CN112436707A - 变焦镜头及引线键合设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种变焦镜头，包括：音圈电机定子、音圈电机动子以及弹性支撑结构；所述音圈电机动子设置于所述音圈电机定子内，所述音圈电机动子内设有通光孔，所述通光孔内设有变焦透镜，所述弹性支撑结构同时与所述音圈电机定子以及音圈电机动子连接；当所述音圈电机动子在所述音圈电机定子的磁场中通电后，所述音圈电机动子能够带动所述变焦透镜往复运动；本申请的变焦镜头通过音圈电机定子与音圈电机动子之间产生的电磁感应控制变焦透镜的轴向移动，且所述弹性支撑结构同时与所述音圈电机定子以及音圈电机动子连接，既简化整体结构，减小体积与重量，又能够加快音圈电机动子与变焦透镜复位，提高变焦速度，保持变焦时的稳定性。

Description

变焦镜头及引线键合设备

技术领域

本申请属于芯片加工技术领域，更具体地说，是涉及一种变焦镜头及引线键合设备。

背景技术

引线键合(Wire Bonding)是一种利用热、压力、超声波能量等方式使金属引线与基板焊盘紧密焊合的工艺。在芯片制造行业的引线键合工艺中通常需要使用到引线键合机来完成。引线键合机中含有变焦镜头，通过变焦镜头来对芯片进行图像采集，以便能够精准对芯片进行焊接。

在现有技术中，最常见的变焦镜头是用步进电机或伺服电机作为动力，再通过皮带、齿轮或者丝杆等机械传动部件带动变焦镜筒前后移动，变焦镜筒安装在滑动导轨或者是可滑动配合的导管上。

另外，还有一种变焦镜头，用音圈电机取代步进电机或伺服电机来驱动变焦镜筒，变焦镜筒安装在精密滑动导轨上，将音圈电机的动子和变焦镜筒做成一个整体，光路从音圈电机轴心穿过。

上述两种方案都存在共同的缺点：电机驱动变焦镜筒前后移动时，变焦镜筒响应慢，会影响聚焦速度；变焦镜筒在轴向移动时，还有伴随着径向振动，导致调焦精度差；需要的零部件多，导致整个变焦镜头的体积大与重量大。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种变焦镜头及引线键合设备，以解决现有技术的变焦镜头在聚焦过程中存在的聚焦速度慢、调焦精度差以及体积与重量大的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种变焦镜头，包括：音圈电机定子、音圈电机动子以及弹性支撑结构；

所述音圈电机动子设置于所述音圈电机定子内，所述音圈电机动子内设有通光孔，所述通光孔内设有变焦透镜，所述弹性支撑结构同时与所述音圈电机定子以及音圈电机动子连接，用于导引所述电机动子沿所述电机定子的轴向移动；

当所述音圈电机动子在所述音圈电机定子的磁场中通电后，所述音圈电机动子能够带动所述变焦透镜往复运动。

优选地，所述弹性支撑结构包括弹性片，所述弹性片包括第一固定片、第二固定片以及连接片，所述第一固定片与所述第二固定片同轴设置，所述第一固定片与所述音圈电机定子固定连接，所述第二固定片与所述音圈电机动子固定连接，所述连接片的两端分别与所述第一固定片以及第二固定片固定连接。

优选地，所述连接片设有多个，每个所述连接片呈弯曲结构，多个所述连接片以所述弹性支撑结构的中心呈极轴阵列分布。

优选地，所述弹性支撑结构包括第一压板、第二压板、第一固定件以及第二固定件，所述第一压板设置于所述第一固定片远离所述音圈电机定子的一面，并通过所述第一固定件将所述第一压板、所述第一固定片以及所述音圈电机定子固定连接；所述第二压板设置于所述第二固定片远离所述音圈电机动子的一面，并通过所述第二固定件将所述第二压板、所述第二固定片以及所述音圈电机动子固定连接。

优选地，所述音圈电机定子包括导磁体以及永磁体，所述永磁体设置于所述导磁体内，所述音圈电机动子设置于所述永磁体内。

优选地，所述音圈电机定子包括弹片安装座，所述弹片安装座与所述导磁体并列设置，所述弹片安装座与所述弹性支撑结构固定连接。

优选地，所述音圈电机定子包括轴心连杆，所述通光孔穿设于所述轴心连杆内，所述音圈电机动子与所述轴心连杆滑动连接。

优选地，所述音圈电机动子包括安装骨架以及线圈，所述安装骨架套设于所述轴心连杆上，使得所述安装骨架与所述轴心连杆滑动连接，所述线圈环绕设置于所述安装骨架的外周。

优选地，所述音圈电机动子包括镜筒，所述镜筒与所述安装骨架连接，所述通光孔穿过所述镜筒，所述弹性支撑结构与所述镜筒固定连接。

本申请还提供一种引线键合设备，所述引线键合设备包括如上所述的变焦镜头。

本申请提供的变焦镜头的有益效果在于：与现有技术相比，通过音圈电机定子与音圈电机动子之间产生的电磁感应控制变焦透镜的轴向移动，且所述弹性支撑结构同时与所述音圈电机定子以及音圈电机动子连接，对所述音圈电机动子的运动起到导向作用，既简化整体结构，减小体积与重量，又能够加快音圈电机动子与变焦透镜复位，提高变焦速度，保持变焦时的稳定性。

本申请提供的引线键合设备的有益效果在于：与现有技术相比，通过采用如上所述的变焦镜头，可以减小焊头的体积与重量，提高变焦速度，从而缩短图像对焦时间，提升了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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。

图1为本申请实施例提供的变焦镜头的立体结构示意图；

图2为图1中的变焦镜头的***结构示意图；

图3为图2中的弹性支撑结构的***结构示意图；

图4为图3中的弹性片的俯视结构示意图；

图5为图1中的变焦镜头的主视结构示意图；

图6为图5中的沿A-A面的剖视结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、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，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图2，现对本申请实施例提供的变焦镜头100进行说明。变焦镜头100，包括：音圈电机定子10、音圈电机动子20以及弹性支撑结构30。

具体的，音圈电机动子20设置于音圈电机定子10内，音圈电机动子20内设有通光孔21，通光孔21内设有变焦透镜22，弹性支撑结构30同时与音圈电机定子10以及音圈电机动子20连接，用于导引所述电机动子20沿所述电机定子10的轴向移动。

当音圈电机动子20在音圈电机定子10的磁场中通电后，音圈电机动子20能够带动变焦透镜22往复运动。

可以理解的是，音圈电机定子10能够发出稳定的磁场，音圈电机动子20位于音圈电机定子10发出的磁场中。在音圈电机动子20未通电时，由于弹性支撑结构30同时与音圈电机定子10以及音圈电机动子20连接，弹性支撑结构30能够与音圈电机定子10以及音圈电机动子20保持初始状态。

当音圈电机动子20在音圈电机定子10的磁场中通电后，根据安培力原理，通电后的音圈电机动子20会在音圈电机定子10的磁场中受到感应力，该感应力可以驱动音圈电机动子20在音圈电机定子10内轴向移动，此时，变焦透镜22会与音圈电机动子20同步移动，并且弹性支撑结构30会产生形变。同时，弹性支撑结构30能够导引所述电机动子20沿所述电机定子10的轴向移动，起到导向作用。

当对音圈电机动子20导入相反的电流走向后，根据安培力原理，当电流相反时，通电后的音圈电机动子20在音圈电机定子10的磁场中受到的感应力方向也会相反。因此，该感应力可以驱动音圈电机动子20在音圈电机定子10反向移动。同时，弹性支撑结构30又会释放弹性势能，同步推动音圈电机动子20在音圈电机定子10内反向移动，使得音圈电机动子20迅速反弹，变焦透镜22也随着音圈电机动子20反向移动，当光线进入通光孔21中的变焦透镜22后，其焦距也会发生改变。

相对于传统的镜头，变焦镜头100将变焦透镜22设置于音圈电机动子20的通光孔21内，通过音圈电机动子20受到的感应力来带动变焦透镜22轴向移动，有利于简化结构，减小体积与重量。同时，弹性支撑结构30能够加快音圈电机动子20与变焦透镜22复位，提高变焦速度，同时，弹性支撑结构30还能够减小音圈电机动子20的径向振动，有利于提高变焦时的稳定性。

值得补充说明的是，变焦镜头100的焦距变化大小，还能够通过改变通入音圈电机动子20的电流大小来调节。根据安培力原理，音圈电机动子20的磁场中受到的感应力大小与经过音圈电机动子20的电流大小成正比。因此，经过音圈电机动子20的电流越大，音圈电机动子20能够克服弹性支撑结构30的弹性势能做功越大，音圈电机动子20轴向移动的距离也就越大，变焦镜头100的焦距变化也便越大；反之，经过音圈电机动子20的电流越小，音圈电机动子20能够克服弹性支撑结构30的弹性势能做功越小，音圈电机动子20轴向移动的距离也就越小，变焦镜头100的焦距变化也便越小。

弹性支撑结构30可以设有两个，两个弹性支撑结构30分别设置于变焦镜头100的头端与尾端，通过一对弹性支撑结构30同时连接音圈电机定子10与音圈电机动子20，能够进一步提高变焦镜头100的变焦速度与稳定性。

本申请提供的变焦镜头100，与现有技术相比，通过音圈电机定子10与音圈电机动子20之间产生的电磁感应控制变焦透镜22的轴向移动，且弹性支撑结构30同时与音圈电机定子10以及音圈电机动子20连接，对所述音圈电机动子20的运动起到导向作用，既简化整体结构，减小体积与重量，又能够加快音圈电机动子20与变焦透镜22复位，提高变焦速度，保持变焦时的稳定性。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图4，弹性支撑结构30包括弹性片31，弹性片31包括第一固定片311、第二固定片312以及连接片313，第一固定片311与第二固定片312同轴设置，第一固定片311与音圈电机定子10固定连接，第二固定片312与音圈电机动子20固定连接，连接片313的两端分别与第一固定片311以及第二固定片312固定连接。可以理解的是，由于第一固定片311与音圈电机定子10固定连接，且第二固定片312与音圈电机动子20固定连接，当感应力驱动音圈电机动子20在音圈电机定子10内轴向移动时，音圈电机动子20能够带动第二固定片312同步轴向移动。又由于连接片313的两端分别与第一固定片311以及第二固定片312固定连接，因此，连接片313会发生弹性形变。当对音圈电机动子20导入相反的电流走向后，连接片313释放弹性势能，推动音圈电机动子20反向移动，使得音圈电机动子20迅速反弹，变焦透镜22也随着音圈电机动子20复位，提高了变焦速度。

值得补充说明的是，第一固定片311、第二固定片312以及连接片313可以为一体设置。具体的，第一固定片311、第二固定片312以及连接片313可以由同一块弹性金属片经过激光切割制造成型。既可以降低生产成本，又可以提高第一固定片311、第二固定片312以及连接片313之间的韧性，提升整体强度。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图4，连接片313设有多个，每个连接片313呈弯曲结构，多个连接片313以弹性支撑结构30的中心呈极轴阵列分布。可以理解的是，通过设置多个连接片313，能够提高弹性支撑结构30的弹性系数以及最大承受压力，使得音圈电机动子20迅速反弹。连接片313呈弯曲结构，使得在有限的空间内可以增长连接片313的长度，进而提高连接片313的最大拉伸距离以及变焦调节距离。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图3及图6，弹性支撑结构30包括第一压板32、第二压板33、第一固定件34以及第二固定件35，第一压板32设置于第一固定片311远离音圈电机定子10的一面，并通过第一固定件34将第一压板32、第一固定片311以及音圈电机定子10固定连接；第二压板33设置于第二固定片312远离音圈电机动子20的一面，并通过第二固定件35将第二压板33、第二固定片312以及音圈电机动子20固定连接。可以理解的是，通过第一压板32能够增加与第一固定片311的接触面积，使得第一固定片311紧固于第一压板32与音圈电机定子10之间，方便对第一固定片311进行固定；通过第二压板33能够增加与第二固定片312的接触面积，使得第二固定片312紧固于第二压板33与音圈电机动子20之间，方便对第二固定片312进行固定。

值得补充说明的是，第一压板32以及第二压板33上可以设置螺孔，第一固定件34以及第二固定件35可以螺丝，通过将螺丝与螺孔的配合结构可以将第一固定片311以及第二固定片312进行固定。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图5及图6，音圈电机定子10包括导磁体11以及永磁体12，永磁体12设置于导磁体11内，音圈电机动子20设置于永磁体12内。可以理解的是，导磁体11的内壁可以设置卡槽结构，使得永磁体12卡位于该卡槽结构内，一方面，通过导磁体11可以作为变焦镜头100的外壳，对变焦镜头100的内部结构起到保护作用，有利于进一步简化整体结构，减小体积与重量；另一方面，导磁体11能够起到导磁作用，使得永磁体12发出的磁场集中于导磁体11的内部空间，进而增加磁场强度以及感应力。优选的，永磁体12可以为瓦形磁铁，每个瓦形磁铁的磁场线从N极发出依次经过导磁体11、音圈电机动子20后，再回到瓦形磁铁的S极。同时，瓦形磁铁可以设置多个，多个瓦形磁铁共同围设形成一个圆环设置于音圈电机动子20外，以进一步增加磁场强度。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图5及图6，音圈电机定子10包括弹片安装座13，弹片安装座13与导磁体11并列设置，弹片安装座13与弹性支撑结构30固定连接。可以理解的是，通过弹片安装座13能够方便弹性支撑结构30的安装固定。优选地，弹片安装座13上可以设置有减重孔131，一方面，通过减重孔131可以减轻音圈电机定子10的重量；另一方面，通过减重孔131方便气体流通，可以使得音圈电机定子10内的气压与外界保持平稳，有利于提高音圈电机动子20在音圈电机定子10内轴向移动的流畅性。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图5及图6，音圈电机定子10包括轴心连杆14，通光孔21穿设于轴心连杆14内，音圈电机动子20与轴心连杆14滑动连接。可以理解的是，由于音圈电机动子20与轴心连杆14滑动连接，使得轴心连杆14能够为音圈电机动子20的移动起到导向作用，进一步提高音圈电机动子20在移动时的稳定性。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图2、图5及图6，音圈电机动子20包括安装骨架23以及线圈24，安装骨架23套设于轴心连杆14上，使得安装骨架23与轴心连杆14滑动连接，线圈24环绕设置于安装骨架23的外周。可以理解的是，通过安装骨架23方便了线圈24的绕制，并且安装骨架23套设于轴心连杆14上，使得轴心连杆14能够为安装骨架23的移动起到导向作用。优选的，安装骨架23上可以设置凹槽结构，再将线圈24绕制于安装骨架23的凹槽结构内，这样可以防止滑线。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图2、图5及图6，音圈电机动子20包括镜筒25，镜筒25与安装骨架23连接，通光孔21穿过镜筒25，弹性支撑结构30与镜筒25固定连接。可以理解的是，通过镜筒25方便了通光孔21的导通，变焦透镜22可以设置于镜筒25内的通光孔21部分，镜筒25能够起到遮光效果，减小外界光线对变焦镜头100的干扰，提高变焦效果。

本申请还提供一种引线键合设备，引线键合设备包括如上所述的变焦镜头100。

具体的，变焦镜头100安装于引线键合设备的焊头上，通过变焦镜头100来对焊点进行成像，以提高焊接精度。因此，引线键合设备通过采用如上所述的变焦镜头100，可以减小焊头的体积与重量，提高变焦速度，从而缩短图像对焦时间，提升了工作效率。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变焦镜头，其特征在于，包括：

音圈电机定子；

音圈电机动子，设置于所述音圈电机定子内，所述音圈电机动子设有通光孔，所述通光孔内设有变焦透镜；以及

弹性支撑结构，同时与所述音圈电机定子以及所述音圈电机动子连接，用于导引所述电机动子沿所述电机定子的轴向移动；

其中，当所述音圈电机动子在所述音圈电机定子的磁场中通电后，所述音圈电机动子能够带动所述变焦透镜往复运动。

2.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述弹性支撑结构包括弹性片，所述弹性片包括第一固定片、第二固定片以及连接片，所述第一固定片与所述第二固定片同轴设置，所述第一固定片与所述音圈电机定子固定连接，所述第二固定片与所述音圈电机动子固定连接，所述连接片的两端分别与所述第一固定片以及第二固定片固定连接。

3.如权利要求2所述的变焦镜头，其特征在于，所述连接片设有多个，每个所述连接片呈弯曲结构，多个所述连接片以所述弹性支撑结构的中心呈极轴阵列分布。

4.如权利要求2所述的变焦镜头，其特征在于，所述弹性支撑结构包括第一压板、第二压板、第一固定件以及第二固定件，所述第一压板设置于所述第一固定片远离所述音圈电机定子的一面，并通过所述第一固定件将所述第一压板、所述第一固定片以及所述音圈电机定子固定连接；所述第二压板设置于所述第二固定片远离所述音圈电机动子的一面，并通过所述第二固定件将所述第二压板、所述第二固定片以及所述音圈电机动子固定连接。

5.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述音圈电机定子包括导磁体以及永磁体，所述永磁体设置于所述导磁体内，所述音圈电机动子设置于所述永磁体内。

6.如权利要求5所述的变焦镜头，其特征在于，所述音圈电机定子包括弹片安装座，所述弹片安装座与所述导磁体并列设置，所述弹片安装座与所述弹性支撑结构固定连接。

7.如权利要求1至6任意一项所述的变焦镜头，其特征在于，所述音圈电机定子包括轴心连杆，所述通光孔穿设于所述轴心连杆内，所述音圈电机动子与所述轴心连杆滑动连接。

8.如权利要求7所述的变焦镜头，其特征在于，所述音圈电机动子包括安装骨架以及线圈，所述安装骨架套设于所述轴心连杆上，使得所述安装骨架与所述轴心连杆滑动连接，所述线圈环绕设置于所述安装骨架的外周。

9.如权利要求8所述的变焦镜头，其特征在于，所述音圈电机动子包括镜筒，所述镜筒与所述安装骨架连接，所述通光孔穿过所述镜筒，所述弹性支撑结构与所述镜筒固定连接。

10.一种引线键合设备，其特征在于，包括如上权利要求1至9任意一项所述的变焦镜头。

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