JPH05299461A - ボンダの空気軸受装置 - Google Patents

ボンダの空気軸受装置

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JPH05299461A
JPH05299461A JP4106340A JP10634092A JPH05299461A JP H05299461 A JPH05299461 A JP H05299461A JP 4106340 A JP4106340 A JP 4106340A JP 10634092 A JP10634092 A JP 10634092A JP H05299461 A JPH05299461 A JP H05299461A
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Kazuo Arikado
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工成形が容易で軽量化でき、しかも空気軸
受のギャップが狂いにくいボンダの空気軸受装置を提供
する。 【構成】 ガイドブロック1とスライダ3の間に設けら
れる磁性体2、マグネット4,9、コイル部8などの磁
気手段の磁気力Fが、スライダ3の接合面3a1をガイ
ドブロック1の壁部1aに押し付ける方向に作用するよ
うにした。 【効果】 磁気手段2,4,8,9の磁気力Fの水平方
向の分力F1により、空気軸受の空気の反力を打ち消
し、空気軸受のギャップG1を一定に保持できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はボンダの空気軸受装置に
係り、詳しくは、ボンディング部を水平方向に移動させ
る移動手段に使用される空気軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体の電極と基板の電極をワイヤで接
続するワイヤボンダなどのボンダにおいて、ホーンを保
持するワイヤボンディング部を高速度でXY方向にスラ
イドさせる手段として、空気軸受式リニアモータが多用
されている。
【0003】図8は従来のワイヤボンダを示すものであ
って、X方向のリニアモータ装置100XとY方向のリ
ニアモータ装置100Yが互いに直交して上下2段組み
立てられており、上段のリニアモータ装置100Xにワ
イヤボンディング部31が載置されている。このワイヤ
ボンディング部31の駆動部32からホーン33が延出
しており、ホーン33の先端部にはキャピラリツール3
4が保持されている。35はキャピラリツール34に挿
通されたワイヤである。
【0004】次にリニアモータ装置100(100X,
100Y)の構造を説明する。101はガイドブロック
であり、その内部にコイル部102を有している。10
3はガイドブロック101上にスライド自在に載置され
たスライダであり、コイル部102に対向する位置にマ
グネット104が装着されている。スライダ102に穿
孔されたエア吹出部105から吹き出される空気の空気
圧により、ガイドブロック101とスライダ103は、
僅かなギャップGをおいて近接した状態を保持し、コイ
ル部102に通電すると、その磁気力により、スライダ
103はガイドブロック101に沿ってスライドし、ワ
イヤボンディング部31をX方向やY方向に移動させ
る。106は駆動部32を載置する台板である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来手段
には、次のような問題点があった。
【0006】(イ)ギャップGは一般に5μm程度であ
ってきわめて小さく、厳密な間隔精度が要求されるた
め、ガイドブロック101やスライダ103に要求され
る寸法精度はきわめて厳しく、それだけ成形加工が困難
であってコストアップとなる。
【0007】(ロ)コイル部102に通電している間に
このコイル部102は次第に発熱し、その熱によりスラ
イダ103が熱膨張して伸長する結果、ギャップGの大
きさが変化し、このため磁気力に狂いを生じるだけでな
く、場合によってはガイドブロック101とスライダ1
03の接合面が摺接し、スライダ103がスムーズにス
ライドできなくなる。
【0008】(ハ)ガイドブロック101の両側部に
は、スライダ103の両側端部を包囲する壁部101A
(影線部分)が必要であり、それだけガイドブロック1
01の重量が増す。このため下段のリニアモータ100
Yの重量負荷は大きく、ワイヤボンディング部31の高
速移動が困難となる。
【0009】そこで本発明は、上記従来手段の問題点を
解消できるボンダの空気軸受装置を提供することを目的
とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、ガ
イドブロックとスライダの間に設けられるマグネットや
コイル部などの磁気手段の磁気力が、スライダの側面を
ガイドブロックの壁部に押し付ける方向に作用するよう
にしている。
【0011】
【作用】上記構成によれば、エア吹出部から空気を吹き
出すと、この空気の反力により、スライダはガイドブロ
ックの壁部と反対方向に押し出されようとするが、磁気
手段の水平方向の磁気力によりこの反力は打ち消され
て、壁部とスライダとの接合面間は適正なギャップが保
たれる。また磁気手段としてコイル部を使用した場合、
コイル部の発熱によりスライダは熱膨張するが、スライ
ダは壁部と反対側に自由に伸長できるので、ギャップは
適正に保たれる。
【0012】
【実施例】(実施例1)次に、図面を参照しながら本発
明の実施例を説明する。まず、ワイヤボンダに使用され
る空気軸受装置の基本構造を説明する。図1は空気軸受
装置の斜視図、図2は断面図であり、この空気軸受装置
10は次のように構成されている。1はガイドブロック
であって、その内部には鉄などの磁性体2が設けられて
いる。このガイドブロック1の断面は略L字形であっ
て、その一側部のみに壁部1aが立設されており、この
壁部1aの内側面がスライド用の接合面1a1となって
いる。
【0013】3はプレート状のスライダであって、この
ガイドブロック1上にスライド自在に載置されている。
図2において、4はマグネットであり、磁性体2と対向
するように、スライダ3の下面に取り付けられている。
図示するように、磁性体2とマグネット4の対向面は傾
斜面となっており、したがって斜方向の磁気力Fが発生
する。F1は垂直方向の分力であり、スライダ3ががた
つかないように、ガイドブロック1に垂直に押し付ける
方向に作用する。また水平方向の分力F2は、スライダ
3を壁部1aに押し付ける方向に作用する。
【0014】スライダ3の左側の接合面3a1には空気
軸受を構成するエア吹出部5aが形成されており、この
エア吹出部5aから壁部1aへ吹き出される空気の反力
に上記水平方向の分力F2が対抗することにより、接合
面1a1と接合面3a1の間に所定のギャップG1が確
保される。また同様に、スライダ3の両側部下面には、
ガイドブロック1の上面へ空気を吹き出すエア吹出部5
b,5cが形成されており、このエア吹出部5b,5c
から吹き出される空気の反力により、スライダ3はガイ
ドブロック1上にギャップG2をおいて浮上する。
【0015】ガイドブロック1の右側には、スライダ3
の右側の側面3b1に相対する空気軸受を構成する壁部
は存在せず、フラットな水平面1b1となっている。し
たがってこの空気軸受装置によれば、図8に示した従来
手段のように、ガイドブロック1やスライダ3に厳密な
寸法精度は要求されず、加工成形はきわめて簡単であ
り、またガイドブロック1を軽量化できる。
【0016】(実施例2)図3及び図4はワイヤボンダ
に使用される空気軸受装置20の基本構造を示してい
る。ガイドブロック1にはコイル部8が設けられてお
り、またスライダ3にはこのコイル部8に対向するマグ
ネット9が設けられている。図示するように、コイル部
8の鉄芯8aの上面と、マグネット9の下面は傾斜して
いるので実施例1と同様に斜方向の磁気力Fが得られ
る。このものは、コイル部8に通電すると、その磁気力
によりスライダ3がガイドブロック1の長さ方向にスラ
イドするものであり、コイル部8とマグネット9はリニ
アモータを構成している。
【0017】長時間運転する間に、コイル部8は次第に
発熱し、その熱によりスライダ3は熱膨張して伸長する
が、スライダ3の右側の側面3b1は自由端面であるの
で、スライダ3は熱膨張により右方へ自由に伸長でき、
上記ギャップG1は適正に保持される。したがって従来
手段において生じるような壁部1aの接合面1a1とス
ライダ3の接合面3a1の不要な摩擦は無くなり、小さ
な磁気力であっても高速度でスムーズにスライドさせる
ことができる。
【0018】次に、実施例1の空気軸受装置10と実施
例2の空気軸受装置20を、ワイヤボンダに適用した例
を説明する。
【0019】図5及び図6において、10は図1及び図
2に示した空気軸受装置である。また20AはX方向の
空気軸受装置、20BはY方向の空気軸受装置であり、
図3及び図4に示した空気軸受装置20と同じものであ
る。上述したように、この空気軸受装置20(20A,
20B)はリニアモータ装置を兼務しており、以下リニ
アモータと称する。
【0020】リニアモータ20Aとリニアモータ20B
は、段積せずに同一平面上にXY方向に直交させて配置
されている。このように段積みせずに配置することによ
り、図8に示す従来手段のように、上段のリニアモータ
装置が下段のリニアモータ装置の重量負荷とならないよ
うにし、下段のリニアモータ装置による高速移動を可能
にしている。また空気軸受装置10は、リニアモータ2
0Aのスライダ3上に設置される。31はワイヤボンダ
であって、図8に示したものと同じものであり、その説
明は省略する。22は駆動部32をスライダ3上に設置
するプレートである。
【0021】次に、空気軸受装置10とY方向のリニア
モータ20Bの連結手段を説明する。15は台板であ
り、ボルト16によりスライダ3上に固着される。この
台板15上にはブラケット41上が固着されている。4
2はこのブラケット41から空気軸受装置10のスライ
ダ3上へ延出するアームである。このアーム42の先端
部は下方に屈曲している。図6に示すように、このアー
ム42の内方には、上記プレート22の側端部に立設さ
れた立壁26を挟むように、空気軸受けを構成するブロ
ック43が設けられている。図7に示すように、このブ
ロック43には、立壁26に空気を吹き出す吹出孔44
が穿孔されている。したがってこの連結部40は、空気
軸受装置10がリニヤモータ20Aの駆動により、X方
向にスライドするのを許容する。
【0022】図7において、ブロック43とブラケット
41及びアーム42の間にはベヤリング45が介装され
ており、ブロック43は若干首振りできるようになって
いる。このようにブロック43を首振り自在とすること
により、組立て誤差を吸収し、空気軸受装置10のスラ
イダ3がスムーズにスライドできるようにしている。
【0023】本装置は上記のような構成より成り、次に
全体の動作を説明する。リニアモータ20A,20Bを
駆動することにより、ワイヤボンダ31をXY方向にス
ライドさせて、ワイヤボンディングやバンプ形成などの
ボンディング作業を行う。この場合、一方のリニアモー
タ20Aは他方のリニアモータ20B上に設置せずに、
その側方に並設されているので、リニアモータ20Aの
荷重がリニアモータ20Bの負荷となることはなく、ワ
イヤボンダ31を高速度でスムーズにXY方向に移動さ
せることができる。また実施例1及び実施例2で説明し
たように、各々のガイドブロック1には、図8を参照し
ながら説明した両側部の壁部101Aは不要であるの
で、ガイドブロック1はそれだけ軽量化されており、リ
ニアモータ20A,20Bの重量負荷は軽減されて、ワ
イヤボンダ31を高速移動させることができる。また長
時間運転する間に、コイル部2が発熱し、その熱により
各々のスライダ3が熱膨張して伸長しても、スライダ3
の接合面3a1が壁部1aの接合面1a1に不要に摺接
してスライド動作の負荷となることはなく、ギャップG
1は適正に保持されるので、ワイヤボンダ31は高速度
でしかも安定してX方向やY方向に移動できる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、従来、ガイドブロック
の両側部に必要であった壁部のうち、一方の壁部を不要
にできるので、単に軽量化できるだけでなく、ガイドブ
ロックやスライダに厳しい加工精度は必要でないので、
コストを大巾に低減できる。
【0025】また磁気手段としてコイル部を採用した場
合、長時間運転する間に、コイル部の発熱によりスライ
ダが熱膨張するが、スライダはガイドブロックの壁部と
反対側に自由に伸長できるので、空気軸受部のギャップ
が狂ったり、スライダの接合面が壁部に摺接することは
なく、スライダはスムーズに摺動できる。
【0026】また本発明の空気軸受装置を、ワイヤボン
ダなどのボンダの移動手段として適用すれば、ボンダを
高速度でX方向やY方向に移動させながら、ワイヤボン
ディングやバンプ形成等の諸作業を行うことができ、し
たがってボンダの移動手段として特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係る空気軸受装置の斜視図
【図2】本発明の実施例1に係る空気軸受装置の断面図
【図3】本発明の実施例2に係る空気軸受装置の斜視図
【図4】本発明の実施例2に係る空気軸受装置の断面図
【図5】本発明に係るワイヤボンダの斜視図
【図6】本発明に係るワイヤボンダの側面図
【図7】本発明に係るワイヤボンダの部分断面図
【図8】従来のワイヤボンダの正面図
【符号の説明】
1 ガイドブロック 1a 壁部 2 磁性体(磁気手段) 3 スライダ 4 マグネット(磁気手段) 5 エア吹出部 8 コイル部(磁気手段) 9 マグネット(磁気手段)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガイドブロックと、このガイドブロックに
    スライド自在に載置されるスライダとを備え、上記ガイ
    ドブロックに壁部を設けるとともに、この壁部に対向す
    る上記スライダの側面にエア吹出部を設けて空気軸受と
    なし、且つ上記ガイドブロックとスライダに磁気手段を
    設け、この磁気手段の磁気力が上記側面を上記壁部に押
    し付ける方向に作用するようにしたことを特徴とするボ
    ンダの空気軸受装置。
  2. 【請求項2】前記磁気手段が、マグネットと磁性体から
    成ることを特徴とする請求項1記載のボンダの空気軸受
    装置。
  3. 【請求項3】前記磁気手段が、前記スライダに設けられ
    たマグネットと、前記ガイドブロックに設けられたコイ
    ル部とから成り、この磁気手段がこのスライダをこのガ
    イドブロックに沿ってスライドさせるリニアモータを兼
    務することを特徴とする請求項1記載のボンダの空気軸
    受装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101408056B1 (ko) * 2012-11-16 2014-06-18 주식회사 에어로시스템 공기베어링을 이용한 위치 제어 시스템
JPWO2022176182A1 (ja) * 2021-02-22 2022-08-25

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TWI825590B (zh) * 2021-02-22 2023-12-11 日商新川股份有限公司 打線接合裝置

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