超声换能器和焊线机制造技术

本实用新形公开一种超声换能器和焊线机。该超声换能器包括压电驱动器、超声变幅杆和键合工具；超声变幅杆的后端与压电驱动器相连，前端与键合工具相连；压电驱动器用于将电能转换为沿超声变幅杆轴向方向的超声振动波；从超声变幅杆的两侧各设有一个节点凸缘，节点凸缘位于超声振动波的振动节点对应的位置，且两个节点凸缘对称设置；节点凸缘包括从超声变幅杆延伸出的减振部和从减振部延伸出的安装部，减振部和安装部配合形成至少一个U形减振腔，U形减振腔的开口方向垂直于超声变幅杆轴向方向，安装部上设有第一安装孔。该超声换能器可减少工作振动，保障超声换能器工作的稳定性。保障超声换能器工作的稳定性。保障超声换能器工作的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
超声换能器和焊线机


[0001]本实用新形涉及半导体封装设备
，尤其涉及一种超声换能器和焊线机。

技术介绍

[0002]在半导体封装设备领域，引线焊接键合技术是最广泛应用的技术，通过焊接微小的金属线将集成电路芯片与外置芯片载体连接起来，形成电气连接。自1960年代引入超声焊接技术至今，超声焊接依旧是焊线机主要采用的键合技术，而应用此技术的载体就是超声换能器。
[0003]超声换能器做为焊线机的核心部件，主要由压电驱动器，超声变幅杆和键合工具组成。压电驱动器将电能转化为沿其长度方向的轴向振动。压电驱动器与超声变幅杆相连，超声变幅杆对压电驱动器的轴向振动进行耦合和放大。键合工具安装在超声变幅杆的顶端，其振动幅度随着超声功率的增大而增大，主要负责固定金属焊线，在超声振动能量传输的压力下，塑化被粘结的金属焊线，将金属焊线焊接在集成电路芯片与外置芯片载体上，实现两者电气连接。
[0004]由于电子元器件随着技术进步体积越来越小，集成电路芯片的焊接管脚也越来越密集，引线焊接键合技术也朝着超精密高速键合技术发展，对超声换能器的性能要求也越来越高。超声换能器通常通过超声变幅杆上的凸缘安装到焊线机上，由于超精密高速键合的需要，对超声换能器在引线焊接键合工作过程和根据键合流程在X、Y、Z平面运动时的稳定性有了更高的要求。一般来说，超声换能器通过超声变幅杆上的凸缘安装到焊线机上，在键合和运动过程中的产生振动，存在振动损失较大的问题。

技术实现思路

[0005]本实用新形实施例提供一种超声换能器和焊线机，以解决现有超声换能器工作过程存在振动损失较大的问题。
[0006]本实用新形实施例提供一种超声换能器，包括压电驱动器、超声变幅杆和键合工具；所述超声变幅杆的后端与所述压电驱动器相连，前端与所述键合工具相连；所述压电驱动器用于将电能转换为沿所述超声变幅杆轴向方向的超声振动波；从所述超声变幅杆的两侧各设有一个节点凸缘，所述节点凸缘位于所述超声振动波的振动节点对应的位置，且两个所述节点凸缘对称设置；所述节点凸缘包括从所述超声变幅杆延伸出的减振部和从所述减振部延伸出的安装部，所述减振部和所述安装部配合形成至少一个U形减振腔，所述U形减振腔的开口方向垂直于所述超声变幅杆轴向方向，所述安装部上设有第一安装孔。
[0007]优选地，所述节点凸缘包括从所述超声变幅杆延伸出的L形减振部和从所述L形减振部延伸出的安装部，所述L形减振部和所述安装部配合形成一个U形减振腔。
[0008]优选地，所述L形减振部上设有第二安装孔，所述第一安装孔的中心线和所述第二安装孔的中心线重合。
[0009]优选地，所述节点凸缘包括从所述超声变幅杆延伸出的S形减振部和从所述S形减
振部延伸出的安装部，所述S形减振部与所述安装部配合形成两个U形减振腔。
[0010]优选地，所述第一安装孔和所述S形减振部沿所述超声变幅杆轴向方向的投影不重叠。
[0011]优选地，所述节点凸缘包括从所述超声变幅杆延伸出的蛇形减振部和从所述蛇形减振部延伸出的安装部，所述蛇形减振部与所述安装部配合形成三个或四个U形减振腔。
[0012]优选地，所述第一安装孔和所述蛇形减振部沿所述超声变幅杆轴向方向的投影不重叠。
[0013]优选地，所述U形减振腔的数量与所述超声变幅杆的材料刚度成正比；
[0014]和/或，所述U形减振腔的数量与所述超声变幅杆的长度成反比；
[0015]和/或，所述U形减振腔的数量与所述减振部的厚度成正比；
[0016]和/或，所述U形减振腔的数量与所述U形减振腔的宽度成正比。
[0017]优选地，所述键合工具位于所述超声振动波的最大振幅对应的位置。
[0018]本实用新形实施例提供一种焊线机，包括安装支座，还包括上述超声换能器，所述超声换能器通过所述节点凸缘装配到所述安装支座上。
[0019]本实用新形实施例提供超声换能器和焊线机，由于振动节点是指振动过程中保持不动的点，从超声变幅杆延伸出的节点凸缘位于超声振动波的振动节点对应的位置，可减少超声换能器引线焊接键合过程中的振动，避免振动模态发生变化和超声振动能量损失，保障引线焊接键合的稳定性。所述节点凸缘包括从所述超声变幅杆延伸出的减振部和从所述减振部延伸出的安装部，所述节点凸缘中的减振部和安装部是一体成型设计，可保障节点凸缘的刚度。所述减振部和所述安装部配合形成至少一个U形减振腔，所述U形减振腔的开口方向垂直于所述超声变幅杆轴向方向，超声换能器进行引线焊接键合产生振动时，至少一个U形减振腔可沿超声变幅杆轴向方向缩放，以吸收和隔离超声变幅杆和焊线机的安装机座之间的工作振动，以达到减少工作振动，保障超声换能器工作的稳定性。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本实用新形实施例的技术方案，下面将对本实用新形实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新形的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本实用新形一实施例中超声换能器的一立体图；
[0022]图2是图1中超声换能器的俯视图；
[0023]图3是本实用新形一实施例中超声换能器的另一立体图；
[0024]图4是图3中超声换能器的俯视图；
[0025]图5是本实用新形一实施例中超声换能器的又一立体图；
[0026]图6是图5中超声换能器的俯视图。
[0027]图中：1、压电驱动器；2、超声变幅杆；3、键合工具；4、节点凸缘； 41、减振部；42、安装部；43、U形减振腔；44、第一安装孔；45、第二安装孔。
具体实施方式
[0028]为了使本实用新形所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新形进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新形，并不用于限定本实用新形。
[0029]在本实用新形的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新形和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新形的限制。在本实用新形的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0030]在本实用新形的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新形中的具体含义本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声换能器，包括压电驱动器、超声变幅杆和键合工具；所述超声变幅杆的后端与所述压电驱动器相连，前端与所述键合工具相连；所述压电驱动器用于将电能转换为沿所述超声变幅杆轴向方向的超声振动波；从所述超声变幅杆的两侧各设有一个节点凸缘，所述节点凸缘位于所述超声振动波的振动节点对应的位置，且两个所述节点凸缘对称设置；其特征在于，所述节点凸缘包括从所述超声变幅杆延伸出的减振部和从所述减振部延伸出的安装部，所述减振部和所述安装部配合形成至少一个U形减振腔，所述U形减振腔的开口方向垂直于所述超声变幅杆轴向方向，所述安装部上设有第一安装孔。2.如权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，所述节点凸缘包括从所述超声变幅杆延伸出的L形减振部和从所述L形减振部延伸出的安装部，所述L形减振部和所述安装部配合形成一个U形减振腔。3.如权利要求2所述的超声换能器，其特征在于，所述L形减振部上设有第二安装孔，所述第一安装孔的中心线和所述第二安装孔的中心线重合。4.如权利要求1所述的超声换能器，其特征在于，所述节点凸缘包括从所述超声变幅杆延伸出的S形减振部和从所述S形减振部延伸出的安装部，所述S形减振部与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟磊，李峥嵘，罗波，
申请(专利权)人：深圳市大族封测科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：