KR102451574B1

KR102451574B1 - Wire bonding device

Info

Publication number: KR102451574B1
Application number: KR1020227014813A
Authority: KR
Inventors: 요헤이 우치다
Original assignee: 가부시키가이샤 신가와
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2022-10-06
Also published as: KR20220062428A; WO2019151339A1; JP2023126562A

Abstract

와이어 본딩 장치(1)는 캐필러리(8)를 착탈 가능하게 유지하는 구멍(7h)을 가지는 초음파 혼(7)과, 구멍(7h)에 삽입되는 캐필러리(8)를 착탈 가능하게 유지하는 캐필러리 유지부(11)와, 캐필러리 유지부(11)에 유지된 캐필러리(8)가 구멍(7h)에 삽입되도록, 캐필러리 유지부(11)를 이동시키는 액추에이터(13)와, 액추에이터(13)에 의한 캐필러리 유지부(11)의 이동에 따라, 캐필러리(8)를 구멍(7h)으로 인도하는 캐필러리 안내부(12)를 갖춘다.The wire bonding apparatus 1 detachably holds an ultrasonic horn 7 having a hole 7h for detachably holding the capillary 8, and a capillary 8 inserted into the hole 7h. an actuator for moving the capillary holding part 11 so that the capillary holding part 11 to 13) and the capillary guide part 12 which guides the capillary 8 to the hole 7h according to the movement of the capillary holding part 11 by the actuator 13 are provided.

Description

와이어 본딩 장치{WIRE BONDING DEVICE}Wire bonding device {WIRE BONDING DEVICE}

본 개시는 와이어 본딩 장치를 설명한다.The present disclosure describes a wire bonding apparatus.

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 apparatus. A wire bonding apparatus has a capillary which is a bonding tool. A wire bonding apparatus connects a wire to an electrode by giving heat, ultrasonic vibration, etc. with respect to a wire using the said capillary.

일본 특개 2018-6731호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-6731

전자기기의 제조 공장에서는 대량의 전자기기를 제조하기 위해 복수의 제조 장치를 가동시킨다. 제조 장치의 수가 증가하면, 생산수를 증가시킬 수 있다. 한편, 제조 장치는 여러 메인터넌스 작업을 요한다. 그렇게 하면, 제조 장치의 수만큼 메인터넌스 작업을 요하게 된다. 따라서, 생산수의 증가와, 메인터넌스 작업의 부하는 상반되는 관계에 있다. 그래서, 메인터넌스 작업을 작업자의 손에 의하지 않고 자동으로 행할 수 있다면, 메인터넌스 작업의 부하를 저감하는 것이 가능하다.In an electronic device manufacturing plant, a plurality of manufacturing devices are operated in order to manufacture a large number of electronic devices. If the number of manufacturing devices increases, the number of production units can be increased. On the other hand, the manufacturing apparatus requires several maintenance work. In doing so, maintenance work is required as much as the number of manufacturing apparatuses. Therefore, the increase in the number of productions and the load of the maintenance work have a conflicting relationship. Then, if the maintenance work can be performed automatically without the operator's hand, it is possible to reduce the load of a maintenance work.

와이어 본딩 장치는 상기의 메인터넌스 작업의 하나로서의 캐필러리 교환 작업을 가진다. 그래서, 당해 기술분야에서는 캐필러리의 교환 작업의 자동화가 요망되고 있다. 예를 들면, 와이어 본딩 장치에는, 사용된 캐필러리를 떼어낸 상태에서, 신규 캐필러리를 와이어 본딩 장치에 부착하는 작업의 자동화가 요망되고 있었다.A wire bonding apparatus has a capillary replacement operation|work as one of said maintenance operation|work. Then, automation of the exchange operation|work of a capillary is desired in the said technical field. For example, in a wire bonding apparatus, automation of the operation|work which attaches a new capillary to a wire bonding apparatus in the state which removed the used capillary was desired.

상기의 배경을 감안하여, 본 개시는 신규 캐필러리를 와이어 본딩 장치에 부착하는 작업의 자동화가 가능한 와이어 본딩 장치를 설명한다.In view of the above background, the present disclosure describes a wire bonding apparatus capable of automating the operation of attaching a novel capillary to the wire bonding apparatus.

본 개시의 하나의 형태에 따른 와이어 본딩 장치는 캐필러리를 착탈 가능하게 유지하는 캐필러리 유지부와, 캐필러리 유지부에 유지된 캐필러리가 본딩 툴의 캐필러리 유지 구멍에 삽입되도록, 소정의 방향을 따라 캐필러리를 유지한 캐필러리 유지부를 이동시키는 액추에이터와, 캐필러리 유지부와 본딩 툴의 사이에 배치되어, 캐필러리 유지부의 이동에 따라, 캐필러리를 캐필러리 유지 구멍으로 인도하는 캐필러리 안내부를 갖추고, 캐필러리 유지부는 액추에이터에 고정되는 캐필러리 베이스부와, 캐필러리 베이스부에 대한 캐필러리의 위치를 상대적으로 변위 가능하게 유지하는 가요(可撓)부를 가진다.A wire bonding apparatus according to one aspect of the present disclosure includes a capillary holding part for detachably holding a capillary, and a capillary held in the capillary holding part to be inserted into a capillary holding hole of a bonding tool. , an actuator that moves the capillary holding part holding the capillary along a predetermined direction, and is disposed between the capillary holding part and the bonding tool, and moves the capillary holding part in accordance with the movement of the capillary holding part. A capillary guide portion guiding to the pillar holding hole is provided, wherein the capillary holding portion has a capillary base fixed to the actuator, and a position of the capillary with respect to the capillary base portion is relatively displaceable. (可撓) have wealth.

이 와이어 본딩 장치는 캐필러리 유지부에 유지된 캐필러리가 캐필러리 안내부에 의해 인도되면서 캐필러리 유지 구멍에 삽입된다. 따라서, 캐필러리 유지 구멍에 대하여 캐필러리가 어긋나 있어도, 캐필러리 안내부에 의해 벗어남이 수정된다. 또한, 캐필러리 유지부는, 액추에이터에 고정된 캐필러리 베이스부에 대하여, 가요부가 캐필러리의 위치를 상대적으로 변위 가능하게 유지한다. 그 결과, 캐필러리 유지 구멍에 대한 캐필러리의 벗어남과 아울러, 캐필러리 유지 구멍에 대하여 캐필러리 안내부가 어긋나 있는 경우에도, 캐필러리를 캐필러리 안내부 및 캐필러리 유지 구멍에 따르도록, 캐필러리의 자세를 변화시키면서 삽입할 수 있다. 따라서, 작업자의 손에 의하지 않고, 신규 캐필러리를 와이어 본딩 장치에 자동적으로 부착할 수 있다.This wire bonding device is inserted into the capillary holding hole while the capillary held by the capillary holding part is guided by the capillary guide part. Therefore, even if the capillary is shifted with respect to the capillary holding hole, the deviation is corrected by the capillary guide. Further, the capillary holding portion holds the position of the capillary relatively displaceable by the flexible portion with respect to the capillary base portion fixed to the actuator. As a result, even when the capillary guide is displaced with respect to the capillary holding hole along with the deviation of the capillary with respect to the capillary holding hole, the capillary is attached to the capillary guide and the capillary holding hole. It can be inserted while changing the posture of the capillary to follow. Therefore, the new capillary can be automatically attached to the wire bonding apparatus without the operator's hand.

하나의 형태에 따른 와이어 본딩 장치에 있어서, 액추에이터는 베이스부와, 베이스부 위에 배치되어, 캐필러리 유지부가 부착되고, 캐필러리 유지부를 이동시키는 이동체를 가지며, 캐필러리 안내부는 베이스부에 고정되어도 된다. 이 구성에 의하면, 액추에이터에 의해 이동되는 캐필러리 유지부와 캐필러리 안내부의 상대적인 위치 관계를 용이하게 유지할 수 있다. 따라서, 캐필러리 안내부에 의해 확실하게 캐필러리를 본딩 툴에 부착할 수 있다.In the wire bonding apparatus according to one aspect, the actuator has a base part and a movable body disposed on the base part, the capillary holding part is attached, and a moving body for moving the capillary holding part, and the capillary guide part is disposed on the base part. It may be fixed. According to this structure, the relative positional relationship of the capillary holding part moved by an actuator, and a capillary guide part can be easily maintained. Therefore, the capillary can be reliably attached to the bonding tool by the capillary guide.

하나의 형태에 따른 와이어 본딩 장치에 있어서, 가요부는 캐필러리 베이스부에 일단부가 고정된 탄성부와, 탄성부의 타단부에 설치되어, 캐필러리를 구속하는 구속부를 가져도 된다. 이 구성에 의하면, 캐필러리 베이스부를 기초로 하여 탄성부가 탄성 변형하는 것이 가능하다. 그리고, 탄성부의 타단부에는, 구속부가 설치되어 있고, 당해 구속부는 캐필러리를 구속한다. 따라서, 캐필러리 베이스부에 대한 캐필러리의 상대적 위치는 탄성부에 의해 변위할 수 있다. 따라서, 보다 확실하게 캐필러리를 본딩 툴에 부착할 수 있다.In the wire bonding apparatus according to one aspect, the flexible part may have an elastic part having one end fixed to the capillary base, and a restraining part provided at the other end of the elastic part to constrain the capillary. According to this structure, it is possible for the elastic part to elastically deform based on the capillary base part. And the other end of the elastic part is provided with the restraint part, The said restraint part restrains the capillary. Accordingly, the relative position of the capillary with respect to the capillary base portion can be displaced by the elastic portion. Therefore, a capillary can be attached to a bonding tool more reliably.

하나의 형태에 따른 와이어 본딩 장치에서, 구속부는 캐필러리의 테이퍼면과 선접촉해도 된다. 이 구성에 의하면, 구속부는 유지하는 캐필러리의 기욺을 허용하는 것이 가능하다. 따라서, 캐필러리의 자세가 보다 유연하게 변위할 수 있다. 그 결과, 더욱 확실하게 캐필러리를 본딩 툴에 부착할 수 있다.In the wire bonding apparatus according to one aspect, the restraining portion may be in line contact with the tapered surface of the capillary. According to this configuration, it is possible to allow the inclination of the capillary to be held by the restraining portion. Accordingly, the posture of the capillary can be more flexibly displaced. As a result, the capillary can be attached to the bonding tool more reliably.

하나의 형태에 따른 와이어 본딩 장치에 있어서, 구속부는 토러스 형상의 O링이며, 탄성부는 코일 스프링이어도 된다. 이 구성에 의하면, 간이한 구성에 의해 캐필러리 유지부를 구성할 수 있다.The wire bonding apparatus which concerns on one aspect WHEREIN: A restraining part may be a torus-shaped O-ring, and a coil spring may be sufficient as an elastic part. According to this structure, a capillary holding part can be comprised with a simple structure.

하나의 형태에 따른 와이어 본딩 장치에 있어서, 캐필러리 유지부는 구속부로서의 상단 개구 가장자리와, 탄성부로서의 본체부를 포함하는 튜브와, 튜브의 하단을 폐쇄하는 캡과, 캡에 하단이 폐쇄되고, 튜브를 수용하는 통 형상의 파이프를 가지고, 파이프는 튜브보다도 강성이 높으며, 파이프의 내주면과 튜브의 외주면 사이에는 간극이 설치되어도 된다. 이 구성에 의하면, 튜브에 의해 캐필러리의 자세를 변위하는 것이 가능하다. 또한, 튜브의 외측에 파이프가 존재한다. 그 결과, 파이프에 의해 캐필러리의 변위를 허용범위에 들어가게 할 수 있다. 따라서, 확실하게 캐필러리를 본딩 툴에 부착할 수 있다.In the wire bonding apparatus according to one aspect, the capillary holding part includes a tube including an upper opening edge as a restraining part and a main body part as an elastic part, a cap closing the lower end of the tube, and the lower end being closed in the cap, It has a cylindrical pipe for accommodating the tube, the pipe has higher rigidity than the tube, and a gap may be provided between the inner circumferential surface of the pipe and the outer circumferential surface of the tube. According to this structure, it is possible to displace the attitude|position of a capillary with a tube. There is also a pipe on the outside of the tube. As a result, the displacement of the capillary by the pipe can be brought into the allowable range. Accordingly, the capillary can be reliably attached to the bonding tool.

다른 형태에 따른 본딩 장치는 캐필러리를 착탈 가능하게 유지하는 캐필러리 유지부와, 캐필러리 유지부에 유지된 캐필러리가 본딩 툴의 캐필러리 유지 구멍에 삽입되도록, 소정의 방향을 따라 캐필러리를 유지한 캐필러리 유지부를 이동시키는 액추에이터와, 캐필러리 유지부와 본딩 툴의 사이에 배치되어, 캐필러리 유지부의 이동에 따라, 캐필러리를 캐필러리 유지 구멍으로 인도하는 캐필러리 안내부를 갖추고, 캐필러리 안내부에는, 캐필러리를 캐필러리 유지 구멍으로 안내하는 가이드 구멍이 설치되고, 캐필러리 안내부는, 가이드 구멍에 삽입된 캐필러리에 대하여, 가이드 구멍의 축선과 교차하는 방향을 향하는 힘을 제공하는 바이어스 부재를 가진다.A bonding apparatus according to another aspect includes a capillary holding part for detachably holding a capillary, and a predetermined direction so that the capillary held in the capillary holding part is inserted into the capillary holding hole of a bonding tool. It is arranged between the actuator which moves the capillary holding part which hold|maintained the capillary, and the capillary holding part and the bonding tool, and according to the movement of the capillary holding part, the capillary into the capillary holding hole. A guiding capillary guide is provided, and the capillary guide is provided with a guide hole for guiding the capillary to the capillary holding hole, and the capillary guide is provided with respect to the capillary inserted into the guide hole, and a biasing member that provides a force directed in a direction intersecting the axis of the guide hole.

이 구성에 의하면, 캐필러리는 바이어스 부재에 의해 캐필러리 안내부의 벽면에 가압되면서, 소정의 방향을 향하여 안내된다. 그 결과, 캐필러리는 기울지 않고, 안정한 상태로 이동할 수 있다. 따라서, 더욱 확실하게 캐필러리를 본딩 툴의 캐필러리 유지 구멍으로 인도할 수 있다.According to this configuration, the capillary is guided in a predetermined direction while being pressed against the wall surface of the capillary guide by the biasing member. As a result, the capillary does not incline and can move in a stable state. Accordingly, it is possible to more reliably guide the capillary to the capillary holding hole of the bonding tool.

다른 형태에 따른 본딩 장치에 있어서, 가이드 구멍은 캐필러리의 삽입 방향을 따라 늘어서는 제1 구멍부와, 제2 구멍부를 포함하고, 제1 구멍부는 삽입 방향을 향하여 직경이 작아지는 테이퍼 구멍이며, 제2 구멍부는 캐필러리 유지 구멍과 동축에 배치되어, 캐필러리 유지 구멍의 축선을 따르도록 캐필러리를 안내해도 된다. 이 구성에 의하면, 캐필러리를 캐필러리 유지 구멍으로 보다 확실하게 안내할 수 있다.In the bonding device according to another aspect, the guide hole includes a first hole portion and a second hole portion arranged along the insertion direction of the capillary, and the first hole portion is a tapered hole whose diameter becomes smaller toward the insertion direction, A 2nd hole part may be arrange|positioned coaxially with a capillary holding hole, and you may guide a capillary so that it may follow the axis line of a capillary holding hole. According to this structure, a capillary can be guided more reliably to a capillary holding hole.

다른 형태에 따른 본딩 장치에 있어서, 캐필러리 안내부는 제1 구멍부가 형성된 테이퍼부와, 제2 구멍부가 형성된 안내부를 포함하고, 바이어스 부재는 안내부에 설치되어 있어도 된다. 이 구성에 의하면, 캐필러리를 캐필러리 유지 구멍으로 보다 확실하게 안내할 수 있다.The bonding apparatus which concerns on another aspect WHEREIN: The capillary guide part contains the tapered part in which the 1st hole part was formed, and the guide part in which the 2nd hole part was formed, The biasing member may be provided in the guide part. According to this structure, a capillary can be guided more reliably to a capillary holding hole.

본 개시의 와이어 본딩 장치에 의하면, 신규 캐필러리를 와이어 본딩 장치에 부착하는 작업의 자동화가 가능하다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the wire bonding apparatus of this indication, automation of the operation|work of attaching a new capillary to a wire bonding apparatus is possible.

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.
도 17은 다른 변형예에 따른 캐필러리 안내부를 도시하는 사시도이다.
도 18은 도 17에 나타내는 캐필러리 안내부의 정면도이다.
도 19는 도 17에 나타내는 캐필러리 안내부의 평면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows the wire bonding apparatus which concerns on embodiment.
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a capillary replacement part included in the wire bonding apparatus shown in FIG. 1 .
Fig. 3 is a perspective view showing a part of a capillary holding part in cross-section;
4 is a view for explaining the operation of the capillary holding unit.
Fig. 5 is a perspective view showing a part of a capillary guide in a cross-sectional view.
It is a figure which shows the guide function of the capillary exhibited by a capillary holding part and a capillary guide part.
It is a figure which shows the other guide function of the capillary exhibited by a capillary holding part and a capillary guide part.
Fig. 8 is a plan view showing a main part of an actuator included in the capillary replacement unit shown in Fig. 2;
9 is a view for explaining the operation principle of the actuator.
10 is a diagram for explaining specific control of the actuator.
11 is a diagram for explaining specific control of the actuator.
12 is a view showing the main operation of the capillary exchange unit.
FIG. 13 is a view showing the main operation of the capillary exchange unit following FIG. 12 .
FIG. 14 is a view showing the main operation of the capillary exchange unit following FIG. 13 .
FIG. 15 is a view showing the main operation of the capillary exchange unit following FIG. 14 .
It is a perspective view which shows the cross section of the capillary holding part which concerns on a modified example.
17 is a perspective view showing a capillary guide according to another modification.
Fig. 18 is a front view of the capillary guide shown in Fig. 17;
Fig. 19 is a plan view of the capillary guide shown in Fig. 17;

(발명을 실시하기 위한 형태)(Form for implementing 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, an actuator and a wire bonding device of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are assigned to the same elements, and overlapping 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.In the wire bonding apparatus 1 shown in FIG. 1, for example, an electrode provided on a printed circuit board or the like and an electrode of a conductor element attached to the printed board are electrically connected using a thin-diameter metal wire. The wire bonding apparatus 1 provides heat, ultrasound or pressure to the wire to connect the wire to the electrode. The wire bonding apparatus 1 has a base 2 , a bonding unit 3 , and a conveying unit 4 . The bonding unit 3 performs the above connection operation. The conveyance part 4 conveys the printed circuit board etc. which are to-be-processed components 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 unit 3 includes a bonding tool 6 , and an ultrasonic horn 7 is installed at the tip of the bonding tool 6 . At the tip of the ultrasonic horn 7, a capillary 8 is detachably provided. 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 defined as the X-axis. Let the direction in which the printed circuit board is conveyed by the conveyance part 4 be a Y-axis (2nd direction). Let the Z-axis be the direction in which the capillary 8 moves when performing the bonding operation (the direction of the Z-axis, the first direction).

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 regular replacement. Thus, the wire bonding device 1 has a capillary exchange portion 9 . The capillary exchange unit 9 automatically replaces the capillary 8 without an operator's operation.

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 collects the capillary 8 attached to the ultrasonic horn 7 . Further, the capillary exchange unit 9 mounts the capillary 8 to the ultrasonic horn 7 . The replacement operation of the capillary 8 includes the operation of recovering the capillary 8 and the operation of attaching the capillary 8 . The replacement operation of the capillary 8 is automatically performed when a preset condition is satisfied. For example, the said condition is good also as the number of times of a bonding operation|work. That is, it is good also as performing the operation|work which replace|exchanges the capillary 8 every time performing the bonding operation|work of a predetermined number of times.

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 unit 9 has a capillary holding unit 11 , a capillary guide unit 12 , and an actuator 13 as main components. In addition, as an additional component, the capillary exchange unit 9 has a detachment jig 15 and a jig drive unit 20 for driving the detachment jig 15 .

<캐필러리 유지부><Capillary maintenance department>

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 by the holder 14 . The capillary 8 is detachably inserted into the upper end of the capillary holding part 11 .

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 an upper socket 16 as main components, a coil spring 17 (elastic portion), and a lower socket 18 (capillary base portion). ) and an O-ring 19 (constraint portion). The upper socket 16 , the coil spring 17 and the lower socket 18 are arranged 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 approximately cylindrical. The upper socket 16 has a through hole 16h extending from the upper end face 16a to the lower end face 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 upper end face 16a side 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 that can accommodate 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 is in direct contact with 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. The tapered surface 8a of the capillary 8 is inserted into the O-ring 19 .

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 face 16a side is different from the outer diameter on the lower end face 16b side of the upper socket 16 . Specifically, the outer diameter on the side of the lower end surface 16b is slightly smaller than the outer diameter on the side of the upper end surface 16a. A coil spring 17 is fitted into the thin diameter portion 16e on the lower end face 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 approximately cylindrical. The top face 18a of the lower socket 18 faces the bottom face 16b of the upper socket 16 . The outer shape of the lower socket 18 is the same as that 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 top face 18a side of the lower socket 18 is a thin diameter portion 18e. A coil spring 17 is fitted into 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 held 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 가요부(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 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 the flexible portion 10 . Accordingly, the upper socket 16 and the lower socket 18 are connected by a 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 part 11 which has the above structure has the holding aspect shown in FIG. The part (a) of FIG. 4 shows the capillary holding part 11 in an initial stage. The part (b) of FIG. 4 shows the capillary holding part 11 in a 1st modified aspect. The part (c) of FIG. 4 shows the capillary holding part 11 in a 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 part (a) of FIG. 4 , in the capillary holding part 11 according to the first holding aspect, the axis 16A of the upper socket 16 is the axis 18A of the lower socket 18 and are duplicated. Moreover, the axis line 8A of the capillary 8 also overlaps with the said 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 part (b) of FIG. 4 , in the capillary holding part 11 according to the second holding aspect, the axis 16A of the upper socket 16 is aligned with the axis 18A of the lower socket 18 . do not overlap Specifically, the lower socket 18 is held by 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 part (c) of FIG. 4 , in the capillary holding part 11 according to the third modified aspect, the axis 16A of the upper socket 16 is aligned with the axis 18A of the lower socket 18 . are duplicated. That is, these structures are the same as in the 1st holding aspect. 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 the shape of a torus. 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 a cross-sectional view, the O-ring 19 and the tapered surface 8a are in contact with 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 (refer to Fig. 3). According to this contact state, the inclination of the capillary 8 with respect to the axis line 19A of the O-ring 19 is permitted.

<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 again shown in Fig. 2, the capillary guide 12 is a capillary ( 8) is guided. 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 towards 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 cross-section. As shown in FIG. 5, the guide hole 12h is provided in the free end of the capillary guide part 12. As shown in FIG. 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 of the capillary guide 12 to the lower surface 12b. The guide hole 12h is also opened at the front end face 12c of the capillary guide part 12 . The guide hole 12h can receive the capillary 8 from the lower surface 12b and the front end face 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 portion 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 12t in the lower surface 12b is larger than the inner diameter of the parallel hole 12p in the upper surface 12a. This inner diameter is larger than the outer diameter in the upper end of the capillary 8. As shown in FIG. 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 part 12t and the parallel hole part 12p were connected. This inner diameter is substantially the same as the outer diameter in the upper end of the capillary 8. As shown in FIG. And the inner diameter of the parallel hole part 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 part (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 unit 11 is shifted parallel to the direction of the X axis with respect to the axes 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 part (a) of FIG. 6, the capillary holding|maintenance part 11 is moved in the direction of Z-axis. As shown in part (b) of FIG. 6 , the upper end of the capillary 8 is in contact with 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 a component in the horizontal direction (X-axis direction) in addition to the component 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 a coil spring 17 . That is, when the lower socket 18 is moved in the upper direction, the upper socket 16 moves in the upper 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.With this movement, the axis 8A of the capillary 8 gradually approaches the axis 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. Accordingly, 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 part (a) of FIG. 6, the positional relationship of the ultrasonic horn 7 and the capillary guide part 12 is an ideal state. On the other hand, in the example shown in part (a) of FIG. 7, the axis line 7A of the hole 7h of the ultrasonic horn 7 is inclined with respect to the axis line 12A of the capillary guide part 12. As shown in FIG.

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 part (a) of Fig. 7 will be described. As shown in part (b) of FIG. 7 , the axis 8A of the capillary 8 is relatively inclined with respect to the axis 7A of the hole 7h. In this state, the upper end of the capillary 8 is in contact with 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 with respect to 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.As for the capillary holding part 11 , the upper socket 16 can shift with respect to the lower socket 18 . In addition, the capillary 8 can be tilted with respect to the axis 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 the 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 flexibly. As a result, the shift|offset|difference between the capillary 8 and the capillary guide part 12 can be absorbed. Moreover, the shift|offset|difference 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 attached to the ultrasonic horn 7 reliably.

<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 replacement capillary 8 and the new capillary 8 . In addition, the actuator 13 holds the capillary 8 at a predetermined position and posture. The actuator 13 reciprocates the capillary 8 along the direction of a predetermined translational axis (Z axis). In the present embodiment, the translation axis is along the 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 the rotation axis (X axis). In the present embodiment, the rotation axis is orthogonal to the vertical direction (Z axis). That is, the rotation axis follows the horizontal direction (X-axis). Accordingly, 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 part), a pair of linear motors 22A and 22B (first force generating part, second force generating part), a linear guide 24, and a carriage ( 26) (moving object) and a control device 27 (control unit, see FIG. 1 ).

액추에이터 베이스(21)의 형상은 평판이다. 액추에이터 베이스(21)는 주면(主面)(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 is in the horizontal direction (direction of the X-axis). On the main surface 21a, the linear motors 22A, 22B, the linear guide 24 and the 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 the drive shaft 28A and the ultrasonic element 29A (ultrasonic wave generating part). The drive shaft 28A is a metal round bar. 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. Accordingly, 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. In addition, 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. As the ultrasonic element 29A, for example, a piezoelectric element which is a piezoelectric element may be employed. The piezo element deforms according to the applied voltage. Accordingly, when a high-frequency voltage is applied, the piezo element repeats deformation according to the frequency and magnitude of the voltage. That is, the piezo element generates ultrasonic vibrations. 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.A control device 27 is electrically connected to the ultrasonic element 29A. The ultrasonic element 29A receives the driving voltage generated by the control device 27 . The control device 27 controls the frequency and amplitude of the alternating voltage supplied 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 structure of the single-piece|unit of the linear motor 22B is the same as that of the linear motor 22A. The linear motor 22B is spaced apart from the linear motor 22A in the direction of the Y-axis which intersects the Z-axis, and is arrange|positioned. 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 equal to the height of the upper end of the linear motor 22A. Similarly, the height of the lower end of the linear motor 22B is equal to 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 movable body. The movable body is translated and rotated by the linear motors 22A and 22B. The shape of the carriage 26 is a disk. The carriage 26 is spanned 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 a driving force in the Z-axis direction to the carriage 26 .

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 disc 33 , a pressurizing disc 34 , and a rear disc 36 . The outer diameters of these disks are the same. Also, these disks are stacked along a common axis. A shaft 37 is sandwiched between the front disk 33 and the press disk 34 . The outer diameter of the shaft body 37 is smaller than the outer diameters of the front disk 33 and the press disk 34 . Accordingly, a gap is formed between the outer periphery of the front disc 33 and the outer periphery of the pressurizing disc 34 . Similarly, the shaft 38 is also sandwiched between the rear disc 36 and the press disc 34 . The outer diameter of the shaft body 37 is also smaller than the outer diameters of the rear disk 36 and the press disk 34 . Accordingly, a gap is also formed between the outer periphery of the rear disc 36 and the outer periphery of the pressurizing disc 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 disc 36 is connected to the table 24a of the linear guide 24 . The rear disc 36 is rotatably connected with respect to the table 24a. On the other hand, the pressurizing disk 34 and the front disk 33 are mechanically fixed with respect to the rear disk 36 . Accordingly, the pressurizing disc 34 and the front disc 33 do not rotate with respect to the rear disc 36 . Accordingly, the entire carriage 26 including the front disc 33 , the pressurizing disc 34 and the rear disc 36 is rotatable 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 pressurizing disk 34 and the rear disk 36 . A pair of drive shafts 28A and 28B sandwich the center of the carriage 26 . The drive shafts 28A and 28B contact the rear surface 34b of the press 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 pressurizing disk 34 and the outer diameter of the rear disk 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 disc 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 pressurizing 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 gap 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 press disk 34 . As a result, when the drive shafts 28A and 28B are disposed between the pressurizing disc 34 and the rear disc 36, the pressurizing disc 34 is slightly bent toward the front disc 33 side. This bending generates a force for pressing the drive shaft 28A and the drive shaft 28B against the rear disc 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, an operation 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 operation principle of the actuator 13 . For convenience of explanation, in FIG. 9, one linear motor 22A and the carriage 26 are shown, and illustration of the other linear motor 22B etc. is abbreviate|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 in which the position of the carriage 26 is maintained. The drive shaft 28A of the carriage 26 is sandwiched between the press disk 34 and the rear disk 36 . The position of the carriage 26 is maintained by the pressurization resulting from this fitting. More specifically, the position of the carriage 26 is maintained by a frictional resistive force with the pressurization as a normal resistive 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. In addition, the control device 27 may provide a direct 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 therebetween with the drive shaft 28A. Here, the first aspect in which the carriage 26 moves along the drive shaft 28A as an aspect of moving the drive shaft 28A, and the carriage 26 does not follow the drive shaft 28A and keeps the position due to its inertia There is a second aspect to maintain. As for the aspect for moving the drive shaft 28A, the 1st aspect or the 2nd aspect can be selected according to the speed which moves the drive shaft 28A. The speed at which the drive shaft 28A moves is related to the frequency of the ultrasonic vibration. Therefore, as for the aspect which moves 28 A of drive shafts, the 1st aspect or the 2nd aspect can be selected according to the frequency of an ultrasonic vibration. For example, when the frequency of the ultrasonic vibration is a relatively low frequency (15 kHz to 30 kHz), the carriage 26 moves along the drive shaft 28A. For example, when the frequency of the ultrasonic vibration is a relatively high frequency (100 kHz to 150 kHz), the carriage 26 maintains its position without following the drive shaft 28A.

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 part (b) of FIG. 9 , 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 is not changed. 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 is changed. If these operations are repeated, the carriage 26 gradually moves upward. That is, the cycle of the voltage that moves the drive shaft 28A upward (symbol E2a in the voltage E2) is the cycle of the voltage that moves the drive shaft 28A downward (symbol E2b in the voltage E2) ) longer than 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 part (c) of FIG. 9 , when the drive shaft 28A is moved in the downward 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 is not changed. And, when moving the drive shaft 28A in the upward 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 is changed. If these operations are repeated, the carriage 26 gradually moves downward. That is, the period of the voltage (symbol E3a in the voltage E3) for moving the drive shaft 28A in the upward direction is the period of the voltage for moving the driving shaft 28A in the downward direction (the sign in the voltage E3). 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, when the carriage 26 is moved in the downward direction, the carriage 26 may not move according to both the upward movement and the downward movement of the drive shaft 28A other than the control described above. . That is, on the surface, 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 for moving 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 . When maintaining the position of the carriage 26, the control device 27 controls the ultrasonic element 29A and the ultrasonic element 29B to have constant voltages (voltages E4 and E50 in the portion (a) of Fig. 10), respectively. see) is provided.

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.A portion (b) of FIG. 10 shows an operation of moving the carriage 26 in the upward direction. At this time, the control device 27 provides the alternating voltage shown by the voltage E6 in the part (b) of FIG. 10 to one ultrasonic element 29A. The period of the voltage for moving the driving shaft 28A in the upward direction is longer than the period of the voltage for moving the driving shaft 28A in the downward direction. Similarly, the control device 27 provides the alternating current indicated by the voltage E7 in the portion (b) of FIG. 10 to the other ultrasonic element 29B. The period of the voltage for moving the driving shaft 28B in the upward direction is longer than the period of the voltage for moving the driving shaft 28B in the downward direction. That is, the control device 27 provides the same alternating voltage to the ultrasonic element 29A and the ultrasonic element 26B. The control device 27 matches the timing at which one drive shaft 28A is moved upwardly and the timing at which the other drive shaft 28B is moved upwardly. That is, the control apparatus 27 makes the phase of the voltage supplied to one ultrasonic element 29A and the phase of the voltage supplied to the other ultrasonic element 29A mutually in phase relationship. 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 by the pressurizing disk 34 and the rear disk 36 in one drive shaft 28A. In addition, the contact part P2 is a part pressed by the pressurizing disk 34 and the rear disk 36 in the other drive shaft 28B. As a result, the contact part P1 and the contact part P2 move upward in the state which maintained the parallel state. That is, the carriage 26 does not rotate about 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.A portion (c) of FIG. 10 shows an operation of moving the carriage 26 in the downward direction. At this time, the control apparatus 27 provides the alternating current shown by the voltage E8 in the part (c) of FIG. 10 to one ultrasonic element 29A. The period of the voltage for moving the driving shaft 28A in the upward direction is shorter than the period of the voltage for moving the driving shaft 28A in the downward direction. Similarly, the control device 27 provides the AC voltage shown in the voltage E9 in the portion (c) of FIG. 10 to the other ultrasonic element 29B as well. The period of the voltage for moving the driving shaft 28B in the upward direction is shorter than the period of the voltage for moving the driving shaft 28B in the downward direction. As a result, the contact part P1 in the one drive shaft 28A and the contact part 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 the downward direction while maintaining the parallel state. That is, the carriage 26 does not rotate about 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 positions of the carriage 26 and the drive shafts 28A and 28B do not change. Accordingly, the carriage 26 does not rotate about 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 in the downward direction while the rotation of the carriage 26 is suppressed.

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.The translation for moving the carriage 26 in the upward and downward directions can also be realized by one linear motor 22A. Since the actuator 13 which concerns on embodiment has two linear motors 22A, 22B, the driving force can be raised rather than the structure which has 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.11A shows the operation of rotating the carriage 26 in a clockwise direction. At this time, the control apparatus 27 provides the alternating current shown by the voltage E10 in the part (a) of FIG. 11 to one ultrasonic element 29A. The period of the voltage for moving the driving shaft 28A in the upward direction is shorter than the period of the voltage for moving the driving shaft 28A in the downward direction. On the other hand, the control device 27 provides an alternating current indicated by the voltage E11 in the portion (a) of Fig. 11 to the other ultrasonic element 29B. The period of the voltage for moving the driving shaft 28B in the upward direction is longer than the period of the voltage for moving the driving shaft 28B in the downward direction. That is, the voltage supplied to the ultrasonic element 29A is different from the voltage supplied to the ultrasonic element 29B. And the control apparatus 27 makes the timing which moves the one drive shaft 28A in an upper direction match the timing which moves the other drive shaft 28B in a lower direction. That is, the phase of the voltage supplied to one ultrasonic element 29A is out of phase with the phase of the voltage supplied to the other ultrasonic element 29B. Then, while the contact part P1 of 28 A of one drive shaft moves in a downward direction, the contact part P2 of the other drive shaft 28B moves upward. The contact portion P1 and the contact portion P2 move in opposite directions to each other. When these moving 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.11(b) shows the operation of rotating the carriage 26 in the counterclockwise direction. At this time, the control apparatus 27 provides the alternating voltage shown by the voltage E12 in the part (b) of FIG. 11 to one ultrasonic element 29A. The period of the voltage for moving the driving shaft 28A in the upward direction is longer than the period of the voltage for moving the driving shaft 28A in the downward direction. On the other hand, the control device 27 provides the AC voltage shown in reference to the voltage E13 in the portion (b) of FIG. 11 to the other ultrasonic element 29B. The period of the voltage for moving the driving shaft 28B in the upward direction is shorter than the period of the voltage for moving the driving shaft 28B in the downward direction. Then, the contact part P1 of 28 A of one drive shaft moves upward, and the contact part P2 of the other drive shaft 28B moves downward. That is, the contact portions P1 and P2 move in opposite directions. When these moving 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.Then, the capillary exchange operation|movement performed by the said capillary exchange part 9 is demonstrated.

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 immediately before replacement of the capillary 8U attached to the ultrasonic horn 7 . In addition to the capillary holding part 11, the capillary guide part 12 and the actuator 13, the capillary exchange part 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 replacement capillaries 8N. The capillary collecting unit 41 receives 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.The part (a) of FIG. 12 shows the state in which the wire bonding operation|work is performed with the capillary 8U attached to the ultrasonic horn 7, for example. 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 part (a) of Fig. 11 . By this rotation, the capillary holding part 11 which was retracted to the position which does not interfere with a wire bonding operation|work is located below 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 unit 9 moves the carriage 26 upward by the control device 27 . This movement corresponds to the operation shown in part (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 unit 9 moves the carriage 26 downward by the control device 27 . This movement corresponds to the operation shown in part (c) of Fig. 10 . By this movement, the capillary 8U held by the capillary holding part 11 is removed 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 part (a) of Fig. 11 . By this movement, the capillary 8U hold|maintained by the capillary holding|maintenance part 11 is conveyed to the capillary collection|recovery part 41. As shown in FIG. 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 part (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 part (a) of Fig. 11 . By this movement, the new capillary 8N held by the capillary holding part 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 unit 9 moves the carriage 26 upward by the control device 27 . This movement corresponds to the operation shown in part (b) of Fig. 10 . By this movement, the new capillary 8N held by the capillary holding part 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 are separated. The shift and shift between the capillary 8N and the hole 7h of the ultrasonic horn 7 are eliminated. As a result, the capillary 8N can be securely attached to the hole 7h.

이하, 실시형태에 따른 액추에이터(13) 및 와이어 본딩 장치(1)의 작용 효과에 대하여 설명한다.Hereinafter, the effect of the actuator 13 and the wire bonding apparatus 1 which concern on embodiment is demonstrated.

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, 22B. The force generated by each of the linear motors 22A, 22B is controlled by the control device 27 . According to this structure, it becomes possible to translate the carriage 26 by matching the direction of the force which a pair of linear motor 22A, 22B generate|occur|produces. Also, 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 about the center. Accordingly, the actuator 13 can provide a plurality of motions to the carriage 26 called 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 performing translation and rotation. Further, the actuator 13 does not need to prepare a drive mechanism for translation only and a drive mechanism for rotation only, respectively. Therefore, compared with the structure which prepares each of the drive mechanism for translation and the drive mechanism for rotation, the actuator 13 can be downsized.

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 has a capillary exchange 9 with an actuator 13 . This actuator 13 can provide the carriage 26 with two motions: translation and rotation. Therefore, while providing the exchange function of the capillary 8 to the wire bonding apparatus 1, it is possible to suppress the enlargement of the capillary exchange part 9. As shown in FIG. Accordingly, it is possible to achieve both high functionality and miniaturization of the wire bonding apparatus 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 part 11 is inserted into the hole 7h while being guided to the capillary guide 12. Therefore, even if the capillary 8 is shifted with respect to the hole 7h, the shift is corrected by the capillary guide 12 . The capillary holding part 11 has a flexible part 10 including an upper socket 16 and a coil spring 17 with respect to the lower socket 18 fixed to the actuator 13 , the capillary 8 . ) to be relatively displaceable. As a result, in addition to the displacement 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 is displaced. It can be inserted while changing the attitude|position of the capillary 8 so that it may follow the guide part 12 and the hole 7h. Therefore, the new capillary 8 can be automatically attached to the wire bonding apparatus 1 without an operator's hand.

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

<변형예 1><Modification 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 driving motor based on an impact driving method using the law of inertia has been exemplified. 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 unit and the second force generating unit.

<변형예 2><Modification 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 should just be able to hold|maintain the capillary 8 in the aspect which can change the attitude|position of the capillary 8 flexibly. Therefore, it is not limited to the structure of the said capillary holding part. Fig. 16 shows the capillary holding part 11A according to the 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 part 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 receives 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 the holder 14 . The upper end 43a (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 peripheral surface of the tube 43 and the inner peripheral surface of the pipe 42 . The upper end 43a of the tube 43 holds 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 change of the capillary 8 by the gap formed between the outer circumferential surface of the tube 43 and the inner circumferential surface of the pipe 42 . Specifically, the capillary holding portion 11A can allow eccentricity and inclination 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 part 11A has only the tube 43, the rigidity of the tube 43 is insufficient, so that the capillary 8 cannot be held depending on the posture of the capillary 8. occurs However, on the outside of the tube 43 , a pipe 42 having a higher rigidity than the tube 43 is present. Therefore, even when 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 a 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 a line contact. Accordingly, similarly to the capillary holding portion 11A according to the present disclosure, the capillary 8 may be tilted and held.

<변형예 3><Modification 3>

상기의 캐필러리 안내부(12)는 테이퍼 구멍부(12t)의 벽면과, 평행 구멍부(12p)의 벽면에 캐필러리(8)를 접촉시키면서, 캐필러리(8)를 초음파 혼(7)의 구멍(7h)으로 인도한다. 테이퍼 구멍부(12t) 및 평행 구멍부(12p)는, 도 17에 도시하는 바와 같이, 전측 단면(12c)에 개구부(12e)를 가진다. 이 형상에 의하면, 캐필러리(8)를 상측 방향으로 이동시키고 있을 때, 캐필러리(8)는 전방(X축 방향)으로는 지지되고 있지 않다. 그 결과, 캐필러리(8)가 벽면(12W)(도 19 참조)에 대하여 반대측으로 기울 가능성이 있다. 그래서, 변형예에 따른 캐필러리 안내부(12S)는 이 캐필러리(8)의 기욺의 발생을 방지함과 아울러, 더욱 확실하게 캐필러리(8)를 초음파 혼(7)의 구멍(7h)에 삽입 가능하게 하는 것이다.The above-mentioned capillary guide 12 makes the capillary 8 in contact with the wall surface of the tapered hole portion 12t and the wall surface of the parallel hole portion 12p, and moves the capillary 8 with an ultrasonic horn ( 7) through the hole 7h. As shown in FIG. 17, the tapered hole part 12t and the parallel hole part 12p have the opening part 12e in the front end surface 12c. According to this shape, when moving the capillary 8 upward, the capillary 8 is not supported forward (X-axis direction). As a result, the capillary 8 may incline to the opposite side with respect to the wall surface 12W (refer FIG. 19). Therefore, the capillary guide 12S according to the modified example prevents the capillary 8 from being tilted, and more reliably inserts the capillary 8 into the hole ( ) of the ultrasonic horn 7 . 7h) to enable insertion.

도 17, 도 18 및 도 19에 도시하는 바와 같이, 캐필러리 안내부(12S)는 캐필러리(8)를 구멍(7h)에 안내하는 가이드 구멍(12h)을 가진다. 가이드 구멍(12h)은 캐필러리(8)의 삽입 방향(Z축 방향)을 따라 늘어서는 테이퍼 구멍부(12t)(제1 구멍부)와, 평행 구멍부(12p)(제2 구멍부)를 포함한다. 그리고, 캐필러리 안내부(12)는 테이퍼 구멍부(12t)가 형성된 테이퍼부(51)와, 평행 구멍부(12p)가 형성된 평행 안내부(52)를 포함한다.17, 18 and 19, the capillary guide 12S has a guide hole 12h for guiding the capillary 8 to the hole 7h. The guide hole 12h includes a tapered hole portion 12t (first hole portion) and a parallel hole portion 12p (second hole portion) arranged along the insertion direction (Z-axis direction) of the capillary 8 . includes And, the capillary guide part 12 includes the tapered part 51 in which the tapered hole part 12t was formed, and the parallel guide part 52 in which the parallel hole part 12p was formed.

이 테이퍼 구멍부(12t)는 삽입 방향(Z축 방향)을 향하여 직경이 작아지는, 막자사발 형상의 테이퍼 구멍이다. 여기에서 말하는 삽입 방향이란 하면(12b)으로부터 상면(12a)을 향하는 방향을 말한다. 또한, 평행 구멍부(12p)는 구멍(7h)과 동축에 배치되어, 평행 구멍부(12p)의 축선(12A)(도 18, 도 19 참조)을 따르도록 캐필러리(8)를 안내한다. 여기에서 말하는 「동축」이란 평행 구멍부(12p)의 축선(12A)과, 구멍(7h)의 축선(7A)이 완전히 일치(중복)하고 있는 것에 한정되지 않는다. 「동축」이란 평행 구멍부(12p)로부터 구멍(7h)에 캐필러리(8)를 삽입 가능한 축선의 위치 관계를 의미하는 것이며, 평행 구멍부(12p)로부터 구멍(7h)에 캐필러리(8)를 삽입 가능한 구성에 있어서의 축선끼리의 어긋남은 허용된다.This tapered hole portion 12t is a mortar-shaped tapered hole whose diameter becomes smaller toward the insertion direction (Z-axis direction). The insertion direction here means the direction toward the upper surface 12a from the lower surface 12b. Further, the parallel hole portion 12p is disposed coaxially with the hole 7h, and guides the capillary 8 so as to follow the axis 12A (see Figs. 18 and 19) of the parallel hole portion 12p. . The "coaxial" as used herein is not limited to the fact that the axis 12A of the parallel hole portion 12p and the axis 7A of the hole 7h completely coincide (overlapping). "Coaxial" means the positional relationship of the axis in which the capillary 8 can be inserted from the parallel hole 12p to the hole 7h, and the capillary ( 8), shifts between axes in a configuration capable of inserting are permitted.

캐필러리 안내부(12S)는 한 쌍의 코일 스프링(53)을 가진다. 코일 스프링(53)은, 평행 구멍부(12p)에 삽입된 캐필러리(8)에 대하여, 축선(12A)과 교차하는 방향(XY 평면의 면내 방향)을 향하는 힘을 제공한다. 이 코일 스프링(53)은 평행 안내부(52)에 설치되어 있다. 구체적으로는, 평행 안내부(52)에 설치된 구멍(52h)에 삽입되어 있다. 코일 스프링(53)은 평행 안내부(52)에 위치하는 캐필러리(8)를 지지한다.The capillary guide 12S has a pair of coil springs 53 . The coil spring 53 provides a force directed to the capillary 8 inserted into the parallel hole portion 12p in the direction intersecting the axis 12A (in-plane direction of the XY plane). This coil spring (53) is provided in the parallel guide (52). Specifically, it is inserted into the hole 52h provided in the parallel guide part 52. As shown in FIG. The coil spring 53 supports the capillary 8 positioned on the parallel guide 52 .

코일 스프링(53)은 그 축선(L53)이 XY 평면에 대하여 평행하게 되도록 배치되어 있다. 코일 스프링(53)의 축선(L53)은 축선(12A)에 대하여 비뚤어진 위치에 있다. 캐필러리(8)가 맞닿음 가능한 벽면(12W)의 점(P12)과, 평행 구멍부(12p)의 축선(12A)과, 코일 스프링(53)에 있어서 캐필러리(8)와 맞닿음 가능한 점(P53)은 평행 구멍부(12p)의 축선(12A)을 통과하는 직경방향 선(12K) 상에 배치된다.The coil spring 53 is arranged so that its axis L53 is parallel to the XY plane. The axis L53 of the coil spring 53 is at a skewed position with respect to the axis 12A. The point P12 of the wall surface 12W with which the capillary 8 can contact|abut, 12 A of axis lines of the parallel hole part 12p, and the capillary 8 contact|abut in the coil spring 53. A possible point P53 is arranged on a radial line 12K passing through the axis 12A of the parallel hole portion 12p.

코일 스프링(53)은 외력이 작용하지 않는 상태(이하 「자연 상태」라고 함)에 있어서, 그 형상을 유지할 수 있는 탄성률을 가진다. 구체적으로는, 코일 스프링(53)은 그 축선(L53)을 수평 방향과 일치하도록 유지한 경우에, 연직 방향으로 유의한 휨을 일으키지 않는다. 그리고, 코일 스프링(53)은 축선(L53)과 교차하는 방향을 향하는 외력이 가해지면, 그 외력과 반대방향의 반력을 일으킨다.The coil spring 53 has an elastic modulus capable of maintaining its shape in a state in which no external force acts (hereinafter referred to as a “natural state”). Specifically, the coil spring 53 does not cause significant deflection in the vertical direction when its axis L53 is maintained to coincide with the horizontal direction. Then, when an external force is applied to the coil spring 53 in a direction crossing the axis L53, a reaction force opposite to the external force is generated.

도 19에 도시하는 바와 같이, 평행 구멍부(12p)의 벽면(12W)과 코일 스프링(53)에 둘러싸인 영역(S)에 캐필러리(8)가 삽입된다. 코일 스프링(53)과 벽면(12W) 사이의 거리(M1)는 캐필러리(8)의 직경보다도 조금 작다. 그렇다면, 영역(S)에 캐필러리(8)가 삽입되면, 캐필러리(8)는 코일 스프링(53)을 벽면(12W)과 반대측(즉, 개구부(12e)측)으로 가압(력F1)한다. 이 힘(F1)에 대하여, 코일 스프링(53)은 반력(F2)을 발생시킨다. 이 반력(F2)에 의해, 캐필러리(8)는 벽면(12W)에 밀어 붙여진다.As shown in FIG. 19, the capillary 8 is inserted into the area|region S surrounded by the wall surface 12W of the parallel hole part 12p, and the coil spring 53. As shown in FIG. The distance M1 between the coil spring 53 and the wall surface 12W is slightly smaller than the diameter of the capillary 8 . Then, when the capillary 8 is inserted into the region S, the capillary 8 presses the coil spring 53 to the side opposite to the wall surface 12W (ie, the opening 12e side) (force F1). )do. Against this force F1, the coil spring 53 generates a reaction force F2. By this reaction force F2, the capillary 8 is pressed against the wall surface 12W.

따라서, 평행 구멍부(12p)에 있어서, 캐필러리(8)는 그 외주면(8t)이 벽면(12W)에 접촉한다. 즉, 캐필러리(8)의 외주면(8t)이 벽면(12W)에 접촉한 상태에 있어서, 캐필러리(8)는 축선(12A)의 방향으로 슬라이딩해 간다. 그 결과, 캐필러리(8)는 축선(12A)에 대하여 기울지 않고, 안정한 상태에서 이동할 수 있으므로, 더욱 확실하게 캐필러리(8)를 초음파 혼(7)의 구멍(7h)으로 인도할 수 있다.Accordingly, in the parallel hole portion 12p, the outer peripheral surface 8t of the capillary 8 is in contact with the wall surface 12W. That is, in the state where the outer peripheral surface 8t of the capillary 8 contacted the wall surface 12W, the capillary 8 slides in the direction of the axis line 12A. As a result, since the capillary 8 can move in a stable state without being inclined with respect to the axis 12A, the capillary 8 can be guided more reliably into the hole 7h of the ultrasonic horn 7 have.

또한, 도 17, 도 18, 도 19 등에 도시하는 바이어스 부재로서의 코일 스프링(53)은 일례이며, 바이어스 부재의 구성은 당해 코일 스프링(53)에 한정되지 않는다. 바이어스 부재는 평행 구멍부(12p)의 벽면(12W)을 향하여 캐필러리(8)를 가압 가능한 구성이면 적당히 채용해도 된다.In addition, the coil spring 53 as a biasing member shown in FIGS. 17, 18, 19 etc. is an example, and the structure of the biasing member is not limited to the said coil spring 53. As shown in FIG. You may employ|adopt a biasing member suitably if it is a structure which can press the capillary 8 toward the wall surface 12W of the parallel hole part 12p.

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, 51…테이퍼부, 52…평행 안내부, 53…코일 스프링.One… wire bonding device, 2… base, 3... bonding part, 4... Carrying unit, 6... bonding tools, 7… Ultrasonic Horn, 7h… hole, 8... capillary, 8a... Tapered surface, 8b... Capillary body, 9… Capillary exchange unit, 11... Capillary holding part, 12 ... Capillary guide, 12h… Guide hole, 12t… Tapered hole, 12p... Parallel hole, 13... Actuator, 14... holder, 16... upper socket, 16c... spot facing part, 16d... Step, 16e... thin diameter part, 16h... through hole, 17... coil spring, 18… lower socket, 18d… Step, 18e... thin diameter part, 18f... Large diameter department, 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 unit (control unit), 28A, 28B... drive shaft, 29A, 29B... Ultrasonic elements, 31, 32... Guide, 33… Anterior disc, 34... Pressurized disc, 36... posterior disc, 37, 38... Axis, 39… Capillary Stalker, 41… Capillary recovery part, G1, G2... Gap, P1, P2, C1, C2... Contacts, 51... tapered portion, 52 . . . parallel guides, 53... coil spring.

Claims

캐필러리를 착탈 가능하게 유지하는 캐필러리 유지부와,
상기 캐필러리 유지부에 유지된 상기 캐필러리가 본딩 툴의 캐필러리 유지 구멍에 삽입되도록, 소정의 방향을 따라 상기 캐필러리를 유지한 상기 캐필러리 유지부를 이동시키는 액추에이터와,
상기 캐필러리 유지부와 상기 본딩 툴의 사이에 배치되어, 상기 캐필러리 유지부의 이동에 따라, 상기 캐필러리를 상기 캐필러리 유지 구멍으로 인도하는 캐필러리 안내부를 갖추고,
상기 캐필러리 안내부에는, 상기 캐필러리를 상기 캐필러리 유지 구멍으로 안내하는 가이드 구멍이 설치되고,
상기 캐필러리 안내부는, 상기 가이드 구멍에 삽입된 상기 캐필러리에 대하여, 상기 가이드 구멍의 축선과 교차하는 방향을 향하는 힘을 제공하는 바이어스 부재를 갖는 와이어 본딩 장치.a capillary holding part for detachably holding the capillary;
an actuator for moving the capillary holding part holding the capillary in a predetermined direction so that the capillary held in the capillary holding part is inserted into the capillary holding hole of a bonding tool;
a capillary guide part disposed between the capillary holding part and the bonding tool and guiding the capillary to the capillary holding hole according to the movement of the capillary holding part;
A guide hole for guiding the capillary to the capillary holding hole is provided in the capillary guide part;
and the capillary guide portion has a biasing member for providing a force directed in a direction intersecting an axis of the guide hole with respect to the capillary inserted into the guide hole.

제1항에 있어서,
상기 가이드 구멍은 상기 캐필러리의 삽입 방향을 따라 늘어서는 제1 구멍부와, 제2 구멍부를 포함하고,
상기 제1 구멍부는 상기 삽입 방향을 향하여 직경이 작아지는 테이퍼 구멍이며,
상기 제2 구멍부는 상기 캐필러리 유지 구멍과 동축에 배치되어, 상기 캐필러리 유지 구멍의 축선을 따르도록 상기 캐필러리를 안내하는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장치.The method of claim 1,
The guide hole includes a first hole portion and a second hole portion arranged along the insertion direction of the capillary,
The first hole portion is a tapered hole whose diameter becomes smaller in the insertion direction,
and the second hole portion is disposed coaxially with the capillary holding hole to guide the capillary along an axis of the capillary holding hole.

제2항에 있어서,
상기 캐필러리 안내부는 상기 제1 구멍부가 형성된 테이퍼부와, 상기 제2 구멍부가 형성된 안내부를 포함하고,
상기 바이어스 부재는 상기 안내부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 와이어 본딩 장치.3. The method of claim 2,
The capillary guide portion includes a tapered portion in which the first hole portion is formed, and a guide portion in which the second hole portion is formed,
The biasing member is a wire bonding device, characterized in that provided in the guide portion.