一种焊线机用超声波换能器的夹持固定结构的制作方法

本发明涉及超声波换能器的技术领域，尤其涉及一种在焊线机上用于超声焊接的超声波换能器。

背景技术：

焊线机广泛应用于半导体封装行业。换能器作为焊线机上的关键部件，对焊线机的性能有重要影响。

在焊线机运行过程中，装在焊线机上的换能器在马达带动下上下高速摆动，其本身通过接受电驱动产生超声振动将电能转换成超声振动能量传递到瓷嘴，使得瓷嘴沿着换能器轴线方向以超声频率来回振动。

换能器在工作时，其夹持的瓷嘴同焊点接触并在垂直方向上受到向上的反作用力，换能器因此产生一定程度的向上弯曲，弯曲程度越大对超声振动的干扰越大。因此在设计轻型换能器的同时，必须兼顾到不降到换能器的弯曲刚度。安装在机器上的换能器在上下方向上的刚度不但受到换能器本体的刚度影响，同安装部位的具体结构也有非常大。为了使得安装部位的刚度满足一定要求，换能器的安装部位用料比较多，尺寸也相应比较大，其最下端高于工作台的压板，安装部位必须在压板之外。这种情况对于数年前不是问题，因为引线框架宽度不大。

随着集成电路芯片和光电芯片封装的发展，需要对比分布在较宽的引线框架上的芯片进行超声焊接，这就要求换能器下方有足够大的空间不受干涉，便于换能器在比较大的范围内移动。

为解决该问题，行业当中采取两种办法。一种是将传统的圆筒式安装部位外径改小，用于夹持圆筒的座子相应可以做小，使得座子下端能够高于工作台上的压板。该方法的缺点是换能器的刚度因为筒式结构的用料减小而刚度相应减小。

另外一种办法是，采用法兰式安装方式，法兰的材料集中布置在换能器两边，上下材料相对减小，以使得法兰安装部位最下端高于压板，能够移动到压板上马不受干涉。该方法的缺点是换能器在安装之前和安装之后的超声传输性能变化大，稳定性不如圆筒式好。

技术实现要素：

本发明跳出了一般的思维限制，采用了一种异形的圆筒式安装结构。该种结构于传统的筒式机构不同，绕轴线，位于下部用料减小，但是保证上部和左右的用料不受影响。相应的夹持换能器的座子抱住筒式结构的左右和上方的弧面。这样换能器的安装部位的下部增加了空间，不再同压板干涉，可以在压板上方移动，增大了换能器的工作区域，同时避免了采用法兰式换能器可能带来的问题。

本发明采用一种焊线机用超声波换能器，其特征在于：换能器的一端用于安装瓷嘴（1），压电晶体（2）位于另一端，在两端之间相对靠近压电晶体的某部位设有筒式结构（3）；筒式结构的一端同换能器本体相连，另一端开口，其余部分同本体相互之间有间隙（4）；筒式结构下方部位（31）的材料显著少于其它部位（32）的材料；筒式结构的圆弧表面用于被夹持固定。

采用这个发明，为使得下端有尽量大的空间同时筒式结构保持足够的刚度，筒式结构的最下端边沿同换能器中心轴线在沿竖直方向上的距离优先小于5毫米，筒式结构的圆弧面的半径优先大于6毫米。

采用这个发明，焊线机上需要配备相应的夹持固定座子，其特征在于：座子本体（5）设有安装孔（6）；安装孔（6）内可以插入换能器筒式结构；座子本体（5）同时设有弹性变形槽（7）和螺丝（8）；通过拧紧螺丝（8）可以将弹性块（9）向安装孔（6）内方向弯曲，夹持固定住换能器。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明中换能器的主视示意图。

图2是本发明中换能器的三维示意图。

图3是本发明中配套座子的三维示意图。

图4是本发明中换能器装于配套座子的三维示意图。

其中:1、瓷嘴，2、压电晶体，3、筒式结构，4、间隙，31、下方部位，32、其它部位，5、座子本体，6、安装孔，7、弹性变形槽，8、螺丝，9、弹性块。

具体实施方式

如图1和2，换能器的一端用于安装瓷嘴（1），压电晶体（2）位于另一端，在两端之间相对靠近压电晶体的某部位设有筒式结构（3）；筒式结构的一端同换能器本体相连，另一端开口，其余部分同本体相互之间有间隙（4）；筒式结构下方部位（31）的材料显著少于其它部位（32）的材料；筒式结构的圆弧表面用于被夹持固定。

为使得下端有尽量大的空间同时筒式结构保持足够的刚度，筒式结构的最下端边沿同换能器中心轴线在沿竖直方向上的距离优先小于5毫米，筒式结构的圆弧面的半径优先大于6毫米。

如图3和4，使用上述换能器方案，焊线机上优先配备相应的夹持固定座子。座子本体（5）设有安装孔（6）；安装孔（6）内可以插入换能器筒式结构；座子本体（5）同时设有弹性变形槽（7）和螺丝（8）；通过拧紧螺丝（8）可以将弹性块（9）向安装孔（6）内方向弯曲，夹持固定住换能器。

技术特征：

技术总结
本发明涉及超声波换能器的技术领域，尤其涉及一种在焊线机上用于超声焊接的超声波换能器的装机固定用结构。这种超声波换能器的用于安装的部位呈异形筒状结构，该结构下端的材料相对较少而在左右和上部的材料较多，使得换能器不仅其安装部位的最低点高于工作台上的压板，可以向前伸到压板的上方，增加了工作区域范围，同时保证换能器在垂直方向上有足够的刚度。

技术研发人员：翟宝年
受保护的技术使用者：上海声定科技有限公司
技术研发日：2018.03.26
技术公布日：2019.08.16