本实用新型专利技术涉及一种带改进凸缘结构的短换能器，包括变幅杆(1)、压电片(2)、后盖板(3)和安装凸缘(4)，所述的后盖板(3)将压电片(2)与变幅杆(1)固定在一起，安装凸缘(4)连接变幅杆(1)，且安装凸缘(4)与变幅杆(1)是一个整体，所述的安装凸缘(4)底部具有斜面，且在安装凸缘(4)上设置有第一狭槽(41)和第二狭槽(42)。与现有技术相比，本实用新型专利技术可实现动态隔离换能器的超声振动和机器邦头振动的双向传递，既避免了能量损失，又使换能器的频率和阻抗以及工作模态不受锁在机器上的影响，这样换能器可以更稳定工作。以更稳定工作。以更稳定工作。
【技术实现步骤摘要】
一种带改进凸缘结构的短换能器及其安装组件
[0001]本技术涉及半导体封装设备
，具体涉及一种带改进凸缘结构的短换能器及其安装组件。
技术介绍
[0002]引线键合实现集成电路芯片和框架互联，是半导体芯片封装的核心工艺。在现代的引线键合机里，超声换能器对键合的质量起着至关重要的作用。在引线键合过程中，引线在热量、压力和超声能量的共同作用下，与焊盘金属发生原子间扩散达到键合的目的。超声系统作为键合设备的核心部分，由发生器、换能器和键合工具组成。其中发生器负责产生超声频率的电信号，换能器负责电能到机械能的转换，键合工具负责固定引线、传递压力和超声能量、拉线弧等作用。换能器在整个超声系统中最为重要，通过调整换能器可以改变键合工具的振动轨迹、振动幅度和系统谐振频率。实际上键合工具的振动不是单方向的一维振动，而是三个方向都有振幅的三维振动。键合工具的振动模态直接决定了引线键合的品质，特别对于比较敏感的芯片，键合工具的振动模态起到了决定性的作用。由于键合工具只和换能器连接在一起，换能器的振动模态直接决定了键合工具的振动模式。和换能器相连接的安装座或者邦头，则不应该对换能器的振动模态有明显的影响，换能器用来连接安装座的凸缘结构和安装座的设计就显得特别重要。此外，在引线键合过程中，工作台需要对芯片进行加热，热气就会吹到换能器上，会对换能器的热稳定性产生不利影响，如何隔热也成为一个比较重要的问题。
[0003]引线键合随着前端工艺的发展正朝着超精细键合和大键合面积的趋势发展，对换能器的要求也越来越高。短换能器的优越性越来越明显，可以提高系统刚度、稳定性、键合精度和减少热膨胀的不利影响。传统换能器一般是三倍波长设计，而短换能器可以减少到一倍波长。短换能器是通过凸缘安装在机器上的。凸缘安装时，必须要用力锁紧以实现系统的刚性。通常凸缘都会放在换能器的节点上以减少锁紧对换能器超声性能的影响。由于短换能器可以利用的节点有限，如何安装在机器上成了一个很难又很关键的问题。申请号为201420175990.8的中国技术专利公开了一种短换能器设置在变幅杆和压电片之间的安装凸缘。该安装凸缘为“L”或“S”型结构，并在和变幅杆连接处设有狭槽，还设有将短换能器安装在机器上的安装孔。这种带凸缘结构的短换能器有一个或多个工作频率，且第一主频率位于120kHz～140kHz。这种凸缘结构可以实现将短换能器安装在机器上使用，但是同时也会引起短换能器频率和阻抗的较大变化，一个主要原因就是机器的邦头在运行过程中也有很大的振动，会传递给换能器，影响换能器正常稳定地工作。如果要严格控制短换能器安装在机器上频率和阻抗的变化，这种结构就需要进一步改进。
技术实现思路
[0004]本技术的目的是提供一种带改进凸缘结构的短换能器及其安装组件，实现动态隔离换能器的超声振动和机器邦头振动的双向传递。
[0005]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种带改进凸缘结构的短换能器，包括变幅杆、压电片、后盖板和安装凸缘，所述的后盖板将压电片与变幅杆固定在一起，安装凸缘连接变幅杆，且与变幅杆是一个整体，所述的安装凸缘底部具有斜面，且在安装凸缘上设置有第一狭槽和第二狭槽。
[0006]本技术采用了一个下方斜面的凸缘结构带有两个狭槽来实现动态隔离换能器的超声振动和机器邦头振动的双向传递，既避免了能量损失，又使换能器的频率和阻抗以及工作模态不受锁在机器上的影响，这样换能器可以更稳定工作。安装凸缘下面的斜面进一步减轻了换能器的重量，增加了换能器的下方空间。
[0007]优选地，所述的变幅杆和安装座可采用铝合金、不锈钢、因瓦合金、钛合金等金属材料。
[0008]优选地，所述的安装凸缘设置有安装孔，第一狭槽靠近变幅杆，第二狭槽靠近安装孔。所述的第一狭槽隔离了换能器的超声振动传递到键合机的邦头上，第二狭槽隔离了邦头的振动传递到换能器上，实现了换能器和邦头振动传递的双向隔离。
[0009]进一步优选地，所述的第一狭槽设置在安装凸缘与变幅杆连接处。
[0010]优选地，所述的安装凸缘呈“L”或“S”型结构，第一狭槽和第二狭槽的深度方向相互垂直，长度方向相互平行。
[0011]优选地，所述的安装凸缘上设置有加强筋。
[0012]优选地，所述的短换能器还包括瓷嘴螺丝和键合工具，所述的键合工具通过瓷嘴螺丝固定在变幅杆前端，后盖板通过螺栓将压电片与变幅杆固定在一起。
[0013]进一步优选地，所述的后盖板用螺栓把压电片和变幅杆固定在一起，中间夹有铜片。
[0014]本技术换能器由变幅杆、瓷嘴螺丝、键合工具、后盖板、压电片共同组成想要的谐振频率，换能器可以有一个或多个工作频率。
[0015]在本技术中，压电片负责产生超声振动，实现电能到机械能的转换。变幅杆负责放大超声振动的幅度并实现系统的刚性，在变幅杆的前端有一个孔用来装键合工具，瓷嘴螺丝负责把它们锁在一起。后盖板负责固定压电片，实现稳定的超声输出。安装凸缘用来把换能器安装在机器上，通常把安装凸缘和变幅杆设计在一起。
[0016]一种针对上述带改进凸缘结构的短换能器的安装组件，包括换能器安装座，所述的换能器安装座前端设置有换能器固定孔；所述的带改进凸缘结构的短换能器通过安装凸缘和换能器固定孔固定在换能器安装座上。本技术设计换能器的安装座，用来进一步隔离换能器的振动传递到机器的邦头上。
[0017]优选地，所述的换能器安装座可以是一个独立的部件，也可以是邦头支架的一部分。
[0018]优选地，换能器安装座和邦头的安装面在超声振动的节点附近，换能器安装座既要保证系统的刚性，又要节省系统的空间，尽可能减少系统的重量。同时，安装座在设计过程中保证其固有频率远离换能器的工作频率，避免了共振现象的发生。换能器和机器的连接部分安装座如果设计的不好，比如该安装座的自然频率接近换能器的工作频率，就有可能发生局部共振的情况，这对换能器的使用也会带来很大的不利影响。
[0019]优选地，所述的换能器安装座中间为空心，后盖板位于空心内。空心结构可减少整
体的重量。
[0020]优选地，所述的换能器固定孔为两个对称设置的螺纹孔，所述的换能器安装座后端设置有安装座固定孔，安装座固定孔为四个对称设置的孔。换能器可用两粒螺丝锁在安装座上，安装座用四粒螺丝锁在邦头上。
[0021]优选地，所述的安装组件还包括设置在换能器安装座下方的隔热罩。隔热罩可以挡住工作台的热气，使其不会直接加热换能器，使换能器温度发生明显变化，从而保证了换能器的温度在随着邦头快速运动中不会受工作台热气的影响，保证了换能器的热稳定性。
[0022]进一步优选地，所述的隔热罩主要成分是塑料。所述的隔热罩位于换能器下方，用胶和螺丝与换能器安装座固定在一起。
[0023]更进一步优选地，所述的隔热罩遮盖住换能器的压电片，以减少工作台的热气对换能器性能的影响。
[0024]本技术由于采用该改进的凸缘结构加上安装座和隔热罩，换能器的频率本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带改进凸缘结构的短换能器，其特征在于，包括变幅杆（1）、压电片（2）、后盖板（3）和安装凸缘（4），所述的后盖板（3）将压电片（2）与变幅杆（1）固定在一起，安装凸缘（4）连接变幅杆（1），且安装凸缘（4）与变幅杆（1）是一个整体，所述的安装凸缘（4）底部具有斜面，且在安装凸缘（4）上设置有第一狭槽（41）和第二狭槽（42）；所述的安装凸缘（4）设置有安装孔（43），第一狭槽（41）靠近变幅杆（1），第二狭槽（42）靠近安装孔（43），安装凸缘（4）上设置有加强筋。2.根据权利要求1所述的带改进凸缘结构的短换能器，其特征在于，所述的第一狭槽（41）设置在安装凸缘（4）与变幅杆（1）连接处。3.根据权利要求1所述的带改进凸缘结构的短换能器，其特征在于，所述的安装凸缘（4）呈“L”或“S”型结构，第一狭槽（41）和第二狭槽（42）的深度方向相互垂直，长度方向相互平行。4.根据权利要求1所述的带改进凸缘结构的短换能器，其特征在于，所述的短换能器还包括瓷嘴螺丝（5）和键合工具（...
【专利技术属性】
技术研发人员：李相超，
申请(专利权)人：上海相友超声科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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