JPH0629357A - 超音波溶着機 - Google Patents
超音波溶着機Info
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- JPH0629357A JPH0629357A JP19338092A JP19338092A JPH0629357A JP H0629357 A JPH0629357 A JP H0629357A JP 19338092 A JP19338092 A JP 19338092A JP 19338092 A JP19338092 A JP 19338092A JP H0629357 A JPH0629357 A JP H0629357A
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
- B29C65/08—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- B29C65/08—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
- B29C65/081—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations having a component of vibration not perpendicular to the welding surface
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
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- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 縦振動及び捩り振動を合成するホーン構造と
することにより円形振動を実現し、メタルボンディング
時間を短縮すると共に確実性を向上する。 【構成】 超音波溶着機を、スクリュー振動ホーン１
と、ホーン（ＨL）２と、ホーン（Ｈｔ）３と、超音波
振動子（ＶL）４と、超音波振動子（Ｖｔ）５と、交流
電源６と、可変位相回路（Ｐ）７と、短棒（Ｓ）８と、
アンビル９と、ダイ１０と、アーム１１と、シリンダ１
２とから構成し、該スクリュー振動ホーン１によりホー
ン（ＨL）２の振動とホーン（Ｈｔ）３の振動とを合成
することにより、円形振動を発生させる。
することにより円形振動を実現し、メタルボンディング
時間を短縮すると共に確実性を向上する。 【構成】 超音波溶着機を、スクリュー振動ホーン１
と、ホーン（ＨL）２と、ホーン（Ｈｔ）３と、超音波
振動子（ＶL）４と、超音波振動子（Ｖｔ）５と、交流
電源６と、可変位相回路（Ｐ）７と、短棒（Ｓ）８と、
アンビル９と、ダイ１０と、アーム１１と、シリンダ１
２とから構成し、該スクリュー振動ホーン１によりホー
ン（ＨL）２の振動とホーン（Ｈｔ）３の振動とを合成
することにより、円形振動を発生させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばＩＣ等の電子部
品のボンディングに使用される超音波溶着機に係り、特
に、複合振動を発生させる場合に好適な超音波溶着機に
関する。
品のボンディングに使用される超音波溶着機に係り、特
に、複合振動を発生させる場合に好適な超音波溶着機に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばＩＣ等の電子部品における
ボンディング工程など、各種産業分野で超音波溶着機が
広範囲に使用されている。超音波溶着機によりＩＣ等の
メタルボンディングを行う場合には、該超音波溶着機を
構成する振幅拡大部材（ホーン）の縦振動もしくは捩り
振動を利用することにより、ＩＣのリード線に配線用の
極細線を溶着している。
ボンディング工程など、各種産業分野で超音波溶着機が
広範囲に使用されている。超音波溶着機によりＩＣ等の
メタルボンディングを行う場合には、該超音波溶着機を
構成する振幅拡大部材（ホーン）の縦振動もしくは捩り
振動を利用することにより、ＩＣのリード線に配線用の
極細線を溶着している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の超音波溶着機は、振幅拡大部材（ホーン）の縦振動
もしくは捩り振動を利用することにより溶着を行うもの
であるが、例えばＩＣのボンディング等のように、メタ
ルボンディングに要する時間やメタルボンディングの確
実性という点では問題があった。このため、メタルボン
ディング時間の短縮や確実なメタルボンディングを行う
ために好適とされる、完全な円形振動を発生することが
可能な超音波溶着機の開発が要望されていた。
来の超音波溶着機は、振幅拡大部材（ホーン）の縦振動
もしくは捩り振動を利用することにより溶着を行うもの
であるが、例えばＩＣのボンディング等のように、メタ
ルボンディングに要する時間やメタルボンディングの確
実性という点では問題があった。このため、メタルボン
ディング時間の短縮や確実なメタルボンディングを行う
ために好適とされる、完全な円形振動を発生することが
可能な超音波溶着機の開発が要望されていた。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、前記課題を解決するもので、
特に、縦振動及び捩り振動の２つの振動を合成するホー
ン構造とすることにより円形振動を実現し、メタルボン
ディング時間の短縮を図る共にメタルボンディングの確
実性を向上させた超音波溶着機の提供を目的とする。
特に、縦振動及び捩り振動の２つの振動を合成するホー
ン構造とすることにより円形振動を実現し、メタルボン
ディング時間の短縮を図る共にメタルボンディングの確
実性を向上させた超音波溶着機の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、超音波振動により溶着を行う超音波溶着
機において、第１の超音波振動子と、該第１の超音波振
動子の端面の振幅を拡大する第１のホーンと、第２の超
音波振動子と、該第２の超音波振動子の端面の振幅を拡
大する第２のホーンと、先端部に振動部材を有し前記第
１及び第２のホーンから加えられた振動を合成する第３
のホーンと、前記第１及び第２のホーンを駆動する電源
と、前記第１及び第２の超音波振動子へ駆動信号を供給
する信号供給手段とを具備してなり、前記第１のホーン
を前記第３のホーンの基端部側に両者の軸方向が同方向
となるように装着すると共に、前記第２のホーンを前記
第３のホーンの基端部側に両者の軸方向が直交方向また
はこれに近い方向となるように装着し、前記信号供給手
段が、前記第１の超音波振動子へ供給する駆動信号に対
して所定角度位相をずらした駆動信号を前記第２の超音
波振動子へ供給する機能を備えた構成としている。
め、本発明は、超音波振動により溶着を行う超音波溶着
機において、第１の超音波振動子と、該第１の超音波振
動子の端面の振幅を拡大する第１のホーンと、第２の超
音波振動子と、該第２の超音波振動子の端面の振幅を拡
大する第２のホーンと、先端部に振動部材を有し前記第
１及び第２のホーンから加えられた振動を合成する第３
のホーンと、前記第１及び第２のホーンを駆動する電源
と、前記第１及び第２の超音波振動子へ駆動信号を供給
する信号供給手段とを具備してなり、前記第１のホーン
を前記第３のホーンの基端部側に両者の軸方向が同方向
となるように装着すると共に、前記第２のホーンを前記
第３のホーンの基端部側に両者の軸方向が直交方向また
はこれに近い方向となるように装着し、前記信号供給手
段が、前記第１の超音波振動子へ供給する駆動信号に対
して所定角度位相をずらした駆動信号を前記第２の超音
波振動子へ供給する機能を備えた構成としている。
【０００６】
【作用】本発明によれば、超音波溶着機の第１のホーン
を第３のホーンの基端部側に両者の軸方向が同方向とな
るように装着すると共に、第２のホーンを第３のホーン
の基端部側に両者の軸方向が直交方向またはこれに近い
方向となるように装着し、更に、信号供給手段は、第１
の超音波振動子へ供給する駆動信号に対し所定角度位相
をずらした駆動信号を第２の超音波振動子へ供給する構
成であるため、第３のホーンには、第１の超音波振動子
の振動と第２の超音波振動子の振動とが加えられる。従
って、前記の位相を適宜調整することにより、第３のホ
ーンの先端部に装着した振動部材に円運動を行わせるこ
とが可能となり、この結果、溶着を行うワーク部分に加
える振動を円形振動とすることが可能となる。これによ
り、超音波溶着機によりメタルボンディングを行う際、
メタルボンディング時間を従来より短縮することが可能
となりダメージを低減できると共に、確実なメタルボン
ディングを行うことが可能となる。
を第３のホーンの基端部側に両者の軸方向が同方向とな
るように装着すると共に、第２のホーンを第３のホーン
の基端部側に両者の軸方向が直交方向またはこれに近い
方向となるように装着し、更に、信号供給手段は、第１
の超音波振動子へ供給する駆動信号に対し所定角度位相
をずらした駆動信号を第２の超音波振動子へ供給する構
成であるため、第３のホーンには、第１の超音波振動子
の振動と第２の超音波振動子の振動とが加えられる。従
って、前記の位相を適宜調整することにより、第３のホ
ーンの先端部に装着した振動部材に円運動を行わせるこ
とが可能となり、この結果、溶着を行うワーク部分に加
える振動を円形振動とすることが可能となる。これによ
り、超音波溶着機によりメタルボンディングを行う際、
メタルボンディング時間を従来より短縮することが可能
となりダメージを低減できると共に、確実なメタルボン
ディングを行うことが可能となる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の超音波溶着機を適用してなる
実施例を、図面に基づき説明する。
実施例を、図面に基づき説明する。
【０００８】図１は本実施例の超音波溶着機の概略構成
であり、該超音波溶着機は、断面積が指数関数的に変化
する指数形の第３のホーンたるスクリュー振動ホーン１
と、指数形の第１のホーンたるホーン（ＨL）２と、指
数形の第２のホーンたるホーン（Ｈｔ）３と、第１の超
音波振動子たる超音波振動子（ＶL）４と、第２の超音
波振動子たる超音波振動子（Ｖｔ）５と、交流電源６
と、信号供給手段たる可変位相回路（Ｐ）７と、振動部
材たる短棒（Ｓ）８と、アンビル９と、ダイ１０と、ア
ーム１１と、シリンダ１２とを備える構成とされてお
り、該スクリュー振動ホーン１によりホーン（ＨL）２
からの振動とホーン（Ｈｔ）３からの振動とを合成する
ことにより、円形振動を発生させるものである。
であり、該超音波溶着機は、断面積が指数関数的に変化
する指数形の第３のホーンたるスクリュー振動ホーン１
と、指数形の第１のホーンたるホーン（ＨL）２と、指
数形の第２のホーンたるホーン（Ｈｔ）３と、第１の超
音波振動子たる超音波振動子（ＶL）４と、第２の超音
波振動子たる超音波振動子（Ｖｔ）５と、交流電源６
と、信号供給手段たる可変位相回路（Ｐ）７と、振動部
材たる短棒（Ｓ）８と、アンビル９と、ダイ１０と、ア
ーム１１と、シリンダ１２とを備える構成とされてお
り、該スクリュー振動ホーン１によりホーン（ＨL）２
からの振動とホーン（Ｈｔ）３からの振動とを合成する
ことにより、円形振動を発生させるものである。
【０００９】まず、本実施例の超音波溶着機の詳細を説
明する前に、超音波振動の背景を説明する。金属ソリッ
ド指数ホーンにおいて、同一周波数の縦振動と捩り振動
とが同時に存在する場合、該金属ソリッド指数ホーンは
縦振動及び捩り振動を合成したスクリュー振動を発生す
る。しかしながら、金属における縦振動と捩り振動とで
は、各々の伝搬速度が相異するため、一般的に単一のホ
ーンで縦振動及び捩り振動の両方を同時に発生させるこ
とはできないという制約がある。
明する前に、超音波振動の背景を説明する。金属ソリッ
ド指数ホーンにおいて、同一周波数の縦振動と捩り振動
とが同時に存在する場合、該金属ソリッド指数ホーンは
縦振動及び捩り振動を合成したスクリュー振動を発生す
る。しかしながら、金属における縦振動と捩り振動とで
は、各々の伝搬速度が相異するため、一般的に単一のホ
ーンで縦振動及び捩り振動の両方を同時に発生させるこ
とはできないという制約がある。
【００１０】ここで、縦振動の伝搬速度をＣL（ｍ／
ｓ）、捩り振動の伝搬速度をＣｔ（ｍ／ｓ）、縦振動の
共振次数をｎL（ｎL＝１，２，３，・・・）、捩り振動
の共振次数をｎｔ（ｎｔ＝１，２，３，・・・）とした
場合、 ｎｔ／ｎL＜２ 且つ （ｎｔ／ｎL）＜（ＣL／Ｃ
ｔ） 〔但しｎL＝２（１波長共振）、ｎｔ＝３（１．５波長
共振）〕なる条件が成立する時は、単一のホーンで縦振
動及び捩り振動が同時に存在することを示すことができ
る。そして、前記条件が成立する場合、ホーンはスクリ
ュー振動を発生することとなる。本実施例の超音波溶着
機のスクリュー振動ホーン１は、前記の原理に基づいて
設計されたものである。
ｓ）、捩り振動の伝搬速度をＣｔ（ｍ／ｓ）、縦振動の
共振次数をｎL（ｎL＝１，２，３，・・・）、捩り振動
の共振次数をｎｔ（ｎｔ＝１，２，３，・・・）とした
場合、 ｎｔ／ｎL＜２ 且つ （ｎｔ／ｎL）＜（ＣL／Ｃ
ｔ） 〔但しｎL＝２（１波長共振）、ｎｔ＝３（１．５波長
共振）〕なる条件が成立する時は、単一のホーンで縦振
動及び捩り振動が同時に存在することを示すことができ
る。そして、前記条件が成立する場合、ホーンはスクリ
ュー振動を発生することとなる。本実施例の超音波溶着
機のスクリュー振動ホーン１は、前記の原理に基づいて
設計されたものである。
【００１１】本実施例の超音波溶着機を更に詳述する
と、上記条件が成立するように設計したスクリュー振動
ホーン１の先端部には、短棒８がろう付けにより装着さ
れており、短棒８の先端部８ａの下側にはアンビル９及
びダイ１０が配置され、ダイ１０の上面にはワークＷが
載置される。また、アンビル９にはアーム１１が力学的
に強固に接続されており、該アーム１１にはシリンダ１
２が固定されている。シリンダ１２は、スクリュー振動
ホーン１の先端部に装着した短棒８の先端部８ａをワー
クＷに強く押え付ける力を発生させるようになってい
る。
と、上記条件が成立するように設計したスクリュー振動
ホーン１の先端部には、短棒８がろう付けにより装着さ
れており、短棒８の先端部８ａの下側にはアンビル９及
びダイ１０が配置され、ダイ１０の上面にはワークＷが
載置される。また、アンビル９にはアーム１１が力学的
に強固に接続されており、該アーム１１にはシリンダ１
２が固定されている。シリンダ１２は、スクリュー振動
ホーン１の先端部に装着した短棒８の先端部８ａをワー
クＷに強く押え付ける力を発生させるようになってい
る。
【００１２】また、スクリュー振動ホーン１の基端面で
且つ基端面の下端側には、超音波振動子（Ｖｔ）５の端
面の振幅を拡大するホーン（Ｈｔ）３がろう付けにより
装着されており、スクリュー振動ホーン１の軸方向とホ
ーン（Ｈｔ）３の軸方向とは直交するように設定されて
いる。ホーン（Ｈｔ）３の基端部には超音波振動子（Ｖ
ｔ）５が配設されており、該超音波振動子（Ｖｔ）５の
コイルの一端側は可変位相回路７へ接続され、該超音波
振動子（Ｖｔ）５のコイルの他端側は超音波振動子（Ｖ
L）４のコイルの一端側と、ホーン（ＨL）２及びホーン
（Ｈｔ）３を駆動する交流電源６とへ各々接続されてい
る。
且つ基端面の下端側には、超音波振動子（Ｖｔ）５の端
面の振幅を拡大するホーン（Ｈｔ）３がろう付けにより
装着されており、スクリュー振動ホーン１の軸方向とホ
ーン（Ｈｔ）３の軸方向とは直交するように設定されて
いる。ホーン（Ｈｔ）３の基端部には超音波振動子（Ｖ
ｔ）５が配設されており、該超音波振動子（Ｖｔ）５の
コイルの一端側は可変位相回路７へ接続され、該超音波
振動子（Ｖｔ）５のコイルの他端側は超音波振動子（Ｖ
L）４のコイルの一端側と、ホーン（ＨL）２及びホーン
（Ｈｔ）３を駆動する交流電源６とへ各々接続されてい
る。
【００１３】他方、スクリュー振動ホーン１の基端面で
且つ基端面の中央側には、超音波振動子（ＶL）４の端
面の振幅を拡大するホーン（ＨL）２がねじ止めもしく
はろう付けにより装着されており、スクリュー振動ホー
ン１の軸方向とホーン（ＨL）２の軸方向とは同方向と
なるように設定されている。ホーン（ＨL）２の基端部
には超音波振動子（ＶL）４が配設されており、該超音
波振動子（ＶL）４のコイルの一端側は超音波振動子
（Ｖｔ）５のコイルの他端側と交流電源６とへ接続さ
れ、該超音波振動子（ＶL）４のコイルの他端側は交流
電源６と、超音波振動子（ＶL）４及び超音波振動子
（Ｖｔ）５へ駆動信号を供給する可変位相回路７とへ各
々接続されている。
且つ基端面の中央側には、超音波振動子（ＶL）４の端
面の振幅を拡大するホーン（ＨL）２がねじ止めもしく
はろう付けにより装着されており、スクリュー振動ホー
ン１の軸方向とホーン（ＨL）２の軸方向とは同方向と
なるように設定されている。ホーン（ＨL）２の基端部
には超音波振動子（ＶL）４が配設されており、該超音
波振動子（ＶL）４のコイルの一端側は超音波振動子
（Ｖｔ）５のコイルの他端側と交流電源６とへ接続さ
れ、該超音波振動子（ＶL）４のコイルの他端側は交流
電源６と、超音波振動子（ＶL）４及び超音波振動子
（Ｖｔ）５へ駆動信号を供給する可変位相回路７とへ各
々接続されている。
【００１４】交流電源６は、超音波振動子（ＶL）４に
対し電力増幅した信号ＳＧを供給し、また、可変位相回
路７は、超音波振動子（Ｖｔ）５に対しては、超音波振
動子（ＶL）４へ供給する信号に対し位相が０〜９０度
ずれた信号を供給する。超音波振動子（ＶL）４の端面
に発生した振動は、ホーン（ＨL）２により拡大された
後、スクリュー振動ホーン１へ伝搬され、また、超音波
振動子（Ｖｔ）５の端面に発生した振動は、ホーン（Ｈ
ｔ）３により拡大された後、スクリュー振動ホーン１へ
伝搬される。従って、スクリュー振動ホーン１には、互
いに直交する成分である、超音波振動子（ＶL）４から
の振動と超音波振動子（Ｖｔ）５からの振動とが加えら
れる。
対し電力増幅した信号ＳＧを供給し、また、可変位相回
路７は、超音波振動子（Ｖｔ）５に対しては、超音波振
動子（ＶL）４へ供給する信号に対し位相が０〜９０度
ずれた信号を供給する。超音波振動子（ＶL）４の端面
に発生した振動は、ホーン（ＨL）２により拡大された
後、スクリュー振動ホーン１へ伝搬され、また、超音波
振動子（Ｖｔ）５の端面に発生した振動は、ホーン（Ｈ
ｔ）３により拡大された後、スクリュー振動ホーン１へ
伝搬される。従って、スクリュー振動ホーン１には、互
いに直交する成分である、超音波振動子（ＶL）４から
の振動と超音波振動子（Ｖｔ）５からの振動とが加えら
れる。
【００１５】この場合、超音波溶着機における可変位相
回路７の位相θがθ＝０の時は、短棒８の先端部８ａの
運動は図２に示すような直線運動を行い、θ＝π／４の
時は、短棒８の先端部８ａは図３に示すような楕円運動
を行い、θ＝π／２の時は、短棒８の先端部８ａは図４
に示すような円運動を行うと考えられる。
回路７の位相θがθ＝０の時は、短棒８の先端部８ａの
運動は図２に示すような直線運動を行い、θ＝π／４の
時は、短棒８の先端部８ａは図３に示すような楕円運動
を行い、θ＝π／２の時は、短棒８の先端部８ａは図４
に示すような円運動を行うと考えられる。
【００１６】即ち、本実施例の超音波溶着機では、超音
波振動子（ＶL）４及びホーン（ＨL）２から構成される
振動系によりスクリュー振動ホーン１を軸方向に駆動し
て縦振動を発生させると共に、超音波振動子（Ｖｔ）５
及びホーン（Ｈｔ）３から構成される振動系によりスク
リュー振動ホーン１を周辺駆動して捩り振動を発生させ
ることにより、全体としてスクリュー振動ホーン１をス
クリュー振動させるものである。
波振動子（ＶL）４及びホーン（ＨL）２から構成される
振動系によりスクリュー振動ホーン１を軸方向に駆動し
て縦振動を発生させると共に、超音波振動子（Ｖｔ）５
及びホーン（Ｈｔ）３から構成される振動系によりスク
リュー振動ホーン１を周辺駆動して捩り振動を発生させ
ることにより、全体としてスクリュー振動ホーン１をス
クリュー振動させるものである。
【００１７】次に、上記の如く構成した本実施例の超音
波溶着機の動作を説明する。
波溶着機の動作を説明する。
【００１８】超音波溶着機のアンビル９の上部のダイ１
０にワークＷを載置した後、シリンダ１２を作動させる
ことにより、スクリュー振動ホーン１の先端部に装着し
た短棒８の先端部８ａをワークＷに強く押え付ける。
０にワークＷを載置した後、シリンダ１２を作動させる
ことにより、スクリュー振動ホーン１の先端部に装着し
た短棒８の先端部８ａをワークＷに強く押え付ける。
【００１９】超音波溶着機の作動時には、交流電源６か
らは、電力増幅信号ＳＧが超音波振動子（ＶL）４へ供
給され、可変位相回路７からは、超音波振動子（ＶL）
４及び超音波振動子（Ｖｔ）５へ信号が供給される。こ
の場合、超音波振動子（Ｖｔ）５へは、超音波振動子
（ＶL）４への供給信号に対し０〜９０度位相がずれた
信号が供給される。これに伴い、超音波振動子（ＶL）
４による振動はホーン（ＨL）２により拡大された後、
スクリュー振動ホーン１へ伝搬され、超音波振動子（Ｖ
ｔ）５による振動はホーン（Ｈｔ）３により拡大された
後、スクリュー振動ホーン１へ伝搬される。
らは、電力増幅信号ＳＧが超音波振動子（ＶL）４へ供
給され、可変位相回路７からは、超音波振動子（ＶL）
４及び超音波振動子（Ｖｔ）５へ信号が供給される。こ
の場合、超音波振動子（Ｖｔ）５へは、超音波振動子
（ＶL）４への供給信号に対し０〜９０度位相がずれた
信号が供給される。これに伴い、超音波振動子（ＶL）
４による振動はホーン（ＨL）２により拡大された後、
スクリュー振動ホーン１へ伝搬され、超音波振動子（Ｖ
ｔ）５による振動はホーン（Ｈｔ）３により拡大された
後、スクリュー振動ホーン１へ伝搬される。
【００２０】即ち、超音波溶着機のスクリュー振動ホー
ン１には、超音波振動子（ＶL）４の振動と超音波振動
子（Ｖｔ）５の振動とが加えられる。従って、可変位相
回路７の位相θをθ＝π／２とすれば、スクリュー振動
ホーン１の先端部に装着した短棒８の先端部８ａが、図
４に示すような円運動を行うため、溶着を行うワーク部
分に加える振動を円形振動とすることができる。
ン１には、超音波振動子（ＶL）４の振動と超音波振動
子（Ｖｔ）５の振動とが加えられる。従って、可変位相
回路７の位相θをθ＝π／２とすれば、スクリュー振動
ホーン１の先端部に装着した短棒８の先端部８ａが、図
４に示すような円運動を行うため、溶着を行うワーク部
分に加える振動を円形振動とすることができる。
【００２１】上述したように、本実施例の超音波溶着機
によれば、例えばＩＣのボンディングを行う場合など、
メタルボンディングに好適であり、メタルボンディング
時間を従来より短縮することが可能となりダメージを低
減できると共に、確実なメタルボンディングを行うこと
が可能となる。
によれば、例えばＩＣのボンディングを行う場合など、
メタルボンディングに好適であり、メタルボンディング
時間を従来より短縮することが可能となりダメージを低
減できると共に、確実なメタルボンディングを行うこと
が可能となる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１のホーンを第３のホーンの基端部側に両者の軸方向
が同方向となるように装着すると共に、第２のホーンを
第３のホーンの基端部側に両者の軸方向が直交方向また
はこれに近い方向となるように装着し、信号供給手段
が、第１の超音波振動子へ供給する駆動信号に対して所
定角度位相をずらした駆動信号を第２の超音波振動子へ
供給する機能を備える構成であるため、超音波溶着機に
よりメタルボンディングを行う場合、従来と比較し、メ
タルボンディング時間を短縮することが可能となりダメ
ージを低減することができると共に、メタルボンディン
グの確実性を向上させることができる等、種々の顕著な
効果を奏することができる。
第１のホーンを第３のホーンの基端部側に両者の軸方向
が同方向となるように装着すると共に、第２のホーンを
第３のホーンの基端部側に両者の軸方向が直交方向また
はこれに近い方向となるように装着し、信号供給手段
が、第１の超音波振動子へ供給する駆動信号に対して所
定角度位相をずらした駆動信号を第２の超音波振動子へ
供給する機能を備える構成であるため、超音波溶着機に
よりメタルボンディングを行う場合、従来と比較し、メ
タルボンディング時間を短縮することが可能となりダメ
ージを低減することができると共に、メタルボンディン
グの確実性を向上させることができる等、種々の顕著な
効果を奏することができる。
【図１】本発明の実施例の超音波溶着機の概略構成図で
ある。
ある。
【図２】本実施例の可変位相回路の位相が０の場合にお
ける短棒先端の運動を示す概念図である。
ける短棒先端の運動を示す概念図である。
【図３】本実施例の可変位相回路の位相がπ／４の場合
における短棒先端の運動を示す概念図である。
における短棒先端の運動を示す概念図である。
【図４】本実施例の可変位相回路の位相がπ／２の場合
における短棒先端の運動を示す概念図である。
における短棒先端の運動を示す概念図である。
１ スクリュー振動ホーン ２ ホーン ３ ホーン ４ 超音波振動子 ５ 超音波振動子 ６ 交流電源 ７ 可変位相回路 ８ 短棒
Claims (1)
- 【請求項１】 超音波振動により溶着を行う超音波溶着
機において、第１の超音波振動子と、該第１の超音波振
動子の端面の振幅を拡大する第１のホーンと、第２の超
音波振動子と、該第２の超音波振動子の端面の振幅を拡
大する第２のホーンと、先端部に振動部材を有し前記第
１及び第２のホーンから加えられた振動を合成する第３
のホーンと、前記第１及び第２のホーンを駆動する電源
と、前記第１及び第２の超音波振動子へ駆動信号を供給
する信号供給手段とを具備してなり、前記第１のホーン
を前記第３のホーンの基端部側に両者の軸方向が同方向
となるように装着すると共に、前記第２のホーンを前記
第３のホーンの基端部側に両者の軸方向が直交方向また
はこれに近い方向となるように装着し、前記信号供給手
段が、前記第１の超音波振動子へ供給する駆動信号に対
して所定角度位相をずらした駆動信号を前記第２の超音
波振動子へ供給する機能を備えていることを特徴とする
超音波溶着機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19338092A JPH0629357A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 超音波溶着機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19338092A JPH0629357A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 超音波溶着機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629357A true JPH0629357A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16306965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19338092A Withdrawn JPH0629357A (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 超音波溶着機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629357A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000208560A (ja) * | 1999-01-12 | 2000-07-28 | Asahi Rubber Kk | 超音波複合振動を用いた半導体チップの基板への実装方法 |
| EP1410988A4 (en) * | 2001-03-12 | 2006-10-11 | Shikoku Kakoki Co Ltd | ULTRASONIC SHAFT SEALING PROCESS FOR CONTAINERS |
| EP2261008A1 (de) | 2009-06-08 | 2010-12-15 | Telsonic Holding AG | Vorrichtung und Verfahren zur Ultraschallbehandlung |
| CN104439682A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-25 | 苏州科技学院 | 一种单电信号激励超声椭圆振动金属焊接装置 |
| CN104439681A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-25 | 苏州科技学院 | 单激励超声椭圆振动金属焊接装置 |
| JP2017064779A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 辻野 次郎丸 | 超音波複合振動加工装置 |
| JP2018149598A (ja) * | 2018-03-27 | 2018-09-27 | 辻野 次郎丸 | 超音波複合振動加工装置 |
-
1992
- 1992-06-26 JP JP19338092A patent/JPH0629357A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000208560A (ja) * | 1999-01-12 | 2000-07-28 | Asahi Rubber Kk | 超音波複合振動を用いた半導体チップの基板への実装方法 |
| EP1410988A4 (en) * | 2001-03-12 | 2006-10-11 | Shikoku Kakoki Co Ltd | ULTRASONIC SHAFT SEALING PROCESS FOR CONTAINERS |
| EP2261008A1 (de) | 2009-06-08 | 2010-12-15 | Telsonic Holding AG | Vorrichtung und Verfahren zur Ultraschallbehandlung |
| CN104439682A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-25 | 苏州科技学院 | 一种单电信号激励超声椭圆振动金属焊接装置 |
| CN104439681A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-25 | 苏州科技学院 | 单激励超声椭圆振动金属焊接装置 |
| JP2017064779A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 辻野 次郎丸 | 超音波複合振動加工装置 |
| JP2018149598A (ja) * | 2018-03-27 | 2018-09-27 | 辻野 次郎丸 | 超音波複合振動加工装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |