[發明專利]一種輕型高剛度超聲波換能器

有效

• 申請號: 201510029270.X
• 申請日: 2015-01-21
• 公開（公告）號: CN105312216B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 翟寶年
• 申請（專利權）人: 上海聲定科技有限公司
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;B23K20/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及超聲波換能器的技術領域，尤其涉及一種在焊線機上用于超聲焊接的超聲波換能器。

背景技術

焊線機廣泛應用于半導體封裝行業。 換能器作為焊線機上的關鍵部件之一，對焊線機的性能有重要影響。 隨著半導體封裝行業的發展，對焊線機的運行速度提出越來越高的要求。焊線機的運行速度已經可以到達每秒焊接20線。此外，不同種類的片子越來越多，要求焊線機能夠適用于多種不同片子的焊接需求，包括比較難于焊接的QFN。

在焊線機運行過程中，裝在焊線機上的換能器在馬達帶動下高速上下運動，其本身通過接受電驅動產生超聲振動將電能轉換成超聲振動能量傳遞到瓷嘴，使得瓷嘴沿著換能器軸線方向以超聲頻率來回振動。

隨著高速全自動焊線機運行速度的越來越快，換能器本身的重量開始成為一個瓶頸。需要有輕型的換能器。

另外，換能器在工作時，其夾持的瓷嘴同焊點接觸并在垂直方向上受到向上的反作用力，換能器頭部因此產生一定程度的向上彎曲，彎曲程度越大對超聲振動的干擾越大，對超聲焊接質量越不利。因此在設計輕型換能器的同時，必須兼顧到不降底換能器的彎曲剛度。

再者，提供換能器被機械固定于機器上，在工作時，其超聲振動不可避免地受到安裝部位的影響。可以通過降低安裝接觸面積來減小來自安裝部位的影響，但簡單的降低安裝接觸面積會造成換能器的彎曲剛度的降低。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是：通過綜合考慮各種影響因素，設計出一種換能器，既使得其質量足夠輕盈，又有足夠彎曲剛度，同時安裝在機器上在工作時受到安裝部位的不利影響小。

本發明的另一實施例，其特征在于：瓷嘴可通過鎖緊瓷嘴螺絲或其他方式被夾持在換能器一端; 沿換能器軸線方向上只有兩個振動節點位置；在瓷嘴和壓電晶體之間的部位有一節點位置; 壓電晶體處于另一節點位置；兩個節點位置的兩側分別有前筋和后筋伸出；前筋和后筋連接在一起，并連有安裝法蘭。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是換能器的俯視圖上疊加振形示意圖；

圖2是本發明的一個實施例示意圖；

其中: 1、壓電晶體，2、瓷嘴，3、瓷嘴螺絲，4、振形，5、節點位置， 6、節點位置，7、前筋，8、后筋， 9、法蘭。

具體實施方式

本發明的換能器的瓷嘴2可通過鎖緊瓷嘴螺絲3或其他方式夾持在換能器的一端。

換能器在工作時，有一定的振形，并且有振動節點。在振動節點位置，換能器的振動幅度最小。圖1所示為換能器的俯視圖上疊加振形4。該換能器只有兩個振動節點， 因而換能器可以做得短而輕。 在壓電晶體1和瓷嘴2之間有一個節點位置5。 另一振動節點6處于壓電晶體位置1。節點位置5和節點位置6之間在換能器軸向有一定的間距。這樣從這兩個節點位置上引出支架并形成安裝結構可以使得換能器被安裝固定于機器上后，其彎曲剛度更加容容易得到保證，同時換能器受到安裝連接處的干擾降到最小。

圖2 為本發明的一個實施例示意圖。瓷嘴2通過鎖緊瓷嘴螺絲3被夾持在換能器一端; 換能器沿軸線方向只有兩個振動節點；在壓電晶體1和瓷嘴2之間的振動節點位置兩側有前筋7伸出；在壓電晶體所處的另一節點位置的兩側上有后筋8伸出；前筋7和后筋同安裝法蘭相連。

本發明的內容通過實例做了介紹，但圖形顯示的具體形狀不應當被認為是對本發明的限制。本發明由權利要求來限定。