CN105583137B - 一种瓷嘴夹持结构 - Google Patents

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Abstract

一种瓷嘴夹持结构。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和辅助孔，用于夹持瓷嘴，沿着瓷嘴孔开有三个槽，瓷嘴孔表面被三个槽分成三个面，其中一个槽将辅助孔分成左右两侧。在安装瓷嘴前，瓷嘴孔的三个面所围成的空间小于瓷嘴外径，瓷嘴不能插入。当用工具使得辅助孔的横向两场间距增大时，三个槽发生弹性变形，三个槽的开口宽度增大，三个面之间互相距离相应增大，所围成的空间大于瓷嘴外径，将瓷嘴插入瓷嘴孔。在取出工具时，因变幅杆材料本身的弹性恢复原形，瓷嘴孔的三个面相互靠拢而将瓷嘴紧紧抱住。不同于通常的采用两个面夹持瓷嘴，该种结构夹持瓷嘴由来自三个不同方向的面，因而夹持效果更稳定。

Description

一种瓷嘴夹持结构
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中的瓷嘴孔通过开三个槽分成三个面。三个面沿着瓷嘴孔圆周分布，由三个面从三个不同的方向将瓷嘴抱住，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：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）表面被三个槽（101、102、103）分成三个面（301、302、303）；相邻面之间相应有三个开口（201、202、203）；三个槽（101、102、103）中的一个槽（101）将辅助孔（8）分成左右两部分；三个面（301、302、303）所围成的空间小于瓷嘴（4）外圆，瓷嘴（4）不能直接放入瓷嘴孔（7）；通过工具将辅助孔（8）的横向两侧（10）和（11）往外撑开，三个槽发生相应弹性变形，开口（201、202、203）增大，三个面（301、302、303）相互间距离增大，围成的空间大于瓷嘴（4）的外圆，此时将瓷嘴（4）插入；取出工具时，辅助孔（8）趋于恢复原形，相应的三个面（301、302、303）相互间重新靠拢，将瓷嘴（4）紧紧抱住。为安装瓷嘴上下定位方便，可以根据情况在瓷嘴孔（7）的上方设有瓷嘴限位结构（12）。
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是本发明的变幅杆在插入工具时的局部示意图；
图5是本发明的变幅杆在插入工具将辅助孔撑开后并插入瓷嘴时的局部示意图；
图6是本发明的变幅杆在装完瓷嘴后尚未取出工具时的局部示意图；
图7是本发明的变幅杆在安装完瓷嘴后的局部示意图；
图8是本发明的变幅杆在安装完瓷嘴后的三维局部示意图。
图9是本发明的带有瓷嘴限位的变幅杆在安装完瓷嘴后的三维局部示意图。
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至8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）表面被三个槽（101、102、103）分成三个面（301、302、303）；相邻面之间相应有三个开口（201、202、203）；三个槽（101、102、103）中的一个槽（101）将辅助孔（8）分成左右两部分；三个面（301、302、303）所围成的空间小于瓷嘴（4）外圆，瓷嘴（4）不能直接放入瓷嘴孔（7）；通过工具将辅助孔（8）的横向两侧（10）和（11）往外撑开，三个槽发生相应弹性变形，开口（201、202、203）增大，三个面（301、302、303）相互间距离增大，围成的空间大于瓷嘴（4）的外圆，此时将瓷嘴（4）插入；取出工具时，辅助孔（8）趋于恢复原形，相应的三个面（301、302、303）相互间重新靠拢，将瓷嘴（4）紧紧抱住。
为安装瓷嘴上下定位方便，可以根据情况在瓷嘴孔（7）的上方设有瓷嘴限位结构（12），如图9所示。
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。因为扳手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。 三个槽的不一定是等宽或直的，槽的具体形状、走向以及尺寸也在实施中具体优化。

Claims (2)

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）表面被三个槽（101、102、103）分成三个面（301、302、303）；相邻面之间相应有三个开口（201、202、203）；三个槽（101、102、103）中的一个槽（101）将辅助孔（8）分成左右两部分；三个面（301、302、303）所围成的空间小于瓷嘴（4）外圆，瓷嘴（4）不能直接放入瓷嘴孔（7）；通过工具将辅助孔（8）的横向两侧（10）和（11）往外撑开，三个槽发生相应弹性变形，开口（201、202、203）增大，三个面（301、302、303）相互间距离增大，围成的空间大于瓷嘴（4）的外圆，此时将瓷嘴（4）插入；取出工具时，辅助孔（8）趋于恢复原形，相应的三个面（301、302、303）相互间重新靠拢，将瓷嘴（4）紧紧抱住。
2.根据权利要求1所述的超声波变幅杆瓷嘴夹持结构，其特征在于，在瓷嘴孔（7）上方有一瓷嘴限位结构（12）。
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