WO2020105434A1 - 超音波接合装置 - Google Patents

超音波接合装置

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WO2020105434A1
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ultrasonic
vibration
horn
tip
bonding apparatus
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潤 光行
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株式会社Ｌｉｎｋ－Ｕｓ
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/08—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic welding device for welding a work such as metal or plastic by ultrasonic vibration.
  • ultrasonic joining has been used to join plastics used in food packs or the like or metals such as battery parts.
  • the tip of a bonding tip (tool) is ultrasonically vibrated, and bonding is performed by repeatedly applying pressure to a bonding target (work).
  • an ultrasonic transducer for longitudinal waves and an ultrasonic horn for composite vibration conversion are connected to an ultrasonic cone by connecting screws.
  • a welding tip is installed at the tip of the composite vibration converting ultrasonic horn, and the metal to be welded is clamped and pressed by the welding tip, the anvil, and a pressure device.
  • the ultrasonic horn for composite vibration conversion has a diagonal slit.
  • the diagonal slits are provided at a plurality of positions in the circumferential direction of the composite vibration converting ultrasonic horn at the nodes of the longitudinal vibration at equal intervals, and the longitudinal vibration mode is a vector vibration of the longitudinal vibration and the torsional vibration. Converted to mode.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 8-294673
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic bonding apparatus that can easily change the ellipticity ratio and amplitude of composite vibration.
  • the present invention is directed to a first direction perpendicular to a direction in which the first member presses a plurality of works stacked between the first member and a second member arranged at a position facing the first member.
  • An ultrasonic vibration transmitting portion that transmits the ultrasonic vibration to the first member, the first member is attached to a tip portion of the ultrasonic vibration transmitting portion, and does not interfere with the first member of the tip portion.
  • a feature is that a detachable vibration adjusting member is attached to the position.
  • the first member is pressed against the work regardless of the arrangement direction (horizontal direction, tilt direction) of the first member and the second member, and the first member is perpendicular to the pressing direction.
  • the first member is vibrated by ultrasonic vibration (composite vibration) in which the component of the direction and the component of the second direction perpendicular to the first direction are combined.
  • the first member is attached to the tip of the ultrasonic vibration transmitting section, and the vibration adjusting member is detachably attached to the tip of the ultrasonic vibration transmitting section at a position where it does not interfere with the first member.
  • the vibration adjusting member is attached, the amplitude and resonance frequency of the first member change depending on the position, weight, etc., and the aspect ratio of the composite vibration changes. That is, the present apparatus can easily change the composite vibration by adjusting the vibration adjusting member according to the type of the first member, the work, and the like.
  • a mounting portion for mounting the vibration adjusting member is provided at a position opposite to the first member with respect to the center of the tip portion of the ultrasonic vibration transmitting portion. ..
  • the first member is attached below the tip of the ultrasonic vibration transmitting portion, and the vibration adjusting member attachment portion is provided at a position opposite to the center of the tip.
  • the present device can change the complex vibration by generating the component in the long axis direction of the first member depending on the weight of the vibration adjusting member.
  • a plurality of mounting portions for mounting the vibration adjusting member may be provided at positions symmetrical with respect to the center of the tip portion of the ultrasonic vibration transmitting portion.
  • the joining tip is attached below the tip of the ultrasonic vibration transmitting portion, and the plurality of attachment portions for the vibration adjusting member are provided at positions symmetrical with respect to the center of the tip.
  • the vibration adjusting member for example, by attaching a vibration adjusting member at symmetrical positions in the horizontal direction, the balance of the component perpendicular to the long axis direction of the first member (the horizontal component of the first member) is adjusted, and the composite vibration is adjusted. Can be changed.
  • the mounting portion is a concave portion or a hole portion
  • the concave portion or the hole portion is formed with a groove of a female screw
  • the vibration adjusting member has a male screw portion. Is preferred.
  • the mounting part provided in the ultrasonic vibration transmitting part has a recess or a hole (through hole) in which a groove of a female screw is formed. Further, the vibration adjusting member has a male screw portion. With this, the present device can change the composite vibration by reliably coupling the vibration varying member to the recess or the hole and adjusting the protrusion length of the vibration adjusting member.
  • a spacer whose weight can be adjusted is provided, and the spacer is arranged between the vibration adjusting member and the outer circumference of the ultrasonic vibration transmitting portion.
  • the ultrasonic joining device of the present invention includes a spacer whose weight can be adjusted between the vibration adjusting member and the outer circumference of the ultrasonic vibration transmitting portion.
  • the present apparatus can change the weight by changing the shape, thickness, etc. of the spacer without changing the size of the vibration adjusting member, and can change the composite vibration.
  • the first member is a bonding tip and the second member is an anvil.
  • the first member is the joining tip, and for example, the joining tip is attached below the tip of the ultrasonic vibration transmitting portion, and the detachable vibration adjusting member is attached above the tip.
  • the device can change the composite vibration.
  • the figure explaining the whole structure of the ultrasonic bonding device which concerns on embodiment of this invention.
  • the figure (2) explaining the ultrasonic LT horn of the ultrasonic bonding apparatus of FIG. An example of how to attach the adjusting screw to the tip of the ultrasonic LT horn (1).
  • the figure explaining the measuring method of the composite vibration of a horn chip The figure explaining the measurement result (there is no adjustment screw) of the composite vibration of a horn tip.
  • condition 1 The figure explaining the measurement result (condition 1) of the composite vibration of a horn chip.
  • condition 2 The figure explaining the measurement result (condition 2) of the composite vibration of a horn chip.
  • condition 3 The figure explaining the measurement result (condition 3) of the composite vibration of a horn chip.
  • condition 4 The figure explaining the measurement result (condition 4) of the composite vibration of a horn chip.
  • the ultrasonic bonding device 1 is a device for bonding (welding) an object to be bonded (work) such as a metal plate using ultrasonic composite vibration described later.
  • the ultrasonic bonding apparatus 1 is mainly used for bonding lithium ion batteries, electrodes such as semiconductor elements, and metals of the same kind or different kinds.
  • the ultrasonic bonding device 1 is composed of an ultrasonic transducer (Langevin Type) 2, an ultrasonic expansion horn 3, an ultrasonic LT horn 4, a horn chip 6, and an anvil 7.
  • the oscillator 8, the pressure device 10, the sensor 12, the controller 13, and the display device 14 are also part of the ultrasonic bonding device 1.
  • the ultrasonic vibrator 2 When a power supply voltage is applied to the oscillator 8 from a power supply (not shown), a voltage signal is transmitted to the + electrode and the-electrode of the ultrasonic vibrator 2, the ultrasonic vibrator 2 vibrates, and ultrasonic vibration (about 20 KHz) Occurs.
  • the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 2 is transmitted to the cylindrical ultrasonic expansion horn 3 attached to one end of the ultrasonic vibrator 2, and the vibration amplitude is expanded. Further, the ultrasonic vibration is generated by a cylindrical ultrasonic LT horn 4 (an "ultrasonic vibration transmitting section" of the present invention) attached to one end of the ultrasonic expansion horn 3 (the end on the side other than the ultrasonic transducer 2). Equivalent to) is transmitted.
  • the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic transducer 2 has been transmitted in the long axis direction of the ultrasonic expansion horn 3 and the ultrasonic LT horn 4 (longitudinal vibration of ultrasonic wave), but Due to the plurality of oblique slits 4a, a vibration component converted from longitudinal vibration to lateral vibration is generated. Then, the ultrasonic vibration (composite vibration) is applied to the horn chip 6 (the "bonding chip” and “joint chip” of the present invention) screwed to one end of the ultrasonic LT horn 4 (the end other than the ultrasonic expansion horn 3). (Corresponding to "first member").
  • the tip portion 4b of the ultrasonic LT horn 4 has a ring shape (cylindrical shape) with a hollowed central portion.
  • the front end portion 4b has screw holes formed at upper, lower, left and right positions when viewed from the front, and the adjusting screw 5 (corresponding to the "vibration adjusting member" of the present invention) is provided in the upper screw holes. ) Is attached, and the horn tip 6 is attached to the screw hole at the lower position.
  • the tip of the ultrasonic expansion horn 3 is not limited to the cylindrical shape and may be a polygonal shape. Further, it may be a column or a polygonal column.
  • -Adjustment screw 5 can change the screw length, thickness, and head size. As a result, the weight of the adjusting screw 5 changes, so that the amplitude, resonance frequency, etc. of the composite vibration change, and the elliptic ratio of the composite vibration can be changed.
  • the horn chip 6 is composed of a truncated cone-shaped base portion 6a and a tip portion 6b which comes into contact with the work W during joining.
  • compound vibration for example, elliptical vibration
  • the tip 6b of the horn tip 6 makes an elliptical orbit on the surface of the work W.
  • Draw and vibrate This vibration removes impurities on the surface of the work W and further promotes plastic deformation of the surface of the work W.
  • the horn tip 6 has various shapes, and can be used by exchanging it depending on the type of the work W.
  • the vibration component in the first direction perpendicular to the pressing direction and the vibration component in the second direction orthogonal to the first direction is a vibration that combines and. If the vibration component in the first direction and the vibration component in the second direction are 1: 1 then circular vibration and 2: 1 result in elliptical vibration.
  • a highly rigid pressing block (not shown) is in contact with the flange portion 3a of the ultrasonic expansion horn 3. Therefore, the control device 13 can control the pressurizing device 10 to move the ultrasonic bonding device 1 in the vertical direction via the pressurizing block that moves up and down. Then, by placing the work W on the anvil 7 (corresponding to the “second member” of the present invention) which is the pedestal, the tip portion 6b of the horn tip 6 comes into contact with the work W and the static pressure (bonding) is applied. 200-800N) is added at the time.
  • a sensor 12 that detects the displacement of the pressurizing block, and the amount of pushing of the work W of the horn chip 6 is acquired.
  • the sensor 12 feeds back the change in the vertical coordinate of the horn chip 6 at the time of joining to the control device 13 (a broken line is a feedback signal), so that the pushing amount is kept constant. Therefore, the pressurizing device 10 uses an actuator having a high response speed.
  • the amount of pushing can be set by the operator from the display device 14. Further, a pressure sensor may be provided in addition to the sensor 12, and the static pressure may be controlled to be kept constant. As described above, the ultrasonic bonding apparatus 1 surely promotes bonding (solid-phase bonding) by applying the composite vibration while adjusting the pressing amount or the static pressure when the work W is bonded.
  • the surface of metal atoms is covered with oils and fats, oxide films, etc., and the atoms are prevented from approaching each other.
  • ultrasonic bonding ultrasonic vibration is applied to the metal to generate a strong frictional force on the metal surface.
  • the oxide film or the like on the metal surface is removed, and clean and activated metal atoms appear on the joint surface.
  • the tip portion 4b of the ultrasonic LT horn 4 has a ring shape (cylindrical shape), and the tip portion 4b is located at the top, bottom, left, and right positions as viewed from the direction of the cylinder center axis Y (center O).
  • Screw holes 4b1 to 4b4 (corresponding to the "mounting portion" of the present invention) that are through holes are provided.
  • female screw grooves (for example, M6) are formed in the screw holes 4b1 to 4b4, and the screw hole 4b3 below the tip portion 4b is a screw hole for the horn chip 6.
  • the mounting part 6c of the horn chip 6 is a male screw part
  • the horn chip 6 is mounted in the screw hole 4b3 by tightening a screw and fixed with a tool. Further, by using the screw method, it is easy to replace the horn chip with a purpose.
  • the adjusting screw 5 is composed of a head portion 5a and a mounting portion 5b, and a male screw groove is formed in the mounting portion 5b. Therefore, the adjusting screw 5 is attached to the screw hole 4b1 located on the opposite side of the horn chip 6 by tightening the screw, and is fixed with a tool.
  • the adjusting screw 5 may be attached to any of the screw holes 4b1, 4b2, 4b4 that do not interfere with the horn chip 6.
  • the position at which the tip portion 4b of the ultrasonic LT horn 4 does not interfere with the horn tip 6 is not limited to the above-mentioned vertical and horizontal positions of the tip portion 4b.
  • the screw holes 4b5 to 4b8 may be provided at positions inclined by 45 degrees when viewed from the direction of the central axis Y of the cylinder.
  • the screw holes 4b3 are necessary for attaching the horn chip 6, but in this case, the screw holes 4b1, 4b2, 4b4 (see FIG. 2A) may be omitted as illustrated.
  • the resonance frequency of the composite vibration changes and the ellipticity ratio, the amplitude, etc. change regardless of which position the adjusting screw 5 is attached.
  • a plurality of adjusting screws 5 may be attached to the tip 4b of the ultrasonic LT horn 4.
  • an example of how the adjusting screw 5 is attached will be described with reference to FIGS. 3A to 3C.
  • the adjusting screws 5A and 5B can be attached to the screw holes 4b2 and 4b4 at the horizontally symmetrical positions of the tip portion 4b, respectively.
  • the ultrasonic bonding apparatus 1 can change the composite vibration by adjusting the component perpendicular to the long axis direction of the horn chip 6 (the component in the horizontal direction of the horn chip 6).
  • the adjusting screws 5A and 5B do not necessarily have the same weight and the same length, and may be changed appropriately.
  • adjustment screws 5, 5A, 5B can be attached to the three screw holes 4b1, 4b2, 4b4 of the tip portion 4b, respectively.
  • the ultrasonic bonding device 1 can change the composite vibration by adjusting the component in the long axis direction of the horn tip 6 and the component perpendicular to the long axis direction.
  • the ultrasonic bonding apparatus 1 can generate different complex vibrations as compared with the case where the two adjusting screws 5A and 5B are attached as shown in FIG. 3A.
  • a spacer 9 may be sandwiched between the adjusting screws 5 attached to the screw holes 4b1 of the tip 4b.
  • the spacer 9 can be a metal plate or a circular washer (washer) that matches the shape of the tip 4b as shown in the figure, and the weight can be adjusted by the shape and / or the thickness.
  • the ultrasonic bonding device 1 can change the composite vibration.
  • the horn chip 6 is attached below the tip portion 4b (screw hole 4b3) of the ultrasonic LT horn 4, and above the tip portion 4b (screw hole 4b1), that is, on the opposite side of the horn tip 6. Attach the adjusting screw 5 to the position. This time, a circular spacer 9'is sandwiched between the tip portion 4b and the adjusting screw 5 to adjust the weight.
  • Laser Doppler vibrometers L1 and L2 are used to measure the combined vibration of the horn chip 6.
  • the tip of the horn chip 6 is irradiated with a laser (for example, He-Ne laser) from the laser Doppler vibrometers L1 and L2 to measure the frequency change ⁇ f.
  • a laser for example, He-Ne laser
  • the laser Doppler vibrometer L1 monitors the vibration of the horn chip 6 in the x-axis direction.
  • the laser Doppler vibrometer L2 monitors the vibration of the horn chip 6 in the y-axis direction. Then, the output of the laser Doppler vibrometer L1 is input to CH2 of the oscilloscope O, and the output of the laser Doppler vibrometer L2 is input to CH1. As a result, elliptical vibration is displayed on the display unit M as a waveform of both outputs.
  • the horizontal axis represents the displacement of the laser Doppler vibrometer L2 in the y-axis direction
  • the vertical axis represents the displacement of the laser Doppler vibrometer L1 in the x-axis direction.
  • FIGS. 5B and 5C show waveforms when the adjusting screw 5 and the spacer 9 ′ are attached above the tip portion 4 b of the ultrasonic LT horn 4 (screw hole 4 b 1).
  • the ellipse was crushed and the inclination was smaller than that of 5B.
  • the result is obtained that the resonance frequency changes and the ellipticity ratio changes even with a slight difference in the weight of the spacer 9 '.
  • FIG. 5D shows the case where the adjusting screw 5 and the spacer 9'having a thickness of 3 mm are attached. In this case, the ellipse was swollen and the inclination was in the opposite direction as compared with FIG. 5B.
  • FIG. 5E shows a waveform under the same conditions as FIG. 5D, but at a resonance frequency different from that of FIG. 5D.
  • the results show that the ellipticity ratio and the inclination are different depending on whether the resonance point is the primary resonance point or the secondary resonance point.
  • the ultrasonic joining device 1 attaches the adjusting screw 5 (5A, 5B) or (and) the spacer 9 (9 ′) to the tip portion 4b of the ultrasonic LT horn 4, thereby making The elliptical ratio and the like can be easily changed.
  • the “vibration adjusting member” of the present invention is not limited to the adjusting screw.
  • the vibration adjusting member is a columnar type having no male screw portion
  • a concave portion having a plurality of stages of engaging grooves may be formed at the tip portion of the ultrasonic LT horn. This makes it possible to adjust the protrusion length of the tip of the column with respect to the outer circumference.
  • the "mounting portion" of the present invention is not limited to the concave portion or the hole portion.
  • a protrusion having a male screw portion may be provided at the tip of the ultrasonic LT horn. At this time, if the groove of the female screw is formed in the vibration adjusting member, the vibration adjusting member can be securely attached to the tip portion.
  • horn chips There are various types of horn chips described above, such as those having a short tip portion and those having a concave portion or a convex portion formed on the end surface, but all of them are attached to the tip portion of the ultrasonic LT horn with a mounting portion (screw). be able to. In this case, be careful not to attach the tip end to the vibration node.
  • SYMBOLS 1 ... Ultrasonic joining device, 2 ... Ultrasonic transducer, 3 ... Ultrasonic expansion horn, 3a ... Flange part, 4 ... Ultrasonic LT horn, 4a ... Oblique slit, 4b ... Tip part, 4b1-4b8 ... Screw hole, 5, 5A, 5B ... Adjusting screws, 5a ... Head part, 5b ... Mounting part, 6 ... Horn chip, 6a ... Base part, 6b ... Tip part, 6c ... Mounting part, 7 ... Anvil, 8 ... Oscillating device, 9, 9 '... Spacer, 10 ... Pressurizing device, 12 ... Sensor, 13 ... Control device, 14 ... Display device, W ... Work.

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Abstract

複合振動の楕円比率及び振幅を容易に変化させることができる超音波接合装置を提供する。超音波接合装置１は、ホーンチップ６に超音波振動を伝達する超音波ＬＴホーン４を備え、超音波ＬＴホーン４の先端部４ｂ下方にホーンチップ６が取り付けられ、先端部４ｂのホーンチップ６と干渉しない位置（ネジ孔４ｂ１，４ｂ２，４ｂ４）に着脱可能な調整ネジ５が取り付けられる。

Description

超音波接合装置
　本発明は、超音波振動により金属、プラスチック等のワークを接合する超音波接合装置に関する。
　従来、食品パック等に用いられるプラスチック、又は電池部品等の金属を接合するため、超音波接合が利用されている。一般的な超音波接合装置は、接合用チップ（工具）の先端を超音波振動させ、接合対象物（ワーク）に繰り返し圧力を加えることにより接合する。
　例えば、下記の特許文献１の超音波加工装置は、超音波コーンに縦波用超音波振動子と複合振動変換用超音波ホーンが、接続ねじによってそれぞれ接続されている。また、複合振動変換用超音波ホーンの先端には、溶接チップが設置され、被溶接金属材は、溶接チップとアンビル及び加圧装置によって挟持、加圧される。
　また、複合振動変換用超音波ホーンには、斜めスリットが設けられている。この斜めスリットは、縦振動の節部における複合振動変換用超音波ホーンの周方向複数位置に等間隔をなして設けられており、縦振動モードは、ベクトル的に縦振動と捩り振動の複合振動モードに変換される。
　特許文献１：特開平８－２９４６７３号公報
　特許文献１のような複合振動変換用超音波ホーンでは、ワークに応じて長さ又は太さが異なる複数種類のホーンチップを使用することがある。しかしながら、ホーンチップの種類に応じて、適切な楕円比率及び振幅に調整することが難しいという問題があった。
　所望の楕円比率及び振幅を得るため、ホーンチップの種類に応じた複合振動変換用超音波ホーンを準備することは可能であるが、準備の手間とコスト的な負担が大きくなる。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複合振動の楕円比率及び振幅を容易に変化させることができる超音波接合装置を提供することを目的とする。
　本発明は、第１部材と、当該第１部材と対向する位置に配置された第２部材との間に重ねられた複数のワークを、当該第１部材が押圧する方向に垂直な第１方向の振動成分と当該第１方向に直交する第２方向の振動成分とを複合させた超音波振動によって当該第１部材を振動させることにより、当該複数のワークを接合する超音波接合装置であって、前記第１部材に前記超音波振動を伝達する超音波振動伝達部を備え、前記超音波振動伝達部の先端部に前記第１部材が取り付けられ、当該先端部の当該第１部材と干渉しない位置に着脱可能な振動調整部材が取り付けられていることを特徴とする。
　本発明の超音波接合装置では、第１部材と第２部材との配置方向（水平方向、傾斜方向）に関係なく、第１部材をワークに押し当てて、当該押圧の方向に垂直な第１方向の成分と第１方向に垂直な第２方向の成分を複合させた超音波振動（複合振動）により第１部材を振動させる。これにより、本装置は、ワーク表面の不純物を除去しつつ接合を行うことができる。
　この超音波接合装置では、超音波振動伝達部の先端部に第１部材が取り付けられ、当該先端部のうち、第１部材と干渉しない位置に、振動調整部材が着脱可能に取り付けられている。振動調整部材を取り付けると、その位置、重量等により第１部材の振幅及び共振周波数が変化し、複合振動の縦横比率が変化する。すなわち、本装置は、振動調整部材を第１部材、ワークの種類等に応じて調整することで、複合振動を容易に変化させることができる。
　本発明の超音波接合装置において、前記振動調整部材を取り付ける取付部が前記超音波振動伝達部の前記先端部の中心に対して前記第１部材と反対側の位置に設けられていることが好ましい。
　この構成によれば、超音波振動伝達部の先端部下方に第１部材が取り付けられ、当該先端部の中心に対して反対側の位置に振動調整部材の取付部が設けられている。本装置は、振動調整部材の重量により、特に、第１部材の長軸方向の成分を発生させて、複合振動を変化させることができる。
　また、本発明の超音波接合装置において、前記振動調整部材を取り付ける複数の取付部が前記超音波振動伝達部の前記先端部の中心に対して対称の位置に設けられていてもよい。
　この構成によれば、超音波振動伝達部の先端部下方に接合用チップが取り付けられ、当該先端部の中心に対して対称の位置に振動調整部材の複数の取付部が設けられている。本装置は、例えば、水平方向の対称位置に振動調整部材を取り付けることで、第１部材の長軸方向に垂直な成分（第１部材の水平方向の成分）のバランスを調整して、複合振動を変化させることができる。
　また、本発明の超音波接合装置において、前記取付部は、凹部又は孔部であり、前記凹部又は前記孔部は雌ネジの溝が形成され、前記振動調整部材は雄ネジ部を有していることが好ましい。
　超音波振動伝達部に設けられた取付部は、雌ネジの溝が形成された凹部又は孔部（貫通孔）を有している。また、振動調整部材は、雄ネジ部を有している。これにより、本装置は、凹部又は孔部に対して振動変動部材を確実に結合するとともに、振動調整部材の突出長を調整して、複合振動を変化させることができる。
　また、本発明の超音波接合装置において、重量を調整可能なスペーサを備え、前記振動調整部材と前記超音波振動伝達部の外周との間に、前記スペーサが配置されていることが好ましい。
　本発明の超音波接合装置は、振動調整部材と超音波振動伝達部の外周との間に、重量を調整可能なスペーサを備えている。これにより、本装置は、振動調整部材のサイズを変更することなく、スペーサの形状、厚み等を変更することで重量を変化させ、複合振動を変化させることができる。
　また、本発明の超音波接合装置において、前記第１部材は、接合用チップであり、前記第２部材は、アンビルであることが好ましい。
　この構成によれば、第１部材は接合用チップであり、例えば、超音波振動伝達部の先端部下方に接合用チップを取り付け、先端部上方に着脱可能な振動調整部材を取り付ける。これにより、本装置は、複合振動を変化させることができる。
本発明の実施形態に係る超音波接合装置の全体構成を説明する図。 図１の超音波接合装置の超音波ＬＴホーンを説明する図（１）。 図１の超音波接合装置の超音波ＬＴホーンを説明する図（２）。 超音波ＬＴホーンの先端部に対する調整ネジの取り付け方の例（１）。 超音波ＬＴホーンの先端部に対する調整ネジの取り付け方の例（２）。 超音波ＬＴホーンの先端部に対する調整ネジの取り付け方の例（３）。 ホーンチップの複合振動の測定方法について説明する図。 ホーンチップの複合振動の測定結果（調整ネジ無し）について説明する図。 ホーンチップの複合振動の測定結果（条件１）について説明する図。 ホーンチップの複合振動の測定結果（条件２）について説明する図。 ホーンチップの複合振動の測定結果（条件３）について説明する図。 ホーンチップの複合振動の測定結果（条件４）について説明する図。
　以下では、本発明の超音波接合装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
　初めに、図１を参照して、本発明の実施形態に係る超音波接合装置１の全体構成を説明する。超音波接合装置１は、金属板等の接合対象物（ワーク）を後述する超音波複合振動を利用して接合（溶接）する装置である。超音波接合装置１は、主にリチウムイオン電池、半導体素子等の電極、同種又は異種の金属の接合に用いられる。
　超音波接合装置１は、超音波振動子（Langevin Type）２と、超音波拡大ホーン３と、超音波ＬＴホーン４と、ホーンチップ６と、アンビル７とで構成されている。また、発振装置８、加圧装置１０、センサ１２、制御装置１３、表示装置１４も超音波接合装置１の一部である。
　電源（図示省略）から発振装置８に電源電圧を印加すると、超音波振動子２の＋電極及び－電極に電圧信号が伝達され、超音波振動子２が振動し、超音波振動（約２０ＫＨｚ）が発生する。超音波振動子２で発生した超音波振動は、超音波振動子２の一端部に取り付けられた円筒状の超音波拡大ホーン３に伝達され、振動振幅が拡大される。さらに、超音波振動は、超音波拡大ホーン３の一端部（超音波振動子２でない側の端部）に取り付けられた円筒状の超音波ＬＴホーン４（本発明の「超音波振動伝達部」に相当）に伝達される。
　ここまで、超音波振動子２で発生した超音波振動は、超音波拡大ホーン３と超音波ＬＴホーン４の長軸方向に伝達されたが（超音波の縦振動）、超音波ＬＴホーン４の複数の斜めスリット４ａにより、縦振動から横振動に変換した振動成分が生じる。そして、超音波振動（複合振動）は、超音波ＬＴホーン４の一端部（超音波拡大ホーン３でない側の端部）にネジ止めされたホーンチップ６（本発明の「接合用チップ」及び「第１部材」に相当）に伝達される。
　図示するように、超音波ＬＴホーン４の先端部４ｂは、中央部分がくり抜かれたリング形状（円筒形状）となっている。詳細は後述するが、先端部４ｂは、正面視したときの上下左右の位置にネジ孔が形成されており、上の位置のネジ孔に調整ネジ５（本発明の「振動調整部材」に相当）が取り付けられ、下の位置のネジ孔にホーンチップ６が取り付けられている。なお、超音波拡大ホーン３の先端部は円筒形状に限られず、多角形状でもよい。また、円柱又は多角柱でもよい。
　調整ネジ５は、ネジの長さ、太さ、頭部の大きさを変更することができる。これにより、調整ネジ５の重量が変化するため、複合振動の振幅、共振周波数等が変化し、更には、複合振動の楕円比率を変化させることができる。
　ホーンチップ６は、円錐台状の基体部６ａと、接合時にワークＷと接触する先端部６ｂとからなる。発振装置８で超音波振動の位相を調整することにより、超音波ＬＴホーン４の一端部で複合振動（例えば、楕円振動）が生じ、ホーンチップ６の先端部６ｂがワークＷの表面を楕円軌道を描いて振動する。この振動はワークＷの表面の不純物を排除し、さらにワークＷの表面の塑性変形を促進する。なお、ホーンチップ６は様々な形状があり、ワークＷの種類に応じて交換して使用することができる。
　複合振動について補足すると、これは、ホーンチップ６の先端部６ｂがワークＷを押圧したとき、押圧の方向に垂直な第１方向の振動成分と、第１方向に直交する第２方向の振動成分とを複合させた振動である。第１方向の振動成分と第２方向の振動成分が１：１であれば円形振動、２：１ならば楕円振動となる。
　また、超音波拡大ホーン３のフランジ部３ａに剛性の高い加圧用ブロック(図示省略)が接触している。このため、制御装置１３により加圧装置１０を制御し、昇降動作する加圧用ブロックを介して超音波接合装置１を垂直方向に移動させることができる。そして、台座であるアンビル７（本発明の「第２部材」に相当）上にワークＷを載置しておくことで、ホーンチップ６の先端部６ｂがワークＷに接触して静圧力（接合時は２００～８００Ｎ）が加わるようになっている。
　さらに、加圧用ブロックの変位を検出するセンサ（ストロークセンサ）１２があり、ホーンチップ６のワークＷの押し込み量を取得している。センサ１２は、接合時のホーンチップ６の垂直方向の座標変化を制御装置１３にフィードバック（破線は帰還信号）することで、押し込み量が一定に保持される。このため、加圧装置１０には、応答速度が速いアクチュエータが用いられている。
　押し込み量は、表示装置１４から作業者が設定することができる。また、センサ１２に加えて圧力センサを備え、静圧力を一定に保持するように制御してもよい。このように、超音波接合装置１は、ワークＷの接合時に押し込み量又は静圧力を調整しながら複合振動を与えることで、確実に接合（固相接合）が促進される。
　ここで、固相接合について補足すると、例えば、金属原子は、その表面が油脂、酸化被膜等で覆われ、原子同士の接近が妨げられた状態となっている。超音波接合では、金属に超音波振動を与えて、金属表面に強力な摩擦力を発生させる。これにより、金属表面の酸化被膜等が除去され、接合面に清浄かつ活性化した金属原子が現れる。
　この状態で、さらに金属表面に超音波振動を与えることにより、摩擦熱による温度上昇で原子の運動が活発となり、原子間の相互引力が発生し、固相接合の状態が生成される。
　次に、図２Ａ、図２Ｂを参照して、超音波ＬＴホーン４の詳細について説明する。
　図２Ａに示すように、超音波ＬＴホーン４の先端部４ｂはリング形状（円筒形状）となっており、先端部４ｂの円筒中心軸Ｙ（中心Ｏ）の方向から見た上下左右の位置に貫通孔であるネジ孔４ｂ１～４ｂ４（本発明の「取付部」に相当）が設けられている。また、ネジ孔４ｂ１～４ｂ４には雌ネジ（例えば、Ｍ６）の溝が形成されており、先端部４ｂ下方のネジ孔４ｂ３はホーンチップ６用のネジ孔となっている。
　ホーンチップ６の取付部６ｃは雄ネジ部となっているため、ホーンチップ６は、ネジ孔４ｂ３にネジを締め付ける形で取り付け、工具で固定する。また、ネジ方式とすることで、目的に合わせたホーンチップへの交換も容易となる。
　調整ネジ５は、頭部５ａと取付部５ｂとで構成され、取付部５ｂには雄ネジの溝が形成されている。このため、調整ネジ５は、ホーンチップ６の反対側に位置するネジ孔４ｂ１にネジを締め付ける形で取り付け、工具で固定する。調整ネジ５は、ホーンチップ６と干渉しないネジ孔４ｂ１，４ｂ２，４ｂ４の何れかに取り付ければよい。
　超音波ＬＴホーン４の先端部４ｂにおいて、ホーンチップ６と干渉しない位置とは、先端部４ｂの上述の上下左右の位置に限られない。図２Ｂに示すように、円筒中心軸Ｙの方向から見た斜め４５度の位置にネジ孔４ｂ５～４ｂ８を設けてもよい。ネジ孔４ｂ３はホーンチップ６を取り付けるため必要となるが、図示するように、この場合、ネジ孔４ｂ１，４ｂ２，４ｂ４（図２Ａ参照）は無くてもよい。
　超音波接合装置１は、何れの位置に調整ネジ５を取り付けた場合も、複合振動の共振周波数が変化し、楕円比率、振幅等が変化する。特に、ホーンチップ６における複合振動の振幅を大きくするためには、ホーンチップ６の長さを半波長の整数倍にすると効果的である。
　超音波ＬＴホーン４の先端部４ｂに、複数の調整ネジ５を取り付けてもよい。以下では、図３Ａ～図３Ｃを参照して、調整ネジ５の取り付けの方の例を説明する。
　まず、図３Ａに示すように、先端部４ｂの水平方向の対称位置にあるネジ孔４ｂ２，４ｂ４に、それぞれ調整ネジ５Ａ，５Ｂを取り付けることができる。これにより、超音波接合装置１は、ホーンチップ６の長軸方向に垂直な成分（ホーンチップ６の水平方向の成分）を調整して、複合振動を変化させることができる。
　なお、ホーンチップ６を共振周波数で振動させ、所望の楕円振動を得るためには、水平方向のバランスを僅かに崩すことが効果的であり、実験によっても確かめられている。従って、調整ネジ５Ａ，５Ｂは、必ずしも同じ重量、同じ長さでなくてもよく、適宜変更すると良い。
　次に、図３Ｂに示すように、先端部４ｂの３つのネジ孔４ｂ１，４ｂ２，４ｂ４に、それぞれ調整ネジ５，５Ａ，５Ｂを取り付けることができる。これにより、超音波接合装置１は、ホーンチップ６の長軸方向の成分と、長軸方向に垂直な成分とを調整して、複合振動を変化させることができる。
　先端部４ｂに３個の調整ネジ５，５Ａ，５Ｂを取り付けることで、先端部４ｂ全体の重量も変化する。従って、超音波接合装置１は、図３Ａのように２個の調整ネジ５Ａ，５Ｂを取り付けた場合と比較して、異なる複合振動を作ることができる。
　また、図３Ｃに示すように、先端部４ｂのネジ孔４ｂ１に調整ネジ５を取り付ける際、間にスペーサ９を挟んでもよい。スペーサ９は、図示するような先端部４ｂの形状に合わせた金属板、又は円形のワッシャ（座金）とすることができ、形状又は（及び）厚みにより重量を調整することができる。
　図３Ａ、図３Ｂのように、複数の調整ネジを用いる場合、調整ネジのサイズが共通であっても、スペーサ９の有無又はそのサイズにより、重量、バランス等を異ならせる。これにより、超音波接合装置１は、複合振動を変化させることができる。
　次に、図４、図５Ａ～図５Ｅを参照して、ホーンチップ６の複合振動の測定方法と測定結果について説明する。
　まず、図４に示すように、超音波ＬＴホーン４の先端部４ｂ下方（ネジ孔４ｂ３）にホーンチップ６を取り付け、先端部４ｂ上方（ネジ孔４ｂ１）、すなわち、ホーンチップ６の反対側の位置に調整ネジ５を取り付ける。今回、先端部４ｂと調整ネジ５の間に円形のスペーサ９’を挟んで重量を調整する。
　ホーンチップ６の複合振動の測定には、レーザドップラー振動計Ｌ１，Ｌ２を用いる。ホーンチップ６の先端にレーザドップラー振動計Ｌ１，Ｌ２からレーザ（例えば、He-Neレーザ）を照射し、周波数の変化Δｆを測定する。
　より詳細には、レーザドップラー振動計Ｌ１は、ホーンチップ６のｘ軸方向の振動をモニタする。一方、レーザドップラー振動計Ｌ２は、ホーンチップ６のｙ軸方向の振動をモニタする。そして、レーザドップラー振動計Ｌ１の出力をオシロスコープＯのＣＨ２に、レーザドップラー振動計Ｌ２の出力をＣＨ１に、それぞれ入力する。これにより、両出力による波形として、表示部Ｍに楕円振動が表示される。
　まず、図５Ａに、比較例として、調整ネジ５及びスペーサ９’を取り付けなかった場合（共振周波数f=38.9174kHz）の波形を示す。ここでは、直線に近い形状の楕円振動が得られた。なお、横軸がレーザドップラー振動計Ｌ２のｙ軸方向の変位、縦軸がレーザドップラー振動計Ｌ１のｘ軸方向の変位である。
　次に、図５Ｂ、図５Ｃは、超音波ＬＴホーン４の先端部４ｂ上方（ネジ孔４ｂ１）に調整ネジ５及びスペーサ９’を取り付けた場合の波形を示している。図５Ｂは、調整ネジ５と厚さ４ｍｍのスペーサ９’を取り付けた場合（共振周波数f=39.0933kHz）であるが、図５Ａと比較して楕円形が膨らみ、傾きが大きくなった。
　また、図５Ｃは、超音波ＬＴホーン４の先端部４ｂ上方（ネジ孔４ｂ１）に調整ネジ５と厚さ６ｍｍのスペーサ９’を取り付けた場合（共振周波数f=38.9579kHz）であるが、図５Ｂと比較して楕円形がつぶれ、傾きが小さくなった。このように、スペーサ９’の僅かな重量の違いでも、共振周波数が変化して楕円比率が変化するという結果が得られた。
　次に、図５Ｄ、図５Ｅは、超音波ＬＴホーン４の先端部４ｂ右側（ネジ孔４ｂ２）に調整ネジ５及びスペーサ９’を取り付けた場合（共振周波数f=38.8439kHz）の波形を示している。図５Ｄは、調整ネジ５と厚さ３ｍｍのスペーサ９’を取り付けた場合である。この場合、図５Ｂと比較しても楕円形が膨らみ、傾きは逆方向となった。
　図５Ｅは、図５Ｄと同条件であるが、図５Ｄとは異なる共振周波数における波形を示している。このように、同じ条件下でも、１次共振点か２次共振点かにより楕円比率、傾きが異なるという結果が得られた。以上のように、超音波接合装置１は、超音波ＬＴホーン４の先端部４ｂに調整ネジ５（５Ａ，５Ｂ）又は（及び）スペーサ９（９’）を取り付けることで、複合振動の振幅、楕円比率等を容易に変更することができる。
　上記説明は、本発明の実施形態の一部であり、これ以外にも種々な実施形態が考えられる。例えば、本発明の「振動調整部材」は、調整ネジに限られない。振動調整部材が雄ネジ部を有していない円柱型である場合、超音波ＬＴホーンの先端部に複数段の係合溝を有する凹部を形成してもよい。これにより、円柱の先端部の外周に対する突出長を調整することができる。
　また、本発明の「取付部」は、凹部又は孔部に限られない。例えば、超音波ＬＴホーンの先端部に雄ネジ部を有する突起を設けてもよい。このとき、振動調整部材に雌ネジの溝を形成すれば、先端部に対して振動調整部材を確実に取り付けることができる。
　上述のホーンチップは、先端部が短いもの、端面に凹部又は凸部が形成されているもの等、様々な種類があるが、何れも取付部（ネジ）で超音波ＬＴホーンの先端部に取り付けることができる。なお、この場合、先端部の取り付け位置が振動ノードとならないように注意する。
　１…超音波接合装置、２…超音波振動子、３…超音波拡大ホーン、３ａ…フランジ部、４…超音波ＬＴホーン、４ａ…斜めスリット、４ｂ…先端部、４ｂ１～４ｂ８…ネジ孔、５，５Ａ，５Ｂ…調整ネジ、５ａ…頭部、５ｂ…取付部、６…ホーンチップ、６ａ…基体部、６ｂ…先端部、６ｃ…取付部、７…アンビル、８…発振装置、９，９’…スペーサ、１０…加圧装置、１２…センサ、１３…制御装置、１４…表示装置、Ｗ…ワーク。

Claims (6)

  1. 　第１部材と、当該第１部材と対向する位置に配置された第２部材との間に重ねられた複数のワークを、当該第１部材が押圧する方向に垂直な第１方向の振動成分と当該第１方向に直交する第２方向の振動成分とを複合させた超音波振動によって当該第１部材を振動させることにより、当該複数のワークを接合する超音波接合装置であって、
    　前記第１部材に前記超音波振動を伝達する超音波振動伝達部を備え、
    　前記超音波振動伝達部の先端部に前記第１部材が取り付けられ、当該先端部の当該第１部材と干渉しない位置に着脱可能な振動調整部材が取り付けられていることを特徴とする超音波接合装置。
  2. 　請求項１に記載の超音波接合装置において、
    　前記振動調整部材を取り付ける取付部が前記超音波振動伝達部の前記先端部の中心に対して前記第１部材と反対側の位置に設けられていることを特徴とする超音波接合装置。
  3. 　請求項１又２に記載の超音波接合装置において、
    　前記振動調整部材を取り付ける複数の取付部が前記超音波振動伝達部の前記先端部の中心に対して対称の位置に設けられていることを特徴とする超音波接合装置。
  4. 　請求項２又３に記載の超音波接合装置において、
    　前記取付部は、凹部又は孔部であり、
    　前記凹部又は前記孔部は雌ネジの溝が形成され、前記振動調整部材は雄ネジ部を有していることを特徴とする超音波接合装置。
  5. 　請求項４に記載の超音波接合装置において、
    　重量を調整可能なスペーサを備え、
    　前記振動調整部材と前記超音波振動伝達部の外周との間に、前記スペーサが配置されていることを特徴とする超音波接合装置。
  6. 　請求項１～５の何れか１項に記載の超音波接合装置において、
    　前記第１部材は、接合用チップであり、
    　前記第２部材は、アンビルであることを特徴とする超音波接合装置。
    　　
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220134468A1 (en) * 2019-03-18 2022-05-05 Shinkawa Ltd. Capillary guide device and wire bonding apparatus
KR20220072264A (ko) * 2020-11-25 2022-06-02 한국항공우주연구원 초음파 기기용 혼 및 이를 이용한 공진주파수 보정 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240116126A1 (en) * 2022-10-11 2024-04-11 Asmpt Singapore Pte. Ltd. Ultrasonic transducer operable at multiple resonant frequencies
CN115464288A (zh) * 2022-10-13 2022-12-13 长沙学院 一种基于异质金属的电阻热辅助复合焊接***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09108855A (ja) * 1995-10-20 1997-04-28 Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk 超音波溶接装置
JPH1052768A (ja) * 1996-08-08 1998-02-24 Arutekusu:Kk 超音波振動接合用共振器
JPH10323620A (ja) * 1997-05-26 1998-12-08 Mitsubishi Electric Corp 超音波振動装置
JP2017064779A (ja) * 2015-09-28 2017-04-06 辻野　次郎丸 超音波複合振動加工装置

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02192138A (ja) * 1989-01-19 1990-07-27 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造装置
JPH05235116A (ja) * 1992-02-26 1993-09-10 Hitachi Ltd ワイヤボンダの超音波ホーン
JP3151691B2 (ja) * 1992-11-24 2001-04-03 株式会社新川 超音波ホーンのキヤピラリ保持構造
US5277355A (en) * 1992-11-25 1994-01-11 Kulicke And Soffa Investments, Inc. Self-aligning fine wire clamp
JP3172901B2 (ja) * 1993-11-30 2001-06-04 株式会社新川 ボンデイング装置
JPH08294673A (ja) 1995-04-27 1996-11-12 Jiromaru Tsujino 複合振動変換用超音波ホーン
JP3400323B2 (ja) * 1997-10-13 2003-04-28 株式会社新川 超音波ホーンのキャピラリ保持構造
US6073827A (en) * 1998-08-27 2000-06-13 Kulicke & Soffa Investments, Inc. Wire bonding capillary with a conical surface
JP3802284B2 (ja) * 1999-07-05 2006-07-26 株式会社新川 ワイヤボンディング装置
US6766936B2 (en) * 2001-09-07 2004-07-27 Kabushiki Kaisha Shinkawa Transducer and a bonding apparatus using the same
US20030062395A1 (en) * 2001-10-01 2003-04-03 Li Hing Leung Ultrasonic transducer
JP3788351B2 (ja) * 2002-01-21 2006-06-21 松下電器産業株式会社 電子部品のボンディング装置および電子部品のボンディングツール
EP1375048B1 (de) * 2002-06-18 2008-05-21 F&K Delvotec Bondtechnik GmbH Bondeinrichtung und Drahtbonder
JP3966217B2 (ja) * 2003-04-23 2007-08-29 松下電器産業株式会社 ボンディング装置およびボンディングツール
US7322507B2 (en) * 2005-01-17 2008-01-29 Amkor Technology, Inc. Transducer assembly, capillary and wire bonding method using the same
JP4792945B2 (ja) * 2005-01-28 2011-10-12 日産自動車株式会社 超音波接合装置および接合構造体
JP4657964B2 (ja) * 2005-10-07 2011-03-23 株式会社新川 超音波ホーン
JP2007319876A (ja) * 2006-05-30 2007-12-13 Toshiba Corp 超音波接合装置及び半導体装置の製造方法
JP4679454B2 (ja) * 2006-07-13 2011-04-27 株式会社新川 ワイヤボンディング装置
US7997470B2 (en) * 2006-11-24 2011-08-16 Asm Technology Singapore Pte Ltd Flanged transducer having improved rigidity
JP4336732B1 (ja) * 2008-04-11 2009-09-30 Ｔｄｋ株式会社 超音波実装装置
US8011559B2 (en) * 2009-11-09 2011-09-06 GM Global Technology Operations LLC Active material-augmented vibration welding system and method of use
CN101804575B (zh) * 2010-03-05 2013-05-01 清华大学 一种轨迹可调整的椭圆超声振动辅助切削装置
JP2012039032A (ja) 2010-08-11 2012-02-23 Fujitsu Ltd ワイヤボンディング装置用キャピラリ及び超音波トランスデューサ
JP5583179B2 (ja) * 2012-08-03 2014-09-03 株式会社カイジョー ボンディング装置
JP5930419B2 (ja) * 2014-03-14 2016-06-08 株式会社カイジョー ボンディング装置
JP5930423B2 (ja) * 2014-05-09 2016-06-08 株式会社カイジョー ボンディング装置
CN106457458B (zh) * 2014-06-12 2018-04-17 日产自动车株式会社 接合状态检查方法
JP5916814B2 (ja) * 2014-08-06 2016-05-11 株式会社カイジョー ボンディング方法及びボンディング装置
EP3187296A4 (en) * 2014-08-25 2017-09-13 Nissan Motor Co., Ltd Ultrasonic welding device
CN204321507U (zh) * 2014-12-09 2015-05-13 苏州科技学院 一种单电信号激励超声椭圆振动挤压加工装置
DE102015214408C5 (de) * 2015-07-29 2020-01-09 Telsonic Holding Ag Sonotrode, Vorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung einer Schweißverbindung
CN206934145U (zh) * 2016-10-25 2018-01-30 厚凯（天津）医疗科技有限公司 一种扭振式超声手术刀***
WO2019118341A1 (en) * 2017-12-11 2019-06-20 Branson Ultrasonics Corporation Smart ultrasonic stack and method of controlling ultrasonic system having a smart ultrasonic stack

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09108855A (ja) * 1995-10-20 1997-04-28 Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk 超音波溶接装置
JPH1052768A (ja) * 1996-08-08 1998-02-24 Arutekusu:Kk 超音波振動接合用共振器
JPH10323620A (ja) * 1997-05-26 1998-12-08 Mitsubishi Electric Corp 超音波振動装置
JP2017064779A (ja) * 2015-09-28 2017-04-06 辻野　次郎丸 超音波複合振動加工装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220134468A1 (en) * 2019-03-18 2022-05-05 Shinkawa Ltd. Capillary guide device and wire bonding apparatus
US11717912B2 (en) * 2019-03-18 2023-08-08 Shinkawa Ltd. Capillary guide device and wire bonding apparatus
KR20220072264A (ko) * 2020-11-25 2022-06-02 한국항공우주연구원 초음파 기기용 혼 및 이를 이용한 공진주파수 보정 방법
KR102462374B1 (ko) * 2020-11-25 2022-11-01 한국항공우주연구원 초음파 기기용 혼 및 이를 이용한 공진주파수 보정 방법

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