JPH10303240A - ワイヤボンディング装置の超音波ホーン - Google Patents
ワイヤボンディング装置の超音波ホーンInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボンディング装置の超音波ホーンの軽量化に
より慣性を小さくしてボンディングの高速化を図る。 【解決手段】 超音波ホーンの他方端に締付ボルト１１
で電歪素子部１２を取り付けるためのネジ穴１３を設け
る。ネジ穴１３の下穴の径と同じ径を有するストレート
穴３０を胴体１ａの先端を貫通するように設ける。キャ
ピラリ７は先端部１ｃのスリット４によって把持され
る。
より慣性を小さくしてボンディングの高速化を図る。 【解決手段】 超音波ホーンの他方端に締付ボルト１１
で電歪素子部１２を取り付けるためのネジ穴１３を設け
る。ネジ穴１３の下穴の径と同じ径を有するストレート
穴３０を胴体１ａの先端を貫通するように設ける。キャ
ピラリ７は先端部１ｃのスリット４によって把持され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はワイヤボンディン
グ装置の超音波ホーンに関し、特に超音波ホーンの軽量
化並びに超音波伝達効率および放熱効率の改善に関する
ものである。
グ装置の超音波ホーンに関し、特に超音波ホーンの軽量
化並びに超音波伝達効率および放熱効率の改善に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の超音波ホーンの構成を示す
斜視図であり、図７は超音波ホーンを伝わる超音波を説
明するために図６のＡ−Ａ線矢視断面を用いた概念図で
ある。図６，図７に示すように、超音波ホーンの胴体１
にはエクスポネンシャルテーパが形成されており、胴体
１の一方端に行くほど先が細く、円錐台状になってい
る。このエクスポネンシャルテーパ部２は、中心線に垂
直な面の断面積を数１の関係をもって、つまりエクスポ
ネンシャルに変化させるようなテーパが形成されている
部分である。
斜視図であり、図７は超音波ホーンを伝わる超音波を説
明するために図６のＡ−Ａ線矢視断面を用いた概念図で
ある。図６，図７に示すように、超音波ホーンの胴体１
にはエクスポネンシャルテーパが形成されており、胴体
１の一方端に行くほど先が細く、円錐台状になってい
る。このエクスポネンシャルテーパ部２は、中心線に垂
直な面の断面積を数１の関係をもって、つまりエクスポ
ネンシャルに変化させるようなテーパが形成されている
部分である。
【０００３】
【数１】
【０００４】胴体１の先端部３には、スリット４が形成
され、スリット４の両側にある胴体１の内面にはキャピ
ラリ７をはめ込むための凹部５が形成されている。ま
た、先端部２には、キャピラリ７を把持するため、スリ
ット４の幅を狭める方向に締め付けるネジ８が設けられ
ている。ネジ穴１４にネジ８がねじ込まれる深さによっ
て把持する力は調整される。
され、スリット４の両側にある胴体１の内面にはキャピ
ラリ７をはめ込むための凹部５が形成されている。ま
た、先端部２には、キャピラリ７を把持するため、スリ
ット４の幅を狭める方向に締め付けるネジ８が設けられ
ている。ネジ穴１４にネジ８がねじ込まれる深さによっ
て把持する力は調整される。
【０００５】一方、超音波ホーンの胴体１の他方端に
は、胴体１と圧接するようにランジュバン型電歪素子部
１２が配設されている。ランジュバン型電歪素子部１２
は、円筒形の素材の積層体である圧電素子９と、胴体１
と圧電素子９の間および締付ボルト１１と圧電素子９の
間の間隔を保つために用いる円筒形のカラー１０と、カ
ラー１０ごと圧電素子９を胴体１に当接するように締め
付ける締付ボルト１１からなる。
は、胴体１と圧接するようにランジュバン型電歪素子部
１２が配設されている。ランジュバン型電歪素子部１２
は、円筒形の素材の積層体である圧電素子９と、胴体１
と圧電素子９の間および締付ボルト１１と圧電素子９の
間の間隔を保つために用いる円筒形のカラー１０と、カ
ラー１０ごと圧電素子９を胴体１に当接するように締め
付ける締付ボルト１１からなる。
【０００６】締付ボルト１１がねじ込まれるように、胴
体１の中心線を中心として胴体１に他方端の側からネジ
穴１３が明けられている。振動発生源であるランジュバ
ン型電歪素子部１２は、胴体１の他方端に当接されるよ
うに、ネジ穴１３を使って締付ボルト１１で締結され
る。このように一本のボルトによって締結することで超
音波ホーンと電歪素子部１２の構成を小型化するととも
に軽量化されている。
体１の中心線を中心として胴体１に他方端の側からネジ
穴１３が明けられている。振動発生源であるランジュバ
ン型電歪素子部１２は、胴体１の他方端に当接されるよ
うに、ネジ穴１３を使って締付ボルト１１で締結され
る。このように一本のボルトによって締結することで超
音波ホーンと電歪素子部１２の構成を小型化するととも
に軽量化されている。
【０００７】超音波ホーンの他方端に取り付けられた電
歪素子部１２の発生する超音波振動は、縦波として超音
波ホーンの胴体１を伝わる。胴体１を伝わる超音波によ
って胴体１は、超音波ホーンの形状や材質で定まった共
振周波数で共振し、胴体１の内部に振幅しない節１６が
発生する。符号１５で示した２点鎖線は、中心線に垂直
な面の振幅を示している。中心線と２点鎖線１５が交わ
っている場所の面は振幅しておらず、２点鎖線１５と中
心線が離れるほどその位置における胴体断面の振幅が大
きいことを示している。中心線の上に２点鎖線１５があ
る部分と下にある部分では振動の向きが逆になる。キャ
ピラリ７は、胴体１における振幅が大きくなる位置に取
り付けられる。超音波ホーンは、例えば、中実丸軸の金
属から削り出されてエクスポネンシャルテーパを持つよ
うに加工される。超音波ホーンがエクスポネンシャルテ
ーパ部２を有しいている一つの目的は、超音波伝達効率
の向上である。
歪素子部１２の発生する超音波振動は、縦波として超音
波ホーンの胴体１を伝わる。胴体１を伝わる超音波によ
って胴体１は、超音波ホーンの形状や材質で定まった共
振周波数で共振し、胴体１の内部に振幅しない節１６が
発生する。符号１５で示した２点鎖線は、中心線に垂直
な面の振幅を示している。中心線と２点鎖線１５が交わ
っている場所の面は振幅しておらず、２点鎖線１５と中
心線が離れるほどその位置における胴体断面の振幅が大
きいことを示している。中心線の上に２点鎖線１５があ
る部分と下にある部分では振動の向きが逆になる。キャ
ピラリ７は、胴体１における振幅が大きくなる位置に取
り付けられる。超音波ホーンは、例えば、中実丸軸の金
属から削り出されてエクスポネンシャルテーパを持つよ
うに加工される。超音波ホーンがエクスポネンシャルテ
ーパ部２を有しいている一つの目的は、超音波伝達効率
の向上である。
【０００８】図８はワイヤボンディング装置の構成の一
部を示す概念図である。一般的なワイヤボンディング装
置は、超音波ホーンの先端部３に取り付けられたキャピ
ラリ７の前後方向の超音波振動を利用して超音波併用熱
圧着ボンディングを行っている。超音波ホーンの胴体１
は、フランジ６の部分でハウジング１７に取り付けられ
る。ハウジング１７は支点１８に固着されて揺動自在に
支持されている。昇降機構１９により支点１８を中心に
先端部３を上下に揺動させてリードワイヤ２０のボンデ
ィングを行う。例えば、リードワイヤ２０をＩＣ２５に
ボンディングするときは、先端部３が下降し、リードワ
イヤ２０をＩＣ２５に押しつけた状態で電歪素子部１２
によってキャピラリ７を振動させて所定の位置にリード
ワイヤ２０を超音波接合する。ＩＣ２５は試料ホルダー
２６により保持されている。キャピラリ７およびリード
ワイヤ２０を移動するときには先端部３を上昇させ、前
後あるいは左右に超音波ホーンの胴体１を移動させて同
じように超音波接合し、リードワイヤ２０を切断して一
本のリード線の溶接が終了する。リードワイヤ２０はワ
イヤスプール２１に巻とられており、リードワイヤ２０
はワイヤクランプ２２によって供給され、また切断され
る。このような動作を繰り返し、例えば、約０．１秒間
に１回Ｗ字型にキャピラリ７を移動させて１本のリード
線を溶接する。
部を示す概念図である。一般的なワイヤボンディング装
置は、超音波ホーンの先端部３に取り付けられたキャピ
ラリ７の前後方向の超音波振動を利用して超音波併用熱
圧着ボンディングを行っている。超音波ホーンの胴体１
は、フランジ６の部分でハウジング１７に取り付けられ
る。ハウジング１７は支点１８に固着されて揺動自在に
支持されている。昇降機構１９により支点１８を中心に
先端部３を上下に揺動させてリードワイヤ２０のボンデ
ィングを行う。例えば、リードワイヤ２０をＩＣ２５に
ボンディングするときは、先端部３が下降し、リードワ
イヤ２０をＩＣ２５に押しつけた状態で電歪素子部１２
によってキャピラリ７を振動させて所定の位置にリード
ワイヤ２０を超音波接合する。ＩＣ２５は試料ホルダー
２６により保持されている。キャピラリ７およびリード
ワイヤ２０を移動するときには先端部３を上昇させ、前
後あるいは左右に超音波ホーンの胴体１を移動させて同
じように超音波接合し、リードワイヤ２０を切断して一
本のリード線の溶接が終了する。リードワイヤ２０はワ
イヤスプール２１に巻とられており、リードワイヤ２０
はワイヤクランプ２２によって供給され、また切断され
る。このような動作を繰り返し、例えば、約０．１秒間
に１回Ｗ字型にキャピラリ７を移動させて１本のリード
線を溶接する。
【０００９】電歪素子部１２は、超音波発振器２３から
供給された、超音波周波数を持つ電気エネルギーを超音
波振動に変換する。超音波発振器２３の発振時間を時限
制御回路２４にて制御することによって、電歪素子部１
２からの超音波の発振時間を制御する。
供給された、超音波周波数を持つ電気エネルギーを超音
波振動に変換する。超音波発振器２３の発振時間を時限
制御回路２４にて制御することによって、電歪素子部１
２からの超音波の発振時間を制御する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の超音波ホーンは
以上のように構成され、超音波ホーンが金属でできてい
るため質量が大きく、ボンディング動作を速くするため
に超音波ホーンの先端部を速く上下に動かそうとしても
慣性が大きく困難であるという問題がある。また、超音
波接合の際に、キャピラリはワイヤリードに超音波振動
を伝えるという重要な役割を担っているが、キャピラリ
の把持が十分でないため、キャピラリの取り付けがはず
れたり、緩んだりして超音波伝達を阻害するという問題
がある。さらに、超音波併用熱圧着ボンディングの際
に、外部過熱手段からの輻射熱を超音波ホーンが受け、
超音波ホーンの胴体が十数μｍの伸びを生じるなどして
ボンディングポイントのずれが生じるという問題があ
る。
以上のように構成され、超音波ホーンが金属でできてい
るため質量が大きく、ボンディング動作を速くするため
に超音波ホーンの先端部を速く上下に動かそうとしても
慣性が大きく困難であるという問題がある。また、超音
波接合の際に、キャピラリはワイヤリードに超音波振動
を伝えるという重要な役割を担っているが、キャピラリ
の把持が十分でないため、キャピラリの取り付けがはず
れたり、緩んだりして超音波伝達を阻害するという問題
がある。さらに、超音波併用熱圧着ボンディングの際
に、外部過熱手段からの輻射熱を超音波ホーンが受け、
超音波ホーンの胴体が十数μｍの伸びを生じるなどして
ボンディングポイントのずれが生じるという問題があ
る。
【００１１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、超音波ホーンを軽量化して慣性
を小さくすることでボンディングの高速化を図ることを
目的とする。また、キャピラリを把持するポイントを増
やすことで、リードワイヤに対する安定した超音波伝達
を行い、あるいはキャピラリの振動方向を多様化するこ
とで超音波伝達の向きを多様化してリードワイヤの接合
強度を向上することを目的とする。さらに、放熱効率を
向上させることにより伸びを抑えて超音波ボンディング
の精度を向上させることを目的とする。
ためになされたもので、超音波ホーンを軽量化して慣性
を小さくすることでボンディングの高速化を図ることを
目的とする。また、キャピラリを把持するポイントを増
やすことで、リードワイヤに対する安定した超音波伝達
を行い、あるいはキャピラリの振動方向を多様化するこ
とで超音波伝達の向きを多様化してリードワイヤの接合
強度を向上することを目的とする。さらに、放熱効率を
向上させることにより伸びを抑えて超音波ボンディング
の精度を向上させることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係るワイヤ
ボンディング装置の超音波ホーンは、一方端にキャピラ
リが取り付けられるとともに振動発生源が他方端に取り
付けられるよう構成され、ワイヤボンディング装置に取
り付けられるために前記他方端寄りに設けられたフラン
ジおよび該フランジと前記一方端との間に前記キャピラ
リに超音波を効率よく伝えるために断面積をエクスポネ
ンシャルに変化させるエクスポネンシャルテーパ部が形
成された胴体を持つ、ワイヤボンディング装置の超音波
ホーンであって、前記胴体のうちの少なくとも前記エク
スポネンシャルテーパ部の内部には、滑らかな内壁を持
つ中空部が設けられていることを特徴とする。
ボンディング装置の超音波ホーンは、一方端にキャピラ
リが取り付けられるとともに振動発生源が他方端に取り
付けられるよう構成され、ワイヤボンディング装置に取
り付けられるために前記他方端寄りに設けられたフラン
ジおよび該フランジと前記一方端との間に前記キャピラ
リに超音波を効率よく伝えるために断面積をエクスポネ
ンシャルに変化させるエクスポネンシャルテーパ部が形
成された胴体を持つ、ワイヤボンディング装置の超音波
ホーンであって、前記胴体のうちの少なくとも前記エク
スポネンシャルテーパ部の内部には、滑らかな内壁を持
つ中空部が設けられていることを特徴とする。
【００１３】第２の発明に係るワイヤボンディング装置
の超音波ホーンは、第１の発明の超音波ホーンにおい
て、前記中空部は、前記一方端の端面を貫通しており、
前記胴体の前記一方端の外殻は前記キャピラリを把持す
るために前記中空部とつながるスリットによって２つの
部分に分割されていることを特徴とする。
の超音波ホーンは、第１の発明の超音波ホーンにおい
て、前記中空部は、前記一方端の端面を貫通しており、
前記胴体の前記一方端の外殻は前記キャピラリを把持す
るために前記中空部とつながるスリットによって２つの
部分に分割されていることを特徴とする。
【００１４】第３の発明に係るワイヤボンディング装置
の超音波ホーンは、第１または第２の発明の超音波ホー
ンにおいて、前記振動発生源が前記他方端の前記胴体に
当接されるように締付ボルトで締結するために、前記胴
体に前記他方端の側から前記胴体の長手方向に向けてネ
ジ穴が明けられ、前記中空部は、前記長手方向に向けて
明けられ、前記ネジ穴におけるネジ下穴の径を持つスト
レート穴を含む異を特徴とする。
の超音波ホーンは、第１または第２の発明の超音波ホー
ンにおいて、前記振動発生源が前記他方端の前記胴体に
当接されるように締付ボルトで締結するために、前記胴
体に前記他方端の側から前記胴体の長手方向に向けてネ
ジ穴が明けられ、前記中空部は、前記長手方向に向けて
明けられ、前記ネジ穴におけるネジ下穴の径を持つスト
レート穴を含む異を特徴とする。
【００１５】第４の発明に係るワイヤボンディング装置
の超音波ホーンは、第１または第２の発明の超音波ホー
ンにおいて、前記エクスポネンシャルテーパ部は、前記
中空部によってほぼ一定の肉厚を有するよう形成されて
いる外殻を含むことを特徴とする。
の超音波ホーンは、第１または第２の発明の超音波ホー
ンにおいて、前記エクスポネンシャルテーパ部は、前記
中空部によってほぼ一定の肉厚を有するよう形成されて
いる外殻を含むことを特徴とする。
【００１６】第５の発明に係るワイヤボンディング装置
の超音波ホーンは、第４の発明の超音波ホーンにおい
て、超音波ホーンの前記他方端において、前記外殻と結
合固定されるブッシングをさらに含み、前記ブッシング
に、前記振動発生源が前記他方端の前記胴体に当接され
るように締付ボルトで締結するために、前記胴体に前記
他方端の側から前記胴体の長手方向に向けて明けられた
ネジ穴が形成されていることを特徴とする。
の超音波ホーンは、第４の発明の超音波ホーンにおい
て、超音波ホーンの前記他方端において、前記外殻と結
合固定されるブッシングをさらに含み、前記ブッシング
に、前記振動発生源が前記他方端の前記胴体に当接され
るように締付ボルトで締結するために、前記胴体に前記
他方端の側から前記胴体の長手方向に向けて明けられた
ネジ穴が形成されていることを特徴とする。
【００１７】第６の発明に係るワイヤボンディング装置
の超音波ホーンは、一方端にキャピラリが取り付けられ
るとともに振動発生源が他方端に取り付けられるよう構
成され、前記他方端寄りに設けられたフランジおよび該
フランジと前記一方端との間に前記キャピラリに超音波
を効率よく伝えるために断面積をエクスポネンシャルに
変化させるエクスポネンシャルテーパ部を持つ、ワイヤ
ボンディング装置の超音波ホーンであって、前記胴体の
うち少なくとも前記エクスポネンシャルテーパ部の内部
には中空部が設けられ、前記中空部は、少なくとも前記
エクスポネンシャルテーパ部において、前記振動発生源
から供給される超音波によって前記胴体に発生する節が
できる領域以外の領域に形成され、前記胴体の長手方向
に対し垂直な該胴体の断面の各形状が互いに相似形でな
いことを特徴とする。
の超音波ホーンは、一方端にキャピラリが取り付けられ
るとともに振動発生源が他方端に取り付けられるよう構
成され、前記他方端寄りに設けられたフランジおよび該
フランジと前記一方端との間に前記キャピラリに超音波
を効率よく伝えるために断面積をエクスポネンシャルに
変化させるエクスポネンシャルテーパ部を持つ、ワイヤ
ボンディング装置の超音波ホーンであって、前記胴体の
うち少なくとも前記エクスポネンシャルテーパ部の内部
には中空部が設けられ、前記中空部は、少なくとも前記
エクスポネンシャルテーパ部において、前記振動発生源
から供給される超音波によって前記胴体に発生する節が
できる領域以外の領域に形成され、前記胴体の長手方向
に対し垂直な該胴体の断面の各形状が互いに相似形でな
いことを特徴とする。
【００１８】第７の発明に係るワイヤボンディング装置
の超音波ホーンは、第６の発明の超音波ホーンにおい
て、前記中空部は、前記胴体の長手方向に対し垂直方向
に貫通する縦穴を含むことを特徴とする。
の超音波ホーンは、第６の発明の超音波ホーンにおい
て、前記中空部は、前記胴体の長手方向に対し垂直方向
に貫通する縦穴を含むことを特徴とする。
【００１９】第８の発明に係るワイヤボンディング装置
の超音波ホーンは、第７の発明の超音波ホーンにおい
て、前記中空部は、前記長手方向に向けて前記一方端の
端面を突き抜ける貫通穴をさらに含むことを特徴とす
る。
の超音波ホーンは、第７の発明の超音波ホーンにおい
て、前記中空部は、前記長手方向に向けて前記一方端の
端面を突き抜ける貫通穴をさらに含むことを特徴とす
る。
【００２０】第９の発明に係るワイヤボンディング装置
の超音波ホーンは、第１から第８の発明のうちのいずれ
かの超音波ホーンにおいて、前記中空部は、その内部を
伝わる音速が前記胴体とは異なる材質の固体物質で、少
なくともその一部が満たされていることを特徴とする。
の超音波ホーンは、第１から第８の発明のうちのいずれ
かの超音波ホーンにおいて、前記中空部は、その内部を
伝わる音速が前記胴体とは異なる材質の固体物質で、少
なくともその一部が満たされていることを特徴とする。
【００２１】第１０の発明に係るワイヤボンディング装
置の超音波ホーンは、第９の発明の超音波ホーンにおい
て、前記胴体の材質は、前記固体物質に比べて剛性が高
く、前記固体物質は前記胴体の材料に比べて質量の小さ
い材質を用いることで、互いの縦弾性係数を異にしてい
ることを特徴とする。
置の超音波ホーンは、第９の発明の超音波ホーンにおい
て、前記胴体の材質は、前記固体物質に比べて剛性が高
く、前記固体物質は前記胴体の材料に比べて質量の小さ
い材質を用いることで、互いの縦弾性係数を異にしてい
ることを特徴とする。
【００２２】第１１の発明に係るワイヤボンディング装
置の超音波ホーンは、第１０の発明の超音波ホーンにお
いて、前記胴体の材質および前記中空部を満たす固体物
質の材質のうちの少なくとも一方は、金属を含む焼成セ
ラミックであることを特徴とする。
置の超音波ホーンは、第１０の発明の超音波ホーンにお
いて、前記胴体の材質および前記中空部を満たす固体物
質の材質のうちの少なくとも一方は、金属を含む焼成セ
ラミックであることを特徴とする。
【００２３】
実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図につ
いて説明する。図１において、図６または図７と同一符
号のものは図６または図７の同一符号部分に相当する部
分である。図１の超音波ホーンが図７の超音波ホーンと
異なる点は、図１の超音波ホーンの胴体１ａにストレー
ト穴３０が形成されている点である。このストレート穴
３０は、ネジ穴１３のネジ下穴と同じ径を有しており、
例えば、ネジ穴１３の下穴を形成するときに同時に形成
する。つまり、ストレート穴３は、ネジ穴１３の下穴を
延長して貫通穴としたものである。従って、ネジ下穴の
形成と同時にストレート穴３０を形成することができ、
製造工程を増加させずに形成することができる。
いて説明する。図１において、図６または図７と同一符
号のものは図６または図７の同一符号部分に相当する部
分である。図１の超音波ホーンが図７の超音波ホーンと
異なる点は、図１の超音波ホーンの胴体１ａにストレー
ト穴３０が形成されている点である。このストレート穴
３０は、ネジ穴１３のネジ下穴と同じ径を有しており、
例えば、ネジ穴１３の下穴を形成するときに同時に形成
する。つまり、ストレート穴３は、ネジ穴１３の下穴を
延長して貫通穴としたものである。従って、ネジ下穴の
形成と同時にストレート穴３０を形成することができ、
製造工程を増加させずに形成することができる。
【００２４】このストレート穴３０は、胴体１ｂの中心
線と重なる中心軸を有している。ストレート穴３０は、
例えば、スリット４を形成した後に形成する。そのた
め、スリット４の内部が中心線と並行に筒状にえぐら
れ、キャピラリ７と当接する部分は、スリット４の上部
領域３１と下部領域３２に分かれる。キャピラリ７を把
持する部分が分割されることにより、キャピラリ７を把
持する箇所が増えるので、キャピラリ７の安定した把持
と、それに伴う安定した超音波伝達が得られる。
線と重なる中心軸を有している。ストレート穴３０は、
例えば、スリット４を形成した後に形成する。そのた
め、スリット４の内部が中心線と並行に筒状にえぐら
れ、キャピラリ７と当接する部分は、スリット４の上部
領域３１と下部領域３２に分かれる。キャピラリ７を把
持する部分が分割されることにより、キャピラリ７を把
持する箇所が増えるので、キャピラリ７の安定した把持
と、それに伴う安定した超音波伝達が得られる。
【００２５】超音波ホーンの他方端に取り付けられた電
歪素子部１２は、締付ボルト１２によって超音波ホーン
の他方端に当接しているため、超音波ホーンの胴体１ａ
に縦波を伝えることができる。この縦波は、胴体１ａ、
つまり超音波ホーンの外殻を伝わってキャピラリ７を前
後に振動させる。この超音波ホーンの先端部３ｂ側に
は、エクスポネンシャルテーパ部２ｂが形成されてい
る。ストレート穴３０がある分だけ断面積が同じ値だけ
小さくなり、正確にはエクスポネンシャルホーンとは異
なるが、擬似的にエクスポネンシャルホーンと同様の変
換効率を有しており、キャピラリ７を効率的に振動させ
ることができる。
歪素子部１２は、締付ボルト１２によって超音波ホーン
の他方端に当接しているため、超音波ホーンの胴体１ａ
に縦波を伝えることができる。この縦波は、胴体１ａ、
つまり超音波ホーンの外殻を伝わってキャピラリ７を前
後に振動させる。この超音波ホーンの先端部３ｂ側に
は、エクスポネンシャルテーパ部２ｂが形成されてい
る。ストレート穴３０がある分だけ断面積が同じ値だけ
小さくなり、正確にはエクスポネンシャルホーンとは異
なるが、擬似的にエクスポネンシャルホーンと同様の変
換効率を有しており、キャピラリ７を効率的に振動させ
ることができる。
【００２６】このような超音波ホーンは、ワイヤボンデ
ィング装置に取り付けられて図８に示すと同様の機構に
よって先端部３を上下に揺動させられる。このとき、ス
トレート穴３０による軽量化によって超音波ホーンの慣
性が小さくなるため、超音波ホーンの先端を上下に動か
す速度を向上させることができる。また、ストレート穴
３０による軽量化を行っているが、同じ軽量化でも胴体
１ａはストレート穴３０の分だけ外径を小さくする場合
と違い、従来とほぼ同程度の剛性を保っており、高速化
に伴う応力の増加にも耐えられる。また、内壁も滑らか
に形成され剛性が劣化することを防止している。なお、
ここで滑らかとは、超音波振動を増幅するために形成さ
れる胴体の厚みのほぼ２分の１程度の大きな切り欠きが
ないことをいい、ネジ山等の小さな凹凸があってもよ
い。これらの点が総合的に作用して、ワイヤボンディン
グの速度を０．１秒／本程度である従来よりもさらに向
上させることができることとなる。なお、エクスポネン
シャルテーパ部２のテーパ形状を従来と異なるものとし
て中空部であるストレート穴３０を除く胴体１ａの断面
積がエクスポネンシャルで変化するようなエクスポネン
シャルホーンとしてもよく、実施の形態１の説明に用い
た上記態様に比べてさらに効率的に超音波を伝達できる
という点を除いては上記態様と同様の効果を奏する。
ィング装置に取り付けられて図８に示すと同様の機構に
よって先端部３を上下に揺動させられる。このとき、ス
トレート穴３０による軽量化によって超音波ホーンの慣
性が小さくなるため、超音波ホーンの先端を上下に動か
す速度を向上させることができる。また、ストレート穴
３０による軽量化を行っているが、同じ軽量化でも胴体
１ａはストレート穴３０の分だけ外径を小さくする場合
と違い、従来とほぼ同程度の剛性を保っており、高速化
に伴う応力の増加にも耐えられる。また、内壁も滑らか
に形成され剛性が劣化することを防止している。なお、
ここで滑らかとは、超音波振動を増幅するために形成さ
れる胴体の厚みのほぼ２分の１程度の大きな切り欠きが
ないことをいい、ネジ山等の小さな凹凸があってもよ
い。これらの点が総合的に作用して、ワイヤボンディン
グの速度を０．１秒／本程度である従来よりもさらに向
上させることができることとなる。なお、エクスポネン
シャルテーパ部２のテーパ形状を従来と異なるものとし
て中空部であるストレート穴３０を除く胴体１ａの断面
積がエクスポネンシャルで変化するようなエクスポネン
シャルホーンとしてもよく、実施の形態１の説明に用い
た上記態様に比べてさらに効率的に超音波を伝達できる
という点を除いては上記態様と同様の効果を奏する。
【００２７】実施の形態２．なお、上記実施の形態では
中空とするためにストレート穴３０を形成したが、実施
の形態２における超音波ホーンでは、その胴体１ｂの一
部に形成されるエクスポネンシャルテーパ部２ｂの肉厚
を一定にしている。図２は、実施の形態２による超音波
ホーンの形状を示す断面図である。図２において、符号
３６で示されているのが胴体１ｂの外殻の肉厚である。
そのため、中空部３５は、胴体１ｂ内部の中空部３５が
一定の径を有さず、超音波ホーンの他方端において電歪
素子部１２に近い、あるいはそれ以上の径を有する。従
って、電歪素子部１２に貫通穴を形成して、一本の、あ
るいは複数本の締付ボルトで締め付けることが困難にな
る。
中空とするためにストレート穴３０を形成したが、実施
の形態２における超音波ホーンでは、その胴体１ｂの一
部に形成されるエクスポネンシャルテーパ部２ｂの肉厚
を一定にしている。図２は、実施の形態２による超音波
ホーンの形状を示す断面図である。図２において、符号
３６で示されているのが胴体１ｂの外殻の肉厚である。
そのため、中空部３５は、胴体１ｂ内部の中空部３５が
一定の径を有さず、超音波ホーンの他方端において電歪
素子部１２に近い、あるいはそれ以上の径を有する。従
って、電歪素子部１２に貫通穴を形成して、一本の、あ
るいは複数本の締付ボルトで締め付けることが困難にな
る。
【００２８】そこで、ブッシング３７を胴体１ｂの中空
部３５に締結する。ブッシング３７には胴体１ｂの中心
線と一致する中心軸を持つネジ穴３８が設けられてお
り、締付ボルト１１でブッシング３７に電歪素子部１２
を当接されるように締め付けて固定する。電歪素子部１
２が取り付けられたブッシング３７に超音波を伝達する
ことで、ブッシング３７から超音波ホーンの胴体１ｂに
超音波を伝達することができる。ブッシング３７から胴
体１ｂに超音波を効率的に伝えるために、ブッシング３
７と胴体１ｂとの締結位置は、超音波が共振した際に振
動しない節の近傍にすることが好ましい。
部３５に締結する。ブッシング３７には胴体１ｂの中心
線と一致する中心軸を持つネジ穴３８が設けられてお
り、締付ボルト１１でブッシング３７に電歪素子部１２
を当接されるように締め付けて固定する。電歪素子部１
２が取り付けられたブッシング３７に超音波を伝達する
ことで、ブッシング３７から超音波ホーンの胴体１ｂに
超音波を伝達することができる。ブッシング３７から胴
体１ｂに超音波を効率的に伝えるために、ブッシング３
７と胴体１ｂとの締結位置は、超音波が共振した際に振
動しない節の近傍にすることが好ましい。
【００２９】図２に示す超音波ホーンは、図１の超音波
ホーンに比べてさらに軽量化が進んでいるため慣性によ
り高速化を妨げる効果は小さくなっている。また、胴体
１ｂの外殻が一定の肉厚を有するとともに内壁が滑らか
に形成されているため、従来と遜色のない剛性を保つこ
とができ、高速化に伴う応力の増加にも耐えられる。た
だし、図１の超音波ホーンに比べて超音波を伝達する効
率は低くなっている。ところで、図２に示す中空部３６
も一方端の側の先端が貫通して外部とつながっており、
安定してキャピラリ７を把持できるという効果について
は、実施の形態１と同様である。このような効果はなく
なるが、中空部３５が先端部３に達しないようにしても
よく、上記実施の形態と同様に軽量化の効果を得ること
ができる。
ホーンに比べてさらに軽量化が進んでいるため慣性によ
り高速化を妨げる効果は小さくなっている。また、胴体
１ｂの外殻が一定の肉厚を有するとともに内壁が滑らか
に形成されているため、従来と遜色のない剛性を保つこ
とができ、高速化に伴う応力の増加にも耐えられる。た
だし、図１の超音波ホーンに比べて超音波を伝達する効
率は低くなっている。ところで、図２に示す中空部３６
も一方端の側の先端が貫通して外部とつながっており、
安定してキャピラリ７を把持できるという効果について
は、実施の形態１と同様である。このような効果はなく
なるが、中空部３５が先端部３に達しないようにしても
よく、上記実施の形態と同様に軽量化の効果を得ること
ができる。
【００３０】なお、図２の超音波ホーンにおいても胴体
１ｂの外殻３４について中心線に垂直な面断面積がエク
スポネンシャルで変化するようにテーパの形状を変更し
て、超音波ホーンをエクスポネンシャルホーンとしても
よく、実施の形態２の説明で用いた上記態様に比べてさ
らに効率的に超音波を伝達できるという点を除いては上
記態様と同様の効果を奏する。
１ｂの外殻３４について中心線に垂直な面断面積がエク
スポネンシャルで変化するようにテーパの形状を変更し
て、超音波ホーンをエクスポネンシャルホーンとしても
よく、実施の形態２の説明で用いた上記態様に比べてさ
らに効率的に超音波を伝達できるという点を除いては上
記態様と同様の効果を奏する。
【００３１】また、上記実施の形態では、ブッシング３
７を用いて電歪素子部１２を取り付ける場所を形成した
が、ブッシング３７に相当する部材と胴体１ｃを一体的
に形成してもよく、実施の形態２の説明に用いた上記態
様と同様の効果を奏する。一体成形した場合には、継ぎ
目がないのでネジが緩むことがなく、ブッシング３７に
相当する部材と胴体１ｃの締結状態を安定して保てると
いう効果がある。
７を用いて電歪素子部１２を取り付ける場所を形成した
が、ブッシング３７に相当する部材と胴体１ｃを一体的
に形成してもよく、実施の形態２の説明に用いた上記態
様と同様の効果を奏する。一体成形した場合には、継ぎ
目がないのでネジが緩むことがなく、ブッシング３７に
相当する部材と胴体１ｃの締結状態を安定して保てると
いう効果がある。
【００３２】実施の形態３．また、上記実施の形態１，
２では、中空部３０，３５の断面が中心線を中心とする
円の形状を有しているが、超音波ホーンの胴体に垂直に
縦穴を設けてもよい。図３は、この発明の実施の形態３
による超音波ホーンの構成を示す斜視図である。図３に
示すように、縦穴４０，４１が胴体１ｃに垂直に貫通し
ている。縦穴４０，４１は超音波が共振したときにでき
る節の部分を避けて形成される。このように一部を残し
ていることで剛性の低下を抑制できる。その際に、節を
避けて残すことにより、超音波が乱れるのを抑え、超音
波が伝達される効率の低下を小さくすることができる。
２では、中空部３０，３５の断面が中心線を中心とする
円の形状を有しているが、超音波ホーンの胴体に垂直に
縦穴を設けてもよい。図３は、この発明の実施の形態３
による超音波ホーンの構成を示す斜視図である。図３に
示すように、縦穴４０，４１が胴体１ｃに垂直に貫通し
ている。縦穴４０，４１は超音波が共振したときにでき
る節の部分を避けて形成される。このように一部を残し
ていることで剛性の低下を抑制できる。その際に、節を
避けて残すことにより、超音波が乱れるのを抑え、超音
波が伝達される効率の低下を小さくすることができる。
【００３３】ここで、胴体１ｃには実施の形態１と同様
に、ストレート穴４６がその中心軸を胴体１ｃの中心線
と一致するように形成されている。図３の胴体１ｃは図
１の胴体１ａに比べて縦穴４０，４１の内部が空洞にな
っている分だけ軽量化が進んでいる。なお、ストレート
穴４６を設けない場合でも、従来に比べて軽量化されて
いるので、従来に比べて慣性を小さくして高速化すると
いう効果は奏する。
に、ストレート穴４６がその中心軸を胴体１ｃの中心線
と一致するように形成されている。図３の胴体１ｃは図
１の胴体１ａに比べて縦穴４０，４１の内部が空洞にな
っている分だけ軽量化が進んでいる。なお、ストレート
穴４６を設けない場合でも、従来に比べて軽量化されて
いるので、従来に比べて慣性を小さくして高速化すると
いう効果は奏する。
【００３４】また、ボンディングを行う際にワイヤリー
ドを加熱するときに発生する輻射熱を受けた超音波ホー
ンの温度が上昇するが、縦穴を貫通穴とすることで、放
熱面積を増加させ温度上昇を抑制することができる。温
度上昇を抑えるので、ボンディングを行う際の超音波ホ
ーン自身の熱による伸縮によってボンディング位置のず
れを少なくすることができる。このように垂直穴とする
と水平穴とする場合に比べ、ワイヤボンディングの際に
上下に揺動する超音波ホーンに発生する応力に対する剛
性という点からは、縦方向の外殻が残っているので有利
である。
ドを加熱するときに発生する輻射熱を受けた超音波ホー
ンの温度が上昇するが、縦穴を貫通穴とすることで、放
熱面積を増加させ温度上昇を抑制することができる。温
度上昇を抑えるので、ボンディングを行う際の超音波ホ
ーン自身の熱による伸縮によってボンディング位置のず
れを少なくすることができる。このように垂直穴とする
と水平穴とする場合に比べ、ワイヤボンディングの際に
上下に揺動する超音波ホーンに発生する応力に対する剛
性という点からは、縦方向の外殻が残っているので有利
である。
【００３５】実施の形態４．また、上記各実施の形態に
対し、中空部を形成する前の超音波ホーンの胴体を異種
材質の部品で組み立てることもできる。図４は実施の形
態４による超音波ホーンの断面図である。図５は図４の
超音波ホーンの内部を伝わる超音波の状態を説明するた
めの概念図である。実施の形態４の超音波ホーンの胴体
１ｄの外殻５０は、その中空部に挿入された内部部品５
１とは異なる材質でできている。符号５３，５４で示し
て部分には縦穴が明いている。この縦穴は、図からもわ
かるように図３の超音波ホーンと同様に垂直に貫通して
いる。
対し、中空部を形成する前の超音波ホーンの胴体を異種
材質の部品で組み立てることもできる。図４は実施の形
態４による超音波ホーンの断面図である。図５は図４の
超音波ホーンの内部を伝わる超音波の状態を説明するた
めの概念図である。実施の形態４の超音波ホーンの胴体
１ｄの外殻５０は、その中空部に挿入された内部部品５
１とは異なる材質でできている。符号５３，５４で示し
て部分には縦穴が明いている。この縦穴は、図からもわ
かるように図３の超音波ホーンと同様に垂直に貫通して
いる。
【００３６】図４に示した超音波ホーンにおいて、材質
の違う外殻５０と内部部品５１とを伝わる超音波の速度
が異なる。そのため、図５の２点鎖線６０と点線６１と
に示すように、それぞれの中を伝わる超音波で発生する
節１６ａ，１６ｂの位置が異なる。超音波ホーンの共振
周波数および材質の物理的性質である縦弾性係数並びに
材料内音速の関係は、一般に数２で表される。
の違う外殻５０と内部部品５１とを伝わる超音波の速度
が異なる。そのため、図５の２点鎖線６０と点線６１と
に示すように、それぞれの中を伝わる超音波で発生する
節１６ａ，１６ｂの位置が異なる。超音波ホーンの共振
周波数および材質の物理的性質である縦弾性係数並びに
材料内音速の関係は、一般に数２で表される。
【００３７】
【数２】
【００３８】数２から超音波ホーンの長さｌ（エル）
は、縦弾性係数Ｅの平方根に比例して変化することがわ
かる。節１６ａ，１６ｂの位置が異なることにより、縦
波位相差が得られる。これら異種の材質でできた外殻５
０と内部部品５１を伝わる縦波の位相差によってキャピ
ラリ７の上下振動が生じる。そのため、ワイヤボンディ
ング装置でのボンディング接合面に、キャピラリ７の前
後方向の動作に加え、上下方向の振動成分が伝達され、
ボンディング時の接合性を大幅に改善することができ
る。例えば、超音波ホーンの外殻５０の材質として、高
い剛性を保つため、ステンレスを用いると、このステン
レスの縦弾性係数が２．０×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上であ
ることから、中空部に圧入する内部部品５１の材質は、
アルミニウムのように縦弾性係数が２．０×１０6ｋｇ
／ｃｍ2よりも小さくかつ軽い材質を用いるのが好まし
い。このような効果を生むための材質の組合せは、縦弾
性係数の異なる材質の組み合わせであればよい。縦弾性
係数が異なれば、質量も異なり、材料内音速が異なる。
このような組合せは、含有する金属成分を異ならせた焼
成セラミックでも実現することができる。含有する金属
成分が異なる焼成セラミック同士は、その縦弾性係数が
異なる。従って、同じ焼成セラミックを用いて外殻５０
と内部部品５１の金属成分を異ならせれば、上記実施の
形態４に記載した構造を有する超音波ホーンを簡単に製
造できる。
は、縦弾性係数Ｅの平方根に比例して変化することがわ
かる。節１６ａ，１６ｂの位置が異なることにより、縦
波位相差が得られる。これら異種の材質でできた外殻５
０と内部部品５１を伝わる縦波の位相差によってキャピ
ラリ７の上下振動が生じる。そのため、ワイヤボンディ
ング装置でのボンディング接合面に、キャピラリ７の前
後方向の動作に加え、上下方向の振動成分が伝達され、
ボンディング時の接合性を大幅に改善することができ
る。例えば、超音波ホーンの外殻５０の材質として、高
い剛性を保つため、ステンレスを用いると、このステン
レスの縦弾性係数が２．０×１０6ｋｇ／ｃｍ2以上であ
ることから、中空部に圧入する内部部品５１の材質は、
アルミニウムのように縦弾性係数が２．０×１０6ｋｇ
／ｃｍ2よりも小さくかつ軽い材質を用いるのが好まし
い。このような効果を生むための材質の組合せは、縦弾
性係数の異なる材質の組み合わせであればよい。縦弾性
係数が異なれば、質量も異なり、材料内音速が異なる。
このような組合せは、含有する金属成分を異ならせた焼
成セラミックでも実現することができる。含有する金属
成分が異なる焼成セラミック同士は、その縦弾性係数が
異なる。従って、同じ焼成セラミックを用いて外殻５０
と内部部品５１の金属成分を異ならせれば、上記実施の
形態４に記載した構造を有する超音波ホーンを簡単に製
造できる。
【００３９】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明のワイ
ヤボンディング装置の超音波ホーンによれば、フランジ
よりも一方端側にあるエクスポネンシャルホーン部に滑
らかな内壁を持つ中空部を設けることで剛性を保ちつつ
軽量化が図られているので、ワイヤボンディング時の超
音波ホーンの動作を高速化してボンディング速度を向上
できるという効果がある。
ヤボンディング装置の超音波ホーンによれば、フランジ
よりも一方端側にあるエクスポネンシャルホーン部に滑
らかな内壁を持つ中空部を設けることで剛性を保ちつつ
軽量化が図られているので、ワイヤボンディング時の超
音波ホーンの動作を高速化してボンディング速度を向上
できるという効果がある。
【００４０】請求項２記載の発明のワイヤボンディング
装置の超音波ホーンによれば、胴体の一方端まで中空部
が貫通し、そのためスリットで分割された外殻の２箇所
でキャピラリがそれぞれつかまれるため、キャピラリが
安定しているので、超音波の伝達が効率的に行える。
装置の超音波ホーンによれば、胴体の一方端まで中空部
が貫通し、そのためスリットで分割された外殻の２箇所
でキャピラリがそれぞれつかまれるため、キャピラリが
安定しているので、超音波の伝達が効率的に行える。
【００４１】請求項３記載の発明のワイヤボンディング
装置の超音波ホーンによれば、主ネジ穴の下穴と同じ径
を持つストレート穴によって軽量化するので、製造工程
を増やすことなく簡単に製造できるという効果がある。
装置の超音波ホーンによれば、主ネジ穴の下穴と同じ径
を持つストレート穴によって軽量化するので、製造工程
を増やすことなく簡単に製造できるという効果がある。
【００４２】請求項４記載の発明のワイヤボンディング
装置の超音波ホーンによれば、外殻が同じ肉厚であるの
で、剛性を保ちつつ中空部を大きく形成でき、慣性を小
さくする割合を大きくしてボンディングの高速化を高め
るという効果がある。
装置の超音波ホーンによれば、外殻が同じ肉厚であるの
で、剛性を保ちつつ中空部を大きく形成でき、慣性を小
さくする割合を大きくしてボンディングの高速化を高め
るという効果がある。
【００４３】請求項５記載の発明のワイヤボンディング
装置の超音波ホーンによれば、胴体の他方端から主ネジ
穴より大きな穴を明けることを可能にするので製造を容
易にするという効果がある。
装置の超音波ホーンによれば、胴体の他方端から主ネジ
穴より大きな穴を明けることを可能にするので製造を容
易にするという効果がある。
【００４４】請求項６記載の発明のワイヤボンディング
装置の超音波ホーンによれば、共振時に節が形成される
場所以外の胴体に中空部を形成するので、ボンディング
速度を向上するための軽量化に伴う剛性の低下と超音波
伝達効率の低下を抑制できるという効果がある。
装置の超音波ホーンによれば、共振時に節が形成される
場所以外の胴体に中空部を形成するので、ボンディング
速度を向上するための軽量化に伴う剛性の低下と超音波
伝達効率の低下を抑制できるという効果がある。
【００４５】請求項７記載の発明のワイヤボンディング
装置の超音波ホーンによれば、垂直方向に貫通する縦穴
によって放熱効率が上昇するため、超音波ホーンの熱に
よる伸縮を抑えることができるという効果がある。
装置の超音波ホーンによれば、垂直方向に貫通する縦穴
によって放熱効率が上昇するため、超音波ホーンの熱に
よる伸縮を抑えることができるという効果がある。
【００４６】請求項８記載の発明のワイヤボンディング
装置の超音波ホーンによれば、貫通穴によって一層の軽
量化が進むとともにキャピラリの保持機能が向上し超音
波ホーンを高速に動かせるとともに超音波の伝達効率の
改善がボンディング時間の短縮に寄与するためボンディ
ングの高速化が図れるという効果がある。
装置の超音波ホーンによれば、貫通穴によって一層の軽
量化が進むとともにキャピラリの保持機能が向上し超音
波ホーンを高速に動かせるとともに超音波の伝達効率の
改善がボンディング時間の短縮に寄与するためボンディ
ングの高速化が図れるという効果がある。
【００４７】請求項９記載の発明のワイヤボンディング
装置の超音波ホーンによれば、音速が異なる材料を用い
ているので複数の共振周波数を持たせることができ、そ
れらの位相差によって発生する上下振動によりリードワ
イヤの接合強度を向上させてボンディングの効率を向上
させることができるという効果がある。
装置の超音波ホーンによれば、音速が異なる材料を用い
ているので複数の共振周波数を持たせることができ、そ
れらの位相差によって発生する上下振動によりリードワ
イヤの接合強度を向上させてボンディングの効率を向上
させることができるという効果がある。
【００４８】請求項１０記載の発明のワイヤボンディン
グ装置の超音波ホーンによれば、必要な剛性を得ると同
時に軽量化を図り、しかも超音波ホーンに異なる共振周
波数を持たせることができるという効果がある。
グ装置の超音波ホーンによれば、必要な剛性を得ると同
時に軽量化を図り、しかも超音波ホーンに異なる共振周
波数を持たせることができるという効果がある。
【００４９】請求項１１記載の発明のワイヤボンディン
グ装置の超音波ホーンによれば、焼成セラミックの金属
成分によって容易に共振周波数を異ならせることがで
き、ボンディングの効率化を図ることが簡単にできると
いう効果がある。
グ装置の超音波ホーンによれば、焼成セラミックの金属
成分によって容易に共振周波数を異ならせることがで
き、ボンディングの効率化を図ることが簡単にできると
いう効果がある。
【図１】 実施の形態１による超音波ホーンの構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】 実施の形態２による超音波ホーンの構成を示
す断面図である
す断面図である
【図３】 実施の形態３による超音波ホーンの構成を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図４】 実施の形態４による超音波ホーンの構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図５】 図４の超音波ホーンの動作を説明するための
概念図である。
概念図である。
【図６】 従来の超音波ホーンの構成を示す斜視図であ
る。
る。
【図７】 従来の超音波ホーンの動作を説明するための
概念図である。
概念図である。
【図８】 ワイヤボンディング装置における超音波ホー
ンの動きを説明するためのワイヤボンディング装置の一
部の斜視図である。
ンの動きを説明するためのワイヤボンディング装置の一
部の斜視図である。
１ａ〜１ｄ 胴体、２ａ〜２ｄ エクスポネンシャルテ
ーパ部、３ａ〜３ｄ選択部、４ スリット、６ フラン
ジ、７ キャピラリ、１１ 締付ボルト、１２ ランジ
ュバン型電歪素子部、３０ ストレート穴、４０，４１
縦穴、５０外殻、５１ 内部部品。
ーパ部、３ａ〜３ｄ選択部、４ スリット、６ フラン
ジ、７ キャピラリ、１１ 締付ボルト、１２ ランジ
ュバン型電歪素子部、３０ ストレート穴、４０，４１
縦穴、５０外殻、５１ 内部部品。
Claims (11)
- 【請求項１】 一方端にキャピラリが取り付けられると
ともに振動発生源が他方端に取り付けられるよう構成さ
れ、ワイヤボンディング装置に取り付けられるために前
記他方端寄りに設けられたフランジおよび該フランジと
前記一方端との間に前記キャピラリに超音波を効率よく
伝えるために断面積をエクスポネンシャルに変化させる
エクスポネンシャルテーパ部が形成された胴体を持つ、
ワイヤボンディング装置の超音波ホーンにおいて、 前記胴体のうちの少なくとも前記エクスポネンシャルテ
ーパ部の内部には、滑らかな内壁を持つ中空部が設けら
れていることを特徴とする、ワイヤボンディング装置の
超音波ホーン。 - 【請求項２】 前記中空部は、前記一方端の端面を貫通
しており、 前記胴体の前記一方端の外殻は前記キャピラリを把持す
るために前記中空部とつながるスリットによって２つの
部分に分割されていることを特徴とする、請求項１記載
のワイヤボンディング装置の超音波ホーン。 - 【請求項３】 前記振動発生源が前記他方端の前記胴体
に当接されるように締付ボルトで締結するために、前記
胴体に前記他方端の側から前記胴体の長手方向に向けて
ネジ穴が明けられ、 前記中空部は、前記長手方向に向けて明けられ、前記ネ
ジ穴におけるネジ下穴の径を持つストレート穴を含む、
請求項１または請求項２記載のワイヤボンディング装置
の超音波ホーン。 - 【請求項４】 前記エクスポネンシャルテーパ部は、前
記中空部によってほぼ一定の肉厚を有するよう形成され
ている外殻を含むことを特徴とする、請求項１または請
求項２記載のワイヤボンディング装置の超音波ホーン。 - 【請求項５】 超音波ホーンの前記他方端において、前
記外殻と結合固定されるブッシングをさらに含み、 前記ブッシングに、前記振動発生源が前記他方端の前記
胴体に当接されるように締付ボルトで締結するために、
前記胴体に前記他方端の側から前記胴体の長手方向に向
けて明けられたネジ穴が形成されていることを特徴とす
る、請求項４記載のワイヤボンディング装置の超音波ホ
ーン。 - 【請求項６】 一方端にキャピラリが取り付けられると
ともに振動発生源が他方端に取り付けられるよう構成さ
れ、前記他方端寄りに設けられたフランジおよび該フラ
ンジと前記一方端との間に前記キャピラリに超音波を効
率よく伝えるために断面積をエクスポネンシャルに変化
させるエクスポネンシャルテーパ部を持つ、ワイヤボン
ディング装置の超音波ホーンにおいて、 前記胴体のうち少なくとも前記エクスポネンシャルテー
パ部の内部には中空部が設けられ、 前記中空部は、少なくとも前記エクスポネンシャルテー
パ部において、前記振動発生源から供給される超音波に
よって前記胴体に発生する節ができる領域以外の領域に
形成され、前記胴体の長手方向に対し垂直な該胴体の断
面の各形状が互いに相似形でないことを特徴とする、ワ
イヤボンディング装置の超音波ホーン。 - 【請求項７】 前記中空部は、前記胴体の長手方向に対
し垂直方向に貫通する縦穴を含む、請求項６記載のワイ
ヤボンディング装置の超音波ホーン。 - 【請求項８】 前記中空部は、前記長手方向に向けて前
記一方端の端面を突き抜ける貫通穴をさらに含む、請求
項７記載のワイヤボンディング装置の超音波ホーン。 - 【請求項９】 前記中空部は、その内部を伝わる音速が
前記胴体とは異なる材質の固体物質で、少なくともその
一部が満たされていることを特徴とする、請求項１から
請求項８のいずれか一項に記載のワイヤボンディング装
置の超音波ホーン。 - 【請求項１０】 前記胴体の材質は、前記固体物質に比
べて剛性が高く、前記固体物質は前記胴体の材料に比べ
て質量の小さい材質を用いることで、互いの縦弾性係数
を異にしていることを特徴とする、請求項９記載のワイ
ヤボンディング装置の超音波ホーン。 - 【請求項１１】 前記胴体の材質および前記中空部を満
たす固体物質の材質のうちの少なくとも一方は、金属を
含む焼成セラミックであることを特徴とする、請求項１
０記載のワイヤボンディング装置の超音波ホーン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9109360A JPH10303240A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | ワイヤボンディング装置の超音波ホーン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9109360A JPH10303240A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | ワイヤボンディング装置の超音波ホーン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303240A true JPH10303240A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14508263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9109360A Pending JPH10303240A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | ワイヤボンディング装置の超音波ホーン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10303240A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6189761B1 (en) | 1999-07-05 | 2001-02-20 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Wire bonding apparatus |
| EP1149655A3 (de) * | 2000-03-02 | 2002-11-20 | Hesse & Knipps GmbH | Ultraschall-Transducer |
| KR100368624B1 (ko) * | 1999-05-28 | 2003-01-24 | 가부시키가이샤 신가와 | 본딩장치의 초음파 트랜스듀서 및 그 제조방법 |
| US6719183B2 (en) | 2001-06-28 | 2004-04-13 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Transducer and a bonding apparatus using the same |
| US6766936B2 (en) | 2001-09-07 | 2004-07-27 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Transducer and a bonding apparatus using the same |
| US6779702B2 (en) * | 2001-06-11 | 2004-08-24 | Nec Electronics Corporation | Wire bonding apparatus with spurious vibration suppressing structure |
| US6845897B2 (en) * | 2001-11-12 | 2005-01-25 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Ultrasonic horn for a bonding apparatus |
| JP2006210534A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 実装工具 |
| JP2010524314A (ja) * | 2007-04-04 | 2010-07-15 | エセック エージー | 超音波トランスデューサ |
| EP3205300A4 (en) * | 2014-11-18 | 2018-05-16 | Olympus Corporation | Vibration-generating unit, vibrating body unit, and ultrasonic treatment tool |
-
1997
- 1997-04-25 JP JP9109360A patent/JPH10303240A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100368624B1 (ko) * | 1999-05-28 | 2003-01-24 | 가부시키가이샤 신가와 | 본딩장치의 초음파 트랜스듀서 및 그 제조방법 |
| US6578753B1 (en) * | 1999-05-28 | 2003-06-17 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Ultrasonic transducer for a bonding apparatus and method for manufacturing the same |
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| US6766936B2 (en) | 2001-09-07 | 2004-07-27 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Transducer and a bonding apparatus using the same |
| US6845897B2 (en) * | 2001-11-12 | 2005-01-25 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Ultrasonic horn for a bonding apparatus |
| KR100531610B1 (ko) * | 2001-11-12 | 2005-11-28 | 가부시키가이샤 신가와 | 와이어본딩장치 |
| JP2006210534A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp | 実装工具 |
| JP2010524314A (ja) * | 2007-04-04 | 2010-07-15 | エセック エージー | 超音波トランスデューサ |
| EP3205300A4 (en) * | 2014-11-18 | 2018-05-16 | Olympus Corporation | Vibration-generating unit, vibrating body unit, and ultrasonic treatment tool |
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