JPH0760587A - 位置決め用型アクチュエータ - Google Patents
位置決め用型アクチュエータInfo
- Publication number
- JPH0760587A JPH0760587A JP5245880A JP24588093A JPH0760587A JP H0760587 A JPH0760587 A JP H0760587A JP 5245880 A JP5245880 A JP 5245880A JP 24588093 A JP24588093 A JP 24588093A JP H0760587 A JPH0760587 A JP H0760587A
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- JP
- Japan
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- output shaft
- fixed
- shaft
- electromechanical transducer
- displacement
- Prior art date
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07141—Means for applying energy, e.g. ovens or lasers
-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07168—Means for storing or moving the material for the connector
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
- H10W72/07502—Connecting or disconnecting of bond wires using an auxiliary member
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 １ｍｍ内外の短ストロークの位置決めに適し
た小型アクチュエータを得ること 【構成】 固定ベースに固定軸と出力軸を設け、出力軸
と一体の偏心輪と上記固定軸の間に、積層型圧電素子な
どの電気機械変換器をその両端に軸受を介して滑ること
ができるように挟持し、出力軸に固定した変位出力レバ
ーと負荷スプリングにより上記電気機械変換器にプリロ
ードをかけるようにする。 【効果】 小型軽量で瞬発力に優れ高速動作に適する。
電気エネルギー損失が少なく発熱が少いので精度維持に
向く。
た小型アクチュエータを得ること 【構成】 固定ベースに固定軸と出力軸を設け、出力軸
と一体の偏心輪と上記固定軸の間に、積層型圧電素子な
どの電気機械変換器をその両端に軸受を介して滑ること
ができるように挟持し、出力軸に固定した変位出力レバ
ーと負荷スプリングにより上記電気機械変換器にプリロ
ードをかけるようにする。 【効果】 小型軽量で瞬発力に優れ高速動作に適する。
電気エネルギー損失が少なく発熱が少いので精度維持に
向く。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】ＩＣ組立用ワイヤボンダのワイヤ
クランプの位置決めなどの半導体組立装置あるいは情報
通信関連機器などで、１ｍｍ内外の短ストロークの精密
位置決めを要する分野である。
クランプの位置決めなどの半導体組立装置あるいは情報
通信関連機器などで、１ｍｍ内外の短ストロークの精密
位置決めを要する分野である。
【０００２】
【従来の技術】広く普及しているロボット、工作機械な
どの位置決めには、モータとボールねじあるいはカムを
用いるサーボ技術が公知である。これはストロークでみ
ると１ｍｍ以上の領域である。他方、ステッパなどの半
導体製造機器の精密位置決めには、上記ストローク領域
の技術に加えて、１０μｍ以下のストロークの微調整機
構が公知である。この１０μｍ以下のストロークの領域
では圧電素子あるいは磁歪素子をアクチュエータとして
用いている。しかしワイヤボンダなどの組み立て機にお
いては、たとえばワイヤクランプの送り制御にストロー
ク１ｍｍ内外の位置決めを要するものがあり、従来はモ
ータとカムなどの汎用技術を流用せざるを得なかった。
このため機器の小型化が困難で、ワイヤクランプの送り
制御用としてヘッド回転型ワイヤボンダなどに搭載する
ことができなかった。したがって現状ではストローク１
ｍｍ内外の領域でサーボ位置決めに適する小型アクチュ
エータが見当たらないと考えられる。
どの位置決めには、モータとボールねじあるいはカムを
用いるサーボ技術が公知である。これはストロークでみ
ると１ｍｍ以上の領域である。他方、ステッパなどの半
導体製造機器の精密位置決めには、上記ストローク領域
の技術に加えて、１０μｍ以下のストロークの微調整機
構が公知である。この１０μｍ以下のストロークの領域
では圧電素子あるいは磁歪素子をアクチュエータとして
用いている。しかしワイヤボンダなどの組み立て機にお
いては、たとえばワイヤクランプの送り制御にストロー
ク１ｍｍ内外の位置決めを要するものがあり、従来はモ
ータとカムなどの汎用技術を流用せざるを得なかった。
このため機器の小型化が困難で、ワイヤクランプの送り
制御用としてヘッド回転型ワイヤボンダなどに搭載する
ことができなかった。したがって現状ではストローク１
ｍｍ内外の領域でサーボ位置決めに適する小型アクチュ
エータが見当たらないと考えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】圧電素子あるいは磁歪
素子を以後電気機械変換器と呼ぶことにする。電気機械
変換器は電気的手段により生起する歪（ひずみ）を利用
するため出力変位が最大で１０μｍ程度に抑えられる。
したがって１ｍｍ程度のストロークを持たせるために
は、最大１００倍程度の変位拡大機構を具現化しなけれ
ばならない。これが第一の課題である。つぎの課題は電
気機械変換器に曲げモーメントがかかると破損しやすい
ため、上記変位拡大機構に曲げモーメント吸収要素を組
み込むことである。
素子を以後電気機械変換器と呼ぶことにする。電気機械
変換器は電気的手段により生起する歪（ひずみ）を利用
するため出力変位が最大で１０μｍ程度に抑えられる。
したがって１ｍｍ程度のストロークを持たせるために
は、最大１００倍程度の変位拡大機構を具現化しなけれ
ばならない。これが第一の課題である。つぎの課題は電
気機械変換器に曲げモーメントがかかると破損しやすい
ため、上記変位拡大機構に曲げモーメント吸収要素を組
み込むことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明においては、固定ベースに固定軸と回転可能な出
力軸を設け、上記出力軸と一体の偏心輪と上記固定軸の
間に、電気機械変換器をその両端に軸受を介して滑るこ
とができるように挟持し、上記出力軸に変位出力レバー
を固定し、負荷スプリングにより上記電気機械変換器に
プリロードをかけるものとする。
本発明においては、固定ベースに固定軸と回転可能な出
力軸を設け、上記出力軸と一体の偏心輪と上記固定軸の
間に、電気機械変換器をその両端に軸受を介して滑るこ
とができるように挟持し、上記出力軸に変位出力レバー
を固定し、負荷スプリングにより上記電気機械変換器に
プリロードをかけるものとする。
【０００５】
【作用】出力軸と一体の偏心輪の偏心量を１ｍｍとする
とき、変位出力レバーの長さを１００ｍｍに選べば、変
位拡大比が１００倍となる。”てこ”の原理である。電
気機械変換器の両端に軸受を導入しているため、作動時
に電気機械変換器に働く曲げモーメントは実質的に存在
しない。
とき、変位出力レバーの長さを１００ｍｍに選べば、変
位拡大比が１００倍となる。”てこ”の原理である。電
気機械変換器の両端に軸受を導入しているため、作動時
に電気機械変換器に働く曲げモーメントは実質的に存在
しない。
【０００６】
【実施例】図１に本発明の実施例を示す。図において１
はベース、２は積層型圧電素子、３ａ，３ｂはそれぞれ
固定軸４と偏心輪７に対し自由に滑ることができる軸受
であり、２硫化モリブデンなどの固体粉末潤滑層１３
ａ，１３ｂにより低摩擦状態を維持するものとする。こ
の軸受３ａ，３ｂはそれぞれ積層型圧電素子２に接着さ
れる。５は積層型圧電素子２を駆動する直流可変電源で
あり、その出力電圧に応じて積層型圧電素子２が伸び
る。又５の出力端子を短絡することにより積層型圧電素
子２を伸びる前の状態に戻すことができる。図２に示す
ごとく、偏心輪７は出力軸８と一体で、この出力軸８は
ベース１に対し軸受６により回転可能に支持される。出
力軸８に対し変位出力レバー９が固定され、ピン１１を
介し負荷スプリング１０によりつねに上記積層型圧電素
子２に対し圧縮力を作用させる。この圧縮力は変位拡大
系のガタを吸収する。上記変位出力レバー９の一端に変
位を取り出すピン１２が打ち込まれている。積層型圧電
素子２が伸びるときピン１２は図１の矢印のごとく変位
する。積層型圧電素子２として断面５ｍｍ角で長さ１８
ｍｍの分極ずみのものを用い、これに５０ＶＤＣを印加
することにより約７μｍ長さが伸びた。これを偏心量
１．５ｍｍ、長腕長４５ｍｍの変位出力レバーを用い本
機構により２１０μｍの出力変位を得た。なおこのとき
積層型圧電素子２は約１００Ｎの力を発揮できるので負
荷スプリング１０のプリロードを除いた力を出力ピンか
ら取り出すことができる。又変位出力レバーの代りにワ
イヤボンダのワイヤクランプを取りつければ、ワイヤク
ランプの送り制御にそのまま使うことができる。
はベース、２は積層型圧電素子、３ａ，３ｂはそれぞれ
固定軸４と偏心輪７に対し自由に滑ることができる軸受
であり、２硫化モリブデンなどの固体粉末潤滑層１３
ａ，１３ｂにより低摩擦状態を維持するものとする。こ
の軸受３ａ，３ｂはそれぞれ積層型圧電素子２に接着さ
れる。５は積層型圧電素子２を駆動する直流可変電源で
あり、その出力電圧に応じて積層型圧電素子２が伸び
る。又５の出力端子を短絡することにより積層型圧電素
子２を伸びる前の状態に戻すことができる。図２に示す
ごとく、偏心輪７は出力軸８と一体で、この出力軸８は
ベース１に対し軸受６により回転可能に支持される。出
力軸８に対し変位出力レバー９が固定され、ピン１１を
介し負荷スプリング１０によりつねに上記積層型圧電素
子２に対し圧縮力を作用させる。この圧縮力は変位拡大
系のガタを吸収する。上記変位出力レバー９の一端に変
位を取り出すピン１２が打ち込まれている。積層型圧電
素子２が伸びるときピン１２は図１の矢印のごとく変位
する。積層型圧電素子２として断面５ｍｍ角で長さ１８
ｍｍの分極ずみのものを用い、これに５０ＶＤＣを印加
することにより約７μｍ長さが伸びた。これを偏心量
１．５ｍｍ、長腕長４５ｍｍの変位出力レバーを用い本
機構により２１０μｍの出力変位を得た。なおこのとき
積層型圧電素子２は約１００Ｎの力を発揮できるので負
荷スプリング１０のプリロードを除いた力を出力ピンか
ら取り出すことができる。又変位出力レバーの代りにワ
イヤボンダのワイヤクランプを取りつければ、ワイヤク
ランプの送り制御にそのまま使うことができる。
【０００７】
【発明の効果】本位置決め用アクチュエータは小型軽量
で瞬発力に優れ発熱も少い特長を持つ。このため高速か
つ高精度である。ヘッド回転型ワイヤボンダのワイヤク
ランプの送り制御などに最適であるほか、１ｍｍ内外の
小ストロークのアクチュエータとして在来技術の空白部
分を埋めるものである。ワイヤクランプはその一例に過
ぎず、広く他のものに適用できる汎用性を持つ。
で瞬発力に優れ発熱も少い特長を持つ。このため高速か
つ高精度である。ヘッド回転型ワイヤボンダのワイヤク
ランプの送り制御などに最適であるほか、１ｍｍ内外の
小ストロークのアクチュエータとして在来技術の空白部
分を埋めるものである。ワイヤクランプはその一例に過
ぎず、広く他のものに適用できる汎用性を持つ。
【図１】‥‥‥本発明による実施例
【図２】‥‥‥図１に示すものを上からみた上面図
１ ・・・・ 固定ベース ２ ・・・・ 積層型圧電素子 ３ ・・・・ 軸受 ４ ・・・・ 固定軸 ７ ・・・・ 偏心輪 ８ ・・・・ 出力軸 ９ ・・・・ 変位出力レバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 41/083
Claims (1)
- 【請求項１】固定ベースに固定軸と回転可能な出力軸を
設け、上記出力軸と一体の偏心輪と上記固定軸の間に、
電気機械変換器をその両端に軸受を介して滑ることがで
きるように挟持し、上記出力軸に変位出力レバーを固定
し、負荷スプリングにより上記電気機械変換器にプリロ
ードをかけるようにして構成した位置決め用アクチュエ
ータ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24588093A JP3398893B2 (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 位置決め用型アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24588093A JP3398893B2 (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 位置決め用型アクチュエータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0760587A true JPH0760587A (ja) | 1995-03-07 |
| JP3398893B2 JP3398893B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=17140180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24588093A Expired - Fee Related JP3398893B2 (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 位置決め用型アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3398893B2 (ja) |
-
1993
- 1993-08-25 JP JP24588093A patent/JP3398893B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3398893B2 (ja) | 2003-04-21 |
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