(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤ供給及びボンディングツールであって、
ワイヤを取り付け可能な少なくとも離間した第１と第２ワイヤ取り付け構造とを有するワイヤが取り付けられる部品を保持し、前記第１ワイヤ取り付け構造と前記第２ワイヤ取り付け構造との間に第１ワイヤ軸が延びる、支持部と、
供給開口部を備えた端部分を有し、前記ワイヤ取り付け構造に取り付けられるワイヤがキャピラリーを介して供給されて前記供給開口部から延びることが可能であるキャピラリー、及び前記キャピラリーと前記供給開口部から延びるワイヤとを配置するように１つ以上の軸について前記支持部に対して前記キャピラリーを移動させるためのステージ、を含むワイヤ供給システムと、
前記ワイヤを前記取り付け構造に取り付けるために前記支持部において配置された取り付けツールと、
前記ワイヤを切断するために前記支持部において配置された切断ツールと、
前記ステージ、前記取り付けツール、及び前記切断ツールに接続された制御システムと、を備え、
前記制御システムは、
前記ステージを作動して、前記第１ワイヤ取り付け構造及び前記第２ワイヤ取り付け構造のところに存在する前記供給開口部から延びる前記ワイヤの部分で前記キャピラリーを位置合わせし、
前記ステージを作動して、前記キャピラリーをワイヤ供給路に沿って移動させ、前記ワイヤの損傷を低減するために前記ワイヤ軸と十分に同軸的である前記供給開口部から出てくる前記ワイヤを用いて、前記ワイヤを前記第１ワイヤ取り付け構造から前記第２ワイヤ取り付け構造に供給し、
前記取り付けツールを作動して、前記ワイヤを前記第１ワイヤ取り付け構造及び第２ワイヤ取り付け構造に取り付け、
前記切断ツールを作動して、前記ワイヤを切断する、ワイヤ供給及びボンディングツール。
【請求項２】
前記キャピラリーは直線状端部分を含み、
前記制御システムは、前記ステージを作動して、前記ワイヤの損傷を低減するために前記ワイヤ軸に十分に同軸的な前記直線状端部分を含む前記キャピラリーを移動させる、請求項１に記載のツール。
【請求項３】
前記部品はクリンプワイヤ取り付け構造を備え、さらに、
前記制御システムは前記ステージを作動して、前記クリンプ内へと延びる前記供給開口部から延びる前記ワイヤの部分で前記キャピラリーを位置合わせし、
前記取り付けツールは、前記クリンプを変形するために少なくとも１つのパンチを含んで、前記クリンプが前記ワイヤの部分を係合する、請求項１に記載のツール。
【請求項４】
前記ワイヤに張力をかけるためにテンショニング装置をさらに含む、請求項１に記載のツール。
【請求項５】
前記制御システムは、前記ステージを作動して、概して直線状である前記ワイヤ供給路の第１部分に沿って前記キャピラリーを前記第１ワイヤ取り付け構造から離れるように移動させ、
前記制御システムは、前記ステージを作動して、前記ワイヤ供給路の第１部分に概して垂直である前記ワイヤ供給路の第２部分において前記キャピラリーを移動させ、前記ワイヤ供給路の第２部分は前記ワイヤ供給路の第１部分よりも短い、請求項１に記載のツール。
【請求項６】
前記制御システムは、前記ステージを作動して、前記ワイヤ供給路の第２部分においてループ経路で前記キャピラリーを移動させる、請求項５に記載のツール。
【請求項７】
前記制御システムは、
前記ステージを作動して、前記第１ワイヤ取り付け構造に近接する前記供給開口部から延びる前記ワイヤの端部で前記キャピラリーを位置合わせし、
前記取り付けツールを作動して、前記第１ワイヤ取り付け構造に近接する前記ワイヤの端部を前記第１ワイヤ取り付け構造に取り付け、
前記ワイヤが前記第１ワイヤ取り付け構造に取り付けられた後、前記ステージを作動して、前記キャピラリーを前記ワイヤ供給路に沿って移動させ、前記第２ワイヤ取り付け構造に近接する前記キャピラリーから延びる前記ワイヤの部分を位置合わせし、
前記取り付けツールを作動して、前記第２ワイヤ取り付け構造に近接する前記ワイヤの部分を前記第２ワイヤ取り付け構造に取り付け、
前記切断ツールを作動して、前記供給開口部から延びる部分から、前記第２ワイヤ取り付け構造に取り付けられた前記ワイヤの部分を切断する、請求項１に記載のツール。
【請求項８】
離間した第１と第２ワイヤ取り付け構造との間に延びる第１ワイヤ軸を規定する離間した前記第１と前記第２ワイヤ取り付け構造とを有する部品にワイヤを取り付けるための方法であって、
供給開口部を有するキャピラリーを介して前記ワイヤを供給することと、
前記第１ワイヤ取り付け構造に近接する前記供給開口部から延びる前記ワイヤの第１部分を位置合わせするように前記キャピラリーを配置することと、
前記ワイヤの第１部分を前記第１ワイヤ取り付け構造に取り付けることと、
前記第１ワイヤ取り付け構造から前記第２ワイヤ取り付け構造に前記ワイヤを供給するためにワイヤ供給路に沿って前記部品に対して前記キャピラリーを移動させ、前記第２ワイヤ取り付け構造に近接する前記供給開口部から延びる前記ワイヤの第２部分を位置合わせするように前記キャピラリーを配置し、前記ワイヤの損傷を低減するために前記ワイヤは前記ワイヤ軸と十分に同軸的である前記供給開口部から出ていくことと、
前記ワイヤの第２部分を前記第２ワイヤ取り付け構造に取り付けることと、を含む方法。
【請求項９】
前記キャピラリーは直線状端部分を有し、前記キャピラリーを移動させることには、前記ワイヤの損傷を低減するために、前記キャピラリーの前記直線状端部分を前記ワイヤ軸と十分に同軸的に維持することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記キャピラリーを移動させることは、
前記ワイヤ供給路の第１且つ概して直線状の部分に沿って、前記キャピラリーを前記第１ワイヤ取り付け構造から移動させることと、
前記キャピラリーを前記ワイヤ供給路の第１部分に沿って移動させた後、前記キャピラリーを前記ワイヤ供給路の第２部分に沿って移動させて、前記第２ワイヤ取り付け構造に近接する前記ワイヤの第２部分を配し、前記ワイヤ供給路の第２部分は前記ワイヤ供給路の第１部分に概して垂直であることとを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記キャピラリーは直線状端部分を有し、前記キャピラリーを移動させることには、前記ワイヤの損傷を低減するために、前記キャピラリーの前記直線状端部分を前記ワイヤ軸と十分に同軸的に維持することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記キャピラリーを前記ワイヤ供給路の第２部分に沿って移動させることは、前記キャピラリーをループ経路に沿って移動させることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記キャピラリーを前記ワイヤ供給路の第２部分に沿って移動させることは、前記ワイヤをクリンプ取り付け構造の開口部に移動させることを含み、
前記ワイヤの第２部分を前記第２ワイヤ取り付け構造に取り付けることは、前記クリンプ取り付け構造を変形させて前記ワイヤを係合することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記キャピラリーを移動させることは、
前記キャピラリーからワイヤを供給しながら、前記キャピラリーを前記第１ワイヤ取り付け構造から前記第２ワイヤ取り付け構造に向かって移動させることと、
前記キャピラリーを前記第１ワイヤ取り付け構造から移動させた後、前記キャピラリーに対して前記ワイヤをクランプすることと、
クランプされた前記ワイヤを含む前記キャピラリーを前記第１ワイヤ取り付け構造に向かって移動させて、前記第１ワイヤ取り付け構造と前記第２ワイヤ取り付け構造との間の前記ワイヤに余長を押し出すこととを含み、
前記ワイヤの第２部分を前記第２ワイヤ取り付け構造に取り付けることは、
前記キャピラリーを移動させて前記ワイヤに余長を押し出した後、前記ワイヤを前記第２ワイヤ取り付け構造に取り付けることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
前記ワイヤをモニタリングして前記ワイヤにおける被覆されていない領域の場所を特定することと、
特定された前記ワイヤにおける被覆されていない領域の場所に応じて、前記キャピラリーに対する前記ワイヤの位置を調整することとをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１６】
前記ツールは、前記ワイヤにおける被覆されていない領域の場所を特定するモニターをさらに含み、
前記制御システムは前記モニターに接続され、前記キャピラリーに対する前記ワイヤの位置を、特定された前記ワイヤにおける被覆されていない領域の場所に応じて調整する、請求項１に記載のツール。
【請求項１７】
前記部品に対して前記キャピラリーを移動させることは、前記キャピラリーと前記部品とを移動させることを含む、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、精密部品の製造に用いられるワイヤボンディングシステムに関する。本発明の一実施形態は、携帯電話に組み込まれるものなどのカメラレンズサスペンションの製造に用いられるワイヤ供給及び取り付けシステムである。
【背景技術】
【０００２】
小型部品、精密部品、及びその他の部品は、それらの部品の部分に取り付けられる、或いはボンディングされるワイヤを含むことがある。ワイヤボンドシステムとして既知でもある、製造ツーリング又はシステムはワイヤを部品に取り付けるために用いられ得る。
【０００３】
例として、特許文献１は、４つの形状記憶合金（shape memory alloy、SMA）アクチュエータワイヤによって静止型支持組立体に連結された可動組立体を有する、カメラレンズ光学画像安定化(optical image stabilization、OIS)サスペンションシステムを開示している。各ＳＭＡアクチュエータワイヤは、一端で支持組立体上のクリンプに取り付けられ、対向端で可動組立体上のクリンプに取り付けられる。比較的小型のＯＩＳサスペンションシステム、アクチュエータワイヤが取り付けられるべき精密性、ワイヤの比較的弱い又は影響を受けやすい特性などの要因から、これらのタイプのサスペンションシステムを効率的に製造することは困難であり得る。
【０００４】
ワイヤが取り付けられた製品を製造するための改善されたシステムや方法は継続的に必要とされている。特に、精密部品に精密且つ確実なワイヤの取り付けが可能なそうしたシステムや方法が必要性とされている。効率的な大量製造を可能にするこれらの許容性のあるシステムや方法は特に望ましいものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際出願公開第２０１４／０８３３１８号
【発明の概要】
【０００６】
本発明の実施形態は、第１及び第２の離間したワイヤ取り付け構造を有するタイプの精密部品に、ワイヤを精密且つ確実に取り付けることが可能である、ワイヤ供給及びボンディングツール並びに方法を含む。該方法の実施形態は、供給開口部を備えた端部分を有するキャピラリーを介してワイヤを供給することと、第１ワイヤ取り付け構造に近接する供給開口部から延びるワイヤの第１部分を配するようにキャピラリーを位置合わせすることを含む。ワイヤの第１部分は第１ワイヤ取り付け構造に取り付けられる。キャピラリーは、ワイヤ供給路に沿って部品に対して移動され、第１ワイヤ取り付け構造から第２ワイヤ取り付け構造にワイヤを供給し、且つ第２ワイヤ取り付け構造に近接する供給開口部から延びるワイヤの第２部分を配するようにキャピラリーを位置合わせする。ワイヤの第２部分は第２ワイヤ取り付け構造に取り付けられる。ワイヤは、第２ワイヤ取り付け構造に取り付けられた後、供給部から切断されることができる。
【０００７】
実施形態において、部品ワイヤ取り付け構造はクリンプであり得、ワイヤはクリンプを変形させることによって取り付けられることができる。本方法の他の実施形態は、キャピラリーに対してワイヤをクランプし開放することを含む。本方法のさらに他の実施形態は、ワイヤに張力をかけることを含む。さらに他の実施形態において、キャピラリーは直線状端部分を有し、ワイヤへの損傷を低減するために、第１取り付け構造と第２取り付け構造との間に延びるワイヤの軸と十分に同軸的である直線状端部分を保持しながら、移動される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態におけるワイヤボンディングツールの図である。
【図２】図２は、図１に示されるツールのワイヤクランプ組立体の詳細図である。
【図３】図３は、ワイヤが取り付けられる部品を伴う、図１に示される台座の詳細上面図である。
【図４】図４は、図１に示されるワイヤボンディングツールのクリンプパンチ及び切断ツールの詳細図である。
【図５】図５は、図１のツールによってワイヤをボンディングすることができる部品の部分、及びツールによって用いられるワイヤ供給路の模式図である。
【図６ａ】図６ａは、図１に示されるツールの部分の模式図であり、ワイヤを部品にボンディングするためにツールによって行われる操作のシーケンスを示す。
【図６ｂ】図６ｂは、図１に示されるツールの部分の模式図であり、ワイヤを部品にボンディングするためにツールによって行われる操作のシーケンスを示す。
【図６ｃ】図６ｃは、図１に示されるツールの部分の模式図であり、ワイヤを部品にボンディングするためにツールによって行われる操作のシーケンスを示す。
【図６ｄ】図６ｄは、図１に示されるツールの部分の模式図であり、ワイヤを部品にボンディングするためにツールによって行われる操作のシーケンスを示す。
【図６ｅ】図６ｅは、図１に示されるツールの部分の模式図であり、ワイヤを部品にボンディングするためにツールによって行われる操作のシーケンスを示す。
【図６ｆ】図６ｆは、図１に示されるツールの部分の模式図であり、ワイヤを部品にボンディングするためにツールによって行われる操作のシーケンスを示す。
【図６ｇ】図６ｇは、図１に示されるツールの部分の模式図であり、ワイヤを部品にボンディングするためにツールによって行われる操作のシーケンスを示す。
【図６ｈ】図６ｈは、図１に示されるツールの部分の模式図であり、ワイヤを部品にボンディングするためにツールによって行われる操作のシーケンスを示す。
【図６ｉ】図６ｉは、図１に示されるツールの部分の模式図であり、ワイヤを部品にボンディングするためにツールによって行われる操作のシーケンスを示す。
【図６ｊ】図６ｊは、図１に示されるツールの部分の模式図であり、ワイヤを部品にボンディングするためにツールによって行われる操作のシーケンスを示す。
【図６ｋ】図６ｋは、図１に示されるツールの部分の模式図であり、ワイヤを部品にボンディングするためにツールによって行われる操作のシーケンスを示す。
【図６ｌ】図６ｌは、図１に示されるツールの部分の模式図であり、ワイヤを部品にボンディングするためにツールによって行われる操作のシーケンスを示す。
【図６ｍ】図６ｍは、図１に示されるツールの部分の模式図であり、ワイヤを部品にボンディングするためにツールによって行われる操作のシーケンスを示す。
【図６ｎ】図６ｎは、図１に示されるツールの部分の模式図であり、ワイヤを部品にボンディングするためにツールによって行われる操作のシーケンスを示す。
【図７】図７は、本発明の実施形態における部分クランプの図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態におけるキャピラリー検査システムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態におけるワイヤ供給及びボンディングツール１０は、図１〜図３に関して概して記載される。図に示されるように、ツール１０は、ベース１１と、１つ以上のワイヤがツールによってボンディングされる部品１４（例えばカメラレンズ光学画像安定化（OIS）組立体）を保持するための台座１２などの支持部とを含む。ワイヤクランプ組立体１６は、ベース１１に載置され、ステージ１８などのアクチュエータによってベース１１に対して駆動される。ワイヤクランプ組立体１６は、ベース２０と、キャピラリー２４を保持するためのクランプ２２とを含む。キャピラリー２４は、その遠位端部に供給開口部２８を備えた端部分２６を有する管状構造である。図２に示される実施形態を含む実施形態において、端部分２６は直線状である。他の実施形態において、端部分２６は非直線状である（例えば、湾曲され得る）。図の実施形態において、キャピラリー２４の長さ全体が直線状である。ワイヤクランプ組立体１６はまた、ルビーワイヤガイド３４とワイヤクランプ３６とをも含む。部品１４に取り付けられるワイヤ３２は、スプールなどの供給部３０から供給される。実施形態において、供給部３０はモーターによって駆動される（図１には示されず）。ワイヤ３２は、供給部３０からテンショニング機構３３を介し、光学マイクロメーター３５を経由してワイヤクランプ組立体１６へと延びる。ワイヤクランプ組立体１６において、ワイヤは、ルビーワイヤガイド３４及びクランプ３６を介して延びて、キャピラリー２４の近位端部に入る。ワイヤ３２は、キャピラリー２４を介して延び、供給開口部２８を出る。ステージ１８は、１つ以上の軸について、台座１２に対してワイヤクランプ組立体１６を移動させて、ワイヤがボンディングされる部品１４の構造に対して、キャピラリー及び供給開口部２８から延びるワイヤ３２を位置合わせする。実施形態において、ステージ１８は、ｘ、ｙ、ｚ、及びθ軸に対してキャピラリーを移動させる（つまり４つの自由度）。キャピラリークランプ２２は、キャピラリー２４を損傷した場合に該キャピラリーを簡便に取り替えることを可能にする。ワイヤクランプ３６はベース部材３７及び可動部材３９を含む。アクチュエータ（ソレノイドなど、図示せず）は、ワイヤをキャピラリー２４に供給可能である開放位置と、キャピラリーに対してワイヤの動きを抑制するクランプ位置との間で、べース部材３７に対して可動部材３９を駆動する。
【００１０】
ツール１０はまた、ワイヤ３２を部品１４に取り付けるために台座１２に対して配置された１つ以上の取り付けツールも含む。以下により詳細に記載される実施形態において、ツール１０は、変形可能クリンプ取り付け構造を備えた部品１４にワイヤ３２を取り付けるために用いられる。ゆえに、そして図４に示されるように、本発明の実施形態は、クリンプ取り付け構造を変形するように作動される第１クリンプパンチ４０及び第２クリンプパンチ４１を含んで、その構造がワイヤ３２と係合する。本発明の他の実施形態（図示せず）は、部品のボンディング領域などの取り付け構造にワイヤを取り付けるために、例えばはんだ、溶接、及び導電接着剤供給ツールなどの他のタイプの取り付けツールを含む。また、ツール１０は、（例えば、供給開口部２８と部品１４のワイヤ取り付け構造との間の場所に）ワイヤ３２を切断するために台座１２に対して配置された、鋭利なエッジを有するパンチなどの切断ツール４４も含む（図４に示される）。図１に示されるように、ツール１０の図示実施形態において、第１クリンプパンチ４０及び第２クリンプパンチ４１並びに切断ツール４４は、モーター５０によって駆動されるシャフト４８に取り付けられたカム４６によって、往復して駆動又は作動される。図示される実施形態において、台座１２は、ベース１１に対して台座を移動させるアクチュエータ６０に載置される。実施形態において、アクチュエータ６０は、台座１２を回転させるロータリーインデックステーブルである。他の実施形態において（図示せず）、アクチュエータ６０は他の形態をとり得る。
【００１１】
図７に示されるように、ツール１０の実施形態は、クリンプパンチ４０、４１及び切断ツール４４とともにダイセットに組み込まれた部分クランプ１００’も含む。図示される実施形態において、クランプ１００’は、ベース１０４’から延びる４つのクランプパッド１０２’を有する。クランプパッド１０２’は、台座１２に配置された部品１４を係合するように構成及び配置される。部分クランプ１００’は、実施形態においてカム４６によって往復して駆動又は作動される。
【００１２】
図１に概して示される制御システム６６は、ステージ１８、ワイヤ供給モーター、マイクロメーター３５、ワイヤクランプアクチュエータ、モーター５０、及びアクチュエータ６０に接続される。制御システム６６は実施形態においてプログラム制御装置である。以下により詳細に記載されるように、ツール１０の運転時に、制御システム６６は実施形態において、（１）ステージ１８を作動して、部品１４のワイヤ取り付け構造のところに存在する供給開口部２８から延びるワイヤ３２の部分に関してキャピラリー２４を位置合わせし、（２）ステージ１８を作動して、部品１４の取り付け構造間のワイヤ供給路に沿ってキャピラリー２４を移動させ、（３）モーター５０を作動して、パンチ４０及び４１を駆動し、（４）モーター５０を作動して、切断ツール４４を駆動し、（５）ワイヤ供給モーターを作動して、供給部３０からワイヤを送り出す又は供給し、（６）ワイヤクランプ３６を作動して、クランプ組立体１６に対して（したがってキャピラリー２４に対して）ワイヤ３２をクランプし、（７）モーター５０を作動して、部分クランプ１００’を駆動する。
【００１３】
実施形態において、マイクロメーター３５は、マイクロメーターを通過して供給されるワイヤ３２に関して制御システム６６に情報を提供し、制御システムは、該情報をワイヤ供給運転を能動的に調整及び制御するために用いることができる。例として、本発明の一部の実施形態は、ワイヤが部品１４に取り付けられる場所に離間した被覆されていない領域を有する、被覆ワイヤとともに用いられるとよい。そうした実施形態において、マイクロメーター３５は、被覆されていないワイヤ領域の場所を表す情報を提供するために用いられるとよい。他の実施形態は、供給部３０から供給されるワイヤ３２を表す情報を提供するための、他のタイプのマイクロメーター又は他の構造を含む。実施形態において、ワイヤ供給モーターは、モーター又は供給部３０の作動量を表す情報を制御システム６６に提供するためにエンコーダを備えたステッピングモーターであるとよい。
【００１４】
テンショニング機構３３は、錘付き振り子又はダンサーアーム５１及びロータリー位置センサー５２を含むとよい。位置センサー５２は制御システム６６と接続され、ダンサーアーム５１の位置を表す情報を提供する。ワイヤガイド５３は、ロータリーベアリングによってダンサーアーム５１の端部に取り付けられる。図１に例として示されるように、ワイヤ３２は、供給部３０とクランプ組立体１６との間でワイヤガイド５３を経由して経路をとり、ダンサーアーム５１及びワイヤガイドは、位置センサー５２の回転軸に対して下死点から変位される。ダンサーアーム５１及びワイヤガイド５３の重量がワイヤ３２に張力を与える。ロータリー位置センサー５２は、ダンサーアーム５１の位置に関して制御システム６６に情報を提供し、制御システムが、ワイヤ３２に所望する張力量を与える位置でダンサーアームを保持することを可能にする（例えば、ダンサーアーム位置を概して一定に保持することで、ワイヤに一定の張力が与えられる）。
【００１５】
実施形態において、ツール１０は、特許文献１に概して記載されるものなどのカメラレンズ光学画像安定化（ＯＩＳ）システムのアクチュエータの形態である部品１４に、形状記憶合金（例えばニチノール）ワイヤ３２を取り付けるように構成される。図３に例えば示されるように、アクチュエータ部品１４は、第１又は静止部材７０と第２又は可動部材７２とを備えた、四辺をもつ、概して四角形状の部材である。部品１４の各側部には、静止部材７０上にクリンプ７４の形態である第１ワイヤ取り付け構造と、可動部材７２上にクリンプ７６の形態である第２ワイヤ取り付け構造とを含む。ツール１０は、部品１４の各側部のクリンプ７４とクリンプ７６との間でワイヤ３２の部分を取り付ける。
【００１６】
図５は、部品１４の一方側における、静止部材７０及びクリンプ７４、並びに可動部材７２及びクリンプ７６の部分の模式的図である。クリンプ７４とクリンプ７６との間に延び、クリンプ７４及び７６によって部品１４に取り付けられたワイヤ３２の部分の位置に対応するワイヤ軸８０が示されている。以下により詳細に記載されるように、取り付け工程時に、キャピラリー２４の供給開口部２８から延びるワイヤ３２の端部（図５には示されず）が存在して、クリンプ７６などの第１取り付け構造に取り付けられる。そしてキャピラリー２４は供給路８２に沿って駆動されて、クリンプ７６からクリンプ７４などの第２ワイヤ取り付け構造にワイヤを供給する。このワイヤ供給運転時に、キャピラリー２４の端部分２６は、ワイヤ３２を損傷することを防止、最小化、又は少なくとも低減するために、ワイヤ軸８０と十分に同軸的である供給開口部２８からワイヤ３２を出す方向に保持される。図示される実施形態では例えば、キャピラリー２４の直線状端部分２６（及び直線である場合キャピラリーの長さ全体）は、ワイヤ３２を損傷することを防止、最小化、又は少なくとも低減するためにワイヤ軸８０と十分に同軸的である方向に保持される。実施形態（図５には図示されず）において、ワイヤ供給路はワイヤ軸８０と同軸であり得る。図５に示されるものなどの他の実施形態において、ワイヤ供給路８２は、ワイヤ軸８０と同軸でない、少なくとも部分を有する。図示されるように、ワイヤ供給路８２は、クリンプ７６から、クリンプ７６と対向するクリンプ７４の位置へ、且つクリンプ７４の外側へ、ワイヤ３２を供給する第１部分８４と、クリンプ７４内にワイヤを移動させる第２部分８６とを含む。第１経路部分８４は、キャピラリー２４（及び任意的にツール１０の他の部品）とクリンプ７４との間のゆとり（クリアランス）を確保するようにワイヤ軸８０に対する角度と方向とを有する。実施形態において、供給路８２の第１部分８４とワイヤ経路８０との間の角度は、供給工程時にワイヤ３２への損傷を防止、最小化、又は少なくとも低減するために比較的小さいものである。ワイヤ供給路８２の第２部分８６は、第１経路部分８４の長さに対して比較的短く、ワイヤ３２がクリンプ７４内に移動され、クリンプの変形によって係合されることができる。図示される実施形態において、第１経路部分８４は直線状であり、第２経路部分８６は概して直線状で、第１経路部分に対して垂直である。図示される実施形態において、キャピラリー２４の端部分２６は、キャピラリーがワイヤ供給路８２に沿って移動するとき、概してワイヤ軸８０に沿って方向づけられる。他の実施形態において、遠位端部分２６は、キャピラリーが第１経路部分８４に沿って駆動されるとき、概して第１経路部分８４に沿って方向づけられる。さらに他の実施形態は、ツール１０の運転時にワイヤ３２への損傷を防止、最小化、又は少なくとも低減する目的で、他のワイヤ供給路やキャピラリー２４の遠位端部分２６の方向を含む。例として、他の実施形態において（例えば図６ｇに示されるように）、第２経路部分８６は、クリンプ７４の外側の場所から、開放クリンプの上部、そして開放クリンプ内への、ループ経路である。
【００１７】
図６ａ〜図６ｎはツール１０の運転の実施形態を示す。台座１２とアクチュエータ６０とは、台座にアクセスするために、その運転位置から、クランプ組立体１６やステージ１８などのツール１０の他の部品に対して後退する。ワイヤのない部品１４は、（例えば、図６ａ〜図６ｎに示される実施形態ではクランプ１００によって）台座１２に配置されクランプされる。そして台座１２とアクチュエータ６０とは、ワイヤ３２の部分が取り付けられる運転位置に戻される。設定運転時に、ワイヤ３２は供給部３０からキャピラリー２４に供給され、規定量のワイヤがキャピラリー２４の供給開口部２８を超えて露出される。図７に関して記載されるものなどの部分クランプ１００’を有する他の実施形態において、部品１４を含む台座１２はクランプされてない状態の運転位置に戻り、モーター５０が作動されて部分クランプを移動させ、部品と係合させることで、台座上に部品を固定する。これらの実施形態において、部分クランプ１００’は以下に記載されるワイヤ供給及び取り付け工程にわたって部品１４と係合状態を保ち、工程終了後、モーター５０が作動されて部品から部分クランプを引き込んだ後、台座及びワイヤが取り付けられた部分が運転位置から後退位置に移動される。
【００１８】
図６ａは、２つの未成形クリンプ７４及び７６を有する部品１４の第１側部と、クリンプから離間した位置で、キャピラリー２４の供給開口部２８から延びるワイヤ３２の端部を備えた第１位置又は原位置のワイヤクランプ組立体１６とともに、第１位置及び方向の台座１２を示す。ワイヤクランプ３６によってワイヤクランプ組立体１６に対してクランプされたワイヤ３２により、図６ｂ及び図６ｃに示されるように、ワイヤクランプ組立体１６は、図６ａに示される位置から、キャピラリー２４がクリンプ７６内にワイヤ３２の端部を存在させる位置まで、部品１４に対して駆動される。実施形態において、ワイヤ供給モーターは、クランプ組立体１６のこの動作時に作動されて、ソース３０とワイヤクランプ３６との間でワイヤ３２における所望の張力を維持しながら、ソース３０からワイヤを送り出す。そして、図６ｄ及び図６ｅに示されるように、第１クリンプパンチ４０が作動されてクリンプ７６を変形し、クリンプをワイヤ３２に係合させて取り付ける。
【００１９】
ワイヤ３２がクリンプ７６に取り付けられた後、ワイヤクランプ３６は作動されてワイヤ３２を開放し、ワイヤクランプ組立体１６は、図６ｆ及び図６ｇに示されるように、クリンプ７６に対して駆動されて、ワイヤをキャピラリー２４から露出させてワイヤ供給路に沿って供給し（例えば図５に示される経路８２など）、ワイヤをクリンプ７４内に位置合わせする。この供給運転時に露出されるワイヤ３２の量は、クリンプ７４とクリンプ７６との間の空間や、クリンプ同士間のワイヤの部分で望まれる任意の量の余長又は「湾曲」によって決定される。その後ワイヤクランプ３６が作動されてワイヤ３２をクランプし、クランプ組立体１６が作動されて、クリンプ７６とクリンプ７４との間のワイヤに所望量の余長を押し出すために、キャピラリー２４をクリンプ７６に向かって移動させる。この運転時に、キャピラリー２４とワイヤ３２との間の係合は、所望の余長がクリンプ７６とクリンプ７４との間に配されることを確実にするように利用される（すなわち、ワイヤクランプ３６とキャピラリーの近位端部との間に配されない）。上述の手順によって、ワイヤ３２が開放クリンプ７４に適切に配されて張力がかけられた後、図６ｈに示されるように、第２クリンプパンチ４１が作動されてクリンプ７４を変形し、クリンプ７４をワイヤ３２に係合させ取り付ける。
【００２０】
ワイヤが両クリンプ７６及び７４に取り付けられると、ワイヤクランプ３６は作動されてワイヤ３２を開放する。その後ワイヤクランプ組立体１６は、ワイヤ３２の切断を可能にし、且つ部品１４の次の側部の第１クリンプに配される所望の長さのワイヤをキャピラリー２４から送り出すために十分な距離だけ、クリンプ７４から駆動されて離される。そしてワイヤクランプ３６は作動されてワイヤ３２をワイヤクランプ組立体１６にクランプし、次に、図６ｉに示されるように、切断ツール４４が作動されてクリンプ７４と供給開口部２８との間のワイヤを切断する。次の取り付けシーケンスのための適切な量の露出ワイヤが供給開口部２８から延びる。パンチ４０及び４１と切断ツール４４とは、図６ｊ及び図６ｋに示されるように図示される実施形態において、引き込まれ、ワイヤクランプ組立体１６は、図６ｌに示されるように、作動されて原位置に戻る。他の実施形態において、ワイヤを切断可能にするのに十分な長さのワイヤ３２が、図６ｆ及び図６ｇに関して記載されたワイヤ送り出し及び供給ステップ時に送り出される、又は供給される。（１）ワイヤクランプ３６を作動してワイヤ３２を開放すること、（２）ワイヤクランプ組立体１６をクリンプ７４から駆動して、切断ステップを可能にするように追加及び所望の長さのワイヤを得ること、並びに（３）図６ｉに関して上述されるように、ワイヤクランプを作動してワイヤをクランプすることを含むステップは、この手法によって省略されて、ワイヤリング組み立てサイクル時間の向上を図ることができる。
【００２１】
部品１４の第１側部のクリンプ７４及び７６にワイヤ３２の部分が取り付けられた後、図６ｍ及び図６ｎに示されるように、アクチュエータ６０が作動されて台座１２を回転し（例えば９０度）、クリンプ７４及び７６を有する部品１４の他の（例えば第２の）側部をワイヤクランプ組立体１６に対して配置する。図６ａ〜図６ｌに関して記載され図示される工程が繰り返されて、部品１４の第２側部のクリンプ７４及び７６にワイヤ３２の第２部分を取り付ける。その後上述され図示された工程が繰り返されて、部品１４の第３側部と第４側部とのクリンプ７４及び７６にワイヤ３２の部分を取り付ける。台座１２とアクチュエータ６０とは、その運転位置から、クランプ組立体１６及びステージ１８に対して後退され、取り付けられたワイヤ３２の部分を含む部品１４は台座１２から取り除かれるとよい。上述され図示された工程は、他の部品１４において繰り返されるとよい。
【００２２】
図８は、ツール１０とともに用いられ得るキャピラリー検査システム１５０の図である。図示されるように、検査システム１５０は、画像処理部１５４に連結されたカメラ１５２などの１つ以上の撮影装置を含む。画像処理部１５４はハードウエア及び／又はソフトウエアベースであるとよく、制御システム６６に含まれ得る。２４などのキャピラリーは精巧なツーリング部品であり、（例えば操作者の取扱いによって）ツール１０運転時に損傷され得る。キャピラリー２４にはまた製造公差がある。検査システム１５０は、損傷した、位置ずれした、又は公差外のキャピラリー２４を特定するために用いられ得る。ツール設定工程時に、所望のキャピラリー２４の形状、公差、並びに他の特性及び特徴を再現する硬質で正確な治具（図示せず）がワイヤクランプ組立体１６に載置される。キャピラリー設定治具はカメラ１５２によって撮影され、画像は画像処理部１５４によって受信され、基準フレームワークとして用いられる。基準フレームワークが構築された後、キャピラリー設定治具が取り除かれ、キャピラリー２４はワイヤクランプ組立体１６に配置される。キャピラリー２４の設置後でツール１０の運転前に、及び／又はツールの運転時に定期的に、（これもカメラ１５２によって生成された）キャピラリーの画像が処理部１５４によって処理及び評価される（例えば基準フレームワークと比較される）。所定のしきい値内のタイプ及び／又は程度のキャピラリーのばらつきが特定される場合（例えば、供給開口部２８の位置が所望の位置からわずかに位置ずれ又は誤配置されている場合）、制御システム６６はワイヤ取り付け工程時にばらつきを補うことができる。特定されたキャピラリーのばらつきが、所定のしきい値を超えるタイプ及び／又は量である場合、画像処理部又は制御システム６６は操作者にアラートを発信することができる。こうして操作者は適切な行動を取ることができる。
【００２３】
ワイヤボンディングツール及び関連方法は、多くの優位性を提供するものである。ＯＩＳ部品に取り付けられたＳＭＡワイヤなどのワイヤは、（例えば、ワイヤを部品にボンディングするときに）比較的弱く、損傷を受けやすいものである。ボンディング又はワイヤを用いる他の工程時にキャピラリー内にワイヤを支持することで、ワイヤへの損傷を防止、最小化、又は少なくとも低減することができる。非限定的一例として、一部の実施形態において、１４などのＯＩＳ部品に取り付けられたニチノールワイヤ３２は直径約２７〜２９μｍ（外被を含む）である。これらの実施形態において、ステンレス鋼の、内径約３８μｍを有するキャピラリー２４の使用は、上述のような有利性を提供すると考えられる。他の実施形態では、他の寸法のキャピラリーやワイヤが用いられる。キャピラリー２４は、ポリマーなどの他の材料から形成されることもできる。同軸的に、又は同軸に対して比較的小さい角度で、キャピラリーからワイヤを供給することで、ワイヤを操作可能にしながら、ワイヤに対する損傷を抑える。ツールは、ワイヤ取り付け工程の効率を向上することに加えて、取り付け工程の速度、つまりボリュームを増大することを可能にする。
【００２４】
本発明は、好ましい実施形態に関して記載されているが、当業者は、本発明の趣旨や範囲から外れることなく形態や詳細において変更が行われることを認識する。
【００２５】
例えば、他の実施形態において、１つ以上のワイヤの部分が、異なるワイヤリング・組み立てツールによって（例えば、単一の取り付けツールに対して部品を回転させることの代わりに、異なるステーションにおいて）部品に取り付けられ得る。そうした各ワイヤリング・組立体ツールは、ワイヤの部分を部品の一側部に取り付けることに用途特定され得、部品はツール間で移動されてもよい。ワイヤの部分がそうした異なるツールにおいて取り付けられる方法は、上述の方法と同じ又は同様であり得る。
【００２６】
また、異なるワイヤ供給、クランプ、及び／又はテンショニング構造が適用されてもよい。例えば、クランプ３６は、速度向上のために圧電又はマイクロモーターアクチュエータによって作動されるとよい。図１に関して記載された実施形態において、テンショニング機構によって与えられるワイヤ張力は、クランプ組立体、クリンプ、又は他の取り付け構造によって固定されたワイヤの部分に関して、主にワイヤリング工程にわたって維持される。固定機能は、クランプ組立体とクリンプとの間で一定期間ごとに切り替えられる。ワイヤがクリンプによって十分に保持されず、クランプが開放される状態のとき、ワイヤ張力により、キャピラリーを介してキャピラリーから（つまり、供給開口部とは反対の、離れた方向に）ワイヤが抜きとられ得る。このタイプの「脱落ワイヤ」の状況は、ワイヤがキャピラリーに再度通されて、関連する設定工程が完了する間、ツールの停止時間を生じさせる。本発明の実施形態は、そうした脱落ワイヤ状況を削減するワイヤ保持機構を組み込む。例えば、実施形態は、ワイヤを完全に開放しないスリップクラッチ、ローラー、及び／又は他の機構を含む。そうした一機構では、スリップ張力しきい値を厳密に制御することで、ワイヤが一方向（つまり供給方向）にスリップ可能であるが、他方向にはスリップ不可能であるとよい。他の機構では、ワイヤを保持するためのローラーコンタクトと、ワイヤスリップを選択的に制御するための標的スリップクラッチ設定とが用いられる。ワイヤを送り出すために（例えば、制御システムと接続されたモータ−を備えた）駆動ローラーを用いる実施形態には所定の有利性がある。同じローラーが、キャピラリー通し工程を自動化し、損傷の可能性がある任意のワイヤを除き、被覆されていないワイヤ領域の位置を合わせることで初期設定を簡易にするために用いられるとよい。ワイヤ取り付け工程における所定のステップは、図１に関して記載される実施形態による、クランプ外し、移動（translate）、再クランプ、移動工程の代わりに、更なるワイヤを送り出すことでより効率的に行われ得る。
【００２７】
図１に関して記載される実施形態によるワイヤ供給は、相対的に固定化された部品に対してクランプ組立体（及びキャピラリー）をｘ、ｙ、ｚ及びθ軸（例えば４自由度）に対して移動させることで行われる（部品の異なる側部を提示する作動台座による部品の回転以外）。同じ又は類似の相対的ワイヤ供給（例えばワイヤ供給路）が、部品の移動によって一部又はすべての自由度の動きを与えることで行われることができる。例えば、実施形態においてツールは、ｘ軸及びｙ軸に対して変位するクランプ組立体と、z軸及びθ軸においてアクチュエータによって駆動される台座とともに構成される。上述されるもののようなワイヤ供給路は、クランプ組立体と部品との動作の種々の組合せによって得られる（例えば、クランプ組立体の代わりの台座は、z軸及びθ軸に対する比較的小さい範囲の動作を介して駆動され得る）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図６ｅ】
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【図６ｆ】
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【図６ｇ】
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【図６ｈ】
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【図６ｉ】
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【図６ｊ】
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【図６ｋ】
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【図６ｌ】
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【図６ｍ】
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【図６ｎ】
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【図７】
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【図８】
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