超声波接合装置制造方法
【专利摘要】本发明的一个实施方式的超声波接合装置具备超声波振子、前端工具、超声变幅杆和超声波振荡器。上述超声波振子接受电压而产生超声波振动。前端工具将负荷和超声波振动施加于接合对象物。上述超声变幅杆将负荷和上述超声波振子振荡的超声波振动向上述前端工具传递。上述超声波振荡器是具备振荡电路并将从上述振荡电路振荡的电压向上述超声波振子供给的超声波振荡器，具备控制装置，该控制装置根据上述振荡电路供给的电压和电流来检测电压反射率并且以使上述电压反射率最小的方式对上述振荡电路振荡的电压的频率进行控制。
【专利说明】超声波接合装置
[0001] 本申请主张2013年3月19日申请的在先日本专利申请第2013 - 057284号的优 先权，该在先申请的全部内容通过引用包含于此。
【技术领域】
[0002] 本发明在此说明的多个实施方式全部涉及对接合对象物施加负荷和超声波振动 而将接合对象物接合的超声波接合装置。
【背景技术】
[0003] 通过施加负荷和超声波振动而将接合对象物接合的超声波接合装置中，具有： 对接合对象物施加振动和负荷的如端工具；向如端工具传递振动和负荷的超声变幅杆 (ultrasonic horn);使超声变幅杆机械振动的超声波振子；以及向超声波振子供给驱动电 力的超声波振荡器。
[0004] 在这种超声波接合装置中，超声波振荡器进行利用PLL (Phase Locked Loop :锁 相环）振荡电路的频率跟踪（frequency tracking)控制。超声波接合装置中，希望能够效 率良好地将接合对象物接合。
【发明内容】
[0005] 本发明的实施方式提供一种能够更加效率良好地将接合对象物接合的超声波接 合装置。
[0006] 实施方式的超声波接合装置具备：超声波振子、前端工具、超声变幅杆和超声波振 荡器。上述超声波振子接受电压而产生超声波振动。前端工具向接合对象物施加负荷和超 声波振动。上述超声变幅杆将负荷和上述超声波振子振荡产生的超声波振动向上述前端工 具传递。上述超声波振荡器是具备振荡电路并将从上述振荡电路振荡的电压向上述超声波 振子供给的超声波振荡器，具备控制装置，该控制装置根据上述振荡电路供给的电压和电 流来检测电压反射率，并且以使上述电压反射率最小的方式控制上述振荡电路振荡的电压 的频率。
[0007] 根据上述构成，能够将接合对象物效率良好地接合。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1是表示第一实施方式的超声波接合装置的框图。
[0009] 图2是表示上述超声波接合装置的超声波振荡器的框图。
[0010] 图3A是表示上述超声波振荡器的动作的流程图。
[0011] 图3B是表示上述超声波振荡器的动作的流程图。
[0012] 图4是表示以使电压反射率最小的方式控制上述超声波振荡器时的从上述超声 波振荡器振荡的电压的频率与电压反射率之间的关系的曲线图。
[0013] 图5是表示以使电压反射率最小的方式控制上述超声波振荡器时的从上述超声 波振荡器振荡的电压的频率与电压反射率之间的关系的曲线图。
[0014] 图6A是表示第二实施方式的超声波接合装置的超声波振荡器的动作的流程图。
[0015] 图6B是表示第二实施方式的超声波接合装置的超声波振荡器的动作的流程图。
【具体实施方式】
[0016] 用图1?图5说明第一实施方式的超声波接合装置。图1是表示超声波接合装置 10的概略图。如图1所示，超声波接合装置10将接合对象物彼此相互接合。本实施方式 中，作为一例，超声波接合装置10将第一接合对象物5和第二接合对象物6接合。另外，相 互接合的接合对象物的数量不限于两个。超声波接合装置10能够将多个接合对象物相互 接合。
[0017] 超声波接合装置10具有载置第一接合对象物5和第二接合对象物6的接合台20、 前端工具30、加压装置40、超声变幅杆50、超声波振子60、超声波振荡器70和主体控制电 路部100。
[0018] 前端工具30能够在与接合台20之间将第一接合对象物5和第二接合对象物6挟 持。第一接合对象物5和第二接合对象物6当被夹持在接合台20与前端工具30之间时， 相互重叠配置。
[0019] 超声变幅杆50与前端工具30连结，将从后述的超声波振子60传递的振动向前端 工具30传递。加压装置40与超声变幅杆50连结，能够将超声变幅杆50向接合台20侧加 压。通过用加压装置40对超声变幅杆50加压，超声变幅杆50所连结的前端工具30被向 接合台20侧加压。由此，对在前端工具30与接合台20之间挟持的第一接合对象物5和第 二接合对象物6施加负荷和振动。超声波振子60具有压电元件。超声波振子60通过从后 述的超声波振荡器70施加的电压而振动。
[0020] 超声波振荡器70向超声波振子60施加电压。图2是表示超声波振荡器70的构 成的框图。如图2所示，超声波振荡器70具有振荡电路71、功率放大器72、输出变压器73、 电流检测器74、信号变换器75、放大器76和运算装置77。
[0021] 振荡电路71接受来自后述的主体控制电路部100的信号，振荡电力。振荡电路71 振荡的电力通过功率放大器72和输出变压器73后，被施加到超声波振子60。在输出变压 器73与超声波振子60之间设置的电力传递路径中，设有电流检测器74。电流检测器74检 测流向超声波振子60的电流值。
[0022] 电流检测器74检测出的检测值被传递给信号变换器75。此外，在输出变压器73 与超声波振子60之间设置的电力传递路径与信号变换器75连接，向超声波振子60施加的 电压被输入信号变换器75。
[0023] 信号变换器75根据电流检测器74检测出的电流值和如上述那样施加的电压值， 算出向超声波振子60输入的电力。进而，根据算出的电力值，算出应从振荡电路71振荡的 电力。作为应从振荡电路71振荡的电力的信息的输出控制信号经由放大器76向振荡电路 71传递。此外，信号变换器75将向超声波振子60输入的电压、和电流检测器74检测出的 电流值的信息向运算装置77传递。
[0024] 运算装置77根据从信号变换器75传递的上述的电压值以及电流值的信息，算出 电压反射率Γ。对电压反射率Γ进行说明。超声波振子60产生与输入的电压相应的振 动。产生的振动向第一接合对象物5和第二接合对象物6传递，为了将该第一接合对象物5 和第二接合对象物6相互接合而被消耗。但是，该振动中未用于接合的振动被反射而返回 超声波振子60。返回超声波振子60的振动被变换为电压，并且与从输出变压器73输出的 电压合成，施加到信号变换器75。电压反射率Γ是指，被反射而返回超声波振子60的电压 值相对于从超声波振荡器70向超声波振子60输入的电压值的比例。
[0025] 运算装置77生成以使电压反射率Γ为最小值的方式控制从振荡电路71振荡的 电压的频率所用的控制信号，将该控制信号向振荡电路71传递。振荡电路71根据从运算 装置77发送的控制信号，以该控制信号所示的频率振荡。
[0026] 振荡电路71如上述那样根据从放大器76输入的输出控制信号、和从运算装置77 输入的振荡频率，振荡电力。
[0027] 主体控制电路部100对加压装置40的动作进行控制，并且对振荡电路71的驱动 开始和驱动停止进行控制。
[0028] 接着，说明超声波接合装置10的动作。在第一接合对象物5和第二接合对象物6 未被载置在接合台20上的状态下，加压装置40不被驱动，前端工具30从接合台20离开。
[0029] 通过未图示的供给机构，第一接合对象物5和第二接合对象物6被供给到接合台 20上。此时，第一接合对象物5和第二接合对象物6以被接合时的姿势被供给到接合台20 上。
[0030] 当第一接合对象物5和第二接合对象物6被供给到接合台20上时，主体控制电路 部100驱动加压装置40。当通过加压装置40将超声变幅杆50向接合台20加压时，与超声 变幅杆50连结的前端工具30向接合台20移动。由此，第一接合对象物5和第二接合对象 物6被夹持在接合台20与前端工具30之间并被输入负荷。
[0031] 主体控制电路部100具有将第一接合对象物5和第二接合对象物6接合时所需要 的规定的负荷的信息，根据该信息，对加压装置40的动作进行控制。当向第一接合对象物 5和第二接合对象物6输入规定的负荷时，主体控制电路部100进行动作，以使振荡电路71 的驱动开始。
[0032] 图3A以及3B是表示超声波振荡器70的动作的流程图。图3A中，示出了在超 声波振荡器70的动作开始前进行的主体控制电路部100的动作。如图3A所示，步骤ST0 中，主体控制电路部100在驱动超声波振荡器70前，设定振荡开始频率f0、频率节距宽度 (frequency-step width) df、超调次数（excessive number-〇f-times) N、频率搜索范围的 最大值fmax、频率搜索范围的最小值fmin和电压反射率Γ的取得最大值Γ max。这些信 息例如通过作业者被输入主体控制电路部100。
[0033] 振荡开始频率fO被预先决定。振荡开始频率fO是频率搜索范围的最小值fmin 和最大值fmax之间的值。频率搜索范围的最大值fmax是振荡电路71振荡的电压的频率 的最大值。该最大值fmax是振荡电路71的固有的值，被预先确定。频率搜索范围的最小 值fmin是振荡电路71振荡的电压的频率的最小值。该最小值fmin是振荡电路71的固有 的值，被预先确定。
[0034] 电压反射率的最大值rmax理论上是1。这是因为，被反射而返回超声波振子60 的电压的最大值是与从超声波振荡器70向超声波振子60输入的电压相同的值。但是，由 于超声波接合装置10的结构所引起的摩擦等要因，最大值r max有比1小的情况。最大值 Γ max能够预先通过实验等得到。
[0035] 从主体控制电路部100发送驱动开始的信号时，前进至步骤ST1。步骤ST1中，运 算装置77设定振荡开始频率f0作为振荡频率f。接着，前进至步骤ST2。步骤ST2中，运 算装置77存储Γmax作为电压反射率Γ的比较用变量Γ0。接着，前进至步骤ST3。
[0036] 步骤ST3中，振荡电路71以振荡开始频率f0振荡电压。接着前进至步骤ST4。步 骤ST4中，运算装置77检测电压反射率Γ。
[0037] 接着，前进至步骤ST5。步骤ST5中，运算装置77比较在步骤ST4中检测出的电 压反射率Γ和比较用变量Γ0。若电压反射率Γ在比较用变量Γ0以下，则前进至步骤 ST6。
[0038] 步骤ST6中，作为比较用变量Γ0,存储在步骤ST4中检测出的电压反射率Γ。此 夕卜，步骤ST6中，作为搜索目的值f limit，设定对在步骤ST1中设定的振荡频率f加上频率 节距宽度df与超调次数N之积而得到的值。即，flimit = f+(NXdf)。另外，N>1。搜 索目的值flimit是将从振荡电路71振荡的频率的增加向减少转换时的目的值，或者是在 频率减少的情况下向增加转换时的目的值。即，从振荡电路71振荡的频率达到搜索目的值 flimit时，将从振荡电路71振荡的频率从增加向减少转换。或者，在频率减少的情况下，向 增加转换。
[0039] 对频率节距宽度df和超调次数N进行说明。频率节距宽度df是将振荡频率相对 于上次振荡频率进行变更时的差。即，在将频率增加的情况下，对上次振荡值增加频率节距 宽度df。在将频率减少的情况下，对上次振荡值减少频率节距宽度df。超调次数N是将频 率节距宽度df增加的次数，或者是减少的次数。
[0040] 在步骤ST5中电压反射率Γ在比较用变量Γ0以下的情况下，搜索目的值flimit 被更新。接着，前进至步骤ST7。
[0041] 在步骤ST5中，若判定为电压反射率Γ大于比较用变量Γ0,则前进至步骤ST7。 在电压反射率Γ大于比较用变量Γ0的情况下，搜索目的值flimit维持上次值。步骤ST7 中，作为振荡频率f，设定对在步骤ST1中设定的值加上频率节距宽度df而得到的值。艮P， f = f + df。接着，前进至步骤ST8。
[0042] 步骤ST8中，在步骤ST7中设定的下次的振荡频率f不在搜索目的值flimit以上 的情况即小于搜索目的值flimit的情况下，或者不在最大值fmax以上的情况即小于最大 值fmax的情况下，返回步骤ST3。
[0043] 所谓在步骤ST7中设定的下次的振荡频率f不在搜索目的值flimit以上的情况 即小于搜索目的值flimit的情况是指，处于使振荡频率的增加原样地继续的范围内。
[0044] 在步骤ST7中设定的下次的振荡频率f不在最大值fmax以上的情况即小于最大 值fmax的情况下，是判断为振荡电路71能够振荡的值。即，由于虽然下次振荡的频率继续 增加但仍比振荡电路71能够振荡的频率小，所以反复进行步骤ST3到步骤ST8的动作。
[0045] 若从步骤ST8返回到步骤ST3,则运算装置77作为振荡频率以使以步骤ST7所设 定的频率进行振荡的方式向振荡电路71发送频率控制信号。振荡电路71以从运算装置77 发送的频率控制信号的频率来振荡电压。
[0046] 在步骤ST8中，若判断为在步骤ST7中设定的振荡频率f在搜索目的值flimit以 上、或者在步骤ST7中设定的振荡频率f在最大值fmax以上，则接下来前进至步骤ST9。步 骤ST9以后的步骤记载于图3B。如图3B所示，步骤ST9中，对比较用变量Γ0存储最大值 rmax。接着，前进至步骤ST10。
[0047] 步骤ST10中，若判定为在步骤ST7中设定的振荡频率f在最大值fmax以上，则将 振荡频率f设定为最大值fmax。即，f = fmax。这是因为，在步骤ST7中设定的振荡频率f 比最大值fmax大的情况下，振荡电路71无法振荡。另外，在步骤ST7中设定的振荡频率f 比最大值fmax小的情况下，作为振荡频率，维持在步骤ST7中设定的值。接着前进至步骤 ST11。
[0048] 步骤ST11中，运算装置77以使以步骤ST7或步骤ST10中设定的频率来振荡电压 的方式将频率控制信号向振荡电路71发送。振荡电路71以从运算装置77发送的频率控 制信号的频率来振荡电压。接着，前进至步骤ST12。
[0049] 步骤ST12中，运算装置77检测相对于步骤ST11中从振荡电路71振荡的电压的 电压反射率Γ，将该值存储。接着，前进至步骤ST13。步骤ST13中，运算装置77比较在步 骤ST12中检测出的电压反射率Γ和比较用变量Γ0。电压反射率Γ在比较用变量Γ0以 下的情况下，前进至步骤ST14。
[0050] 步骤ST14中，运算装置77存储在步骤ST12中检测出的电压反射率Γ，作为比较 用变量Γ0,即Γ〇 = Γ。此外，步骤ST14中，将搜索目的值flimit更新为从振荡频率f中 减去超调次数N与频率节距宽度df之积而得到的值。即，flimit = f -（NXdf)。接着， 前进至步骤ST15。步骤ST13中，在判断为电压反射率Γ大于比较用变量Γ0的情况下，也 前进至步骤ST15。
[0051] 步骤ST15中，将振荡频率f更新为减去频率节距宽度df而得到的值。即，f = f 一 df。接着，前进至步骤ST16。步骤ST16中，运算装置77判定在步骤ST15中更新后的 振荡频率f是否在搜索目的值flimit以下，或者振荡频率f是否在最小值fmin以下。艮P， 判定是否f兰flimit或f兰fmin。在不满足f兰flimit或f兰fmin的情况下，返回步 骤ST11，在满足f兰flimit或f兰fmin的情况下，前进至步骤ST17。另外，当返回了步骤 ST11时，振荡电路71以在步骤ST15中设定的频率振荡。
[0052] 步骤ST17中，若判定为在步骤ST15中设定的振荡频率f在最小值fmin以下，则 将振荡频率f设定为最小值fmin。即，f = fmin。这是因为，在步骤ST15中设定的振荡频 率f比最小值fmin小的情况下，振荡电路71无法振荡。另外，在步骤ST15中设定的振荡 频率f比最小值fmin大的情况下，作为振荡频率，维持步骤ST15中设定的值。接着，返回 步骤ST2。
[0053] 图4以及图5是表不基于上述顺序的、以使电压反射率Γ最小的方式对振荡电路 71进行控制时电压的频率与电压反射率Γ之间的关系的曲线图。图4示出了图3A所示的 步骤ST1?ST8的动作下的电压的振荡状态，示出了一边将振荡频率f增加频率节距宽度 df -边检测电压反射率Γ的状态。图5示出了图3B所示的步骤ST9?ST17的动作下的 电压的振荡状态，示出了一边将振荡频率f减少频率节距宽度df-边检测电压反射率Γ 的状态。图4以及图5中，横轴都表示频率，随着沿横轴的箭头（图中附加符号200)前进而 值变大，换言之，随着向图中右侧前进，值变大。纵轴表示电压反射率Γ，随着沿纵轴的箭头 (图中附加符号201)前进而值变大，换言之，随着向图中上侧前进，值变大。
[0054] 运算装置77进行图3A所示的动作，从而如图4所示那样，超声波振荡器70将振 荡频率f持续增加频率节距宽度df直到电压反射率Γ成为最小。并且，电压反射率Γ成 为最小时，将频率增加到搜索目的值flimit。在通过了电压反射率Γ成为最小的值之后， 在电压反射率Γ增加的期间，电压反射率Γ为最小值时所设定的搜索目的值flimit不被 更新，所以当振荡频率f成为该搜索目的值flimit时，振荡频率f如图5所示那样减少频 率节距宽度df减少。并且，电压反射率Γ再次经过最小并且电压反射率Γ在以后相对于 上次检测值不减少的情况下，搜索目的值flimit相对于电压反射率Γ最小时所设定的值 不被更新。因此，当振荡频率成为在电压反射率Γ最小时设定的搜索目的值时，振荡频率 再次增加频率节距宽度df。
[0055] 这样，从超声波振荡器70振荡的频率反复进行图4、5所示的变化，在检测出电压 反射率Γ的峰值(极小值）后，也将振荡频率f增加或减少超调次数N次的频率节距宽度 df，所以能够判定上述的峰值是否是最小值。
[0056] 本实施方式中，如上述那样，从振荡电路71振荡的电压的频率以使电压反射率Γ 最小的方式被控制。电压反射率Γ的值越小，振荡电路71振荡的电压越能够效率良好地 用于第一接合对象物5和第二接合对象物6彼此的接合。
[0057] 因此，不是如利用PLL振荡电路的频率跟踪控制那样仅以位相差进行控制，而是 能够实现更反映实际接合状态的状况的控制，因此能够提高超声波振荡器70的振荡效率。 另外，这里所说的振荡效率是指，超声波振荡器70振荡的电压中的、在第一接合对象物5和 第二接合对象物6的接合中所用的电压的比例。
[0058] 在与上次检测出的电压反射率Γ进行比较，比上次检测出的电压反射率Γ小的 情况下通过将搜索目的值更新，从而即使在由于某种影响而检测出电压反射率Γ的峰值 的情况下，也将振荡频率变更并继续检测电压反射率Γ，所以能够可靠地检测极小值，能够 以电压反射率Γ的最小值附近的值振荡电压。
[0059] 电压反射率Γ在上次检测出的电压反射率Γ以上的情况下不将搜索目的值更 新，从而在将振荡频率变更时，不会继续增加或继续减少，所以能够检测电压反射率Γ的 最小值附近的值。
[0060] 用图6A、6B说明第二实施方式的超声波接合装置。具有与第一实施方式相同的功 能的结构附加与第一实施方式相同的符号而将说明省略。本实施方式中，主体控制电路部 100的动作和运算装置77的动作不同于第一实施方式。超声波接合装置10的结构与第一 实施方式相同。对上述不同点具体说明。
[0061] 图6A以及图6B是表不本实施方式的超声波振荡器70的动作的流程图。图6A不 出到步骤ST8为止的步骤，图6B示出步骤ST9以后的步骤。如图6A所示，作为步骤ST0的 替代，使用步骤ST20。在步骤ST5与步骤ST6之间，具有步骤ST21、ST22、ST23的动作。在 步骤ST13与步骤ST14之间，具有步骤ST24、ST25、26的动作。
[0062] 电压反射率Γ根据第一接合对象物5和第二接合对象物6的接合状态而变化。 艮P，在从超声波振荡器70振荡某特定的频率的情况下，对该特定的频率的电压反射率Γ对 应于第一接合对象物5和第二接合对象物6的接合状态而变化。当第一接合对象物5和第 二接合对象物6的接合进展时，电压反射率Γ降低并收敛。本实施方式中，设定电压反射 率Γ的阈值，通过该阈值来判断第一接合对象物5和第二接合对象物6彼此的接合的进展 状态，将超调次数和频率节距宽度变更。
[0063] 如图6A所示，步骤ST20是主体控制电路部100的动作。其信息与第一实施方式 同样地例如由作业者输入。步骤ST20中，主体控制电路部100设定频率节距宽度dfl、df2。 频率节距宽度dfl是电压反射率Γ比上述阈值rth大的情况下使用的值。频率节距宽度 df2是电压反射率Γ在阈值rth以下的情况下使用的值。
[0064] 此外，步骤ST20中，主体控制电路部100设定超调次数N1、N2。超调次数N1用于 电压反射率Γ比阈值rth大的情况。超调次数N2用于电压反射率Γ在阈值rth以下 的情况。
[0065] 频率节距宽度dfl、df2和超调次数N1、N2被设定为（NIXdfl) >(N2Xdf2)。另 夕卜，Nl > 1，N2> 1。本实施方式中，作为一例，频率节距宽度dfl是与第一实施方式中使用 的频率节距宽度df相同的值。本实施方式中，作为一例，超调次数N1是与第一实施方式中 使用的超调次数N相同的值。
[0066] 步骤ST20中，设定电压反射率Γ的可取得的最大值rmax、上述的阈值rth、频 率搜索范围的最大值fmax、频率搜索范围的最小值fmin。rmax、fmax、fmin与第一实施方 式相同。
[0067] 步骤ST21?ST23是运算装置77的动作。运算装置77的动作在步骤ST5之后前 进至步骤ST21。步骤ST21中，运算装置77判定电压反射率Γ是否比阈值rth大。在电 压反射率Γ比阈值Γ th大的情况下，表示第一接合对象物5和第二接合对象物6的接合 未进展到规定的状态。电压反射率Γ在阈值rth以下的情况下，表示第一接合对象物5 和第二接合对象物6的接合进展得超过规定状态。
[0068] 若判定为电压反射率Γ比阈值rth大，则前进至步骤ST22。若判断为电压反射 率Γ在阈值rth以下，则前进至步骤ST23。步骤ST22中，作为超调次数而选择N1，作为 频率节距宽度而选择dfl。步骤ST23中，作为超调次数而选择N2,作为频率节距宽度而选 择df2。步骤ST22、ST23的处理后，前进至步骤ST6。
[0069] 步骤ST24?ST26的动作是运算装置77的动作。步骤ST13之后，前进至步骤 ST24。步骤ST24中，运算装置77判定电压反射率Γ是否比阈值rth大。电压反射率Γ 比阈值Γ th大的情况下，表示第一接合对象物5和第二接合对象物6的接合未进展到规定 的状态。电压反射率Γ在阈值rth以下的情况下，表示第一接合对象物5和第二接合对 象物6的接合进展得超过规定状态。
[0070] 若判定为电压反射率Γ比阈值rth大，则前进至步骤ST25。若判定为电压反射 率Γ在阈值rth以下，则前进至步骤ST26。步骤ST25中，作为超调次数而选择N1，作为 频率节距宽度而选择dfl。步骤ST26中，作为超调次数而选择N2,作为频率节距宽度而选 择df2。步骤ST25、ST26的处理之后，前进至步骤ST14。
[0071] 因此，电压反射率r在阈值rth以下的情况、即第一接合对象物5和第二接合对 象物6的接合状态进展得超过规定状态的情况下，当检测出电压反射率Γ的峰值(极小值） 时，相对于检测出该峰值时的电压的振荡频率，能够使超调的频域减小。
[0072] 第一接合对象物5和第二接合对象物6的接合状态进展得超过规定的状态时，电 压反射率Γ的变化有变小的倾向。因此，若检测出电压反射率Γ的峰值，则此时的电压反 射率Γ成为略最小值，因此如上述那样，通过使频域减小，超声波振荡器70能够在电压反 射率Γ的最小值附近效率良好地振荡电压。
[0073] 第一及第二实施方式的步骤ST6中设定的搜索目的值是第一搜索目的值的一例。 第一、二实施方式的步骤ST14中设定的搜索目的值是第二搜索目的值的一例。第一、二实 施方式的运算装置77是控制装置的一例。
[〇〇74] 说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意欲 限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种形态实施，在不脱离发明主旨的范围 内，能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并 包含在权利要求所记载的发明及其等同范围中。
【权利要求】
1. 一种超声波接合装置，具备： 超声波振子，接受电压而产生超声波振动； 前端工具，将负荷和超声波振动向接合对象物施加； 超声变幅杆，将负荷、和上述超声波振子振荡出的超声波振动向上述前端工具传递；以 及 超声波振荡器，是具备振荡电路并将从上述振荡电路振荡出的电压向上述超声波振子 供给的超声波振荡器，具备控制装置，该控制装置根据上述振荡电路供给的电压和电流来 检测电压反射率，并且以使上述电压反射率最小的方式对上述振荡电路振荡的电压的频率 进行控制。
2. 如权利要求1记载的超声波接合装置， 上述控制装置， 使从上述振荡电路振荡的电压的频率相对于所设定的初始值增加或减少， 在检测出的电压反射率比上次检测值小时，在使上述电压的振荡频率增加的情况下设 定第一搜索目的值并使振荡频率增加到上述第一搜索目的值，并且检测增加中的上述电压 反射率，在使上述电压的振荡频率减少的情况下设定第二搜索目的值并使振荡频率减少到 上述第二搜索目的值，并且检测减少中的上述电压反射率， 在到上述第一搜索目的值为止的振荡频率的增加中或到上述第二搜索目的值为止的 振荡频率的减少中检测出的电压反射率相对于在该电压反射率之前刚刚检测的电压反射 率变大时，使检测到上述刚刚之前的电压反射率时的上述第一搜索目的值或第二搜索目的 值的更新中止， 从上述振荡电路振荡的频率成为上述第一搜索目的值或上述第二搜索目的值时，在将 频率增加的情况下以将频率减少的方式进行上述振荡电路的控制，在将频率减少的情况下 以将频率增加的方式进行上述振荡电路的控制。
3. 如权利要求2记载的超声波接合装置， 上述第一搜索目的值是对上述振荡频率加上超调次数与频率节距宽度之积而得到的 值，并且，上述第二搜索目的值是从上述振荡频率中减去上述超调次数与上述频率节距宽 度之积而得到的值， 上述超调次数与上述频率节距宽度的上述积，在上述电压反射率成为阈值以下时，与 上述电压反射率比上述阈值大时的上述积相比较而较小。
【文档编号】B06B1/06GK104056768SQ201410080007
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2013年3月19日
【发明者】相泽隆博, 栗山升, 森三树 申请人:株式会社东芝, 芝浦机械电子株式会社