全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭，該焊頭的上固定架的兩端分別通過彈簧片與固定架的上部及側(cè)固定架的上部連接；上壓片和下壓片通過夾在兩者之間的彈簧片與固定架的下部和側(cè)固定架的下端連接；第一電磁螺線圈固定在固定架上，其輸出軸上固定緩沖觸頭；緩沖觸頭的下端與上壓片相接；切刀架的上部安裝固定在側(cè)固定架上，切刀安裝在切刀架下部帶有斜度的凹槽內(nèi)；整個(gè)切絲機(jī)構(gòu)通過固定架安裝到換能器架上；焊接結(jié)束后需要切斷焊絲時(shí)，第一電磁螺線圈驅(qū)動(dòng)緩沖觸頭向下運(yùn)動(dòng)，通過上、下壓片帶動(dòng)側(cè)固定架和上固定架小幅轉(zhuǎn)動(dòng)，使切刀架帶動(dòng)切刀做弧形運(yùn)動(dòng)，達(dá)到躲開劈刀切絲的目的，能夠有效避免切刀的刀尖與劈刀發(fā)生碰撞而產(chǎn)生燒刀現(xiàn)象。
【專利說明】全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于微電子行業(yè)封裝設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)過程中，一般采用超聲波壓焊機(jī)將金屬絲焊接到芯片上。來自超聲波發(fā)生器的超聲波，經(jīng)換能器產(chǎn)生高頻振動(dòng)傳到劈刀，當(dāng)劈刀與引線及被焊件接觸時(shí)，在壓力和振動(dòng)的作用下，待焊金屬表面相互摩擦，氧化膜被破壞，并發(fā)生塑性變形，致使兩個(gè)純凈的金屬面緊密接觸，達(dá)到原子距離的結(jié)合，最終形成牢固的機(jī)械連接。全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)舊型設(shè)備焊頭一般包括劈刀、換能器、切絲機(jī)構(gòu)；換能器與劈刀連接，為劈刀提供焊接時(shí)的振動(dòng)。劈刀焊接時(shí)的壓力由壓力機(jī)構(gòu)提供。每次焊接終了時(shí)，由切絲機(jī)構(gòu)切斷鋁絲。這種舊型設(shè)備焊頭存在兩方面的問題:一是切絲機(jī)構(gòu)繁復(fù)，易損件不易更換，切刀在切絲過程中有可能與劈刀發(fā)生碰撞產(chǎn)生燒刀現(xiàn)象，其安裝機(jī)構(gòu)也不易于刀尖位置的調(diào)整；二是沒有夾絲功能，無法保障絲頭長(zhǎng)短一致、焊絲弧形穩(wěn)定等相關(guān)鍵合質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種切刀在切絲過程中能夠避免與劈刀發(fā)生碰撞的全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭包括換能器架，換能器，劈刀，切絲機(jī)構(gòu)；所述的切絲機(jī)構(gòu)包括固定架，上固定架，側(cè)固定架，上壓片，下壓片，第一電磁螺線圈，緩沖觸頭，切刀架，切刀；所述上固定架的兩端分別通過彈簧片與固定架的上部及側(cè)固定架的上部連接；上壓片和下壓片通過夾在兩者之間的彈簧片與固定架的下部和側(cè)固定架的下端連接；第一電磁螺線圈固定在固定架上，其輸出軸上固定緩沖觸頭；緩沖觸頭的下端與上壓片相接；切刀架的上部安裝固定在側(cè)固定架上，切刀安裝在切刀架下部帶有斜度的凹槽內(nèi)；整個(gè)切絲機(jī)構(gòu)通過固定架安裝到換能器架上。
[0005]本實(shí)用新型中固定架、上固定架、側(cè)固定架、上、下壓片之間通過彈簧片連接，構(gòu)成了一個(gè)四連桿結(jié)構(gòu)，切刀架與四連桿機(jī)構(gòu)連接。焊接結(jié)束后需要切斷焊絲時(shí)，第一電磁螺線圈驅(qū)動(dòng)緩沖觸頭向下運(yùn)動(dòng)，使上、下壓片向下運(yùn)動(dòng)，通過彈簧片帶動(dòng)側(cè)固定架和上固定架小幅轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過切刀架帶動(dòng)切刀做弧形運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到躲開劈刀切絲的目的。
[0006]所述切絲機(jī)構(gòu)還包括復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧的一端與固定架連接，另一端與上固定架連接。切絲完成后第一電磁螺線圈斷電，在復(fù)位彈簧的作用下，上固定架帶動(dòng)側(cè)固定架、切刀架和切刀做弧形運(yùn)動(dòng)，回到初始位置。
[0007]所述切絲機(jī)構(gòu)還包括緊定螺釘；連接螺釘位于凹槽的上部，調(diào)整連接螺釘可將切刀夾緊在凹槽內(nèi)。松開連接螺釘可以使切刀上下移動(dòng)從而調(diào)整其位置，能夠有效避免切刀的刀尖與劈刀發(fā)生碰撞產(chǎn)生燒刀現(xiàn)象；并且切刀損壞后容易更換。
[0008]所述劈刀通過螺釘與換能器支架連接。劈刀損壞后容易更換。[0009]本實(shí)用新型還包括夾絲機(jī)構(gòu)，所述夾絲機(jī)構(gòu)包括定刀架，動(dòng)刀架，驅(qū)動(dòng)組件，連接調(diào)整組件，定絲夾，動(dòng)絲夾，絲嘴；定刀架安裝定位在換能器架上，動(dòng)刀架的上部通過彈簧片與定刀架連接；定絲夾固定在定刀架的下端，動(dòng)絲夾固定在動(dòng)刀架的下端，定刀架與動(dòng)刀架之間通過驅(qū)動(dòng)組件和連接調(diào)整組件連接并調(diào)整定絲夾與動(dòng)絲夾之間的間隙；絲嘴固定在定絲夾上且定絲夾和動(dòng)絲夾的底部位于絲嘴的凹槽內(nèi)。
[0010]所述驅(qū)動(dòng)組件包括第二電磁螺線圈，壓縮彈簧和墊塊；第二電磁螺線圈固定在定刀架上，壓縮彈簧套裝在第二電磁螺線圈的輸出軸上，輸出軸末端通過過盈配合連接固定墊塊，且墊塊與動(dòng)刀架上的緩沖螺釘位置平齊、頂端接觸。
[0011]當(dāng)?shù)诙姶怕菥€圈通電時(shí)，通過壓縮彈簧、墊塊和緩沖彈簧推動(dòng)動(dòng)刀架運(yùn)動(dòng)，從而使動(dòng)絲夾松開，此時(shí)可將鋁絲穿入絲嘴并使其位于定絲夾與動(dòng)絲夾的間隙中；第二電磁螺線圈斷電時(shí)，動(dòng)刀架復(fù)位，定絲夾與動(dòng)絲夾夾緊鋁絲。在焊接過程中整個(gè)夾絲機(jī)構(gòu)對(duì)鋁絲起著引導(dǎo)和固定的作用，以便于鋁絲穩(wěn)定地向焊點(diǎn)傳送，保障絲頭長(zhǎng)短一致、焊絲弧形穩(wěn)定等相關(guān)鍵合質(zhì)量。
[0012]所述連接調(diào)整組件包括螺柱、調(diào)整彈簧和鎖緊螺母；螺柱的一端固定在定刀架上，另一端由動(dòng)刀架上的通孔穿過；調(diào)整彈簧套裝于螺柱穿過動(dòng)刀架的部分，由鎖緊螺母鎖緊。通過鎖緊螺母可調(diào)節(jié)調(diào)整彈簧的長(zhǎng)短，從而可調(diào)節(jié)動(dòng)刀架的微動(dòng)程度。
[0013]所夾絲機(jī)構(gòu)還包括壓塊，壓塊的一端與定刀架連接，另一端與動(dòng)刀架連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]圖1是本實(shí)用新型的全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭的部分結(jié)構(gòu)立體圖。
[0016]圖2是切絲機(jī)構(gòu)的主視圖。
[0017]圖3是夾絲機(jī)構(gòu)的主視圖。
[0018]圖4、圖5是夾絲機(jī)構(gòu)的軸測(cè)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1、2所示，本實(shí)用新型的全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭包括換能器架1，換能器2，劈刀3，切絲機(jī)構(gòu)；所述換能器2和切絲機(jī)構(gòu)固定在換能器架I上，劈刀3通過螺釘201安裝在換能器架I上。
[0020]如圖2所示，切絲機(jī)構(gòu)包括固定架301，上固定架302，側(cè)固定架303，上壓片304，下壓片305，第一電磁螺線圈309，緩沖觸頭310，切刀架311，切刀312，拉伸彈簧314 ;通過固定架301上的調(diào)節(jié)長(zhǎng)孔，整個(gè)切絲結(jié)構(gòu)可以用螺釘安裝到焊頭的換能器架I上，實(shí)現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)和安裝的目的。上固定架302的兩端分別通過彈簧片306和彈簧片307與固定架301的上部及側(cè)固定架303的上部連接；上壓片304和下壓片305通過夾在兩者之間的彈簧片308與固定架301的下部和側(cè)固定架303的下端連接；固定架301、上固定架302、側(cè)固定架303、上壓片304及下壓片305兩兩連接構(gòu)成了一個(gè)四連桿結(jié)構(gòu)AB⑶；切刀架311固定在側(cè)固定架303的下端，切刀312安裝在切刀架311帶有斜度的凹槽315內(nèi)。凹槽315中間位置沿垂直方向開有一條細(xì)縫，將切刀架311分為兩部分，連接螺釘313水平穿過切刀架311通孔一側(cè)與另一側(cè)的螺孔螺旋配合，調(diào)整連接螺釘313使切刀架帶有凹槽315的部分發(fā)生彈性形變從而達(dá)到對(duì)切刀起著固定夾持的作用。
[0021]松開連接螺釘313可調(diào)節(jié)切刀312的上下位置。拉伸彈簧314的一端通過連接件與固定架301連接，另一端與上固定架302連接。第一電磁螺線圈309安裝在固定架301上，緩沖觸頭310固定在第一電磁螺線圈309的電磁鐵上，并且緩沖觸頭310的下端與上壓片304相抵。當(dāng)?shù)谝浑姶怕菥€圈309驅(qū)動(dòng)緩沖觸頭310向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，上固定架302有繞A處以半徑Rl旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，上壓片304和下壓片305有繞D處以半徑R2旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，彈簧片306、307、308發(fā)生彎曲變形，最后作用為切刀312的刀尖以半徑R做弧形運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到躲開劈刀3切絲的目的。拉伸彈簧314在第一電磁螺線圈309斷電的情況下使整個(gè)切絲結(jié)構(gòu)復(fù)位。
[0022]如圖3、4、5所示，所述夾絲機(jī)構(gòu)包括定刀架401，動(dòng)刀架402，第二電磁螺線圈404，定絲夾412，動(dòng)絲夾413，絲嘴414 ;定絲夾412、動(dòng)絲夾413分別通過螺釘安裝在定刀架401和動(dòng)刀架402上；定刀架401上有楔形結(jié)構(gòu)，以便于定刀架401定位安裝到焊頭的換能器架I上，動(dòng)刀架402用彈簧片403通過螺釘與定刀架401相連接，起到鉸鏈的作用。第二電磁螺線圈404安裝在定刀架401上，壓縮彈簧405套裝在第二電磁螺線圈404的輸出軸上，輸出軸末端通過過盈配合連接材質(zhì)為聚砜的固定墊塊406，且墊塊406與動(dòng)刀架402上的緩沖螺釘407位置平齊、頂端接觸。螺柱408固定在定刀架401上，螺柱408的一端固定在定刀架401上，另一端由動(dòng)刀架402上的通孔穿過；調(diào)整彈簧409套裝于螺柱408穿過動(dòng)刀架402的部分，且螺柱408的該部分端部與鎖緊螺母410連接。通過鎖緊螺母410可調(diào)節(jié)調(diào)整彈簧409的長(zhǎng)短，從而可調(diào)節(jié)動(dòng)刀架402的微動(dòng)程度。壓塊411的一端與定刀架401連接，另一端與動(dòng)刀架402連接。壓塊411和螺柱408都起著連接定刀架401和動(dòng)刀架402的作用。絲嘴414安裝在定絲夾412上，定絲夾412和動(dòng)絲夾413的底部位于絲嘴414的凹槽內(nèi)。
[0023]鋁絲經(jīng)由絲嘴414向焊點(diǎn)輸送，定絲夾412和動(dòng)絲夾413夾緊鋁絲使其可靠地位于絲嘴414中兩絲夾的有限間隙內(nèi)，從而對(duì)鋁絲起著引導(dǎo)和固定的作用，以便于鋁絲穩(wěn)定地向焊點(diǎn)傳送。當(dāng)?shù)诙姶怕菥€圈404往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧片403發(fā)生彎曲變形，使動(dòng)絲夾413實(shí)現(xiàn)微動(dòng)；當(dāng)?shù)诙姶怕菥€圈404通電時(shí)，通過壓縮彈簧405和墊塊406推動(dòng)緩沖螺釘407和動(dòng)刀架402運(yùn)動(dòng)，從而動(dòng)絲夾413可按照?qǐng)D示箭頭方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)絲夾413的松開，斷電時(shí)，則復(fù)位。
【權(quán)利要求】
1.一種全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭，包括換能器架(1)，換能器(2)，劈刀(3)，切絲機(jī)構(gòu)；其特征在于所述的切絲機(jī)構(gòu)包括固定架(301)，上固定架(302)，側(cè)固定架(303)，上壓片(304)，下壓片(305)，第一電磁螺線圈(309)，緩沖觸頭(310)，切刀架(311)，切刀(312);所述上固定架(302)的兩端分別通過彈簧片與固定架(301)的上部及側(cè)固定架(303)的上部連接；上壓片(304)和下壓片(305)通過夾在兩者之間的彈簧片與固定架(301)的下部和側(cè)固定架(303)的下端連接；第一電磁螺線圈(309)固定在固定架(301)上，其輸出軸上固定緩沖觸頭(310);緩沖觸頭(310)的下端與上壓片(304)相接；切刀架(311)的上部安裝固定在側(cè)固定架(303)上，切刀(312)安裝在切刀架(311)下部帶有斜度的凹槽(315)內(nèi)；整個(gè)切絲機(jī)構(gòu)通過固定架(301)安裝到換能器架(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭，其特征在于所述切絲機(jī)構(gòu)還包括復(fù)位彈簧(314)，所述復(fù)位彈簧(314)的一端與固定架(301)連接，另一端與上固定架(302)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭，其特征在于所述切絲機(jī)構(gòu)還包括緊定螺釘(313);連接螺釘(313)位于切刀架(311)下部的凹槽(315)的上部，調(diào)整連接螺釘(313)可將切刀夾緊在凹槽(315)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭，其特征在于還包括夾絲機(jī)構(gòu)，所述夾絲機(jī)構(gòu)包括定刀架(401)，動(dòng)刀架(402)，驅(qū)動(dòng)組件，連接調(diào)整組件，定絲夾(412)，動(dòng)絲夾(413)，絲嘴(414);定刀架(401)安裝定位在換能器架(I)上，動(dòng)刀架(402)的上部通過彈簧片與定刀架(401)連接；定絲夾(412)固定在定刀架(401)的下端，動(dòng)絲夾(413)固定在動(dòng)刀架(402)的下端，定刀架(401)與動(dòng)刀架(402)之間通過驅(qū)動(dòng)組件和連接調(diào)整組件連接并調(diào)整定絲夾(412)與動(dòng)絲夾(413)之間的間隙；絲嘴(414)固定在定絲夾(412)上且定絲夾(412)和動(dòng)絲夾(413)的底部位于絲嘴(414)的凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)組件包括第二電磁螺線圈(404)，壓縮彈簧(405)和墊塊(406);第二電磁螺線圈(404)固定在定刀架(401)上，壓縮彈簧(405)套裝在第二電磁螺線圈(404)的輸出軸上，輸出軸末端通過過盈配合連接固定墊塊(406)，且墊塊(406)與動(dòng)刀架(402)上的緩沖螺釘(407)位置平齊、頂端接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭，其特征在于所述連接調(diào)整組件包括螺柱(408)、調(diào)整彈簧(409)和鎖緊螺母(410);螺柱(408)的一端固定在定刀架(401)上，另一端由動(dòng)刀架(402)上的通孔穿過；調(diào)整彈簧(409)套裝于螺柱(408)穿過動(dòng)刀架(402)的部分，由鎖緊螺母(410)鎖緊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全自動(dòng)超聲波鋁絲壓焊機(jī)焊頭，其特征在于所夾絲機(jī)構(gòu)還包括壓塊(411)，壓塊(411)的一端與定刀架(401)連接，另一端與動(dòng)刀架(402)連接。
【文檔編號(hào)】B23K20/10GK203804407SQ201420229487
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】何艷, 宋志 , 錢雨松, 孫曉紅 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春光華微電子設(shè)備工程中心有限公司