CN116525526A - 一种压电陶瓷的线夹摆动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种压电陶瓷的线夹摆动机构，包括线夹、摆动件和压电陶瓷致动器；线夹包括两个线夹臂和用于驱动两个线夹臂张开或闭合的开合驱动源，线夹固定在摆动件的摆动端。通过对压电陶瓷致动器加载电压及撤除电压，可控制压电陶瓷致动器伸长或恢复原长度，压电陶瓷致动器可将长短变化传动给摆动件，使得摆动件摆动，摆动件可带动安装在其摆动端上的线夹一起上下摆动，配合线夹自身张开夹紧动作，可精确将键合线下推到需要位置，完成了预留尾丝的功能。由于电压与压电陶瓷致动器的伸长量在一定范围内几乎是线性关系，因而通过控制电压大小可实现线夹摆动幅度的精确控制，进而控制预留尾丝的长度。
Description
技术领域
本发明属于半导体生产设备领域，尤其涉及一种压电陶瓷的线夹摆动机构。
背景技术
内导线键合邦定是半导体封装的关键技术，而在邦定过程中，预留一定长度的尾丝对邦定的稳定性起着关键性作用。随着邦定的速度和精度提高，传统模式预留尾丝方式已经不能满足需求。
目前，用于预留尾丝的装置大多采用电磁铁或者音圈电机作为驱动源，普遍存在体积大、质量大、振动声音大、成本高等诸多问题，严重影响邦定的品质、限制邦定速度的提升，并且稳定性差，维护复杂，严重影响键合邦定的生产效率和品质的提升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压电陶瓷的线夹摆动机构，其可以提高预留尾丝机构的工作效率，减少运动质量，降低振动噪音，同时降低控制难度，减少应用成本。
本发明是这样实现的，一种压电陶瓷的线夹摆动机构，包括线夹、摆动件以及压电陶瓷致动器；所述线夹用于夹紧或松开键合线，所述压电陶瓷致动器用于驱动摆动件运动；所述摆动件一端固定，另一端安装所述线夹，当所述压电陶瓷致动器驱动所述摆动件产生形变和运动时，所述摆动件带动所述线夹上下摆动。
进一步的，所述摆动件包括固定部以及柔性传动体，所述压电陶瓷致动器的一端固定在所述固定部上，所述线夹远离夹线端的一端固定在所述柔性传动体的摆动端，所述压电陶瓷致动器通过自身伸缩挤压所述柔性传动体变形，所述柔性传动体变形时，驱动所述摆动端上下摆动。
进一步的，所述柔性传动体还包括基座，所述固定部竖向固定在所述基座上。
进一步的，所述柔性传动体还包括连杆、第一柔性铰链、支撑柱、受力部、第二柔性铰链和摆动杆；所述连杆的长度方向与所述压电陶瓷致动器的伸缩方向平行；所述连杆的中间部位通过第一柔性铰链与所述支撑柱的顶端连接，所述支撑柱的底端与所述基座固定连接，所述连杆远离所述摆动端的一端与所述受力部的顶端连接，所述受力部的底端悬空，所述受力部与所述压电陶瓷致动器的另一端连接；所述连杆靠近所述摆动端的一端通过所述第二柔性铰链与所述摆动杆的顶端连接，所述摆动杆的底端与所述摆动端连接。
进一步的，所述柔性传动体还包括第三柔性铰链和第四柔性铰链，所述摆动杆的底端通过所述第三柔性铰链与所述摆动端连接；所述摆动端远离所述线夹的一端通过所述第四柔性铰链与所述基座连接。
进一步的，所述摆动件为一体式柔性部件。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：
通过对压电陶瓷致动器加载电压及撤除电压，可控制压电陶瓷致动器伸长或恢复原长度，压电陶瓷致动器可将长短变化传动给摆动件，使得摆动件的摆动端上下摆动，摆动件摆动过程中，可带动线夹一起上下摆动，配合线夹自身张开夹紧动作，可精确将键合线下推到需要位置，完成了预留尾丝的功能。由于电压与压电陶瓷致动器的伸长量在一定范围内几乎是线性关系，因而通过控制输入压电陶瓷致动器的电压大小可实现线夹摆动幅度的精确控制，进而可以控制预留尾丝的长度。
本发明的线夹摆动机构结构简单，零件少，零件精度高，成本低。通过转换水平运动为上下运动，有效降低机构高度，适合空间狭小地方安装。压电陶瓷致动器具有控制简单，电压与伸长距离线性度好等优点，因而尾丝预留位置精准，运动平稳可靠，振动小，噪音低。压电陶瓷致动器响应速度快，故而机构几乎没有响应延时，适合高速生产需求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种压电陶瓷的线夹摆动机构的立体结构示意图；
图2是图1所示线夹摆动机构的侧面示意图；
图3是图1所示线夹摆动机构的俯视示意图。
附图标记：
1-线夹、2-摆动件、21-固定部、22-摆动端、23-摆动杆、24-基座、25-连杆、26-支撑柱、27-受力部、2a-第一柔性铰链、2b-第二柔性铰链、2c-第三柔性铰链、2d-第四柔性铰链、3-压电陶瓷致动器、4-键合线。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。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发明中的具体含义。
请参看图1至图3，示出了本实施例提供的一种压电陶瓷的线夹摆动机构，包括线夹1、摆动件2以及压电陶瓷致动器3。
线夹1用于夹紧或松开键合线4，线夹1包括两个线夹臂和开合驱动源，开合驱动源能在水平方向驱动两个线夹臂张开或闭合以实现对键合线4适时夹紧或松开效果。
摆动件2包括固定部21以及柔性传动体，柔性传动体包括摆动端22、摆动杆23、基座24、连杆25、支撑柱26、受力部27、第一柔性铰链2a、第二柔性铰链2b、第三柔性铰链2c和第四柔性铰链2d。
固定部21竖向固定在基座24上，压电陶瓷致动器3的一端固定在固定部21上。
连杆25的长度方向与压电陶瓷致动器3的伸缩方向平行，连杆25的中间部位通过第一柔性铰链2a与支撑柱26的顶端连接，支撑柱26的底端与基座24固定连接，连杆25远离摆动端22的一端与受力部27的顶端连接，受力部27的底端悬空。
受力部27与压电陶瓷致动器3的另一端连接，连杆25靠近摆动端22的一端通过第二柔性铰链2b与摆动杆23的顶端连接，摆动杆23的底端与摆动端22连接。摆动杆23的底端通过第三柔性铰链2c与摆动端22连接；摆动端22远离线夹1的一端通过第四柔性铰链2d与基座24连接。于本实施例中，摆动件2为一体式柔性部件，整体采用柔性材料一体成型。在其他实施方式中，摆动件2也可以设计成装配式结构，柔性铰链可以是铰接结构。
通过对压电陶瓷致动器3加载电压及撤除电压，可控制压电陶瓷致动器伸长或恢复原长度，压电陶瓷致动器3在伸缩和恢复原长的交替中，间歇式地挤压受力部27，受力部27受力后变形将连杆25的一端向后下拉，连杆25在支撑柱26的支撑作用下，其另一端带动摆动杆23向后上方摆动，摆动杆23带动摆动端22围绕第四柔性铰链2d转动向上转动(即形成了杠杆结构)。进一步的，压电陶瓷致动器3的形变经过受力部27传递到连杆25和摆动杆23后，围绕第四柔性铰链2d摆动，通过该设计，可以通过压电陶瓷致动器3较小的形变，使摆动端22带动线夹1前端夹持线的位置产生大幅度放大的摆动高度。
摆动端22上下摆动过程中，安装在摆动端22的线夹1也跟随着一起上下摆动，配合线夹1自身张开夹紧动作，可精确将键合线4下推到需要位置，完成了预留尾丝的功能。
由于电压与压电陶瓷致动器3的伸长量在一定范围内几乎是线性关系，因而通过控制输入压电陶瓷致动器3的电压大小可实现线夹1摆动幅度的精确控制，进而可以控制预留尾丝的长度。
综上所述，本实施例的线夹摆动机构结构简单，零件少，零件精度高，成本低。通过转换水平运动为上下运动，有效降低机构高度，适合空间狭小地方安装。
压电陶瓷致动器3具有控制简单，电压与伸长距离线性度好等优点，因而尾丝预留位置精准，运动平稳可靠，振动小，噪音低。
压电陶瓷致动器3响应速度快，故而机构几乎没有响应延时，适合高速生产需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种压电陶瓷的线夹摆动机构，其特征在于，包括线夹、摆动件以及压电陶瓷致动器；所述线夹用于夹紧或松开键合线，所述压电陶瓷致动器用于驱动摆动件运动；所述摆动件一端固定，另一端安装所述线夹，当所述压电陶瓷致动器驱动所述摆动件产生形变和运动时，所述摆动件带动所述线夹上下摆动。
2.如权利要求1所述的线夹摆动机构，其特征在于，所述摆动件包括固定部以及柔性传动体，所述压电陶瓷致动器的一端固定在所述固定部上，所述线夹远离夹线端的一端固定在所述柔性传动体的摆动端，所述压电陶瓷致动器通过自身伸缩挤压所述柔性传动体变形，所述柔性传动体变形时，驱动所述摆动端上下摆动。
3.如权利要求1所述的线夹摆动机构，其特征在于，所述线夹包括两个线夹臂和用于驱动两个所述线夹臂张开或闭合的开合驱动源。
4.如权利要求2所述的线夹摆动机构，其特征在于，所述柔性传动体还包括基座，所述固定部竖向固定在所述基座上。
5.如权利要求2所述的线夹摆动机构，其特征在于，所述柔性传动体还包括连杆、第一柔性铰链、支撑柱、受力部、第二柔性铰链和摆动杆；所述连杆的长度方向与所述压电陶瓷致动器的伸缩方向平行；所述连杆的中间部位通过第一柔性铰链与所述支撑柱的顶端连接，所述支撑柱的底端与所述基座固定连接，所述连杆远离所述摆动端的一端与所述受力部的顶端连接，所述受力部的底端悬空，所述受力部与所述压电陶瓷致动器的另一端连接；所述连杆靠近所述摆动端的一端通过所述第二柔性铰链与所述摆动杆的顶端连接，所述摆动杆的底端与所述摆动端连接。
6.如权利要求5所述的线夹摆动机构，其特征在于，所述柔性传动体还包括第三柔性铰链和第四柔性铰链，所述摆动杆的底端通过所述第三柔性铰链与所述摆动端连接；所述摆动端远离所述线夹的一端通过所述第四柔性铰链与所述基座连接。
7.如权利要求1至6中任一项所述的线夹摆动机构，其特征在于，所述摆动件为一体式柔性部件。
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| CN202310292725.1A CN116525526A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种压电陶瓷的线夹摆动机构 |
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| CN (1) | CN116525526A (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117612982A (zh) * | 2024-01-24 | 2024-02-27 | 宁波尚进自动化科技有限公司 | 位移放大机构、键合设备 |
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2023
- 2023-03-23 CN CN202310292725.1A patent/CN116525526A/zh active Pending
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