一種引線楔焊微小力輸出機(jī)構(gòu)的工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種微小力輸出的音圈壓力輸出機(jī)構(gòu)，特別涉及一種針對(duì)全自動(dòng)引線鍵合設(shè)備的基于音圈電機(jī)的微小力輸出機(jī)構(gòu)的工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]全自動(dòng)引線楔焊鍵合機(jī)是利用加壓、加熱、超聲的方式，用金絲作為互連介質(zhì)，完成芯片與基板之間的引線鍵合的，以實(shí)現(xiàn)其電氣互連的功能。在引線鍵合過(guò)程中，鍵合微小力的精確控制和輸出是獲得良好鍵合效果的重要保證，壓力偏大可能會(huì)造成芯片損傷，壓力偏小會(huì)使焊點(diǎn)強(qiáng)度達(dá)不到要求。目前，引線鍵合工藝大多是手動(dòng)設(shè)備，采用的是氣缸和彈簧配合的雙力調(diào)節(jié)機(jī)制做為微小力輸出執(zhí)行機(jī)構(gòu)，氣缸壓力調(diào)節(jié)容易滯后，難以滿足高速引線鍵合工藝，普通彈簧加壓方式存在輸出壓力穩(wěn)定性差且不易控制和調(diào)節(jié)的缺陷，使微小力的控制和輸出精度受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種引線楔焊微小力輸出機(jī)構(gòu)的工作方法，解決了在引線楔焊中存在的微小力輸出穩(wěn)定性差和控制調(diào)節(jié)難的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問(wèn)題的:
一種引線楔焊微小力輸出機(jī)構(gòu)，包括微小力執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝板、音圈電機(jī)、工業(yè)控制機(jī)和引線鍵合超聲換能器，在引線鍵合超聲換能器的右端設(shè)置有壓電陶瓷，在引線鍵合超聲換能器的左端連接有劈刀，在彈性變形矩形塊上設(shè)置有上下垂直方向上的音圈電機(jī)通過(guò)孔，在彈性變形矩形塊的左端設(shè)置有左螺紋孔，在彈性變形矩形塊的右端設(shè)置有右螺紋孔，音圈電機(jī)定子是倒置地固定吊接在微小力執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝板的下端面上的，左連接螺栓通過(guò)彈性變形矩形塊的左端設(shè)置的左螺紋孔將彈性變形矩形塊的左端與微小力執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝板連接在一起，彈性變形矩形塊的右端通過(guò)右螺紋孔中的右連接螺栓與換能器安裝套固定連接在一起，在換能器安裝套中設(shè)置有引線鍵合超聲換能器，在彈性變形矩形塊上設(shè)置的音圈電機(jī)通過(guò)孔中設(shè)置有音圈電機(jī)定子，音圈電機(jī)動(dòng)子的頂端面與換能器安裝套的頂端面頂接在一起，在換能器安裝套的右端設(shè)置有位置測(cè)量龍門(mén)架，位置測(cè)量龍門(mén)架是通過(guò)龍門(mén)架連接螺栓與換能器安裝套固定連接在一起的，在位置測(cè)量龍門(mén)架的頂梁下方的微小力執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝板上設(shè)置有位置傳感器，壓電陶瓷、音圈電機(jī)和位置傳感器分別與工業(yè)控制機(jī)電連接在一起。
[0005]在由鈹青銅材料制成的彈性變形矩形塊中設(shè)置有前后水平方向上的工字型凹槽通孔。
[0006]—種引線楔焊微小力輸出機(jī)構(gòu)的工作方法，包括以下步驟:
第一步、在由鈹青銅材料制成的彈性變形矩形塊中設(shè)置水平方向的工字型凹槽通孔，在彈性變形矩形塊上設(shè)置沿上下垂直方向的音圈電機(jī)通過(guò)孔，在彈性變形矩形塊的左端設(shè)置左螺紋孔，在彈性變形矩形塊的右端設(shè)置右螺紋孔，音圈電機(jī)定子倒置固定吊接在微小力執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝板的下端面上，左連接螺栓通過(guò)彈性變形矩形塊的左端設(shè)置的左螺紋孔將彈性變形矩形塊的左端與微小力執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝板的下端面連接，彈性變形矩形塊的右端通過(guò)右螺紋孔中的螺栓與換能器安裝套固定連接，在換能器安裝套中設(shè)置有引線鍵合超聲換能器，在彈性變形矩形塊上設(shè)置的沿上下垂直方向的音圈電機(jī)通過(guò)孔中設(shè)置有音圈電機(jī)定子，音圈電機(jī)動(dòng)子的頂端面與換能器安裝套的頂端面頂接在一起，在換能器安裝套的右側(cè)設(shè)置有位置測(cè)量龍門(mén)架，位置測(cè)量龍門(mén)架是通過(guò)龍門(mén)架連接螺栓與換能器安裝套固定連接在一起，在位置測(cè)量龍門(mén)架的頂梁下方的微小力執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝板上設(shè)置有位置傳感器，壓電陶瓷、音圈電機(jī)和位置傳感器分別與工控機(jī)電連接；
第二步、工控機(jī)向音圈電機(jī)發(fā)出啟動(dòng)指令，音圈電機(jī)動(dòng)子向下伸出，帶動(dòng)換能器安裝套向下運(yùn)動(dòng)，動(dòng)換能器安裝套帶動(dòng)彈性變形矩形塊的右端向下運(yùn)動(dòng)，使彈性變形矩形塊中的工字型槽產(chǎn)生變形，彈性變形矩形塊對(duì)換能器安裝套產(chǎn)生一個(gè)向上的牽引力，與換能器安裝套受到音圈電機(jī)動(dòng)子向下的壓力達(dá)到平衡，實(shí)現(xiàn)了微小力的精確穩(wěn)定輸出；
第三步、在換能器安裝套向下運(yùn)動(dòng)同時(shí)，位置傳感器測(cè)得位置測(cè)量龍門(mén)架的向下位移量并傳送給工控機(jī)，若該位移量超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值，則工控機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0007]本發(fā)明使用鈹青銅材料的彈性變形矩形塊即板簧，提高了劈刀的彈性性能和穩(wěn)定性，采用的具有無(wú)限分辨率的音圈電機(jī)使引線楔焊微小力輸出范圍控制在5-150克力，壓力控制分辨率±3克力，并且在整個(gè)壓力行程內(nèi)，壓力控制穩(wěn)定可靠，重復(fù)性好。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明彈性變形矩形塊2的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明在彈性變形矩形塊2變形前的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
圖4是本發(fā)明在彈性變形矩形塊2變形后的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
一種引線楔焊微小力輸出機(jī)構(gòu)，包括微小力執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝板1、音圈電機(jī)、工業(yè)控制機(jī)和引線鍵合超聲換能器，在引線鍵合超聲換能器的右端設(shè)置有壓電陶瓷10，在引線鍵合超聲換能器的左端連接有劈刀11，在彈性變形矩形塊2上設(shè)置有上下垂直方向上的音圈電機(jī)通過(guò)孔3，在彈性變形矩形塊2的左端設(shè)置有左螺紋孔4，在彈性變形矩形塊2的右端設(shè)置有右螺紋孔5，音圈電機(jī)定子6是倒置地固定吊接在微小力執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝板I的下端面上的，左連接螺栓通過(guò)彈性變形矩形塊2的左端設(shè)置的左螺紋孔4將彈性變形矩形塊2的左端與微小力執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝板I連接在一起，彈性變形矩形塊2的右端通過(guò)右螺紋孔5中的右連接螺栓與換能器安裝套9固定連接在一起，在換能器安裝套9中設(shè)置有引線鍵合超聲換能器，在彈性變形矩形塊2上設(shè)置的音圈電機(jī)通過(guò)孔3中設(shè)置有音圈電機(jī)定子6，音圈電機(jī)動(dòng)子7的頂端面與換能器安裝套9的頂端面頂接在一起，在換能器安裝套9的右端設(shè)置有位置測(cè)量龍門(mén)架13，位置測(cè)量龍門(mén)架13是通過(guò)龍門(mén)架連接螺栓12與換能器安裝套9固定連接在一起的，在位置測(cè)量龍門(mén)架13的頂梁下方的微小力執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝板I上設(shè)置有位置傳感器8，壓電陶瓷1、音圈電機(jī)和位置傳感器8分別與工業(yè)控制機(jī)電連接在一起。
[0010]在由鈹青銅材料制成的彈性變形矩形塊2中設(shè)置有前后水平方向上的工字型凹槽通孔14。
[0011]本發(fā)明的音圈電機(jī)在工控機(jī)的控制下，音圈電機(jī)的動(dòng)子向下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)頂接換能器安裝套9，帶動(dòng)引線鍵合超聲換能器向下運(yùn)動(dòng)，使劈刀11完成焊接動(dòng)作。在換能器安裝套9向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，換能器安裝套9牽引彈性變形矩形塊2的右端向下運(yùn)動(dòng)，使彈性變形矩形塊2中的工字型槽14產(chǎn)生變形，導(dǎo)致彈性變形矩形塊2對(duì)換能器安裝套9產(chǎn)生向上的牽引力，實(shí)現(xiàn)了微小壓力的穩(wěn)定輸出；同時(shí)換能器安裝套9向下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)位置測(cè)量龍門(mén)架13向下運(yùn)動(dòng)，位置傳感器8測(cè)得位置測(cè)量龍門(mén)架13向下的位移量并傳送給工控機(jī)，工控機(jī)通過(guò)判斷位移量的大小以實(shí)現(xiàn)控制和報(bào)警，采用彈性變形矩形塊2加音圈電機(jī)的設(shè)計(jì)方案，把音圈電機(jī)設(shè)計(jì)在測(cè)力的最前端，減少力的傳遞環(huán)節(jié)。