JPH05259213A - ワイヤクランパ - Google Patents

ワイヤクランパ

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JPH05259213A JP4087454A JP8745492A JPH05259213A JP H05259213 A JPH05259213 A JP H05259213A JP 4087454 A JP4087454 A JP 4087454A JP 8745492 A JP8745492 A JP 8745492A JP H05259213 A JPH05259213 A JP H05259213A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ワイヤクランパの軽量化、応答性の向上及びク
ランプ荷重の安定化を図る。 【構成】ワイヤ８をクランプする一対のアーム部２２
Ａ、２２Ｂを圧電素子５の電歪又は磁歪効果により開閉
させる。 【効果】圧電素子でアーム部の開閉を行うので、軽量化
が図れ、また応答性が著しく向上する。また圧電素子の
駆動力でアーム部を開閉させてクランプ荷重を得るの
で、ボンデイングヘッドが高速移動する際にもクランプ
部がふらつくことがなく、クランプ荷重が安定する。更
に圧電素子に加える電圧値によってクランプ荷重が得ら
れるので、所望とするクランプ荷重値を任意に容易に設
定できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤボンデイング装
置におけるワイヤクランパに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のワイヤクランパとして、例えば特
公昭６１ー２２９４号公報に示すものが知られている。
この構造は、可動アームを固定アーム側にばねで付勢
し、可動アームをソレノイドで開閉させている。即ち、
ソレノイドに通電することにより該ソレノイドの突き棒
で前記ばねの付勢力に抗して可動アームを押して該可動
アームを開く。またソレノイドの通電をオフにすると、
可動アームはばねの付勢力で閉じてワイヤをクランプす
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、アー
ム部の開閉をソレノイドで行うので、重量が重く、また
応答性が遅いという問題点があった。またワイヤを押さ
える荷重（クランプ荷重）は約４０〜５０ｇｒのばねの
付勢力によるので、ボンデイングヘッドを高速移動させ
ると、可動アームがふらつき、クランプ荷重が安定しな
いという問題点があった。またクランプ荷重は、ばねの
付勢力によるので、クランプ荷重の変更はばねを交換し
なければならなく、また所望とするクランプ荷重を容易
に得ることは困難であり、その調整に多大の時間を要し
ていた。
【０００４】本発明の目的は、軽量化、応答性の向上及
びクランプ荷重の安定化が図れるワイヤクランパを提供
することにある。
【０００５】本発明の他の目的は、クランプ荷重の設定
の調整が容易に行えるワイヤクランパを提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、開閉してワイヤをクランプする一対
のアーム部を有するワイヤボンデイング装置のワイヤク
ランパにおいて、少なくとも一方のアーム部の開閉を圧
電素子の電歪又は磁歪効果により開閉させるように構成
して成ることを特徴とする。
【０００７】
【作用】圧電素子でアーム部の開閉を行うので、軽量化
が図れ、また応答性が著しく向上する。また圧電素子の
駆動力でアーム部を開閉させてクランプ荷重を得るの
で、ボンデイングヘッドが高速移動する際にもクランプ
部がふらつくことがなく、クランプ荷重が安定する。更
に圧電素子に加える電圧値によってクランプ荷重が得ら
れるので、所望とするクランプ荷重値を任意に容易に設
定できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２によ
り説明する。装置に固定されたクランパ支持体１には、
クランパ本体２が固定されている。クランパ本体２は、
クランパ支持体１にねじ３で固定される固定部２１と、
クランパ片４Ａ、４Ｂがそれぞれ固定された一対のアー
ム部２２Ａ、２２Ｂとを有し、固定部２１とアーム部２
２Ａ、２２Ｂの結合部には、弾性変形可能なくびれ部２
３Ａ、２３Ｂが形成されている。またアーム部２２Ａ、
２２Ｂの前記くびれ部２３Ａ、２３Ｂの内側部にも弾性
変形可能なくびれ部２４Ａ、２４Ｂが形成され、くびれ
部２４Ａ、２４Ｂは連結されて作用部２５となってい
る。ここで、くびれ部２３Ａ、２３Ｂ及び２４Ａ、２４
Ｂは、クランパ片４Ａ、４Ｂが閉じる方向にばね性を有
するように形成されている。また固定部２１と作用部２
５には、積層圧電アクチュエータ（以下、圧電素子とい
う）５の両端部が固定されており、圧電素子５は、圧電
素子制御電源６によって駆動される。ここで、圧電素子
５は、その歪方向がクランパ片４Ａ、４Ｂのクランプ面
方向になるように配設されている。
【０００９】次に作用について説明する。圧電素子５に
電圧を加えない時は、クランパ片４Ａ、４Ｂはある一定
のクランプ荷重でワイヤ８をクランプする。そこで、圧
電素子５に電圧を加えると、電歪又は磁歪効果により圧
電素子５はクランパ片４Ａ、４Ｂ方向に伸び、作用部２
５が同方向（左方向）に移動させられる。これにより、
くびれ部２３Ａ、２３Ｂ及び２４Ａ、２４Ｂが外側方向
にたわみ、クランパ片４Ａ、４Ｂは開状態となる。この
クランパ片４Ａ、４Ｂの移動量は、作用部２５からくび
れ部２３Ａ、２３Ｂの長さとくびれ部２３Ａ、２３Ｂか
らクランパ片４Ａ、４Ｂのワイヤ８をクランプする面ま
での長さの比で圧電素子５の伸び量が拡大される。
【００１０】前記した現象を更に詳記すると、図２に示
すように、圧電素子５へ加える電圧が０（ゼロ）で、ク
ランプ荷重がＷ２の状態より圧電素子５に電圧を加える
と、クランプ荷重はその電圧に比例して小さくなる。そ
して、電圧がＥ２になると、クランパ片４Ａ、４Ｂはワ
イヤ８に接した状態になり、クランプ荷重は０となる。
更に電圧を上げると、クランパ片４Ａ、４Ｂはワイヤ８
より離れて開状態となる。従って、実際のワイヤボンデ
イングにおいて、ワイヤ８をクランプさせる場合におけ
る所望とするクランプ荷重Ｗ１は、電圧Ｅ１によって得
られる。そこで、予め電圧とクランプ荷重の関係を測定
しておき、クランパ片４Ａ、４Ｂがワイヤ８に接すると
ころ、即ちクランプ荷重が０になる電圧値より電圧を一
定量下げることにより所望とするクランプ荷重を設定で
きる。
【００１１】そこで、実際の使用状態においては、ワイ
ヤクランプ時において電圧をＥ１とし、ワイヤ開状態に
おいて電圧をＥ３として使用する。具体的な１例を示す
と、電圧が０の時、クランプ荷重Ｗ２が約８０〜１００
ｇｒになるように、また電圧Ｅ３が１００Ｖの時にクラ
ンパ片４Ａ、４Ｂがワイヤ８より約５０〜７０μｍ離れ
るようにワイヤクランパを製作し、電圧Ｅ１が約５０〜
６０Ｖの時、クランプ荷重Ｗ１が約４０〜５０ｇｒにな
るように設定する。
【００１２】このように、圧電素子５でアーム部２２
Ａ、２２Ｂの開閉を行うので、次のような効果が得られ
る。従来におけるソレノイドの自重は約２０〜３０ｇｒ
であるが、本実施例における圧電素子５の自重は約０．
５〜５ｇｒであり、軽量化が図れる。またソレノイドは
応答時間が１．５〜２．０ｍｓであるが、圧電素子５は
０．０５〜０．３ｍｓであり、応答時間が著しく向上す
る。更に、従来はばねの付勢力でクランプ荷重を得てい
たので、ボンデイングヘッドが高速移動する際にクラン
パ片がふらついたが、本実施例における圧電素子５は駆
動力が大きいため、アーム部２２Ａ、２２Ｂのくびれ部
２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの剛性を高くでき、ボ
ンデイングヘッドが高速移動する際にもクランパ片４
Ａ、４Ｂがふらつくことがなく、クランプ荷重が安定す
る。また本実施例においては、圧電素子５に加える電圧
値によってクランプ荷重が得られるので、所望とするク
ランプ荷重値を任意に容易に設定できる。
【００１３】次にクランプ荷重を正確に容易に測定及び
設定する方法の一実施例について説明する。アーム部２
２Ｂのクランパ片４Ｂ近傍に弾性変形可能なくびれ部２
６を形成し、このくびれ部２６にひずみゲージ７を固定
する。このように構成すると、クランプ荷重によってく
びれ部２６のたわみ量が変化するので、ひずみゲージ７
の出力値によりクランプ荷重との関係が判る。そこで、
予めひずみゲージ７の出力値とクランプ荷重との関係を
求めておくことにより、ひずみゲージ７の出力値によっ
て圧電素子５に加える電圧を調整することができ、クラ
ンプ荷重を制御できる。
【００１４】図３は本発明の他の実施例を示す。前記実
施例は、両方のアーム部２２Ａ、２２Ｂを開閉させた
が、本実施例は一方のアーム部２２Ｂのみを開閉させる
ように構成して成る。即ち、前記実施例におけるくびれ
部２３Ａはなくしてこの部分を剛体とし、またアーム部
２２Ａと作用部２５を切り離して成る。従って、本実施
例においては、アーム部２２Ｂのみが開閉することにな
る。このように構成しても前記実施例と同様の効果が得
られる。しかし、本実施例は、一方のアーム部２２Ｂの
みが開閉するので、圧電素子５の容量によつては所望と
する開き量が得られないことがあり、前記実施例のよう
に両方のアーム部２２Ａ、２２Ｂを開閉させた方が大き
な開き量が得られて好ましい。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、圧電素子でアーム部の
開閉を行うので、軽量化が図れ、また応答性が著しく向
上する。また圧電素子の駆動力でアーム部を開閉させて
クランプ荷重を得るので、ボンデイングヘッドが高速移
動する際にもクランプ部がふらつくことがなく、クラン
プ荷重が安定する。更に圧電素子に加える電圧値によっ
てクランプ荷重が得られるので、所望とするクランプ荷
重値を任意に容易に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるワイヤクランパの一実施例を示す
平面図である。
【図２】圧電素子に加える電圧とクランプ荷重との関係
図である。
【図３】本発明になるワイヤクランパの他の実施例を示
す平面図である。
【符号の説明】
２ クランパ本体 ５ 圧電素子 ７ ひずみゲージ ８ ワイヤ ２２Ａ、２２Ｂ アーム部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂倉 光昭 東京都武蔵村山市伊奈平２丁目51番地の１ 株式会社新川内 (72)発明者 飯山 隆行 東京都武蔵村山市伊奈平２丁目51番地の１ 株式会社新川内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 開閉してワイヤをクランプする一対のア
    ーム部を有するワイヤボンデイング装置のワイヤクラン
    パにおいて、少なくとも一方のアーム部の開閉を圧電素
    子の電歪又は磁歪効果により開閉させるように構成して
    成ることを特徴とするワイヤクランパ。 【請求項１】 開閉してワイヤをクランプする一対のア
    ーム部を有するワイヤボンデイング装置のワイヤクラン
    パにおいて、少なくとも一方のアーム部の開閉を圧電素
    子の電歪又は磁歪効果により開閉させるように構成して
    成り、またアーム部のワイヤクランプ側にひずみゲージ
    を取付けて成ることを特徴とするワイヤクランパ。
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