JP2007129181A - 超音波ホーン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波ホーンの長手方向中心軸上に、取付フランジの中心に対して先後に延びて、その長さが超音波ホーンのフランジ部の幅寸法以上のスリットと、少なくともその一部がスリット部の超音波ホーン外面にある断面形状変更部とを有し、スリット先端部と後端部の前記超音波ホーンの断面の応力中心点を結ぶ直線よりも、フランジ部の前記超音波ホーンの断面の応力中心点が内側にあるようにする。
【選択図】図1
Description
によっても達成することができる。
本発明の超音波ホーンをワイヤボンディング装置またはフリップチップボンディング装置に用いることによっても達成できる。
要素には後端部側から荷重F1左向きにかかり、先端部側から荷重F3が右向きにかかり、要素は圧縮を受けている。図4(b)に示すように、この圧縮荷重によって要素は先後方向に圧縮されると共に、ポアソン比に応じた分だけ軸直角方向に膨張し、フランジの取り付けられている側面を外側にε2だけ押し出し、スリットの面を中心線側にε2だけ押し出すように変形する。一方、荷重F1のかかるスリット後端部の超音波ホーン断面の応力中心25と荷重F3のかかるスリット先端部の超音波ホーン断面の応力中心27を結ぶ直線と、フランジ部超音波ホーン断面の応力中心点26は荷重の方向と直角方向にδ2だけずれているので、このδ2によって要素には要素をスリット側に曲げようとする曲げモーメント働く。図4(c)に示すように、要素はこの曲げモーメントによってスリットのある中心線側に曲がり変形を生じる。図4(d)に示すように、この曲がりによる中心軸側への変位量ε3とフランジの取り付けられている側面の外側への変位量ε2は方向が逆で大きさが略等しく、フランジが取り付けられている側面の変位量はその差、ε2−ε3=ε5となって非常に小さくなる。逆にスリットのある中心軸側は両方の変位量の合計量、ε2+ε3=ε4となって大きく中心軸側に変位することとなる。フランジが取り付けられている側面の変位が非常に小さくなるので、フランジ13にあけられている取り付け孔15の位置の変化量も非常に小さくなる。
もできるし、図18に示すように、ボルト31の後端部の角柱部分38で心棒32を締め付けて、その後、超音波振動子11を後端部からナット37で固定するように構成することもできる。
Claims (24)
- 加工用装置が取り付けられる先端部と、
前記先端部より太く、超音波振動子が取り付けられる後端部と、
前記先端部と前記後端部の間の両側面の、前記超音波振動子によって発生される振動の節部位置に、装置取り付け用フランジが形成されている超音波ホーンであって、
前記取り付けフランジ中心に対して先後に伸びて、前記超音波ホーンの長手方向中心軸上に、その長さが前記取り付けフランジの厚さ以上のスリットが設けられたスリット部と、
少なくともその一部が、前記スリット部の前記超音波ホーン外面にある、断面形状変更部とを有し、
スリット先端部と後端部の前記超音波ホーンの断面の応力中心点を結ぶ直線よりも、フランジ部の前記超音波ホーンの断面の応力中心点が内側にあること
を特徴とする超音波ホーン。 - 断面変更部はフランジ部と先端部及び前記フランジ部と後端部の中間部側面がそれぞれ、あるいはその片側が曲面であること、
を特徴とする請求項1に記載の超音波ホーン。 - スリットの先端部側端部と後端部側端部の両方あるいは片方のスリット幅はフランジ部のスリット幅よりも広いこと、
を特徴とする請求項1または2に記載の超音波ホーン。 - 複数のスリットが設けられ、スリット先端部と後端部の超音波ホーンの側面側の前記スリットと前記超音波ホーン側面間の断面の応力中心点を結ぶ直線よりも、フランジ部の前記超音波ホーンの側面側の前記スリットと前記超音波ホーン側面間の断面の応力中心点が、内側にあること
を特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の超音波ホーン。 - 加工用装置が取り付けられる先端部と、
前記先端部より太い後端部と、
前記先端部と前記後端部の間にありその内部に超音波振動子が取り付けられ、前記超音波振動子の中央位置で前記超音波ホーンの両側面に装置取り付け用フランジが形成され、
振動子と両側の各取り付け用フランジとの間に、複数のスリットが設けられ、
スリット先端部と後端部の超音波ホーンの側面側の前記スリットと前記超音波ホーン側面間の断面の応力中心点を結ぶ直線よりも、フランジ部の前記超音波ホーンの側面側の前記スリットと前記超音波ホーン側面間の断面の応力中心点が内側にあること
を特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の超音波ホーン。 - 加工用装置が取り付けられる先端部と、
前記先端部より太く、超音波振動子が取り付けられる後端部と、
前記先端部と前記後端部の間の両側面の、前記超音波振動子によって発生される振動の節部位置に、装置取り付け用フランジが形成されている超音波ホーンであって、
第1の材質からなる第1材料部分と、
前記第1の材質よりもヤング率が小さい第2の材質からなる第2材料部分とを有し、
前記取り付けフランジ中心に対して先後に伸びて、前記超音波ホーンの長手方向中心軸上に、その長さが前記取り付けフランジの厚さ以上のスリットが設けられた第1材料部分と、
前記取り付けフランジ中心に対して先後に伸びて、前記スリットに対向する超音波ホーン各外側面からスリットに向かって半円柱状に形成された前記第2材料部分とを含み、
前記スリット先端部と後端部の前記超音波ホーンの断面の第1材料部分の応力中心点を結ぶ直線よりも、フランジ部の前記超音波ホーンの断面の第1材料部分の断面の応力中心点が、内側にあること
を特徴とする超音波ホーン。 - 加工用装置が取り付けられる先端部と、
前記先端部より太く、超音波振動子が取り付けられる円筒状の後端部と、
前記先端部と前記後端部の間の両側面の、前記超音波振動子によって発生される振動の節部位置に、装置取り付け用フランジが形成されている超音波ホーンであって、
前記取り付けフランジ中心に対して先後方向に伸びて、前記超音波ホーンの長手方向中心と同軸に、その長さが前記取り付けフランジの厚さ以上の円環状隙間が設けられた円環状隙間部と、
少なくともその一部が、前記円環状隙間部の超音波ホーン外面にある断面形状変更部とを有し、
前記円環状隙間の先端部と後端部の前記超音波ホーンの断面の応力中心円を結ぶ円筒面よりも、フランジ部の前記超音波ホーンの断面の応力中心円が内側にあること
を特徴とする超音波ホーン。 - 断面変更部は円筒形状のフランジ部外周と、円筒形状の後端部外周を結ぶ曲面であること、
を特徴とする請求項7に記載の超音波ホーン。 - 超音波ホーン長手方向中心軸と同軸上に設けられた中心孔と、
前記中心孔と同軸上に配設された前記中心孔径より外径寸法が小さい心棒とを有すること、
を特徴とする請求項7又は8に記載の超音波ホーン。 - 超音波ホーン長手方向中心軸と同軸上に後端部から開けられたネジ部を有する中心孔と、
前記中心孔のネジ部に超音波ホーン後端部側よりネジ込まれ、円環状隙間部の前記中心内径よりも外径が小さい突端部分を有する固定ネジとを有すること、
を特徴とする請求項7から9のいずれか1項に記載の超音波ホーン。 - 超音波ホーン長手方向中心軸と同軸上に設けられた中心孔の先端部側端部と後端部側端部の直径は、フランジ部の前記中心孔の直径よりも大きいこと、
を特徴とする請求項9または10に記載の超音波ホーン。 - フランジが一体加工にて形成されていること、
を特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の超音波ホーン。 - 加工用装置が取り付けられる先端部と、
前記先端部より太い後端部と、
前記先端部と前記後端部の間にありその内部に超音波振動子が取り付けられ、前記超音波振動子の中央位置で前記超音波ホーンの両側面に装置取り付け用フランジが形成されていること、
を特徴とする請求項1から4のいずれか1項または請求項6から12のいずれか1項に記載の超音波ホーン。 - 振動子は、超音波ホーン長手方向中心軸と同軸上に後端部から開けられたネジ部を有する中心孔内に配設され、
前記中心孔のネジ部に前記超音波ホーン後端部側よりネジ込まれ、前記振動子に当接して前記振動子を固定する固定ネジを有すること、
を特徴とする請求項13に記載の超音波ホーン。 - ワイヤボンディング装置に用いられること
を特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の超音波ホーン。 - 超音波振動子が取り付けられる後端部と、
前記超音波振動子によって発生される振動の腹部端となる先端部と、
前記先端部と前記後端部との間にあって、前記超音波振動子によって発生される振動の腹部位置に取り付けられる加工装置と、
前記加工装置の先後側で、前記超音波振動子によって発生される振動の節部位置にあって、前記加工装置の反対側に形成された装置取り付け用フランジと、を備えた超音波ホーンであって、
前記それぞれの取り付けフランジ中心に対して先後に延びて、前記取り付けフランジの側から前記加工装置の側に向かって湾曲している湾曲部を有すること、
を特徴とする超音波ホーン。 - 超音波振動子が取り付けられる後端部と、
前記超音波振動子によって発生される振動の腹部端となる先端部と、
前記先端部と前記後端部との間にあって、前記超音波振動子によって発生される振動の腹部位置に取り付けられた加工装置と、
前記加工装置の先後側で、前記超音波振動子によって発生される振動の節部位置の両側面に形成された装置取り付け用フランジと、を備えた超音波ホーンであって、
前記それぞれの装置取り付け用フランジ中心に対して先後に伸びて、前記超音波ホーンの長手方向中心軸上に、その長さが前記それぞれの取り付けフランジの厚さ以上のスリットが設けられたスリット部と、
少なくともその一部が、前記それぞれのスリット部の前記超音波ホーン外面にある、断面形状変更部とを有し、
前記超音波ホーンの断面にあるスリット先端部と後端部の応力中心点を結ぶ直線よりも、前記超音波ホーンの断面にあるフランジ部の応力中心点が内側にあること
を特徴とする超音波ホーン。 - それぞれの前記取り付け用フランジ中心に対して先後に伸びて設けられたそれぞれのスリット部は複数のスリットを有し、超音波ホーン側面側スリットと前記超音波ホーン側面との間の断面にあるそれぞれのスリット先端部と後端部の応力中心点を結ぶ直線よりも、前記超音波ホーンの側面側スリットと前記超音波ホーン側面との間の断面にあるそれぞれのフランジ部の応力中心点が内側にあること、
を特徴とする請求項17に記載の超音波ホーン。 - 先端部と後端部との間にあって、その内部に取り付けられた超音波振動子と、
前記先端部と前記後端部との間にあって、前記超音波振動子によって発生される振動の腹部位置に取り付けられた加工装置と、
前記加工装置の先後側にあって、前記超音波振動子によって発生される振動の節部位置の両側面に形成された装置取り付け用フランジと、を備え、
前記超音波振動子は、前記装置取り付けフランジの中心に前記超音波振動子の中央位置が合うように配設されている超音波ホーンであって、
前記装置取り付け用フランジ中心に対して先後に伸びて、前記超音波振動子と両側面の装置取り付け用フランジとの間にあって、その長さが前記取り付け用フランジの厚さ以上の複数のスリットが設けられたスリット部と、
少なくともその一部が、前記それぞれのスリット部の前記超音波ホーン外面にある、断面形状変更部とを有し、
超音波ホーンの側面側スリットと前記超音波ホーン側面との間の断面にあるそれぞれのスリット先端部と後端部の応力中心点を結ぶ直線よりも、前記超音波ホーンの側面側スリットと前記超音波ホーン側面との間の断面にあるフランジ部の応力中心点が内側にあること、
を特徴とする超音波ホーン。 - それぞれの前記スリットの先端部側端部と後端部側端部の両方あるいは片方のスリット幅はフランジ部のスリット幅よりも広いこと、
を特徴とする請求項17から19のいずれか1項に記載の超音波ホーン。 - 円筒状の先端部と円筒状の後端部との間にあって、その内部に取り付けられた超音波振動子と、
前記先端部と前記後端部との間にあって、前記超音波振動子によって発生される振動の腹部位置に取り付けられた加工装置と、
前記加工装置の先後側にあって、前記超音波振動子によって発生される振動の節部位置に形成された装置取り付け用フランジと、を備え、
前記超音波振動子は、前記装置取り付け用フランジの中心に前記超音波振動子の中央位置が合うように配設されている超音波ホーンであって、
前記それぞれの装置取り付け用フランジ中心に対して先後方向に伸びて、前記超音波ホーンの長手方向中心と同軸に、その長さが前記それぞれの取り付け用フランジの厚さ以上の円環状隙間が設けられた円環状隙間部と、
少なくともその一部が、前記それぞれの円環状隙間部の超音波ホーン外面にある断面形状変更部とを有し、
前記超音波ホーンの前記それぞれの円環状隙間の先端部と後端部の応力中心円を結ぶ円筒面よりも、前記超音波ホーンのそれぞれのフランジ部の応力中心円が内側にあること
を特徴とする超音波ホーン。 - それぞれの前記円環状隙間の先端部側端部と後端部側端部の両方あるいは片方の円環状隙間外径はフランジ部の円環状隙間外径よりも広いこと、
を特徴とする請求項21に記載の超音波ホーン。 - それぞれの前記断面変更部は、それぞれの前記フランジ取り付け中心に対し先後に延びた前記超音波ホーン側面のいずれか一方又は両方の曲面部分であること、
を特徴とする請求項17から22のいずれか1項に記載の超音波ホーン。 - フリップチップボンディング装置に用いられること、
を特徴とする請求項1から23のいずれか1項に記載の超音波ホーン。
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