KR20200103820A

KR20200103820A - Actuator and wire bonding device

Info

Publication number: KR20200103820A
Application number: KR1020207022535A
Authority: KR
Inventors: 요헤이 우치다; 나오야 타이라
Original assignee: 가부시키가이샤 신가와
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2020-09-02
Also published as: CN111656502B; TW201939627A; WO2019151340A1; JP7002148B2; TWI722376B; KR102420211B1; CN111656502A; JPWO2019151340A1

Abstract

액추에이터(13)는 한 쌍의 리니어 모터(22A, 22B)와, 한 쌍의 리니어 모터(22A, 22B)가 발생시키는 힘의 방향과 크기를 제어하는 제어 장치(27)와, 한 쌍의 리니어 모터(22A, 22B)에 건너 걸쳐진 캐리지(26)를 갖춘다. 제어 장치(27)는 일방의 리니어 모터(22A)가 발생시키는 힘의 방향과, 타방의 리니어 모터(22B)가 발생시키는 힘의 방향을 일치시킴으로써, 캐리지(26)를 병진시킨다. 제어 장치(27)는 일방의 리니어 모터(22A)가 발생시키는 힘의 방향과, 타방의 리니어 모터(22B)가 발생시키는 힘의 방향에 대하여 반대방향으로 함으로써, 캐리지(26)를 회전시킨다.The actuator 13 includes a pair of linear motors 22A and 22B, a control device 27 that controls the direction and magnitude of the force generated by the pair of linear motors 22A and 22B, and a pair of linear motors. It is equipped with a carriage 26 that spans across (22A, 22B). The control device 27 translates the carriage 26 by matching the direction of the force generated by one linear motor 22A with the direction of the force generated by the other linear motor 22B. The control device 27 rotates the carriage 26 by making the direction of the force generated by one linear motor 22A and the direction of the force generated by the other linear motor 22B be opposite.

Description

Actuator and wire bonding device

본 개시는 액추에이터 및 와이어 본딩 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to actuators and wire bonding devices.

특허문헌 1은 와이어 본딩 장치를 개시한다. 와이어 본딩 장치는 본딩 툴인 캐필러리를 가진다. 와이어 본딩 장치는 당해 캐필러리를 사용하여 와이어에 대하여 열 혹은 초음파 진동 등을 부여함으로써, 전극에 와이어를 접속한다.Patent Document 1 discloses a wire bonding device. The wire bonding device has a capillary that is a bonding tool. The wire bonding apparatus connects the wire to the electrode by applying heat or ultrasonic vibration to the wire using the capillary.

일본 특개 2018-6731호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-6731

특허문헌 1이 개시하는 와이어 본딩 장치와 같은 제조 장치는 복수의 이동 기구를 요한다. 예를 들면, 제조 장치의 동작은 처리 대상이 되는 피처리 부품의 이동과, 피처리 부품에 대한 툴의 이동을 포함한다. 따라서, 제조 장치는 피처리 부품 및 툴의 각각에 요구되는 이동 태양을 실현하기 위한 액추에이터를 요한다.A manufacturing apparatus such as the wire bonding apparatus disclosed in Patent Document 1 requires a plurality of moving mechanisms. For example, the operation of the manufacturing apparatus includes movement of a part to be processed to be processed and movement of a tool with respect to the part to be processed. Therefore, the manufacturing apparatus requires an actuator for realizing the moving aspect required for each of the part to be processed and the tool.

제조 장치의 분야에서는, 고기능화가 검토되고 있다. 고기능화에 의하면, 요구되는 이동 태양이 증가한다. 또한, 요구되는 이동 태양은 복잡하게 된다. 그 결과, 이동 태양마다 액추에이터를 준비할 필요가 생기므로, 이동 태양이 증가할 때마다 액추에이터의 수도 증가해 버린다.In the field of manufacturing equipment, high functionality is being studied. With higher functionality, the required mobility increases. In addition, the required mobility aspect becomes complex. As a result, since it is necessary to prepare an actuator for each moving mode, the number of actuators increases each time the number of moving modes increases.

그래서 상기의 사정을 감안하여, 본 개시는 복수의 동작이 가능한 액추에이터 및 와이어 본딩 장치를 설명한다.Therefore, in view of the above circumstances, the present disclosure describes an actuator and a wire bonding device capable of a plurality of operations.

본 개시의 하나의 형태에 따른 액추에이터는 제1 방향을 따른 정방향을 향하는 힘, 및 제1 방향을 따른 정방향과는 반대방향의 부방향을 향하는 힘을 발생하는 제1 힘 발생부와, 제1 힘 발생부에 대하여 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이간하여 배치되고, 정방향을 향하는 힘, 및 부방향을 향하는 힘을 발생하는 제2 힘 발생부와, 제1 힘 발생부 및 제2 힘 발생부가 발생시키는 힘의 방향과 크기를 제어하는 제어부와, 제1 힘 발생부 및 제2 힘 발생부에 건너 걸쳐진 이동체를 갖추고, 제어부는 제1 힘 발생부가 발생시키는 힘의 방향과, 제2 힘 발생부가 발생시키는 힘의 방향을 일치시킴으로써, 이동체를 제1 방향을 따라 병진시키고, 제1 힘 발생부가 발생시키는 힘의 방향을, 제2 힘 발생부가 발생시키는 힘의 방향에 대하여 반대방향으로 함으로써, 이동체의 중심 주위로 회전시킨다.An actuator according to an aspect of the present disclosure includes a first force generating unit that generates a force in a positive direction along a first direction and a force in a negative direction opposite to the positive direction along the first direction, and a first force. A second force generating unit, a first force generating unit, and a second force generating unit, which are spaced apart from the generating unit in a second direction orthogonal to the first direction, and generate a force in the positive direction and a force in the negative direction. Equipped with a control unit that controls the direction and magnitude of the additionally generated force, and a moving body that spans across the first and second force generation units, the control unit includes the direction of the force generated by the first force generation unit and the second force generation By matching the direction of the force generated by the additional force, the moving object is translated along the first direction, and the direction of the force generated by the first force generating unit is set in a direction opposite to the direction of the force generated by the second force generating unit. Rotate around the center of

액추에이터는 제1 힘 발생부 및 제2 힘 발생부를 갖추고 있다. 각각의 힘 발생부가 발생시키는 힘은 제어부에 의해 제어된다. 이 구성에 의하면, 제1 힘 발생부의 힘의 방향과 제2 힘 발생부의 힘의 방향을 일치시킴으로써, 이동체를 제1 방향을 따라 이동시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 제1 힘 발생부의 힘의 방향에 대하여 제2 힘 발생부의 힘의 방향을 반대방향으로 함으로써, 이동체에 중심 주위의 토크를 제공할 수 있다. 그 결과, 이동체를 중심 주위로 회전시키는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 액추에이터는, 이동체에 대하여, 제1 방향을 따르는 병진 및 중심 주위의 회전이라고 하는 복수의 동작을 제공할 수 있다.The actuator has a first force generating portion and a second force generating portion. The force generated by each force generating unit is controlled by the control unit. According to this configuration, it becomes possible to move the moving body along the first direction by matching the direction of the force of the first force generating unit and the direction of the force of the second force generating unit. Further, by making the direction of the force of the second force generating portion opposite to the direction of the force of the first force generating portion, it is possible to provide a torque around the center to the moving body. As a result, it becomes possible to rotate the moving body around the center. As a result, the actuator can provide a plurality of motions such as translation along the first direction and rotation around the center with respect to the moving body.

상기 액추에이터에 있어서, 제1 힘 발생부 및 제2 힘 발생부는 제2 방향을 따라 이동체의 중심을 사이에 끼고 배치되어도 된다. 이 구성에 의하면, 이동체를 효율적으로 회전시킬 수 있다.In the above actuator, the first force generating unit and the second force generating unit may be disposed along the second direction, sandwiching the center of the moving body. According to this configuration, the moving body can be rotated efficiently.

상기 액추에이터에 있어서, 제1 힘 발생부 및 제2 힘 발생부는 제어부에 접속되어, 제어부에 의한 제어를 받는 초음파 발생부와, 제1 방향으로 뻗고, 이동체와 접촉하는 접촉부를 가짐과 아울러, 초음파 발생부에 고정되어 초음파 발생부가 발생시키는 초음파 진동을 받는 구동축을 가져도 된다. 제1 힘 발생부 및 제2 힘 발생부가 발생시키는 힘은 접촉부에서의 마찰력이어도 된다. 마찰력은 초음파의 주파수에 의해 제어되어도 된다. 이 구성에 의하면, 제1 힘 발생부의 구성 및 제2 힘 발생부의 구성을 간이하게 할 수 있다.In the actuator, the first force generating unit and the second force generating unit are connected to the control unit and have an ultrasonic generation unit controlled by the control unit, a contact unit extending in the first direction and contacting the moving object, and generating ultrasonic waves. It may have a drive shaft fixed to the part to receive ultrasonic vibration generated by the ultrasonic generator. The force generated by the first force generating portion and the second force generating portion may be a friction force at the contact portion. The friction force may be controlled by the frequency of the ultrasonic wave. According to this configuration, the configuration of the first force generation unit and the configuration of the second force generation unit can be simplified.

상기 액추에이터에 있어서, 테이블은 주면(主面) 및 이면을 가져도 된다. 주면 및 이면의 일방은 접촉부를 포함해도 된다. 이 구성에 의하면, 제1 힘 발생부 및 제2 힘 발생부는 이동체에 대하여 힘을 확실하게 제공하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 이동체의 병진 및 회전을 확실하게 행할 수 있다.In the actuator, the table may have a main surface and a back surface. One of the main surface and the back surface may include a contact portion. According to this configuration, the first force generating unit and the second force generating unit can reliably provide force to the moving body. As a result, translation and rotation of the moving body can be reliably performed.

본 개시의 다른 태양에 따른 와이어 본딩 장치는 캐필러리를 착탈 가능하게 유지하는 본딩 툴과, 본딩 툴에 대하여 캐필러리를 부착하거나 또는 떼어내는 캐필러리 교환부를 갖추고, 캐필러리 교환부는 상기의 액추에이터를 가진다. 이 와이어 본딩 장치는 상기의 액추에이터를 갖춘 캐필러리 교환부를 갖춘다. 이 액추에이터는 병진과 회전의 두 개의 동작을 행할 수 있다. 따라서, 와이어 본딩 장치에 캐필러리의 교환 기능을 부여하면서, 캐필러리 교환부의 대형화를 억제하는 것이 가능하다. 따라서, 와이어 본딩 장치의 고기능화와 소형화를 양립할 수 있다.A wire bonding apparatus according to another aspect of the present disclosure includes a bonding tool for detachably holding the capillary, and a capillary exchange unit for attaching or removing the capillary from the bonding tool, and the capillary exchange unit Has an actuator. This wire bonding device is equipped with a capillary exchange unit equipped with the above actuator. This actuator can perform two movements: translation and rotation. Accordingly, it is possible to suppress an enlargement of the capillary exchange unit while providing the capillary exchange function to the wire bonding apparatus. Therefore, it is possible to achieve both high functionality and miniaturization of the wire bonding device.

본 개시에 의하면, 복수의 동작이 가능한 액추에이터 및 와이어 본딩 장치가 설명된다.According to the present disclosure, an actuator and a wire bonding device capable of a plurality of operations are described.

도 1은 실시형태에 따른 와이어 본딩 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 와이어 본딩 장치가 가지는 캐필러리 교환부를 확대하여 도시하는 사시도이다.
도 3은 캐필러리 유지부의 일부를 단면시로 도시하는 사시도이다.
도 4는 캐필러리 유지부의 동작을 설명하는 도면이다.
도 5는 캐필러리 안내부의 일부를 단면시로 도시하는 사시도이다.
도 6은 캐필러리 유지부 및 캐필러리 안내부에 의해 발휘되는 캐필러리의 가이드 기능을 나타내는 도면이다.
도 7은 캐필러리 유지부 및 캐필러리 안내부에 의해 발휘되는 캐필러리의 다른 가이드 기능을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 2에 나타내는 캐필러리 교환부가 가지는 액추에이터의 주요부를 도시하는 평면도이다.
도 9는 액추에이터의 동작 원리를 설명하는 도면이다.
도 10은 액추에이터의 구체적인 제어를 설명하는 도면이다.
도 11은 액추에이터의 구체적인 제어를 설명하는 도면이다.
도 12는 캐필러리 교환부의 주요 동작을 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12에 이어지는 캐필러리 교환부의 주요 동작을 나타내는 도면이다.
도 14는 도 13에 이어지는 캐필러리 교환부의 주요 동작을 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14에 이어지는 캐필러리 교환부의 주요 동작을 나타내는 도면이다.
도 16은 변형예에 따른 캐필러리 유지부의 단면을 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view showing a wire bonding device according to an embodiment.
FIG. 2 is a perspective view showing an enlarged capillary exchange unit included in the wire bonding device shown in FIG. 1.
3 is a perspective view showing a part of the capillary holding portion in a cross-sectional view.
4 is a diagram illustrating an operation of a capillary holding unit.
5 is a perspective view showing a part of the capillary guide in a cross-sectional view.
6 is a view showing a capillary guide function exerted by the capillary holding portion and the capillary guide portion.
7 is a view showing another guiding function of the capillary exerted by the capillary holding portion and the capillary guide portion.
Fig. 8 is a plan view showing a main part of an actuator included in the capillary exchange unit shown in Fig. 2;
9 is a diagram for explaining the operating principle of the actuator.
10 is a diagram for explaining specific control of an actuator.
11 is a diagram for explaining specific control of an actuator.
12 is a view showing the main operation of the capillary exchange unit.
13 is a view showing the main operation of the capillary exchange unit following FIG. 12.
14 is a view showing the main operation of the capillary exchange unit following FIG. 13.
15 is a view showing the main operation of the capillary exchange unit following FIG. 14.
16 is a perspective view showing a cross section of a capillary holding portion according to a modified example.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Form for carrying out the invention)

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 개시의 액추에이터 및 와이어 본딩 장치를 상세하게 설명한다. 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.Hereinafter, the actuator and wire bonding apparatus of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and duplicate descriptions are omitted.

도 1에 도시하는 와이어 본딩 장치(1)는, 예를 들면, 프린트 기판 등에 설치된 전극과, 당해 프린트 기판에 부착된 도체 소자의 전극을 가는 직경의 금속 와이어를 사용하여 전기적으로 접속한다. 와이어 본딩 장치(1)는 와이어를 전극에 접속하기 위해, 와이어에 대하여 열, 초음파 또는 압력을 제공한다. 와이어 본딩 장치(1)는 베이스(2)와, 본딩부(3)와, 반송부(4)를 가진다. 본딩부(3)는 상기 접속 작업을 행한다. 반송부(4)는 피처리 부품인 프린트 기판 등을 본딩 에리어에 반송한다.The wire bonding apparatus 1 shown in FIG. 1 electrically connects an electrode provided on a printed circuit board or the like and an electrode of a conductor element attached to the printed board using a thin metal wire. The wire bonding device 1 provides heat, ultrasonic waves or pressure to the wire to connect the wire to the electrode. The wire bonding device 1 has a base 2, a bonding part 3, and a conveying part 4. The bonding unit 3 performs the above connection operation. The conveying unit 4 conveys a printed circuit board or the like, which is a component to be processed, to a bonding area.

본딩부(3)는 본딩 툴(6)을 포함하고, 본딩 툴(6)의 선단에는 초음파 혼(7)이 설치된다. 초음파 혼(7)의 선단에는, 캐필러리(8)가 착탈 가능하게 설치된다. 캐필러리(8)는 와이어에 대하여 열, 초음파 또는 압력을 제공한다.The bonding part 3 includes a bonding tool 6, and an ultrasonic horn 7 is installed at the tip of the bonding tool 6. A capillary 8 is detachably installed at the tip of the ultrasonic horn 7. The capillary 8 provides heat, ultrasound or pressure to the wire.

이하의 설명에 있어서, 초음파 혼(7)이 뻗는 방향을 X축으로 한다. 반송부(4)에 의해 프린트 기판이 반송되는 방향을 Y축(제2 방향)으로 한다. 캐필러리(8)가 본딩 동작을 행할 때 이동하는 방향(Z축의 방향, 제1 방향)을 Z축으로 한다.In the following description, the direction in which the ultrasonic horn 7 extends is taken as the X axis. The direction in which the printed circuit board is conveyed by the conveying unit 4 is taken as the Y axis (second direction). The direction in which the capillary 8 moves when performing the bonding operation (Z-axis direction, first direction) is the Z-axis.

캐필러리(8)는 정기적인 교환을 요한다. 그래서, 와이어 본딩 장치(1)는 캐필러리 교환부(9)를 가진다. 캐필러리 교환부(9)는 작업자에 의한 조작을 통하지 않고, 캐필러리(8)를 자동으로 교환한다.The capillary 8 requires periodic replacement. Thus, the wire bonding device 1 has a capillary exchange part 9. The capillary exchange unit 9 automatically replaces the capillary 8 without being operated by an operator.

캐필러리 교환부(9)는 초음파 혼(7)에 부착된 캐필러리(8)를 회수한다. 또한, 캐필러리 교환부(9)는 초음파 혼(7)에 대하여 캐필러리(8)를 장착한다. 캐필러리(8)의 교환 작업은 캐필러리(8)를 회수하는 작업과, 캐필러리(8)를 장착하는 작업을 포함한다. 캐필러리(8)의 교환 작업은 미리 설정된 조건을 충족시킨 경우에, 자동으로 실시된다. 예를 들면, 당해 조건은 본딩 작업의 횟수로 해도 된다. 즉, 소정 횟수의 본딩 작업을 실시할 때마다, 캐필러리(8)를 교환하는 작업을 행하는 것으로 해도 된다.The capillary exchange unit 9 recovers the capillary 8 attached to the ultrasonic horn 7. In addition, the capillary exchange unit 9 mounts the capillary 8 to the ultrasonic horn 7. The work of replacing the capillary 8 includes a work of recovering the capillary 8 and a work of attaching the capillary 8. The replacement operation of the capillary 8 is automatically carried out when a preset condition is satisfied. For example, the condition may be the number of bonding operations. That is, every time a predetermined number of bonding operations are performed, the capillary 8 may be replaced.

도 2에 도시하는 바와 같이, 캐필러리 교환부(9)는 주요 구성요소로서 캐필러리 유지부(11)와, 캐필러리 안내부(12)와, 액추에이터(13)를 가진다. 또한, 부가적인 구성요소로서 캐필러리 교환부(9)는 착탈 지그(15) 및 착탈 지그(15)를 구동하는 지그 구동부(20)를 가진다.As shown in FIG. 2, the capillary exchange part 9 has a capillary holding part 11, a capillary guide part 12, and an actuator 13 as main components. In addition, as an additional component, the capillary exchange unit 9 has a detachable jig 15 and a jig driving unit 20 for driving the detachable jig 15.

<캐필러리 유지부><Capillary maintenance part>

캐필러리 유지부(11)는 캐필러리(8)를 유지한다. 캐필러리 유지부(11)는 홀더(14)를 통하여 액추에이터(13)에 부착된다. 캐필러리 유지부(11)의 형상은 Z축의 방향으로 뻗는 원기둥이다. 캐필러리 유지부(11)의 하단은 홀더(14)에 유지되어 있다. 캐필러리 유지부(11)의 상단에는, 캐필러리(8)가 착탈 가능하게 삽입된다.The capillary holding part 11 holds the capillary 8. The capillary holding portion 11 is attached to the actuator 13 through the holder 14. The shape of the capillary holding part 11 is a cylinder extending in the direction of the Z axis. The lower end of the capillary holding part 11 is held in the holder 14. At the upper end of the capillary holding part 11, the capillary 8 is detachably inserted.

도 3에 도시하는 바와 같이, 캐필러리 유지부(11)는 주요 구성요소로서 상측 소켓(16)과, 코일 스프링(17)(탄성부)과, 하측 소켓(18)(캐필러리 베이스부)과, O링(19)(구속부)을 가진다. 상측 소켓(16), 코일 스프링(17) 및 하측 소켓(18)은 공통되는 축선 상에 배치된다. 구체적으로는, 위에서부터 순차적으로 상측 소켓(16), 코일 스프링(17) 및 하측 소켓(18)의 순으로 배치된다.As shown in Fig. 3, the capillary holding portion 11 is a main component, the upper socket 16, the coil spring 17 (elastic portion), and the lower socket 18 (capillary base portion). ) And O-ring 19 (constraining part). The upper socket 16, the coil spring 17 and the lower socket 18 are disposed on a common axis. Specifically, the upper socket 16, the coil spring 17, and the lower socket 18 are sequentially arranged from the top.

상측 소켓(16)의 형상은 대략 원통이다. 상측 소켓(16)은 상단면(16a)으로부터 하단면(16b)에 이르는 관통구멍(16h)을 가진다. 상측 소켓(16)은 캐필러리(8)의 테이퍼면(8a)을 유지한다. 따라서, 관통구멍(16h)의 내경은 캐필러리(8)의 테이퍼면(8a)의 외경에 대응한다. 예를 들면, 관통구멍(16h)의 내경은 캐필러리 본체(8b)의 외경보다 작다. 관통구멍(16h)의 상단면(16a) 측에는, O링(19)을 위한 스폿페이싱부(16c)가 설치된다. 스폿페이싱부(16c)는 O링(19)을 수용 가능한 치수를 가진다. 스폿페이싱부(16c)의 깊이는 O링(19)의 높이와 동일한 정도이다. 스폿페이싱부(16c)의 내경은 O링(19)의 외경과 동일한 정도이다.The shape of the upper socket 16 is substantially cylindrical. The upper socket 16 has a through hole 16h extending from the upper end surface 16a to the lower end surface 16b. The upper socket 16 holds the tapered surface 8a of the capillary 8. Accordingly, the inner diameter of the through hole 16h corresponds to the outer diameter of the tapered surface 8a of the capillary 8. For example, the inner diameter of the through hole 16h is smaller than the outer diameter of the capillary body 8b. On the side of the upper end surface 16a of the through hole 16h, a spot facing portion 16c for the O-ring 19 is provided. The spot facing portion 16c has a dimension capable of accommodating the O-ring 19. The depth of the spot facing portion 16c is about the same as the height of the O-ring 19. The inner diameter of the spot facing portion 16c is about the same as the outer diameter of the O-ring 19.

O링(19)의 형상은 소위 토러스이다. O링(19)은 캐필러리(8)의 테이퍼면(8a)과 직접 접촉한다. 즉, 캐필러리 유지부(11)의 O링(19)은 캐필러리(8)를 유지하고 있다. 이 유지는 O링(19)의 표면에 형성되는 점착층에 의해 이루어진다. O링(19)의 내경은 관통구멍(16h)의 내경과 대략 동일한 정도이다. O링(19)에는, 캐필러리(8)의 테이퍼면(8a)이 삽입된다.The shape of the O-ring 19 is a so-called torus. The O-ring 19 directly contacts the tapered surface 8a of the capillary 8. That is, the O-ring 19 of the capillary holding part 11 holds the capillary 8. This holding is made by an adhesive layer formed on the surface of the O-ring 19. The inner diameter of the O-ring 19 is approximately the same as the inner diameter of the through hole 16h. In the O-ring 19, the tapered surface 8a of the capillary 8 is inserted.

상측 소켓(16)은 외주면에 마련된 단차(16d)를 가진다. 따라서, 상측 소켓(16)의 상단면(16a) 측의 외경은 상측 소켓(16)의 하단면(16b)측의 외경과 다르다. 구체적으로는, 하단면(16b)측의 외경은 상단면(16a) 측의 외경보다 조금 작다. 하단면(16b)측의 가는 직경부(16e)에는, 코일 스프링(17)이 끼워 넣어진다.The upper socket 16 has a step 16d provided on the outer circumferential surface. Accordingly, the outer diameter of the upper socket 16 on the upper end surface 16a side is different from the outer diameter at the lower end surface 16b side of the upper socket 16. Specifically, the outer diameter on the lower end surface 16b side is slightly smaller than the outer diameter at the upper end surface 16a side. The coil spring 17 is fitted in the thin-diameter portion 16e on the lower end surface 16b side.

하측 소켓(18)의 형상은 대략 원통이다. 하측 소켓(18)의 상단면(18a)은 상측 소켓(16)의 하단면(16b)과 대면한다. 하측 소켓(18)의 외형 형상은 상측 소켓(16)의 외형 형상과 동일하다. 하측 소켓(18)의 외주면에는, 단차(18d)가 마련된다. 상측 소켓(16)과는 반대로, 하측 소켓(18)의 상단면(18a) 측은 가는 직경부(18e)이다. 이 상단면(18a) 측의 가는 직경부(18e)에는, 코일 스프링(17)이 끼워 넣어진다. 하측 소켓(18)의 하단면(18b)측의 대직경부(18f)는 홀더(14)에 의해 끼워 지지되어 있다.The shape of the lower socket 18 is substantially cylindrical. The upper surface 18a of the lower socket 18 faces the lower surface 16b of the upper socket 16. The outer shape of the lower socket 18 is the same as the outer shape of the upper socket 16. A step 18d is provided on the outer peripheral surface of the lower socket 18. Contrary to the upper socket 16, the upper end surface 18a side of the lower socket 18 is a thin diameter portion 18e. The coil spring 17 is fitted in the thin-diameter portion 18e on the upper end surface 18a side. The large-diameter portion 18f on the lower end surface 18b side of the lower socket 18 is fitted and supported by the holder 14.

코일 스프링(17)은 압축 스프링이다. 코일 스프링(17)의 상단측은 상측 소켓(16)의 가는 직경부(16e)에 끼워 넣어진다. 코일 스프링(17)의 하단측은 하측 소켓(18)의 가는 직경부(18e)에 삽입된다. 상측 소켓(16)과 코일 스프링(17)은 가요(可撓)부(10)를 구성한다. 따라서, 상측 소켓(16)과 하측 소켓(18)은 코일 스프링(17)에 의해 연결되어 있다. 코일 스프링(17)은 축선(17A)의 방향을 따른 탄성 및 축선(17A)과 교차하는 방향을 따른 탄성을 가진다. 그 결과, 상측 소켓(16)은 하측 소켓(18)에 대한 상대적인 위치를 변경할 수 있다.The coil spring 17 is a compression spring. The upper end of the coil spring 17 is fitted into the thin-diameter portion 16e of the upper socket 16. The lower end side of the coil spring 17 is inserted into the thin-diameter portion 18e of the lower socket 18. The upper socket 16 and the coil spring 17 constitute a flexible part 10. Accordingly, the upper socket 16 and the lower socket 18 are connected by the coil spring 17. The coil spring 17 has elasticity along the direction of the axis 17A and elasticity along the direction crossing the axis 17A. As a result, the upper socket 16 can change its position relative to the lower socket 18.

상기의 구성을 가지는 캐필러리 유지부(11)는 도 4에 도시하는 유지 태양을 가진다. 도 4의 (a)부는 초기 태양에 있어서의 캐필러리 유지부(11)를 도시한다. 도 4의 (b)부는 제1 변형 태양에 있어서의 캐필러리 유지부(11)를 도시한다. 도 4의 (c)부는 제2 변형 태양에 있어서의 캐필러리 유지부(11)를 도시한다.The capillary holding portion 11 having the above-described configuration has the holding aspect shown in FIG. 4. Part (a) of FIG. 4 shows the capillary holding part 11 in the initial mode. Part (b) of FIG. 4 shows the capillary holding part 11 in the first modification. Part (c) of FIG. 4 shows the capillary holding part 11 in the 2nd modified aspect.

도 4의 (a)부에 도시하는 바와 같이, 제1 유지 태양에 따른 캐필러리 유지부(11)는 상측 소켓(16)의 축선(16A)이 하측 소켓(18)의 축선(18A)과 중복되어 있다. 또한, 캐필러리(8)의 축선(8A)도 당해 축선(16A, 18A)에 중복된다.As shown in (a) of FIG. 4, in the capillary holding portion 11 according to the first holding mode, the axis 16A of the upper socket 16 is with the axis 18A of the lower socket 18. It is redundant. Moreover, the axis line 8A of the capillary 8 also overlaps with the axis line 16A, 18A.

도 4의 (b)부에 도시하는 바와 같이, 제2 유지 태양에 따른 캐필러리 유지부(11)는 상측 소켓(16)의 축선(16A)이 하측 소켓(18)의 축선(18A)에 중복되지 않는다. 구체적으로는, 하측 소켓(18)은 홀더(14)에 유지되어 있어, 그 위치가 유지되어 있다. 이러한 하측 소켓(18)에 대하여, 상측 소켓(16)이 X축 및 Y축의 방향으로 이동한다. 상측 소켓(16)의 축선(16A)은 하측 소켓(18)의 축선(18A)에 대하여 평행하다.As shown in Fig. 4B, in the capillary holding portion 11 according to the second holding aspect, the axis 16A of the upper socket 16 is to the axis 18A of the lower socket 18. There is no overlap. Specifically, the lower socket 18 is held in the holder 14, and its position is maintained. With respect to this lower socket 18, the upper socket 16 moves in the X-axis and Y-axis directions. The axis 16A of the upper socket 16 is parallel to the axis 18A of the lower socket 18.

도 4의 (c)부에 도시하는 바와 같이, 제3 변형 태양에 따른 캐필러리 유지부(11)는 상측 소켓(16)의 축선(16A)이 하측 소켓(18)의 축선(18A)에 중복되어 있다. 즉, 이것들의 구성은 제1 유지 태양과 같다. 한편, 캐필러리(8)의 축선(8A)은 상측 소켓(16)의 축선(16A)에 대하여 기울어져 있다. O링(19)은 토러스의 형상을 가진다. 따라서, 캐필러리(8)의 테이퍼면(8a)이 삽입되는 내주면은 곡면이다. 예를 들면, Z축에 평행한 단면에 있어서의 O링(19)의 단면 형상은 원형이다. O링(19)에 테이퍼면(8a)이 삽입된 상태를 단면시로 보면, O링(19)과 테이퍼면(8a)은 2개의 접촉부(C1, C2)에서 접촉한다. 즉, O링(19)과 캐필러리(8)의 접촉 태양은 환상의 접촉선(CL)(도 3 참조)에서 접촉하는 선접촉이다. 이러한 접촉 상태에 의하면, O링(19)의 축선(19A)에 대하여 캐필러리(8)의 기욺이 허용된다.As shown in Fig. 4(c), in the capillary holding part 11 according to the third modified aspect, the axis 16A of the upper socket 16 is to the axis 18A of the lower socket 18. It is redundant. That is, these configurations are the same as those of the first holding mode. On the other hand, the axis line 8A of the capillary 8 is inclined with respect to the axis line 16A of the upper socket 16. The O-ring 19 has a torus shape. Therefore, the inner peripheral surface into which the tapered surface 8a of the capillary 8 is inserted is a curved surface. For example, the cross-sectional shape of the O-ring 19 in a cross-section parallel to the Z-axis is circular. When the state in which the tapered surface 8a is inserted into the O-ring 19 is viewed in cross section, the O-ring 19 and the tapered surface 8a contact at the two contact portions C1 and C2. That is, the contact mode between the O-ring 19 and the capillary 8 is a line contact in contact with the annular contact line CL (see Fig. 3). According to such a contact state, the tilt of the capillary 8 is allowed with respect to the axis 19A of the O-ring 19.

<캐필러리 안내부><Capillary Information Department>

다시 도 2에 도시하는 바와 같이, 캐필러리 안내부(12)는 초음파 혼(7)의 구멍(7h)(캐필러리 유지 구멍)에 캐필러리(8)를 삽입할 때 캐필러리(8)를 안내한다. 캐필러리 안내부(12)는 액추에이터(13)에 설치된다. 따라서, 캐필러리 안내부(12)와 액추에이터(13)를 구성하는 부품의 상대적인 위치 관계는 보존된다. 캐필러리 안내부(12)는 액추에이터(13)로부터 초음파 혼(7)을 향하여 뻗는 캔틸레버이다.As shown in FIG. 2 again, when inserting the capillary 8 into the hole 7h (capillary holding hole) of the ultrasonic horn 7, the capillary guide 12 Guide 8). The capillary guide 12 is installed on the actuator 13. Accordingly, the relative positional relationship between the capillary guide 12 and the components constituting the actuator 13 is preserved. The capillary guide 12 is a cantilever extending from the actuator 13 toward the ultrasonic horn 7.

도 5는 캐필러리 안내부(12)의 주요 부분을 단면시로 나타낸 사시도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 캐필러리 안내부(12)의 자유 단부에는 가이드 구멍(12h)이 설치되어 있다. 가이드 구멍(12h)은 캐필러리(8)의 캐필러리 본체(8b)를 받아 들인다. 그리고, 가이드 구멍(12h)은 초음파 혼(7)의 구멍(7h)으로 캐필러리(8)를 인도한다. 가이드 구멍(12h)은 관통구멍이다. 가이드 구멍(12h)은 캐필러리 안내부(12)의 상면(12a)으로부터 하면(12b)에 이른다. 가이드 구멍(12h)은 캐필러리 안내부(12)의 전측 단면(12c)으로도 개구하고 있다. 가이드 구멍(12h)은 하면(12b) 및 전측 단면(12c)으로부터 캐필러리(8)를 받아 들일 수 있다.5 is a perspective view showing a main part of the capillary guide 12 in a cross-sectional view. As shown in Fig. 5, a guide hole 12h is provided at the free end of the capillary guide 12. The guide hole 12h receives the capillary body 8b of the capillary 8. Then, the guide hole 12h guides the capillary 8 to the hole 7h of the ultrasonic horn 7. The guide hole 12h is a through hole. The guide hole 12h extends from the upper surface 12a to the lower surface 12b of the capillary guide 12. The guide hole 12h also opens to the front end surface 12c of the capillary guide portion 12. The guide hole 12h can receive the capillary 8 from the lower surface 12b and the front end surface 12c.

가이드 구멍(12h)은 테이퍼 구멍부(12t)와, 평행 구멍부(12p)를 포함한다. 테이퍼 구멍부(12t)의 하단은 하면(12b)으로 개구한다. 평행 구멍부(12p)의 상단은 상면(12a)으로 개구한다. 하면(12b)에 있어서의 테이퍼 구멍부(12t)의 내경은 상면(12a)에 있어서의 평행 구멍부(12p)의 내경보다도 크다. 이 내경은 캐필러리(8)의 상단에 있어서의 외경보다도 크다. 즉, 가이드 구멍(12h)은 하면(12b)으로부터 상면(12a)을 향하여 점차로 내경이 작아진다. 그리고, 가이드 구멍(12h)의 내경은 테이퍼 구멍부(12t)와 평행 구멍부(12p)가 연결된 위치에서 최소이다. 이 내경은 캐필러리(8)의 상단에 있어서의 외경과 대략 동일하다. 그리고, 평행 구멍부(12p)의 내경은 일정하다.The guide hole 12h includes a tapered hole portion 12t and a parallel hole portion 12p. The lower end of the tapered hole 12t opens to the lower surface 12b. The upper end of the parallel hole portion 12p opens to the upper surface 12a. The inner diameter of the tapered hole portion 12t in the lower surface 12b is larger than the inner diameter of the parallel hole portion 12p in the upper surface 12a. This inner diameter is larger than the outer diameter at the upper end of the capillary 8. That is, the inner diameter of the guide hole 12h gradually decreases from the lower surface 12b toward the upper surface 12a. And, the inner diameter of the guide hole 12h is minimum at the position where the tapered hole 12t and the parallel hole 12p are connected. This inner diameter is substantially the same as the outer diameter at the upper end of the capillary 8. In addition, the inner diameter of the parallel hole portion 12p is constant.

도 6은 캐필러리 안내부(12)에 의해 캐필러리(8)가 안내되는 모습을 나타낸다. 도 6의 (a)부에 도시하는 상태에서는, 초음파 혼(7)의 구멍(7h)의 축선(7A)은 캐필러리 안내부(12)의 가이드 구멍(12h)의 축선(12A)에 중복된다. 한편, 캐필러리 유지부(11)에 유지된 캐필러리(8)의 축선(8A)은 축선(7A, 12A)에 대하여 X축의 방향에 평행하게 어긋나 있다.6 shows a state in which the capillary 8 is guided by the capillary guide 12. In the state shown in (a) of FIG. 6, the axis 7A of the hole 7h of the ultrasonic horn 7 overlaps the axis 12A of the guide hole 12h of the capillary guide 12 do. On the other hand, the axis line 8A of the capillary 8 held by the capillary holding portion 11 is shifted parallel to the direction of the X axis with respect to the axis lines 7A and 12A.

도 6의 (a)부에 도시하는 상태로부터, 캐필러리 유지부(11)를 Z축의 방향으로 이동시킨다. 도 6의 (b)부에 도시하는 바와 같이, 캐필러리(8)의 상단은 테이퍼 구멍부(12t)의 벽면에 접촉한다. 캐필러리 유지부(11)를 위로 이동시키면, 캐필러리(8)는 벽면을 따라 이동한다. 이 이동은 상측 방향(Z축 방향)의 성분에 더하여, 수평 방향(X축 방향)의 성분도 포함한다. 캐필러리 유지부(11)는 코일 스프링(17)에 의해 상측 소켓(16)이 하측 소켓(18)에 대하여 이동한다. 즉, 하측 소켓(18)을 상측 방향으로 이동시키면, 상측 소켓(16)은 상측 방향으로 이동하면서, 코일 스프링(17)에 의해 수평 방향으로도 이동한다.From the state shown in Fig. 6A, the capillary holding portion 11 is moved in the Z-axis direction. As shown in Fig. 6B, the upper end of the capillary 8 contacts the wall surface of the tapered hole 12t. When the capillary holding part 11 is moved upward, the capillary 8 moves along the wall surface. This movement includes components in the horizontal direction (X-axis direction) in addition to the components in the upward direction (Z-axis direction). In the capillary holding part 11, the upper socket 16 moves with respect to the lower socket 18 by the coil spring 17. That is, when the lower socket 18 is moved in the upward direction, the upper socket 16 moves in the upward direction and also moves in the horizontal direction by the coil spring 17.

이 이동에 의하면, 캐필러리(8)의 축선(8A)은 구멍(7h)의 축선(7A)에 점차로 가까워진다. 그리고, 캐필러리(8)의 상단이 평행 구멍부(12p)에 도달하면, 캐필러리(8)의 축선(8A)은 구멍(7h)의 축선(7A)에 중복된다. 따라서, 캐필러리(8)는 초음파 혼(7)의 구멍(7h)에 삽입된다.According to this movement, the axis line 8A of the capillary 8 gradually approaches the axis line 7A of the hole 7h. And when the upper end of the capillary 8 reaches the parallel hole part 12p, the axis line 8A of the capillary 8 overlaps with the axis line 7A of the hole 7h. Thus, the capillary 8 is inserted into the hole 7h of the ultrasonic horn 7.

도 6의 (a)부에 도시하는 예는, 초음파 혼(7)과 캐필러리 안내부(12)의 위치 관계가 이상적인 상태이다. 한편, 도 7의 (a)부에 도시하는 예는, 캐필러리 안내부(12)의 축선(12A)에 대하여, 초음파 혼(7)의 구멍(7h)의 축선(7A)이 기울어 있다.In the example shown in Fig. 6A, the positional relationship between the ultrasonic horn 7 and the capillary guide 12 is an ideal state. On the other hand, in the example shown in (a) of FIG. 7, the axis 7A of the hole 7h of the ultrasonic horn 7 is inclined with respect to the axis 12A of the capillary guide 12.

도 7의 (a)부에 도시하는 상태에서, 캐필러리(8)를 삽입하는 동작을 설명한다. 도 7의 (b)부에 도시하는 바와 같이, 캐필러리(8)의 축선(8A)은 구멍(7h)의 축선(7A)에 대하여 상대적으로 기울어 있다. 이 상태에서는, 캐필러리(8)의 상단은 구멍(7h)의 벽면에 접촉한다. 따라서, 캐필러리(8)를 구멍(7h)에 더 이상 삽입할 수 없다. 구멍(7h)에 대하여 캐필러리(8)를 삽입하기 위해서는 캐필러리(8)의 축선(8A)을 구멍(7h)의 축선(7A)에 대하여 평행하게 할 필요가 있다. 또한, 축선(8A)을 축선(7A)에 중복시키는 것이 필요하다.The operation of inserting the capillary 8 in the state shown in Fig. 7A will be described. As shown in Fig. 7B, the axis line 8A of the capillary 8 is relatively inclined with respect to the axis line 7A of the hole 7h. In this state, the upper end of the capillary 8 contacts the wall surface of the hole 7h. Therefore, the capillary 8 can no longer be inserted into the hole 7h. In order to insert the capillary 8 into the hole 7h, it is necessary to make the axis line 8A of the capillary 8 parallel to the axis line 7A of the hole 7h. In addition, it is necessary to overlap the axis line 8A with the axis line 7A.

캐필러리 유지부(11)는 상측 소켓(16)이 하측 소켓(18)에 대하여 어긋나는 것이 가능하다. 또한, 캐필러리(8)는 상측 소켓(16)의 축선(16A)에 대하여 기우는 것이 가능하다. 이것들의 작용에 의하면, 도 7의 (c)부에 도시하는 바와 같이, 캐필러리 유지부(11)를 상승시킴에 따라, 캐필러리(8)의 축선(8A)은 구멍(7h)의 축선(7A)에 점차로 가까워진다. 그리고, 최종적으로 캐필러리(8)를 구멍(7h)에 삽입할 수 있다. 즉, 캐필러리 유지부(11)는 캐필러리(8)를 유연하게 유지하고 있다. 그 결과, 캐필러리(8)와 캐필러리 안내부(12)와의 어긋남을 흡수할 수 있다. 또한, 캐필러리(8)와 초음파 혼(7)의 구멍(7h)과의 어긋남을 흡수할 수 있다. 따라서, 캐필러리 유지부(11)와 캐필러리 안내부(12)에 의하면, 캐필러리(8)를 초음파 혼(7)에 확실하게 장착할 수 있다.The capillary holding portion 11 is capable of shifting the upper socket 16 with respect to the lower socket 18. Further, the capillary 8 can be tilted with respect to the axis line 16A of the upper socket 16. According to these actions, as shown in the portion (c) of FIG. 7, as the capillary holding portion 11 is raised, the axis 8A of the capillary 8 is formed of the hole 7h. It gradually approaches the axis 7A. And finally, the capillary 8 can be inserted into the hole 7h. That is, the capillary holding part 11 holds the capillary 8 flexible. As a result, the shift between the capillary 8 and the capillary guide 12 can be absorbed. In addition, a shift between the capillary 8 and the hole 7h of the ultrasonic horn 7 can be absorbed. Therefore, according to the capillary holding part 11 and the capillary guide part 12, the capillary 8 can be surely attached to the ultrasonic horn 7.

<액추에이터><actuator>

액추에이터(13)는 교환 대상이 되는 캐필러리(8) 및 신규 캐필러리(8)를 이동시킨다. 또한, 액추에이터(13)는 캐필러리(8)를 소정의 위치 및 자세에서 유지한다. 액추에이터(13)는 캐필러리(8)를 소정의 병진축(Z축)의 방향을 따라 왕복 이동시킨다. 본 실시형태에 있어서, 병진축은 연직 방향(Z축)을 따른다. 따라서, 액추에이터(13)는 연직 방향을 따라 캐필러리(8)를 상방 및 하방으로 이동시킨다. 또한, 액추에이터(13)는 캐필러리(8)를 회전축(X축)의 주위로 회전시킨다. 본 실시형태에 있어서, 회전축은 연직 방향(Z축)과 직교한다. 즉, 회전축은 수평 방향(X축)을 따른다. 따라서, 액추에이터(13)는 수평 방향의 주위로 캐필러리(8)를 회전시킨다.The actuator 13 moves the capillary 8 and the new capillary 8 to be replaced. Further, the actuator 13 holds the capillary 8 in a predetermined position and posture. The actuator 13 reciprocates the capillary 8 along a direction of a predetermined translation axis (Z axis). In this embodiment, the translation axis follows a vertical direction (Z axis). Accordingly, the actuator 13 moves the capillary 8 upward and downward along the vertical direction. In addition, the actuator 13 rotates the capillary 8 around a rotation axis (X axis). In this embodiment, the rotation axis is orthogonal to the vertical direction (Z axis). That is, the axis of rotation follows the horizontal direction (X axis). Thus, the actuator 13 rotates the capillary 8 around the horizontal direction.

액추에이터(13)는 액추에이터 베이스(21)(베이스부)와, 한 쌍의 리니어 모터(22A, 22B)(제1 힘 발생부, 제2 힘 발생부)와, 리니어 가이드(24)와, 캐리지(26)(이동체)와, 제어 장치(27)(제어부, 도 1 등 참조)를 가진다.The actuator 13 includes an actuator base 21 (base portion), a pair of linear motors 22A and 22B (a first force generating portion, a second force generating portion), a linear guide 24, and a carriage ( 26) (a moving object) and a control device 27 (refer to a control unit, Fig. 1, etc.).

액추에이터 베이스(21)의 형상은 평판이다. 액추에이터 베이스(21)는 주면(21a)을 가진다. 주면(21a)의 법선 방향은 수평 방향(X축의 방향)을 따른다. 주면(21a) 위에는, 리니어 모터(22A, 22B), 리니어 가이드(24) 및 캐리지(26)가 배치된다.The shape of the actuator base 21 is a flat plate. The actuator base 21 has a main surface 21a. The normal direction of the main surface 21a follows the horizontal direction (direction of the X axis). On the main surface 21a, linear motors 22A and 22B, a linear guide 24 and a carriage 26 are arranged.

리니어 모터(22A)는 캐리지(26)를 이동시킨다. 리니어 모터(22A)는 소위 임펙트 구동 방식을 원리로 하는 초음파 모터이다. 리니어 모터(22A)는 구동축(28A)과, 초음파 소자(29A)(초음파 발생부)를 가진다. 구동축(28A)은 금속제의 환봉이다. 구동축(28A)의 축선은 액추에이터 베이스(21)의 주면(21a)에 대하여 평행하다. 캐리지(26)는 구동축(28A)을 따라 이동한다. 따라서, 구동축(28A)의 길이는 캐리지(26)의 이동 범위를 결정한다. 구동축(28A)의 하단은 초음파 소자(29A)에 고정된다. 구동축(28A)의 상단은 가이드(31)에 의해 지지된다. 가이드(31)는 액추에이터 베이스(21)의 주면(21a)으로부터 돌출한다. 구동축(28A)의 상단은 가이드(31)에 대하여 고정되어도 된다. 또한, 구동축(28A)의 상단은 가이드(31)에 대하여 접촉해도 된다. 즉, 구동축(28A)의 하단은 고정단이다. 또한, 구동축(28A)의 상단은 고정단 또는 자유단이다.The linear motor 22A moves the carriage 26. The linear motor 22A is an ultrasonic motor based on a so-called impact driving method. The linear motor 22A has a drive shaft 28A and an ultrasonic element 29A (ultrasonic generator). The drive shaft 28A is a round bar made of metal. The axis of the drive shaft 28A is parallel to the main surface 21a of the actuator base 21. The carriage 26 moves along the drive shaft 28A. Thus, the length of the drive shaft 28A determines the range of movement of the carriage 26. The lower end of the drive shaft 28A is fixed to the ultrasonic element 29A. The upper end of the drive shaft 28A is supported by the guide 31. The guide 31 protrudes from the main surface 21a of the actuator base 21. The upper end of the drive shaft 28A may be fixed with respect to the guide 31. Further, the upper end of the drive shaft 28A may contact the guide 31. That is, the lower end of the drive shaft 28A is a fixed end. Further, the upper end of the drive shaft 28A is a fixed end or a free end.

초음파 소자(29A)는 구동축(28A)에 대하여 초음파 진동을 제공한다. 초음파 진동이 제공된 구동축(28A)은 Z축을 따라 약간 진동한다. 초음파 소자(29A)는, 예를 들면, 압전 소자인 피에조 소자를 채용해도 된다. 피에조 소자는 가해진 전압을 따라 변형한다. 따라서, 피에조 소자는, 고주파 전압이 주어지면, 그 주파수와 전압의 크기에 따라 변형을 반복한다. 즉, 피에조 소자는 초음파 진동을 발생한다. 초음파 소자(29A)는 액추에이터 베이스(21)로부터 돌출하는 가이드(32)에 고정된다.The ultrasonic element 29A provides ultrasonic vibration to the drive shaft 28A. The drive shaft 28A provided with ultrasonic vibration vibrates slightly along the Z axis. The ultrasonic element 29A may employ, for example, a piezo element which is a piezoelectric element. Piezo elements deform according to the applied voltage. Accordingly, when a high-frequency voltage is applied, the piezo element repeats its transformation according to the frequency and the magnitude of the voltage. That is, the piezo element generates ultrasonic vibration. The ultrasonic element 29A is fixed to the guide 32 protruding from the actuator base 21.

초음파 소자(29A)에는, 제어 장치(27)가 전기적으로 접속된다. 초음파 소자(29A)는 제어 장치(27)가 발생하는 구동 전압을 받는다. 제어 장치(27)는 초음파 소자(29A)에 제공되는 교류 전압의 주파수와 진폭을 제어한다.The control device 27 is electrically connected to the ultrasonic element 29A. The ultrasonic element 29A receives a driving voltage generated by the control device 27. The control device 27 controls the frequency and amplitude of the AC voltage provided to the ultrasonic element 29A.

리니어 모터(22B)의 단체의 구성은 리니어 모터(22A)와 같다. 리니어 모터(22B)는 Z축에 교차하는 Y축의 방향에 리니어 모터(22A)로부터 이간하여 배치된다. 리니어 모터(22B)의 구동축(28B)은 리니어 모터(22A)의 구동축(28A)에 대하여 평행하다. 리니어 모터(22B)의 상단의 높이는 리니어 모터(22A)의 상단의 높이와 같다. 마찬가지로, 리니어 모터(22B)의 하단의 높이는 리니어 모터(22A)의 하단의 높이와 같다.The configuration of the single linear motor 22B is the same as that of the linear motor 22A. The linear motor 22B is disposed in the direction of the Y-axis crossing the Z-axis, separated from the linear motor 22A. The drive shaft 28B of the linear motor 22B is parallel to the drive shaft 28A of the linear motor 22A. The height of the upper end of the linear motor 22B is the same as the height of the upper end of the linear motor 22A. Similarly, the height of the lower end of the linear motor 22B is the same as the height of the lower end of the linear motor 22A.

캐리지(26)는 이동체이다. 이동체는 리니어 모터(22A, 22B)에 의해 병진 및 회전한다. 캐리지(26)의 형상은 원반이다. 캐리지(26)는 리니어 모터(22A, 22B)의 사이에 건너 걸쳐져 있다. 액추에이터 베이스(21)와 캐리지(26)와의 사이에는, 캐리지(26)를 Z축의 방향으로 인도하는 리니어 가이드(24)가 설치된다. 캐리지(26)는, 리니어 가이드(24)에 의해, Z축의 방향으로 안내된다. 리니어 가이드(24)는 캐리지(26)의 이동 방향을 규제하는 것이다. 리니어 가이드(24)는 Z축의 방향으로의 구동력을 캐리지(26)에 제공하지 않는다.The carriage 26 is a moving body. The moving body is translated and rotated by the linear motors 22A and 22B. The shape of the carriage 26 is a disk. The carriage 26 spans between the linear motors 22A and 22B. A linear guide 24 for guiding the carriage 26 in the Z-axis direction is provided between the actuator base 21 and the carriage 26. The carriage 26 is guided in the Z-axis direction by the linear guide 24. The linear guide 24 regulates the moving direction of the carriage 26. The linear guide 24 does not provide the carriage 26 with a driving force in the direction of the Z axis.

캐리지(26)는 전측 원반(33)과, 여압 원반(34)과, 후측 원반(36)을 가진다. 이들 원반의 외경은 서로 같다. 또한, 이들 원반은 공통되는 축선을 따라 적층된다. 전측 원반(33)과 여압 원반(34)의 사이에는, 축체(37)가 끼워진다. 축체(37)의 외경은 전측 원반(33) 및 여압 원반(34)의 외경보다도 작다. 따라서, 전측 원반(33)의 외주부와 여압 원반(34)의 외주부의 사이에는 간극이 형성된다. 마찬가지로, 후측 원반(36)과 여압 원반(34)의 사이에도 축체(38)가 끼워진다. 이 축체(37)의 외경도 후측 원반(36) 및 여압 원반(34)의 외경보다도 작다. 따라서, 후측 원반(36)의 외주부와 여압 원반(34)의 외주부의 사이에도 간극이 형성된다.The carriage 26 has a front disk 33, a pressurization disk 34, and a rear disk 36. The outer diameters of these disks are the same. Also, these disks are stacked along a common axis. The shaft body 37 is sandwiched between the front disk 33 and the pressurization disk 34. The outer diameter of the shaft body 37 is smaller than the outer diameters of the front disk 33 and the pressurization disk 34. Accordingly, a gap is formed between the outer peripheral portion of the front disk 33 and the outer peripheral portion of the pressing disk 34. Similarly, the shaft body 38 is also fitted between the rear disk 36 and the pressurization disk 34. The outer diameter of this shaft body 37 is also smaller than the outer diameters of the rear disk 36 and the pressurization disk 34. Accordingly, a gap is also formed between the outer peripheral portion of the rear disk 36 and the outer peripheral portion of the pressing disk 34.

후측 원반(36)은 리니어 가이드(24)의 테이블(24a)에 연결된다. 후측 원반(36)은 테이블(24a)에 대하여 회전 가능하게 연결된다. 한편, 여압 원반(34) 및 전측 원반(33)은 후측 원반(36)에 대하여 기계적으로 고정된다. 따라서, 여압 원반(34) 및 전측 원반(33)은 후측 원반(36)에 대하여 회전하지 않는다. 따라서, 전측 원반(33), 여압 원반(34) 및 후측 원반(36)을 포함하는 캐리지(26)의 전체가 리니어 가이드(24)의 테이블(24a)에 대하여 회전 가능하다.The rear disk 36 is connected to the table 24a of the linear guide 24. The rear disk 36 is rotatably connected to the table 24a. On the other hand, the pressing disk 34 and the front disk 33 are mechanically fixed with respect to the rear disk 36. Therefore, the pressing disk 34 and the front disk 33 do not rotate with respect to the rear disk 36. Accordingly, the entire carriage 26 including the front disk 33, the pressurization disk 34, and the rear disk 36 can be rotated with respect to the table 24a of the linear guide 24.

도 8에 도시하는 바와 같이, 구동축(28A, 28B)은 여압 원반(34)과 후측 원반(36)과의 간극(G1)에 끼워진다. 한 쌍의 구동축(28A, 28B)은 캐리지(26)의 중심을 사이에 낀다. 구동축(28A, 28B)은 여압 원반(34)의 이면(34b)과 후측 원반(36)의 주면(36a)에 접촉한다. 구동축(28A, 28B)은 축체(38)의 외주면(38a)에 접촉하지 않는다. 간극(G1)의 외경은 여압 원반(34)의 외경 및 후측 원반(36)의 외경보다도 작다. 또한, 간극(G1)의 외경은 축체(38)의 외경보다도 크다. 축체(38)의 외경과 후측 원반(36)의 외경의 차분은 구동축(28A)의 외경과 구동축(28B)의 외경의 차분보다도 크다. 마찬가지로, 축체(37)의 외경과 여압 원반(34)의 외경의 차분은 구동축(28A)의 외경과 구동축(28B)의 외경의 차분보다도 크다.As shown in FIG. 8, the drive shafts 28A and 28B are fitted in the gap G1 between the pressurized disk 34 and the rear disk 36. The pair of drive shafts 28A and 28B sandwich the center of the carriage 26 therebetween. The drive shafts 28A and 28B are in contact with the rear surface 34b of the pressurizing disk 34 and the main surface 36a of the rear disk 36. The drive shafts 28A and 28B do not contact the outer peripheral surface 38a of the shaft body 38. The outer diameter of the gap G1 is smaller than the outer diameter of the pressing disc 34 and the outer diameter of the rear disc 36. In addition, the outer diameter of the gap G1 is larger than the outer diameter of the shaft body 38. The difference between the outer diameter of the shaft body 38 and the outer diameter of the rear disk 36 is larger than the difference between the outer diameter of the drive shaft 28A and the outer diameter of the drive shaft 28B. Similarly, the difference between the outer diameter of the shaft body 37 and the outer diameter of the pressurization disk 34 is larger than the difference between the outer diameter of the drive shaft 28A and the outer diameter of the drive shaft 28B.

간극(G1)의 간격은 구동축(28A)의 외경 및 구동축(28B)의 외경보다도 약간 작다. 전측 원반(33)과 여압 원반(34)의 사이에는 간극(G2)이 형성되어 있다. 그 결과, 여압 원반(34)과 후측 원반(36)의 사이에 구동축(28A, 28B)을 배치했을 때, 여압 원반(34)은 전측 원반(33)측으로 약간 휜다. 이 휨은 구동축(28A) 및 구동축(28B)을 후측 원반(36)에 가압하는 힘을 발생한다.The spacing of the gap G1 is slightly smaller than the outer diameter of the drive shaft 28A and the outer diameter of the drive shaft 28B. A gap G2 is formed between the front disk 33 and the pressurization disk 34. As a result, when the drive shafts 28A and 28B are arranged between the pressing disk 34 and the rear disk 36, the pressing disk 34 slightly bent toward the front disk 33. This bending generates a force that presses the drive shaft 28A and the drive shaft 28B against the rear disk 36.

이하, 도 9를 참조하면서, 액추에이터(13)의 동작 원리에 대하여 설명한다. 도 9의 (a)부, 도 9의 (b)부 및 도 9의 (c)부는 액추에이터(13)의 동작 원리를 나타낸다. 설명의 편의상, 도 9에서는, 일방의 리니어 모터(22A)와 캐리지(26)를 나타내고, 타방의 리니어 모터(22B) 등의 도시를 생략한다.Hereinafter, the operating principle of the actuator 13 will be described with reference to FIG. 9. Part (a) of FIG. 9, part (b) of FIG. 9, and part (c) of FIG. 9 show the operating principle of the actuator 13. For convenience of explanation, in FIG. 9, one linear motor 22A and carriage 26 are shown, and illustration of the other linear motor 22B and the like is omitted.

도 9의 (a)부는 캐리지(26)의 위치를 유지하는 태양을 나타낸다. 캐리지(26)의 구동축(28A)은 여압 원반(34)과 후측 원반(36)의 사이에 끼워진다. 캐리지(26)의 위치는 이 끼움에 기인하는 여압에 의해 유지된다. 보다 상세하게는, 캐리지(26)의 위치는 여압을 수직 저항력으로 하는 마찰 저항력에 의해 유지된다. 제어 장치(27)는 초음파 소자(29A)에 대하여 전압을 제공하지 않는다. 즉, 전압(E1)에 나타내는 바와 같이, 전압값은 제로이다. 또한, 제어 장치(27)는 소정의 전압값을 가지는 직류 전류를 초음파 소자(29A)에 제공해도 된다.Part (a) of FIG. 9 shows an aspect of maintaining the position of the carriage 26. The drive shaft 28A of the carriage 26 is sandwiched between the pressurizing disk 34 and the rear disk 36. The position of the carriage 26 is maintained by the pressurization caused by this fitting. More specifically, the position of the carriage 26 is maintained by a frictional resistance force using pressurization as a vertical resistance force. The control device 27 does not provide a voltage to the ultrasonic element 29A. That is, as indicated by the voltage E1, the voltage value is zero. Further, the control device 27 may provide a DC current having a predetermined voltage value to the ultrasonic element 29A.

캐리지(26)의 위치는 구동축(28A)과의 사이의 마찰 저항력에 의해 유지된다. 여기에서, 구동축(28A)을 이동시키는 태양으로서 캐리지(26)가 구동축(28A)을 따라 이동하는 제1 태양과, 캐리지(26)가 구동축(28A)을 따르지 않고, 그 관성에 의해 위치를 계속 유지하는 제2 태양이 있다. 구동축(28A)을 이동시키는 태양은, 구동축(28A)을 이동시키는 속도에 따라, 제1 태양 또는 제2 태양을 선택할 수 있다. 구동축(28A)을 이동시키는 속도는 초음파 진동의 주파수에 관련된다. 따라서, 구동축(28A)을 이동시키는 태양은, 초음파 진동의 주파수에 의해, 제1 태양 또는 제2 태양을 선택할 수 있다. 예를 들면, 초음파 진동의 주파수가 비교적 낮은 주파수(15kHz∼30kHz)일 때, 캐리지(26)는 구동축(28A)을 따라 이동한다. 예를 들면, 초음파 진동의 주파수가 비교적 높은 주파수(100kHz∼150kHz)일 때, 캐리지(26)는 구동축(28A)을 따르지 않고 위치를 유지한다.The position of the carriage 26 is maintained by the frictional resistance force between it and the drive shaft 28A. Here, as a mode for moving the drive shaft 28A, the first mode in which the carriage 26 moves along the drive shaft 28A, and the carriage 26 does not follow the drive shaft 28A, and the position continues due to its inertia. There is a second sun to keep. As for the mode of moving the drive shaft 28A, the first mode or the second mode can be selected according to the speed at which the drive shaft 28A is moved. The speed at which the drive shaft 28A moves is related to the frequency of the ultrasonic vibration. Therefore, as for the mode in which the drive shaft 28A is moved, the first mode or the second mode can be selected by the frequency of the ultrasonic vibration. For example, when the frequency of ultrasonic vibration is relatively low (15 kHz to 30 kHz), the carriage 26 moves along the drive shaft 28A. For example, when the frequency of ultrasonic vibration is a relatively high frequency (100 kHz to 150 kHz), the carriage 26 does not follow the drive shaft 28A and maintains its position.

예를 들면, 도 9의 (b)부에 도시하는 바와 같이, 구동축(28A)을 상측 방향(정방향)으로 이동시킬 때, 구동축(28A)의 이동에 따라, 캐리지(26)를 이동시킨다. 이 경우, 구동축(28A)과 캐리지(26)의 상대적인 위치 관계는 변화되지 않는다. 구동축(28A)을 하측 방향(부방향)으로 이동시킬 때, 구동축(28A)의 이동에 따라, 캐리지(26)를 이동시키지 않는다. 이 경우, 구동축(28A)과 캐리지(26)의 상대적인 위치 관계는 변화된다. 이들 동작을 반복하면, 캐리지(26)는 점차로 상방으로 이동한다. 즉, 구동축(28A)을 상측 방향으로 이동시키는 전압(전압(E2)에 있어서의 부호 E2a)의 주기를, 구동축(28A)을 하방으로 이동시키는 전압의 주기(전압(E2)에 있어서의 부호 E2b)보다도 길게 한다. 그 결과, 캐리지(26)는 상방으로 이동한다.For example, as shown in Fig. 9B, when moving the drive shaft 28A in the upward direction (forward direction), the carriage 26 is moved in accordance with the movement of the drive shaft 28A. In this case, the relative positional relationship between the drive shaft 28A and the carriage 26 does not change. When moving the drive shaft 28A in the downward direction (negative direction), the carriage 26 is not moved in accordance with the movement of the drive shaft 28A. In this case, the relative positional relationship between the drive shaft 28A and the carriage 26 changes. When these operations are repeated, the carriage 26 gradually moves upward. That is, the period of the voltage for moving the drive shaft 28A in the upward direction (symbol E2a in the voltage E2) is the period of the voltage for moving the drive shaft 28A downward (the code E2b in the voltage E2). ) Longer than that. As a result, the carriage 26 moves upward.

반대로, 도 9의 (c)부에 도시하는 바와 같이, 구동축(28A)을 하측 방향으로 이동시킬 때, 구동축(28A)의 이동에 따라, 캐리지(26)를 이동시킨다. 이 경우, 구동축(28A)과 캐리지(26)의 상대적인 위치 관계는 변화되지 않는다. 그리고, 구동축(28A)을 상측 방향으로 이동시킬 때, 구동축(28A)의 이동에 따라, 캐리지(26)를 이동시키지 않는다. 이 경우, 구동축(28A)과 캐리지(26)의 상대적인 위치 관계는 변화된다. 이것들의 동작을 반복하면, 캐리지(26)는 점차로 하방으로 이동한다. 즉, 구동축(28A)을 상측 방향으로 이동시키는 전압(전압(E3)에 있어서의 부호 E3a)의 주기를, 구동축(28A)을 하측 방향으로 이동시키는 전압의 주기(전압(E3)에 있어서의 부호 E3b)보다도 짧게 한다. 그 결과, 캐리지(26)는 하방으로 이동한다.Conversely, as shown in Fig. 9C, when moving the drive shaft 28A in the downward direction, the carriage 26 is moved according to the movement of the drive shaft 28A. In this case, the relative positional relationship between the drive shaft 28A and the carriage 26 does not change. And, when moving the drive shaft 28A in the upward direction, the carriage 26 is not moved according to the movement of the drive shaft 28A. In this case, the relative positional relationship between the drive shaft 28A and the carriage 26 changes. When these operations are repeated, the carriage 26 gradually moves downward. That is, the period of the voltage for moving the drive shaft 28A in the upward direction (the sign E3a in the voltage E3) is the period of the voltage for moving the drive shaft 28A in the downward direction (the sign in the voltage E3). It is shorter than E3b). As a result, the carriage 26 moves downward.

또한, 캐리지(26)를 하측 방향으로 이동시키는 경우에는, 상기 제어 이외에, 구동축(28A)의 상측 방향으로의 이동 및 하측 방향으로의 이동의 양쪽에 따라, 캐리지(26)가 이동하지 않도록 해도 된다. 즉, 겉으로 보기에는, 캐리지(26)와 구동축(28A)과의 사이에 작용하는 마찰 저항력이 캐리지(26)에 작용하는 중력보다도 작아진다. 그 결과, 캐리지(26)가 낙하하는 것처럼 보인다. 이 태양에서는, 캐리지(26)를 하측 방향으로 이동시키는 힘으로서, 캐리지(26)에 작용하는 중력을 이용한다.In addition, in the case of moving the carriage 26 in the downward direction, in addition to the above control, the carriage 26 may not move in accordance with both the movement of the drive shaft 28A in the upward direction and the movement in the downward direction. . That is, apparently, the frictional resistance force acting between the carriage 26 and the drive shaft 28A becomes smaller than the gravity acting on the carriage 26. As a result, the carriage 26 appears to fall. In this aspect, as the force to move the carriage 26 in the downward direction, gravity acting on the carriage 26 is used.

다음에 도 10 및 도 11을 참조하면서, 액추에이터(13)의 구체적인 동작에 대하여 설명한다.Next, a specific operation of the actuator 13 will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

도 10의 (a)부는 캐리지(26)의 위치를 유지하는 동작을 나타낸다. 캐리지(26)의 위치를 유지하는 경우에는, 제어 장치(27)는 초음파 소자(29A) 및 초음파 소자(29B)의 각각 일정한 전압(도 10의 (a)부에 있어서의 전압(E4, E50) 참조)을 제공한다.Part (a) of FIG. 10 shows an operation of maintaining the position of the carriage 26. In the case of maintaining the position of the carriage 26, the control device 27 has a constant voltage of the ultrasonic element 29A and the ultrasonic element 29B (voltages E4 and E50 in the portion (a) of Fig. 10). Reference).

도 10의 (b)부는 캐리지(26)를 상측 방향으로 이동시키는 동작을 나타낸다. 이때, 제어 장치(27)는, 일방의 초음파 소자(29A)에, 도 10의 (b)부에 있어서의 전압(E6)에 나타내는 교류 전압을 제공한다. 구동축(28A)을 상측 방향으로 이동시키는 전압의 주기는 구동축(28A)을 하측 방향으로 이동시키는 전압의 주기보다도 길다. 마찬가지로, 제어 장치(27)는 타방의 초음파 소자(29B)에도 도 10의 (b)부에 있어서의 전압(E7)에 나타내는 교류 전류를 제공한다. 구동축(28B)을 상측 방향으로 이동시키는 전압의 주기는 구동축(28B)을 하측 방향으로 이동시키는 전압의 주기보다도 길다. 즉, 제어 장치(27)는 초음파 소자(29A) 및 초음파 소자(26B)에 동일한 교류 전압을 제공한다. 제어 장치(27)는 일방의 구동축(28A)을 상측 방향으로 이동시키는 타이밍과, 타방의 구동축(28B)을 상측 방향으로 이동시키는 타이밍을 일치시킨다. 즉, 제어 장치(27)는 일방의 초음파 소자(29A)에 제공하는 전압의 위상과, 타방의 초음파 소자(29A)에 제공하는 전압의 위상을 서로 동위상의 관계로 한다. 따라서, 접촉부(P1) 및 접촉부(P2)는 동일한 거리만큼 상방으로 이동한다. 여기에서, 접촉부(P1)는, 일방의 구동축(28A)에 있어서, 여압 원반(34) 및 후측 원반(36)에 가압되는 부분이다. 또한, 접촉부(P2)는, 타방의 구동축(28B)에 있어서, 여압 원반(34) 및 후측 원반(36)에 가압되는 부분이다. 그 결과, 접촉부(P1) 및 접촉부(P2)는, 평행 상태를 유지한 상태에서, 상측 방향으로 이동한다. 즉, 캐리지(26)는 중심의 주위로 회전하지 않고, 상방으로 병진한다.Part (b) of FIG. 10 shows an operation of moving the carriage 26 upward. At this time, the control device 27 provides an alternating current voltage indicated by the voltage E6 in the portion (b) of FIG. 10 to the one ultrasonic element 29A. The period of the voltage for moving the drive shaft 28A in the upward direction is longer than the period of the voltage for moving the drive shaft 28A in the downward direction. Similarly, the control device 27 also supplies the other ultrasonic element 29B with the alternating current indicated by the voltage E7 in the part (b) of FIG. 10. The period of the voltage for moving the drive shaft 28B in the upward direction is longer than the period of the voltage for moving the drive shaft 28B in the downward direction. That is, the control device 27 provides the same AC voltage to the ultrasonic element 29A and the ultrasonic element 26B. The control device 27 matches the timing of moving one drive shaft 28A upward and the timing of moving the other drive shaft 28B upward. That is, the control device 27 makes the phase of the voltage provided to the one ultrasonic element 29A and the phase of the voltage provided to the other ultrasonic element 29A into the same phase relationship with each other. Accordingly, the contact portion P1 and the contact portion P2 move upward by the same distance. Here, the contact part P1 is a part pressed against the pressurizing disk 34 and the rear disk 36 in one drive shaft 28A. In addition, the contact part P2 is a part pressed against the pressurizing disk 34 and the rear disk 36 in the other drive shaft 28B. As a result, the contact portion P1 and the contact portion P2 move in the upward direction while maintaining a parallel state. That is, the carriage 26 does not rotate around the center, but translates upward.

도 10의 (c)부는 캐리지(26)를 하측 방향으로 이동시키는 동작을 나타낸다. 이때, 제어 장치(27)는, 일방의 초음파 소자(29A)에, 도 10의 (c)부에 있어서의 전압(E8)에 나타내는 교류 전류를 제공한다. 구동축(28A)을 상측 방향으로 이동시키는 전압의 주기는 구동축(28A)을 하측 방향으로 이동시키는 전압의 주기보다도 짧다. 마찬가지로, 제어 장치(27)는, 타방의 초음파 소자(29B)에도, 도 10의 (c)부에 있어서의 전압(E9)에 나타내는 교류 전압을 제공한다. 구동축(28B)을 상측 방향으로 이동시키는 전압의 주기는 구동축(28B)을 하측 방향으로 이동시키는 전압의 주기보다도 짧다. 그 결과, 일방의 구동축(28A)에 있어서의 접촉부(P1) 및 타방의 구동축(28B)에 있어서의 접촉부(P2)는 동일한 거리만큼 하측 방향으로 이동해 간다. 그 결과, 접촉부(P1) 및 접촉부(P2)는, 평행 상태를 유지한 상태에서, 하측 방향으로 이동한다. 즉, 캐리지(26)는 중심의 주위로 회전하지 않고, 하방으로 병진한다.Part (c) of FIG. 10 shows an operation of moving the carriage 26 in a downward direction. At this time, the control device 27 supplies an alternating current indicated by the voltage E8 in the part (c) of FIG. 10 to the one ultrasonic element 29A. The period of the voltage for moving the drive shaft 28A in the upward direction is shorter than the period of the voltage for moving the drive shaft 28A in the downward direction. Similarly, the control device 27 also provides the other ultrasonic element 29B with the alternating current voltage indicated by the voltage E9 in the part (c) of FIG. 10. The period of the voltage for moving the drive shaft 28B in the upward direction is shorter than the period of the voltage for moving the drive shaft 28B in the downward direction. As a result, the contact portion P1 in one drive shaft 28A and the contact portion P2 in the other drive shaft 28B move downward by the same distance. As a result, the contact portion P1 and the contact portion P2 move in a downward direction while maintaining a parallel state. That is, the carriage 26 does not rotate around the center, but translates downward.

상기의 제어에 의하면, 캐리지(26)를 하방으로 이동시킬 때에는, 캐리지(26)와 구동축(28A, 28B)의 사이에는 마찰 저항력이 작용하고 있다. 즉, 캐리지(26)와 구동축(28A, 28B)과의 상대적인 위치는 바뀌지 않는다. 따라서, 캐리지(26)는 중심의 주위로 회전하지 않는다. 예를 들면, 캐리지(26)에 유지된 캐필러리(8)의 자세에 기인하여, 캐리지(26)를 회전시키는 것과 같은 토크가 생기는 경우가 있을 수 있다. 이 경우이더라도, 액추에이터(13)는 캐리지(26)의 회전을 억제한 상태에서, 캐리지(26)를 하측 방향으로 이동시킬 수 있다.According to the above control, when the carriage 26 is moved downward, a frictional resistance force acts between the carriage 26 and the drive shafts 28A and 28B. That is, the relative position of the carriage 26 and the drive shafts 28A and 28B does not change. Thus, the carriage 26 does not rotate around its center. For example, due to the posture of the capillary 8 held by the carriage 26, there may be a case where a torque such as rotating the carriage 26 is generated. Even in this case, the actuator 13 can move the carriage 26 downward while suppressing the rotation of the carriage 26.

캐리지(26)를 상측 방향 및 하측 방향으로 이동시키는 병진은 1개의 리니어 모터(22A)로 실현할 수도 있다. 실시형태에 따른 액추에이터(13)는 2개의 리니어 모터(22A, 22B)를 가지므로, 1개의 리니어 모터(22A)를 가지는 구성보다도 추진력을 높일 수 있다.Translation of moving the carriage 26 in the upper and lower directions can also be realized with one linear motor 22A. Since the actuator 13 according to the embodiment has two linear motors 22A and 22B, it is possible to increase the propulsion force than a configuration having one linear motor 22A.

도 11의 (a)부는 캐리지(26)를 시계 방향으로 회전시키는 동작을 나타낸다. 이때, 제어 장치(27)는 일방의 초음파 소자(29A)에 도 11의 (a)부에 있어서의 전압(E10)에 나타내는 교류 전류를 제공한다. 구동축(28A)을 상측 방향으로 이동시키는 전압의 주기는 구동축(28A)을 하측 방향으로 이동시키는 전압의 주기보다도 짧다. 한편, 제어 장치(27)는 타방의 초음파 소자(29B)에 도 11의 (a)부에 있어서의 전압(E11)에 나타내는 교류 전류를 제공한다. 구동축(28B)을 상측 방향으로 이동시키는 전압의 주기는 구동축(28B)을 하측 방향으로 이동시키는 전압의 주기보다도 길다. 즉, 초음파 소자(29A)에 제공하는 전압은 초음파 소자(29B)에 제공하는 전압과 다르다. 그리고, 제어 장치(27)는 일방의 구동축(28A)을 상측 방향으로 이동시키는 타이밍과, 타방의 구동축(28B)을 하측 방향으로 이동시키는 타이밍을 일치시킨다. 즉, 일방의 초음파 소자(29A)에 제공하는 전압의 위상은 타방의 초음파 소자(29B)에 제공하는 전압의 위상에 대하여 역위상이다. 그러면, 일방의 구동축(28A)의 접촉부(P1)가 하측 방향으로 이동함과 아울러 타방의 구동축(28B)의 접촉부(P2)가 상측 방향으로 이동한다. 접촉부(P1) 및 접촉부(P2)는 서로 반대방향으로 이동한다. 이것들의 이동량이 일치하면, 캐리지(26)는, Z축의 방향에 있어서의 위치를 유지한 상태에서, 시계방향으로 회전한다.Part (a) of FIG. 11 shows an operation of rotating the carriage 26 clockwise. At this time, the control device 27 supplies an alternating current indicated by the voltage E10 in the part (a) of FIG. 11 to the one ultrasonic element 29A. The period of the voltage for moving the drive shaft 28A in the upward direction is shorter than the period of the voltage for moving the drive shaft 28A in the downward direction. On the other hand, the control device 27 supplies the other ultrasonic element 29B with the alternating current shown by the voltage E11 in the part (a) of FIG. The period of the voltage for moving the drive shaft 28B in the upward direction is longer than the period of the voltage for moving the drive shaft 28B in the downward direction. That is, the voltage provided to the ultrasonic element 29A is different from the voltage provided to the ultrasonic element 29B. Then, the control device 27 matches the timing of moving one drive shaft 28A upward and the timing of moving the other drive shaft 28B downward. That is, the phase of the voltage provided to the one ultrasonic element 29A is in antiphase with respect to the phase of the voltage provided to the other ultrasonic element 29B. Then, the contact portion P1 of one drive shaft 28A moves downward and the contact portion P2 of the other drive shaft 28B moves upward. The contact portion P1 and the contact portion P2 move in opposite directions. When these movement amounts coincide, the carriage 26 rotates clockwise while maintaining the position in the Z-axis direction.

도 11의 (b)부는 캐리지(26)를 반시계방향으로 회전시키는 동작을 나타낸다. 이때, 제어 장치(27)는, 일방의 초음파 소자(29A)에, 도 11의 (b)부에 있어서의 전압(E12)에 나타내는 교류 전압을 제공한다. 구동축(28A)을 상측 방향으로 이동시키는 전압의 주기는, 구동축(28A)을 하측 방향으로 이동시키는 전압의 주기보다도 길다. 한편, 제어 장치(27)는 타방의 초음파 소자(29B)에는, 도 11의 (b)부에 있어서의 전압(E13) 참조에 나타내는 교류 전압을 제공한다. 구동축(28B)을 상측 방향으로 이동시키는 전압의 주기는 구동축(28B)을 하측 방향으로 이동시키는 전압의 주기보다도 짧다. 그러면, 일방의 구동축(28A)의 접촉부(P1)가 상측 방향으로 이동하고, 타방의 구동축(28B)의 접촉부(P2)가 하측 방향으로 이동한다. 즉, 접촉부(P1, P2)는 서로 반대방향으로 이동한다. 이것들의 이동량이 일치하면, 캐리지(26)는 Z축 방향에 있어서의 위치를 유지한 상태에서 반시계방향으로 회전한다.Part (b) of FIG. 11 shows an operation of rotating the carriage 26 counterclockwise. At this time, the control device 27 provides an alternating current voltage indicated by the voltage E12 in the portion (b) of FIG. 11 to the one ultrasonic element 29A. The period of the voltage for moving the drive shaft 28A in the upward direction is longer than the period of the voltage for moving the drive shaft 28A in the downward direction. On the other hand, the control device 27 provides the other ultrasonic element 29B with the alternating current voltage shown in reference to the voltage E13 in the part (b) of FIG. 11. The period of the voltage for moving the drive shaft 28B in the upward direction is shorter than the period of the voltage for moving the drive shaft 28B in the downward direction. Then, the contact portion P1 of one drive shaft 28A moves upward, and the contact portion P2 of the other drive shaft 28B moves downward. That is, the contact portions P1 and P2 move in opposite directions. When these movement amounts coincide, the carriage 26 rotates counterclockwise while maintaining the position in the Z-axis direction.

<교환 동작><Exchange operation>

계속해서, 상기의 캐필러리 교환부(9)에 의해 행해지는 캐필러리 교환 동작에 대하여 설명한다.Subsequently, the capillary exchange operation performed by the capillary exchange unit 9 will be described.

도 12의 (a)부는 초음파 혼(7)에 부착된 캐필러리(8U)를 교환하기 직전의 상태를 나타낸다. 캐필러리 교환부(9)는 상기의 캐필러리 유지부(11), 캐필러리 안내부(12) 및 액추에이터(13)에 더하여, 부가적인 구성요소로서 캐필러리 스토커(39)와, 캐필러리 회수부(41)를 가진다. 캐필러리 스토커(39)는 복수의 교환용의 캐필러리(8N)를 수용한다. 캐필러리 회수부(41)는 사용된 캐필러리(8U)를 수용한다.Part (a) of FIG. 12 shows a state just before the capillary 8U attached to the ultrasonic horn 7 is replaced. In addition to the capillary holding unit 11, the capillary guide 12 and the actuator 13, the capillary exchange unit 9 includes a capillary stocker 39 as an additional component, It has a capillary recovery part 41. The capillary stocker 39 accommodates a plurality of exchange capillaries 8N. The capillary recovery unit 41 accommodates the used capillary 8U.

도 12의 (a)부는, 예를 들면, 초음파 혼(7)에 부착된 캐필러리(8U)에 의해 와이어 본딩 작업이 행해지고 있는 상태를 나타낸다. 캐필러리 교환부(9)는 당해 와이어 본딩 작업을 방해하지 않는 위치로 퇴피해도 된다.A portion (a) of FIG. 12 shows a state in which, for example, a wire bonding operation is performed by a capillary 8U attached to the ultrasonic horn 7. The capillary exchange unit 9 may be retracted to a position that does not interfere with the wire bonding operation.

도 12의 (b)부는 교환 동작에 있어서의 제1 스텝의 상태를 나타낸다. 캐필러리 교환부(9)는 제어 장치(27)에 의해 캐리지(26)를 시계방향으로 회전시킨다. 이 회전은 도 11의 (a)부에 나타낸 동작에 대응한다. 이 회전에 의해, 와이어 본딩 작업을 방해하지 않는 위치로 퇴피해 있던 캐필러리 유지부(11)가 캐필러리(8U)의 하방에 위치한다.Part (b) of FIG. 12 shows the state of the first step in the exchange operation. The capillary exchange part 9 rotates the carriage 26 clockwise by the control device 27. This rotation corresponds to the operation shown in section (a) of FIG. 11. By this rotation, the capillary holding portion 11 that has been retracted to a position that does not interfere with the wire bonding operation is located under the capillary 8U.

도 13의 (a)부는 교환 동작에 있어서의 제2 스텝의 상태를 나타낸다. 캐필러리 교환부(9)는 제어 장치(27)에 의해 캐리지(26)를 상측 방향으로 이동시킨다. 이 이동은 도 10의 (b)부에 나타낸 동작에 대응한다. 이 이동에 의해, 캐필러리 유지부(11)는 초음파 혼(7)에 부착된 캐필러리(8U)를 유지한다.Part (a) of Fig. 13 shows the state of the second step in the exchange operation. The capillary exchange part 9 moves the carriage 26 upward by the control device 27. This movement corresponds to the operation shown in section (b) of FIG. 10. By this movement, the capillary holding part 11 holds the capillary 8U attached to the ultrasonic horn 7.

도 13의 (b)부는 교환 동작에 있어서의 제3 스텝의 상태를 나타낸다. 캐필러리 교환부(9)는 제어 장치(27)에 의해 캐리지(26)를 하측 방향으로 이동시킨다. 이 이동은 도 10의 (c)부에 나타낸 동작에 대응한다. 이 이동에 의해, 캐필러리 유지부(11)에 유지된 캐필러리(8U)는 초음파 혼(7)으로부터 떼어진다.Part (b) of Fig. 13 shows the state of the third step in the exchange operation. The capillary exchange part 9 moves the carriage 26 downward by the control device 27. This movement corresponds to the operation shown in section (c) of FIG. 10. By this movement, the capillary 8U held by the capillary holding part 11 is separated from the ultrasonic horn 7.

도 14의 (a)부는 교환 동작에 있어서의 제4 스텝의 상태를 나타낸다. 캐필러리 교환부(9)는 제어 장치(27)에 의해 캐리지(26)를 시계방향으로 회전시킨다. 이 이동은 도 11의 (a)부에 나타낸 동작에 대응한다. 이 이동에 의해, 캐필러리 유지부(11)에 유지된 캐필러리(8U)는 캐필러리 회수부(41)로 반송된다. 그 결과, 캐필러리(8U)는 사용된 것으로서 회수된다.Part (a) of Fig. 14 shows the state of the fourth step in the exchange operation. The capillary exchange part 9 rotates the carriage 26 clockwise by the control device 27. This movement corresponds to the operation shown in section (a) of Fig. 11. By this movement, the capillary 8U held in the capillary holding part 11 is conveyed to the capillary collecting part 41. As a result, the capillary 8U is recovered as used.

도 14의 (b)부는 교환 동작에 있어서의 제5 스텝의 상태를 나타낸다. 캐필러리 교환부(9)는 제어 장치(27)에 의해 캐리지(26)를 반시계방향으로 회전시킨다. 이 이동은 도 11의 (b)부에 나타낸 동작에 대응한다. 이 이동에 의해, 캐필러리 유지부(11)는 교환용의 신규 캐필러리(8N)를 유지한다.Part (b) of Fig. 14 shows the state of the fifth step in the exchange operation. The capillary exchange part 9 rotates the carriage 26 counterclockwise by the control device 27. This movement corresponds to the operation shown in section (b) of FIG. 11. By this movement, the capillary holding part 11 holds the new capillary 8N for replacement.

도 15의 (a)부는 교환 동작에 있어서의 제6 스텝의 상태를 나타낸다. 캐필러리 교환부(9)는 제어 장치(27)에 의해 캐리지(26)를 시계방향으로 회전시킨다. 이 이동은 도 11의 (a)부에 나타낸 동작에 대응한다. 이 이동에 의해, 캐필러리 유지부(11)에 유지된 신규 캐필러리(8N)는 초음파 혼(7)의 구멍(7h)의 하방에 위치한다.Part (a) of FIG. 15 shows the state of the sixth step in the exchange operation. The capillary exchange part 9 rotates the carriage 26 clockwise by the control device 27. This movement corresponds to the operation shown in section (a) of Fig. 11. By this movement, the new capillary 8N held in the capillary holding portion 11 is located below the hole 7h of the ultrasonic horn 7.

도 15의 (b)부는 교환 동작에 있어서의 제7 스텝의 상태를 나타낸다. 캐필러리 교환부(9)는 제어 장치(27)에 의해 캐리지(26)를 상측 방향으로 이동시킨다. 이 이동은 도 10의 (b)부에 나타낸 동작에 대응한다. 이 이동에 의해, 캐필러리 유지부(11)에 유지된 신규 캐필러리(8N)는 초음파 혼(7)의 구멍(7h)에 삽입된다. 이 삽입에서는, 도 6 및 도 7에 도시된 캐필러리 유지부(11) 및 캐필러리 안내부(12)의 작용에 의해, 캐필러리(8N)와 캐필러리 안내부(12)와의 어긋남, 및 캐필러리(8N)와 초음파 혼(7)의 구멍(7h)과의 어긋남이 해소된다. 그 결과, 캐필러리(8N)를 구멍(7h)에 확실하게 장착할 수 있다.Part (b) of Fig. 15 shows the state of the seventh step in the exchange operation. The capillary exchange part 9 moves the carriage 26 upward by the control device 27. This movement corresponds to the operation shown in section (b) of FIG. 10. By this movement, the new capillary 8N held in the capillary holding portion 11 is inserted into the hole 7h of the ultrasonic horn 7. In this insertion, by the action of the capillary holding part 11 and the capillary guide part 12 shown in FIGS. 6 and 7, the capillary 8N and the capillary guide part 12 The displacement and the displacement between the capillary 8N and the hole 7h of the ultrasonic horn 7 are eliminated. As a result, the capillary 8N can be reliably attached to the hole 7h.

이하, 실시형태에 따른 액추에이터(13) 및 와이어 본딩 장치(1)의 작용 효과에 대하여 설명한다.Hereinafter, effects of the actuator 13 and the wire bonding device 1 according to the embodiment will be described.

액추에이터(13)는 한 쌍의 리니어 모터(22A, 22B)를 갖추고 있다. 각각의 리니어 모터(22A, 22B)가 발생하는 힘은 제어 장치(27)에 의해 제어된다. 이 구성에 의하면, 한 쌍의 리니어 모터(22A, 22B)가 발생하는 힘의 방향을 일치시킴으로써, 캐리지(26)를 병진시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 리니어 모터(22A, 22B)가 발생하는 힘의 방향을 서로 반대방향으로 함으로써, 캐리지(26)에 중심 주위의 토크를 제공할 수 있다. 그 결과, 캐리지(26)를 중심 주위로 회전시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 액추에이터(13)는 병진 및 회전이라고 하는 복수의 동작을 캐리지(26)에 제공할 수 있다.The actuator 13 is equipped with a pair of linear motors 22A and 22B. The force generated by each of the linear motors 22A and 22B is controlled by the control device 27. According to this configuration, it becomes possible to translate the carriage 26 by matching the directions of the forces generated by the pair of linear motors 22A and 22B. Further, by making the directions of the forces generated by the linear motors 22A and 22B opposite to each other, it is possible to provide the carriage 26 with a torque around the center. As a result, it becomes possible to rotate the carriage 26 around its center. Accordingly, the actuator 13 can provide the carriage 26 with a plurality of operations such as translation and rotation.

본 개시에 따른 액추에이터(13)는 병진과 회전을 행하는 것이 가능하다. 또한, 액추에이터(13)는 병진만을 위한 구동 기구 및 회전만을 위한 구동 기구를 각각 준비할 필요가 없다. 따라서, 병진용 구동 기구 및 회전용 구동 기구의 각각을 준비하는 구성에 비교하여, 액추에이터(13)를 소형화할 수 있다.The actuator 13 according to the present disclosure is capable of translating and rotating. Further, the actuator 13 does not need to prepare a drive mechanism for translation only and a drive mechanism for rotation only. Accordingly, the actuator 13 can be downsized compared to a configuration in which each of the translation drive mechanism and the rotation drive mechanism are prepared.

와이어 본딩 장치(1)는 액추에이터(13)를 갖춘 캐필러리 교환부(9)를 갖춘다. 이 액추에이터(13)는 병진과 회전의 두 개의 동작을 캐리지(26)에 제공할 수 있다. 따라서, 와이어 본딩 장치(1)에 캐필러리(8)의 교환 기능을 부여함과 아울러, 캐필러리 교환부(9)의 대형화를 억제하는 것이 가능하다. 따라서, 와이어 본딩 장치(1)의 고기능화와 소형화를 양립할 수 있다.The wire bonding device 1 is equipped with a capillary exchange 9 with an actuator 13. This actuator 13 can provide the carriage 26 with two motions of translation and rotation. Accordingly, while providing the wire bonding device 1 with a function of replacing the capillary 8, it is possible to suppress an enlargement of the capillary exchange unit 9. Therefore, it is possible to achieve both high functionality and miniaturization of the wire bonding device 1.

와이어 본딩 장치(1)에서는, 캐필러리 유지부(11)에 유지된 캐필러리(8)는 캐필러리 안내부(12)에 인도되면서 구멍(7h)에 삽입된다. 따라서, 구멍(7h)에 대하여 캐필러리(8)가 어긋나 있어도, 캐필러리 안내부(12)에 의해 어긋남이 수정된다. 캐필러리 유지부(11)는, 액추에이터(13)에 고정된 하측 소켓(18)에 대하여, 상측 소켓(16) 및 코일 스프링(17)을 포함하는 가요부(10)가 캐필러리(8)의 위치를 상대적으로 변위 가능하게 유지한다. 그 결과, 구멍(7h)에 대한 캐필러리(8)의 어긋남에 더하여, 구멍(7h)에 대하여 캐필러리 안내부(12)가 어긋나 있는 경우에도, 캐필러리(8)가 캐필러리 안내부(12) 및 구멍(7h)에 따르도록, 캐필러리(8)의 자세를 변화시키면서 삽입할 수 있다. 따라서, 작업자의 손에 의하지 않고, 신규 캐필러리(8)를 와이어 본딩 장치(1)에 자동적으로 부착할 수 있다.In the wire bonding apparatus 1, the capillary 8 held by the capillary holding portion 11 is inserted into the hole 7h while being guided to the capillary guide portion 12. Accordingly, even if the capillary 8 is shifted from the hole 7h, the shift is corrected by the capillary guide portion 12. In the capillary holding part 11, the flexible part 10 including the upper socket 16 and the coil spring 17 is provided with the capillary 8 with respect to the lower socket 18 fixed to the actuator 13. Keep the position of) relatively displaceable. As a result, in addition to the shift of the capillary 8 with respect to the hole 7h, even when the capillary guide 12 is shifted with respect to the hole 7h, the capillary 8 It can be inserted while changing the posture of the capillary 8 so as to follow the guide part 12 and the hole 7h. Therefore, the new capillary 8 can be automatically attached to the wire bonding device 1 without the operator's hand.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 실시해도 된다.As mentioned above, although the embodiment of this invention was demonstrated, it is not limited to the said embodiment, It may implement in various forms.

<변형예 1><Modified Example 1>

본 개시에서는, 제1 힘 발생부 및 제2 힘 발생부로서, 관성의 법칙을 이용한 임펙트 구동 방식을 원리로 하는 초음파 구동 모터를 예시했다. 그러나, 제1 힘 발생부 및 제2 힘 발생부는 이 구성에 한정되지 않고, 소정 방향을 따르는 힘을 발생할 수 있는 기구를 제1 힘 발생부 및 제2 힘 발생부로서 채용해도 된다. 예를 들면, 제1 힘 발생부 및 제2 힘 발생부로서 볼 나사를 이용한 리니어 가이드를 채용해도 된다.In the present disclosure, as the first force generating unit and the second force generating unit, an ultrasonic drive motor based on an impact driving method using the law of inertia has been illustrated. However, the first force generating unit and the second force generating unit are not limited to this configuration, and a mechanism capable of generating a force along a predetermined direction may be employed as the first force generating unit and the second force generating unit. For example, a linear guide using a ball screw may be employed as the first force generating portion and the second force generating portion.

<변형예 2><Modified Example 2>

캐필러리 유지부는 캐필러리(8)의 자세를 유연하게 변경할 수 있는 태양으로 캐필러리(8)를 유지할 수 있으면 된다. 따라서, 상기 캐필러리 유지부의 구성에 한정되지 않는다. 도 16은 변형예에 따른 캐필러리 유지부(11A)를 나타낸다.The capillary holding part can flexibly change the posture of the capillary 8 so that the capillary 8 can be held. Therefore, it is not limited to the configuration of the capillary holding unit. 16 shows a capillary holding portion 11A according to a modified example.

캐필러리 유지부(11A)는 주요 구성요소로서 금속제의 파이프(42)와, 실리콘 수지제의 튜브(43)와, 캡(44)을 가진다. 파이프(42)의 형상은 통 형상이다. 파이프(42)는 그 내부에 튜브(43)를 수용한다. 파이프(42)의 일단은 캡(44)에 의해 폐쇄된다. 튜브(43)의 일단은 캡(44)에 의해 폐쇄된다. 캡(44)은 홀더(14)에 의해 유지된다. 튜브(43)의 상단(43a)(상단 개구 가장자리)은 파이프(42)의 상단(42a)과대략 일치한다. 튜브(43)의 외경은 파이프(42)의 내경보다도 작다. 즉, 튜브(43)의 외주면과 파이프(42)의 내주면의 사이에는 약간의 간극이 형성된다. 튜브(43)의 상단(43a)은 캐필러리(8)의 테이퍼면(8a)을 유지한다.The capillary holding portion 11A has a metal pipe 42, a silicone resin tube 43, and a cap 44 as main components. The shape of the pipe 42 is cylindrical. The pipe 42 accommodates the tube 43 therein. One end of the pipe 42 is closed by a cap 44. One end of the tube 43 is closed by a cap 44. The cap 44 is held by a holder 14. The upper end 43a (the upper opening edge) of the tube 43 approximately coincides with the upper end 42a of the pipe 42. The outer diameter of the tube 43 is smaller than the inner diameter of the pipe 42. That is, a slight gap is formed between the outer circumferential surface of the tube 43 and the inner circumferential surface of the pipe 42. The upper end 43a of the tube 43 maintains the tapered surface 8a of the capillary 8.

캐필러리 유지부(11A)의 튜브(43)는 소정의 가요성을 가진다. 따라서, 캐필러리 유지부(11A)는 튜브(43)의 외주면과 파이프(42)의 내주면 사이에 형성된 간극 만큼, 캐필러리(8)의 자세 변경을 허용할 수 있다. 구체적으로는, 캐필러리 유지부(11A)는 파이프(42)의 축선(42a)과 교차하는 방향으로의 편심 및 기욺을 허용할 수 있다.The tube 43 of the capillary holding portion 11A has a predetermined flexibility. Accordingly, the capillary holding portion 11A can allow the posture of the capillary 8 to be changed as much as the gap formed between the outer peripheral surface of the tube 43 and the inner peripheral surface of the pipe 42. Specifically, the capillary holding portion 11A can allow an eccentricity and a deflection in a direction intersecting the axis 42a of the pipe 42.

캐필러리 유지부(11A)가 튜브(43)만을 갖출 경우, 튜브(43)의 강성이 부족하기 때문에, 캐필러리(8)의 자세에 따라서는 캐필러리(8)를 유지할 수 없는 경우가 생긴다. 그러나, 튜브(43)의 외측에는, 튜브(43)보다도 강성이 높은 파이프(42)가 존재한다. 따라서, 튜브(43)의 강성이 부족한 경우이더라도, 파이프(42)에 의해 캐필러리(8)의 변위를 허용범위에 들어가게 할 수 있다.When the capillary holding portion 11A includes only the tube 43, the capillary 8 cannot be held depending on the posture of the capillary 8 because the rigidity of the tube 43 is insufficient. Occurs. However, outside of the tube 43, there is a pipe 42 having a higher rigidity than that of the tube 43. Therefore, even in the case where the rigidity of the tube 43 is insufficient, the displacement of the capillary 8 can be made to fall within the allowable range by the pipe 42.

튜브(43)에 캐필러리(8)가 삽입된 상태에서, 상단(43a)의 내주 가장자리와 테이퍼면(8a)과의 접촉 상태는 선접촉이다. 따라서, 본 개시에 따른 캐필러리 유지부(11A)와 마찬가지로, 캐필러리(8)를 기울여서 유지할 수도 있다.In the state in which the capillary 8 is inserted into the tube 43, the contact state between the inner peripheral edge of the upper end 43a and the tapered surface 8a is line contact. Therefore, similarly to the capillary holding portion 11A according to the present disclosure, the capillary 8 may be tilted and held.

1…와이어 본딩 장치, 2…베이스, 3…본딩부, 4…반송부, 6…본딩 툴, 7…초음파 혼, 7h…구멍, 8…캐필러리, 8a…테이퍼면, 8b…캐필러리 본체, 9…캐필러리 교환부, 11…캐필러리 유지부, 12…캐필러리 안내부, 12h…가이드 구멍, 12t…테이퍼 구멍부, 12p…평행 구멍부, 13…액추에이터, 14…홀더, 16… 상측 소켓, 16c…스폿페이싱부, 16d…단차, 16e…가는 직경부, 16h…관통구멍, 17…코일 스프링, 18…하측 소켓, 18d…단차, 18e…가는 직경부, 18f…대직경부, 19…O링, 21…액추에이터 베이스(베이스부), 22A…리니어 모터(제1 힘 발생부), 22B…리니어 모터(제2 힘 발생부), 24…리니어 가이드, 26…캐리지, 27…제어 장치(제어부), 28A, 28B…구동축, 29A, 29B…초음파 소자, 31, 32…가이드, 33…전측 원반, 34…여압 원반, 36… 후측 원반, 37, 38…축체, 39…캐필러리 스토커, 41…캐필러리 회수부, G1, G2…간극, P1, P2, C1, C2…접촉부.One… Wire bonding device, 2... Base, 3… Bonding part, 4… Conveyance part, 6... Bonding tool, 7… Ultrasonic horn, 7h... Hole, 8... Capillary, 8a... Tapered surface, 8b... Capillary body, 9... Capillary exchange, 11... Capillary holding part, 12... Capillary information, 12h... Guide hole, 12t... Tapered hole, 12p... Parallel hole portion, 13... Actuator, 14... Holder, 16... Upper socket, 16c... Spot facing part, 16d... Step difference, 16e… Fine diameter part, 16h... Through hole, 17... Coil spring, 18... Lower socket, 18d... Step, 18e... Fine diameter part, 18f... Large diameter part, 19... O-ring, 21... Actuator base (base part), 22A... Linear motor (first force generating unit), 22B... Linear motor (second force generating unit), 24... Linear guide, 26... Carriage, 27... Control device (control unit), 28A, 28B... Drive shaft, 29A, 29B... Ultrasonic elements, 31, 32... Guide, 33… Anterior disk, 34... Pressurized disk, 36... Posterior disk, 37, 38... Axial body, 39... Capillary Stalker, 41... Capillary recovery section, G1, G2... Gap, P1, P2, C1, C2... Contact.

Claims

A first force generating unit for generating a force in a positive direction along a first direction and a force in a negative direction in a direction opposite to the positive direction along the first direction,
A second force generating unit disposed to be spaced apart from the first force generating unit in a second direction orthogonal to the first direction, and generating a force in the positive direction and a force in the negative direction,
A control unit for controlling the direction and magnitude of the force generated by the first force generating unit and the second force generating unit,
A moving body spanning across the first force generating unit and the second force generating unit,
The control unit
By matching the direction of the force generated by the first force generating unit and the direction of the force generated by the second force generating unit, the moving body is translated along the first direction,
An actuator, wherein the direction of the force generated by the first force generating unit is set in a direction opposite to the direction of the force generated by the second force generating unit to rotate around the center of the moving body.

The method of claim 1,
The actuator, characterized in that the first force generating unit and the second force generating unit are disposed along the second direction, sandwiching the center of the moving body.

The method according to claim 1 or 2,
The first force generating unit and the second force generating unit
An ultrasonic generator connected to the control unit and controlled by the control unit,
An actuator, comprising: a drive shaft that extends in the first direction and has a contact portion in contact with the moving body, and is fixed to the ultrasonic generator to receive ultrasonic vibration generated by the ultrasonic generator.

The method of claim 3,
The moving body has a main surface and a back surface,
One of the main surface and the rear surface comprises the contact portion.

A bonding tool that keeps the capillary detachable,
Equipped with a capillary exchange unit for attaching or removing the capillary from the bonding tool,
A wire bonding device including the actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the capillary exchange unit.