一种压力自适应超声波精密焊接方法及装置制造方法及图纸

技术编号:4357190 阅读:178 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种超声波精密焊接方法及装置,属于聚合物微器件的组装技术领域。以60kHz以上的超声发生器及超声换能器提供超声波振动;步进电机驱动直线运动单元带动超声波工具头纵向移动;承载微器件的底座上安装压力传感器;承载超声波工具头的平台下方安装微位移传感器,并根据位置差来确定联接层的厚度;在底座上设有调平机构。焊接前对微器件提供初始压力,限制超声波在界面产热,并施加超声波振动;超声波工具头缓慢上移,到达可使界面软化的临界焊接压力后停止移动,保压后完成焊接。本发明专利技术实现了精密焊接过程中超声波能量的精确控制,解决了由微器件表面特性差异引起的焊接重复性问题,且降低了参数对焊接质量的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚合物MEMS的组装
,涉及一种压力自适应超声波精密焊接装置及其 使用方法,应用于聚合物MEMS器件的组装及封接。
技术介绍
随着聚合物材料在MEMS领域的应用,聚合物微功能器件的组装成为重要研究课题。传统 的联接方法如热焊接、胶粘接等存在效率不高、强度低、长期稳定性差等缺陷;近年来得到 研究的封接方法如红外焊接、激光焊接等存在着材料选择上的局限性。超声波焊接具有焊接 强度高、效率高、局部受热、适用材料广泛等优点,可以克服其它技术与方法中存在的问题 ,解决聚合物微器件组装中的问题。区別于普通器件的焊接,精密焊接的研究重点是由尺寸减小引起的焊接质量的差异,如 熔接质量、熔化厚度、形状精度、表面张力等并不会对大尺寸零件焊接产生影响,但针对微 器件的焊接,这些因素将直接决定联接的质量。虽然塑料超声波焊接技术在宏观领域的应用 巳较为成熟,但在MEMS领域的应用尚存在一定问题,如焊接过程中超声波振动将对微器件的 定位精度、形状精度产生影响,甚至使微器件受到损坏。目前,超声波焊接主要通过改变时间、压力、相对位移及超声波能量等参数来控制超声 波焊接质量,文献超声波塑料焊机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波精密焊接装置,其特征在于: 该装置包括超声发生器(3)、超声换能器(9)、步进电机(6)、直线运动单元、压力传感器(13)、微位移传感器和调平机构(14); 工作频率为60kHz以上的超声发生器(3)及超声换能器(9) 作为核心元件提供超声波振动; 步进电机(6)驱动直线运动单元带动超声波工具头(10)纵向移动,通过直角固定架(8)和法兰固定超声波工具头(10),精确控制超声波工具头(10)的位置; 在底座上设有调平机构(14),调平机构上通过 螺纹连接安装压力传感器(13)测量焊接压力; 承载超声波工具头(10)的平台下方安装微位移传感器...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王晓东孙屹博罗怡冯余其
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:91[中国|大连]

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