(57)【要約】【課題】アクチュエータ及びボンディング装置において、任意の位置により高速に移動することを可能にすることである。【解決手段】ボンディングヘッド等が搭載される回転体１６は、その両側面に配置される直進駆動軸４０，４２との間が金属ベルト２２，２４，２６，２８を用いて連結される。駆動軸４０，４２はそれぞれリニアモータにより直進駆動され、駆動軸４０，４２の組合せ運動が金属ベルト２２，２４，２６，２８を介して回転体１６に伝達される。１組の駆動軸４２，４０のＹ軸に沿った直進移動ｙ1，ｙ2の方向、その大きさにより、回転体１６は、Ｙ軸に沿った直進Ｙだけを行うこともでき、Ｚ軸周りの回転θだけを行うこともでき、また直進Ｙと回転θとを組み合わせた移動を行うこともできる。【選択図】図４
2005218202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の直進軸に沿って直進及び回転可能な回転体と、
回転体の両側に配置され直進軸に沿ってそれぞれ移動可能な１組の左右直進部材と、
１組の左右直進部材をそれぞれ駆動する駆動部と、
左右直進部材と回転体とを連結し、左右直進部材の組合せ運動を回転体に伝達する伝達部と、
を備えることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
ボンディング対象に対しボンディングを行うボンディングヘッドを含み、所定の直進軸に沿って直進及び回転可能な回転体と、
回転体の両側に配置され直進軸に沿ってそれぞれ移動可能な１組の左右直進部材と、
１組の左右直進部材をそれぞれ駆動する駆動部と、
左右直進部材と回転体とを連結し、左右直進部材の組合せ運動を回転体に伝達する伝達部と、
を備えることを特徴とするボンディング装置。
【請求項３】
請求項２に記載のボンディング装置において、
伝達部は、
左移動部材の直進軸に沿った前方部と回転体の左側面とを接続する左前方接続部材と、
左移動部材の直進軸に沿った後方部と回転体の左側面とを接続する左後方接続部材と、
右移動部材の直進軸に沿った前方部と回転体の右側面とを接続する右前方接続部材と、
右移動部材の直進軸に沿った後方部と回転体の右側面とを接続する右後方接続部材と、
を含むことを特徴とするボンディング装置。
【請求項４】
請求項２に記載のボンディング装置において、
伝達部は、回転体の側面に沿ってＵ字巻きされ、その中心部分が回転体に固定される１組の前方後方Ｕ字巻部材であって、各端部が左直進部材の直進軸に沿った前方部と右直進部材の直進軸に沿った前方部とにそれぞれ固定される前方Ｕ字巻部材と、各端部が左直進部材の直進軸に沿った後方部と右直進部材の直進軸に沿った後方部とにそれぞれ固定される後方Ｕ字巻部材とを含むことを特徴とするボンディング装置。
【請求項５】
請求項２に記載のボンディング装置において、
伝達部は、回転体の側面に沿ってアルファ巻きされ、その中心部分が回転体に固定される１組の左右アルファ巻部材であって、各端部が左直進部材の直進軸に沿った前方部と後方部とにそれぞれ固定される左アルファ巻部材と、各端部が右直進部材の直進軸に沿った前方部と後方部とにそれぞれ固定される右アルファ巻部材とを含むことを特徴とするボンディング装置。
【請求項６】
請求項３乃至請求項５のいずれか１に記載のボンディング装置において、
伝達部は、複数のベルトで構成されることを特徴とするボンディング装置。
【請求項７】
請求項３乃至請求項５のいずれか１に記載のボンディング装置において、
伝達部は、複数のワイヤで構成されることを特徴とするボンディング装置。
【請求項８】
請求項２に記載のボンディング装置において、
回転体は、左右直進部材の組合せ運動の伝達を受ける両側部分の間の距離が回転体の回転によって変化しないことを特徴とするボンディング装置。
【請求項９】
請求項８に記載のボンディング装置において、
回転体の両側部分の間の距離が回転により変化しない部分は、円形の一部であることを特徴とするボンディング装置。
【請求項１０】
請求項８に記載のボンディング装置において、
回転体の両側部分の間の距離が回転により変化しない部分は、図形回転軸を共通にして向かい合う２つの扇形状の一部であることを特徴とするボンディング装置。
【請求項１１】
請求項３乃至請求項５のいずれか１に記載のボンディング装置において、
回転体は、左右直進部材により案内されることを特徴とするボンディング装置。
【請求項１２】
請求項１に記載のボンディング装置において、
左右直進部材及び回転体の少なくとも一方は、流体圧支持機構により支持されることを特徴とするボンディング装置。
【請求項１３】
請求項２に記載のボンディング装置において、
駆動部は、１組の左右リニアモータであることを特徴とするボンディング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアクチュエータ及びボンディング装置に係り、特に対象物を任意の位置に移動させるアクチュエータ及びボンディング作業を行うボンディング部を任意の位置に移動させる移動機構を備えるボンディング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤボンダーやダイボンダー等のボンディング装置は、ボンディングヘッド部先端に取り付けられたボンディングツールを平面内の任意の位置に移動させてボンディング作業を行う。これらのボンディング装置の多くは、特許文献１に示されるように、Ｘ方向にのみ移動可能なＸテーブルと、Ｙ方向にのみ移動可能なＹテーブルとを積層したいわゆるＸＹテーブルと、さらにそれぞれを駆動する駆動源を備えている。ここでボンディングヘッド部をＸＹテーブル上に搭載し、駆動源によりＸＹテーブルを駆動することで、ボンディングツールをＸＹ平面の任意の位置に移動させることができる。
【０００３】
また、特許文献２には、リニアモータでスライドを直進させ、スライドの上のロータリービーム（回転梁）を第２リニアモータで回転させ、ロータリービームに搭載されているキャピラリの位置決めを行う技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２９７７２号公報
【特許文献２】米国特許第６，４６０，７５１Ｂ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ボンディング装置に対する高速化の要求はますます高まってきており、そのためにボンディングヘッド部を任意の位置に高速で位置決めすることが望まれる。
【０００６】
従来技術においては、平面内の２自由度の移動について、各自由度ごとの駆動源を用いている。例えばＸＹテーブル方式の場合においては、Ｘテーブル用の駆動源とＹテーブル用の駆動源とが備えられ、特許文献２のスライド＋回転方式の場合でもスライド駆動用リニアモータと、回転駆動用の第２リニアモータとが備えられる。したがって、例えばＸ方向の直進運動をしているときは、Ｙテーブル駆動源あるいは回転駆動源はＸ方向の推力に何ら寄与していない。また、Ｙテーブル駆動源がＸテーブルの上に搭載され、あるいは回転駆動源がスライド上に搭載されるような場合には、Ｘ方向の加速度を減ずる方向に作用することにもなる。
【０００７】
このように従来技術においては、駆動源を各自由度ごとに備えるために、任意の位置に高速に移動するという運動全体にとって各駆動源が必ずしも効率よく用いられていず、場合によっては一方の駆動源の存在によって他方駆動における加速度を減ずる方向に働くこともある。
【０００８】
本発明の目的は、かかる従来技術の課題を解決し、より高速に任意の位置に移動することを可能にするアクチュエータ及びボンディング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係るアクチュエータは、所定の直進軸に沿って直進及び回転可能な回転体と、回転体の両側に配置され直進軸に沿ってそれぞれ移動可能な１組の左右直進部材と、１組の左右直進部材をそれぞれ駆動する駆動部と、左右直進部材と回転体とを連結し、左右直進部材の組合せ運動を回転体に伝達する伝達部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るボンディング装置は、ボンディング対象に対しボンディングを行うボンディングヘッドを含み、所定の直進軸に沿って直進及び回転可能な回転体と、回転体の両側に配置され直進軸に沿ってそれぞれ移動可能な１組の左右直進部材と、１組の左右直進部材をそれぞれ駆動する駆動部と、左右直進部材と回転体とを連結し、左右直進部材の組合せ運動を回転体に伝達する伝達部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、伝達部は、左移動部材の直進軸に沿った前方部と回転体の左側面とを接続する左前方接続部材と、左移動部材の直進軸に沿った後方部と回転体の左側面とを接続する左後方接続部材と、右移動部材の直進軸に沿った前方部と回転体の右側面とを接続する右前方接続部材と、右移動部材の直進軸に沿った後方部と回転体の右側面とを接続する右後方接続部材と、を含むことが好ましい。
【００１２】
また、伝達部は、回転体の側面に沿ってＵ字巻きされ、その中心部分が回転体に固定される１組の前方後方Ｕ字巻部材であって、各端部が左直進部材の直進軸に沿った前方部と右直進部材の直進軸に沿った前方部とにそれぞれ固定される前方Ｕ字巻部材と、各端部が左直進部材の直進軸に沿った後方部と右直進部材の直進軸に沿った後方部とにそれぞれ固定される後方Ｕ字巻部材とを含むことが好ましい。
【００１３】
また、伝達部は、回転体の側面に沿ってアルファ巻きされ、その中心部分が回転体に固定される１組の左右アルファ巻部材であって、各端部が左直進部材の直進軸に沿った前方部と後方部とにそれぞれ固定される左アルファ巻部材と、各端部が右直進部材の直進軸に沿った前方部と後方部とにそれぞれ固定される右アルファ巻部材とを含むことが好ましい。
【００１４】
また、伝達部は、複数のベルトで構成されることが好ましい。また、伝達部は、複数のワイヤで構成されることが好ましい。
【００１５】
また、回転体は、左右直進部材の組合せ運動の伝達を受ける両側部分の間の距離が回転体の回転によって変化しないことが好ましい。また、回転体の両側部分の間の距離が回転により変化しない部分は、円形の一部であることが好ましい。また、回転体の両側部分の間の距離が回転により変化しない部分は、図形回転軸を共通にして向かい合う２つの扇形状の一部であることが好ましい。
【００１６】
また、回転体は、左右直進部材により案内されることが好ましい。また、左右直進部材及び回転体の少なくとも一方は、流体圧支持機構により支持されることが好ましい。また、駆動部は、１組の左右リニアモータであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
上記構成の少なくとも１つにより、回転体の両側に直進軸に沿って移動可能な１組の左右直進部材を配置し、左右直進部材と回転体とを伝達部で連結し、駆動部により１組の左右直進部材をそれぞれ直進駆動する。このような構成において、伝達部は左右直進部材の組合せ運動を回転体に伝達する。例えば、左直進部材と右直進部材とが互いに反対方向に同じ移動量だけ直進移動するときは、回転体においては直進運動が相殺され、回転運動のみが行われる。また、左直進部材と右直進部材とが互いに同一方向に同じ移動量だけ直進移動するときは、回転体において回転運動が相殺され、直進運動のみが行われる。左直進部材の直進移動量と右直進部材の直進移動量とが異なるときは、回転体においては直進と回転との組み合わされた運動が行われることになる。
【００１８】
このようにして、左右直進部材の駆動を制御することで回転体を任意の位置に移動させることができる。したがって、左右直進部材をそれぞれ駆動する２つの駆動源は、双方あいまって回転体の運動に対する推力あるいはトルクを供給している。つまり、２つの駆動源の一方側が働いているときに他方側が遊んでいる、あるいは他方側の負荷となるということがなく、全体の運動に対し、より効率的な駆動源とすることができ、回転体あるいはそれに搭載されるボンディングヘッドをより高速に任意の位置に移動させることができる。
【００１９】
また、上記構成の少なくとも１つにより、伝達部は、回転体の側面に沿った巻部材を用いる。巻部材としては、回転体に巻き付けてアルファ巻としたものを２つ用いるもの、Ｕ字巻としたものを２つ用いるもの、４つに分けて回転体の側面と左右直進部材の前方、後方とを接続したものを用いることができる。巻部材としてはベルト、ワイヤを用いることができる。例えば、巻部材を張力のかかった状態で固定するなどにより、簡単な構造で左右直進部材の組合せ運動を回転体に確実に伝達することができる。
【００２０】
また、上記構成の少なくとも１つにより、回転体は、その両側部分の間の距離が変化しない。具体的には、図形回転軸を共通として向かい合う２つの扇形を含んだ形状などが挙げられる。各扇形の半径が等しい場合は、それは円形の一部と等しい。また、その他にもどの方向から見ても幅が等しい、いわゆる等幅図形の一部を用いることができる。
【００２１】
また、上記構成の少なくとも１つにより、回転体は左右直進部材によって案内される。したがって特別な案内機構を要せず、構成が簡単となる。また、上記構成の少なくとも１つにより、左右直進部材及び回転体の少なくとも一方は、流体圧支持機構により支持される。これにより、左右直進部材や回転体の移動の負荷を軽減でき、より高速な移動を行うことができる。また、上記構成の少なくとも１つにより、１組のリニアモータにより左右直進部材を駆動する。各リニアモータは同じものを用いることができ、構成部品の種類を減らすことができる。
【００２２】
以上のように、本発明に係るアクチュエータ及びボンディング装置によれば、より高速に任意の位置に移動することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下において、ボンディング装置はワイヤボンダーとして説明するが、ダイボンダー、フェイスダウンボンダー等のボンディング装置であってもよい。
【００２４】
図１は、ワイヤボンダー８の部分図で、特にボンディングヘッド部１０を任意の位置に移動させる移動機構の部分を示す図である。ワイヤボンダー８の移動機構の部分は、ボンディングヘッド部１０と、ボンディングヘッド部１０の移動を案内するステージ１２及びサイド案内部１４と、複数の金属ベルト２２等を介してボンディングヘッド部１０を駆動する１組の駆動軸４０，４２と、駆動軸４０，４２を直進駆動する１組のリニアモータ５０，５２とを含んで構成される。ここで、ボンディングヘッド部１０の周辺以外の要素について先に説明し、次にボンディングヘッド部１０の周辺の要素につき詳述する。
【００２５】
１組の駆動軸４０，４２は、後述するボンディングヘッド部１０の回転体１６を両側から平行に挟むように配置される１組の同一形状の板で、いわば、回転体１６を左右から挟む左右直進部材である。駆動軸４０，４２の先端側で回転体１６に向かい合う面には、後述するように回転体１６との間の伝達部としての金属ベルト２２等が取り付けられる。駆動軸４０，４２の後端側は、それぞれ駆動源としてのリニアモータ５０，５２に接続される。
【００２６】
１組の駆動軸４０，４２の回転体１６に向かい合う面の裏側の面は、それぞれステージ１２の立ち上がり壁面と、サイド案内部１４の側面とに案内される。ステージ１２の立ち上がり壁面とそれに向かい合うサイド案内部１４の側面とは互いに平行に配置され、特にステージ１２の立ち上がり壁面は、リニアモータ５０，５２の直進軸に平行に配置される。サイド案内部１４は、図示されていない付勢手段によって適当な圧力で図１の＋Ｘ軸方向に押し付けられ、これにより駆動軸４２、回転体１６、駆動軸４０をステージ１２の立ち上がり壁面に倣わせて移動するものとすることができる。付勢手段としては適当なバネ等を用いることができる。
【００２７】
また、ステージ１２の立ち上がり面とこれに向かい合う駆動軸４０の面との間、及びサイド案内部１４の側面とこれに向かい合う駆動軸４２の面との間に、それぞれエアベアリング等の流体圧支持機構を設けるものとしてもよい。流体圧支持機構としては、例えば、ステージ１２の立ち上がり面又はサイド案内部１４の側面と、駆動軸４０，４２の側面との間でエアー吹き出しと真空吸引が行うものとすることができる。
【００２８】
１組のリニアモータ５０，５２は、それぞれ駆動軸４０，４２を直進駆動する同一性能の駆動源で、全体としてボンディングヘッド部１０の駆動部を構成する。かかるリニアモータ５０，５２としては、コイルと永久磁石とを用いる一般的なリニアモータを用いることができる。
【００２９】
次に、ボンディングヘッド部１０の周辺につき説明する。ボンディングヘッド部１０は、円筒状の部材の上側に幅広の溝を設けた回転体１６と、その幅広溝の中に搭載されるボンディング作業のためのボンディングツール１８や位置決めカメラ２０等から構成される。ボンディングツール１８等を搭載したボンディングヘッド部１０全体の重心は、回転体１６の円筒状の回転中心軸にできるだけ一致させることが好ましい。
【００３０】
回転体１６の底面は平坦に加工され、ステージ１２の平坦面との間にエアベアリング等の流体圧支持機構が設けられる。流体圧支持機構としては、例えば、ステージ１２の上面と回転体１６の底面との間でエアー吹き出しと真空吸引が行うものとすることができる。これにより、ボンディングヘッド部１０はステージ１２の平面上を流体圧により支持されながら、後述のように図１に示すＹ軸に沿って直進及び回転し、ＸＹ平面内の任意の位置に移動することができる。
【００３１】
回転体１６は、上部の幅広溝によりその側面の一部が切り欠かれ、上部が切り欠きのある部分円筒状、下部が全円筒状となっており、その側面と、各駆動軸４０，４２のそれぞれとの間は、３個ずつの金属ベルトにより連結される。駆動軸４０と回転体１６との間を連結する３個の金属ベルト２２ａ，２２ｂ，２４の様子を図２に示す。３個の金属ベルトの中で２個の金属ベルト２２ａ，２２ｂは、駆動軸４０の回転体１６に向かい合う面の前方部、すなわち図２に示す−Ｙ方向の先端側に各一端が固定され、各他端は回転体１６の側面に固定される。もう１つの金属ベルト２４は、駆動軸４０の回転体１６に向かい合う面の後方部、すなわち前方部より＋Ｙ方向の後方部に一端が固定され、他端は回転体１６の側面に固定される。なお、回転体１６ともう１つの駆動軸４２との間の金属ベルトによる連結も同様に行われる。
【００３２】
これらの金属ベルト２２ａ，２２ｂ，２４は、２個の金属ベルト２２ａ，２２ｂともう１つの金属ベルト２４とが図２のＺ軸方向から見て交差するように回転体１６の側面と、駆動軸４０の回転体１６に向かい合う面との間で連結される。交差するところは、回転体１６と駆動軸４０とを配置したときに相互に接するところである。すなわち、各金属ベルト２２ａ，２２ｂ，２４は、回転体１６に固定される位置から回転体１６の側面に沿って巻きつけられ、交差位置で回転体１６の側面の接線方向にまっすぐ延びて駆動軸４０に固定される。
【００３３】
各金属ベルト２２ａ，２２ｂ，２４と回転体１６及び駆動軸４０との間の固定は、例えばスポット溶接、あるいはピン止め等により行うことができる。この固定に対しては、各金属ベルト２２ａ，２２ｂ，２４が弛むことなく張力をもって張り付けられるように行うことが好ましい。金属ベルト２２ａ，２２ｂ，２４の材質は、回転体１６の繰り返し正回転反回転に伴う繰り返し曲げに耐える金属が選ばれる。例えば、スエーデン鋼と呼ばれる屈曲曲げ特性の良い材料の薄板を用いることができる。
【００３４】
２個の金属ベルト２２ａ，２２ｂは、これを１つの金属ベルトとしてもよい。また、回転体１６と駆動軸４０，４２との間の連結を計６個あるいは計４個の短い金属ベルトで行うのに代えて、１組の金属ベルト、すなわち２個の金属ベルトを用いて行うこともできる。図３は、回転体１６と駆動軸４０，４２との間の連結法について３つの方法を並べて示す平面図である。図３（ａ）は、図１、図２で説明した６個又は４個の金属ベルト２２，２４，２６，２８を用いるものである。ここで金属ベルト２２，２６を実線で示し、その回転体１６及び図示されていない駆動軸４０，４２に固定するための固定ピンの様子も図示してある。また、金属ベルト２４，２８については、金属ベルト２２，２６と同様であるので、概略のみ破線で示すに留めてある。
【００３５】
図３（ｂ）は、いわゆるアルファ巻ベルト３０，３２を用いるものである。ここでアルファ巻きとは、回転体１６の側面に沿って一周巻きつけ、その一周巻きしたところで交差させ、各端部を回転体１６の側面の接線方向に互いに反対方向に延ばす巻き方で、平面図でこれを見るとαの形に見えるものをいう。図３（ｂ）では一方のアルファ巻ベルト３０を実線で示し、その回転体１６及び図示されていない駆動軸４０，４２に固定するための固定ピンの様子も図示してある。また、もう一方のアルファ巻ベルト３２も同様であるので、概略のみ破線で示すに留めてある。
【００３６】
図３（ｃ）は、いわばＵ字巻きとでもいえる金属ベルト３４，３６を用いるものである。この巻き方は、回転体１６の側面に沿って半周巻きつけ、その半周巻きしたところで各端部を回転体１６の側面の接線方向に互いに反対方向に延ばす巻き方で、平面図でこれを見るとＵの形に見えるものである。図３（ｃ）では一方のＵ字巻きされた金属ベルト３０を実線で示し、その回転体１６及び図示されていない駆動軸４０，４２に固定するための固定ピンの様子も図示してある。また、もう一方のＵ字巻きされた金属ベルト３２も同様であるので、概略のみ破線で示すに留めてある。また、アルファ巻きと短い金属ベルトとの組合せ、Ｕ字巻きと短い金属ベルトとの組合せも当然可能である。
【００３７】
図４は、回転体１６と、１組の直進部材である駆動軸４０，４２との間を適当な張力を有する金属ベルト２２，２４，２６，２８を用いて連結したときの駆動軸４０，４２の組合せ運動が回転体１６に伝達される様子を説明する図である。１組の駆動軸４２，４０のＹ軸に沿った直進移動ｙ1，ｙ2の方向、その大きさにより、回転体１６は、Ｙ軸に沿った直進Ｙと、Ｚ軸周りの回転θを組み合わせた移動を行う。図４には、駆動軸４２，４０の直進移動ｙ1，ｙ2について５つの例を示してある。
【００３８】
第１の例は、ｙ1＝ｙ2＝＋ａのとき、すなわち駆動軸４０と駆動軸４２とが同じ方向に同じ変位量だけ直進移動する場合である。このとき、回転体１６においては、回転が行われず、Ｙ軸に沿って＋ａだけ直進移動が行われる。第２の例は、ｙ1＝ｙ2＝−ａのとき、すなわち第１の例とは反対方向に駆動軸４０と駆動軸４２とが同じ変位量だけ直進移動する場合である。このときも回転体１６においては回転が行われず、Ｙ軸に沿って−ａだけ直進移動が行われる。このように、駆動軸４０と駆動軸４２とを同じ方向に同じ変位量だけ直進移動させることで、回転体１６を回転させずに、駆動軸４０，４２の移動と同じ方向に同じ変位量だけ前進後退させることができる。
【００３９】
第３の例は、ｙ1＝＋ｂ、ｙ2＝−ｂのとき、すなわち駆動軸４０と駆動軸４２とが互いに反対方向に絶対値としては同じ変位量だけ直進移動する場合である。このとき、回転体１６においては、直進が行われず、Ｚ軸周りに（＋ｂ／ｒ）ラジアンだけ回転が行われる。ｒは回転体１６の半径である。第４の例は、ｙ1＝−ｂ、ｙ2＝＋ｂのとき、すなわち第３の例に対し駆動軸４０と駆動軸４２の移動方向を取り替えた場合である。このときも回転体１６においては直進が行われず、Ｚ軸周りに（−ｂ／ｒ）ラジアンだけ回転が行われる。このように、駆動軸４０と駆動軸４２とを反対方向に同じ変位量だけ直進移動させることで、回転体１６を直進させずに、駆動軸４０，４２の移動量に応じた角度だけ正転逆転させることができる。
【００４０】
第５の例は、ｙ1＝＋ａ、ｙ2＝＋ｂのとき、すなわち駆動軸４０と駆動軸４２とが同じ方向に異なる変位量でそれぞれ直進移動する場合である。この場合の回転体１６の運動は、双方の移動量を平均したものに応じた直進と、双方の移動量の差を２で除したものに応じた回転とを行う。駆動軸４０と駆動軸４２とが反対方向に絶対値で異なる変位量でそれぞれ直進移動する場合も、回転体１６は直進と回転とを組み合わせた運動を行う。
【００４１】
このように、１組の駆動軸４０，４２を直進駆動し、その組合せ運動を金属ベルト２２，２４，２６，２８により回転体１６に伝達することで、回転体１６に対し、Ｙ軸に沿った直進Ｙと、Ｚ軸周りの回転θを組み合わせた移動を行わせることができる。
【００４２】
かかる構成のワイヤボンダー８におけるボンディングヘッド部１０の移動機構の作用について説明する。ワイヤボンダー８においてワイヤボンディング作業を行うには、所定のボンディングプログラムを起動する。そしてプログラムの手順に従い、例えばチップがダイボンディングされている基板等を供給し、所定の位置に保持する。次に位置決めカメラ２０等の手段を用い、ボンディングを行うチップのボンディングパッドの位置を検出し、その位置にボンディングツール１８の先端を位置決めする。この位置決めのときに、ボンディングヘッド部１０の移動機構が用いられる。具体的には、位置決めカメラ２０により検出されたデータ等に基づき、ボンディングツール１８を当初の位置からどの位置に移動すべきかの移動量（ΔＸ，ΔＹ）を求め、その移動量に対応する回転体１６の直進量Ｙと回転量θを求める。そして、図４で説明した関係に基づき、直進量Ｙと回転量θの移動のために必要な駆動軸４０の直進移動量ｙ1、駆動軸４２の直進移動量ｙ2を算出する。これらの算出には適当な換算プログラムを用いることができる。
【００４３】
図５に、駆動軸４０と駆動軸４２にそれぞれ適当な直進移動をさせたときにおけるボンディングツール１８の先端の軌跡６０の様子を示す。図５において、駆動軸４０と駆動軸４２がそれぞれ細い矢印で示すように直進移動すると、金属ベルト２２，２４，２６，２８によってその組合せ運動が回転体１６に伝達され、図４で説明した関係に従い、回転体１６は、白抜き矢印で示す直進と回転運動を行う。その結果、ボンディングツール１８の先端は、直線と円弧を組み合わせた軌跡６０でＸＹ平面内を移動する。この軌跡は、回転体１６の半径ｒと、回転体１６の回転中心に対するボンディングツール１８の先端との位置関係等に基づき、駆動軸４０の移動量ｙ1と駆動軸４２の移動量ｙ2とに関係付けることができる。
【００４４】
このようにして、ボンディングツール１８の移動量（ΔＸ，ΔＹ）と、駆動軸４２，４０の直進移動量（ｙ1，ｙ2）とを関係付け、これを適当なプログラムとすれば、（ΔＸ，ΔＹ）を与えて必要な（ｙ1，ｙ2）を得ることができる。得られた駆動軸４２，４０の直進移動量（ｙ1，ｙ2）に基づき、リニアモータ５０，５２の駆動電流等の駆動条件を定める。
【００４５】
こうして得られる駆動条件に従ってリニアモータ５０，５２を駆動すれば、それにより駆動軸４２はｙ1移動し駆動軸４０はｙ2移動する。そして金属ベルト２２，２４，２６，２８により回転体１６は所定の直進Ｙと回転θを行う。このとき、ボンディングヘッド部１０全体の重心を回転体１６の回転中心とほぼ一致する構成とすれば、駆動軸４０，４２から伝達される駆動力をボンディングヘッド部１０全体の重心に効率よく伝達することができる。こうして２つのリニアモータ５０，５２の駆動力を共に受けて、効率よく高速に、ボンディングツール１８の先端は（ΔＸ，ΔＹ）だけ移動し、所望の位置に移動する。
【００４６】
上記において、回転体１６は、円筒形状、すなわち断面形状が円形として説明した。回転体１６は、駆動軸４０，４２の組合せ運動の伝達を受ける両側部分の間の距離が回転体１６の回転によって変化しなければよく、たとえばその部分のところが円形の一部であり、他の部分が任意の形状であってもよい。また、両側部分の間の距離がその回転によって変化しないものとしては、図形回転軸を共通として向かい合う２つの扇形を含んだ形状などが挙げられる。各扇形の半径が等しい場合は、それは円形の一部と等しい。また、その他にもどの方向から見ても幅が等しい、いわゆる等幅図形の一部を用いることができる。図６にそのような図形の例を示す。図６（ａ）は円形である。図６（ｃ）は、図形回転軸を共通として向かい合う２つの扇形で、図６（ｂ）は、扇形の図形回転軸を他の扇形の上に配置した略おむすび形の図形等である。
【００４７】
また、上記において、駆動軸４０，４２の組合せ運動を回転体１６に伝達するものとして金属ベルトを説明したが、金属ワイヤであってもよい。
【００４８】
また、上記において駆動源として、一般的なリニアモータ５０，５２を説明し、これらはワイヤボンダー８の図示されていない架台に取り付けられるものとして図１に表したが、いわゆる無反動化した駆動源を用いることもできる。無反動化した駆動源とは、駆動軸４０，４２がワイヤボンダー８の架台に対し移動するのみならず、その反力を逃がすためにリニアモータ５０，５２の本体部も架台に対し移動可能とするものである。これにより、不要な振動が架台に発生することを防止し、ボンディングヘッド部１０の移動をさらに精度よく、さらに高速に行うことができる。
【００４９】
図１の実施の形態では、リニアモータ５０，５２から駆動軸４０，４２を延ばしたものを用いたが、ボンディングヘッド部１０の両側に直接リニアモータを配置することもできる。図７は、そのような構成のワイヤボンダー１０８のボンディングヘッド部１０の移動機構の部分を示す図である。ボンディングヘッド部１０の構成は図１のものと同様であるので、詳細な説明を省略する。ボンディングヘッド部１０の左右にマグネット部１４０，１４２が配置され、その両外側にそれぞれコイル部１５０,１５２が配置される。図ではマグネット部１４０，１４２に隠れて現れていないが、各マグネット部１４０，１４２と回転体１６との間は、図１、図２等で説明した複数の金属ベルトあるいは金属ワイヤにより連結される。この構造によりマグネット部１４０，１４２とコイル部１５０，１５２とを近接させることができ、駆動効率を向上させることができる。また、ボンディングヘッド部１０における左右方向の位置精度の向上も図ることができる。なお、コイルからの発熱を効率よく放熱させるため、コアを用いて磁力を導き、コイルを放熱が容易な位置に配置するものとしてもよい。
【００５０】
上記において、回転体を所定の直進軸に沿って直進及び回転可能に駆動するアクチュエータ部分をボンディング装置に用いるものとして説明したが、このアクチュエータ部分をボンディング装置以外の移動装置や位置決め装置に用いるものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る実施の形態におけるワイヤボンダーの部分図で、特にボンディングヘッド部を移動させる移動機構の部分を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態において、駆動軸と回転体との間を連結する金属ベルトの様子を示す図である。
【図３】本発明に係る実施の形態において、回転体と駆動軸との間の連結法の例を示す平面図である。
【図４】本発明に係る実施の形態において、１組の直進駆動軸の組合せ運動が金属ベルトを介して回転体に伝達される様子を説明する図である。
【図５】本発明に係る実施の形態において、ボンディングツールの先端の軌跡の様子を示す図である。
【図６】等幅図形の例を示す図である。
【図７】他の実施の形態におけるワイヤボンダーの部分図で、特にボンディングヘッド部を移動させる移動機構の部分を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
８，１０８  ワイヤボンダー、１０  ボンディングヘッド部、１２  ステージ、１４  サイド案内部、１６  回転体、１８  ボンディングツール、２０  カメラ、２２，２２ａ，２２ｂ，２４，２６，２８，３０，３２，３４，３６  金属ベルト、４０，４２  （直進）駆動軸、５０，５２  リニアモータ、６０  ボンディングツール先端軌跡、１４０，１４２  マグネット部、１５０，１５２  コイル部。
【図１】
2005218202.tif 000003
【図２】
2005218202.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005218202.tif 000006
【図５】
2005218202.tif 000007
【図６】
2005218202.tif 000008
【図７】
2005218202.tif 000009