【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及用于焊接裝置的焊接頭，例如用于將引線焊接到焊接表面的引線焊接頭，并且特別涉及一種具有多個(gè)致動(dòng)器的焊接頭。
技術(shù)介紹
1、在引線焊接工藝中，將導(dǎo)電線焊接在電子器件上的電焊接盤之間，諸如在半導(dǎo)體芯片與其上附接芯片的襯底之間。襯底經(jīng)常是半導(dǎo)體導(dǎo)線框架。還可以在單獨(dú)的半導(dǎo)體芯片上的焊接盤之間進(jìn)行電連接。焊接通過(guò)焊接工具形成，焊接工具可以是附接到超聲換能器的毛細(xì)管的形式，超聲換能器用于向毛細(xì)管末端產(chǎn)生超聲能量。
2、在用于制作所謂的“球形焊接”的引線焊接器中，承載焊接工具的焊接頭設(shè)計(jì)成圍繞適當(dāng)定位的樞軸執(zhí)行搖擺運(yùn)動(dòng)。對(duì)于超聲焊接，焊接工具是安裝在焊接頭上的超聲換能器，該超聲換能器包括聯(lián)接到焊頭(horn)的壓電驅(qū)動(dòng)器堆，以及處于焊頭端部的毛細(xì)管。焊接引線通常由金、鋁或銅制成，其通過(guò)毛細(xì)管中的孔從焊接引線軸饋送到毛細(xì)管的末端。通過(guò)將超聲能量施加到毛細(xì)管末端，使毛細(xì)管末端處的引線結(jié)合到焊接盤上來(lái)完成焊接。
3、多年來(lái)，引線焊接機(jī)的操作速度已大幅提高，結(jié)果是需要以高速致動(dòng)焊接頭，同時(shí)在不損壞引線的情況下，對(duì)夾緊的引線施加受控力。
4、圖1a至圖1c示出了現(xiàn)有技術(shù)焊接頭100的示例。圖1a顯示了側(cè)視圖，圖1b顯示了俯視圖(為提高清晰度，省略了引線夾和換能器)，圖1c顯示了透視圖。焊接頭100一般包括焊接頭本體102、固定到本體102的引線夾104和安裝到焊接頭100的換能器106。
5、焊接引線(未示出)從引線軸(未示出)饋送，并且被引導(dǎo)經(jīng)過(guò)引線夾104的鉗口并穿過(guò)換能器106中的孔。
6、焊接頭本體102在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)112處樞轉(zhuǎn)以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并且焊接頭本體102圍繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)112的轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)是由容納在殼體結(jié)構(gòu)105內(nèi)的致動(dòng)器114致動(dòng)。致動(dòng)器114可以包括音圈電機(jī)，該音圈電機(jī)包括線圈，當(dāng)電流在控制器(未示出)的控制下流過(guò)線圈時(shí)，線圈可借助電磁相互作用相對(duì)于磁體移動(dòng)。當(dāng)由致動(dòng)器114沿著轉(zhuǎn)動(dòng)弧115致動(dòng)時(shí)，焊接頭本體102受驅(qū)動(dòng)以沿著轉(zhuǎn)動(dòng)弧116轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)引線夾104閉合時(shí)，朝向焊接位置從引線軸拉出焊接引線，而焊接頭主體102遠(yuǎn)離焊接引線軸轉(zhuǎn)動(dòng)。引線夾104可以進(jìn)一步打開并且焊接頭主體102朝向線軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以將引線夾104置于夾緊和拉出更多焊接引線的位置。
7、在焊接循環(huán)期間以及在開始第一焊接結(jié)合之前，在從換能器106突出的焊接引線的尾端處形成熔融球。熔融球隨后下落到焊接盤(未示出)上以形成第一球焊。通過(guò)電火花熔化引線，在該突出的焊接引線的尾端處形成熔融球，因此在焊接引線的尾端處必須有足夠長(zhǎng)度的引線才能這樣做。電子火焰熄滅(“efo”)器件(未示出)產(chǎn)生電火花并熔化引線來(lái)形成熔融球。
8、為了在完成焊接之后留下焊接引線尾部從換能器106突出，焊接頭本體102必須在控制器的控制下遵循各種已編程運(yùn)動(dòng)。更具體地，在球形焊接過(guò)程期間，在已經(jīng)在第二焊接位置處焊接引線之后，焊接頭主體102需要在引線夾104打開的情況下向上移動(dòng)一小段距離，以完成引線連接。然后，焊接頭本體102停止并且引線夾104閉合以?shī)A持焊接引線。此后，焊接頭主體102進(jìn)一步向上移動(dòng)到更高的位置。在該進(jìn)一步向上運(yùn)動(dòng)期間，焊接引線在第二焊接位置被拉起并斷開，并準(zhǔn)備好開始下一個(gè)引線連接的第一焊接。這被稱為尾部成型，以確保在建立每個(gè)引線連接之后從換能器106突出預(yù)定長(zhǎng)度的焊接引線。突出的引線的長(zhǎng)度和線性的一致性決定了球成型的可重復(fù)性以及成型的球的大小。
9、然而，當(dāng)試圖以更快且更準(zhǔn)確的方式執(zhí)行焊接時(shí)，焊接頭100存在許多缺點(diǎn)。一個(gè)缺點(diǎn)是當(dāng)焊接頭100以非常高的速度和加速度移動(dòng)時(shí)，對(duì)焊接頭本體102的運(yùn)動(dòng)的控制變得更加困難。焊接頭100的速度和加速度對(duì)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也提出了非常苛刻的要求。焊接頭100還易受溫度變化的影響，這會(huì)影響焊接引線的成型和定位。這使得難以在高速下準(zhǔn)確生成和定位具有均勻長(zhǎng)度且直度一致的尾部。與現(xiàn)有技術(shù)相比，以更快且更準(zhǔn)確的方式進(jìn)行焊接將是有益的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、因此，本專利技術(shù)的一個(gè)目的是尋求提供一種焊接裝置的焊接頭，其能克服現(xiàn)有技術(shù)中的至少一些上述問(wèn)題。
2、根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面，提供了一種用于將引線焊接到焊接表面的焊接頭，其包括：焊接頭主體，其可移動(dòng)地由安裝部分保持；第一致動(dòng)器；和第二致動(dòng)器，其中，焊接頭本體具有工具部分和致動(dòng)器部分，工具部分配置成接收用于接收和焊接引線的焊接工具，致動(dòng)器部分與第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器聯(lián)接，第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器可操作以作用在致動(dòng)器部分上，以使焊接頭本體關(guān)于安裝部分移動(dòng)，從而使焊接工具關(guān)于焊接表面移動(dòng)。
3、第一方面認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有焊接頭的問(wèn)題在于其通常采用單個(gè)致動(dòng)器來(lái)移動(dòng)焊接頭本體。使用單個(gè)致動(dòng)器降低了對(duì)焊接頭本體的移動(dòng)的控制水平，并且影響了焊接頭本體的結(jié)構(gòu)完整性。而且，當(dāng)需要產(chǎn)生更大的力來(lái)提供增加的加速度時(shí)，增加單個(gè)致動(dòng)器布置的大小可能會(huì)導(dǎo)致不可接受的慣性和結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性。
4、因此，提供了一種焊接頭。該焊接頭可以將引線焊接或固定到焊接表面上。焊接頭可以包括焊接頭本體或構(gòu)件。焊接頭本體可以操作或配置成在安裝部分周圍或安裝部分上移動(dòng)或移位。焊接頭可以包括第一致動(dòng)器。焊接頭可以包括第二致動(dòng)器。焊接頭本體可以具有工具部分。工具部分可以配置或修改成接收焊接工具，該焊接工具接收引線并將其焊接到焊接表面。焊接頭本體還可以具有致動(dòng)器部分。致動(dòng)器部分可以和第一致動(dòng)器聯(lián)接或連接。致動(dòng)器部分可以和第二致動(dòng)器聯(lián)接或連接。第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器可以操作或配置成在致動(dòng)器部分上一起作用。第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器在致動(dòng)器部分上的作用可以使焊接頭本體圍繞致動(dòng)器部分移動(dòng)或移位。焊接頭的移動(dòng)可以使焊接工具相對(duì)于焊接表面移動(dòng)或移位。通過(guò)這種方式，第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器都可以用來(lái)移動(dòng)焊接頭本體，這提供了對(duì)在焊接頭本體上產(chǎn)生的力的更大控制，可以提供減小的慣性，并且與等效的單個(gè)致動(dòng)器布置相比，兩個(gè)致動(dòng)器的布置可以幫助改善結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
5、在一個(gè)實(shí)施例中，第一致動(dòng)器可操作以在致動(dòng)器部分上產(chǎn)生第一力，并且第二致動(dòng)器可操作以在致動(dòng)器部分上產(chǎn)生第二力。因此，第一致動(dòng)器可以配置或布置成在致動(dòng)器部分上產(chǎn)生第一力，而第二致動(dòng)器可以配置或布置成在致動(dòng)器部分上產(chǎn)生第二力。因此，每個(gè)致動(dòng)器可以產(chǎn)生獨(dú)立的或單獨(dú)的力，該力作用在致動(dòng)器部分上，以便在焊接頭本體上提供推動(dòng)力。
6、在一個(gè)實(shí)施例中，焊接頭包括致動(dòng)邏輯，其可操作以產(chǎn)生第一信號(hào)來(lái)激勵(lì)第一致動(dòng)器從而產(chǎn)生第一力，并且產(chǎn)生第二信號(hào)來(lái)激勵(lì)第二致動(dòng)器從而產(chǎn)生第二力。因此，致動(dòng)邏輯或控制器可以配置或布置成產(chǎn)生激勵(lì)或操作致動(dòng)器的信號(hào)，以便控制力的產(chǎn)生。
7、在一個(gè)實(shí)施例中，致動(dòng)器部分配置成接收第一力和第二力，并且由于包括第一力和第二力的組合的合力而在一個(gè)方向上被推動(dòng)。因此，致動(dòng)器部分可以和致動(dòng)器聯(lián)接或連接，使得由致動(dòng)器產(chǎn)生的力一起承載在致動(dòng)器部分上。致動(dòng)器可以通過(guò)因致動(dòng)器的組合力產(chǎn)生的合力而在一個(gè)方向上被移動(dòng)或推動(dòng)。...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于將引線焊接到焊接表面的焊接頭，其包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接頭，其中，所述第一致動(dòng)器可操作以在所述雙致動(dòng)器殼體結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生第一力，并且所述第二致動(dòng)器可操作以在所述雙致動(dòng)器殼體結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生第二力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接頭，其中，所述雙致動(dòng)器殼體結(jié)構(gòu)配置成接收所述第一力和所述第二力，并且由于包括所述第一力和所述第二力的組合的合力而在一個(gè)方向上被推動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接頭，其中，所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器可操作以產(chǎn)生所述第一力和所述第二力，二者具有相等量級(jí)和不等量級(jí)中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接頭，其中，所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器可操作以產(chǎn)生所述第一力和所述第二力，以在共同方向和不同方向中的一種上作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接頭，其中，所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器中的至少一個(gè)可操作以產(chǎn)生所述第一力和所述第二力中的至少一個(gè)，其具有時(shí)變量級(jí)和時(shí)變方向中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接頭，其中，所述雙致動(dòng)器殼體結(jié)構(gòu)配置成組合所述第一力和所述第二力，以
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接頭，其中，所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器可操作以產(chǎn)生所述第一力和所述第二力，二者具有相等量級(jí)并且在相反方向上作用進(jìn)行組合以生成零合力。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接頭，其中，所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器各包括電機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接頭，其中，所述第一致動(dòng)器通過(guò)所述雙致動(dòng)器殼體結(jié)構(gòu)與所述第二致動(dòng)器相連。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接頭，其中，所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器都定位成與所述雙致動(dòng)器殼體結(jié)構(gòu)并行移動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接頭，其中，由所述第一殼體部分保持的第一線圈是所述第一致動(dòng)器的第一可移動(dòng)部件，由所述第二殼體部分保持的第二線圈是所述第二致動(dòng)器的第二可移動(dòng)部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接頭，其中，所述第一磁體疊層、第二磁體疊層及第三磁體疊層中的每一個(gè)均相對(duì)于所述安裝部分位于固定位置。
14.一種移動(dòng)焊接頭以將引線焊接到焊接表面的方法，所述方法包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于將引線焊接到焊接表面的焊接頭，其包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接頭，其中，所述第一致動(dòng)器可操作以在所述雙致動(dòng)器殼體結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生第一力，并且所述第二致動(dòng)器可操作以在所述雙致動(dòng)器殼體結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生第二力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接頭，其中，所述雙致動(dòng)器殼體結(jié)構(gòu)配置成接收所述第一力和所述第二力，并且由于包括所述第一力和所述第二力的組合的合力而在一個(gè)方向上被推動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接頭，其中，所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器可操作以產(chǎn)生所述第一力和所述第二力，二者具有相等量級(jí)和不等量級(jí)中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接頭，其中，所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器可操作以產(chǎn)生所述第一力和所述第二力，以在共同方向和不同方向中的一種上作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接頭，其中，所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器中的至少一個(gè)可操作以產(chǎn)生所述第一力和所述第二力中的至少一個(gè)，其具有時(shí)變量級(jí)和時(shí)變方向中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接頭，其中，所述雙致動(dòng)器殼體結(jié)構(gòu)配置成組合所述第一力和所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋景耀，張悅，陳小亮，林政宇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：先進(jìn)科技新加坡有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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