[發明專利]金屬微細線精密排線方法及裝置

在審

• 申請號: 202111113441.9
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113800320A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 張濤;袁輝;柳潛力;王顯軍;鄭健
• 申請（專利權）人: 山東蘭海新材料科技有限公司;哈爾濱工業大學(威海)
• 主分類號: B65H54/547
• 分類號: B65H54/547;B65H54/44;B65H57/14;B65H63/00;B65H54/28
• 代理公司: 威海聚睿知識產權代理事務所(普通合伙) 37352
• 代理人: 宋立國

本發明提供一種金屬微細線的排線方法及裝置，通過伺服電機驅動排線輪自轉，通過壓電慣性位移臺和氣浮導軌使排線輪軸向運動，激光測距傳感器識別和反饋排線狀況。本發明的有益效果是由于采用上述技術方案，可實現金屬微細線在排線輪上的精密排線，可及時檢測出排線過程中的異常，提高產品的成品率和質量。

技術領域

本發明涉及金屬線材加工領域，具體的是一種金屬微細線精密排線方法及裝置。

背景技術

金屬微細線是指將不銹鋼、金、銀、銅、鎢、鉬等金屬材料，加工成直徑在微米級的微細線，由于金屬微細線具有良好的導熱、導電和可焊接性能，在集成電路、LED顯示、5G濾波器和高頻大功率半導體器件領域具有重要的應用，金屬微細線做的越細，使用它的電路芯片的集成度就能越高。

金屬微細線拉伸成線后，纏繞在工字型的排線輪上，以完成產品的包裝。排線過程是將導線輪對應排線輪的周面，通過排線輪的自轉使金屬微細線在排線輪的周面上纏繞，導線輪通過絲杠沿排線輪的軸向往復運動，進而使金屬微細線在排線輪周面上呈螺旋線的形式排列。

由于金屬微細線過細，部分微細線的直徑在10μm以下，金屬微細線在排線輪表面的排列需要十分均勻和整齊，以防止外層的微細線陷入內層相鄰的兩條微細線之間，進而在放線時，外層的微細線和內層的微細線摩擦力增大而拉斷?，F有技術中，絲杠的導線輪驅動方式精度低，進而導致排線輪上的排線量少，難以適應金屬微細線的排線需求。此外，由于金屬微細線很細，金屬微細線的排線異常很難被發現，往往是埋在排線的內層，直到使用時被拉斷才能發現。

發明內容

本發明的目的是提供一種金屬微細線排線方法，可有效提高金屬微細線在排線輪上排列的整齊度，提高排線量，此外，在排線裝置上設置檢測裝置，實時識別檢測排線質量，及時調整排線策略，提高成品率。

本發明的技術方案是：

一種金屬微細線精密排線方法，包括以下步驟：

S1：將金屬微細線的一端固定于排線輪上；

S2：驅動排線輪繞排線輪的軸線以轉速N_n自轉，驅動排線輪以V_n速度沿排線輪軸向運動，使排線輪每自轉一周，排線輪沿排線輪軸向運動金屬微細線直徑R的距離；

S3：以f_n頻率測量排線輪上金屬微細線外表層距離排線輪軸線的距離L，并與閾值L_n對比，若L＝L_n，則保持設備正常運轉，若L≠L_n，則發出警報，同時停止工作、檢修；

S4：排線輪沿排線輪軸線方向運動D距離，排線輪上纏繞完一層金屬微細線后反向運動，向排線輪上纏繞下一層金屬微細線；

S5：重復步驟S2-S4，直至達到設定的排線量為止。

n為當前向排線輪上纏繞金屬微細線的層數，為自1開始的自然數；L_n為精密排線狀態下第n層金屬微細線的纏繞半徑，L_n為實際測量值，排線軸的直徑恒定，金屬微細線的直徑R恒定，L_n是測量多個精密排線的排線輪上第n層金屬微細線繞線半徑所得到的平均值；金屬微細線由拉線裝置以V₀速度定速輸出至排線輪，N_n＝V₀/2πL_n；頻率f_n與排線輪的轉速N_n相配合，金屬微細線在排線輪上每纏繞一圈，測量一次；D不大于排線輪軸向上可纏線的長度；V_n為排線輪在進行第n層金屬微細線纏繞時沿其軸向運動的平均速度，V_n＝RV₀/2πL_n。