JPH06260524A - ワイヤクランパ - Google Patents
ワイヤクランパInfo
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- JPH06260524A JPH06260524A JP5072855A JP7285593A JPH06260524A JP H06260524 A JPH06260524 A JP H06260524A JP 5072855 A JP5072855 A JP 5072855A JP 7285593 A JP7285593 A JP 7285593A JP H06260524 A JPH06260524 A JP H06260524A
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- wire
- piezoelectric element
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- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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- B23K20/002—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating specially adapted for particular articles or work
- B23K20/004—Wire welding
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- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/04—Constructional details
- H02N2/043—Mechanical transmission means, e.g. for stroke amplification
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- H10W72/07502—Connecting or disconnecting of bond wires using an auxiliary member
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】温度変化によるクランプ荷重の変動を防止す
る。 【構成】アーム部２２Ａ、２２Ｂを圧電素子５の電歪又
は磁歪効果により開閉させるように構成し、温度変動に
よるクランパ片４Ａ、４Ｂのクランプ荷重の変化を補正
する温度補償部材１１を設けた。
る。 【構成】アーム部２２Ａ、２２Ｂを圧電素子５の電歪又
は磁歪効果により開閉させるように構成し、温度変動に
よるクランパ片４Ａ、４Ｂのクランプ荷重の変化を補正
する温度補償部材１１を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤボンデイング装
置におけるワイヤクランパに関する。
置におけるワイヤクランパに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のワイヤクランパとして、例えば特
公昭６１ー２２９４号公報に示すものが知られている。
この構造は、可動アームを固定アーム側にばねで付勢
し、可動アームをソレノイドで開閉させている。即ち、
ソレノイドに通電することにより該ソレノイドの突き棒
で前記ばねの付勢力に抗して可動アームを押して該可動
アームを開く。またソレノイドの通電をオフにすると、
可動アームはばねの付勢力で閉じてワイヤをクランプす
る。
公昭６１ー２２９４号公報に示すものが知られている。
この構造は、可動アームを固定アーム側にばねで付勢
し、可動アームをソレノイドで開閉させている。即ち、
ソレノイドに通電することにより該ソレノイドの突き棒
で前記ばねの付勢力に抗して可動アームを押して該可動
アームを開く。またソレノイドの通電をオフにすると、
可動アームはばねの付勢力で閉じてワイヤをクランプす
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、アー
ム部の開閉をソレノイドで行うので、重量が重く、また
応答性が遅いという問題点があった。またワイヤを押さ
える荷重（クランプ荷重）は約４０〜５０ｇｒのばねの
付勢力によるので、ボンデイングヘッドを高速移動させ
ると、可動アームがふらつき、クランプ荷重が安定しな
いという問題点があった。またクランプ荷重は、ばねの
付勢力によるので、クランプ荷重の変更はばねを交換し
なければならなく、また所望とするクランプ荷重を容易
に得ることは困難であり、その調整に多大の時間を要し
ていた。
ム部の開閉をソレノイドで行うので、重量が重く、また
応答性が遅いという問題点があった。またワイヤを押さ
える荷重（クランプ荷重）は約４０〜５０ｇｒのばねの
付勢力によるので、ボンデイングヘッドを高速移動させ
ると、可動アームがふらつき、クランプ荷重が安定しな
いという問題点があった。またクランプ荷重は、ばねの
付勢力によるので、クランプ荷重の変更はばねを交換し
なければならなく、また所望とするクランプ荷重を容易
に得ることは困難であり、その調整に多大の時間を要し
ていた。
【０００４】本願出願人は、上記従来技術の問題点を解
決したものを特願平４−８７４５４号として出願した。
この構成は、開閉してワイヤをクランプする一対のクラ
ンパ片がそれぞれ固定された一対のアーム部を有するワ
イヤボンデイング装置のワイヤクランパにおいて、少な
くとも一方のアーム部の開閉を圧電素子の電歪又は磁歪
効果により開閉させるように構成している。即ち、圧電
素子でアーム部の開閉を行うので、軽量化が図れ、また
応答性が著しく向上する。また圧電素子の駆動力でアー
ム部を開閉させてクランプ荷重を得るので、ボンデイン
グヘッドが高速移動する際にもクランプ部がふらつくこ
とがなく、クランプ荷重が安定する。更に圧電素子に加
える電圧値によってクランプ荷重が得られるので、所望
とするクランプ荷重値を任意に容易に設定できる。
決したものを特願平４−８７４５４号として出願した。
この構成は、開閉してワイヤをクランプする一対のクラ
ンパ片がそれぞれ固定された一対のアーム部を有するワ
イヤボンデイング装置のワイヤクランパにおいて、少な
くとも一方のアーム部の開閉を圧電素子の電歪又は磁歪
効果により開閉させるように構成している。即ち、圧電
素子でアーム部の開閉を行うので、軽量化が図れ、また
応答性が著しく向上する。また圧電素子の駆動力でアー
ム部を開閉させてクランプ荷重を得るので、ボンデイン
グヘッドが高速移動する際にもクランプ部がふらつくこ
とがなく、クランプ荷重が安定する。更に圧電素子に加
える電圧値によってクランプ荷重が得られるので、所望
とするクランプ荷重値を任意に容易に設定できる。
【０００５】ところで、上記出願中のワイヤクランパに
ついて本願発明者は種々試作実験を重ねた結果、次のよ
うな問題点があることが判明した。ワイヤクランパの下
方にはキャピラリがあり、キャピラリの下方には試料を
加熱するヒートブロックが存在するので、ヒートブロッ
クの熱でワイヤクランパの温度が約２０℃上昇する。ワ
イヤクランパの温度が上昇すると、クランパ片が閉じる
方向に移動してクランプ荷重が大きくなる。そこで、ワ
イヤのクランプを開にするには、印加電圧を大きくする
必要がある。このため、圧電素子の許容印加電圧ぎりぎ
りの所で使用することになり、圧電素子が分極してしま
う危険性がある。
ついて本願発明者は種々試作実験を重ねた結果、次のよ
うな問題点があることが判明した。ワイヤクランパの下
方にはキャピラリがあり、キャピラリの下方には試料を
加熱するヒートブロックが存在するので、ヒートブロッ
クの熱でワイヤクランパの温度が約２０℃上昇する。ワ
イヤクランパの温度が上昇すると、クランパ片が閉じる
方向に移動してクランプ荷重が大きくなる。そこで、ワ
イヤのクランプを開にするには、印加電圧を大きくする
必要がある。このため、圧電素子の許容印加電圧ぎりぎ
りの所で使用することになり、圧電素子が分極してしま
う危険性がある。
【０００６】本発明の目的は、温度変化によるクランプ
荷重の変動を防止することができるワイヤクランパを提
供することにある。
荷重の変動を防止することができるワイヤクランパを提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、開閉してワイヤをクランプする一対
のクランパ片がそれぞれ固定された一対のアーム部を有
するワイヤボンデイング装置のワイヤクランパにおい
て、少なくとも一方のアーム部の開閉を圧電素子の電歪
又は磁歪効果により開閉させるように構成し、温度変動
によるクランパ片のクランプ荷重の変化を補正する温度
補償部材を設けたことを特徴とする。
の本発明の構成は、開閉してワイヤをクランプする一対
のクランパ片がそれぞれ固定された一対のアーム部を有
するワイヤボンデイング装置のワイヤクランパにおい
て、少なくとも一方のアーム部の開閉を圧電素子の電歪
又は磁歪効果により開閉させるように構成し、温度変動
によるクランパ片のクランプ荷重の変化を補正する温度
補償部材を設けたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】温度変動によるクランパ片のクランプ荷重の変
化を補正する温度補償部材を圧電素子に取付けると、ワ
イヤクランパは温度変化による影響を受けない。
化を補正する温度補償部材を圧電素子に取付けると、ワ
イヤクランパは温度変化による影響を受けない。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３によ
り説明する。図１に示すように、装置に固定されたクラ
ンパ支持体１には、クランパ本体２が固定されている。
クランパ本体２は、クランパ支持体１にねじ３で固定さ
れる固定部２１と、一対のクランパ片４Ａ、４Ｂがそれ
ぞれ固定された一対のアーム部２２Ａ、２２Ｂとを有
し、固定部２１とアーム部２２Ａ、２２Ｂの結合部に
は、弾性変形可能なくびれ部２３Ａ、２３Ｂが形成され
ている。またアーム部２２Ａ、２２Ｂの前記くびれ部２
３Ａ、２３Ｂの内側部にも弾性変形可能なくびれ部２４
Ａ、２４Ｂが形成され、くびれ部２４Ａ、２４Ｂは連結
されて作用部２５となっている。ここで、くびれ部２３
Ａ、２３Ｂ及び２４Ａ、２４Ｂは、クランパ片４Ａ、４
Ｂが閉じる方向にばね性を有するように形成されてい
る。
り説明する。図１に示すように、装置に固定されたクラ
ンパ支持体１には、クランパ本体２が固定されている。
クランパ本体２は、クランパ支持体１にねじ３で固定さ
れる固定部２１と、一対のクランパ片４Ａ、４Ｂがそれ
ぞれ固定された一対のアーム部２２Ａ、２２Ｂとを有
し、固定部２１とアーム部２２Ａ、２２Ｂの結合部に
は、弾性変形可能なくびれ部２３Ａ、２３Ｂが形成され
ている。またアーム部２２Ａ、２２Ｂの前記くびれ部２
３Ａ、２３Ｂの内側部にも弾性変形可能なくびれ部２４
Ａ、２４Ｂが形成され、くびれ部２４Ａ、２４Ｂは連結
されて作用部２５となっている。ここで、くびれ部２３
Ａ、２３Ｂ及び２４Ａ、２４Ｂは、クランパ片４Ａ、４
Ｂが閉じる方向にばね性を有するように形成されてい
る。
【００１０】作用部２５に対応した固定部２１には、変
形可能なダイヤフラム部２６を有するようにスリット溝
２７が形成されている。そして、作用部２５とダイヤフ
ラム部２６間には、積層圧電アクチュエータ（以下、圧
電素子という）５の両端部が固定されている。圧電素子
５は、圧電素子制御電源６によって駆動される。ここ
で、圧電素子５は、その歪方向がクランパ片４Ａ、４Ｂ
のクランプ面方向になるように配設されている。また固
定部２１にはダイヤフラム部２６を押圧するクランプ荷
重調整ねじ７が螺合されている。図２に示すように、前
記クランパ片４Ａは、接着剤８を介してアーム部２２Ａ
に固定され、またクランパ片４Ａに対応したアーム部２
２Ａの部分には、先端が円錐又は丸く形成されたクラン
パ片調整ねじ９が螺合されている。前記クランパ片４Ｂ
はアーム部２２Ｂに圧入固定されている。
形可能なダイヤフラム部２６を有するようにスリット溝
２７が形成されている。そして、作用部２５とダイヤフ
ラム部２６間には、積層圧電アクチュエータ（以下、圧
電素子という）５の両端部が固定されている。圧電素子
５は、圧電素子制御電源６によって駆動される。ここ
で、圧電素子５は、その歪方向がクランパ片４Ａ、４Ｂ
のクランプ面方向になるように配設されている。また固
定部２１にはダイヤフラム部２６を押圧するクランプ荷
重調整ねじ７が螺合されている。図２に示すように、前
記クランパ片４Ａは、接着剤８を介してアーム部２２Ａ
に固定され、またクランパ片４Ａに対応したアーム部２
２Ａの部分には、先端が円錐又は丸く形成されたクラン
パ片調整ねじ９が螺合されている。前記クランパ片４Ｂ
はアーム部２２Ｂに圧入固定されている。
【００１１】まず、図１のように組立られたワイヤクラ
ンパの作用について説明する。圧電素子５に電圧を加え
ない時は、クランパ片４Ａ、４Ｂはある一定のクランプ
荷重で図示しないワイヤをクランプする。そこで、圧電
素子５に電圧を加えると、電歪又は磁歪効果により圧電
素子５はクランパ片４Ａ、４Ｂ方向に伸び、作用部２５
が同方向（左方向）に移動させられる。これにより、く
びれ部２３Ａ、２３Ｂ及び２４Ａ、２４Ｂが外側方向に
たわみ、クランパ片４Ａ、４Ｂは開状態となる。このク
ランパ片４Ａ、４Ｂの移動量は、作用部２５からくびれ
部２３Ａ、２３Ｂの長さとくびれ部２３Ａ、２３Ｂから
クランパ片４Ａ、４Ｂのワイヤ８をクランプする面まで
の長さの比で圧電素子５の伸び量が拡大される。
ンパの作用について説明する。圧電素子５に電圧を加え
ない時は、クランパ片４Ａ、４Ｂはある一定のクランプ
荷重で図示しないワイヤをクランプする。そこで、圧電
素子５に電圧を加えると、電歪又は磁歪効果により圧電
素子５はクランパ片４Ａ、４Ｂ方向に伸び、作用部２５
が同方向（左方向）に移動させられる。これにより、く
びれ部２３Ａ、２３Ｂ及び２４Ａ、２４Ｂが外側方向に
たわみ、クランパ片４Ａ、４Ｂは開状態となる。このク
ランパ片４Ａ、４Ｂの移動量は、作用部２５からくびれ
部２３Ａ、２３Ｂの長さとくびれ部２３Ａ、２３Ｂから
クランパ片４Ａ、４Ｂのワイヤ８をクランプする面まで
の長さの比で圧電素子５の伸び量が拡大される。
【００１２】前記した現象を更に詳記すると、図３に示
すように、圧電素子５へ加える電圧が０（ゼロ）で、ク
ランプ荷重がＷ２の状態より圧電素子５に電圧を加える
と、クランプ荷重はその電圧に比例して小さくなる。そ
して、電圧がＥ２になると、クランパ片４Ａ、４Ｂはワ
イヤ８に接した状態になり、クランプ荷重は０となる。
更に電圧を上げると、クランパ片４Ａ、４Ｂはワイヤ８
より離れて開状態となる。従って、実際のワイヤボンデ
イングにおいて、ワイヤ８をクランプさせる場合におけ
る所望とするクランプ荷重Ｗ１は、電圧Ｅ１によって得
られる。そこで、予め電圧とクランプ荷重の関係を測定
しておき、クランパ片４Ａ、４Ｂがワイヤ８に接すると
ころ、即ちクランプ荷重が０になる電圧値より電圧を一
定量下げることにより所望とするクランプ荷重を設定で
きる。
すように、圧電素子５へ加える電圧が０（ゼロ）で、ク
ランプ荷重がＷ２の状態より圧電素子５に電圧を加える
と、クランプ荷重はその電圧に比例して小さくなる。そ
して、電圧がＥ２になると、クランパ片４Ａ、４Ｂはワ
イヤ８に接した状態になり、クランプ荷重は０となる。
更に電圧を上げると、クランパ片４Ａ、４Ｂはワイヤ８
より離れて開状態となる。従って、実際のワイヤボンデ
イングにおいて、ワイヤ８をクランプさせる場合におけ
る所望とするクランプ荷重Ｗ１は、電圧Ｅ１によって得
られる。そこで、予め電圧とクランプ荷重の関係を測定
しておき、クランパ片４Ａ、４Ｂがワイヤ８に接すると
ころ、即ちクランプ荷重が０になる電圧値より電圧を一
定量下げることにより所望とするクランプ荷重を設定で
きる。
【００１３】そこで、実際の使用状態においては、ワイ
ヤクランプ時において電圧をＥ１とし、ワイヤ開状態に
おいて電圧をＥ３として使用する。具体的な１例を示す
と、電圧が０の時、クランプ荷重Ｗ２が約８０〜１００
ｇｒになるように、また電圧Ｅ３が１００Ｖの時にクラ
ンパ片４Ａ、４Ｂがワイヤ８より約５０〜７０μｍ離れ
るようにワイヤクランパを製作し、電圧Ｅ１が約５０〜
６０Ｖの時、クランプ荷重Ｗ１が約４０〜５０ｇｒにな
るように設定する。
ヤクランプ時において電圧をＥ１とし、ワイヤ開状態に
おいて電圧をＥ３として使用する。具体的な１例を示す
と、電圧が０の時、クランプ荷重Ｗ２が約８０〜１００
ｇｒになるように、また電圧Ｅ３が１００Ｖの時にクラ
ンパ片４Ａ、４Ｂがワイヤ８より約５０〜７０μｍ離れ
るようにワイヤクランパを製作し、電圧Ｅ１が約５０〜
６０Ｖの時、クランプ荷重Ｗ１が約４０〜５０ｇｒにな
るように設定する。
【００１４】このように、圧電素子５でアーム部２２
Ａ、２２Ｂの開閉を行うので、次のような効果が得られ
る。従来におけるソレノイドの自重は約２０〜３０ｇｒ
であるが、本実施例における圧電素子５の自重は約０．
５〜５ｇｒであり、軽量化が図れる。またソレノイドは
応答時間が１．５〜２．０ｍｓであるが、圧電素子５は
０．０５〜０．３ｍｓであり、応答時間が著しく向上す
る。更に、従来はばねの付勢力でクランプ荷重を得てい
たので、ボンデイングヘッドが高速移動する際にクラン
パ片がふらついたが、本実施例における圧電素子５は駆
動力が大きいため、アーム部２２Ａ、２２Ｂのくびれ部
２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの剛性を高くでき、ボ
ンデイングヘッドが高速移動する際にもクランパ片４
Ａ、４Ｂがふらつくことがなく、クランプ荷重が安定す
る。また本実施例においては、圧電素子５に加える電圧
値によってクランプ荷重が得られるので、所望とするク
ランプ荷重値を任意に容易に設定できる。
Ａ、２２Ｂの開閉を行うので、次のような効果が得られ
る。従来におけるソレノイドの自重は約２０〜３０ｇｒ
であるが、本実施例における圧電素子５の自重は約０．
５〜５ｇｒであり、軽量化が図れる。またソレノイドは
応答時間が１．５〜２．０ｍｓであるが、圧電素子５は
０．０５〜０．３ｍｓであり、応答時間が著しく向上す
る。更に、従来はばねの付勢力でクランプ荷重を得てい
たので、ボンデイングヘッドが高速移動する際にクラン
パ片がふらついたが、本実施例における圧電素子５は駆
動力が大きいため、アーム部２２Ａ、２２Ｂのくびれ部
２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの剛性を高くでき、ボ
ンデイングヘッドが高速移動する際にもクランパ片４
Ａ、４Ｂがふらつくことがなく、クランプ荷重が安定す
る。また本実施例においては、圧電素子５に加える電圧
値によってクランプ荷重が得られるので、所望とするク
ランプ荷重値を任意に容易に設定できる。
【００１５】次にクランプ荷重を正確に容易に測定及び
設定する方法の一実施例について説明する。アーム部２
２Ｂのクランパ片４Ｂ近傍に弾性変形可能なくびれ部２
８を形成し、このくびれ部２８にひずみゲージ１０を固
定する。このように構成すると、クランプ荷重によって
くびれ部２８のたわみ量が変化するので、ひずみゲージ
１０の出力値によりクランプ荷重との関係が判る。そこ
で、予めひずみゲージ１０の出力値とクランプ荷重との
関係を求めておくことにより、ひずみゲージ１０の出力
値によって圧電素子５に加える電圧を調整することがで
き、クランプ荷重を制御できる。
設定する方法の一実施例について説明する。アーム部２
２Ｂのクランパ片４Ｂ近傍に弾性変形可能なくびれ部２
８を形成し、このくびれ部２８にひずみゲージ１０を固
定する。このように構成すると、クランプ荷重によって
くびれ部２８のたわみ量が変化するので、ひずみゲージ
１０の出力値によりクランプ荷重との関係が判る。そこ
で、予めひずみゲージ１０の出力値とクランプ荷重との
関係を求めておくことにより、ひずみゲージ１０の出力
値によって圧電素子５に加える電圧を調整することがで
き、クランプ荷重を制御できる。
【００１６】図４は本発明の他の実施例を示す。前記実
施例は、両方のアーム部２２Ａ、２２Ｂを開閉させた
が、本実施例は一方のアーム部２２Ｂのみを開閉させる
ように構成して成る。即ち、前記実施例におけるくびれ
部２３Ａはなくしてこの部分を剛体とし、またアーム部
２２Ａと作用部２５を切り離して成る。従って、本実施
例においては、アーム部２２Ｂのみが開閉することにな
る。このように構成しても前記実施例と同様の効果が得
られる。しかし、本実施例は、一方のアーム部２２Ｂの
みが開閉するので、圧電素子５の容量によつては所望と
する開き量が得られないことがあり、前記実施例のよう
に両方のアーム部２２Ａ、２２Ｂを開閉させた方が大き
な開き量が得られて好ましい。
施例は、両方のアーム部２２Ａ、２２Ｂを開閉させた
が、本実施例は一方のアーム部２２Ｂのみを開閉させる
ように構成して成る。即ち、前記実施例におけるくびれ
部２３Ａはなくしてこの部分を剛体とし、またアーム部
２２Ａと作用部２５を切り離して成る。従って、本実施
例においては、アーム部２２Ｂのみが開閉することにな
る。このように構成しても前記実施例と同様の効果が得
られる。しかし、本実施例は、一方のアーム部２２Ｂの
みが開閉するので、圧電素子５の容量によつては所望と
する開き量が得られないことがあり、前記実施例のよう
に両方のアーム部２２Ａ、２２Ｂを開閉させた方が大き
な開き量が得られて好ましい。
【００１７】次にワイヤクランパが温度上昇した場合の
温度補正手段について説明する。図１及び図４におい
て、クランパ本体２の線膨張係数をβ1 、圧電素子５の
線膨張係数をβ2 、圧電素子５の長さをａ、温度変動を
Δｔにすると、β1 はβ2 より大きいので、ａ（β1 −
β2 ）Δｔだけくびれ部２３Ａ、２３Ｂが圧電素子５よ
り大きく伸びる。これにより、クランパ片４Ａ、４Ｂが
閉じる方向に変形してクランプ荷重が増大するので、圧
電素子５にある一定の電圧を加えても、クランパ片４Ａ
とクランパ片４Ｂとの必要な開き量が確保できなくなる
ことがある。
温度補正手段について説明する。図１及び図４におい
て、クランパ本体２の線膨張係数をβ1 、圧電素子５の
線膨張係数をβ2 、圧電素子５の長さをａ、温度変動を
Δｔにすると、β1 はβ2 より大きいので、ａ（β1 −
β2 ）Δｔだけくびれ部２３Ａ、２３Ｂが圧電素子５よ
り大きく伸びる。これにより、クランパ片４Ａ、４Ｂが
閉じる方向に変形してクランプ荷重が増大するので、圧
電素子５にある一定の電圧を加えても、クランパ片４Ａ
とクランパ片４Ｂとの必要な開き量が確保できなくなる
ことがある。
【００１８】図５は前記した温度上昇によるクランプ荷
重の変動を補正する補正手段を示す。圧電素子５に温度
補償部材１１を取付け、圧電素子５と温度補償部材１１
とを作用部２５とダイヤフラム部２６間に取付ける。
今、温度補償部材１１の線膨張係数をβ3 、長さをｂと
すると、圧電素子５と温度補償部材１１との伸びＬ1 は
数１のようになり、クランパ本体２のくびれ部２３Ａ、
２３Ｂの伸びＬ2 は数２のようになる。
重の変動を補正する補正手段を示す。圧電素子５に温度
補償部材１１を取付け、圧電素子５と温度補償部材１１
とを作用部２５とダイヤフラム部２６間に取付ける。
今、温度補償部材１１の線膨張係数をβ3 、長さをｂと
すると、圧電素子５と温度補償部材１１との伸びＬ1 は
数１のようになり、クランパ本体２のくびれ部２３Ａ、
２３Ｂの伸びＬ2 は数２のようになる。
【数１】Ｌ1 ＝（ａβ2 ＋ｂβ3 ）Δｔ
【数２】Ｌ2 ＝（ａ＋ｂ）β1 Δｔ
【００１９】そこで、Ｌ1 ＝Ｌ2 、即ち（ａβ2 ＋ｂβ
3 ）＝（ａ＋ｂ）β1 を満足するように温度補償部材１
１の線膨張係数β3 及び長さｂを選べば、ワイヤクラン
パは温度変化による影響を受けない。具体的な一例を挙
げると、クランパ本体２がチタン（β1 ＝８．６×１０
-6／℃）、圧電素子５（β2 ＝−３．９×１０-6／℃）
の長さａ＝９ｍｍの時、温度補償部材１１としてアルミ
ニューム材（β3 ＝２３．６×１０-6／℃）を使用する
と、温度補償部材１１の長さｂ＝７．５ｍｍとすれば良
い。
3 ）＝（ａ＋ｂ）β1 を満足するように温度補償部材１
１の線膨張係数β3 及び長さｂを選べば、ワイヤクラン
パは温度変化による影響を受けない。具体的な一例を挙
げると、クランパ本体２がチタン（β1 ＝８．６×１０
-6／℃）、圧電素子５（β2 ＝−３．９×１０-6／℃）
の長さａ＝９ｍｍの時、温度補償部材１１としてアルミ
ニューム材（β3 ＝２３．６×１０-6／℃）を使用する
と、温度補償部材１１の長さｂ＝７．５ｍｍとすれば良
い。
【００２０】なお、実施例は、温度補償部材１１をダイ
ヤフラム部２６側に設けたが、作用部２５側に設けても
よく、また圧電素子５の両側に設けてもよい。また圧電
素子５を２個使用する時は、その間に設けてもよいこと
は言うまでもない。
ヤフラム部２６側に設けたが、作用部２５側に設けても
よく、また圧電素子５の両側に設けてもよい。また圧電
素子５を２個使用する時は、その間に設けてもよいこと
は言うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、開閉してワイヤをクラ
ンプする一対のクランパ片がそれぞれ固定された一対の
アーム部を有するワイヤボンデイング装置のワイヤクラ
ンパにおいて、少なくとも一方のアーム部の開閉を圧電
素子の電歪又は磁歪効果により開閉させるように構成
し、温度変動によるクランパ片のクランプ荷重の変化を
補正する温度補償部材を設けてなるので、温度変化によ
るクランプ荷重の変動を防止することができる。
ンプする一対のクランパ片がそれぞれ固定された一対の
アーム部を有するワイヤボンデイング装置のワイヤクラ
ンパにおいて、少なくとも一方のアーム部の開閉を圧電
素子の電歪又は磁歪効果により開閉させるように構成
し、温度変動によるクランパ片のクランプ荷重の変化を
補正する温度補償部材を設けてなるので、温度変化によ
るクランプ荷重の変動を防止することができる。
【図１】本発明を適用するワイヤクランパの一例を示す
平面図である。
平面図である。
【図２】クランパ片部分の拡大断面図である。
【図３】圧電素子に加える電圧とクランプ荷重との関係
図である。
図である。
【図４】本発明を適用するワイヤクランパの他の例を示
す平面図である。
す平面図である。
【図５】本発明になるワイヤクランパの一実施例を示す
平面図である。
平面図である。
２ クランパ本体 ４Ａ、４Ｂ クランパ片 ５ 圧電素子 １１ 温度補償部材 ２２Ａ、２２Ｂ アーム部
【手続補正書】
【提出日】平成６年３月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】まず、図１のように組立られたワイヤクラ
ンパの作用について説明する。圧電素子５に電圧を加え
ない時は、クランパ片４Ａ、４Ｂはある一定のクランプ
荷重で図示しないワイヤをクランプする。そこで、圧電
素子５に電圧を加えると、電歪又は磁歪効果により圧電
素子５はクランパ片４Ａ、４Ｂ方向に伸び、作用部２５
が同方向（左方向）に移動させられる。これにより、く
びれ部２３Ａ、２３Ｂ及び２４Ａ、２４Ｂが外側方向に
たわみ、クランパ片４Ａ、４Ｂは開状態となる。このク
ランパ片４Ａ、４Ｂの移動量は、作用部２５からくびれ
部２３Ａ、２３Ｂの長さとくびれ部２３Ａ、２３Ｂから
クランパ片４Ａ、４Ｂのワイヤをクランプする面までの
長さの比で圧電素子５の伸び量が拡大される。
ンパの作用について説明する。圧電素子５に電圧を加え
ない時は、クランパ片４Ａ、４Ｂはある一定のクランプ
荷重で図示しないワイヤをクランプする。そこで、圧電
素子５に電圧を加えると、電歪又は磁歪効果により圧電
素子５はクランパ片４Ａ、４Ｂ方向に伸び、作用部２５
が同方向（左方向）に移動させられる。これにより、く
びれ部２３Ａ、２３Ｂ及び２４Ａ、２４Ｂが外側方向に
たわみ、クランパ片４Ａ、４Ｂは開状態となる。このク
ランパ片４Ａ、４Ｂの移動量は、作用部２５からくびれ
部２３Ａ、２３Ｂの長さとくびれ部２３Ａ、２３Ｂから
クランパ片４Ａ、４Ｂのワイヤをクランプする面までの
長さの比で圧電素子５の伸び量が拡大される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】前記した現象を更に詳記すると、図３に示
すように、圧電素子５へ加える電圧が０（ゼロ）で、ク
ランプ荷重がＷ２の状態より圧電素子５に電圧を加える
と、クランプ荷重はその電圧に比例して小さくなる。そ
して、電圧がＥ２になると、クランパ片４Ａ、４Ｂはワ
イヤに接した状態になり、クランプ荷重は０となる。更
に電圧を上げると、クランパ片４Ａ、４Ｂはワイヤより
離れて開状態となる。従って、実際のワイヤボンデイン
グにおいて、ワイヤをクランプさせる場合における所望
とするクランプ荷重Ｗ１は、電圧Ｅ１によって得られ
る。そこで、予め電圧とクランプ荷重の関係を測定して
おき、クランパ片４Ａ、４Ｂがワイヤに接するところ、
即ちクランプ荷重が０になる電圧値より電圧を一定量下
げることにより所望とするクランプ荷重を設定できる。
すように、圧電素子５へ加える電圧が０（ゼロ）で、ク
ランプ荷重がＷ２の状態より圧電素子５に電圧を加える
と、クランプ荷重はその電圧に比例して小さくなる。そ
して、電圧がＥ２になると、クランパ片４Ａ、４Ｂはワ
イヤに接した状態になり、クランプ荷重は０となる。更
に電圧を上げると、クランパ片４Ａ、４Ｂはワイヤより
離れて開状態となる。従って、実際のワイヤボンデイン
グにおいて、ワイヤをクランプさせる場合における所望
とするクランプ荷重Ｗ１は、電圧Ｅ１によって得られ
る。そこで、予め電圧とクランプ荷重の関係を測定して
おき、クランパ片４Ａ、４Ｂがワイヤに接するところ、
即ちクランプ荷重が０になる電圧値より電圧を一定量下
げることにより所望とするクランプ荷重を設定できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正書】
【提出日】平成６年４月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】そこで、実際の使用状態においては、ワイ
ヤクランプ時において電圧をＥ１とし、ワイヤ開状態に
おいて電圧をＥ３として使用する。具体的な１例を示す
と、電圧が０の時、クランプ荷重Ｗ２が約８０〜１００
ｇｒになるように、また電圧Ｅ３が１００Ｖの時にクラ
ンパ片４Ａ、４Ｂがワイヤより約５０〜７０μｍ離れる
ようにワイヤクランパを製作し、電圧Ｅ１が約５０〜６
０Ｖの時、クランプ荷重Ｗ１が約４０〜５０ｇｒになる
ように設定する。
ヤクランプ時において電圧をＥ１とし、ワイヤ開状態に
おいて電圧をＥ３として使用する。具体的な１例を示す
と、電圧が０の時、クランプ荷重Ｗ２が約８０〜１００
ｇｒになるように、また電圧Ｅ３が１００Ｖの時にクラ
ンパ片４Ａ、４Ｂがワイヤより約５０〜７０μｍ離れる
ようにワイヤクランパを製作し、電圧Ｅ１が約５０〜６
０Ｖの時、クランプ荷重Ｗ１が約４０〜５０ｇｒになる
ように設定する。
Claims (1)
- 【請求項１】 開閉してワイヤをクランプする一対のク
ランパ片がそれぞれ固定された一対のアーム部を有する
ワイヤボンデイング装置のワイヤクランパにおいて、少
なくとも一方のアーム部の開閉を圧電素子の電歪又は磁
歪効果により開閉させるように構成し、温度変動による
クランパ片のクランプ荷重の変化を補正する温度補償部
材を設けたことを特徴とするワイヤクランパ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5072855A JP3005784B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ワイヤクランパ |
| US08/190,308 US5388751A (en) | 1993-03-09 | 1994-02-02 | Wire clamper |
| KR1019940004091A KR0136733B1 (ko) | 1993-03-09 | 1994-03-03 | 와이어 클램퍼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5072855A JP3005784B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ワイヤクランパ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260524A true JPH06260524A (ja) | 1994-09-16 |
| JP3005784B2 JP3005784B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=13501399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5072855A Expired - Fee Related JP3005784B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ワイヤクランパ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5388751A (ja) |
| JP (1) | JP3005784B2 (ja) |
| KR (1) | KR0136733B1 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5746422A (en) * | 1995-09-13 | 1998-05-05 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Clamping device |
| KR20020036875A (ko) * | 2000-11-11 | 2002-05-17 | 서경석 | 와이어 본더용 와이어 클램핑 장치 |
| KR100440781B1 (ko) * | 2002-08-16 | 2004-07-19 | 삼성테크윈 주식회사 | 와이어 클램프 |
| JP2006507663A (ja) * | 2002-07-03 | 2006-03-02 | バイキング テクノロジィーズ エル．シー． | てこ式スマートマテリアルアクチュエータ用の温度補償インサート |
| JP2007512713A (ja) * | 2003-11-20 | 2007-05-17 | バイキング テクノロジィーズ エル．シー． | 電気機械アクチュエータの一体式熱補償 |
| JP2011049498A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Kaijo Corp | クランプ機構及びこれを具備したワイヤボンディング装置 |
| CN105119518A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-12-02 | 南昌工程学院 | 一种Galfenol薄片驱动的磁致伸缩弹片式微夹钳 |
| WO2017217385A1 (ja) * | 2016-06-15 | 2017-12-21 | 株式会社新川 | ワイヤクランプ装置のキャリブレーション方法及びワイヤボンディング装置 |
| WO2018038135A1 (ja) * | 2016-08-23 | 2018-03-01 | 株式会社新川 | ワイヤクランプ装置のキャリブレーション方法及びワイヤボンディング装置 |
| CN108817639A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-16 | 宁波尚进自动化科技有限公司 | 一种精确短距离驱动装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19538397A1 (de) * | 1995-08-15 | 1997-02-20 | Hesse & Knipps Gmbh | Fadenklammer |
| US5907269A (en) * | 1997-06-06 | 1999-05-25 | Etrema Products, Inc. | Magnetostrictive clamping device |
| US5901896A (en) * | 1997-06-26 | 1999-05-11 | Kulicke And Soffa Investments, Inc | Balanced low mass miniature wire clamp |
| DE19981126D2 (de) * | 1998-06-19 | 2001-01-18 | Hesse & Knipps Gmbh | Drahtzange |
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| US6376969B1 (en) * | 2001-02-05 | 2002-04-23 | Caterpillar Inc. | Apparatus and method for providing temperature compensation of a piezoelectric device |
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| WO2004001871A2 (en) * | 2002-06-21 | 2003-12-31 | Viking Technologies, L.C. | Uni-body piezoelectric motor |
| DE50210755D1 (de) * | 2002-06-28 | 2007-10-04 | Esec Trading Sa | Klemmelement mit einem integrierten Kraftsensor |
| TWI231244B (en) * | 2002-06-28 | 2005-04-21 | Esec Trading Sa | Clamping element with an integrated force sensor |
| US6979933B2 (en) * | 2002-09-05 | 2005-12-27 | Viking Technologies, L.C. | Apparatus and method for charging and discharging a capacitor |
| US7190102B2 (en) * | 2002-09-05 | 2007-03-13 | Viking Technologies, L.C. | Apparatus and method for charging and discharging a capacitor to a predetermined setpoint |
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| CA2521307C (en) | 2003-04-04 | 2014-07-15 | Viking Technologies, L.C. | Apparratus and process for optimizing work from a smart material actuator product |
| CH698828B1 (de) * | 2007-06-11 | 2009-11-13 | Esec Ag | Drahtklammer für einen Wire Bonder. |
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| US5314175A (en) * | 1990-02-27 | 1994-05-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Wire clamping device and wire clamping method |
| JP2981948B2 (ja) * | 1992-03-12 | 1999-11-22 | 株式会社新川 | ワイヤクランパ |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP5072855A patent/JP3005784B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-02-02 US US08/190,308 patent/US5388751A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-03 KR KR1019940004091A patent/KR0136733B1/ko not_active Expired - Fee Related
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