KR100672241B1

KR100672241B1 - 본딩 장치

Info

Publication number: KR100672241B1
Application number: KR1020050083974A
Authority: KR
Inventors: 도루 마에다
Original assignee: 가부시키가이샤 신가와
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2007-01-22
Also published as: KR20060051134A; JP2006100417A; JP4071227B2; TWI335057B; US20060065372A1; TW200627568A; US7405500B2

Abstract

본딩 장치에 있어서, 간단한 구성으로 무반동화를 실현하는 것이다.

와이어 본딩 장치(10)에 있어서, XY테이블용 기부(14) 위에 X테이블(18)이 X방향으로 이동 가능하게 안내되고, 모터용 기부(16) 위에 구동 모터(20)가 탑재된다. 구동 모터(20)의 가동자(22)는 X테이블(18)에 접속된다. 모터 본체부(24)는, 한쌍의 모터 안내부(26)에 의해, 적층체(40)를 통해서 X방향으로 이동 가능하게 안내된다. 적층체(40)는, 스프링 요소와 덤핑 요소를 갖는 점탄성 편평 고무판과, 편평 강성판을 교호로 배치해서 적층한 것으로, 적층면에 수직인 방향에는 강성이 크고, 적층면에 평행한 방향에는 강성이 작아서 점탄성에 의한 복원력과 감쇠력을 갖는다.

본딩 장치, 가동자, 모터 본체부, 안내부, 스프링요소, 댐핑요소, 점탄성 편평 고무판, 편평 강성판, 적층체,

Description

본딩 장치{BONDING APPARATUS}

도 1은 본 발명에 따른 실시형태에 있어서의 와이어 본딩 장치의, 특히 무반동화한 모터 구동장치 주변의 구성을 도시하는 사시도이다.

도 2는 도 1의 평면도이다.

도 3은 도 1의 측면도이다.

도 4는 도 1의 구성에 있어서, 모터 본체부 및 앞쪽의 모터 안내부를 제외했을 때의 모양을 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 실시형태에 있어서의 적층체의 전체 구성을 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 실시형태에 있어서의 와이어 본딩 장치의 작용을 설명하는 도면이다.

(부호의 설명)

10 와이어 본딩 장치 12 가대

14 XY테이블용 기부 16 모터용 기부

18 X테이블 19 테이블 안내부

20 구동 모터 22 가동자

24 모터 본체부 26 모터 안내부

28 가동자 이동로 30 가동코일

32, 32a, 32b, 32c, 32d 자석 34 회전자부

40 적층체 42 하부

44 부착 암 50 점탄성 고무판

52 강성판 54 부착판

본 발명은, 가동자와 모터 본체부를 갖는 본딩용 모터를 가대에 설치하고, 가동자를 구동했을 때에 모터 본체부를 가동자와 반대 방향으로 이동가능하게 하고, 가동자의 구동에 의한 가대에 대한 반력을 제거하도록 하는 본딩 장치에 관한 것이다.

기판에 칩을 위치 결정해서 다이 본딩하는 다이 본딩 장치나, 기판의 리드와 칩의 패드의 사이를 와이어로 접속하는 와이어 본딩 장치 등의 본딩 장치로는, 기판이나 칩, 리드나 패드 등의 위치 결정을 행하면서 본딩 작업이 행하여진다. 이 위치 결정을 위해서 모터 구동장치가 사용되고, 예를 들면 기판 등을 탑재하는 XY테이블 등을 임의의 위치로 이동 구동한다.

이렇게 모터 구동장치를 사용해서 XY테이블 등의 부하를 구동하면, 부하구동의 반력에 의해, 모터 구동장치가 부착되어 있는 본딩 장치의 가대(架臺)에 진동이 미치게 된다. 특히 최근, 정밀하고 고속의 위치 결정이 와이어 본딩 장치 등에 요 구되게 되면, 고속으로 이동하는 XY테이블 등으로부터 발생하는 진동을 어떻게 작게 할지가 문제된다.

특허문헌1에는, 본딩 장치 등의 반도체 제조장치에 사용할 수 있고, 모터에 의해 구동체를 구동하는 모터 구동장치의 무반동화가 개시되어 있다. 여기에서는, 모터 본체와 구동체를 동일 구동축 방향으로 이동 가능하게 하고서 가대에 설치하고, 구동체를 구동했을 때에 모터 본체가 구동체와 반대 방향으로 움직이도록 하여, 구동체의 구동에 의한 반력이 제거된다. 또한, 이 예에서는, 모터 본체의 이동을 안내하기 위해서 2개 1쌍의 평행 가이드 레일이 가대와 모터 본체의 사이에 설치된다. 또, 구동체와 반대 방향으로 이동한 모터 본체는, 나중에 원래의 위치에 되돌려진다.

[특허문헌1] 일본특허 제2981999호 공보

이러한 무반동화된 모터 장치로는, 특허문헌1에 나타나 있는 바와 같은 2개 1쌍의 평행 가이드 레일과 같이, 모터 본체의 자중을 지지하고, 그 이동방향도 규제하기 위한 기구가 필요하다. 이 때문에, 2개의 가이드 레일을 부착할 수 있는 가대의 면의 평탄도나 평행도 등의 기하학적 공차에 정밀도가 요구된다. 또 그것들의 조립 시에 생기는 비뚤어짐이나, 장치 설치시의 비뚤어짐, 더욱이 장치 가동시에 있어서의 열적 비뚤어짐 등에 의해, 모터 본체의 이동이 원활해 지지 않을 수 있다.

이렇게, 종래 기술에서 본딩 장치를 무반동화하기 위해서는, 모터 본체의 이 동의 안내기구에 정밀도가 요구되고, 조립조정 등도 번거로워서, 코스트가 높아진다.

본 발명의 목적은, 간단한 구성으로 무반동화를 가능하게 하는 본딩 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 본딩 장치는, 가동자와 모터 본체부를 갖는 본딩용 모터를 가대에 설치하고, 가동자를 구동했을 때에 모터 본체부를 가동자와 반대 방향으로 이동가능하게 하고, 가동자의 구동에 의한 가대에 대한 반력을 제거하도록 하는 본딩 장치에 있어서, 모터 본체부의 이동을 안내하는 안내부와, 모터 본체부와 안내부의 사이에 설치되어, 스프링 요소와 덤핑 요소를 갖는 점탄성 편평 고무판과, 편평 강성판을 교호로 배치하고, 마주 보는 면끼리를 고정해서 복수단 적층한 적층체이며, 적층체의 최외측의 한쪽의 면과 다른쪽의 면과의 사이에 외력이 가해졌을 때에, 적층면에 수직인 방향에는 강성이 크고, 적층면에 평행한 방향에는 강성이 작아서 점탄성에 의한 복원력과 감쇠력을 갖고, 모터 본체부의 이동방향에 평행하게 적층면을 배치해서, 한쪽의 면이 모터 본체부에, 다른쪽의 면이 안내부에, 각각 부착할 수 있는 복수의 적층체를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 본딩 장치에 있어서, 모터 본체부는, 양측면의 각각에, 그 이동방향과 평행한 벽면을 포함하는 모터측 부착부를 갖고, 안내부는, 모터 본체부의 양측면의 각각 마주 보는 부분에, 모터측 부착부에 대응하고, 모터 본체부의 이동방향과 평행한 벽면을 포함하는 안내측 부착부를 갖고, 각 적층체는, 한쪽 의 면이 모터측 부착부에, 다른쪽의 면이 안내측 부착부에, 각각 부착할 수 있는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 따른 본딩 장치에 있어서, 적층체를 모터 본체부에 누르고, 적층면에 수직인 방향의 강성을 더욱 크게 하는 가압수단을 갖추는 것이 바람직하다.

또, 점탄성 고무판은, 실리콘계 고무 또는 스티렌계 고무의 갤재(材)로부터 구성되는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 따른 본딩 장치에 있어서, 복수의 적층체는, 모터 본체부의 양측면상에서 모터 본체부의 중심(重心)을 포함하는 수평면 내의 위치, 또한 중심을 포함하는 모터 본체부의 이동방향과 일치하는 축에 대하여 대칭의 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 따른 본딩 장치에 있어서, 가대에 설치되어, 모터 본체부를 지지해서 이동시키는 복수의 구름체를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 의해, 모터 본체부와 안내부의 사이에, 점탄성 고무판과 강성판을 포갠 적층체가 설치된다. 편평한 점탄성 고무판의 상하면에 평행하게 힘을 가하면, 상하면 방향에 상당한 점탄성 전단변형이 생긴다. 이 때, 점탄성 고무판의 상하면에 수직으로 힘을 가하면, 상하면에 수직방향으로 인장압축변형이 생기지만, 점탄성 고무판의 두께가 적당히 엷으면, 그 변형량은 무시할 수 있는 정도로 작게 할 수 있다. 즉, 적당히 엷은 편평 점탄성 고무판은, 상하면에 힘을 가했을 때, 상하면에 수직인 방향에는 강성이 크고, 상하면에 평행한 방향에는 강성이 작아서 점탄성에 의한 복원력과 감쇠력을 갖는다. 1매의 점탄성 고무판에서의 점탄성 전단변형이 작아도, 점탄성 고무판과 강성판을 복수단 적층하는 것으로, 적당한 변형량을 얻을 수 있다.

따라서, 이 적층체의 적층면을 모터 본체부의 이동방향에 평행하게 해서 안내부와 모터 본체부의 사이에 배치하는 간단한 구성에 의해, 모터 본체부의 이동을, 이동방향에 수직인 방향에는 이동을 규제하고, 이동방향에는 적층체의 허용 비뚤어짐의 범위내에서 자유롭게 이동가능하게 할 수 있다. 또한 적층체의 점탄성에 의해, 모터 본체부의 운동에 덤핑 효과가 작용하고, 불필요한 진동을 억제한다. 또, 점탄성의 복원력에 의해, 모터 본체부를, 이동전의 원래의 위치에 복원할 수 있다.

또, 모터 본체부의 양측면의 모터측 부착부와, 이것에 대응하는 안내측 부착부의 사이에 적층체를 배치하므로, 간단한 구성으로, 모터 본체부를 구동체와 반대 방향으로 이동하는 것을 안내할 수 있다.

또, 적층체를 모터 본체부에 누르는 가압수단을 구비하므로, 점탄성 고무판의 판두께가 두껍고, 점탄성 고무판의 상하면에 수직방향에 생기는 인장압축변형이 커질 때라도, 누름에 의한 예압으로 그 인장압축변형을 무시할 수 있는 정도로 적게 할 수 있다. 따라서, 점탄성 고무판의 두께에 따라, 간단한 구성으로, 상하면에 수직인 방향에는 강성이 충분히 크고, 상하면에 평행한 방향에는 강성이 충분히 작아서 점탄성에 의한 복원력과 감쇠력을 갖는 적층체로 할 수 있다.

또, 점탄성 고무판으로서 실리콘계 고무 또는 스티렌계 고무의 갤재를 사용 하므로, 복잡한 점탄성 발생기구를 사용하지 않고, 이것을 적당한 단수로 적층하는 간단한 구성으로, 원하는 점탄성 특성을 얻을 수 있다.

또, 모터 본체부의 양측면상에서 모터 본체부의 중심을 포함하는 수평면 내의 위치, 또한 중심을 포함하는 모터 본체부의 이동방향과 일치하는 축에 대하여 대칭의 위치에 적층체가 배치되므로, 적층체가 발생하는 복원력이나 감쇠력이 불필요한 토크를 만들어 내는 것을 억제할 수 있다.

또, 구름체를 설치함으로써, 모터 본체부의 자중을 지지하면서, 모터 본체부가 스무스하게 이동할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 본딩 장치에 의하면, 간단한 구성으로 무반동화를 실현할 수 있다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하에 도면을 사용해서 본 발명에 따른 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 이하에서는 본딩 장치로서 와이어 본딩 장치를 사용하여 설명하지만, 기타의 본딩 장치, 예를 들면 다이 본딩를 행하는 다이 본딩 장치, 페이스 다운 본딩 장치, 또는, 칩 위에 더욱 별도의 칩을 적층하는 스택 IC에 있어서의 와이어 본딩 장치 등 이라도 된다. 또한 가동자에 의해 구동되는 것으로서 XY테이블을 설명하지만, 그 이외의 본딩 장치에 사용할 수 있는 이동체, 예를 들면,본딩 툴 등이라도 된다.

도 1은, 와이어 본딩 장치(10)에 있어서, 특히 무반동화한 모터 구동장치 주변의 구성을 도시하는 사시도이다. 도 2는 그 평면도, 도 3은 그 측면도이다. 와 이어 본딩 장치(10)에 있어서, 가대(12) 위에 XY테이블용 기부(14)와 모터용 기부(16)가 고정해서 설치된다. XY 테이블용 기부(14) 위에는 XY테이블이 탑재되지만, 도 1에서는, 그중의 X테이블(18)만이 도시되어 있다. X테이블(18)은, XY테이블용 기부(14)위에서 도 1에 도시하는 X방향으로 이동 가능하게 안내된다. 모터용 기부(16) 위에는 구동 모터(20)가 탑재된다. 구동 모터(20)는 가동자(22)와 모터 본체부(24)로 구성되고, 가동자(22)는 X테이블(18)에 접속된다. 모터 본체부(24)는, 모터용 기부(16)에 부착된 한 쌍의 모터 안내부(26)에 의해, 적층체(40)를 통해서 X방향으로 이동 가능하게 안내된다.

X테이블(18)은, 대략 구형형상의 평판으로, 그 위에 도시되지않은 Y테이블을 탑재해서, 그것과 함께 XY테이블을 구성하는 이동 테이블이다. 이러한 X테이블(18)은, 예를 들면 금속판을 가공해서 얻을 수 있다.

또한, 도시되지않은 Y테이블은, 이것도 도시되지 않은 별도의 구동 모터에 의해 Y방향으로 이동 구동된다. 따라서, XY테이블은, X방향으로 이동가능한 X테이블(18) 위에 Y방향으로 이동가능한 Y테이블이 적층되어 배치되고, 상부의 Y테이블에는 본딩 헤드부가 탑재된다. 그리고 XY테이블을 도 2에 도시하는 XY방향으로 이동 구동하는 것으로, 본딩 헤드부를 XY평면 내의 임의의 위치에 이동시켜서 위치 결정을 행할 수 있다.

XY 테이블용 기부(14)의 상부와 X테이블(18)과의 사이에 설치되는 테이블 안내부(19)는, XY테이블용 기부(14) 위에서 X테이블(18)을 X방향으로 이동 가능하게 안내하는 기능을 갖는 한 쌍의 직선 구름 안내기구이다. 테이블 안내부(19)는, XY 테이블용 기부(14)의 상부에 배치되는 1조의 V홈 가이드부와, X테이블(18)에 배치되는 1조의 V홈 가이드부와, 이들 V홈의 사이에 배치되는 구름용의 복수의 회전자부로 구성된다. 여기에서, XY테이블용 기부(14)의 상부에 있어서의 1조의 V홈 가이드부는, X방향에 평행해서, V홈의 개구를 대향하고, X테이블(18)의 폭에 대응하는 간격을 두고 배치된다. 또한 X테이블(18)에 있어서의 1조의 V홈 가이드부는, X테이블(18)의 폭을 형성하는 1조의 주변의 각각 V홈의 개구를 외측을 향해서 배치된다. 이러한 V홈 가이드부는, 공구강 등의 강성이 높은 금속재료를 가공해서 정확한 형상의 V홈을 형성하고, 필요하다면 적당한 내마모성의 표면 처리를 실시해서 얻을 수 있다. 얻어진 V홈 가이드부는, 나사 멈춤 등의 적당한 고정수단으로, 상기의 배치를 따라서 XY테이블용 기부(14)의 상부 및 X테이블(18)에 부착되어 있다.

구동 모터(20)는, 상기한 바와 같이 가동자(22)와 모터 본체부(24)로부터 이루어지고, 와이어 본딩 장치(10)의 도시되지않은 제어부의 제어 하에서, 가동자(22)에 접속된 X테이블(18)을 X방향으로 이동 구동하는 구동장치이다.

가동자(22)는, 도 2, 도 3에 나타나 있는 바와 같이 가동코일(30)을 구비하는 부재로서, 그 일단은, X테이블(18)에 접속된다. 가동코일(30)은, 도 2에 도시하는 XY평면 내에서 적당한 권수로 권회되고, 그 권회 형상은, X방향에 평행한 성분과 Y방향에 평행한 성분을 조합시킨 대략 구형형상이 바람직하다. 가동코일(30)은, 도시되지않은 모터 구동회로에 접속되어 구동 전류가 공급된다. 구동 전류의 방향은, X테이블(18)의 이동방향에 따라 변경된다.

모터 본체부(24)는, 가동자(22)에 대응하고, 무반동방식이 아닌 모터의 경우 에는 고정자라고 불리는 것으로, 가동코일(30)에 자장을 공급하는 자석(32)을 구비한다. 즉, 모터 본체부(24)는, 전체로서는 대략 직방체형상을 갖고, 가동자(22)가 이동하는 공간의 가동자 이동로(28)가 X방향을 따라 관통하고 있다. 자석(32)은, 가동자 이동로(28)의 천장측과 바닥측에 각각 2개씩, 가동자 이동로(28)의 입구측과 출구로 나누어서, 가동코일(30)의 권회가 Y방향이 되는 위치에 각각 배치된다.

도 3에서는, 4개의 자석(32)이 구별해서 도시되어 있으므로, 여기에서는 자석(32a, 32b, 32c, 32d)으로 부호를 붙인다. 자석(32a, 32b)은 가동자 이동로(28)의 입구측에, 자석(32c, 32d)는 가동자 이동로(28)의 출구측에 각각 배치되어, 별도의 견해에서는 자석(32a, 32c)은 가동자 이동로(28)의 천장측에, 자석(32b, 32d)은 가동자 이동로(28)의 바닥측에 각각 배치된다. 자석(32)은 영구자석으로, 가동자 이동로(28)의 안쪽에 향하는 면의 극성은, 자석(32a, 32d)이 같아서, 이것과 반대인 극성을 자석(32b, 32c)이 갖는다. 즉, 입구측의 1조의 자석(32a, 32b)에서 형성되는 자장의 방향과, 출구측의 1조의 자석(32c, 32d)에서 형성되는 자장의 방향과는, 서로 역으로 되도록 배치된다. 또한, 각 자석(32)은, 극성에 따라 방향을 바꾼 사선을 붙여서 도시했지만, 도 3에 있어서는 적층체(40)와의 위치관계를 도시하기 위해서, 일부 사선을 생략했다.

이러한 배치에 의해, 가동코일(30)에 전류가 흐르면, 그 권회의 Y방향의 부분에 흐르는 전류와, 이것에 직교하는 Z방향의 쇄교(鎖交) 자속과의 사이의 상호 작용에 의해, X방향의 구동력이 발생하고, 그 방향은, 가동코일(30)의 입구측의 Y방향 권회부분과 출구측의 Y방향 권회부분에서 같아지고, 더불어 가동자(22)가 X방 향으로 이동 구동된다.

모터 본체부(24)는, 가동자(22)가 X방향으로 이동 구동되면, 그 반력을 받는다. 자세하게는, 가동코일(30)이 쇄교 자속과의 협동작용에 의해 X방향에 구동력을 받는 것과 동일하게, 그 구동력과 대향하여 같은 크기의 반력을 자석(32)이 받는다. 모터 본체부(24)는, 이 반력에 의해, 가동자(22)의 이동방향과 역방향으로 이동한다.

그런데, 모터 본체부(24)의 질량은, 본래의 이동구동되는 부분, 즉, 가동자(22) 및 X테이블(18) 및 필요할 경우 도시되지않은 Y테이블이나 본딩 헤드부 등을 모두 맞춘 질량에 비해, 충분히 크게 설정된다. 예를 들면, 모터 본체부(24)의 질량은, 가동자(22) 등의 이동구동 부분의 전 질량에 대하여, 그 5배 이상으로 설정된다. 따라서, 모터 본체부(24)가 역방향으로 이동하는 가속도, 속도는, 가동자(22) 등의 이동하는 가속도, 속도보다 각별히 작고, 그 부분은 제어에 의해 보상할 수 있으므로, 모터 본체부(24)가 역방향으로 이동해도, 가동자(22)는 X테이블(18)을 원하는 위치로 이동 구동시킬 수 있다.

모터용 기부(16)에 설치되는 회전자부(34)는,, Y축주변으로 회전가능한 구름 부재에서, 모터 본체부(24)의 자중을 지지하고, X방향으로 구름 이동시키는 기능을 갖는다. 도 4는, 도 1의 구성에 있어서, 모터 본체부(24) 및 앞쪽의 모터 안내부(26)를 제외했을 때의 모양을 도시한 도면으로, 회전자부(34)가 3개 배치되는 것이 도시되어 있다. 회전자부(34)의 배치는, 모터 본체부(24)의 중심위치를 3개의 회전자부(34)가 만드는 평면에 투영했을 때에, 3개의 회전자부(34)가 만드는 삼각형 안에 중심의 투영점이 들어 있을 필요가 있다. 이것은 모터 본체부(24)가 이동했을 경우에도 성립될 필요가 있다.

모터용 기부(16)에 부착할 수 있는 1쌍의 모터 안내부(26)와, 모터 안내부(26)의 선단에 부착할 수 있는 적층체는, 모터 본체부(24)의 이동을 X방향으로 안내하는 기능을 갖는다.

1쌍의 모터 안내부(26)는, 하부(42)에서 서로 접속되는 2개의 부착 암(44)을 갖는 부재에서, 부착 암(44)의 선단에 각각 적층체(40)를 부착할 수 있고, 하부(42)에 있어서 모터용 기부(16)에 고정된다. 1쌍의 모터 안내부(26)의 부착하는 방법은 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 대략 직방체의 모터용 기부(16)의 XZ면에 평행한 2개의 면의 각각에 각 모터 안내부(26)의 하부(42)를 부착할 수 있다. 그리고, 각 부착 암(44)의 선단에 부착할 수 있는 적층체(40)의 Z방향의 중심위치가, 모터 본체부(24)의 중심(G)을 포함하는 수평면 내에 포함되도록 위치 결정되어서 부착할 수 있다. 이렇게 하는 것으로, 적층체(40)의 점탄성에 의한 복원력, 또는 감쇠력에 기인해서 모터 본체부(24)에 불필요한 회전 토크가 부여되는 것을 억제할 수 있다.

각 모터 안내부(26)는, 적층체(40)를 모터 본체부(24)를 향해서 누르도록 가압된다. 이 가압력은, 모터 안내부(26)의 하부(42)로부터 뻗은 부착 암(44) 자체의 캔틸레버 보의 탄성에서 얻어도 좋고, 별도 설치하는 스프링 부재에 의해 얻어도 좋다.

적층체(40)는, 모터 본체부(24)와 모터 안내부(26)의 사이에 설치되고, 모터 본체부(24)를 X방향으로 이동 가능하도록 해서 Y 방향으로는 이동을 구속하는 기능을 갖는 부재이다. 구체적으로는, 스프링 요소와 덤핑 요소를 갖는 점탄성 고무판과, 강성판을 교호로 배치하고, 마주 보는 면끼리를 고정해서 복수단 적층한 것이다. 도 5에 적층체(40)의 전체 구성을 도시한다. 적층체(40)는, 대략 구형의 편평한 점탄성 고무판(50)과, 이것과 거의 같은 대략 구형의 편평한 강성판(52)을 교호로 적층하고, 적당한 부착판(54)에 부착한 것이다. 이 예에서는, 점탄성 고무판(50)이 8개, 강성판이 7개 사용되어 있다.

편평 점탄성 고무판(50)은, 실리콘계 갤재 또는 스티렌계 갤재의 박판을 대략 구형으로 절단한 것이다. 1매의 편평한 점탄성 고무판(50)의 특성에 주목하면, 그 상하면에 평행하게 힘을 가하면, 상하면 방향에 상당한 점탄성 전단변형이 생긴다. 또, 점탄성 고무판(50)의 상하면에 수직으로 힘을 가하면, 상하면에 수직방향으로 인장압축변형이 생기지만, 점탄성 고무판(50)의 두께가 적당히 엷으면, 그 변형량은 무시할 수 있는 정도로 작게 할 수 있다. 즉, 적당히 엷은 편평 점탄성 고무판(50)은, 상하면에 힘을 가했을 때, 상하면에 수직인 방향에는 강성이 크고, 상하면에 평행한 방향에는 강성이 작아서 점탄성에 의한 복원력과 감쇠력을 갖는다. 이러한 특성을 갖는 실리콘계 갤재로서는, 갤테크니컬사의 θ갤(상품명)의 형식번호θ일5를 사용할 수 있고, 스티렌계 갤재로서는, 기타가와공업사의 KG갤(상품명)을 사용할 수 있다.

강성판(52)은, 1장의 점탄성 고무판(50)에서의 점탄성 전단변형이 작을 때에, 이것을 적층해서 적당한 크기의 변형량으로 하기 위해서, 포갤 수 있는 점탄성 고무판(50)의 사이에 삽입해서, 각 점탄성 고무판(50)의 변형을 면 방향의 점탄성 전단변형만에 구속하는 기능을 갖는 부재이다. 이러한 강성판으로서는, 구리, 알루미늄, 철 등의 금속판 외에, 적당한 강성을 갖는 플라스틱재료, 예를 들면 ABS수지, 폴리 카보네이트 수지를 재료로서, 절단 등의 가공에 의해, 적당한 형상으로 한 것을 사용할 수 있다.

점탄성 고무판(50)과 강성판(52)과의 사이는, 마주 보는 면끼리 확실히 고정된다. 고착에는, 예를 들면 양면점착테이프 등의 적당한 접착재를 사용할 수 있다. 또한 점탄성 고무판(50)의 편평면에 미리 접착재를 혼련해서, 또는 굳혀서 부착해 둘 수도 있다.

적층체(40)의 치수의 일례를 말하면, 점탄성 고무판(50)은, 상기의 재료를 사용하여, 약35mm× 약20mm, 두께 약1mm, 강성판(52)은, 점탄성 고무판(50)과 같은 크기 또는 큰 치수가 바람직하고, 두께는 재료에 따라 다르지만 강성이 충분한 정도의 두께를 요한다. 또한, 이러한 치수는, 와이어 본딩 장치(10)의 작업속도 등의 성능, XY테이블이나 구동 모터(20)의 질량을 포함하는 구성 등에 의해 상당히 달라지므로, 어디까지나 1예에 지나지 않고, 개개의 와이어 본딩 장치(10)의 설계 중에서, 적당한 형상, 치수, 적층체(40)의 수, 배치 등을 선택할 수 있다.

부착판(54)은, 적층체(40)를 모터 본체부(24), 모터 안내부(26)에 부착하기 쉽게 하기 위한 것으로, 도 5에서는, 부착용의 구멍이 설치되어 있다. 부착판(54)은, 적층체(40)의 양측에 각각 형성해도 되고, 또한 생략해서, 적층체(40)를 직접 모터 본체부(24), 모터 안내부(26)에 부착해도 좋다.

적층체(40)의 모터 본체부(24), 모터 안내부(26)에의 부착방향은, 모터 본체부(24)의 이동방향에 평행하게 적층면을 배치해서 행하여진다. 그리고 적층체(40)의 상하면 중에서, 한쪽 면측이 모터 본체부(24)에, 다른쪽의 면측이 모터 안내부(26)에, 합계 4개가 각각 부착될 수 있다. 도 1의 경우에서는, 모터 본체부(24)도 모터용 기부(16)도 대략 직방체에서, 게다가 각각 XZ면에 평행한 면을 갖고, 모터 안내부(26)는 모터용 기부(16)의 XZ면에 평행한 면에 부착할 수 있으므로, 모터 안내부(26)의 부착 암(44)의 선단에 있어서의 적층체 부착부도 XZ면에 평행하다. 따라서, 모터 본체부(24)의 XZ면에 평행한 면에 적층체(40)의 일방의 면측을 고착에 의해 부착, 모터 안내부(26)의 부착 암(44)의 선단에 있어서의 XZ면에 평행한 면에 적층체(40)의 다른쪽의 면측을 고착에 의해 부착한다.

가령, 모터 본체부(24)가 대략 직방체가 아니고, 또는 모터 본체부(24)의 이동방향에 평행한 면을 갖지 않고 있을 때는, 모터 본체부(24)의 외형에, 모터 본체부(24)의 이동방향에 평행한 벽면을 형성하고, 그것을 모터측 설치면으로 해서 이것에 적층체(40)의 한쪽의 면측을 부착할 수 있다. 마찬가지로, 모터 안내부(26)의 부착 암(44)이, 모터 본체부(24)의 이동방향에 평행한 면을 갖지 않고 있을 때는, 부착 암(44)의 선단에, 모터 본체부(24)의 이동방향에 평행한 벽면을 형성하고, 그것을 안내측 부착면으로 하고, 적층체(40)의 다른쪽의 면측을 부착할 수 있다. 이 경우의 모터 본체부(24)의 이동방향에 평행한 면은, 도 1에서 설명한 XZ면에 평행한 면이 아니어도 좋다.

상기 구성의 와이어 본딩 장치(10)의 작용을, 도 6의 4개의 도면을 사용하여 설명한다.

도 6(a)로부터 (b)는, 가동자(22)가 모터 본체부(24)로부터 구동력을 받았을 때의 가동자(22), 모터 본체부(24), 적층체(40)의 움직임의 모양을 도시하는 것으로, 도 6(d)는, 도 6(c)의 움직임의 나중에, 모터 본체부(24)와 적층체(40)가 원래의 위치에 복귀하는 모양을 도시한 도면이다. 어느 도면도, 평면도로서, 도 1 내지 도 3에서 공통인 요소에는 동일의 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다.

도 6(b)가, 소위 중립상태에서, 모터 본체부(24)와 가동자(22)의 사이에 구동력이 발생하지 않는다. 이 때, 적층체(40)도 중립상태에 있다. 이 상태로부터, 도시되지않은 와이어 본딩 장치(10)의 제어부보다, 모터 본체부(24)에, 구동 신호가 공급되어서, 가동자(22)가 이동구동된다.

도 6(a)는, 가동자(22)가 모터 본체부(24)보다 +X방향의 이동구동을 받았을 때이다. 이 때, 가동자(22)는 +X방향으로 이동하지만, 그것과 함께, 모터 본체부(24)는 -X방향의 반력을 받고, 도시되지않은 회전자부(34) 위를 -X방향으로 이동한다. 이 때, 모터 안내부(26)와 모터 본체부(24)의 사이에 부착되어 있는 적층체(40)는, 도 6(a)에 나타나 있는 바와 같이, 한쪽의 면은 모터 본체부(24)와 함께 -X방향으로 이동하고, 다른쪽의 면은 가대와 고정관계에 있는 모터 안내부(26)에 고정되어서 움직이지 않는다. 이렇게, 적층체(40)에 있어서 최외측의 일방의 면과 다른쪽의 면과의 사이에 외력이 가해진 상태가 되므로, 적층체(40)는, -X방향으로 강성이 작고, 모터 본체부(24)를 -X방향으로 이동 가능하게 안내하고, 이것에 수직인 다른 방향, 예를 들면 이동방향에 대하여 상하방향 및 좌우측 방향에는 강성이 커서, 모터 본체부(24)의 이동을 구속한다. 따라서, 모터 본체부(24)는, 적층체(40)의 점탄성력을 통해서, 가대와 고정관계에 있는 모터 안내부(26)에 안내되어서, -X방향으로 이동한다. 이렇게, 모터 본체부(24)가 받는 반력은, 모터 본체부(24)의 일방향의 이동에 의해 풀리고, 모터 안내부(26)로부터 점탄성에 의한 영향을 받을 뿐으로, 가대에는 대부분 반력의 영향이 미치지 못한다.

도 6(c)는, 가동자(22)가 모터 본체부(24)보다 -X방향의 이동구동을 받았을 때이며, 도 6(a)와 역으로, 가동자(22)는 -X방향으로 이동하고, 그것과 함께, 모터 본체부(24)는 +X방향의 반력을 받고, 도시되지않은 회전자부(34) 위를 +X방향으로 이동한다. 그리고, 적층체(40)는, +X방향으로 강성이 작고, 모터 본체부(24)를 +X방향으로 이동 가능하게 안내하고, 이것에 수직인 다른 방향, 예를 들면 이동방향에 대하여 상하방향 및 좌우방향에는 강성이 크고, 모터 본체부(24)의 이동을 구속한다. 따라서, 모터 본체부(24)는, 적층체(40)의 점탄성력을 통해서, 가대와 고정관계에 있는 모터 안내부(26)에 안내되어서, +X방향으로 이동하고, 가대에는 반력의 영향이 대부분 미치지 못한다.

도 6(a),(c)에 나타나 있는 바와 같이, 적층체(40)는, 가대에 고정위치에 있는 모터 안내부(26)의 부착위치와, X방향으로 이동하는 모터 본체부(24)의 부착위치의 사이에서, 점탄성에 의한 변위가 생긴다. 따라서, 모터 본체부(24)의 X방향의 운동은, 적층체(40)의 점탄성 특성에 의존해서, 복원력과 덤핑 효과를 따른 것이 된다. 도 6(d)는, 도 6(c)의 상태, 즉 가동자(22)가 모터 본체부(24)로부터 구동력을 받아, 가동자(22)가 -X방향으로 운동하고, 모터 본체부(24)가 +X방향으로 운동을 시작하고 나서부터 충분히 시간이 경과했을 때의 모양을 도시한 도면이다. 가동자(22)는, 도시되지않은 제어부의 제어 하에서 소정의 위치로 이동하고 있다. 모터 본체부(24)는, 도 6(c)에서 나타나 있는 바와 같이 일단 +X방향으로 이동하고, 반력을 풀어준 뒤, 적층체(40)의 스프링 요소에 의해, 다시 원래의 위치에 복귀하려고 한다. 그리고, 충분한 시간경과 후, 도 6(d)에 나타나 있는 바와 같이, 모터 본체부(24)는 원래의 중립상태에 되돌아 오고, 적층체(40)도 중립상태가 된다.

상기에 있어서, 모터 본체부(24)의 바닥면과 모터용 기부(16)의 사이는 회전자부(34)를 설치했지만, 회전자부(34) 대신에, 적층체(40)를 모터 본체부(24)의 바닥면과 모터용 기부(16)와의 사이에 형성해도 된다.

이렇게, 스프링 요소와 덤핑 요소를 갖는 적층체를 가대와 모터 본체부의 사이에 마련하는 간단한 구성으로, 가동자(22)의 이동 구동과 반대 방향으로 모터 본체부를 점탄성력의 하에서 이동시켜서, 가동자(22)의 이동구동에 의한 반력이 가대에 영향을 주지 않도록 할 수 있고, 또한, 점탄성력의 하에서 모터 본체부를 원래의 위치에 복귀시킬 수 있다.

또, 적층체를 모터 본체부에 누르는 가압수단을 구비하므로, 점탄성 고무판의 판두께가 두껍고, 점탄성 고무판의 상하면에 수직방향에 생기는 인장압축변형이 커질 때라도, 누름에 의한 예압으로 그 인장압축변형을 무시할 수 있는 정도로 적게 할 수 있다. 따라서, 점탄성 고무판의 두께에 따라, 간단한 구성으로, 상하면 에 수직인 방향에는 강성이 충분히 크고, 상하면에 평행한 방향에는 강성이 충분히 작아서 점탄성에 의한 복원력과 감쇠력을 갖는 적층체로 할 수 있다.

또, 점탄성 고무판으로서 실리콘계 고무 또는 스티렌계 고무의 갤재를 사용하므로, 복잡한 점탄성 발생기구를 사용하지 않고, 이것을 적당한 단수로 적층하는 간단한 구성으로, 원하는 점탄성 특성을 얻을 수 있다.

Claims

가동자와 모터 본체부를 갖는 본딩용 모터를 가대에 설치하고, 가동자를 구동했을 때에 모터 본체부를 가동자와 반대 방향으로 이동가능하게 하고, 가동자의 구동에 의한 가대에 대한 반력을 제거하도록 하는 본딩 장치에 있어서,

모터 본체부의 이동을 안내하는 안내부와,

모터 본체부와 안내부의 사이에 설치되고, 스프링 요소와 덤핑 요소를 갖는 점탄성 편평 고무판과, 편평 강성판을 교호로 배치하고, 마주 보는 면끼리를 고정해서 복수단 적층한 적층체이며, 적층체의 최외측의 한쪽의 면과 다른쪽의 면과의 사이에 외력이 가해졌을 때에, 적층면에 수직인 방향에는 강성이 크고, 적층면에 평행한 방향에는 강성이 작아서 점탄성에 의한 복원력과 감쇠력을 갖고, 모터 본체부의 이동방향에 평행하게 적층면을 배치해서, 한쪽의 면이 모터 본체부에, 다른쪽의 면이 안내부에, 각각 부착할 수 있는 복수의 적층체를 구비하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
제 1 항에 있어서,

모터 본체부는, 양측면의 각각에, 그 이동방향과 평행한 벽면을 포함하는 모터측 부착부를 갖추고,

안내부는, 모터 본체부의 양측면의 각각에 마주 보는 부분에, 모터측 부착부에 대응하고, 모터 본체부의 이동방향으로 평행한 벽면을 포함하는 안내측 부착부 를 갖추고,

각 적층체는, 한쪽의 면이 모터측 부착부에, 다른쪽의 면이 안내측 부착부에, 각각 부착할 수 있는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

적층체를 모터 본체부에 누르고, 적층면에 수직인 방향의 강성을 더욱 크게 하는 가압수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

점탄성 고무판은, 실리콘계 고무 또는 스티렌계 고무의 갤재로 구성되는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
제 2 항에 있어서,

복수의 적층체는, 모터 본체부의 양측면 상에서 모터 본체부의 중심을 포함하는 수평면 내의 위치, 또한 중심을 포함하는 모터 본체부의 이동방향과 일치하는 축에 대하여 대칭의 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

가대에 설치되고, 모터 본체부를 지지해서 이동시키는 복수의 구름체를 구비하는 것을 특징으로 하는 본딩 장치.