備えることが好ましい。

上記構成により、モータ本体部と案内部の間に、粘弾性ゴム板と剛性板とを重ね合わせた積層体が設けられる。扁平な粘弾性ゴム板の上下面に平行に力を加えると、上下面方向にかなりの粘弾性せん断ひずみが生ずる。このとき、粘弾性ゴム板の上下面に垂直に力を加えると、上下面に垂直方向に引張圧縮ひずみが生ずるが、粘弾性ゴム板の厚みが適当に薄ければ、その変形量は無視できる程度に小さくできる。すなわち、適当に薄い扁平粘弾性ゴム板は、上下面に力を加えたとき、上下面に垂直な方向には剛性が大きく、上下面に平行な方向には剛性が小さくて粘弾性による復元力と減衰力とを有する。１枚の粘弾性ゴム板での粘弾性せん断ひずみが小さくても、粘弾性ゴム板と剛性板とを複数段積層することで、適当な変形量を得ることができる。

したがって、この積層体の積層面をモータ本体部の移動方向に平行にして案内部とモータ本体部との間に配置する簡単な構成により、モータ本体部の移動を、移動方向に垂直な方向には移動を規制し、移動方向には積層体の許容ひずみの範囲内で自由に移動可能とできる。また、積層体の粘弾性により、モータ本体部の運動にダンピング効果が働き、不要な振動を抑制する。また、粘弾性の復元力により、モータ本体部を、移動前の元の位置に復元できる。

また、モータ本体部の両側面のモータ側取付部と、これに対応する案内側取付部との間に積層体を配置するので、簡単な構成で、モータ本体部を駆動体と反対方向に移動することを案内できる。

また、積層体をモータ本体部に押し付ける付勢手段を備えるので、粘弾性ゴム板の板厚保が厚く、粘弾性ゴム板の上下面に垂直方向に生ずる引張圧縮ひずみが大きくなるときでも、押し付けによる予圧でその引張圧縮ひずみを無視できる程度に少なくできる。したがって、粘弾性ゴム板の厚みに応じて、簡単な構成で、上下面に垂直な方向には剛性が十分大きく、上下面に平行な方向には剛性が十分小さくて粘弾性による復元力と減衰力とを有する積層体とすることができる。

また、粘弾性ゴム板としてシリコーン系ゴム又はスチレン系ゴムのゲル材を用いるので、複雑な粘弾性発生機構を用いることなく、これを適当な段数で積層する簡単な構成で、所望の粘弾性特性を得ることができる。

また、モータ本体部の両側面上でモータ本体部の重心を含む水平面内の位置、かつ重心を含むモータ本体部の移動方向と一致する軸に対し対称の位置に積層体が配置されるので、積層体が発生する復元力や減衰力が不要なトルクを生み出すことを抑制できる。

また、転がり体を設けることで、モータ本体部の自重を支えつつ、モータ本体部がスムーズに移動することができる。

以上のように、本発明に係るボンディング装置によれば、簡単な構成で無反動化を実現することができる。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下ではボンディング装置としてワイヤボンディング装置を用いて説明するが、その他のボンディング装置、例えばダイボンディングを行うダイボンディング装置、フェースダウンボンディング装置、あるいは、チップの上にさらに別のチップを積層するスタックドＩＣにおけるワイヤボンディング装置等であってもよい。また、可動子により駆動されるものとしてＸＹテーブルを説明するが、それ以外のボンディング装置に用いられる移動体、例えば、ボンディグツール等であってもよい。

図１は、ワイヤボンディング装置１０において、特に無反動化したモータ駆動装置周辺の構成を示す斜視図である。図２はその平面図、図３はその側面図である。ワイヤボンディング装置１０において、架台１２の上にＸＹテーブル用基部１４とモータ用基部１６が固定して設けられる。ＸＹテーブル用基部１４の上にはＸＹテーブルが搭載されるが、図１では、そのうちのＸテーブル１８のみが図示されている。Ｘテーブル１８は、ＸＹテーブル用基部１４上で図１に示すＸ方向に移動可能なように案内される。モータ用基部１６の上には駆動モータ２０が搭載される。駆動モータ２０は可動子２２とモータ本体部２４とから構成され、可動子２２はＸテーブル１８に接続される。モータ本体部２４は、モータ用基部１６に取り付けられた一対のモータ案内部２６により、積層体４０を介してＸ方向に移動可能に案内される。

Ｘテーブル１８は、略矩形形状の平板で、その上に図示されていないＹテーブルを搭載して、それとともにＸＹテーブルを構成する移動テーブルである。かかるＸテーブル１８は、例えば金属板を加工して得ることができる。

なお、図示されていないＹテーブルは、これも図示されていない別の駆動モータによりＹ方向に移動駆動される。したがって、ＸＹテーブルは、Ｘ方向に移動可能なＸテーブル１８の上にＹ方向に移動可能なＹテーブルが積み重ねられて配置され、上部のＹテーブルにはボンディングヘッド部が搭載される。そしてＸＹテーブルを図２に示すＸＹ方向に移動駆動することで、ボンディングヘッド部をＸＹ平面内の任意の位置に移動させて位置決めを行うことができる。

ＸＹテーブル用基部１４の上部とＸテーブル１８との間に設けられるテーブル案内部１９は、ＸＹテーブル用基部１４の上でＸテーブル１８をＸ方向に移動可能に案内する機能を有する一対の直線転がり案内機構である。テーブル案内部１９は、ＸＹテーブル用基部１４の上部に配置される１組のＶ溝ガイド部と、Ｘテーブル１８に配置される１組のＶ溝ガイド部と、これらＶ溝の間に配置される転がり用の複数のコロとから構成される。ここで、ＸＹテーブル用基部１４の上部における１組のＶ溝ガイド部は、Ｘ方向に平行で、Ｖ溝の開口を向かい合わせ、Ｘテーブル１８の幅に対応する間隔をおいて配置される。また、Ｘテーブル１８における１組のＶ溝ガイド部は、Ｘテーブル１８の幅を形成する１組の辺のそれぞれにＶ溝の開口を外側に向けて配置される。かかるＶ溝ガイド部は、工具鋼等の剛性の高い金属材料を加工して正確な形状のＶ溝を形成し、必要があれば適当な耐磨耗性の表面処理を施して得ることができる。得られたＶ溝ガイド部は、ねじ止め等の適当な固定手段で、上記の配置に従ってＸＹテーブル用基部１４の上部及びＸテーブル１８に取り付けられる。

駆動モータ２０は、上記のように可動子２２とモータ本体部２４からなり、ワイヤボンディング装置１０の図示されていない制御部の制御の下で、可動子２２に接続されたＸテーブル１８をＸ方向に移動駆動する駆動装置である。

可動子２２は、図２、図３に示すように、可動コイル３０を備える部材で、その一端は、Ｘテーブル１８に接続される。可動コイル３０は、図２に示すＸＹ平面内で適当なまき数で巻回され、その巻回形状は、Ｘ方向に平行な成分とＹ方向に平行な成分を組み合わせた略矩形形状が好ましい。可動コイル３０は、図示されていないモータ駆動回路に接続され駆動電流が供給される。駆動電流の向きは、Ｘテーブル１８の移動方向に応じて変更される。

モータ本体部２４は、可動子２２に対応し、無反動方式でないモータの場合は固定子と呼ばれるもので、可動コイル３０に磁場を供給する磁石３２を備える。すなわち、モータ本体部２４は、全体としては略直方体形状を有し、可動子２２が移動する空間の可動子移動路２８がＸ方向に沿って貫通している。磁石３２は、可動子移動路２８の天井側と床側にそれぞれ２つずつ、可動子移動路２８の入口側と出口に分けて、可動コイル３０の巻回がＹ方向となる位置にそれぞれ配置される。

図３では、４つの磁石３２が区別して示されているので、ここでは磁石３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄと符号を付してある。磁石３２ａ，３２ｂは可動子移動路２８の入口側に、磁石３２ｃ，３２ｄは可動子移動路２８の出口側にそれぞれ配置され、別の見方では磁石３２ａ，３２ｃは可動子移動路２８の天井側に、磁石３２ｂ，３２ｄは可動子移動路２８の床側にそれぞれ配置される。磁石３２は永久磁石で、可動子移動路２８の内側に向く面の極性は、磁石３２ａ，３２ｄが同じで、これと反対の極性を磁石３２ｂ，３２ｃが有する。すなわち、入口側の１組の磁石３２ａ，３２ｂで形成される磁場の向きと、出口側の１組の磁石３２ｃ，３２ｄで形成される磁場の向きとは、互いに逆になるように配置される。なお、各磁石３２は、極性に応じて方向を変えた斜線を付して示すこととしたが、図３においては積層体４０との位置関係を示すため、一部斜線を省略してある。

このような配置によって、可動コイル３０に電流が流されると、その巻回のＹ方向の部分に流れる電流と、これに直交するＺ方向の鎖交磁束との間の相互作用により、Ｘ方向の駆動力が発生し、その向きは、可動コイル３０の入口側のＹ方向巻回部分と出口側のＹ方向巻回部分とで同じとなり、あいまって可動子２２がＸ方向に移動駆動される。

モータ本体部２４は、可動子２２がＸ方向に移動駆動されると、その反力を受ける。詳しくは、可動コイル３０が鎖交磁束との協働作用によりＸ方向に駆動力を受けると同様に、その駆動力と反対向きで同じ大きさの反力を磁石３２が受ける。モータ本体部２４は、この反力により、可動子２２の移動方向と逆向きに移動する。

ところで、モータ本体部２４の質量は、本来の移動駆動される部分、すなわち、可動子２２及びＸテーブル１８及び必要な場合図示されていないＹテーブルやボンディングヘッド部等をすべてあわせた質量に比べ、十分大きく設定される。例えば、モータ本体部２４の質量は、可動子２２等の移動駆動部分の全質量に対し、その５倍以上に設定される。したがって、モータ本体部２４が逆方向に移動する加速度、速度は、可動子２２等の移動する加速度、速度より格段に小さく、その部分は制御により補償できるので、モータ本体部２４が逆方向に移動しても、可動子２２はＸテーブル１８を所望の位置に移動駆動させることができる。

モータ用基部１６に設けられるコロ部３４は、Ｙ軸周りに回転可能な転がり部材で、モータ本体部２４の自重を支え、Ｘ方向に転がり移動させる機能を有する。図４は、図１の構成において、モータ本体部２４及び手前側のモータ案内部２６を除いたときの様子を示す図で、コロ部３４が３個配置されるのが示される。コロ部３４の配置は、モータ本体部２４の重心位置を３個のコロ部３４が作る平面に投影したときに、３個のコロ部３４が作る三角形の中に重心の投影点が入っている必要がある。これはモータ本体部２４が移動した場合にも成り立つ必要がある。

モータ用基部１６に取り付けられる１対のモータ案内部２６と、モータ案内部２６の先端に取り付けられる積層体とは、モータ本体部２４の移動をＸ方向に案内する機能を有する。

１対のモータ案内部２６は、下部４２で相互に接続される２つの取付アーム４４を有する部材で、取付アーム４４の先端にそれぞれ積層体４０が取り付けられ、下部４２においてモータ用基部１６に固定される。１対のモータ案内部２６の取り付け方は図３に示すように、略直方体のモータ用基部１６のＸＺ面に平行な２つの面のそれぞれに各モータ案内部２６の下部４２が取り付けられる。そして、各取付アーム４４の先端に取り付けられる積層体４０のＺ方向の中心位置が、モータ本体部２４の重心Ｇを含む水平面内に含まれるように位置決めされて取り付けられる。こうすることで、積層体４０の粘弾性による復元力、もしくは減衰力に起因してモータ本体部２４に不要な回転トルクが付与されることを抑制できる。

各モータ案内部２６は、積層体４０をモータ本体部２４に向かって押し付けるように付勢される。この付勢力は、モータ案内部２６の下部４２から延びる取付アーム４４自体の片持ち梁の弾性で得てもよく、別途設けるばね部材によって得てもよい。

積層体４０は、モータ本体部２４とモータ案内部２６との間に設けられ、モータ本体部２４をＸ方向に移動可能とし、Ｙ方向には移動を拘束する機能を有する部材である。具体的には、ばね要素とダンピング要素とを有する粘弾性ゴム板と、剛性板とを交互に配置し、向かい合う面同士を固着して複数段積層したものである。図５に積層体４０の全体構成を示す。積層体４０は、略矩形の扁平な粘弾性ゴム板５０と、これとほぼ同じ略矩形の扁平な剛性板５２とを交互に積層し、適当な取付板５４に取り付けたものである。この例では、粘弾性ゴム板５０が８つ、剛性板が７つ用いられている。

扁平粘弾性ゴム板５０は、シリコーン系ゲル材又はスチレン系ゲル材の薄板を略矩形に切断したものである。１枚の扁平な粘弾性ゴム板５０の特性に注目すると、その上下面に平行に力を加えると、上下面方向にかなりの粘弾性せん断ひずみが生ずる。また、粘弾性ゴム板５０の上下面に垂直に力を加えると、上下面に垂直方向に引張圧縮ひずみが生ずるが、粘弾性ゴム板５０の厚みが適当に薄ければ、その変形量は無視できる程度に小さくできる。すなわち、適当に薄い扁平粘弾性ゴム板５０は、上下面に力を加えたとき、上下面に垂直な方向には剛性が大きく、上下面に平行な方向には剛性が小さくて粘弾性による復元力と減衰力とを有する。かかる特性を有するシリコーン系ゲル材としては、ジェルテック社のθゲル（商品名）の型番θ−５を用いることができ、スチレン系ゲル材としては、北川工業社のＫＧゲル（商品名）を用いることができる。

剛性板５２は、１枚の粘弾性ゴム板５０での粘弾性せん断ひずみが小さいときに、これを積層して適当な大きさの変形量とするために、重ねられる粘弾性ゴム板５０の間に挿入して、各粘弾性ゴム板５０の変形を面方向の粘弾性せん断ひずみのみに拘束する機能を有する部材である。かかる剛性板としては、銅、アルミニウム、鉄等の金属板の他、適当な剛性を有するプラスチック材料、例えばＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂を材料として、切断等の加工により、適当な形状としたものを用いることができる。

粘弾性ゴム板５０と剛性板５２との間は、向かい合う面同士でしっかり固着される。固着には、例えば両面粘着テープ等の適当な接着材を用いることができる。また、粘弾性ゴム板５０の扁平面に予め接着材を練りこみ、あるいは固めて付着させて置くこともできる。

積層体４０の寸法の一例を述べると、粘弾性ゴム板５０は、上記の材料を用いて、約３５ｍｍ×約２０ｍｍ、厚さ約１ｍｍ、剛性板５２は、粘弾性ゴム板５０と同じ大きさかあるいは大き目の寸法が好ましく、厚さは材料により異なるが剛性が十分な程度の厚みを要する。なお、かかる寸法は、ワイヤボンディング装置１０の作業速度等の性能、ＸＹテーブルや駆動モータ２０の質量を含む構成等により相当異なってくるので、あくまでも１例に過ぎず、個々のワイヤボンディング装置１０の設計の中で、適当な形状、寸法、積層体４０の数、配置等を選択することができる。

取付板５４は、積層体４０をモータ本体部２４、モータ案内部２６に取り付けやすくするためのもので、図５では、取り付け用の穴が設けられている。取付板５４は、積層体４０の両側にそれぞれ設けてもよく、また、省略して、積層体４０を直接モータ本体部２４、モータ案内部２６に取り付けてもよい。

積層体４０のモータ本体部２４、モータ案内部２６への取り付け方は、モータ本体部２４の移動方向に平行に積層面を配置して行われる。そして積層体４０の上下面のうち、一方の面側がモータ本体部２４に、他方の面側がモータ案内部２６に、合計４個がそれぞれ取り付けられる。図１の場合では、モータ本体部２４もモータ用基部１６も略直方体で、しかもそれぞれＸＺ面に平行な面を有し、モータ案内部２６はモータ用基部１６のＸＺ面に平行な面に取り付けられるので、モータ案内部２６の取付アーム４４の先端における積層体取付部もＸＺ面に平行である。したがって、モータ本体部２４のＸＺ面に平行な面に積層体４０の一方の面側を固着により取り付け、モータ案内部２６の取付アーム４４の先端におけるＸＺ面に平行な面に積層体４０の他方の面側を固着により取り付ける。

仮に、モータ本体部２４が略直方体でなく、あるいはモータ本体部２４の移動方向に平行な面を有していないときは、モータ本体部２４の外形に、モータ本体部２４の移動方向に平行な壁面を形成し、それをモータ側取り付け面とし、これに積層体４０の一方の面側を取り付けることができる。同様に、モータ案内部２６の取付アーム４４が、モータ本体部２４の移動方向に平行な面を有していないときは、取付アーム４４の先端に、モータ本体部２４の移動方向に平行な壁面を形成し、それを案内側取り付け面とし、積層体４０の他方の面側を取り付けることができる。この場合のモータ本体部２４の移動方向に平行な面は、図１で説明したＸＺ面に平行な面でなくてもよい。

上記構成のワイヤボンディング装置１０の作用を、図６の４つの図を用いて説明する。図６（ａ）から（ｂ）は、可動子２２がモータ本体部２４から駆動力を受けたときの可動子２２、モータ本体部２４、積層体４０の動きの様子を示すもので、図６（ｄ）は、図６（ｃ）の動きの後で、モータ本体部２４と積層体４０が元の位置に復帰する様子を示す図である。いずれの図も、平面図で、図１から図３と共通の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図６（ｂ）が、いわゆる中立状態で、モータ本体部２４と可動子２２との間に駆動力が生じていない。このとき、積層体４０も中立状態にある。この状態から、図示されていないワイヤボンディング装置１０の制御部より、モータ本体部２４に、駆動信号が供給されて、可動子２２が移動駆動される。

図６（ａ）は、可動子２２がモータ本体部２４より＋Ｘ方向の移動駆動を受けたときである。このとき、可動子２２は＋Ｘ方向に移動するが、それとともに、モータ本体部２４は−Ｘ方向の反力を受け、図示されていないコロ部３４の上を−Ｘ方向に移動する。このとき、モータ案内部２６とモータ本体部２４との間に取り付けられている積層体４０は、図６（ａ）に示すように、一方の面はモータ本体部２４とともに−Ｘ方向に移動し、他方の面は架台と固定関係にあるモータ案内部２６に固定されて動かない。このように、積層体４０において最外側の一方の面と他方の面との間に外力が加わった状態となるので、積層体４０は、−Ｘ方向に剛性が小さく、モータ本体部２４を−Ｘ方向に移動可能に案内し、これに垂直な他の方向、例えば移動方向に対し上下方向及び左右方向には剛性が大きくて、モータ本体部２４の移動を拘束する。したがって、モータ本体部２４は、積層体４０の粘弾性力を介し、架台と固定関係にあるモータ案内部２６に案内されて、−Ｘ方向に移動する。このように、モータ本体部２４が受ける反力は、モータ本体部２４の−方向の移動により逃がされ、モータ案内部２６は粘弾性による影響を受けるのみで、架台にはほとんど反力の影響が及ばない。

図６（ｃ）は、可動子２２がモータ本体部２４より−Ｘ方向の移動駆動を受けたときであり、図６（ａ）と逆で、可動子２２は−Ｘ方向に移動し、それとともに、モータ本体部２４は＋Ｘ方向の反力を受け、図示されていないコロ部３４の上を＋Ｘ方向に移動する。そして、積層体４０は、＋Ｘ方向に剛性が小さく、モータ本体部２４を＋Ｘ方向に移動可能に案内し、これに垂直な他の方向、例えば移動方向に対し上下方向及び左右方向には剛性が大きくて、モータ本体部２４の移動を拘束する。したがって、モータ本体部２４は、積層体４０の粘弾性力を介し、架台と固定関係にあるモータ案内部２６に案内されて、＋Ｘ方向に移動し、架台には反力の影響がほとんど及ばない。

図６（ａ）、（ｃ）に示すように、積層体４０は、架台に固定位置にあるモータ案内部２６の取付位置と、Ｘ方向に移動するモータ本体部２４の取付位置との間で、粘弾性による変位を生ずる。したがって、モータ本体部２４のＸ方向の運動は、積層体４０の粘弾性特性に依存して、復元力とダンピング効果とを伴ったものとなる。図６（ｄ）は、図６（ｃ）の状態、すなわち可動子２２がモータ本体部２４から駆動力を受け、可動子２２が−Ｘ方向に運動し、モータ本体部２４が＋Ｘ方向に運動を始めてから十分時間が経過したときの様子を示す図である。可動子２２は、図示されていない制御部の制御の下で所定の位置に移動している。モータ本体部２４は、図６（ｃ）で示すように、一旦＋Ｘ方向に移動し、反力を逃がしたのち、積層体４０のばね要素により、再び元の位置に復帰しようとする。そして、十分な時間経過の後、図６（ｄ）に示すように、モータ本体部２４は元の中立状態に戻り、積層体４０も中立状態となる。

上記において、モータ本体部２４の底面とモータ用基部１６との間はコロ部３４を設けたが、コロ部３４に代えて、積層体４０をモータ本体部２４の底面とモータ用基部１６との間に設けてもよい。

このように、ばね要素とダンピング要素とを有する積層体を架台とモータ本体部との間に設ける簡単な構成で、可動子２２の移動駆動と反対方向にモータ本体部を粘弾性力の下で移動させて、可動子２２の移動駆動による反力が架台に影響しないようにでき、また、粘弾性力の下でモータ本体部を元の位置に復帰させることができる。

本発明に係る実施の形態におけるワイヤボンディング装置の、特に無反動化したモータ駆動装置周辺の構成を示す斜視図である。図１の平面図である。図１の側面図である。図１の構成において、モータ本体部及び手前側のモータ案内部を除いたときの様子を示す図である。本発明に係る実施の形態における積層体の全体構成を示す図である。本発明に係る実施の形態におけるワイヤボンディング装置の作用を説明する図である。

符号の説明

１０ワイヤボンディング装置、１２架台、１４ＸＹテーブル用基部、１６モータ用基部、１８Ｘテーブル、１９テーブル案内部、２０駆動モータ、２２可動子、２４モータ本体部、２６モータ案内部、２８可動子移動路、３０可動コイル、３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ磁石、３４コロ部、４０積層体、４２下部、４４取付アーム、５０粘弾性ゴム板、５２剛性板、５４取付板。

Claims

可動子とモータ本体部とを有するボンディング用モータを架台に設け、可動子を駆動したときにモータ本体部を可動子と反対方向に移動可能とし、可動子の駆動による架台に対する反力を打ち消すようにするボンディング装置において、
モータ本体部の移動を案内する案内部と、
モータ本体部と案内部との間に設けられ、ばね要素とダンピング要素とを有する粘弾性扁平ゴム板と、扁平剛性板とを交互に配置し、向かい合う面同士を固着して複数段積層した積層体であって、積層体の最外側の一方の面と他方の面との間に外力が加わったときに、積層面に垂直な方向には剛性が大きく、積層面に平行な方向には剛性が小さくて粘弾性による復元力と減衰力とを有し、モータ本体部の移動方向に平行に積層面を配置して、一方の面がモータ本体部に、他方の面が案内部に、それぞれ取り付けられる複数の積層体と、
を備えることを特徴とするボンディング装置。
請求項１に記載のボンディング装置において、
モータ本体部は、両側面のそれぞれに、その移動方向と平行な壁面を含むモータ側取付部を有し、
案内部は、モータ本体部の両側面のそれぞれに向かい合う部分に、モータ側取付部に対応し、モータ本体部の移動方向と平行な壁面を含む案内側取付部を有し、
各積層体は、一方の面がモータ側取付部に、他方の面が案内側取付部に、それぞれ取り付けられることを特徴とするボンディング装置。
請求項１又は請求項２に記載のボンディング装置において、
積層体をモータ本体部に押し付け、積層面に垂直な方向の剛性をさらに大きくする付勢手段を備えることを特徴とするボンディング装置。
請求項１又は請求項２に記載のボンディング装置において、
粘弾性ゴム板は、シリコーン系ゴム又はスチレン系ゴムのゲル材から構成されることを特徴とするボンディング装置。
請求項２に記載のボンディング装置において、
複数の積層体は、モータ本体部の両側面上でモータ本体部の重心を含む水平面内の位置、かつ重心を含むモータ本体部の移動方向と一致する軸に対し対称の位置に配置されることを特徴とするボンディング装置。
請求項１又は請求項２に記載のボンディング装置において、
架台に設けられ、モータ本体部を支持して移動させる複数の転がり体を備えることを特徴とするボンディング装置。