CN105413996B - 瓷嘴夹持结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于半导体和电子封装领域，尤其涉及一种超声波变幅杆夹持机构。这种瓷嘴夹持技工包括变幅杆，所说变幅杆头部设有一个瓷嘴孔，用于夹持瓷嘴，另外还有一个辅助孔。在安装瓷嘴前，瓷嘴孔用于夹持瓷嘴的两个曲面最大间距小于瓷嘴外径，瓷嘴不能插入。当用工具使得辅助孔的横向最大间距增大时，瓷嘴孔的前后两个曲面的最大纵向间距相应变大并大于瓷嘴外径时，可以将瓷嘴插入瓷嘴孔。在取出工具时，辅助孔和瓷嘴孔因变幅杆材料本身的弹性恢复原形，瓷嘴孔的前后两个曲面间距趋于恢复原状而夹住瓷嘴。该种结构夹持瓷嘴粒的夹持力同变幅杆工作时瓷嘴的纵向振动方向一致，因而夹持效果更好。

Description

瓷嘴夹持结构
技术领域
本发明应用于半导体和电子封装行领域的超声焊接用变幅杆，特别涉及一种瓷嘴夹持结构。
背景技术
半导体和电子封装行业中广泛使用的具有超声焊接功能的变幅杆，其一端安装瓷嘴，在其另一端或靠近中间部位直接或间接同压电材料连接。在工作时，变幅杆接受来自压电材料将交变电能转换过来的超声振动，将其传递给瓷嘴。该振动主要表现为沿着变幅杆的长度方向的纵向振动。
通常情况，变幅杆靠近瓷嘴端的振动幅度经过变幅杆放大。瓷嘴在变幅杆的带动下也产生相应的超声振动。瓷嘴在变幅杆头部的夹持状况同瓷嘴超声振动的稳定性、一致性直接关联，直接影响到超声焊接的质量。
目前，在半导体和电子封装应用领域中，一种比较广泛使用的变幅杆（1）其局部如图1和图2所示。图1为未安装瓷嘴，图2为已安装瓷嘴（4）。瓷嘴孔（1）大于瓷嘴（4）的横截面，可以将瓷嘴（4）自由插入瓷嘴孔（1）。将瓷嘴（4）插入瓷嘴孔（1）后，通过锁紧在螺丝孔（3）内的螺丝（5），可以使得辅助槽（2）的横向间距减小，相应瓷嘴孔（1）横向两侧向瓷嘴（4）靠拢并夹住瓷嘴（4）。变幅杆（1）在工作时，被瓷嘴孔（2）两边夹着的瓷嘴（4）随变幅杆头部一起沿纵向振动。
该种结构，瓷嘴的夹持力横向垂直于振动方向。当变幅杆（1）带着瓷嘴（4）作纵向振动时，瓷嘴孔（1）与瓷嘴（4）的接触表面之间有非常大的交变摩擦力，容易在接触表面产生滑移，不但影响焊接的稳定性和一致性，而且时间一久，瓷嘴孔（1）表面会产生磨损。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明采用的夹持结构将瓷嘴沿纵向振动方向前后夹住，避免了沿垂直纵向振动方向夹持而可能造成的在工作中接触表面滑移问题，瓷嘴夹持的稳定性容易得到保证。
本发明的技术方案是：靠近变幅杆（6）一端设有瓷嘴孔（7）和辅助孔（8）；瓷嘴孔（7）的纵向最大距离小于瓷嘴（4）外径， 瓷嘴孔（7）的横向最大距离大于瓷嘴（4）的外径；通过工具将辅助孔（8）的横向两侧往外移，辅助孔（8）的横向最大距离变大而在弹性范围内发生变形，相应辅助孔（8）的纵向最大距离相应变小；瓷嘴孔（7）的纵向最大距离相应变大并大于瓷嘴（4）外径，从而能够将瓷嘴（4）能够自由地插入瓷嘴孔（7）；取出工具时，辅助孔（8）趋于恢复原形，其纵向最大距离回复变大，同时瓷嘴孔（7）的纵向最大距离变小而使得瓷嘴（4）被夹持在瓷嘴孔（7）的前曲面（9）和后曲面（10）之间。
附图说明
图1 是现有一种采用螺丝的变幅杆的局部平面示意图；
图2 是现有的一种装有瓷嘴和螺丝的变幅杆的局部立体示意图；
图3 是本发明的变幅杆的局部示意图；
图4 本发明的装有瓷嘴的变幅杆的局部示意图；
图5 本发明的变幅杆辅助孔插入一种带工具时的局部示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本发明的具体实施方式。
如附图3和图4所示，靠近变幅杆（6）一端设有瓷嘴孔（7）和辅助孔（8）；瓷嘴孔（7）的纵向最大距离小于瓷嘴（4）外径， 瓷嘴孔（7）的横向最大距离大于瓷嘴（4）的外径；通过工具将辅助孔（8）的横向两侧往外移，辅助孔（8）的横向最大距离变大而在弹性范围内发生变形，相应辅助孔（8）的纵向最大距离相应变小；瓷嘴孔（7）的纵向最大距离相应变大并大于瓷嘴（4）外径，从而能够将瓷嘴（4）能够自由地插入瓷嘴孔（7）；取出工具时，辅助孔（8）趋于恢复原形，其纵向最大距离回复变大，同时瓷嘴孔（7）的纵向最大距离变小而使得瓷嘴（4）被夹持在瓷嘴孔（7）的前曲面（9）和后曲面（10）之间。
用于将辅助孔（8）横向两侧往外移的工具可以更加情况采用不同的设计。一种比较简单的办法是采用头部带有椭圆形柱的扳手。椭圆长度小于辅助孔（8）的纵向最大距离，椭圆的宽度小于辅助孔（8）的横向最大距离。当椭圆形柱的插入方向如图5中所示椭圆方向（11）时，扳手可以自由插入辅助孔（8）。当转动扳手使得椭圆形柱转到椭圆方向（12）时，因为椭圆长度大于辅助孔（8）的横向最大距离，辅助孔（8）两侧被撑开。如果采用该种工具时，辅助孔（8）的理想形状也是椭圆，并且其纵向最大距离一定大于横向最大距离。
所述的瓷嘴夹持结构，在安装瓷嘴时，需要用先将辅助孔（8）横向最大距离在弹性范围内增大，所使用的工具只要达到这个效果，可以不限于带有椭圆形柱子的扳手。因为不属于瓷嘴夹持结构本身，故不在本文中详细叙述。在本发明的具体实施过程中，辅助孔（8）和瓷嘴孔（7）的形状和尺寸具体优化。

Claims (1)

1.一种用于半导体和电子封装的超声波变幅杆瓷嘴夹持结构， 其特征在于：靠近变幅杆（6）一端设有瓷嘴孔（7）和辅助孔（8）；瓷嘴孔（7）的纵向最大距离小于瓷嘴（4）外径， 瓷嘴孔（7）的横向最大距离大于瓷嘴（4）的外径；通过工具将辅助孔（8）的横向两侧往外移，辅助孔（8）的横向最大距离变大而在弹性范围内发生变形，相应辅助孔（8）的纵向最大距离相应变小；瓷嘴孔（7）的纵向最大距离相应变大并大于瓷嘴（4）外径，从而能够将瓷嘴（4）能够自由地插入瓷嘴孔（7）；取出工具时，辅助孔（8）趋于恢复原形，其纵向最大距离回复变大，同时瓷嘴孔（7）的纵向最大距离变小而使得瓷嘴（4）被夹持在瓷嘴孔（7）的前曲面（9）和后曲面（10）之间。
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