(57)【要約】【課題】  駆動装置およびダイボンダを提供する。【解決手段】  駆動装置本体、第１駆動モジュールおよび第２駆動モジュールおよび駆動載置板を含む駆動装置である。駆動載置板は、駆動装置本体の一側面に設けられ、第１駆動モジュールおよび第２駆動モジュールを駆動装置本体に設けられる。また、第１駆動モジュールと第２駆動モジュールは、駆動載置板をそれぞれ駆動して、第１変位と第２変位をじれそれぞれ生じる。それにおいて、第１変位の移動速度は第２変位の移動速度より速く、第２変位の移動精度は第１変位の移動精度より高い。この２種類の駆動源を合わせて負荷重量を共同に駆動して、片方向の変位を生じる。これによって、駆動装置の移動速度および移動精度を向上させる。【選択図】  図１
2011014866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置であって、
駆動装置本体と、
前記駆動装置本体の一側面に設けられる駆動載置板と、
前記駆動装置本体に取付けられ、前記駆動載置板を連動し、第１変位を生じる第１駆動モジュールと、
前記駆動装置本体に取付けられ、前記駆動載置板を連動し、第２変位を生じる第２駆動モジュールと、
を含み、
前記第１変位の移動速度は、前記第２変位の移動速度より速く、前記第２変位の移動精度は、前記第１変位の移動精度より高いことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記第１駆動モジュールは、
駆動ユニットと、
前記駆動ユニットによって前記第１変位を生じる可撓性伝動装置と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記駆動ユニットは、
モーターであることを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第１駆動モジュールは、
少なくとも２本の回転軸と、
前記２本の回転軸のうちの１本に貼り付ける前記可撓性伝動装置であるベルトコンベヤと、
を含み、
前記２本の回転軸のうちの１本は、前記駆動ユニットに枢接して、前記駆動ユニットによって前記回転軸を駆動して回転させると、前記回転軸と連動するベルトコンベヤを移動させて、前記第１変位を生じることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第２駆動モジュールは、
リニアモーターであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項６】
前記第２駆動モジュールは、
固定子ユニットと、
可動子ユニットと、
を含み、
前記可動子ユニットは、
前記固定子ユニットの内側に設けられることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記可動子ユニットと前記駆動載置板と連結し、前記固定子ユニットより前記可動子ユニットを駆動して移動させると、前記可動子ユニットと連動する前記駆動載置板を移動させて、第２変位を生じることを特徴とする請求項６に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記固定子ユニットは永久磁石であり、
前記可動子ユニットはコイルであることを特徴とする請求項６又は請求項７のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項９】
前記駆動載置板は、
接続部を有し、
前記接続部を介して、前記可撓性伝動装置と連結され、
前記駆動ユニットによって前記可撓性伝動装置を駆動して移動させると、前記可撓性伝動装置と連動する前記駆動載置板を移動させて、第１変位を生じることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記第１変位は、前記第２変位と互いに平行であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項１１】
ダイボンダであって、
平台と、
前記平台に設けられる駆動装置と、
ボンディングアームと、
測定ユニットと、
を含み、
前記駆動装置は、
駆動装置本体と、
前記駆動装置本体の一側面に設けられる駆動載置板と、
前記駆動装置本体に取付けられ、前記駆動載置板を駆動して、第１変位を生じる第１駆動モジュールと、
前記駆動装置本体に取付けられ、前記駆動載置板を駆動して、第２変位を生じる第２駆動モジュールと、
を含み、
前記ボンディングアームは、
前記駆動載置板に設けられ、
前記測定ユニットは、
前記駆動装置本体の一側面に設けられ、前記駆動載置板の移動量を測定し、
、
前記第１変位の移動速度は、前記第２変位の移動速度より速く、前記第２変位の移動精度は、前記第１変位の移動精度より高いことを特徴するダイボンダ。
【請求項１２】
前記第１駆動モジュールは、
駆動ユニットと、
前記駆動ユニットによって前記第１変位を生じる可撓性伝動装置と、
を含むことを特徴とする請求項１１に記載のダイボンダ。
【請求項１３】
前記駆動ユニットは、
モーターであることを特徴とする請求項１２に記載のダイボンダ。
【請求項１４】
前記第１駆動モジュールは、
少なくとも２本の回転軸をさらに含み、
前記可撓性伝動装置は、
前記２本の回転軸のうちの１本に貼り付け、
前記２本の回転軸のうちの１本は、
前記駆動ユニットに枢接して、前記駆動ユニットによって前記回転軸を駆動して回転させると、前記回転軸と連動する可撓性伝動装置を移動させて、前記第１変位を生じることを特徴とする請求項１２又は請求項１３のいずれかに記載のダイボンダ。
【請求項１５】
前記第２駆動モジュールは、
リニアモーターであることを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれかに記載のダイボンダ。
【請求項１６】
前記第２駆動モジュールは、
固定子ユニットと、
可動子ユニットと、
を含み、
前記可動子ユニットは、
前記固定子ユニットの内側に設けられることを特徴とする請求項１５に記載のダイボンダ。
【請求項１７】
前記可動子ユニットと前記駆動載置板と連結し、前記固定子ユニットより前記可動子ユニットを駆動して移動させると、前記可動子ユニットと連動する前記駆動載置板を移動させて、第２変位を生じることを特徴とする請求項１６に記載のダイボンダ。
【請求項１８】
前記固定子ユニットは永久磁石であり、
前記可動子ユニットはコイルであることを特徴とする請求項１６又は請求項１７のいずれかに記載のダイボンダ。
【請求項１９】
前記駆動載置板は、
接続部を有し、
前記接続部を介して、前記可撓性伝動装置と連結され、
前記駆動ユニットによって前記可撓性伝動装置を駆動して移動させると、前記可撓性伝動装置と連動する前記駆動載置板を移動させて、第１変位を生じることを特徴とする請求項１１に記載のダイボンダ。
【請求項２０】
前記第１変位は、前記第２変位と互いに平行であることを特徴とする請求項１１から請求項１９のいずれかに記載のダイボンダ。
【請求項２１】
前記測定ユニットは、光学スケールであることを特徴とする請求項１１から請求項２０のいずれかに記載のダイボンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一種の駆動装置およびダイボンダに関し、特に、高速なピックアンドプレイス、精密な位置決め駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ，以下ＬＥＤという。）の技術開発の進展が進みつつあるため、ＬＥＤは照明、信号表示など日常生活での応用分野に幅広く拡大している。また、ＬＥＤの量産においてボンディング技術の良否がＬＥＤ製品の品質に大きく影響する。言い換えると、ボンディング技術は、ＬＥＤ製品の品質にとって最も重要な技術の１つである。ＬＥＤのボンディング速度を向上させること並びにＬＥＤのボンディング良品率を向上させるには、高速、かつ精確に位置決めの特長をもつダイボンダの技術開発が、当業界の現在の解決すべき課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のダイボンダにおいて、単軸方向の変位は一般的にはリニアモーター、モーターとボールねじのバックラッシュの組み合わせまたはモーターおよび可撓性伝動装置の組み合わせのいずれかのような１つの駆動装置により、ダイボンダ用ボンディングアームの移動を駆動する。
【０００４】
駆動装置にリニアモーターを採用する特長としては、光学スケールと組み合わせられるから、高速、かつ精確に対象物の移動位置を制御することができる。よって、高精度な位置決めが求められているダイボンダに対し、リニアモーターはダイボンダの要求に相応しい。しかし、リニアモーター自身の特性が制限され、ボールねじのバックラッシュと比べて、リニアモーターの負荷できる負荷重量が低く、負荷される状態にて、より高精度な直線運動の要求に応えられないので、ボンディング加工時の移動速度が制限され、より高い生産効率が達成できない。
【０００５】
また、駆動装置にモーターとボールねじのバックラッシュの組み合わせを採用する長所としては、負荷できる負荷重量が高く、精度も高い。しかし、移動速度は、リニアモーターと比べて、モーターとボールねじのバックラッシュの組み合わせのほうが遅いため、その生産効率とリニアモーターを採用した駆動装置のダイボンダと比べれば、理想的ではない。
【０００６】
また、駆動装置にモーターと可撓性伝動装置の組み合わせを採用する特長としては、移動速度はリニアモーターまたはモーターとボールねじのバックラッシュの組み合わせを採用するダイボンダのいずれも速いものの、精度は前述した両者と比べて最も劣る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記したような従来技術の問題を鑑みて、対象物を高速かつ精確に移動できる駆動装置およびダイボンダを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の目的は、一種の駆動装置を提出することである。本発明に係る駆動装置は、駆動装置本体、第１駆動モジュール、第２駆動モジュールおよび駆動載置板を含む。駆動載置板は、駆動装置本体の一側面に取付けられ、第１駆動モジュールおよび第２駆動モジュールは、駆動装置本体に設けられる。また、第１駆動モジュールは、駆動載置板を駆動して、第１変位を生じる。第２駆動モジュールは、駆動載置板を駆動して、第２変位を生じる。第１変位の移動速度を第２変位の移動速度より速く設定する場合には、長距離の位置移動に用いる。第２変位の移動精度を第１変位の移動精度より高く設定する場合には、第１変位が所定の位置に移動した後に、短距離の微小なずれを補正するに用いる。これによって、優れた精度が得られる。
【０００９】
また、第１駆動モジュールは、駆動ユニットおよび可撓性伝動装置を含み、可撓性伝動装置は駆動ユニットによって第１変位を生じる。
【００１０】
また、駆動ユニットは、モーターである。
【００１１】
また、第１駆動モジュールは、少なくとも２本の回転軸および１つのベルトコンベヤをさらに含み、ベルトコンベヤは２本の回転軸のうちの１本に貼り付け、２本の回転軸のうちの１本は駆動ユニットに枢接して、駆動ユニットによって回転軸を駆動して回転させると、回転軸と連動するベルトコンベヤを移動させて、第１変位を生じる。
【００１２】
また、第２駆動モジュールは、リニアモーターであり、そのリニアモーターにおいて固定子ユニットおよび可動子ユニットを含み、可動子ユニットは、固定子ユニットの内側に設けられる。
【００１３】
また、可動子ユニットおよび駆動載置板と連結し、固定子ユニットより可動子ユニットを駆動して移動させると、可動子ユニットと連動する駆動載置板を移動させて、第２変位を生じる。
【００１４】
また、固定子ユニットは永久磁石であり、可動子ユニットはコイルである。
【００１５】
また、駆動載置板は、接続部を有する。その接続部を介して可撓性伝動装置と連結され、駆動ユニットによって可撓性伝動装置を駆動して移動させると、可撓性伝動装置と連動する駆動載置板を移動させて、第１変位を生じる。
【００１６】
第１変位は第２変位と互いに平行である。
【００１７】
本発明の別の目的は、一種のダイボンダを提供することである。本発明に係るダイボンダは、平台、駆動装置、ボンディングアームおよび測定ユニットを含む。駆動装置は、平台に設けられ、駆動装置本体、駆動載置板、第１駆動モジュールおよび第２駆動モジュールを含む。駆動載置板は、駆動装置本体の一側面に取付けられ、第１駆動モジュールおよび第２駆動モジュールは駆動装置本体に設けられる。第１駆動モジュールは、駆動載置板を駆動して、第１変位を生じる。第２駆動モジュールは、駆動載置板を駆動して、第２変位を生じる。ボンディングアームは、駆動載置板に設けられる。測定ユニットは、駆動装置本体の一側面に設けられ、測定ユニットは駆動載置板の変位を測定する。また、第１変位の移動速度は、第２変位の移動速度より速く、第２変位の移動精度は、第１変位の移動精度より高い。
【００１８】
また、測定ユニットは、光学スケールである。
【発明の効果】
【００１９】
前記説明した通り、本発明に係る駆動装置および異なる速度を切り換え可能なダイボンダは、以下の１つまたは複数の長所を有する。
【００２０】
イ、本発明によれば、異なる駆動モジュールにより、異なる作業速度を切り換えて、ダイボンダの位置決め精度に影響することなく、駆動装置の加速化およびダイボンダの効率を向上できる。
【００２１】
ロ、本発明によれば、異なる駆動モジュールを有するため、いずれかの１つの駆動モジュールが故障した時でも、別の駆動モジュールで作業を続けることができるから、ダイボンディング作業の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施態様に係る駆動モジュールを示す図である。
【図２】本発明の実施態様に係るダイボンダを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
前記した本発明の技術内容、特長および効果については、主に以下の参考図面に沿っての実施形態の詳細説明により明らかになろう。
【００２４】
図１に示すような本発明の実施態様に係る駆動モジュールを参照する。本実施態様において、駆動装置１００は、駆動装置本体１１０、第１駆動モジュール１２０、第２駆動モジュール１３０および駆動載置板１４０を含む。第１駆動モジュール１２０および第２駆動モジュール１３０は駆動装置本体１１０に設けられ、駆動載置板１４０は、駆動装置本体１１０の一側面に設けられる。
【００２５】
第１駆動モジュール１２０は、駆動ユニット１２２、可撓性伝動装置１２４および２本の回転軸１２６を含み、駆動ユニット１２２はモーターであってもよい。また、駆動載置板１４０は、接続部１４２を有し、その接続部１４２を介して可撓性伝動装置１２４と連結する。駆動ユニット１２２は、いずれかの１つの回転軸１２６に枢接しているため、駆動ユニット１２２によって、回転軸１２６を駆動して回転させると、回転軸１２６と連動する回転軸１２６に貼り付けられた可撓性伝動装置１２４を移動させて、駆動載置板１４０も連動して移動することにより、第１変位が生じる。
【００２６】
第２駆動モジュール１３０はリニアモーターであり、固定子ユニット１３２および可動子ユニット１３４を含む。本実施態様において、固定子ユニット１３２は、永久磁石であってもよい、可動子ユニット１３４はコイルであってもよい。駆動載置板１４０は、可動子ユニット１３４と連結する。可動子ユニット１３４に電源を供給すると、その磁界の極性の変化によって、可動子ユニット１３４および固定子ユニット１３２との間に電磁力の発生を利用して可動子ユニット１３４を連動移動させて、可動子ユニット１３４に連結された駆動載置板１４０も連動して移動することにより、第２変位が生じる。
【００２７】
特にここで注意すべきのは、可動子ユニット１３４は、コイルであり、固定子ユニット１３２は、永久磁石である。これによって、固定子ユニット１３２は、コイルの極性を変化することにより、可動子ユニット１３４を駆動させることができる。リニアモーター１３０において、固定子ユニット１３２および可動子ユニット１３４互いには磁気伝導であるから、リニアモーター１３０の負荷重量がより低くなる。また、従来のモーターと可撓性伝動装置と組み合わせる場合、可撓性伝動装置が移動している時に、ベルトの剛性が悪いので、可撓性伝動装置の位置決めが不精確である。本発明では、従来のモーターを第１駆動モジュール１２０として使用することにより、速度が速い長所を取り入れ、高速な位置決めを行うに用いる。それに加えて、リニアモーターを第２駆動モジュール１３０として使用することにより、精度を制御することができる。従って、従来のモーターおよびリニアモーターの組み合わせにより、ダイボンダの効率を向上できる。
【００２８】
図２に示すような本発明の実施態様に係るダイボンダを参照する。図１と図２によれば、本発明に係るダイボンダ１は、駆動装置１００、平台２００、ボンディングアーム３００および測定ユニット４００を含む。駆動装置１００は、平台２００に取付けられ、ボンディングアーム３００は、駆動装置１００の駆動載置板１４０に設けられることにより、駆動載置板１４０と連動して移動する。測定ユニット４００は、駆動装置本体１１０に設けられ、駆動載置板１４０の変位を測定することができる。
【００２９】
駆動載置板１４０を移動すると、同時にボンディングアーム３００も移動する。駆動装置１００が起動すると、まず、第１駆動モジュール１２０の駆動ユニット１２２より、可撓性伝動装置１２４と連動して、可撓性伝動装置１２４に連結された駆動載置板１４０およびボンディングアーム３００も連動して、第１変位が生じる。ボンディングアーム３００が第１変位を移動した後に、第１駆動モジュール１２０は、ボンディングアーム３００の駆動を中止する。中止した後には、あらかじめ組み込まれたプログラムの制御により、数マイクロ秒ないし数十秒以内に、第２駆動モジュール１３０によって、可動子ユニット１３４に連結された駆動載置板１４０を連動し、駆動載置板１４０およびボンディングアーム３００を作動させ、ボンディングアーム３００が所定位置に移動するまでに、第２変位が生じる。この第２変位は、第１変位と互いに平行しているため、２つの移動経路が互いに干渉することがない。また、ボンディングアーム３００を正確に位置決めすることができる。第１変位の移動速度は、第２変位の移動速度より速いため、ボンディングアーム３００は第１変位を移動している時に、高速な移動を行い、第２変位を移動している時に、所定位置へ精確に移動できる。さらに、リニアモーターは従来のモーターより高精度の位置決め特長を有するため、第２変位の移動精度は、第１変位の移動精度より高い。
【００３０】
以上の作動方式は、ボンディングアーム３００を効率的に移動できる長所を有する。まず、ボンディングアーム３００を第１駆動モジュール１２０により、高速、かつ大きい範囲の移動を行い、第２駆動モジュール１３０により、ボンディングアーム３００を小さい範囲、かつ精度の高い移動を行う。この場合、測定ユニット４００は、ボンディングアーム３００の変位を測定し、あらかじめ組み込まれたプログラムにより、ボンディングアーム３００の変位および所定位置の距離差に基づいて、第１駆動モジュール１２０または第２駆動モジュール１３０の両者のいずれかの１つにボンディングアーム３００の移動を駆動する。測定ユニット４００は、光学スケールであってもよい、平台２００に取付けられる光学ピックアップヘッド５００と組み合わせて、測定および位置決めを行う。光学ピックアップヘッド５００は、光学スケール４００の目盛を読み取り、ボンディングアーム３００の変位を測定する。よって、第１駆動モジュール１２０および第２駆動モジュール１３０の組み合わせて運用することにより、本発明の高効率、かつ精密な位置決めおよび移動という長所が達成できる。また、上記した第１変位および第２変位の作動方式を含み、片方向移動のほかに、往復の双方向移動で実施しても良い。特に、注意すべきのは、光学スケール４００は、平台２００に設けられ、光学ピックアップヘッド５００は、駆動装置本体１１０に設けられても良い。なお、光学スケール４００および光学ピックアップヘッド５００の位置を逆に設けられても、両者が本発明に係る測定機能を損なわれない。
【００３１】
以上に説明した通り、本発明に係る駆動装置およびダイボンダの特長は第１駆動モジュールにより、大きい範囲の移動と第２駆動モジュールにより、小さい範囲、かつ精密な移動との組み合わせことによって、ボンディングアームの移動速度を向上しつつ、従来の移動精度が維持される。
【００３２】
なお、発明を実施するための形態の項においてなした具体的な実施態様および実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、当業者は、本発明の趣旨の範囲内で添付の特許請求を変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１：ダイボンダ
１００：駆動装置
１１０：駆動装置本体
１２０：第１駆動モジュール
１２２：駆動ユニット
１２４：可撓性伝動装置
１２６：回転軸
１３０：第２駆動モジュール
１３２：固定子ユニット
１３４：可動子ユニット
１４０：駆動載置板
１４２：接続部
２００：平台
３００：ボンディングアーム
４００：測定ユニット
５００：光学ピックアップヘッド
【図１】
2011014866.tif 000003
【図２】
2011014866.tif 000004