[发明专利]一种基于焊线设备的高速夹线装置

说明书

本专利是一种用于焊线设备的压电夹线装置，由基体、压电陶瓷叠堆、夹臂和夹线片组成。所述夹线装置基体前端安装两个夹臂，夹臂一端由螺丝固定在基体柔性“弓”字形部位，另一端胶合固定夹线片为夹线端。当有激励时，所述压电陶瓷叠堆伸长，带动两夹臂张开，并使所夹持物品顺利通过夹线片；当激励消失时，两臂恢复初始夹紧状态，带动所夹持物品运动，为下一个循环动作做准备。本专利体积小、质量轻、速度高、响应快。

技术领域

本专利属于半导体自动焊线设备领域，具体而言涉及一种用于全自动焊线设备的导夹线装置持输送装置。

背景技术

键合技术是指不涂抹任何胶水即可完成用导线将芯片电极和外部引脚相连的技术。键合技术广泛应用于微机械结构加工领域，并和其他手段相结合，可实现集成电路之间的导线连接，尤其是在LED芯片和IC芯片等行业应用广泛。

作为封装设备中的关键部件，夹线装置在焊线过程中完成快速开闭和输线的的动作，其动作的快慢及准确性直接影响焊线的质量，进而影响芯片的使用寿命。

传统的夹线装置主要由电磁阀、直线或音圈电机作为开、闭驱动来源，而这些驱动方式不仅在结构上限制了夹线装置的体积，加大了加工的难度，增加了夹线装置整体的重量，而且影响这些夹线装置正常工作的因素有多种，这些问题造成最直接结果就是夹线装置开闭精度差、震动大、夹紧力不一致等问题，并最终会影响焊线的质量。

此外，有些夹线装置也会采用热驱动、静电驱动和磁致伸缩器驱动等方式，而每种驱动方式又都有其缺点：热驱动是建立在一个理想条件下，零部件材料均质且物理属性不随温度的改变而改变，而在现实中这些假设几乎是不成立的；静电驱动其驱动力和电压值是非线性的，另外由于电容器电场自身的特征，故静电驱动存在着失稳和边沿效应等问题；而采用磁致伸缩器驱动的夹线装置需要较为复杂的控制系统。

相对于其他形式的夹线装置，压电陶瓷夹线装置具有体积小、质量轻、速度高、响应快的特点，但是其变形量很小，故需通过位移放大机构来加大夹线部位的位移。压电陶瓷夹线装置多采用柔性结构作为放大机构，这种方式是应用较多也是研究最大的驱动方式。

发明内容

本专利正是基于现有技术的上述缺陷而提出的，本专利要解决的技术问题是提供一种用于全自动焊线设备的导夹线装置持输送装置，以减小装置的体积和重量并提高响应速度和分辨率。

为了解决该技术问题，本专利提供的技术方案包括：

一种基于焊线设备的高速夹线装置，其特征在于：所述夹线装置包括：基体，所述基体中形成内部中空结构，所述内部中空结构中设置有“弓”字形位移放大机构，所述“弓”字形位移放大机构为柔性结构，包括左右对称的两套内横梁、外横梁、内立杆和外立杆，所述内横梁的一端与所述内立杆垂直并向量，所述内立杆与所述外横梁垂直并相连，所述外横梁与所述外立杆垂直并相连；压电陶瓷堆叠，所述压电陶瓷堆叠的振动输出端与所述“弓”字形位移放大机构的内衡量接触相连，通过所述“弓”字形位移放大机构驱动所述外立杆做左右运动；夹臂，与所述外立杆相连，在所述外立杆的驱动下做左右平移运动。

优选地，夹臂通过螺丝固定在装配基体的“弓”字形位置处。

优选地，所述压电陶瓷叠堆位移控制精度为0.02微米。

优选地，其响应速度为25微秒。

本专利具有的优点和积极效果是：采用压电陶瓷叠堆作为夹线装置的驱动力来源，可以明显降低夹线装置整体质量和榜头部位的运动惯量。另外该型夹线装置具有体积小、质量轻、响应速度快、分辨率高的特点，利用压电陶瓷叠堆驱动位于其两侧的四杆机构开闭，可以有效改善夹线装置的动、静态特征。将压电陶瓷叠堆放置在夹线装置基体内部中空位置，夹线装置结构紧凑。采用平行四边形机构实现了钳口的平行运动，能够避免由于夹持分离引起线松动，能够有效提高夹线装置的夹持稳定性和精度。此外，采用“弓”字形位移放大机构，使夹线装置具有较大的张合量，能够实现对不同直径引线的稳定夹持。