特許 7002148 アクチュエータ及びワイヤボンディング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-04

(45)【発行日】2022-01-20

(54)【発明の名称】アクチュエータ及びワイヤボンディング装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/60 20060101AFI20220113BHJP

   H02N 2/04 20060101ALI20220113BHJP

   H02K 41/02 20060101ALI20220113BHJP

【ＦＩ】

H01L21/60 301K

H02N2/04

H02K41/02 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019569186

(86)(22)【出願日】2019-01-30

(86)【国際出願番号】 JP2019003217

(87)【国際公開番号】W WO2019151340

(87)【国際公開日】2019-08-08

【審査請求日】2020-06-29

(31)【優先権主張番号】P 2018013321

(32)【優先日】2018-01-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】519294332

【氏名又は名称】株式会社新川

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100170818

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 秀輝

(72)【発明者】

【氏名】内田 洋平

(72)【発明者】

【氏名】平良 尚也

【審査官】安田 雅彦

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－０３９３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２１８２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２１８２０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２８３６１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６０－６０７

Ｈ０１Ｌ ２１／６７－６８７

Ｈ０１Ｌ ４１／０９

Ｈ０２Ｋ ４１／０２－０３５

Ｈ０２Ｎ ２／０２－１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に沿った正方向に向かう力、及び、前記第１方向に沿った前記正方向とは逆向きの負方向に向かう力を生じさせる第１力発生部と、
前記第１力発生部に対して前記第１方向と直交する第２方向に離間して配置され、前記正方向に向かう力、及び、前記負方向に向かう力を生じさせる第２力発生部と、
前記第１力発生部及び前記第２力発生部が生じさせる力の向きと大きさとを制御する制御部と、
前記第１力発生部及び前記第２力発生部に掛け渡された移動体と、を備え、
前記制御部は、
前記第１力発生部が生じさせる力の方向と、前記第２力発生部が生じさせる力の方向と、を一致させることにより、前記移動体を前記第１方向に沿って並進させ、
前記第１力発生部が生じさせる力の方向を、前記第２力発生部が生じさせる力の方向に対して逆向きにすることにより、前記移動体の重心まわりに回転させ、
前記第１力発生部及び前記第２力発生部は、
前記制御部に接続されて、前記制御部による制御を受ける超音波発生部と、
前記第１方向に延び、前記移動体と接触する接触部を有すると共に、前記超音波発生部に固定されて前記超音波発生部が生じさせる超音波振動を受ける駆動軸と、を有する、アクチュエータ。

【請求項2】

前記第１力発生部及び前記第２力発生部は、前記第２方向に沿って前記移動体の重心を挟んで配置される、請求項１に記載のアクチュエータ。

【請求項3】

前記移動体は、主面及び裏面を有し、
前記主面及び前記裏面の一方は、前記駆動軸の前記接触部と接触する部分を含む、請求項１又は２に記載のアクチュエータ。

【請求項4】

キャピラリを着脱可能に保持するボンディングツールと、
前記ボンディングツールに対して前記キャピラリを取り付け又は取り外すキャピラリ交換部と、を備え、
前記キャピラリ交換部は、請求項１～３のいずれか一項に記載のアクチュエータを有する、ワイヤボンディング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、アクチュエータ及びワイヤボンディング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、ワイヤボンディング装置を開示する。ワイヤボンディング装置は、ボンディングツールであるキャピラリを有する。ワイヤボンディング装置は、当該キャピラリを用いてワイヤに対して熱あるいは超音波振動などを付与することにより、電極にワイヤを接続する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－６７３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１が開示するワイヤボンディング装置といった製造装置は、複数の移動機構を要する。例えば、製造装置の動作は、処理対象となる被処理部品の移動と、被処理部品に対するツールの移動と、を含む。従って、製造装置は、被処理部品及びツールのそれぞれに要求される移動態様を実現するためのアクチュエータを要する。

【0005】

製造装置の分野においては、高機能化が検討されている。高機能化によれば、要求される移動態様が増加する。さらに、要求される移動態様は複雑化する。その結果、移動態様ごとにアクチュエータを準備する必要が生じるので、移動態様が増加するごとにアクチュエータの数も増加してしまう。

【0006】

そこで上記の事情に鑑み、本開示は、複数の動作が可能なアクチュエータ及びワイヤボンディング装置を説明する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一形態に係るアクチュエータは、第１方向に沿った正方向に向かう力、及び、第１方向に沿った正方向とは逆向きの負方向に向かう力を生じさせる第１力発生部と、第１力発生部に対して第１方向と直交する第２方向に離間して配置され、正方向に向かう力、及び、負方向に向かう力を生じさせる第２力発生部と、第１力発生部及び第２力発生部が生じさせる力の向きと大きさとを制御する制御部と、第１力発生部及び第２力発生部に掛け渡された移動体と、を備え、制御部は、第１力発生部が生じさせる力の方向と、第２力発生部が生じさせる力の方向と、を一致させることにより、移動体を第１方向に沿って並進させ、第１力発生部が生じさせる力の方向を、第２力発生部が生じさせる力の方向に対して逆向きにすることにより、移動体の重心まわりに回転させる。

【0008】

アクチュエータは、第１力発生部及び第２力発生部を備えている。それぞれの力発生部が発生させる力は、制御部によって制御される。この構成によれば、第１力発生部の力の向きと第２力発生部の力の向きとを一致させることにより、移動体を第１方向に沿って移動させることが可能になる。さらに、第１力発生部の力の向きに対して第２力発生部の力の向きを逆向きにすることにより、移動体に重心まわりのトルクを提供できる。その結果、移動体を、重心まわりに回転させることが可能になる。その結果、アクチュエータは、移動体に対して、第１方向に沿う並進及び重心まわりの回転という複数の動作を提供できる。

【0009】

上記アクチュエータにおいて、第１力発生部及び第２力発生部は、第２方向に沿って移動体の重心を挟んで配置されてもよい。この構成によれば、移動体を効率よく回転させることができる。

【0010】

上記アクチュエータにおいて、第１力発生部及び第２力発生部は、制御部に接続されて、制御部による制御を受ける超音波発生部と、第１方向に延び、移動体と接触する接触部を有すると共に、超音波発生部に固定されて超音波発生部が生じさせる超音波振動を受ける駆動軸と、を有してもよい。第１力発生部及び第２力発生部が生じさせる力は、接触部における摩擦力であってよい。摩擦力は、超音波の周波数により制御されてもよい。この構成によれば、第１力発生部の構成及び第２力発生部の構成を簡易にすることができる。

【0011】

上記アクチュエータにおいて、テーブルは、主面及び裏面を有してよい。主面及び裏面の一方は、接触部を含んでもよい。この構成によれば、第１力発生部及び第２力発生部は、移動体に対して力を確実に提供することが可能になる。その結果、移動体の並進及び回転を確実に行うことができる。

【0012】

本開示の別の態様に係るワイヤボンディング装置は、キャピラリを着脱可能に保持するボンディングツールと、ボンディングツールに対してキャピラリを取り付け又は取り外すキャピラリ交換部と、を備え、キャピラリ交換部は、上記のアクチュエータを有する。このワイヤボンディング装置は、上記のアクチュエータを備えたキャピラリ交換部を備える。このアクチュエータは、並進と回転との二つの動作を行い得る。従って、ワイヤボンディング装置にキャピラリの交換機能を付与しつつ、キャピラリ交換部の大型化を抑制することが可能である。従って、ワイヤボンディング装置の高機能化と小型化とを両立することができる。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、複数の動作が可能なアクチュエータ及びワイヤボンディング装置が説明される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、実施形態に係るワイヤボンディング装置を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示すワイヤボンディング装置が有するキャピラリ交換部を拡大して示す斜視図である。

【図3】図３は、キャピラリ保持部の一部を断面視して示す斜視図である。

【図4】図４は、キャピラリ保持部の動作を説明する図である。

【図5】図５は、キャピラリ案内部の一部を断面視して示す斜視図である。

【図6】図６は、キャピラリ保持部及びキャピラリ案内部によって奏されるキャピラリのガイド機能を示す図である。

【図7】図７は、キャピラリ保持部及びキャピラリ案内部によって奏されるキャピラリの別のガイド機能を示す図である。

【図8】図８は、図２に示すキャピラリ交換部が有するアクチュエータの要部を示す平面図である。

【図9】図９は、アクチュエータの動作原理を説明する図である。

【図10】図１０は、アクチュエータの具体的な制御を説明する図である。

【図11】図１１は、アクチュエータの具体的な制御を説明する図である。

【図12】図１２は、キャピラリ交換部の主要な動作を示す図である。

【図13】図１３は、図１２に続くキャピラリ交換部の主要な動作を示す図である。

【図14】図１４は、図１３に続くキャピラリ交換部の主要な動作を示す図である。

【図15】図１５は、図１４に続くキャピラリ交換部の主要な動作を示す図である。

【図16】図１６は、変形例に係るキャピラリ保持部の断面を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照しながら本開示のアクチュエータ及びワイヤボンディング装置を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0016】

図１に示すワイヤボンディング装置１は、例えば、プリント基板などに設けられた電極と、当該プリント基板に取り付けられた導体素子の電極と、を細径の金属ワイヤを用いて電気的に接続する。ワイヤボンディング装置１は、ワイヤを電極に接続するために、ワイヤに対して熱、超音波又は圧力を提供する。ワイヤボンディング装置１は、ベース２と、ボンディング部３と、搬送部４と、を有する。ボンディング部３は、上記接続作業を行う。搬送部４は、被処理部品であるプリント基板などをボンディングエリアに搬送する。

【0017】

ボンディング部３は、ボンディングツール６を含む、ボンディングツール６の先端には、超音波ホーン７が設けられる。超音波ホーン７の先端には、キャピラリ８が着脱可能に設けられる。キャピラリ８は、ワイヤに対して熱、超音波又は圧力を提供する。

【0018】

以下の説明において、超音波ホーン７が伸びる方向をＸ軸とする。搬送部４によってプリント基板が搬送される方向をＹ軸（第２方向）とする。キャピラリ８がボンディング動作を行う際に移動する方向（Ｚ軸の方向、第１方向）をＺ軸とする。

【0019】

キャピラリ８は、定期的な交換を要する。そこで、ワイヤボンディング装置１は、キャピラリ交換部９を有する。キャピラリ交換部９は、作業者による操作を介することなく、キャピラリ８を自動的に交換する。

【0020】

キャピラリ交換部９は、超音波ホーン７に取り付けられたキャピラリ８を回収する。さらに、キャピラリ交換部９は、超音波ホーン７に対してキャピラリ８を装着する。キャピラリ８の交換作業とは、キャピラリ８を回収する作業と、キャピラリ８を装着する作業と、を含む。キャピラリ８の交換作業は、予め設定された条件を満たした場合に、自動的に実施される。例えば、当該条件は、ボンディング作業の回数としてもよい。すなわち、所定回数のボンディング作業を実施するごとに、キャピラリ８を交換する作業を行うものとしてよい。

【0021】

図２に示すように、キャピラリ交換部９は、主要な構成要素として、キャピラリ保持部１１と、キャピラリ案内部１２と、アクチュエータ１３と、を有する。また、付加的な構成要素として、キャピラリ交換部９は、着脱治具１５及び着脱治具１５を駆動する治具駆動部２０を有する。

【0022】

＜キャピラリ保持部＞
キャピラリ保持部１１は、キャピラリ８を保持する。キャピラリ保持部１１は、ホルダ１４を介してアクチュエータ１３に取り付けられる。キャピラリ保持部１１の形状は、Ｚ軸の方向に延びる円柱である。キャピラリ保持部１１の下端は、ホルダ１４に保持されている。キャピラリ保持部１１の上端には、キャピラリ８が着脱可能に挿し込まれる。

【0023】

図３に示すように、キャピラリ保持部１１は、主要な構成要素として、上ソケット１６と、コイルバネ１７（弾性部）と、下ソケット１８（キャピラリベース部）と、オーリング１９（拘束部）と、を有する。上ソケット１６、コイルバネ１７及び下ソケット１８は、共通する軸線上に配置される。具体的には、上から順に上ソケット１６、コイルバネ１７及び下ソケット１８の順に配置される。

【0024】

上ソケット１６の形状は、略円筒である。上ソケット１６は、上端面１６ａから下端面１６ｂに至る貫通孔１６ｈを有する。上ソケット１６は、キャピラリ８のテーパ面８ａを保持する。従って、貫通孔１６ｈの内径は、キャピラリ８のテーパ面８ａの外径に対応する。例えば、貫通孔１６ｈの内径は、キャピラリ本体８ｂの外径より小さい。貫通孔１６ｈの上端面１６ａ側には、オーリング１９のための座繰り部１６ｃが設けられる。座繰り部１６ｃは、オーリング１９を収容可能な寸法を有する。座繰り部１６ｃの深さは、オーリング１９の高さと同程度である。座繰り部１６ｃの内径は、オーリング１９の外径と同程度である。

【0025】

オーリング１９の形状は、いわゆるトーラスである。オーリング１９は、キャピラリ８のテーパ面８ａと直接に接触する。つまり、キャピラリ保持部１１のオーリング１９は、キャピラリ８を保持している。この保持は、オーリング１９の表面に形成される粘着層によってなされる。オーリング１９の内径は、貫通孔１６ｈの内径と略同程度である。オーリング１９には、キャピラリ８のテーパ面８ａが挿し込まれる。

【0026】

上ソケット１６は、外周面に設けられた段差１６ｄを有する。従って、上ソケット１６の上端面１６ａ側の外径は、上ソケット１６の下端面１６ｂ側の外径と異なる。具体的には、下端面１６ｂ側の外径は、上端面１６ａ側の外径よりわずかに小さい。下端面１６ｂ側の細径部１６ｅには、コイルバネ１７がはめ込まれる。

【0027】

下ソケット１８の形状は、略円筒である。下ソケット１８の上端面１８ａは、上ソケット１６の下端面１６ｂと対面する。下ソケット１８の外形形状は、上ソケット１６の外形形状と同様である。下ソケット１８の外周面には、段差１８ｄが設けられる。上ソケット１６とは逆に、下ソケット１８の上端面１８ａ側は、細径部１８ｅである。この上端面１８ａ側の細径部１８ｅには、コイルバネ１７がはめ込まれる。下ソケット１８の下端面１８ｂ側の太径部１８ｆは、ホルダ１４によって挟持されている。

【0028】

コイルバネ１７は、圧縮バネである。コイルバネ１７の上端側は、上ソケット１６の細径部１６ｅにはめ込まれる。コイルバネ１７の下端側は、下ソケット１８の細径部１８ｅに挿し込まれる。上ソケット１６とコイルバネ１７とは、可撓部１０を構成する。従って、上ソケット１６と下ソケット１８とは、コイルバネ１７によって連結されている。コイルバネ１７は、軸線１７Ａの方向に沿った弾性及び軸線１７Ａと交差する方向に沿った弾性を有する。その結果、上ソケット１６は、下ソケット１８に対する相対的な位置を変更することができる。

【0029】

上記の構成を有するキャピラリ保持部１１は、図４に示す保持態様を有する。図４の（ａ）部は、初期態様におけるキャピラリ保持部１１を示す。図４の（ｂ）部は、第１の変形態様におけるキャピラリ保持部１１を示す。図４の（ｃ）部は、第２の変形態様におけるキャピラリ保持部１１を示す。

【0030】

図４の（ａ）部に示すように、第１の保持態様に係るキャピラリ保持部１１は、上ソケット１６の軸線１６Ａが下ソケット１８の軸線１８Ａと重複している。さらに、キャピラリ８の軸線８Ａも当該軸線１６Ａ、１８Ａに重複する。

【0031】

図４の（ｂ）部に示すように、第２の保持態様に係るキャピラリ保持部１１は、上ソケット１６の軸線１６Ａが下ソケット１８の軸線１８Ａに重複しない。具体的には、下ソケット１８は、ホルダ１４に保持されており、その位置が維持されている。このような下ソケット１８に対して、上ソケット１６がＸ軸及びＹ軸の方向に移動する。上ソケット１６の軸線１６Ａは、下ソケット１８の軸線１８Ａに対して平行である。

【0032】

図４の（ｃ）部に示すように、第３の変形態様に係るキャピラリ保持部１１は、上ソケット１６の軸線１６Ａが下ソケット１８の軸線１８Ａに重複している。つまり、これらの構成は、第１の保持態様と同じである。一方、キャピラリ８の軸線８Ａは、上ソケット１６の軸線１６Ａに対して傾いている。オーリング１９は、トーラスの形状を有する。従って、キャピラリ８のテーパ面８ａが挿し込まれる内周面は、曲面である。例えば、Ｚ軸に平行な断面におけるオーリング１９の断面形状は、円形である。オーリング１９にテーパ面８ａが挿し込まれた状態を断面視すると、オーリング１９とテーパ面８ａとは、２つの接触部Ｃ１、Ｃ２で接触する。つまり、オーリング１９とキャピラリ８との接触態様は、環状の接触線ＣＬ（図３参照）において接触する線接触である。このような接触状態によれば、オーリング１９の軸線１９Ａに対してキャピラリ８の傾きが許容される。

【0033】

＜キャピラリ案内部＞
再び図２に示すように、キャピラリ案内部１２は、超音波ホーン７の孔７ｈ（キャピラリ保持孔）にキャピラリ８を挿入するときにキャピラリ８を案内する。キャピラリ案内部１２は、アクチュエータ１３に設けられる。従って、キャピラリ案内部１２とアクチュエータ１３を構成する部品との相対的な位置関係は、保存される。キャピラリ案内部１２は、アクチュエータ１３から超音波ホーン７に向けて伸びる片持ち梁である。

【0034】

図５は、キャピラリ案内部１２の主要部分を断面視した斜視図である。図５に示すように、キャピラリ案内部１２の自由端部には、ガイド孔１２ｈが設けられている。ガイド孔１２ｈは、キャピラリ８のキャピラリ本体８ｂを受け入れる。そして、ガイド孔１２ｈは、超音波ホーン７の孔７ｈへキャピラリ８を導く。ガイド孔１２ｈは、貫通孔である。ガイド孔１２ｈは、キャピラリ案内部１２の上面１２ａから下面１２ｂに至る。ガイド孔１２ｈは、キャピラリ案内部１２の前端面１２ｃにも開口している。ガイド孔１２ｈは、下面１２ｂ及び前端面１２ｃからキャピラリ８を受け入れることができる。

【0035】

ガイド孔１２ｈは、テーパ孔部１２ｔと、平行孔部１２ｐと、を含む。テーパ孔部１２ｔの下端は、下面１２ｂに開口する。平行孔部１２ｐの上端は、上面１２ａに開口する。下面１２ｂにおけるテーパ孔部１２ｔの内径は、上面１２ａにおける平行孔部１２ｐの内径よりも大きい。この内径は、キャピラリ８の上端における外径よりも大きい。つまり、ガイド孔１２ｈは、下面１２ｂから上面１２ａに向かって次第に内径が小さくなる。そして、ガイド孔１２ｈの内径は、テーパ孔部１２ｔと平行孔部１２ｐとが連結された位置において最小である。この内径は、キャピラリ８の上端における外径と略同じである。そして、平行孔部１２ｐの内径は、一定である。

【0036】

図６は、キャピラリ案内部１２によってキャピラリ８が案内される様子を示す。図６の（ａ）部に示す状態では、超音波ホーン７の孔７ｈの軸線７Ａは、キャピラリ案内部１２のガイド孔１２ｈの軸線１２Ａに重複する。一方、キャピラリ保持部１１に保持されたキャピラリ８の軸線８Ａは、軸線７Ａ、１２Ａに対してＸ軸の方向に平行にずれている。

【0037】

図６の（ａ）部に示す状態から、キャピラリ保持部１１をＺ軸の方向に移動させる。図６の（ｂ）部に示すように、キャピラリ８の上端は、テーパ孔部１２ｔの壁面に接触する。キャピラリ保持部１１を上に移動させると、キャピラリ８は、壁面に沿って移動する。この移動は、上向き（Ｚ軸方向）の成分に加えて、水平方向（Ｘ軸方向）の成分も含む。キャピラリ保持部１１は、コイルバネ１７によって上ソケット１６が下ソケット１８に対して移動する。つまり、下ソケット１８を上方向に移動させると、上ソケット１６は、上方向に移動しながら、コイルバネ１７によって水平方向へも移動する。

【0038】

この移動によれば、キャピラリ８の軸線８Ａは、孔７ｈの軸線７Ａへ次第に近づく。そして、キャピラリ８の上端が平行孔部１２ｐに達すると、キャピラリ８の軸線８Ａは孔７ｈの軸線７Ａに重複する。従って、キャピラリ８は、超音波ホーン７の孔７ｈへ挿し込まれる。

【0039】

図６の（ａ）部に示す例は、超音波ホーン７とキャピラリ案内部１２との位置関係が理想的な状態である。一方、図７の（ａ）部に示す例は、キャピラリ案内部１２の軸線１２Ａに対して、超音波ホーン７の孔７ｈの軸線７Ａが傾いている。

【0040】

図７の（ａ）部に示す状態において、キャピラリ８を挿し込む動作を説明する。図７の（ｂ）部に示すように、キャピラリ８の軸線８Ａは、孔７ｈの軸線７Ａに対して相対的に傾いている。この状態では、キャピラリ８の上端は、孔７ｈの壁面に接触する。従って、キャピラリ８を孔７ｈにそれ以上挿し込むことができない。孔７ｈに対してキャピラリ８を挿し込むためには、キャピラリ８の軸線８Ａを孔７ｈの軸線７Ａに対して平行にする必要がある。さらに、軸線８Ａを軸線７Ａに重複させることが必要である。

【0041】

キャピラリ保持部１１は、上ソケット１６が下ソケット１８に対してずれることが可能である。さらに、キャピラリ８は上ソケット１６の軸線１６Ａに対して傾くことが可能である。これらの作用によれば、図７の（ｃ）部に示すように、キャピラリ保持部１１を上昇させるにつれて、キャピラリ８の軸線８Ａは、孔７ｈの軸線７Ａに次第に近づく。そして、最終的にキャピラリ８を孔７ｈに挿し込むことができる。つまり、キャピラリ保持部１１はキャピラリ８を柔軟に保持している。その結果、キャピラリ８とキャピラリ案内部１２とのずれを吸収することができる。さらに、キャピラリ８と超音波ホーン７の孔７ｈとのずれを吸収することができる。従って、キャピラリ保持部１１とキャピラリ案内部１２とによれば、キャピラリ８を超音波ホーン７へ確実に装着することができる。

【0042】

＜アクチュエータ＞
アクチュエータ１３は、交換対象となるキャピラリ８及び新規なキャピラリ８を移動させる。また、アクチュエータ１３は、キャピラリ８を所定の位置及び姿勢において保持する。アクチュエータ１３は、キャピラリ８を所定の並進軸（Ｚ軸）の方向に沿って往復移動させる。本実施形態において、並進軸は、鉛直方向（Ｚ軸）に沿う。従って、アクチュエータ１３は、鉛直方向に沿ってキャピラリ８を上方向及び下方向に移動させる。さらに、アクチュエータ１３は、キャピラリ８を回転軸（Ｘ軸）のまわりに回転させる。本実施形態において、回転軸は鉛直方向（Ｚ軸）と直交する。つまり、回転軸は水平方向（Ｘ軸）に沿う。従って、アクチュエータ１３は、水平方向のまわりにキャピラリ８を回転させる。

【0043】

アクチュエータ１３は、アクチュエータベース２１（ベース部）と、一対のリニアモータ２２Ａ、２２Ｂ（第１力発生部、第２力発生部）と、リニアガイド２４と、キャリッジ２６（移動体）と、制御装置２７（制御部、図１等参照）と、を有する。

【0044】

アクチュエータベース２１の形状は、平板である。アクチュエータベース２１は、主面２１ａを有する。主面２１ａの法線方向は、水平方向（Ｘ軸の方向）に沿う。主面２１ａ上には、リニアモータ２２Ａ、２２Ｂ、リニアガイド２４及びキャリッジ２６が配置される。

【0045】

リニアモータ２２Ａは、キャリッジ２６を移動させる。リニアモータ２２Ａは、いわゆるインパクト駆動方式を原理とする超音波モータである。リニアモータ２２Ａは、駆動軸２８Ａと、超音波素子２９Ａ（超音波発生部）と、を有する。駆動軸２８Ａは、金属製の丸棒である。駆動軸２８Ａの軸線は、アクチュエータベース２１の主面２１ａに対して平行である。キャリッジ２６は、駆動軸２８Ａに沿って移動する。従って、駆動軸２８Ａの長さは、キャリッジ２６の移動範囲を決定する。駆動軸２８Ａの下端は、超音波素子２９Ａに固定される。駆動軸２８Ａの上端は、ガイド３１により支持される。ガイド３１は、アクチュエータベース２１の主面２１ａから突出する。駆動軸２８Ａの上端は、ガイド３１に対して固定されてもよい。また、駆動軸２８Ａの上端は、ガイド３１に対して接触してもよい。つまり、駆動軸２８Ａの下端は、固定端である。また、駆動軸２８Ａの上端は、固定端又は自由端である。

【0046】

超音波素子２９Ａは、駆動軸２８Ａに対して超音波振動を提供する。超音波振動が提供された駆動軸２８Ａは、Ｚ軸に沿って僅かに振動する。超音波素子２９Ａは、例えば、圧電素子であるピエゾ素子を採用してよい。ピエゾ素子は、加えられた電圧に応じて変形する。従って、ピエゾ素子は、高周波電圧を与えられると、その周波数と電圧の大きさに応じて変形を繰り返す。つまり、ピエゾ素子は、超音波振動を生じる。超音波素子２９Ａは、アクチュエータベース２１から突出するガイド３２に固定される。

【0047】

超音波素子２９Ａには、制御装置２７が電気的に接続される。超音波素子２９Ａは、制御装置２７が発生する駆動電圧を受ける。制御装置２７は、超音波素子２９Ａに提供される交流電圧の周波数と振幅とを制御する。

【0048】

リニアモータ２２Ｂの単体の構成は、リニアモータ２２Ａと同じである。リニアモータ２２Ｂは、Ｚ軸に交差するＹ軸の方向へリニアモータ２２Ａから離間して配置される。リニアモータ２２Ｂの駆動軸２８Ｂは、リニアモータ２２Ａの駆動軸２８Ａに対して平行である。リニアモータ２２Ｂの上端の高さは、リニアモータ２２Ａの上端の高さと同じである。同様に、リニアモータ２２Ｂの下端の高さは、リニアモータ２２Ａの下端の高さと同じである。

【0049】

キャリッジ２６は、移動体である。移動体は、リニアモータ２２Ａ、２２Ｂによって並進及び回転する。キャリッジ２６の形状は、円盤である。キャリッジ２６は、リニアモータ２２Ａ、２２Ｂの間に掛け渡されている。アクチュエータベース２１とキャリッジ２６との間には、キャリッジ２６をＺ軸の方向に導くリニアガイド２４が設けられる。キャリッジ２６は、リニアガイド２４によって、Ｚ軸の方向に案内される。リニアガイド２４は、キャリッジ２６の移動方向を規制するものである。リニアガイド２４は、Ｚ軸の方向への駆動力をキャリッジ２６に提供しない。

【0050】

キャリッジ２６は、前円盤３３と、与圧円盤３４と、後円盤３６と、を有する。これらの円盤の外径は、互いに同じである。また、これらの円盤は、共通する軸線に沿って積層される。前円盤３３と与圧円盤３４との間には、軸体３７が挟み込まれる。軸体３７の外径は、前円盤３３及び与圧円盤３４の外径よりも小さい。従って、前円盤３３の外周部と与圧円盤３４の外周部の間には、隙間が形成される。同様に、後円盤３６と与圧円盤３４との間にも、軸体３８が挟み込まれる。この軸体３７の外径も、後円盤３６及び与圧円盤３４の外径よりも小さい。従って、後円盤３６の外周部と与圧円盤３４の外周部の間にも、隙間が形成される。

【0051】

後円盤３６は、リニアガイド２４のテーブル２４ａに連結される。後円盤３６は、テーブル２４ａに対して回転可能に連結される。一方、与圧円盤３４及び前円盤３３は、後円盤３６に対して機械的に固定される。従って、与圧円盤３４及び前円盤３３は、後円盤３６に対して回転しない。従って、前円盤３３、与圧円盤３４及び後円盤３６を含むキャリッジ２６の全体が、リニアガイド２４のテーブル２４ａに対して回転可能である。

【0052】

図８に示すように、駆動軸２８Ａ、２８Ｂは、与圧円盤３４と後円盤３６との隙間Ｇ１に挟み込まれる。一対の駆動軸２８Ａ、２８Ｂは、キャリッジ２６の重心を挟む。駆動軸２８Ａ、２８Ｂは、与圧円盤３４の裏面３４ｂと後円盤３６の主面３６ａとに接触する。駆動軸２８Ａ、２８Ｂは、軸体３８の外周面３８ａに接触しない。隙間Ｇ１の外径は、与圧円盤３４の外径及び後円盤３６の外径よりも小さい。また、隙間Ｇ１の外径は、軸体３８の外径よりも大きい。軸体３８の外径と後円盤３６の外径との差分は、駆動軸２８Ａの外径と駆動軸２８Ｂの外径の差分よりも大きい。同様に、軸体３７の外径と与圧円盤３４の外径との差分は、駆動軸２８Ａの外径と駆動軸２８Ｂの外径の差分よりも大きい。

【0053】

隙間Ｇ１の間隔は、駆動軸２８Ａの外径及び駆動軸２８Ｂの外径よりも僅かに小さい。前円盤３３と与圧円盤３４との間には隙間Ｇ２が形成されている。その結果、与圧円盤３４と後円盤３６との間に駆動軸２８Ａ、２８Ｂを配置したときに、与圧円盤３４は前円盤３３側に僅かにたわむ。このたわみは、駆動軸２８Ａ及び駆動軸２８Ｂを後円盤３６に押圧する力を発生する。

【0054】

以下、図９を参照しつつ、アクチュエータ１３の動作原理について説明する。図９の（ａ）部、図９の（ｂ）部及び図９の（ｃ）部は、アクチュエータ１３の動作原理を示す。説明の便宜上、図９では、一方のリニアモータ２２Ａとキャリッジ２６とを示し、他方のリニアモータ２２Ｂ等の図示を省略する。

【0055】

図９の（ａ）部は、キャリッジ２６の位置を保持する態様を示す。キャリッジ２６の駆動軸２８Ａは、与圧円盤３４と後円盤３６との間に挟み込まれる。キャリッジ２６の位置は、この挟み込みに起因する与圧によって維持される。より詳細には、キャリッジ２６の位置は、与圧を垂直抗力とする摩擦抵抗力によって維持される。制御装置２７は、超音波素子２９Ａに対して電圧を提供しない。つまり、電圧Ｅ１に示すように、電圧値はゼロである。なお、制御装置２７は、所定の電圧値を有する直流電流を超音波素子２９Ａに提供してもよい。

【0056】

キャリッジ２６の位置は、駆動軸２８Ａとの間の摩擦抵抗力によって維持される。ここで、駆動軸２８Ａを移動させる態様として、キャリッジ２６が駆動軸２８Ａに伴って移動する第１の態様と、キャリッジ２６が駆動軸２８Ａに伴わず、その慣性によって位置を維持し続ける第２の態様と、がある。駆動軸２８Ａを移動させる態様は、駆動軸２８Ａを移動させる速度によって、第１の態様又は第２の態様を選択できる。駆動軸２８Ａを移動させる速度は、超音波振動の周波数に関連する。従って、駆動軸２８Ａを移動させる態様は、超音波振動の周波数によって、第１の態様又は第２の態様を選択できる。例えば、超音波振動の周波数が比較的低い周波数（１５ｋＨｚ～３０ｋＨｚ）であるとき、キャリッジ２６は、駆動軸２８Ａに伴って移動する。例えば、超音波振動の周波数が比較的高い周波数（１００ｋＨｚ～１５０ｋＨｚ）であるとき、キャリッジ２６は、駆動軸２８Ａに伴わず位置を維持する。

【0057】

例えば、図９の（ｂ）部に示すように、駆動軸２８Ａを上方向（正方向）へ移動させるときに、駆動軸２８Ａの移動に応じて、キャリッジ２６を移動させる。この場合、駆動軸２８Ａとキャリッジ２６との相対な位置関係は、変化しない。駆動軸２８Ａを下方向（負方向）へ移動させるときに、駆動軸２８Ａの移動に応じて、キャリッジ２６を移動させない。この場合、駆動軸２８Ａとキャリッジ２６との相対な位置関係は、変化する。これらの動作を繰り返すと、キャリッジ２６は、次第に上方へ移動する。つまり、駆動軸２８Ａを上方向へ移動させる電圧（電圧Ｅ２における符号Ｅ２ａ）の周期を、駆動軸２８Ａを下方向へ移動させる電圧の周期（電圧Ｅ２における符号Ｅ２ｂ）よりも長くする。その結果、キャリッジ２６は上方へ移動する。

【0058】

逆に、図９の（ｃ）部に示すように、駆動軸２８Ａを下方向へ移動させるときに、駆動軸２８Ａの移動に応じて、キャリッジ２６を移動させる。この場合、駆動軸２８Ａとキャリッジ２６との相対な位置関係は、変化しない。そして、駆動軸２８Ａを上方向へ移動させるときに、駆動軸２８Ａの移動に応じて、キャリッジ２６を移動させない。この場合、駆動軸２８Ａとキャリッジ２６との相対な位置関係は、変化する。これらの動作を繰り返すと、キャリッジ２６は、次第に下方へ移動する。つまり、駆動軸２８Ａを上方向へ移動させる電圧（電圧Ｅ３における符号Ｅ３ａ）の周期を、駆動軸２８Ａを下方向へ移動させる電圧の周期（電圧Ｅ３における符号Ｅ３ｂ）よりも短くする。その結果、キャリッジ２６は下方へ移動する。

【0059】

なお、キャリッジ２６を下方向へ移動させる場合には、上記制御の他に、駆動軸２８Ａの上方向への移動及び下方向への移動動の両方に応じて、キャリッジ２６が移動しないようにしてもよい。つまり、見かけ上、キャリッジ２６と駆動軸２８Ａとの間に作用する摩擦抵抗力がキャリッジ２６に作用する重力よりも小さくなる。その結果、キャリッジ２６が落下するように見える。この態様では、キャリッジ２６を下方向に移動させる力として、キャリッジ２６に作用する重力を利用する。

【0060】

次に、図１０及び図１１を参照しつつ、アクチュエータ１３の具体的な動作について説明する。

【0061】

図１０の（ａ）部は、キャリッジ２６の位置を維持する動作を示す。キャリッジ２６の位置を維持する場合には、制御装置２７は、超音波素子２９Ａ及び超音波素子２９Ｂのそれぞれに一定の電圧（図１０の（ａ）部における電圧Ｅ４、Ｅ５参照）を提供する。

【0062】

図１０の（ｂ）部は、キャリッジ２６を上方向へ移動させる動作を示す。このとき、制御装置２７は、一方の超音波素子２９Ａに、図１０の（ｂ）部における電圧Ｅ６に示す交流電圧を提供する。駆動軸２８Ａを上方向へ移動させる電圧の周期は、駆動軸２８Ａを下方向へ移動させる電圧の周期よりも長い。同様に、制御装置２７は、他方の超音波素子２９Ｂにも図１０の（ｂ）部における電圧Ｅ７に示す交流電流を提供する。駆動軸２８Ｂを上方向へ移動させる電圧の周期は、駆動軸２８Ｂを下方向へ移動させる電圧の周期よりも長い。つまり、制御装置２７は、超音波素子２９Ａ及び超音波素子２６Ｂに同じ交流電圧を提供する。制御装置２７は、一方の駆動軸２８Ａを上方向に移動させるタイミングと、他方の駆動軸２８Ｂを上方向に移動させるタイミングと、を一致させる。つまり、制御装置２７は、一方の超音波素子２９Ａに提供する電圧の位相と、他方の超音波素子２９Ａに提供する電圧の位相と、を互いに同位相の関係とする。従って、接触部Ｐ１及び接触部Ｐ２は、同じ距離だけ上方に移動する。ここで、接触部Ｐ１は、一方の駆動軸２８Ａにおいて、与圧円盤３４及び後円盤３６に押圧される部分である。また、接触部Ｐ２は、他方の駆動軸２８Ｂにおいて、与圧円盤３４及び後円盤３６に押圧される部分である。その結果、接触部Ｐ１及び接触部Ｐ２は、平行状態を維持した状態で、上方向に移動する。つまり、キャリッジ２６は、重心のまわりに回転することなく、上方向に並進する。

【0063】

図１０の（ｃ）部は、キャリッジ２６を下方向へ移動させる動作を示す。このとき、制御装置２７は、一方の超音波素子２９Ａに、図１０の（ｃ）部における電圧Ｅ８に示す交流電流を提供する。駆動軸２８Ａを上方向へ移動させる電圧の周期は、駆動軸２８Ａを下方向へ移動させる電圧の周期よりも短い。同様に、制御装置２７は、他方の超音波素子２９Ｂにも、図１０の（ｃ）部における電圧Ｅ９に示す交流電圧を提供する。駆動軸２８Ｂを上方向へ移動させる電圧の周期は、駆動軸２８Ｂを下方向へ移動させる電圧の周期よりも短い。その結果、一方の駆動軸２８Ａにおける接触部Ｐ１及び他方の駆動軸２８Ｂにおける接触部Ｐ２は、同じ距離だけ下方向に移動していく。その結果、接触部Ｐ１及び接触部Ｐ２は、平行状態を維持した状態で、下方向に移動する。つまり、キャリッジ２６は、重心のまわりに回転することなく、下方向に並進する。

【0064】

上記の制御によれば、キャリッジ２６を下方向に移動させるときには、キャリッジ２６と駆動軸２８Ａ、２８Ｂとの間には摩擦抵抗力が作用している。つまり、キャリッジ２６と駆動軸２８Ａ、２８Ｂとの相対的な位置は変わらない。従って、キャリッジ２６は、重心のまわりに回転しない。例えば、キャリッジ２６に保持されたキャピラリ８の姿勢に起因して、キャリッジ２６を回転させるようなトルクが生じる場合があり得る。この場合であっても、アクチュエータ１３は、キャリッジ２６の回転を抑制した状態で、キャリッジ２６を下方向に移動させることができる。

【0065】

キャリッジ２６を上方向及び下方向へ移動させる並進は、１個のリニアモータ２２Ａで実現することもできる。実施形態に係るアクチュエータ１３は、２個のリニアモータ２２Ａ、２２Ｂを有するので、１個のリニアモータ２２Ａを有する構成よりも推進力を高めることができる。

【0066】

図１１の（ａ）部は、キャリッジ２６を時計方向に回転させる動作を示す。このとき、制御装置２７は、一方の超音波素子２９Ａに図１１の（ａ）部における電圧Ｅ１０に示す交流電流を提供する。駆動軸２８Ａを上方向へ移動させる電圧の周期は、駆動軸２８Ａを下方向へ移動させる電圧の周期よりも短い。一方、制御装置２７は、他方の超音波素子２９Ｂに図１１の（ａ）部における電圧Ｅ１１に示す交流電流を提供する。駆動軸２８Ｂを上方向へ移動させる電圧の周期は、駆動軸２８Ｂを下方向へ移動させる電圧の周期よりも長い。つまり、超音波素子２９Ａに提供する電圧は、超音波素子２９Ｂに提供する電圧と異なる。そして、制御装置２７は、一方の駆動軸２８Ａを上方向に移動させるタイミングと、他方の駆動軸２８Ｂを下方向に移動させるタイミングと、を一致させる。つまり、一方の超音波素子２９Ａに提供する電圧の位相は、他方の超音波素子２９Ｂに提供する電圧の位相に対して逆位相である。そうすると、一方の駆動軸２８Ａの接触部Ｐ１が下方向に移動すると共に他方の駆動軸２８Ｂの接触部Ｐ２が上方向へ移動する。接触部Ｐ１及び接触部Ｐ２は、互いに逆方向へ移動する。これらの移動量が一致するならば、キャリッジ２６は、Ｚ軸の方向における位置を維持した状態で、時計方向に回転する。

【0067】

図１１の（ｂ）部は、キャリッジ２６を反時計方向に回転させる動作を示す。このとき、制御装置２７は、一方の超音波素子２９Ａに、図１１の（ｂ）部における電圧Ｅ１２に示す交流電圧を提供する。駆動軸２８Ａを上方向へ移動させる電圧の周期は、駆動軸２８Ａを下方向へ移動させる電圧の周期よりも長い。一方、制御装置２７は、他方の超音波素子２９Ｂには、図１１の（ｂ）部における電圧Ｅ１３参照に示す交流電圧を提供する。駆動軸２８Ｂを上方向へ移動させる電圧の周期は、駆動軸２８Ｂを下方向へ移動させる電圧の周期よりも短い。そうすると、一方の駆動軸２８Ａの接触部Ｐ１が上方向に移動し、他方の駆動軸２８Ｂの接触部Ｐ２が下方向へ移動する。つまり、接触部Ｐ１、Ｐ２は、互いに逆方向へ移動する。これらの移動量が一致するならば、キャリッジ２６は、Ｚ軸の方向における位置を維持した状態で反時計方向に回転する。

【0068】

＜交換動作＞
続いて、上記のキャピラリ交換部９によって行われるキャピラリ交換動作について説明する。

【0069】

図１２の（ａ）部は、超音波ホーン７に取り付けられたキャピラリ８Ｕを交換する直前の状態を示す。キャピラリ交換部９は、上記のキャピラリ保持部１１、キャピラリ案内部１２及びアクチュエータ１３に加えて、付加的な構成要素としてキャピラリストッカ３９と、キャピラリ回収部４１と、を有する。キャピラリストッカ３９は、複数の交換用のキャピラリ８Ｎを収容する。キャピラリ回収部４１は、使用済みのキャピラリ８Ｕを収容する。

【0070】

図１２の（ａ）部は、例えば、超音波ホーン７に取り付けられたキャピラリ８Ｕによってワイヤボンディング作業が行われている状態を示す。キャピラリ交換部９は、当該ワイヤボンディング作業を妨げない位置に退避してもよい。

【0071】

図１２の（ｂ）部は、交換動作における第１ステップの状態を示す。キャピラリ交換部９は、制御装置２７によってキャリッジ２６を時計方向に回転させる。この回転は、図１１の（ａ）部に示した動作に対応する。この回転によって、ワイヤボンディング作業を妨げない位置に退避していたキャピラリ保持部１１がキャピラリ８Ｕの下方に位置する。

【0072】

図１３の（ａ）部は、交換動作における第２ステップの状態を示す。キャピラリ交換部９は、制御装置２７によってキャリッジ２６を上方向に移動させる。この移動は、図１０の（ｂ）部に示した動作に対応する。この移動によって、キャピラリ保持部１１は、超音波ホーン７に取り付けられたキャピラリ８Ｕを保持する。

【0073】

図１３の（ｂ）部は、交換動作における第３ステップの状態を示す。キャピラリ交換部９は、制御装置２７によってキャリッジ２６を下方向に移動させる。この移動は、図１０の（ｃ）部に示した動作に対応する。この移動によって、キャピラリ保持部１１に保持されたキャピラリ８Ｕは、超音波ホーン７から取り外される。

【0074】

図１４の（ａ）部は、交換動作における第４ステップの状態を示す。キャピラリ交換部９は、制御装置２７によってキャリッジ２６を時計方向に回転させる。この移動は、図１１の（ａ）部に示した動作に対応する。この移動によって、キャピラリ保持部１１に保持されたキャピラリ８Ｕは、キャピラリ回収部４１に搬送される。その結果、キャピラリ８Ｕは、使用済みのものとして回収される。

【0075】

図１４の（ｂ）部は、交換動作における第５ステップの状態を示す。キャピラリ交換部９は、制御装置２７によってキャリッジ２６を反時計方向に回転させる。この移動は、図１１の（ｂ）部に示した動作に対応する。この移動によって、キャピラリ保持部１１は、交換用の新規なキャピラリ８Ｎを保持する。

【0076】

図１５の（ａ）部は、交換動作における第６ステップの状態を示す。キャピラリ交換部９は、制御装置２７によってキャリッジ２６を時計方向に回転させる。この移動は、図１１の（ａ）部に示した動作に対応する。この移動によって、キャピラリ保持部１１に保持された新規なキャピラリ８Ｎは、超音波ホーン７の孔７ｈの下方に位置する。

【0077】

図１５の（ｂ）部は、交換動作における第７ステップの状態を示す。キャピラリ交換部９は、制御装置２７によってキャリッジ２６を上方向に移動させる。この移動は、図１０の（ｂ）部に示した動作に対応する。この移動によって、キャピラリ保持部１１に保持された新規なキャピラリ８Ｎは、超音波ホーン７の孔７ｈに挿し込まれる。この挿し込みでは、図６及び図７に示されたキャピラリ保持部１１及びキャピラリ案内部１２の作用によって、キャピラリ８Ｎとキャピラリ案内部１２とのずれ、及び、キャピラリ８Ｎと超音波ホーン７の孔７ｈとのずれが解消される。その結果、キャピラリ８Ｎを孔７ｈへ確実に装着することができる。

【0078】

以下、実施形態に係るアクチュエータ１３及びワイヤボンディング装置１の作用効果について説明する。

【0079】

アクチュエータ１３は、一対のリニアモータ２２Ａ、２２Ｂを備えている。それぞれのリニアモータ２２Ａ、２２Ｂが発生する力は、制御装置２７によって制御される。この構成によれば、一対のリニアモータ２２Ａ、２２Ｂが発生する力の向きを一致させることにより、キャリッジ２６を並進させることが可能になる。さらに、リニアモータ２２Ａ、２２Ｂが発生する力の向きを互いに逆向きにすることにより、キャリッジ２６に重心まわりのトルクを提供できる。その結果、キャリッジ２６を、重心まわりに回転させることが可能になる。従って、アクチュエータ１３は、並進及び回転という複数の動作をキャリッジ２６に提供することができる。

【0080】

本開示に係るアクチュエータ１３は、並進と回転とを行うことが可能である。さらに、アクチュエータ１３は、並進のためのだけの駆動機構及び回転のためだけの駆動機構をそれぞれ準備する必要がない。従って、並進用駆動機構及び回転用駆動機構のそれぞれを準備する構成に比べて、アクチュエータ１３を小型化することができる。

【0081】

ワイヤボンディング装置１は、アクチュエータ１３を備えたキャピラリ交換部９を備える。このアクチュエータ１３は、並進と回転との二つの動作をキャリッジ２６に提供できる。従って、ワイヤボンディング装置１にキャピラリ８の交換機能を付与すると共に、キャピラリ交換部９の大型化を抑制することが可能である。従って、ワイヤボンディング装置１の高機能化と小型化とを両立することができる。

【0082】

ワイヤボンディング装置１では、キャピラリ保持部１１に保持されたキャピラリ８は、キャピラリ案内部１２に導かれながら孔７ｈに挿入される。従って、孔７ｈに対してキャピラリ８がずれていても、キャピラリ案内部１２によってずれが修正される。キャピラリ保持部１１は、アクチュエータ１３に固定された下ソケット１８に対して、上ソケット１６及びコイルバネ１７を含む可撓部１０がキャピラリ８の位置を相対的に変位可能に保持する。その結果、孔７ｈに対するキャピラリ８のずれに加えて、孔７ｈに対してキャピラリ案内部１２がずれている場合にも、キャピラリ８がキャピラリ案内部１２及び孔７ｈに倣うように、キャピラリ８の姿勢を変化させながら挿入することができる。従って、作業者の手によらず、新規なキャピラリ８をワイヤボンディング装置１に自動的に取り付けることができる。

【0083】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施してよい。

【0084】

＜変形例１＞
本開示では、第１の力発生部及び第２力発生部として、慣性の法則を利用したインパクト駆動方式を原理とする超音波駆動モータを例示した。しかし、第１力発生部及び第２力発生部は、この構成に限定されず、所定方向に沿う力を発生し得る仕組みを第１力発生部及び第２力発生部として採用してもよい。例えば、第１力発生部及び第２力発生部として、ボールねじを利用したリニアガイドを採用してもよい。

【0085】

＜変形例２＞
キャピラリ保持部は、キャピラリ８の姿勢を柔軟に変更し得る態様でキャピラリ８を保持できればよい。従って、上記キャピラリ保持部の構成に限定されない。図１６は、変形例に係るキャピラリ保持部１１Ａを示す。

【0086】

キャピラリ保持部１１Ａは、主要な構成要素として、金属製のパイプ４２と、シリコーン樹脂製のチューブ４３と、キャップ４４と、を有する。パイプ４２の形状は、筒状である。パイプ４２は、その内部にチューブ４３を収容する。パイプ４２の一端は、キャップ４４によって閉鎖される。チューブ４３の一端は、キャップ４４によって閉鎖される。キャップ４４は、ホルダ１４によって保持される。チューブ４３の上端４３ａ（上端開口縁）は、パイプ４２の上端４２ａと略一致する。チューブ４３の外径は、パイプ４２の内径よりも小さい。つまり、チューブ４３の外周面とパイプ４２の内周面との間には、僅かな隙間が形成される。チューブ４３の上端４３ａは、キャピラリ８のテーパ面８ａを保持する。

【0087】

キャピラリ保持部１１Ａのチューブ４３は、所定の可撓性を有する。従って、キャピラリ保持部１１Ａは、チューブ４３の外周面とパイプ４２の内周面との間に形成された隙間の分だけ、キャピラリ８の姿勢変更を許容できる。具体的には、キャピラリ保持部１１Ａは、パイプ４２の軸線４２Ａと交差する方向への偏心及び傾きを許容できる。

【0088】

キャピラリ保持部１１Ａがチューブ４３のみを備える場合、チューブ４３の剛性が不足するため、キャピラリ８の姿勢によってはキャピラリ８を保持できない場合が生じる。しかし、チューブ４３の外側には、チューブ４３よりも剛性の高いパイプ４２が存在する。従って、チューブ４３の剛性が不足する場合であっても、パイプ４２によってキャピラリ８の変位を許容範囲に収めることができる。

【0089】

チューブ４３にキャピラリ８が挿し込まれた状態において、上端４３ａの内周縁とテーパ面８ａとの接触状態は、線接触である。従って、本開示に係るキャピラリ保持部１１Ａと同様に、キャピラリ８を傾けて保持することもできる。

【符号の説明】

【0090】

１…ワイヤボンディング装置、２…ベース、３…ボンディング部、４…搬送部、６…ボンディングツール、７…超音波ホーン、７ｈ…孔、８…キャピラリ、８ａ…テーパ面、８ｂ…キャピラリ本体、９…キャピラリ交換部、１１…キャピラリ保持部、１２…キャピラリ案内部、１２ｈ…ガイド孔、１２ｔ…テーパ孔部、１２ｐ…平行孔部、１３…アクチュエータ、１４…ホルダ、１６…上ソケット、１６ｃ…座繰り部、１６ｄ…段差、１６ｅ…細径部、１６ｈ…貫通孔、１７…コイルバネ、１８…下ソケット、１８ｄ…段差、１８ｅ…細径部、１８ｆ…太径部、１９…オーリング、２１…アクチュエータベース（ベース部）、２２Ａ…リニアモータ（第１力発生部）、２２Ｂ…リニアモータ（第２力発生部）、２４…リニアガイド、２６…キャリッジ、２７…制御装置（制御部）、２８Ａ，２８Ｂ…駆動軸、２９Ａ，２９Ｂ…超音波素子、３１，３２…ガイド、３３…前円盤、３４…与圧円盤、３６…後円盤、３７，３８…軸体、３９…キャピラリストッカ、４１…キャピラリ回収部、Ｇ１，Ｇ２…隙間、Ｐ１，Ｐ２，Ｃ１，Ｃ２…接触部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】