JP2019134163A - Wire bonding device - Google Patents

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Abstract

To automate work for attaching a new capillary to a wire bonding device.SOLUTION: A wire bonding device 1 includes: an ultrasonic horn 7 having a hole 7h for detachably holding a capillary 8; a capillary holding part 11 which detachably holds the capillary 8 to be inserted into the hole 7h; an actuator 13 which moves the capillary holding part 11 so that the capillary 8 held by the capillary holding part 11 is inserted into the hole 7h; and a capillary guide part 12 which guides the capillary 8 to the hole 7h in conjunction with movement of the capillary holding part 11 by the actuator 13.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ワイヤボンディング装置に関する。   The present invention relates to a wire bonding apparatus.

特許文献1は、ワイヤボンディング装置を開示する。ワイヤボンディング装置は、ボンディングツールであるキャピラリを有する。ワイヤボンディング装置は、当該キャピラリを用いてワイヤに対して熱あるいは超音波振動などを付与することにより、電極にワイヤを接続する。   Patent document 1 discloses a wire bonding apparatus. The wire bonding apparatus has a capillary which is a bonding tool. The wire bonding apparatus connects a wire to an electrode by applying heat or ultrasonic vibration to the wire using the capillary.

特開2018−6731号公報JP 2018-6731 A

電子機器の製造工場では、大量の電子機器を製造するために複数の製造装置を稼働させる。製造装置の数が増えると、生産数を増加させ得る。その一方で、製造装置は、種々のメンテナンス作業を要する。そうすると、製造装置の数だけメンテナンス作業を要することとなる。従って、生産数の増加と、メンテナンス作業の負荷とは、相反する関係にある。そこで、メンテナンス作業を作業者の手によらずに自動的に行うことができれば、メンテナンス作業の負荷を低減することが可能である。   In an electronic device manufacturing factory, a plurality of manufacturing apparatuses are operated in order to manufacture a large amount of electronic devices. As the number of manufacturing devices increases, the number of production can be increased. On the other hand, the manufacturing apparatus requires various maintenance operations. If it does so, a maintenance operation | work will be required for the number of manufacturing apparatuses. Therefore, the increase in the number of production and the maintenance work load are in a contradictory relationship. Therefore, if the maintenance work can be automatically performed without relying on the operator's hand, the load of the maintenance work can be reduced.

ワイヤボンディング装置は、上記のメンテナンス作業のひとつとしてのキャピラリ交換作業を有する。そこで、当該技術分野においては、キャピラリの交換作業の自動化、具体的には、使用済みのキャピラリを取り外した状態において、新規なキャピラリをワイヤボンディング装置に取り付ける作業の自動化が望まれていた。   The wire bonding apparatus has a capillary replacement operation as one of the maintenance operations described above. Therefore, in this technical field, it has been desired to automate the replacement operation of capillaries, specifically, to automate the operation of attaching a new capillary to a wire bonding apparatus with a used capillary removed.

上記の背景に鑑み、本発明は、新規なキャピラリをワイヤボンディング装置に取り付ける作業の自動化が可能なワイヤボンディング装置を提供することを目的とする。   In view of the above background, an object of the present invention is to provide a wire bonding apparatus capable of automating the operation of attaching a new capillary to a wire bonding apparatus.

本発明の一形態に係るワイヤボンディング装置は、キャピラリを着脱可能に保持するキャピラリ保持部と、キャピラリ保持部に保持されたキャピラリがボンディングツールのキャピラリ保持孔に挿入されるように、所定の方向に沿ってキャピラリを保持したキャピラリ保持部を移動させるアクチュエータと、キャピラリ保持部とボンディングツールとの間に配置されて、キャピラリ保持部の移動に伴って、キャピラリをキャピラリ保持孔に導くキャピラリ案内部と、を備え、キャピラリ保持部は、アクチュエータに固定されるキャピラリベース部と、キャピラリベース部に対するキャピラリの位置を相対的に変位可能に保持する可撓部と、を有する。   A wire bonding apparatus according to an aspect of the present invention includes a capillary holding unit that detachably holds a capillary, and a capillary held in the capillary holding unit in a predetermined direction so that the capillary is inserted into a capillary holding hole of a bonding tool. An actuator for moving the capillary holding part along which the capillary is held, a capillary guide part that is disposed between the capillary holding part and the bonding tool and guides the capillary to the capillary holding hole as the capillary holding part moves, The capillary holding part has a capillary base part fixed to the actuator, and a flexible part that holds the position of the capillary relative to the capillary base part so as to be relatively displaceable.

このワイヤボンディング装置は、キャピラリ保持部に保持されたキャピラリが、キャピラリ案内部に導かれながらキャピラリ保持孔に挿入される。従って、キャピラリ保持孔に対してキャピラリがずれていても、キャピラリ案内部によってずれが修正される。さらに、キャピラリ保持部は、アクチュエータに固定されたキャピラリベース部に対して、可撓部がキャピラリの位置を相対的に変位可能に保持する。その結果、キャピラリ保持孔に対するキャピラリのずれに加えて、キャピラリ保持孔に対してキャピラリ案内部がずれている場合にも、キャピラリをキャピラリ案内部及びキャピラリ保持孔に倣うように、キャピラリの姿勢を変化させながら挿入することができる。従って、作業者の手によらず、新規なキャピラリをワイヤボンディング装置に自動的に取り付けることができる。   In this wire bonding apparatus, the capillary held in the capillary holding part is inserted into the capillary holding hole while being guided to the capillary guide part. Therefore, even if the capillary is displaced with respect to the capillary holding hole, the displacement is corrected by the capillary guide. Further, the capillary holding portion holds the capillary portion so that the position of the capillary can be displaced relative to the capillary base portion fixed to the actuator. As a result, in addition to the displacement of the capillary with respect to the capillary holding hole, the orientation of the capillary is changed so that the capillary follows the capillary guiding portion and the capillary holding hole even when the capillary guiding portion is displaced with respect to the capillary holding hole. Can be inserted. Therefore, a new capillary can be automatically attached to the wire bonding apparatus regardless of the operator's hand.

一形態に係るワイヤボンディング装置において、アクチュエータは、ベース部と、ベース部上に配置されて、キャピラリ保持部が取り付けられて、キャピラリ保持部を移動させる移動体と、を有し、キャピラリ案内部は、ベース部に固定されてもよい。この構成によれば、アクチュエータによって移動されるキャピラリ保持部とキャピラリ案内部との相対的な位置関係を容易に維持することができる。従って、キャピラリ案内部によって確実にキャピラリをボンディングツールに取り付けることができる。   In the wire bonding apparatus according to one aspect, the actuator includes a base portion, and a moving body that is disposed on the base portion, to which the capillary holding portion is attached, and moves the capillary holding portion. The base portion may be fixed. According to this configuration, the relative positional relationship between the capillary holding portion moved by the actuator and the capillary guide portion can be easily maintained. Therefore, the capillary can be securely attached to the bonding tool by the capillary guide.

一形態に係るワイヤボンディング装置において、可撓部は、キャピラリベース部に一端部が固定された弾性部と、弾性部の他端部に設けられ、キャピラリを拘束する拘束部と、を有してもよい。この構成によれば、キャピラリベース部を基礎として弾性部が弾性変形することが可能である。そして、弾性部の他端部には、拘束部が設けられており、当該拘束部はキャピラリを拘束する。従って、キャピラリベース部に対するキャピラリの相対的位置は、弾性部によって変位することができる。従って、より確実にキャピラリをボンディングツールに取り付けることができる。   In the wire bonding apparatus according to one aspect, the flexible portion includes an elastic portion whose one end is fixed to the capillary base portion, and a restraining portion that is provided at the other end of the elastic portion and restrains the capillary. Also good. According to this configuration, the elastic portion can be elastically deformed on the basis of the capillary base portion. And the restraint part is provided in the other end part of the elastic part, and the restraint part restrains the capillary. Accordingly, the relative position of the capillary with respect to the capillary base portion can be displaced by the elastic portion. Therefore, the capillary can be more reliably attached to the bonding tool.

一形態に係るワイヤボンディング装置において、拘束部は、キャピラリのテーパ面と線接触してもよい。この構成によれば、拘束部は、保持するキャピラリの傾きを許容することが可能である。従って、キャピラリの姿勢がより柔軟に変位し得るので、さらに確実にキャピラリをボンディングツールに取り付けることができる。   In the wire bonding apparatus according to one aspect, the restraining portion may be in line contact with the tapered surface of the capillary. According to this configuration, the restraining portion can allow the inclination of the capillary to be held. Accordingly, since the posture of the capillary can be displaced more flexibly, the capillary can be more reliably attached to the bonding tool.

一形態に係るワイヤボンディング装置において、拘束部は、トーラス状のオーリングであり、弾性部は、コイルバネであってもよい。この構成によれば、簡易な構成によってキャピラリ保持部を構成することができる。   In the wire bonding apparatus according to one aspect, the restraining portion may be a torus-shaped O-ring, and the elastic portion may be a coil spring. According to this configuration, the capillary holding unit can be configured with a simple configuration.

一形態に係るワイヤボンディング装置において、キャピラリ保持部は、拘束部としての上端開口縁と、弾性部としての本体部と、を含むチューブと、チューブの下端を閉鎖するキャップと、キャップに下端が閉鎖され、チューブを収容する筒状のパイプと、を有し、パイプは、チューブよりも剛性が高く、パイプの内周面とチューブの外周面との間には、隙間が設けられてもよい。この構成によれば、チューブによりキャピラリの姿勢を変位することが可能である。さらに、チューブの外側にパイプが存在するので、パイプによってキャピラリの変位を許容範囲に収めることができる。従って、確実にキャピラリをボンディングツールに取り付けることができる。   In the wire bonding apparatus according to one aspect, the capillary holding portion includes a tube including an upper end opening edge as a restraining portion and a main body portion as an elastic portion, a cap for closing the lower end of the tube, and a lower end closed to the cap. The pipe has a higher rigidity than the tube, and a gap may be provided between the inner peripheral surface of the pipe and the outer peripheral surface of the tube. According to this configuration, the posture of the capillary can be displaced by the tube. Furthermore, since the pipe exists outside the tube, the displacement of the capillary can be kept within an allowable range by the pipe. Therefore, the capillary can be securely attached to the bonding tool.

別の形態に係るボンディング装置は、キャピラリを着脱可能に保持するキャピラリ保持部と、キャピラリ保持部に保持されたキャピラリがボンディングツールのキャピラリ保持孔に挿入されるように、所定の方向に沿ってキャピラリを保持したキャピラリ保持部を移動させるアクチュエータと、キャピラリ保持部とボンディングツールとの間に配置されて、キャピラリ保持部の移動に伴って、キャピラリをキャピラリ保持孔に導くキャピラリ案内部と、を備え、キャピラリ案内部には、キャピラリをキャピラリ保持孔に案内するガイド孔が設けられ、キャピラリ案内部は、ガイド孔に挿入されたキャピラリに対して、ガイド孔の軸線と交差する方向に向かう力を提供する付勢部材を有する。   A bonding apparatus according to another aspect includes a capillary holding unit that detachably holds a capillary, and a capillary along a predetermined direction so that the capillary held by the capillary holding unit is inserted into a capillary holding hole of a bonding tool. An actuator that moves the capillary holding part that holds the capillary, and a capillary guide part that is disposed between the capillary holding part and the bonding tool and guides the capillary to the capillary holding hole as the capillary holding part moves. The capillary guide portion is provided with a guide hole for guiding the capillary to the capillary holding hole, and the capillary guide portion provides a force directed in a direction intersecting the axis of the guide hole to the capillary inserted into the guide hole. It has a biasing member.

この構成によれば、キャピラリは、付勢部材によってキャピラリ案内部の壁面に押圧されながら、所定の方向に向かって案内される。その結果、キャピラリは、傾くことなく、安定した状態で移動することができるので、さらに確実にキャピラリをボンディングツールのキャピラリ保持孔へ導くことができる。   According to this configuration, the capillary is guided in a predetermined direction while being pressed against the wall surface of the capillary guide portion by the biasing member. As a result, the capillary can move in a stable state without being tilted, so that the capillary can be more reliably guided to the capillary holding hole of the bonding tool.

別の形態に係るボンディング装置において、ガイド孔は、キャピラリの挿入方向に沿って並ぶ第1孔部と、第2孔部と、を含み、第1孔部は、挿入方向に向かって直径が小さくなるテーパ孔であり、第2孔部は、キャピラリ保持孔と同軸に配置されて、キャピラリ保持孔の軸線に沿うようにキャピラリを案内してもよい。この構成によれば、キャピラリをキャピラリ保持孔へより確実に案内することができる。   In the bonding apparatus according to another aspect, the guide hole includes a first hole portion and a second hole portion arranged along the insertion direction of the capillary, and the first hole portion has a smaller diameter toward the insertion direction. The second hole may be arranged coaxially with the capillary holding hole and guide the capillary along the axis of the capillary holding hole. According to this configuration, the capillary can be more reliably guided to the capillary holding hole.

別の形態に係るボンディング装置において、キャピラリ案内部は、第1孔部が形成されたテーパ部と、第2孔部が形成された案内部と、を含み、付勢部材は、案内部に設けられていてもよい。この構成によれば、キャピラリをキャピラリ保持孔へより確実に案内することができる。   In the bonding apparatus according to another aspect, the capillary guide portion includes a tapered portion in which the first hole portion is formed and a guide portion in which the second hole portion is formed, and the biasing member is provided in the guide portion. It may be done. According to this configuration, the capillary can be more reliably guided to the capillary holding hole.

本発明によれば、新規なキャピラリをワイヤボンディング装置に取り付ける作業の自動化が可能なワイヤボンディング装置が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the wire bonding apparatus which can automate the operation | work which attaches a novel capillary to a wire bonding apparatus is provided.

図1は、実施形態に係るワイヤボンディング装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a wire bonding apparatus according to an embodiment. 図2は、図1に示すワイヤボンディング装置が有するキャピラリ交換部を拡大して示す斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the capillary exchange part of the wire bonding apparatus shown in FIG. 図3は、キャピラリ保持部の一部を断面視して示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a part of the capillary holding section in a cross-sectional view. 図4は、キャピラリ保持部の動作を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the capillary holder. 図5は、キャピラリ案内部の一部を断面視して示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a part of the capillary guide section in a cross-sectional view. 図6は、キャピラリ保持部及びキャピラリ案内部によって奏されるキャピラリのガイド機能を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a capillary guide function played by the capillary holding part and the capillary guide part. 図7は、キャピラリ保持部及びキャピラリ案内部によって奏されるキャピラリの別のガイド機能を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another guide function of the capillary played by the capillary holding part and the capillary guide part. 図8は、図2に示すキャピラリ交換部が有するアクチュエータの要部を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing the main part of the actuator included in the capillary exchange part shown in FIG. 図9は、アクチュエータの動作原理を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the operating principle of the actuator. 図10は、アクチュエータの具体的な制御を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating specific control of the actuator. 図11は、アクチュエータの具体的な制御を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating specific control of the actuator. 図12は、キャピラリ交換部の主要な動作を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating main operations of the capillary exchange unit. 図13は、図12に続くキャピラリ交換部の主要な動作を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the main operation of the capillary exchange unit following FIG. 図14は、図13に続くキャピラリ交換部の主要な動作を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing the main operation of the capillary exchange unit following FIG. 図15は、図14に続くキャピラリ交換部の主要な動作を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the main operation of the capillary exchange unit following FIG. 図16は、変形例に係るキャピラリ保持部の断面を示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view showing a cross section of a capillary holding part according to a modification. 図17は、別の変形例に係るキャピラリ案内部を示す斜視図である。FIG. 17 is a perspective view showing a capillary guide portion according to another modification. 図18は、図17に示すキャピラリ案内部の正面図である。FIG. 18 is a front view of the capillary guide portion shown in FIG. 図19は、図17に示すキャピラリ案内部の平面図である。FIG. 19 is a plan view of the capillary guide portion shown in FIG.

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1に示すワイヤボンディング装置1は、例えば、プリント基板などの電極と、当該プリント基板に設けられた半導体素子の電極と、を細径の金属ワイヤを用いて電気的に接続する。ワイヤボンディング装置1は、ワイヤに対して熱、超音波又は圧力を提供してワイヤを電極に接続する。ワイヤボンディング装置1は、ベース2と、上記接続作業のためのボンディング部3と、被処理部品であるプリント基板などをボンディングエリアに搬送する搬送部4と、を有する。   A wire bonding apparatus 1 shown in FIG. 1 electrically connects, for example, an electrode such as a printed board and an electrode of a semiconductor element provided on the printed board using a thin metal wire. The wire bonding apparatus 1 provides heat, ultrasonic waves, or pressure to the wire to connect the wire to the electrode. The wire bonding apparatus 1 includes a base 2, a bonding unit 3 for the connection work, and a transport unit 4 that transports a printed circuit board or the like as a component to be processed to a bonding area.

ボンディング部3は、ボンディングツール6を含み、ボンディングツール6の先端には、超音波ホーン7が設けられる。この超音波ホーン7の先端には、ワイヤに対して熱、超音波又は圧力を提供するためのキャピラリ8が着脱可能に設けられる。   The bonding unit 3 includes a bonding tool 6, and an ultrasonic horn 7 is provided at the tip of the bonding tool 6. The tip of the ultrasonic horn 7 is detachably provided with a capillary 8 for supplying heat, ultrasonic waves or pressure to the wire.

以下の説明において、超音波ホーン7が伸びる方向をX軸とし、搬送部4によってプリント基板が搬送される方向をY軸(第2方向)とし、キャピラリ8がボンディング動作を行う際に移動する方向(Z軸の方向、第1方向)をZ軸とする。   In the following description, the direction in which the ultrasonic horn 7 extends is the X axis, the direction in which the printed circuit board is conveyed by the conveyance unit 4 is the Y axis (second direction), and the direction in which the capillary 8 moves when performing the bonding operation. (Z-axis direction, first direction) is defined as the Z-axis.

キャピラリ8は、定期的に交換を要する部品である。そこで、ワイヤボンディング装置1は、作業者による操作を介することなく、キャピラリ8を自動的に交換するキャピラリ交換部9を有する。   The capillary 8 is a component that requires periodic replacement. Therefore, the wire bonding apparatus 1 includes a capillary replacement unit 9 that automatically replaces the capillary 8 without an operator's operation.

キャピラリ交換部9は、超音波ホーン7に取り付けられたキャピラリ8を回収するとともに、超音波ホーン7に対してキャピラリ8を装着する。つまり、キャピラリ8の交換作業とは、キャピラリ8を回収する作業と、キャピラリ8を装着する作業と、を含む。このキャピラリ8の交換作業は、予め設定された条件を満たした場合に、自動的に実施される。例えば、当該条件は、ボンディング作業の回数としてもよい。すなわち、所定回数のボンディング作業を実施するごとに、キャピラリ8を交換する作業を行うものとしてよい。   The capillary exchange unit 9 collects the capillary 8 attached to the ultrasonic horn 7 and attaches the capillary 8 to the ultrasonic horn 7. That is, the replacement work of the capillary 8 includes a work of collecting the capillary 8 and a work of mounting the capillary 8. This capillary 8 replacement operation is automatically performed when a preset condition is satisfied. For example, the condition may be the number of bonding operations. That is, every time a predetermined number of bonding operations are performed, the operation of replacing the capillary 8 may be performed.

図2に示すように、キャピラリ交換部9は、主要な構成要素として、キャピラリ保持部11と、キャピラリ案内部12と、アクチュエータ13と、を有する。また、付加的な構成要素として、着脱治具15及び着脱治具15を駆動する治具駆動部20を有する。   As shown in FIG. 2, the capillary exchange unit 9 includes a capillary holding unit 11, a capillary guide unit 12, and an actuator 13 as main components. Moreover, it has the jig | tool drive part 20 which drives the attachment / detachment jig | tool 15 and the attachment / detachment jig | tool 15 as an additional component.

<キャピラリ保持部>
キャピラリ保持部11は、キャピラリ8を保持する。キャピラリ保持部11は、ホルダ14を介してアクチュエータ13に取り付けられる。キャピラリ保持部11は、Z軸の方向に延びる円柱状を呈する。キャピラリ保持部11の下端は、ホルダ14に保持されている。キャピラリ保持部11の上端には、キャピラリ8が着脱可能に刺し込まれる。
<Capillary holding part>
The capillary holding unit 11 holds the capillary 8. The capillary holder 11 is attached to the actuator 13 via the holder 14. The capillary holder 11 has a cylindrical shape extending in the Z-axis direction. The lower end of the capillary holder 11 is held by a holder 14. The capillary 8 is detachably inserted into the upper end of the capillary holder 11.

図3に示すように、キャピラリ保持部11は、主要な構成要素として、上ソケット16と、コイルバネ17(弾性部)と、下ソケット18(キャピラリベース部)と、オーリング19(拘束部)と、を有する。上ソケット16、コイルバネ17及び下ソケット18は、共通する軸線上に配置される。具体的には、上から順に上ソケット16、コイルバネ17及び下ソケット18の順に配置される。   As shown in FIG. 3, the capillary holding part 11 includes, as main components, an upper socket 16, a coil spring 17 (elastic part), a lower socket 18 (capillary base part), and an O-ring 19 (restraining part). Have. The upper socket 16, the coil spring 17, and the lower socket 18 are disposed on a common axis. Specifically, the upper socket 16, the coil spring 17, and the lower socket 18 are arranged in this order from the top.

上ソケット16は、略円筒状を呈し、上端面16aから下端面16bに至る貫通孔16hを有する。上ソケット16は、キャピラリ8のテーパ面8aを保持するので、貫通孔16hの内径は、キャピラリ8のテーパ面8aの外径に対応する。例えば、貫通孔16hの内径は、キャピラリ本体8bの外径より小さい。また、貫通孔16hの上端面16a側には、オーリング19のための座繰り部16cが設けられる。座繰り部16cは、オーリング19を収容可能な寸法を有する。つまり、座繰り部16cは、その深さがオーリング19の高さと同程度であり、その内径がオーリング19の外径と同程度である。   The upper socket 16 has a substantially cylindrical shape and has a through hole 16h extending from the upper end surface 16a to the lower end surface 16b. Since the upper socket 16 holds the tapered surface 8 a of the capillary 8, the inner diameter of the through hole 16 h corresponds to the outer diameter of the tapered surface 8 a of the capillary 8. For example, the inner diameter of the through hole 16h is smaller than the outer diameter of the capillary body 8b. Further, a counterbore 16c for the O-ring 19 is provided on the upper end surface 16a side of the through hole 16h. The counterbore 16c has a dimension that can accommodate the O-ring 19. That is, the counterbore 16 c has a depth that is approximately the same as the height of the O-ring 19, and an inner diameter that is approximately the same as the outer diameter of the O-ring 19.

オーリング19は、いわゆるトーラス状の形状を呈する。オーリング19は、キャピラリ8のテーパ面8aと直接に接触する。つまり、キャピラリ保持部11において、オーリング19がキャピラリ8を保持している。この保持は、オーリング19の表面に形成される粘着層によってなされる。オーリング19の内径は、貫通孔16hの内径と略同程度とされ、キャピラリ8のテーパ面8aが差し込まれる。   The O-ring 19 has a so-called torus shape. The O-ring 19 is in direct contact with the tapered surface 8 a of the capillary 8. That is, the O-ring 19 holds the capillary 8 in the capillary holder 11. This holding is performed by an adhesive layer formed on the surface of the O-ring 19. The inner diameter of the O-ring 19 is approximately the same as the inner diameter of the through hole 16h, and the tapered surface 8a of the capillary 8 is inserted.

さらに、上ソケット16は、外周面に設けられた段差16dを有するので、上端面16a側と下端面16b側とで外径の大きさが異なる。具体的には、下端面16b側の外径が上端面16a側の外径よりわずかに小さい。この下端面16b側の細径部16eには、コイルバネ17がはめ込まれる。   Furthermore, since the upper socket 16 has a step 16d provided on the outer peripheral surface, the outer diameter differs between the upper end surface 16a side and the lower end surface 16b side. Specifically, the outer diameter on the lower end surface 16b side is slightly smaller than the outer diameter on the upper end surface 16a side. A coil spring 17 is fitted into the small diameter portion 16e on the lower end surface 16b side.

下ソケット18は、略円筒状を呈する。下ソケット18は、その上端面18aが上ソケット16の下端面16bと対面する。下ソケット18は、上ソケット16と同様の外形形状を有する。つまり、下ソケット18もその外周面には、段差18dが設けられる。下ソケット18は、上ソケット16とは逆に、上端面18a側が細径部18eとされる。この上端面18a側の細径部18eにも、コイルバネ17がはめ込まれる。下ソケット18の下端面18b側の太径部18fは、ホルダ14によって挟持されている。   The lower socket 18 has a substantially cylindrical shape. The lower socket 18 has an upper end surface 18 a facing a lower end surface 16 b of the upper socket 16. The lower socket 18 has the same outer shape as the upper socket 16. That is, the lower socket 18 is also provided with a step 18d on its outer peripheral surface. Contrary to the upper socket 16, the lower socket 18 has a small diameter portion 18 e on the upper end surface 18 a side. The coil spring 17 is also fitted into the small diameter portion 18e on the upper end surface 18a side. The large diameter portion 18 f on the lower end surface 18 b side of the lower socket 18 is sandwiched by the holder 14.

コイルバネ17は、圧縮バネである。コイルバネ17は、その上端側が上ソケット16の細径部16eにはめ込まれ、その下端側が下ソケット18の細径部18eに差し込まれる。これら上ソケット16とコイルバネ17とは、可撓部10を構成する。従って、上ソケット16と下ソケット18とは、コイルバネ17によって連結されている。そして、コイルバネ17は、軸線17Aの方向及び軸線17Aと交差する方向に弾性を有する。その結果、上ソケット16は、下ソケット18に対する相対的な位置を変更することができる。   The coil spring 17 is a compression spring. The upper end side of the coil spring 17 is fitted into the small diameter portion 16 e of the upper socket 16, and the lower end side thereof is inserted into the small diameter portion 18 e of the lower socket 18. The upper socket 16 and the coil spring 17 constitute the flexible portion 10. Therefore, the upper socket 16 and the lower socket 18 are connected by the coil spring 17. The coil spring 17 has elasticity in the direction of the axis 17A and the direction intersecting the axis 17A. As a result, the upper socket 16 can change its position relative to the lower socket 18.

上記の構成を有するキャピラリ保持部11は、図4に示す保持態様を有する。図4の(a)部は、初期態様におけるキャピラリ保持部11を示す。図4の(b)部は、第1の変形態様におけるキャピラリ保持部11を示す。図4の(c)部は、第2の変形態様におけるキャピラリ保持部11を示す。   The capillary holding part 11 having the above configuration has a holding mode shown in FIG. Part (a) of FIG. 4 shows the capillary holding part 11 in the initial mode. Part (b) of FIG. 4 shows the capillary holding part 11 in the first modification. Part (c) of FIG. 4 shows the capillary holding part 11 in the second modification.

図4の(a)部に示すように、第1の保持態様に係るキャピラリ保持部11は、上ソケット16及び下ソケット18の軸線16A、18Aが重複している。さらに、キャピラリ8の軸線8Aも当該軸線16A、18Aに重複する。   As shown in part (a) of FIG. 4, in the capillary holding part 11 according to the first holding mode, the axes 16A and 18A of the upper socket 16 and the lower socket 18 overlap. Furthermore, the axis 8A of the capillary 8 also overlaps with the axes 16A and 18A.

図4の(b)部に示すように、第2の保持態様に係るキャピラリ保持部11は、上ソケット16、及び下ソケット18の軸線16A、18Aが重複しない。具体的には、ホルダ14に保持されており、その位置が維持される下ソケット18に対して、上ソケット16がX軸及びY軸の方向に移動する。この状態にあっては、上ソケット16の軸線16Aは、下ソケット18の軸線18Aに対して平行である。   As shown in part (b) of FIG. 4, in the capillary holding part 11 according to the second holding mode, the axes 16A and 18A of the upper socket 16 and the lower socket 18 do not overlap. Specifically, the upper socket 16 moves in the X-axis and Y-axis directions with respect to the lower socket 18 that is held by the holder 14 and maintains its position. In this state, the axis 16 </ b> A of the upper socket 16 is parallel to the axis 18 </ b> A of the lower socket 18.

図4の(c)部に示すように、第3の変形態様に係るキャピラリ保持部11は、上ソケット16及び下ソケット18の軸線16A、18Aが重複している。つまり、これらの構成は、第1の保持態様と同じである。一方、キャピラリ8の軸線8Aは、上ソケット16の軸線16Aに対して傾いている。オーリング19は、トーラスの形状を有するので、キャピラリ8のテーパ面8aが刺し込まれる内周面は、曲面である。例えば、Z軸に平行な断面におけるオーリング19の断面形状は、円形である。そうすると、オーリング19にテーパ面8aが刺し込まれた状態を断面視すると、オーリング19とテーパ面8aとは、2つの接触部C1、C2で接触する。つまり、オーリング19とキャピラリ8とは、環状の接触線CL(図3参照)において接触する線接触である。である。このような接触状態によれば、オーリング19の軸線19Aに対してキャピラリ8の傾きが許容される。   As shown in part (c) of FIG. 4, in the capillary holding part 11 according to the third modification, the axes 16A and 18A of the upper socket 16 and the lower socket 18 overlap. That is, these configurations are the same as those in the first holding mode. On the other hand, the axis 8A of the capillary 8 is inclined with respect to the axis 16A of the upper socket 16. Since the O-ring 19 has a torus shape, the inner peripheral surface into which the tapered surface 8a of the capillary 8 is inserted is a curved surface. For example, the cross-sectional shape of the O-ring 19 in a cross section parallel to the Z axis is a circle. Then, when the state in which the tapered surface 8a is inserted into the O-ring 19 is viewed in cross section, the O-ring 19 and the tapered surface 8a are in contact with each other at the two contact portions C1 and C2. That is, the O-ring 19 and the capillary 8 are line contacts that come into contact with each other at an annular contact line CL (see FIG. 3). It is. According to such a contact state, the capillary 8 is allowed to tilt with respect to the axis 19 </ b> A of the O-ring 19.

<キャピラリ案内部>
再び図2に示すように、キャピラリ案内部12は、超音波ホーン7の孔7h(キャピラリ保持孔)にキャピラリ8を挿入するときにキャピラリ8を案内する。キャピラリ案内部12は、アクチュエータ13に設けられる。従って、キャピラリ案内部12は、アクチュエータ13を構成する部品との相対的な位置関係は保存される。キャピラリ案内部12は、アクチュエータ13から超音波ホーン7に向けて伸びる片持ち梁状を呈する。
<Capillary guide>
As shown in FIG. 2 again, the capillary guide portion 12 guides the capillary 8 when the capillary 8 is inserted into the hole 7 h (capillary holding hole) of the ultrasonic horn 7. The capillary guide 12 is provided in the actuator 13. Therefore, the relative position relationship between the capillary guide portion 12 and the components constituting the actuator 13 is preserved. The capillary guide portion 12 has a cantilever shape extending from the actuator 13 toward the ultrasonic horn 7.

図5は、キャピラリ案内部12の主要部分を断面視した斜視図である。図5に示すように、キャピラリ案内部12は、その自由端部に設けられたガイド孔12hを有する。ガイド孔12hは、キャピラリ8のキャピラリ本体8bを受け入れて、超音波ホーン7の孔7hへキャピラリ8を導く。ガイド孔12hは、キャピラリ案内部12の上面12aから下面12bに至る貫通孔である。なお、ガイド孔12hは、キャピラリ案内部12の前端面12cにも開口している。つまり、ガイド孔12hは、下面12b及び前端面12cからキャピラリ8を受け入れることができる。   FIG. 5 is a perspective view of the main part of the capillary guide portion 12 as viewed in cross section. As shown in FIG. 5, the capillary guide portion 12 has a guide hole 12h provided at its free end. The guide hole 12 h receives the capillary body 8 b of the capillary 8 and guides the capillary 8 to the hole 7 h of the ultrasonic horn 7. The guide hole 12h is a through hole extending from the upper surface 12a to the lower surface 12b of the capillary guide portion 12. The guide hole 12h is also opened in the front end surface 12c of the capillary guide portion 12. That is, the guide hole 12h can receive the capillary 8 from the lower surface 12b and the front end surface 12c.

ガイド孔12hは、テーパ孔部12tと、平行孔部12pと、を含む。テーパ孔部12tは、その下端が下面12bに開口する。平行孔部12pは、その上端が上面12aに開口する。下面12bにおけるテーパ孔部12tの内径は、上面12aにおける平行孔部12pの内径よりも大きい。この内径は、キャピラリ8の上端における外径よりも大きい。つまり、ガイド孔12hは、下面12bから上面12aに向かって次第に内径が小さくなり、テーパ孔部12tと平行孔部12pとが連結された位置において内径の最小値をとる。この内径は、キャピラリ8の上端における外径と略同じである。そして、平行孔部12pでは、その内径は一定である。   The guide hole 12h includes a tapered hole portion 12t and a parallel hole portion 12p. The lower end of the tapered hole portion 12t opens to the lower surface 12b. The upper end of the parallel hole portion 12p opens in the upper surface 12a. The inner diameter of the tapered hole portion 12t on the lower surface 12b is larger than the inner diameter of the parallel hole portion 12p on the upper surface 12a. This inner diameter is larger than the outer diameter at the upper end of the capillary 8. That is, the guide hole 12h gradually decreases in inner diameter from the lower surface 12b toward the upper surface 12a, and takes the minimum value of the inner diameter at the position where the tapered hole portion 12t and the parallel hole portion 12p are connected. This inner diameter is substantially the same as the outer diameter at the upper end of the capillary 8. And in the parallel hole part 12p, the internal diameter is constant.

図6は、キャピラリ案内部12によってキャピラリ8が案内される様子を示す。図6の(a)部に示す状態では、超音波ホーン7の孔7hの軸線7Aと、キャピラリ案内部12のガイド孔12hの軸線12Aとは重複する。一方、キャピラリ保持部11に保持されたキャピラリ8は、その軸線8Aが、軸線7A、12Aに対してX軸の方向に平行にずれている。   FIG. 6 shows how the capillary 8 is guided by the capillary guide 12. 6A, the axis 7A of the hole 7h of the ultrasonic horn 7 and the axis 12A of the guide hole 12h of the capillary guide 12 overlap each other. On the other hand, the capillary 8 held by the capillary holding part 11 has its axis 8A shifted in parallel with the axes 7A and 12A in the X-axis direction.

図6の(a)部に示す状態から、キャピラリ保持部11をZ軸の方向に移動させる。そうすると、図6の(b)部に示すように、まず、キャピラリ8の上端がテーパ孔部12tの壁面に接触する。さらにキャピラリ保持部11を上に移動させると、キャピラリ8は、壁面に沿って移動する。この移動は、上向き(Z軸方向)の成分に加えて、水平方向(X軸方向)の成分も含む。キャピラリ保持部11は、コイルバネ17によって上ソケット16が下ソケット18に対して移動することができる。つまり、下ソケット18を上方向に移動させると、上ソケット16は、上方向に移動しながら、コイルバネ17によって水平方向へも移動する。   From the state shown in part (a) of FIG. 6, the capillary holding part 11 is moved in the Z-axis direction. Then, as shown in FIG. 6B, first, the upper end of the capillary 8 comes into contact with the wall surface of the tapered hole portion 12t. When the capillary holding part 11 is further moved upward, the capillary 8 moves along the wall surface. This movement includes a horizontal component (X-axis direction) in addition to an upward component (Z-axis direction). In the capillary holder 11, the upper socket 16 can be moved relative to the lower socket 18 by the coil spring 17. That is, when the lower socket 18 is moved upward, the upper socket 16 is also moved in the horizontal direction by the coil spring 17 while being moved upward.

この移動によれば、キャピラリ8の軸線8Aが孔7hの軸線7Aに次第に近づく。そして、キャピラリ8の上端が平行孔部12pに達すると、キャピラリ8の軸線8Aは孔7hの軸線7Aに重複する。従って、キャピラリ8が超音波ホーン7の孔7hに刺し込まれる。   According to this movement, the axis 8A of the capillary 8 gradually approaches the axis 7A of the hole 7h. When the upper end of the capillary 8 reaches the parallel hole 12p, the axis 8A of the capillary 8 overlaps with the axis 7A of the hole 7h. Accordingly, the capillary 8 is inserted into the hole 7 h of the ultrasonic horn 7.

図6の(a)部に示す例は、超音波ホーン7とキャピラリ案内部12との位置関係が理想的な状態である。一方、図7の(a)部に示す例は、キャピラリ案内部12の軸線12Aに対して、超音波ホーン7の孔7hの軸線7Aが傾いている。   In the example shown in part (a) of FIG. 6, the positional relationship between the ultrasonic horn 7 and the capillary guide part 12 is ideal. On the other hand, in the example shown in FIG. 7A, the axis 7 </ b> A of the hole 7 h of the ultrasonic horn 7 is inclined with respect to the axis 12 </ b> A of the capillary guide 12.

このような状態において、キャピラリ8を刺し込む動作を説明する。図7の(b)部に示すように、孔7hの軸線7Aに対してキャピラリ8の軸線8Aが相対的に傾いている。従って、キャピラリ8の上端が孔7hの壁面に接触するので、キャピラリ8を孔7hにそれ以上刺し込むことができない。さらに孔7hに対してキャピラリ8を刺し込むためには、孔7hの軸線7Aに対してキャピラリ8の軸線8Aを平行にし、且つ、軸線7Aに軸線8Aを重複させることが必要である。   The operation of inserting the capillary 8 in such a state will be described. As shown in FIG. 7B, the axis 8A of the capillary 8 is relatively inclined with respect to the axis 7A of the hole 7h. Therefore, since the upper end of the capillary 8 contacts the wall surface of the hole 7h, the capillary 8 cannot be further inserted into the hole 7h. Further, in order to pierce the capillary 8 into the hole 7h, it is necessary to make the axis 8A of the capillary 8 parallel to the axis 7A of the hole 7h and to overlap the axis 8A with the axis 7A.

上述したように、キャピラリ保持部11は、上ソケット16が下ソケット18に対してずれることが可能であり、さらに、キャピラリ8は上ソケット16の軸線16Aに対して傾くことが可能である。これらの作用によれば、図7の(c)部に示すように、キャピラリ保持部11を上昇させるにつれて、キャピラリ8の軸線8Aは、孔7hの軸線7Aに次第に近づいていき、最終的に孔7hに刺し込むことができる。つまり、キャピラリ保持部11がキャピラリ8を柔軟に保持しているので、キャピラリ8とキャピラリ案内部12とのずれ、及び、キャピラリ8と超音波ホーン7の孔7hとのずれを吸収することができる。従って、キャピラリ保持部11とキャピラリ案内部12とによれば、キャピラリ8を確実に装着することができる。   As described above, in the capillary holding part 11, the upper socket 16 can be displaced with respect to the lower socket 18, and the capillary 8 can be inclined with respect to the axis 16 </ b> A of the upper socket 16. According to these actions, as shown in part (c) of FIG. 7, as the capillary holding part 11 is raised, the axis 8A of the capillary 8 gradually approaches the axis 7A of the hole 7h, and finally the hole Can be inserted into 7h. That is, since the capillary holding part 11 holds the capillary 8 flexibly, the deviation between the capillary 8 and the capillary guide part 12 and the deviation between the capillary 8 and the hole 7 h of the ultrasonic horn 7 can be absorbed. . Therefore, according to the capillary holding part 11 and the capillary guide part 12, the capillary 8 can be securely attached.

<アクチュエータ>
アクチュエータ13は、交換対象となるキャピラリ8や新規なキャピラリ8を移動させると共に、キャピラリ8を所定の位置及び姿勢において保持する。アクチュエータ13は、所定の並進軸(Z軸)の方向に沿う往復移動が可能である。本実施形態において、並進軸は、鉛直方向(Z軸)に沿う。従って、アクチュエータ13は、鉛直方向に沿ってキャピラリ8を上下動させる。さらに、アクチュエータ13は、回転軸(X軸)のまわりにおける回転が可能である。本実施形態において、回転軸は鉛直方向(Z軸)と直交する。つまり、回転軸は水平方向(X軸)に沿う。従って、アクチュエータ13は、水平方向のまわりにキャピラリ8を回転させる。
<Actuator>
The actuator 13 moves the capillary 8 to be replaced or the new capillary 8 and holds the capillary 8 in a predetermined position and posture. The actuator 13 can reciprocate along the direction of a predetermined translation axis (Z axis). In the present embodiment, the translation axis is along the vertical direction (Z-axis). Therefore, the actuator 13 moves the capillary 8 up and down along the vertical direction. Furthermore, the actuator 13 can rotate around the rotation axis (X axis). In the present embodiment, the rotation axis is orthogonal to the vertical direction (Z axis). That is, the rotation axis is along the horizontal direction (X axis). Accordingly, the actuator 13 rotates the capillary 8 around the horizontal direction.

アクチュエータ13は、アクチュエータベース21(ベース部)と、一対のリニアモータ22A、22B(第1力発生部、第2力発生部)と、リニアガイド24と、キャリッジ26(移動体)と、制御装置27(制御部、図1等参照)と、を有する。   The actuator 13 includes an actuator base 21 (base portion), a pair of linear motors 22A and 22B (first force generating portion and second force generating portion), a linear guide 24, a carriage 26 (moving body), and a control device. 27 (control unit, see FIG. 1 and the like).

アクチュエータベース21は、平板状を呈し、主面21aを有する。主面21aの法線方向は、水平方向(X軸の方向)に沿う。主面21a上には、リニアモータ22A、22B、リニアガイド24及びキャリッジ26が配置される。   The actuator base 21 has a flat plate shape and has a main surface 21a. The normal direction of the main surface 21a is along the horizontal direction (X-axis direction). Linear motors 22A and 22B, a linear guide 24, and a carriage 26 are arranged on the main surface 21a.

リニアモータ22Aは、キャリッジ26を移動させる。リニアモータ22Aは、いわゆるインパクト駆動方式を原理とする超音波モータである。リニアモータ22Aは、駆動軸28Aと、超音波素子29A(超音波発生部)と、を有する。駆動軸28Aは、金属製の丸棒であり、その軸線がアクチュエータベース21の主面21aに対して平行であるように配置される。この駆動軸28Aに沿ってキャリッジ26が移動するので、駆動軸28Aの長さは、キャリッジ26の移動範囲を決定する。駆動軸28Aの下端は、超音波素子29Aに固定される。駆動軸28Aの上端は、アクチュエータベース21の主面21aから突出するガイド31により支持される。駆動軸28Aの上端は、当該ガイド31に対して固定されてもよいし、固定されずに接触するだけでもよい。つまり、駆動軸28Aは、下端が固定端であり、上端が固定端又は自由端である。   The linear motor 22A moves the carriage 26. The linear motor 22A is an ultrasonic motor based on a so-called impact drive system. The linear motor 22A includes a drive shaft 28A and an ultrasonic element 29A (ultrasonic wave generator). The drive shaft 28 </ b> A is a metal round bar and is arranged so that its axis is parallel to the main surface 21 a of the actuator base 21. Since the carriage 26 moves along the drive shaft 28A, the length of the drive shaft 28A determines the moving range of the carriage 26. The lower end of the drive shaft 28A is fixed to the ultrasonic element 29A. The upper end of the drive shaft 28 </ b> A is supported by a guide 31 protruding from the main surface 21 a of the actuator base 21. The upper end of the drive shaft 28 </ b> A may be fixed to the guide 31, or may be just in contact without being fixed. That is, the lower end of the drive shaft 28A is a fixed end, and the upper end is a fixed end or a free end.

超音波素子29Aは、駆動軸28Aに対して超音波振動を提供する。具体的には、超音波振動が提供された駆動軸28Aは、Z軸の沿って僅かに往復動する。超音波素子29Aは、例えば、圧電素子であるピエゾ素子を採用してよい。ピエゾ素子は、加えられた電圧に応じて変形する。従って、ピエゾ素子は、高周波電圧を与えられると、その周波数と電圧の大きさに応じて変形を繰り返し、超音波振動を生じる。超音波素子29Aは、アクチュエータベース21から突出するガイド32に固定される。   The ultrasonic element 29A provides ultrasonic vibration to the drive shaft 28A. Specifically, the drive shaft 28A provided with ultrasonic vibrations reciprocates slightly along the Z axis. For example, a piezoelectric element that is a piezoelectric element may be employed as the ultrasonic element 29A. The piezo element is deformed according to the applied voltage. Therefore, when a high frequency voltage is applied to the piezo element, the piezoelectric element is repeatedly deformed according to the frequency and the magnitude of the voltage to generate ultrasonic vibration. The ultrasonic element 29A is fixed to a guide 32 protruding from the actuator base 21.

超音波素子29Aには、制御装置27が電気的に接続され、制御装置27が発生する駆動電圧を受ける。制御装置27は、超音波素子29Aに提供する交流電圧の周波数と振幅とを制御する。   A control device 27 is electrically connected to the ultrasonic element 29 </ b> A and receives a drive voltage generated by the control device 27. The control device 27 controls the frequency and amplitude of the alternating voltage provided to the ultrasonic element 29A.

リニアモータ22Bは、その単体の構成がリニアモータ22Aと同じである。リニアモータ22Bは、Z軸に交差するY軸の方向へ離間して配置される。つまり、リニアモータ22Bの駆動軸28Bは、リニアモータ22Aの駆動軸28Aに対して平行である。また、リニアモータ22Bの上端は、リニアモータ22Aの上端と同じ高さに配置される。同様に、リニアモータ22Bの下端は、リニアモータ22Aの下端と同じ高さに配置される。   The linear motor 22B has the same configuration as the linear motor 22A. The linear motor 22B is spaced apart in the direction of the Y axis that intersects the Z axis. That is, the drive shaft 28B of the linear motor 22B is parallel to the drive shaft 28A of the linear motor 22A. The upper end of the linear motor 22B is disposed at the same height as the upper end of the linear motor 22A. Similarly, the lower end of the linear motor 22B is disposed at the same height as the lower end of the linear motor 22A.

キャリッジ26は、リニアモータ22A、22Bによって並進及び回転する移動体である。キャリッジ26は、円盤状を呈し、リニアモータ22A、22Bの間に掛け渡されている。アクチュエータベース21とキャリッジ26との間には、キャリッジ26をZ軸の方向に導くリニアガイド24が設けられる。キャリッジ26は、このリニアガイド24によって、Z軸の方向に案内される。なお、リニアガイド24は、キャリッジ26の移動方向を規制するものであり、Z軸の方向への駆動力を生じるものではない。   The carriage 26 is a moving body that translates and rotates by the linear motors 22A and 22B. The carriage 26 has a disk shape and is stretched between the linear motors 22A and 22B. A linear guide 24 is provided between the actuator base 21 and the carriage 26 to guide the carriage 26 in the Z-axis direction. The carriage 26 is guided in the Z-axis direction by the linear guide 24. The linear guide 24 regulates the moving direction of the carriage 26 and does not generate a driving force in the Z-axis direction.

キャリッジ26は、前円盤33と、与圧円盤34と、後円盤36と、を有する。これらの円盤は、互いに同じ外径を有し、共通する軸線に沿って積層される。前円盤33と与圧円盤34との間には、軸体37が挟み込まれる。この軸体37の外径は、前円盤33及び与圧円盤34の外径よりも小さい。従って、前円盤33の外周部と与圧円盤34の外周部の間には、隙間が形成される。同様に、後円盤36と与圧円盤34との間にも、軸体38が挟み込まれる。この軸体37の外径も、後円盤36及び与圧円盤34の外径よりも小さい。従って、後円盤36の外周部と与圧円盤34の外周部の間にも、隙間が形成される。   The carriage 26 includes a front disk 33, a pressurized disk 34, and a rear disk 36. These disks have the same outer diameter and are stacked along a common axis. A shaft body 37 is sandwiched between the front disk 33 and the pressurized disk 34. The outer diameter of the shaft body 37 is smaller than the outer diameters of the front disk 33 and the pressurized disk 34. Therefore, a gap is formed between the outer peripheral portion of the front disk 33 and the outer peripheral portion of the pressurized disk 34. Similarly, the shaft body 38 is also sandwiched between the rear disk 36 and the pressurized disk 34. The outer diameter of the shaft body 37 is also smaller than the outer diameters of the rear disk 36 and the pressurized disk 34. Therefore, a gap is also formed between the outer peripheral portion of the rear disk 36 and the outer peripheral portion of the pressurizing disk 34.

後円盤36は、リニアガイド24のテーブル24aに連結される。ここで、後円盤36は、テーブル24aに対して回転可能に連結される。一方、後円盤36に対して、与圧円盤34及び前円盤33は機械的に固定されるので、後円盤36に対して与圧円盤34及び前円盤33が回転することはない。従って、前円盤33、与圧円盤34及び後円盤36を含むキャリッジ26の全体が、リニアガイド24のテーブル24aに対して回転可能である。   The rear disk 36 is connected to the table 24 a of the linear guide 24. Here, the rear disk 36 is rotatably connected to the table 24a. On the other hand, the pressurized disk 34 and the front disk 33 are mechanically fixed with respect to the rear disk 36, so that the pressurized disk 34 and the front disk 33 do not rotate with respect to the rear disk 36. Therefore, the entire carriage 26 including the front disk 33, the pressurizing disk 34 and the rear disk 36 can rotate with respect to the table 24 a of the linear guide 24.

図8に示すように、与圧円盤34と後円盤36との隙間G1には、駆動軸28A、28Bが挟み込まれる。具体的には、一対の駆動軸28A、28Bは、キャリッジ26の重心を挟むように配置される。さらには、駆動軸28A、28Bは、与圧円盤34の裏面34bと後円盤36の主面36aとに接触する。なお、駆動軸28A、28Bは、軸体38の外周面38aには接触しない。つまり、隙間G1は、与圧円盤34及び後円盤36の外径よりも小さく、軸体38の外径よりも大きい。また、軸体38の外径と後円盤36の外径との差分は、駆動軸28A、28Bの外径よりも大きい。同様に、軸体37の外径と与圧円盤34の外径との差分は、駆動軸28A、28Bの外径よりも大きい。   As shown in FIG. 8, the drive shafts 28 </ b> A and 28 </ b> B are sandwiched in the gap G <b> 1 between the pressurizing disk 34 and the rear disk 36. Specifically, the pair of drive shafts 28 </ b> A and 28 </ b> B are arranged so as to sandwich the center of gravity of the carriage 26. Furthermore, the drive shafts 28 </ b> A and 28 </ b> B are in contact with the back surface 34 b of the pressurizing disk 34 and the main surface 36 a of the rear disk 36. The drive shafts 28A and 28B do not contact the outer peripheral surface 38a of the shaft body 38. That is, the gap G <b> 1 is smaller than the outer diameter of the pressurizing disk 34 and the rear disk 36 and larger than the outer diameter of the shaft body 38. Further, the difference between the outer diameter of the shaft body 38 and the outer diameter of the rear disk 36 is larger than the outer diameters of the drive shafts 28A and 28B. Similarly, the difference between the outer diameter of the shaft body 37 and the outer diameter of the pressurizing disk 34 is larger than the outer diameters of the drive shafts 28A and 28B.

ここで、隙間G1の間隔は、駆動軸28A、28Bの外径よりも僅かに小さい。前円盤33と与圧円盤34との間には隙間G2が形成されているので、与圧円盤34と後円盤36との間に駆動軸28A、28Bを配置したときに与圧円盤34が前円盤33側に僅かにたわむ。このたわみは、駆動軸28A、28Bを後円盤36に押圧する力を発生する。   Here, the gap G1 is slightly smaller than the outer diameter of the drive shafts 28A and 28B. Since a gap G2 is formed between the front disk 33 and the pressurization disk 34, when the drive shafts 28A and 28B are disposed between the pressurization disk 34 and the rear disk 36, the pressurization disk 34 is moved forward. Slightly bends to the disk 33 side. This deflection generates a force that presses the drive shafts 28 </ b> A and 28 </ b> B against the rear disk 36.

以下、図9を参照しつつ、アクチュエータ13の動作原理について説明する。図9の(a)部、(b)部及び(c)部は、アクチュエータ13の動作原理を説明する図である。説明の便宜上、図9では、一方のリニアモータ22Aとキャリッジ26とを示し、他方のリニアモータ22B等の図示を省略する。   Hereinafter, the operation principle of the actuator 13 will be described with reference to FIG. 9A, 9 </ b> B, and 9 </ b> C are diagrams for explaining the operation principle of the actuator 13. For convenience of explanation, in FIG. 9, one linear motor 22A and the carriage 26 are shown, and the other linear motor 22B and the like are not shown.

図9の(a)部は、キャリッジ26の位置を保持する態様を示す。上述したように、キャリッジ26は、与圧円盤34と後円盤36との間に駆動軸28Aが挟み込まれ、当該挟み込みによる与圧によってキャリッジ26の位置が維持される。より詳細には、キャリッジ26は、与圧を垂直抗力とする摩擦抵抗力によってその位置が維持される。このとき、制御装置27は、超音波素子29Aに対して電圧を提供しない(電圧値ゼロ、電圧E1参照)。あるいは、制御装置27は、所定の電圧値を有する直流電流を超音波素子29Aに提供してもよい。   FIG. 9A shows a mode in which the position of the carriage 26 is maintained. As described above, in the carriage 26, the drive shaft 28A is sandwiched between the pressurizing disk 34 and the rear disk 36, and the position of the carriage 26 is maintained by the pressurization by the sandwiching. More specifically, the position of the carriage 26 is maintained by a frictional resistance force in which the applied pressure is a vertical drag. At this time, the control device 27 does not provide a voltage to the ultrasonic element 29A (see voltage value zero, voltage E1). Alternatively, the control device 27 may provide a direct current having a predetermined voltage value to the ultrasonic element 29A.

キャリッジ26が駆動軸28Aとの間の摩擦抵抗力によってその位置を維持することは上述したとおりである。ここで、駆動軸28Aを移動させるとき、キャリッジ26が駆動軸28Aに伴って移動する態様と、キャリッジ26が駆動軸28Aに伴わず、その慣性によって位置を維持し続ける態様と、が生じ得る。これらの態様は、駆動軸28Aを移動させる速度、すなわち超音波振動の周波数によりいずれの態様となるかを決定できる。例えば、比較的低い周波数(15kHz〜30kHz)であるとき、キャリッジ26は、駆動軸28Aに伴って移動する。例えば、比較的高い周波数(100kHz〜150kHz)であるとき、キャリッジ26は、駆動軸28Aに伴わず位置を維持する。   As described above, the position of the carriage 26 is maintained by the frictional resistance between the carriage 26 and the drive shaft 28A. Here, when the drive shaft 28A is moved, a mode in which the carriage 26 moves along with the drive shaft 28A and a mode in which the carriage 26 does not accompany the drive shaft 28A and continues to maintain its position due to its inertia can occur. These modes can be determined according to the speed at which the drive shaft 28A is moved, that is, the frequency of ultrasonic vibration. For example, when the frequency is relatively low (15 kHz to 30 kHz), the carriage 26 moves with the drive shaft 28A. For example, when the frequency is relatively high (100 kHz to 150 kHz), the carriage 26 maintains its position regardless of the drive shaft 28A.

例えば、図9の(b)部に示すように、駆動軸28Aを上方向(正方向)へ移動させるときに、キャリッジ26も駆動軸28Aの移動に伴わせる。つまり、駆動軸28Aとキャリッジ26との相対な位置関係は変化しない。そして、駆動軸28Aを下方向(負方向)へ移動させるときに、キャリッジ26を駆動軸28Aの下方への移動に伴わせない。つまり、駆動軸28Aとキャリッジ26との相対な位置関係は変化する。これらの動作を繰り返すと、キャリッジ26は、次第に上方へ移動する。つまり、駆動軸28Aを上方向へ移動させる電圧(電圧E2における符号E2a)の周期を、駆動軸28Aを下方向へ移動させる電圧の周期(電圧E2における符号E2b)よりも長くすることにより、キャリッジ26を上方へ移動させることができる。   For example, as shown in part (b) of FIG. 9, when the drive shaft 28A is moved upward (in the positive direction), the carriage 26 is also accompanied by the movement of the drive shaft 28A. That is, the relative positional relationship between the drive shaft 28A and the carriage 26 does not change. Then, when the drive shaft 28A is moved downward (negative direction), the carriage 26 is not accompanied by the downward movement of the drive shaft 28A. That is, the relative positional relationship between the drive shaft 28A and the carriage 26 changes. When these operations are repeated, the carriage 26 gradually moves upward. That is, by making the cycle of the voltage for moving the drive shaft 28A upward (symbol E2a in the voltage E2) longer than the cycle of the voltage for moving the drive shaft 28A downward (symbol E2b in the voltage E2), the carriage 26 can be moved upward.

逆に、図9の(c)部に示すように、駆動軸28Aを下方向へ移動させるときに、キャリッジ26も駆動軸28Aの移動に伴わせる。つまり、駆動軸28Aとキャリッジ26との相対な位置関係は変化しない。そして、駆動軸28Aを上方向へ移動させるときに、キャリッジ26を駆動軸28Aの上方への移動に伴わせない。つまり、駆動軸28Aとキャリッジ26との相対な位置関係は変化する。これらの動作を繰り返すと、キャリッジ26は、次第に下方へ移動する。つまり、駆動軸28Aを上方向へ移動させる電圧(電圧E3における符号E3a)の周期を、駆動軸28Aを下方向へ移動させる電圧の周期(電圧E3における符号E3b)よりも短くすることにより、キャリッジ26を下方へ移動させることができる。   Conversely, as shown in part (c) of FIG. 9, when the drive shaft 28A is moved downward, the carriage 26 is also accompanied by the movement of the drive shaft 28A. That is, the relative positional relationship between the drive shaft 28A and the carriage 26 does not change. When the drive shaft 28A is moved upward, the carriage 26 is not accompanied by the upward movement of the drive shaft 28A. That is, the relative positional relationship between the drive shaft 28A and the carriage 26 changes. When these operations are repeated, the carriage 26 gradually moves downward. That is, by reducing the cycle of the voltage that moves the drive shaft 28A upward (reference E3a in the voltage E3) to be shorter than the cycle of the voltage that moves the drive shaft 28A downward (reference E3b in the voltage E3), the carriage 26 can be moved downward.

なお、キャリッジ26を下方向へ移動させる場合には、上記制御の他に、駆動軸28Aの上下動の両方にキャリッジ26が追従しないようにしてもよい。つまり、見かけ上、キャリッジ26と駆動軸28Aとの間に摩擦抵抗力がキャリッジ26に作用する重力よりも小さくなり、キャリッジ26が落下するように見える。この態様では、キャリッジ26を下方向に移動させる力として、キャリッジ26に作用する重力を利用する。   When moving the carriage 26 downward, in addition to the above control, the carriage 26 may not follow both the vertical movement of the drive shaft 28A. That is, apparently, the frictional resistance between the carriage 26 and the drive shaft 28A becomes smaller than the gravity acting on the carriage 26, and the carriage 26 appears to fall. In this aspect, gravity acting on the carriage 26 is used as a force for moving the carriage 26 downward.

次に、図10及び図11を参照しつつ、アクチュエータ13の具体的な動作について説明する。   Next, a specific operation of the actuator 13 will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

図10の(a)部は、キャリッジ26の位置を維持する動作を示す。上述したように、キャリッジ26の位置を維持する場合には、制御装置27は、それぞれの超音波素子29A、29Bに一定の電圧(図10の(a)部における電圧E4、E5参照)を提供する。   Part (a) of FIG. 10 shows an operation for maintaining the position of the carriage 26. As described above, when the position of the carriage 26 is maintained, the control device 27 provides a constant voltage (see voltages E4 and E5 in part (a) of FIG. 10) to the ultrasonic elements 29A and 29B. To do.

図10の(b)部は、キャリッジ26を上方向へ移動させる動作を示す。このとき、制御装置27は、一方の超音波素子29Aに、駆動軸28Aを上方向へ移動させる電圧の周期を、駆動軸28Aを下方向へ移動させる電圧の周期よりも長くした交流電圧(図10の(b)部における電圧E6参照)を提供する。同様に、制御装置27は、他方の超音波素子29Bにも、駆動軸28Bを上方向へ移動させる電圧の周期を、駆動軸28Bを下方向へ移動させる電圧の周期よりも長くした交流電圧(図10の(b)部における電圧E7参照)を提供する。つまり、制御装置27は、両方の超音波素子29A、26Bに同じ交流電圧を提供する。そして、制御装置27は、一方の駆動軸28Aを上方向に移動させるタイミングと、他方の駆動軸28Bを上方向に移動させるタイミングと、を一致させる。つまり、制御装置27は、一方の超音波素子29Aに提供する電圧の位相と、他方の超音波素子29Aに提供する電圧の位相と、を互いに同位相の関係とする。そうすると、一方の駆動軸28Aが与圧円盤34及び後円盤36に押圧される接触部P1と、他方の駆動軸28Bが与圧円盤34及び後円盤36に押圧される接触部P2と、は、同じ距離だけ上方に移動していく。その結果、接触部P1、P2は、平行状態を保ったまま、上方に移動する。つまり、キャリッジ26は、重心のまわりに回転することなく、上方向に並進する。   Part (b) of FIG. 10 shows the operation of moving the carriage 26 upward. At this time, the control device 27 causes the one ultrasonic element 29A to have an AC voltage in which the cycle of the voltage for moving the drive shaft 28A upward is longer than the cycle of the voltage for moving the drive shaft 28A downward (see FIG. 10 (see voltage E6 in part (b)). Similarly, the control device 27 applies an AC voltage (with the other ultrasonic element 29B having a voltage cycle for moving the drive shaft 28B upward longer than a voltage cycle for moving the drive shaft 28B downward) 10) (see voltage E7 in part (b) of FIG. 10). That is, the control device 27 provides the same AC voltage to both ultrasonic elements 29A and 26B. Then, the control device 27 matches the timing for moving the one drive shaft 28A upward with the timing for moving the other drive shaft 28B upward. That is, the control device 27 sets the phase of the voltage provided to one ultrasonic element 29A and the phase of the voltage provided to the other ultrasonic element 29A to have the same phase relationship. Then, the contact portion P1 where one drive shaft 28A is pressed against the pressurizing disk 34 and the rear disk 36, and the contact portion P2 where the other drive shaft 28B is pressed against the pressurization disk 34 and the rear disk 36 are: Move upward by the same distance. As a result, the contact portions P1 and P2 move upward while maintaining a parallel state. That is, the carriage 26 translates upward without rotating around the center of gravity.

図10の(c)部は、キャリッジ26を下方向へ移動させる動作を示す。このとき、制御装置27は、一方の超音波素子29Aに、駆動軸28Aを上方向へ移動させる電圧の周期を、駆動軸28Aを下方向へ移動させる電圧の周期よりも短くした交流電圧(図10の(c)部における電圧E8参照)を提供する。同様に、制御装置27は、他方の超音波素子29Bにも、駆動軸28Bを上方向へ移動させる電圧の周期を、駆動軸28Bを下方向へ移動させる電圧の周期よりも短くした交流電圧(図10の(c)部における電圧E9参照)を提供する。そうすると、一方の駆動軸28Aが与圧円盤34及び後円盤36に押圧される接触部P1と、他方の駆動軸28Bが与圧円盤34及び後円盤36に押圧される接触部P2と、は、同じ距離だけ下方に移動していく。その結果、接触部P1、P2は、平行状態を保ったまま、上方に移動する。つまり、キャリッジ26は、重心のまわりに回転することなく、上方向に並進する。   Part (c) of FIG. 10 shows an operation of moving the carriage 26 downward. At this time, the control device 27 causes the one ultrasonic element 29A to have an AC voltage in which the cycle of the voltage for moving the drive shaft 28A upward is shorter than the cycle of the voltage for moving the drive shaft 28A downward (see FIG. 10 (see voltage E8 in part (c)). Similarly, the control device 27 also applies the AC voltage (with the other ultrasonic element 29B having a voltage cycle for moving the drive shaft 28B upward shorter than a voltage cycle for moving the drive shaft 28B downward) The voltage E9 in the part (c) of FIG. 10 is provided. Then, the contact portion P1 where one drive shaft 28A is pressed against the pressurizing disk 34 and the rear disk 36, and the contact portion P2 where the other drive shaft 28B is pressed against the pressurization disk 34 and the rear disk 36 are: Move down the same distance. As a result, the contact portions P1 and P2 move upward while maintaining a parallel state. That is, the carriage 26 translates upward without rotating around the center of gravity.

上記の制御によれば、キャリッジ26を下方に移動させるときには、キャリッジ26と駆動軸28A、28Bとの間には摩擦抵抗力が作用しており、それぞれの相対的な位置は変わらない。従って、キャリッジ26が重心のまわりに回転することもない。その結果、例えば、キャリッジ26に保持されたキャピラリ8の姿勢に起因してキャリッジ26を回転させるようなトルクが生じている場合であっても、キャリッジ26の回転を抑制しつつ、キャリッジ26を下方向に移動させることができる。   According to the above control, when the carriage 26 is moved downward, the frictional resistance acts between the carriage 26 and the drive shafts 28A and 28B, and the relative positions thereof do not change. Therefore, the carriage 26 does not rotate around the center of gravity. As a result, for example, even when a torque that rotates the carriage 26 is generated due to the posture of the capillary 8 held by the carriage 26, the carriage 26 is lowered while suppressing the rotation of the carriage 26. Can be moved in the direction.

なお、キャリッジ26を上方向及び下方向へ移動させる並進にあっては、リニアモータ22Aは、1個で実現することもできる。実施形態に係るアクチュエータ13は、2個のリニアモータ22A、22Bを有するので、1個のリニアモータ22Aを有する構成よりも推進力を高めることができる。   Note that the translation of moving the carriage 26 in the upward and downward directions can be realized by a single linear motor 22A. Since the actuator 13 according to the embodiment includes the two linear motors 22A and 22B, the driving force can be increased as compared with the configuration including the single linear motor 22A.

図11の(a)部は、キャリッジ26を時計方向に回転させる動作を示す。このとき、制御装置27は、一方の超音波素子29Aに、駆動軸28Aを上方向へ移動させる電圧の周期を、駆動軸28Aを下方向へ移動させる電圧の周期よりも短くした交流電圧(図11の(a)部における電圧E10参照)を提供する。一方、制御装置27は、他方の超音波素子29Bには、駆動軸28Bを上方向へ移動させる電圧の周期を、駆動軸28Bを下方向へ移動させる電圧の周期よりも長くした交流電圧(図11の(a)部における電圧E11参照)を提供する。つまり、制御装置27は、超音波素子29Aに提供する電圧と、超音波素子29Bに提供する電圧と、を互いに異ならせる。そして、制御装置27は、一方の駆動軸28Aを上方向に移動させるタイミングと、他方の駆動軸28Bを下方向に移動させるタイミングと、を一致させる。つまり、制御装置27は、一方の超音波素子29Aに提供する電圧の位相と、他方の超音波素子29Bに提供する電圧の位相と、を互いに逆位相の関係とする。そうすると、一方の駆動軸28Aが与圧円盤34及び後円盤36に押圧される接触部P1が下方向に移動し、他方の駆動軸28Bが与圧円盤34及び後円盤36に押圧される接触部P2が上方向へ移動する。つまり、接触部P1、P2は、互いに逆方向へ移動する。これらの移動量が一致するならば、接触部P1、P2は、Z軸の方向における位置を保ったまま、時計方向に回転する。   FIG. 11A shows an operation of rotating the carriage 26 in the clockwise direction. At this time, the control device 27 causes the one ultrasonic element 29A to have an AC voltage in which the cycle of the voltage for moving the drive shaft 28A upward is shorter than the cycle of the voltage for moving the drive shaft 28A downward (see FIG. 11 (see the voltage E10 in part (a)). On the other hand, the control device 27 determines that the other ultrasonic element 29B has an AC voltage in which the cycle of the voltage for moving the drive shaft 28B upward is longer than the cycle of the voltage for moving the drive shaft 28B downward (see FIG. 11 (see the voltage E11 in part (a)). That is, the control device 27 makes the voltage provided to the ultrasonic element 29A and the voltage provided to the ultrasonic element 29B different from each other. Then, the control device 27 matches the timing for moving the one drive shaft 28A upward with the timing for moving the other drive shaft 28B downward. In other words, the control device 27 sets the phase of the voltage provided to one ultrasonic element 29A and the phase of the voltage provided to the other ultrasonic element 29B in an opposite phase relationship. Then, the contact portion P1 where one drive shaft 28A is pressed against the pressurizing disc 34 and the rear disc 36 moves downward, and the other drive shaft 28B is contacted with the pressurizing disc 34 and the rear disc 36. P2 moves upward. That is, the contact parts P1 and P2 move in opposite directions. If these movement amounts match, the contact portions P1 and P2 rotate clockwise while maintaining their positions in the Z-axis direction.

図11の(b)部は、キャリッジ26を反時計方向に回転させる動作を示す。このとき、制御装置27は、一方の超音波素子29Aに、駆動軸28Aを上方向へ移動させる電圧の周期を、駆動軸28Aを下方向へ移動させる電圧の周期よりも長くした交流電圧(図11の(b)部における電圧E12参照)を提供する。一方、制御装置27は、他方の超音波素子29Bには、駆動軸28Bを上方向へ移動させる電圧の周期を、駆動軸28Bを下方向へ移動させる電圧の周期よりも短くした交流電圧(図11の(b)部における電圧E13参照)を提供する。そうすると、一方の駆動軸28Aが与圧円盤34及び後円盤36に押圧される接触部P1が上方向に移動し、他方の駆動軸28Bが与圧円盤34及び後円盤36に押圧される接触部P2が下方向へ移動する。つまり、接触部P1、P2は、互いに逆方向へ移動する。これらの移動量が一致するならば、接触部P1、P2は、Z軸の方向における位置を保ったまま、反時計方向に回転する。   FIG. 11B shows the operation of rotating the carriage 26 counterclockwise. At this time, the control device 27 causes the one ultrasonic element 29A to have an AC voltage in which the cycle of the voltage for moving the drive shaft 28A upward is longer than the cycle of the voltage for moving the drive shaft 28A downward (see FIG. 11 (b), see voltage E12). On the other hand, the control device 27 determines that the other ultrasonic element 29B has an AC voltage (in the figure) in which the cycle of the voltage for moving the drive shaft 28B upward is shorter than the cycle of the voltage for moving the drive shaft 28B downward. 11 (b), see voltage E13). Then, the contact portion P1 where one drive shaft 28A is pressed against the pressurization disk 34 and the rear disk 36 moves upward, and the other drive shaft 28B is contacted with the pressurization disk 34 and the rear disk 36. P2 moves downward. That is, the contact parts P1 and P2 move in opposite directions. If these movement amounts match, the contact portions P1 and P2 rotate counterclockwise while maintaining their positions in the Z-axis direction.

<交換動作>
続いて、上記のキャピラリ交換部9によって行われるキャピラリ交換動作について説明する。
<Exchange operation>
Next, the capillary exchange operation performed by the capillary exchange unit 9 will be described.

図12の(a)部は、超音波ホーン7に取り付けられたキャピラリ8Uを交換する直前の状態を示す。キャピラリ交換部9は、上記のキャピラリ保持部11、キャピラリ案内部12及びアクチュエータ13に加えて、付加的な構成要素としてキャピラリストッカ39と、キャピラリ回収部41と、を有する。キャピラリストッカ39は、交換用のキャピラリ8Nを複数収容する。また、キャピラリ回収部41は、使用済みのキャピラリ8Uを収容する。   The (a) part of FIG. 12 shows the state immediately before exchanging the capillary 8U attached to the ultrasonic horn 7. The capillary exchange unit 9 includes a capillary stocker 39 and a capillary recovery unit 41 as additional components in addition to the capillary holding unit 11, the capillary guide unit 12, and the actuator 13. The capillary stocker 39 accommodates a plurality of replacement capillaries 8N. Moreover, the capillary collection | recovery part 41 accommodates the used capillary 8U.

図12の(a)部に示された状態は、例えば、超音波ホーン7に取り付けられたキャピラリ8Uによってワイヤボンディング作業が行われている状態である。従って、キャピラリ交換部9は、当該ワイヤボンディング作業を妨げない位置に退避してもよい。   The state shown in part (a) of FIG. 12 is a state in which wire bonding work is performed by, for example, the capillary 8U attached to the ultrasonic horn 7. Therefore, the capillary exchange unit 9 may be retracted to a position that does not hinder the wire bonding operation.

図12の(b)部は、交換動作における第1ステップの状態を示す。まず、キャピラリ交換部9は、制御装置27によってキャリッジ26を時計方向に回転させる。この回転は、図11の(a)部に示した動作に対応する。この回転によって、ワイヤボンディング作業を妨げない位置に退避していたキャピラリ保持部11がキャピラリ8Uの下方に位置する。   Part (b) of FIG. 12 shows the state of the first step in the exchange operation. First, the capillary exchange unit 9 rotates the carriage 26 clockwise by the control device 27. This rotation corresponds to the operation shown in part (a) of FIG. By this rotation, the capillary holder 11 that has been retracted to a position that does not hinder the wire bonding operation is positioned below the capillary 8U.

図13の(a)部は、交換動作における第2ステップの状態を示す。キャピラリ交換部9は、制御装置27によってキャリッジ26を上方に移動させる。この移動は、図10の(b)部に示した動作に対応する。この移動によって、キャピラリ保持部11は、超音波ホーン7に取り付けられたキャピラリ8Uを保持する。   FIG. 13A shows the state of the second step in the exchange operation. The capillary exchange unit 9 moves the carriage 26 upward by the control device 27. This movement corresponds to the operation shown in part (b) of FIG. By this movement, the capillary holder 11 holds the capillary 8U attached to the ultrasonic horn 7.

図13の(b)部は、交換動作における第3ステップの状態を示す。キャピラリ交換部9は、制御装置27によってキャリッジ26を下方に移動させる。この移動は、図10の(c)部に示した動作に対応する。この移動によって、キャピラリ保持部11に保持されたキャピラリ8Uが超音波ホーン7から取り外される。   Part (b) of FIG. 13 shows the state of the third step in the exchange operation. The capillary exchange unit 9 moves the carriage 26 downward by the control device 27. This movement corresponds to the operation shown in part (c) of FIG. By this movement, the capillary 8U held by the capillary holder 11 is removed from the ultrasonic horn 7.

図14の(a)部は、交換動作における第4ステップの状態を示す。キャピラリ交換部9は、制御装置27によってキャリッジ26を時計方向に回転させる。この移動は、図11の(a)部に示した動作に対応する。この移動によって、キャピラリ保持部11に保持されたキャピラリ8Uがキャピラリ回収部41に搬送され、使用済みのキャピラリ8Uとして回収される。   Part (a) of FIG. 14 shows the state of the fourth step in the exchange operation. The capillary exchange unit 9 causes the control device 27 to rotate the carriage 26 in the clockwise direction. This movement corresponds to the operation shown in part (a) of FIG. By this movement, the capillary 8U held in the capillary holder 11 is transported to the capillary recovery part 41 and recovered as a used capillary 8U.

図14の(b)部は、交換動作における第5ステップの状態を示す。キャピラリ交換部9は、制御装置27によってキャリッジ26を反時計方向に回転させる。この移動は、図11の(b)部に示した動作に対応する。この移動によって、キャピラリ保持部11は、交換用の新規なキャピラリ8Nを保持する。   Part (b) of FIG. 14 shows the state of the fifth step in the exchange operation. The capillary exchange unit 9 rotates the carriage 26 counterclockwise by the control device 27. This movement corresponds to the operation shown in part (b) of FIG. By this movement, the capillary holding unit 11 holds the new capillary 8N for replacement.

図15の(a)部は、交換動作における第6ステップの状態を示す。キャピラリ交換部9は、制御装置27によってキャリッジ26を時計方向に回転させる。この移動は、図11の(a)部に示した動作に対応する。この移動によって、キャピラリ保持部11に保持された新規なキャピラリ8Nは、超音波ホーン7の孔7hの下方に位置する。   Part (a) of FIG. 15 shows the state of the sixth step in the exchange operation. The capillary exchange unit 9 causes the control device 27 to rotate the carriage 26 in the clockwise direction. This movement corresponds to the operation shown in part (a) of FIG. By this movement, the new capillary 8N held in the capillary holding part 11 is positioned below the hole 7h of the ultrasonic horn 7.

図15の(b)部は、交換動作における第7ステップの状態を示す。キャピラリ交換部9は、制御装置27によってキャリッジ26を上方に移動させる。この移動は、図10の(b)部に示した動作に対応する。この移動によって、キャピラリ保持部11に保持された新規なキャピラリ8Nは、超音波ホーン7の孔7hに刺し込まれる。この刺し込みにおいては、図6及び図7に示されたキャピラリ保持部11及びキャピラリ案内部12の作用によって、キャピラリ8Nとキャピラリ案内部12とのずれ、及び、キャピラリ8Nと超音波ホーン7の孔7hとのずれが解消されるので、確実に装着することができる。   Part (b) of FIG. 15 shows the state of the seventh step in the exchange operation. The capillary exchange unit 9 moves the carriage 26 upward by the control device 27. This movement corresponds to the operation shown in part (b) of FIG. By this movement, the new capillary 8N held in the capillary holder 11 is inserted into the hole 7h of the ultrasonic horn 7. In this insertion, due to the action of the capillary holding part 11 and the capillary guide part 12 shown in FIGS. 6 and 7, the capillary 8N and the capillary guide part 12 are displaced, and the capillary 8N and the ultrasonic horn 7 are perforated. Since the deviation from 7h is eliminated, it can be reliably mounted.

以下、実施形態に係るアクチュエータ13及びワイヤボンディング装置1の作用効果について説明する。   Hereinafter, the effect of the actuator 13 and the wire bonding apparatus 1 which concern on embodiment is demonstrated.

アクチュエータ13は、一対のリニアモータ22A、22Bを備えており、それぞれのリニアモータ22A、22Bにおいて生じさせる力は、制御装置27によって制御される。この構成によれば、一対のリニアモータ22A、22Bにおいて生じさせる力の向きを一致させることにより、キャリッジ26を並進させることが可能になる。さらに、リニアモータ22A、22Bにおいて生じさせる力の向きを互いに逆向きにすることにより、キャリッジ26には重心まわりのトルクが生じる。その結果、キャリッジ26を、その重心まわりに回転させることが可能になる。その結果、アクチュエータ13は、並進及び回転という複数の動作が可能である。   The actuator 13 includes a pair of linear motors 22A and 22B, and the force generated in each of the linear motors 22A and 22B is controlled by the control device 27. According to this configuration, the carriage 26 can be translated by matching the direction of the force generated in the pair of linear motors 22A and 22B. Furthermore, torques around the center of gravity are generated in the carriage 26 by reversing the directions of the forces generated in the linear motors 22A and 22B. As a result, the carriage 26 can be rotated around its center of gravity. As a result, the actuator 13 can perform a plurality of operations such as translation and rotation.

つまり、本実施形態に係るアクチュエータ13は、並進と回転とを行うことが可能であるが、並進のためのだけの駆動機構及び回転のためだけの駆動機構と、をそれぞれ準備する必要がない。従って、並進用駆動機構及び回転用駆動機構のそれぞれを準備する構成に比べて、アクチュエータ13の大きさを小型化することができる。   That is, the actuator 13 according to the present embodiment can perform translation and rotation, but it is not necessary to prepare a drive mechanism for translation and a drive mechanism for rotation. Therefore, the size of the actuator 13 can be reduced as compared with the configuration in which each of the translation drive mechanism and the rotation drive mechanism is prepared.

ワイヤボンディング装置1は、アクチュエータ13を備えたキャピラリ交換部9を備える。このアクチュエータ13は、並進と回転との二つの動作を行い得る。従って、ワイヤボンディング装置1にキャピラリ8の交換機能を付与しつつ、キャピラリ交換部9の大型化を抑制することが可能である。従って、ワイヤボンディング装置1の高機能化と小型化とを両立することができる。   The wire bonding apparatus 1 includes a capillary exchange unit 9 including an actuator 13. The actuator 13 can perform two operations of translation and rotation. Accordingly, it is possible to suppress the increase in size of the capillary replacement unit 9 while providing the wire bonding apparatus 1 with the function of replacing the capillary 8. Therefore, it is possible to achieve both high functionality and downsizing of the wire bonding apparatus 1.

さらに、ワイヤボンディング装置1は、キャピラリ保持部11に保持されたキャピラリ8が、キャピラリ案内部12に導かれながら孔7hに挿入される。従って、孔7hに対してキャピラリ8がずれていても、キャピラリ案内部12によってずれが修正される。さらに、キャピラリ保持部11は、アクチュエータ13に固定された下ソケット18に対して、上ソケット16及びコイルバネ17を含む可撓部10がキャピラリ8の位置を相対的に変位可能に保持する。その結果、孔7hに対するキャピラリ8のずれに加えて、孔7hに対してキャピラリ案内部12がずれている場合にも、キャピラリ8をキャピラリ案内部12及び孔7hに倣うように、キャピラリ8の姿勢を変化させながら挿入することができる。従って、作業者の手によらず、新規なキャピラリ8をワイヤボンディング装置1に自動的に取り付けることができる。   Furthermore, in the wire bonding apparatus 1, the capillary 8 held by the capillary holding part 11 is inserted into the hole 7h while being guided to the capillary guide part 12. Therefore, even if the capillary 8 is displaced with respect to the hole 7h, the displacement is corrected by the capillary guide portion 12. Further, the capillary holding unit 11 holds the capillary 8 so that the position of the capillary 8 can be displaced relative to the lower socket 18 fixed to the actuator 13 by the flexible part 10 including the upper socket 16 and the coil spring 17. As a result, in addition to the displacement of the capillary 8 with respect to the hole 7h, even when the capillary guide portion 12 is displaced with respect to the hole 7h, the capillary 8 is positioned so as to follow the capillary guide portion 12 and the hole 7h. Can be inserted while changing. Therefore, the new capillary 8 can be automatically attached to the wire bonding apparatus 1 regardless of the operator's hand.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施してよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, you may implement in various forms, without being limited to the said embodiment.

<変形例1>
実施形態では、第1及び第2力発生部として、慣性の法則を利用したインパクト駆動方式を原理とする超音波駆動モータを例示した。しかし、第1及び第2力発生部は、この構成に限定されず、所定方向に沿う力を発生し得るものであれば第1及び第2力発生部として採用してもよい。例えば、第1及び第2力発生部として、ボールねじを利用したリニアガイドを採用してもよい。
<Modification 1>
In the embodiment, as the first and second force generation units, the ultrasonic drive motor based on the impact drive method using the law of inertia is illustrated. However, the first and second force generation units are not limited to this configuration, and may be employed as the first and second force generation units as long as they can generate a force along a predetermined direction. For example, a linear guide using a ball screw may be employed as the first and second force generation units.

<変形例2>
キャピラリ保持部は、キャピラリ8の姿勢を柔軟に変更し得る態様で保持できればよい。従って、上記キャピラリ保持部の構成に限定されず、図16に示す変形例に係るキャピラリ保持部11Aを採用してもよい。
<Modification 2>
The capillary holding part only needs to be able to hold the capillary 8 in such a manner that the posture of the capillary 8 can be flexibly changed. Therefore, the configuration of the capillary holding unit is not limited, and the capillary holding unit 11A according to the modification shown in FIG. 16 may be employed.

キャピラリ保持部11Aは、主要な構成要素として、金属製のパイプ42と、シリコーン樹脂製のチューブ43と、キャップ44と、を有する。パイプ42は、筒状を呈し、その内部にチューブ43を収容する。パイプ42の一端及びチューブ43の一端は、キャップ44によって閉鎖される。このキャップ44は、ホルダ14によって保持される。チューブ43の上端43a(上端開口縁)は、パイプ42の上端42aと略一致する。また、チューブ43の外径は、パイプ42の内径よりも小さい。つまり、チューブ43の外周面とパイプ42の内周面との間には、僅かな隙間が形成される。そして、チューブ43の上端43aにおいて、キャピラリ8のテーパ面8aが保持される。   The capillary holding part 11A includes a metal pipe 42, a silicone resin tube 43, and a cap 44 as main components. The pipe 42 has a cylindrical shape and accommodates the tube 43 therein. One end of the pipe 42 and one end of the tube 43 are closed by a cap 44. The cap 44 is held by the holder 14. An upper end 43 a (upper end opening edge) of the tube 43 substantially coincides with the upper end 42 a of the pipe 42. Further, the outer diameter of the tube 43 is smaller than the inner diameter of the pipe 42. That is, a slight gap is formed between the outer peripheral surface of the tube 43 and the inner peripheral surface of the pipe 42. The tapered surface 8 a of the capillary 8 is held at the upper end 43 a of the tube 43.

このキャピラリ保持部11Aによれば、チューブ43が所定の可撓性を有する。従って、チューブ43の外周面とパイプ42の内周面との間に形成された隙間の分だけ、キャピラリ保持部11Aはキャピラリ8の姿勢変更を許容できる。具体的には、パイプ42の軸線42Aと交差する方向への偏心及び傾きを許容できる。   According to this capillary holding part 11A, the tube 43 has a predetermined flexibility. Therefore, the capillary holding portion 11 </ b> A can allow the posture of the capillary 8 to be changed by a gap formed between the outer peripheral surface of the tube 43 and the inner peripheral surface of the pipe 42. Specifically, eccentricity and inclination in a direction intersecting the axis 42A of the pipe 42 can be allowed.

ここで、チューブ43のみの場合、キャピラリ8の姿勢によってはチューブ43の剛性が不足するため、キャピラリ8を保持できない場合が生じ得る。しかし、チューブ43の外側には、チューブ43よりも剛性の高いパイプ42が存在するので、チューブ43の剛性が不足する場合であっても、パイプ42によってキャピラリ8の変位を許容範囲に収めることができる。   Here, when only the tube 43 is used, depending on the posture of the capillary 8, the rigidity of the tube 43 may be insufficient, and thus the capillary 8 may not be held. However, since the pipe 42 having higher rigidity than the tube 43 exists outside the tube 43, the displacement of the capillary 8 can be within an allowable range by the pipe 42 even when the rigidity of the tube 43 is insufficient. it can.

さらに、チューブ43にキャピラリ8が差し込まれた状態では、当該上端43aの内周縁とテーパ面8aとの接触状態は、線接触となる。従って、実施形態に係るキャピラリ保持部11Aと同様に、キャピラリ8を傾けて保持することもできる。   Further, in a state where the capillary 8 is inserted into the tube 43, the contact state between the inner peripheral edge of the upper end 43a and the tapered surface 8a is a line contact. Accordingly, the capillary 8 can be tilted and held in the same manner as the capillary holding portion 11A according to the embodiment.

<変形例3>
上記のキャピラリ案内部12は、テーパ孔部12tの壁面と、平行孔部12pの壁面とにキャピラリ8を接触させながら、キャピラリ8を超音波ホーン7の孔7hに導く。テーパ孔部12t及び平行孔部12pは、図17に示すように、前端面12cに開口部12eを有する。この形状によれば、キャピラリ8を上方に移動させているとき、キャピラリ8は、前方(X軸方向)には支持されていないので、キャピラリ8が壁面12W(図19参照)に対して逆側に傾く可能性がある。そこで、変形例に係るキャピラリ案内部12Sは、このキャピラリ8の傾きの発生を防止し、さらに確実にキャピラリ8を超音波ホーン7の孔7hへ挿入可能とするものである。
<Modification 3>
The capillary guide portion 12 guides the capillary 8 to the hole 7h of the ultrasonic horn 7 while bringing the capillary 8 into contact with the wall surface of the tapered hole portion 12t and the wall surface of the parallel hole portion 12p. As shown in FIG. 17, the tapered hole portion 12t and the parallel hole portion 12p have an opening 12e on the front end surface 12c. According to this shape, when the capillary 8 is moved upward, the capillary 8 is not supported forward (X-axis direction), so that the capillary 8 is opposite to the wall surface 12W (see FIG. 19). There is a possibility of leaning. Therefore, the capillary guide portion 12S according to the modified example prevents the capillary 8 from being tilted and allows the capillary 8 to be inserted into the hole 7h of the ultrasonic horn 7 more reliably.

図17、図18及び図19に示すように、キャピラリ案内部12Sは、キャピラリ8を孔7hに案内するガイド孔12hを有する。ガイド孔12hは、キャピラリ8の挿入方向(Z軸方向)に沿って並ぶテーパ孔部12t(第1孔部)と、平行孔部12p(第2孔部)と、を含む。そして、キャピラリ案内部12は、テーパ孔部12tが形成されたテーパ部51と、平行孔部12pが形成された平行案内部52と、を含む。   As shown in FIGS. 17, 18 and 19, the capillary guide portion 12S has a guide hole 12h for guiding the capillary 8 to the hole 7h. The guide hole 12h includes a tapered hole portion 12t (first hole portion) aligned along the insertion direction (Z-axis direction) of the capillary 8 and a parallel hole portion 12p (second hole portion). And the capillary guide part 12 contains the taper part 51 in which the taper hole part 12t was formed, and the parallel guide part 52 in which the parallel hole part 12p was formed.

このテーパ孔部12tは、挿入方向(Z軸方向)に向かって直径が小さくなる、すり鉢状のテーパ孔である。ここでいう挿入方向とは、下面12bから上面12aに向かう方向をいう。また、平行孔部12pは、孔7hと同軸に配置されて、平行孔部12pの軸線12A(図18、図19参照)に沿うようにキャピラリ8を案内する。ここでいう「同軸」とは、平行孔部12pの軸線12Aと、孔7hの軸線7Aとが完全に一致(重複)していることに限定されない。「同軸」とは、平行孔部12pから孔7hにキャピラリ8を挿入可能な軸線の位置関係を意味するものであり、平行孔部12pから孔7hにキャピラリ8を挿入可能な構成における軸線同士のずれは許容される。   The tapered hole portion 12t is a mortar-shaped tapered hole whose diameter decreases in the insertion direction (Z-axis direction). The insertion direction here means a direction from the lower surface 12b toward the upper surface 12a. The parallel hole portion 12p is arranged coaxially with the hole 7h, and guides the capillary 8 along the axis 12A (see FIGS. 18 and 19) of the parallel hole portion 12p. The term “coaxial” here is not limited to the fact that the axis 12A of the parallel hole portion 12p and the axis 7A of the hole 7h are completely matched (overlapped). The term “coaxial” means the positional relationship between the axes in which the capillaries 8 can be inserted into the holes 7h from the parallel holes 12p, and the axes in the configuration in which the capillaries 8 can be inserted into the holes 7h from the parallel holes 12p. Deviation is allowed.

そして、キャピラリ案内部12Sは、一対のコイルばね53を有する。コイルばね53は、平行孔部12pに挿入されたキャピラリ8に対して、軸線12Aと交差する方向(XY平面の面内方向)に向かう力を提供する。このコイルばね53は、平行案内部52に設けられている。具体的には、平行案内部52に設けられた孔52hに挿入されている。コイルばね53は、平行案内部52に位置するキャピラリ8を支持するものである。   The capillary guide portion 12S includes a pair of coil springs 53. The coil spring 53 provides a force toward the direction intersecting the axis 12A (in-plane direction of the XY plane) with respect to the capillary 8 inserted into the parallel hole 12p. The coil spring 53 is provided in the parallel guide portion 52. Specifically, it is inserted into a hole 52 h provided in the parallel guide portion 52. The coil spring 53 supports the capillary 8 located in the parallel guide portion 52.

コイルばね53は、その軸線L53がXY平面に対して平行となるように配置されている。また、コイルばね53の軸線L53は、軸線12Aに対してねじれの位置にある。キャピラリ8が当接可能な壁面12Wの点P12と、平行孔部12pの軸線12Aと、コイルばね53においてキャピラリ8と当接可能な点P53と、は、平行孔部12pの軸線12Aを通る径方向線12K上に配置される。   The coil spring 53 is arranged such that its axis L53 is parallel to the XY plane. The axis L53 of the coil spring 53 is in a twisted position with respect to the axis 12A. The point P12 of the wall surface 12W with which the capillary 8 can come into contact, the axis 12A of the parallel hole 12p, and the point P53 with which the coil spring 53 can come into contact with the capillary 8 have a diameter passing through the axis 12A of the parallel hole 12p. Arranged on the direction line 12K.

コイルばね53は、外力が作用しない状態(以下「自然状態」という)において、その形状を維持できる弾性率を有する。具体的には、コイルばね53は、その軸線L53を水平方向と一致するように保持した場合に、鉛直方向に有意なたわみを生じない。そして、コイルばね53は、軸線L53と交差する方向に向かう外力が加わると、その外力と逆向きの反力を生じる。   The coil spring 53 has an elastic modulus capable of maintaining its shape in a state where no external force is applied (hereinafter referred to as “natural state”). Specifically, the coil spring 53 does not cause significant deflection in the vertical direction when the axis L53 is held so as to coincide with the horizontal direction. And if the external force which goes to the direction which cross | intersects the axis line L53 is added, the coil spring 53 will produce the reaction force opposite to the external force.

図19に示すように、平行孔部12pの壁面12Wとコイルばね53とに囲まれた領域Sにキャピラリ8が挿入される。コイルばね53と壁面12Wとの間の距離M1は、キャピラリ8の直径よりもわずかに小さい。そうすると、領域Sにキャピラリ8が挿入されると、キャピラリ8は、コイルばね53を壁面12Wと逆側(つまり、開口部12e側)に押圧(力F1)する。この力F1に対して、コイルばね53は、反力F2を発生させる。この反力F2によって、キャピラリ8は、壁面12Wに押し付けられる。   As shown in FIG. 19, the capillary 8 is inserted into a region S surrounded by the wall surface 12 </ b> W of the parallel hole 12 p and the coil spring 53. The distance M1 between the coil spring 53 and the wall surface 12W is slightly smaller than the diameter of the capillary 8. Then, when the capillary 8 is inserted into the region S, the capillary 8 presses (forces F1) the coil spring 53 to the side opposite to the wall surface 12W (that is, the opening 12e side). In response to this force F1, the coil spring 53 generates a reaction force F2. The capillary 8 is pressed against the wall surface 12W by the reaction force F2.

従って、平行孔部12pにおいて、キャピラリ8は、その外周面8tが壁面12Wに接触する。つまり、キャピラリ8の外周面8tが壁面12Wに接触した状態において、キャピラリ8は、軸線12Aの方向に摺動していく。その結果、キャピラリ8は、軸線12Aに対して傾くことなく、安定した状態で移動することができるので、さらに確実にキャピラリ8を超音波ホーン7の孔7hに導くことができる。   Accordingly, the outer peripheral surface 8t of the capillary 8 is in contact with the wall surface 12W in the parallel hole portion 12p. That is, in a state where the outer peripheral surface 8t of the capillary 8 is in contact with the wall surface 12W, the capillary 8 slides in the direction of the axis 12A. As a result, the capillary 8 can move in a stable state without being inclined with respect to the axis 12 </ b> A, so that the capillary 8 can be more reliably guided to the hole 7 h of the ultrasonic horn 7.

なお、図17、図18、図19等に示す付勢部材としてのコイルばね53は、一例であり、付勢部材の構成は当該コイルばね53に限定されない。付勢部材は平行孔部12pの壁面12Wに向けてキャピラリ8を押圧可能な構成であれば適宜採用してよい。   The coil spring 53 as an urging member shown in FIGS. 17, 18, 19, etc. is an example, and the configuration of the urging member is not limited to the coil spring 53. The urging member may be appropriately employed as long as it can press the capillary 8 toward the wall surface 12W of the parallel hole 12p.

1…ワイヤボンディング装置、2…ベース、3…ボンディング部、4…搬送部、6…ボンディングツール、7…超音波ホーン、7h…孔、8…キャピラリ、8a…テーパ面、8b…キャピラリ本体、9…キャピラリ交換部、11…キャピラリ保持部、12,12S…キャピラリ案内部、12h…ガイド孔、12t…テーパ孔部、12p…平行孔部、13…アクチュエータ、14…ホルダ、16…上ソケット、16c…座繰り部、16d…段差、16e…細径部、16h…貫通孔、17…コイルバネ、18…下ソケット、18d…段差、18e…細径部、18f…太径部、19…オーリング、21…アクチュエータベース(ベース部)、22A…リニアモータ(第1力発生部)、22B…リニアモータ(第2力発生部)、24…リニアガイド、26…キャリッジ、27…制御装置(制御部)、28A,28B…駆動軸、29A,29B…超音波素子、31,32…ガイド、33…前円盤、34…与圧円盤、36…後円盤、37,38…軸体、39…キャピラリストッカ、41…キャピラリ回収部、G1,G2…隙間、P1,P2,C1,C2…接触部、51…テーパ部、52…平行案内部、53…コイルばね。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wire bonding apparatus, 2 ... Base, 3 ... Bonding part, 4 ... Conveying part, 6 ... Bonding tool, 7 ... Ultrasonic horn, 7h ... Hole, 8 ... Capillary, 8a ... Tapered surface, 8b ... Capillary body, 9 ... Capillary exchange part, 11 ... Capillary holding part, 12, 12S ... Capillary guide part, 12h ... Guide hole, 12t ... Tapered hole part, 12p ... Parallel hole part, 13 ... Actuator, 14 ... Holder, 16 ... Upper socket, 16c ... countersink part, 16d ... step, 16e ... small diameter part, 16h ... through hole, 17 ... coil spring, 18 ... lower socket, 18d ... step, 18e ... small diameter part, 18f ... large diameter part, 19 ... O-ring, 21 ... Actuator base (base portion), 22A ... Linear motor (first force generating portion), 22B ... Linear motor (second force generating portion), 24 ... Linear guide, 6 ... carriage, 27 ... control device (control unit), 28A, 28B ... drive shaft, 29A, 29B ... ultrasonic element, 31, 32 ... guide, 33 ... front disc, 34 ... pressurized disc, 36 ... back disc, 37, 38 ... shaft body, 39 ... capillary stocker, 41 ... capillary recovery part, G1, G2 ... gap, P1, P2, C1, C2 ... contact part, 51 ... taper part, 52 ... parallel guide part, 53 ... coil spring .

Claims (9)

キャピラリを着脱可能に保持するキャピラリ保持部と、
前記キャピラリ保持部に保持された前記キャピラリがボンディングツールのキャピラリ保持孔に挿入されるように、所定の方向に沿って前記キャピラリを保持した前記キャピラリ保持部を移動させるアクチュエータと、
前記キャピラリ保持部と前記ボンディングツールとの間に配置されて、前記キャピラリ保持部の移動に伴って、前記キャピラリを前記キャピラリ保持孔に導くキャピラリ案内部と、を備え、
前記キャピラリ保持部は、前記アクチュエータに固定されるキャピラリベース部と、前記キャピラリベース部に対する前記キャピラリの位置を相対的に変位可能に保持する可撓部と、を有する、ワイヤボンディング装置。
A capillary holder for detachably holding the capillary;
An actuator for moving the capillary holding part holding the capillary along a predetermined direction so that the capillary held in the capillary holding part is inserted into a capillary holding hole of a bonding tool;
A capillary guide portion disposed between the capillary holding portion and the bonding tool and guiding the capillary to the capillary holding hole as the capillary holding portion moves.
The said capillary holding part is a wire bonding apparatus which has a capillary base part fixed to the said actuator, and a flexible part which hold | maintains the position of the said capillary with respect to the said capillary base part so that a relative displacement is possible.
前記アクチュエータは、
ベース部と、
前記ベース部上に配置されて、前記キャピラリ保持部が取り付けられて、前記キャピラリ保持部を移動させる移動体と、を有し、
前記キャピラリ案内部は、前記ベース部に固定される、請求項1に記載のワイヤボンディング装置。
The actuator is
A base part;
A movable body disposed on the base portion, to which the capillary holding portion is attached, and to move the capillary holding portion;
The wire bonding apparatus according to claim 1, wherein the capillary guide portion is fixed to the base portion.
前記可撓部は、
前記キャピラリベース部に一端部が固定された弾性部と、
前記弾性部の他端部に設けられ、前記キャピラリを拘束する拘束部と、を有する、請求項1又は2に記載のワイヤボンディング装置。
The flexible part is
An elastic part having one end fixed to the capillary base part;
The wire bonding apparatus according to claim 1, further comprising a restraining portion that is provided at the other end portion of the elastic portion and restrains the capillary.
前記拘束部は、前記キャピラリのテーパ面と線接触する、請求項3に記載のワイヤボンディング装置。   The wire bonding apparatus according to claim 3, wherein the restraining portion is in line contact with a tapered surface of the capillary. 前記拘束部は、トーラス状のオーリングであり、
前記弾性部は、コイルバネである、請求項3又は4に記載のワイヤボンディング装置。
The restraining portion is a torus-shaped O-ring,
The wire bonding apparatus according to claim 3 or 4, wherein the elastic portion is a coil spring.
前記キャピラリ保持部は、
前記拘束部としての上端開口縁と、前記弾性部としての本体部と、を含むチューブと、
前記チューブの下端を閉鎖するキャップと、
前記キャップに下端が閉鎖され、前記チューブを収容する筒状のパイプと、を有し、
前記パイプは、前記チューブよりも剛性が高く、
前記パイプの内周面と前記チューブの外周面との間には、隙間が設けられる、
請求項3に記載のワイヤボンディング装置。
The capillary holder is
A tube including an upper end opening edge as the restraining portion and a main body portion as the elastic portion;
A cap for closing the lower end of the tube;
A lower end closed to the cap, and a cylindrical pipe that accommodates the tube,
The pipe is more rigid than the tube,
A gap is provided between the inner peripheral surface of the pipe and the outer peripheral surface of the tube.
The wire bonding apparatus according to claim 3.
キャピラリを着脱可能に保持するキャピラリ保持部と、
前記キャピラリ保持部に保持された前記キャピラリがボンディングツールのキャピラリ保持孔に挿入されるように、所定の方向に沿って前記キャピラリを保持した前記キャピラリ保持部を移動させるアクチュエータと、
前記キャピラリ保持部と前記ボンディングツールとの間に配置されて、前記キャピラリ保持部の移動に伴って、前記キャピラリを前記キャピラリ保持孔に導くキャピラリ案内部と、を備え、
前記キャピラリ案内部には、前記キャピラリを前記キャピラリ保持孔に案内するガイド孔が設けられ、
前記キャピラリ案内部は、前記ガイド孔に挿入された前記キャピラリに対して、前記ガイド孔の軸線と交差する方向に向かう力を提供する付勢部材を有する、ワイヤボンディング装置。
A capillary holder for detachably holding the capillary;
An actuator for moving the capillary holding part holding the capillary along a predetermined direction so that the capillary held in the capillary holding part is inserted into a capillary holding hole of a bonding tool;
A capillary guide portion disposed between the capillary holding portion and the bonding tool and guiding the capillary to the capillary holding hole as the capillary holding portion moves.
The capillary guide portion is provided with a guide hole for guiding the capillary to the capillary holding hole,
The said capillary guide part has a biasing member which provides the force which goes to the direction which cross | intersects the axis line of the said guide hole with respect to the said capillary inserted in the said guide hole.
前記ガイド孔は、前記キャピラリの挿入方向に沿って並ぶ第1孔部と、第2孔部と、を含み、
前記第1孔部は、前記挿入方向に向かって直径が小さくなるテーパ孔であり、
前記第2孔部は、前記キャピラリ保持孔と同軸に配置されて、前記キャピラリ保持孔の軸線に沿うように前記キャピラリを案内する、請求項7に記載のワイヤボンディング装置。
The guide hole includes a first hole portion aligned along the insertion direction of the capillary, and a second hole portion,
The first hole is a tapered hole having a diameter that decreases in the insertion direction;
The wire bonding apparatus according to claim 7, wherein the second hole portion is disposed coaxially with the capillary holding hole and guides the capillary along the axis of the capillary holding hole.
前記キャピラリ案内部は、前記第1孔部が形成されたテーパ部と、前記第2孔部が形成された案内部と、を含み、
前記付勢部材は、前記案内部に設けられている、請求項8に記載のワイヤボンディング装置。
The capillary guide part includes a tapered part in which the first hole part is formed, and a guide part in which the second hole part is formed,
The wire bonding apparatus according to claim 8, wherein the biasing member is provided in the guide portion.
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