壓電驅動單臂式高速引線線夾的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于微器件封裝領域，特別是涉及一種壓電驅動單臂式高速引線線夾。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著微電子產業的蓬勃發展，微電子產業的發展已成為衡量一個國家綜合實力的重要標志，成為促進國民經濟持續發展和國家戰略性基礎產業安全的重要保障。隨著微電子產業的持續發展，其相關行業器件不斷向著微型化、高性能和高集成度方向發展，對于封裝產品的質量要求越來越嚴格，因此對微器件封裝的質量和效率提出了更高的要求。
[0003]所謂微器件封裝是將一個具有一定功能的微器件，通過一系列工藝將其置于一個與之相適應的器件中，以保證微器件能夠穩定工作。作為微器件封裝設備的關鍵組成部分，引線線夾在封裝過程中完成快速可控的張開與閉合動作，控制引線完成高速運動，實現引線的輸送與截斷，其性能好壞直接影響封裝質量，進而影響微器件的性能和使用壽命。
[0004]傳統的引線線夾主要采用電磁閥、音圈電機、直線電機等驅動方式，這些驅動方式的選取影響線夾機械結構的緊湊性，可能造成線夾開合不穩定、夾緊力不恒定，限制了線夾運動精度與封裝質量的提高。此外，磁致伸縮器也被用作線夾的驅動器，但該類線夾驅動和控制系統較復雜。現有的引線線夾大多采用樞軸連接兩個夾持臂，通過夾持臂的旋轉運動實現線夾的開合運動，從而會導致鉗口無法實現平行運動，易導致引線松動，無法實現穩定夾持。由于線夾開合頻繁，因此要求夾持臂之間的連接樞軸具有很高耐磨性。為了實現線夾高速開合，必須盡可能地減小樞軸大小以及線夾整體質量。目前大多數引線線夾的連接樞軸采用紅寶石材質，從而導致線夾的制造成本過高。現有引線線夾大多能夠實現精確的位置控制，但是對于夾緊力的控制主要采用間接的方式，即采用預緊彈簧或力標定等方式來實現。這些方式在運動過程中會受慣性力的影響，很難精確保證夾緊力的穩定可控，并且力標定過程比較復雜。
【發明內容】
[0005]本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種壓電驅動單臂式高速引線線夾，該線夾體積小、結構緊湊、夾緊力穩定可靠、制造成本低。
[0006]本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:一種壓電驅動單臂式高速引線線夾，該線夾是采用板材線切割一體成型的，包括L型基體，在所述L型基體的內側形成有一個平行四邊形機構和一個橋型位移放大機構；所述橋型位移放大機構位于所述平行四邊形機構與L型基體之間，所述橋型位移放大機構設有與所述L型基體下端平行的擺動橫梁和連接所述擺動橫梁和所述L型基體的一個四連桿機構，所述四連桿機構是采用柔性鉸鏈I連接形成的，在所述四連桿機構的外側形成有一個所述橋型位移放大機構的輸出端，所述擺動橫梁通過柔性鉸鏈IV與所述L型基體連接，在所述擺動橫梁的中部形成有橋型位移放大機構的輸入端；在所述橋型位移放大機構的輸入端和所述L型基體之間設有壓電陶瓷驅動器，在所述壓電陶瓷驅動器的遠離所述擺動橫梁的端部設有預緊螺栓，所述預緊螺栓連接在所述L型基體上；所述平行四邊形機構設有輸出端和輸入端，所述平行四邊形機構的輸出端設置在其遠離所述L型基體的端部，所述平行四邊形機構的輸入端設置在其內側靠近所述L型基體的部位，所述平行四邊形機構是采用柔性鉸鏈II連接形成的，在所述平行四邊形機構的輸出端上形成有與其垂直的連接梁，在所述連接梁遠離所述L型基體的端部上形成有可動鉗口，所述可動鉗口設有對應的固定鉗口，所述固定鉗口形成在所述L型基體的頂部；所述橋型位移放大機構的輸出端與所述平行四邊形機構的輸入端通過柔性鉸鏈III連接。
[0007]所述連接梁為柔性梁，在所述柔性梁上粘貼有金屬應變片。
[0008]所述柔性梁的兩端內側均形成有過渡圓弧結構。
[0009]本發明具有的優點和積極效果是:采用壓電陶瓷驅動器作為引線線夾的驅動源，可以明顯降低線夾整體質量和運動慣量。另外壓電陶瓷驅動器具有體積小、剛度高、響應速度快、位移分辨率高等特點，利用壓電陶瓷驅動器驅動位于其一側的四連桿機構開合，可以有效改善線夾的靜動態特性。將壓電陶瓷驅動器設置在線夾內部，線夾結構緊湊。采用平行四邊形機構實現了可動鉗口的平行運動，能夠避免由于夾持分力引起引線松動，能夠有效提高線夾的夾持穩定性和精度。此外采用橋型位移放大機構與平行四邊形機構兩級放大機構，使線夾具有較大的張合量，能夠實現對不同直徑引線的穩定夾持。采用金屬應變片作為線夾夾持力的反饋元件，能夠實現夾持力的測量與實時反饋，從而提高封裝過程中引線線夾工作的穩定性。采用一體成型結構，不需要貴重材料，制作成本低。綜上所述，本發明體積小、結構緊湊、夾緊力穩定可靠、制造成本低，具有較大的位移放大倍數，能夠實現夾持力測量與反饋，能夠適用于引線鍵合封裝設備。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的結構示意圖；
[0011]圖2為本發明的部分示意圖，包含基體、橋型位移放大機構和固定鉗口 ；
[0012]圖3為本發明的部分示意圖，包含基體、平行四邊形機構、連接梁、可動鉗口和固定鉗口 ；
[0013]圖4為本發明的平行四邊形機構的工作原理圖。
[0014]圖中:1、基體，2、平行四邊形機構，2-1、柔性鉸鏈II，2-2、平行四邊形機構的輸入端，2-3、平行四邊形機構的輸出端，3、柔性鉸鏈111，4、橋型位移放大機構，4-1、四連桿機構；4-2、柔性鉸鏈I，4-3、橋型位移放大機構的輸出端，4-4、擺動橫梁，4-5、橋型位移放大機構的輸入端，4-6、柔性鉸鏈IV，5、壓電陶瓷驅動器，6、連接梁，7、可動鉗口，8、金屬應變片，9、預緊螺栓，10、固定鉗口。
【具體實施方式】
[0015]為能進一步了解本發明的
【發明內容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0016]請參閱圖1?圖4，一種壓電驅動單臂式高速引線線夾，該線夾是采用板材線切割一體成型的，包括L型基體1，在所述L型基體1的內側形成有一個平行四邊形機構2和一個橋型位移放大機構4 ;所述橋型位移放大機構4位于所述平行四邊形機構2與L型基體1之間，所述橋型位移放大機構4設有與所述L型基體1下端平行的擺動橫梁4-4和連接所述擺動橫梁4-4和所述L型基體1的一個四連桿機構4-1，所述四連