专利名称：一种引线键合夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种引线键合夹具，可用于多个侧面的连续作业。
背景技术：
在3D立体组装器件的引线键合过程中，通常涉及3D立体组装器件多个侧面的键合，将需要键合的芯片黏贴于3D立体组装器件的多个侧面上，贴有芯片的每个侧面称为工作面。通过键合机上安装的引线键合夹具来夹住3D立体组装器件，以便键合机队对芯片进行键合。现有的引线键合夹具，一次只能完成一个工作面的引线键合，当需要进行下一个工作面键合时，需手动取出器件，旋转到另一个需要键合的工作面后，再将器件重新安装到键合机的夹具上。上述引线键合夹具不仅操作复杂，而且暂停时间多，设备利用率低。更重要的是，由于每个工作面键合之前都需重新安装一次夹具，因而造成芯片的一致性差，焊接质量难以保证。
发明内容
本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种可实现3D立体组装器件的多个侧面连续键合的引线键合夹具，简化操作流程、提高生产效率、保证良好的焊接质量。本发明的技术解决方案是一种引线键合夹具，包括固定轴、齿轮箱、小齿轮、大齿轮、小轴和大轴；固定轴一端与设备工作台连接，固定轴另一端与齿轮箱连接，小齿轮和大齿轮啮合，小轴和大轴分别是小齿轮和大齿轮的中心轴，所述小齿轮和大齿轮镶嵌于齿轮箱内部，大齿轮的端面有大齿轮凸台，大齿轮凸台的端面有均勻分布的通孔，用于固定被夹器件；通过旋转小齿轮，使小齿轮带动大齿轮转动，大齿轮同时带动固定于其上的器件转动，器件得以切换工作面。所述固定轴通过直角转向板与齿轮箱固定连接，固定轴的顶面与直角转向板的水平面固定连接，齿轮箱的背面与直角转向板的铅垂面固定连接，从而使夹具的工作方向为水平方向。所述齿轮箱包括箱体和箱盖，箱体的背面开有小轴孔和大轴孔，箱盖上开有小凸台孔和大凸台孔，箱体与箱盖固定连接，小轴穿过小轴孔和小凸台孔，大齿轮凸台镶嵌于大凸台孔内。所述箱盖顶面靠近外端面处有固定螺丝穿过，固定螺丝的直径小于箱体厚度的一半，所述箱盖的厚度大于大齿轮凸台厚度和固定螺丝的直径之和；键合工艺进行中，固定螺丝与被夹器件外表面贴紧，待单个工作面的键合完成后，拧开固定螺丝，待工作面切换完成后，再次拧紧固定螺丝，从而使固定螺丝起到进一步固定夹具的作用。所述小轴突出于箱盖的外表面处套有旋钮把手，所述旋钮把手一端穿过小轴直至小齿轮凸台的端面，另一端为旋钮；转动旋钮使小齿轮转动。所述旋钮把手靠近箱盖一端有垂直于旋钮把手轴向的第一标记，箱盖外表面靠近
3CN 102446803 A
说明书
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小凸台孔处也有相同的垂直于箱盖表面的第二标记。未切换工作面之前，第一标记和第二标记距离最近，需切换工作面是，使旋钮转动一周，第一标记和第二标记再次位于距离最近处，表明工作面切换完成。本发明与现有技术相比有益效果为
(1)本发明设计了合理的夹具结构，通过在夹具中加入齿轮箱，利用大小齿轮的啮合，实现器件的立体空间中多个侧面的连续切换，大大节约了引线键合夹具暂停时间，提高了生产效率。(2)本发明采用旋钮方式替代手动方式取出器件，不仅简操作方便，而且避免了器件的多次安装，提高了芯片的一致性，保证了良好的焊接质量。(3)本发明通过直角转向板将固定轴与齿轮箱连接，使夹具的工作方向为水平方向，更便于操作。在固定方式的选择上，本发明主要采用了插孔固定与螺丝固定相结合的方法，进一步提高了单个工作面的键合精度。(4)本发明通过在箱盖上设置固定不动的标记一、在旋钮把手上设置随旋钮一起转动的标记二，有效地标识了工作面切换的进程，提高了操作精度。
图1是本发明的安装分解示意图；图2是本发明安装完成示意图；图3是本发明的背面示意图；图4是箱盖部分的局部示意图；图5是固定轴底端的安装示意图；图6是大轴和小轴的背面示意图；图7是齿轮箱的示意图；图8是大齿轮凸台端面插孔示意图；图9是被夹的3D立体组装器件示意图。
具体实施例方式本发明设计了合理的夹具结构，通过在夹具中加入齿轮箱，利用大小齿轮的啮合， 实现器件的立体空间中多个侧面的连续切换。此外，本发明通过直角转向板将固定轴与齿轮箱连接，使夹具的工作方向为水平方向，更便于操作。在固定方式的选择上，本发明主要采用了插孔固定与螺丝固定相结合的方法，从而提高了键合的精度。如图1所示，本发明的核心组件包括固定轴1、齿轮箱2、小齿轮3、大齿轮4、小轴5、大轴6 ；如图5所示，固定轴1 内有通孔，用于与设备工作台连接，固定轴1两端有一体化成形的圆形凸台，末端凸台的侧面通过螺丝7与设备工作台连接，如图3所示，固定轴1上端凸台的顶面与直角转向板8的水平面通过螺丝9、10固定连接，直角转向板的铅垂面与齿轮箱2的背面通过螺丝11、12固定连接，从而使夹具的工作方向为水平方向；如图7所示，齿轮箱2包括箱体13和箱盖14， 齿轮箱2的形状包括但不限于矩形，齿轮箱2的箱体13背面开有小轴孔15和大轴孔16，齿轮箱2的箱盖14上开有小凸台孔17和大凸台孔18，用于放置带凸台的小齿轮3和大齿轮 4 ；如图2所示，齿轮箱2的箱体13和箱盖14通过位于箱盖四周的四个螺丝19、20、21、22
4固定连接，同时也通过这四个螺丝19、20、21、22进一步固定小轴5和大轴6的位置；如图6 所示，小齿轮3和大齿轮4分别穿过小轴5和大轴6，所述小齿轮3和大齿轮4相互啮合， 且置于箱体13内部；如图1和图8所示，齿轮3和齿轮4的端面分别带有一体化成形的小齿轮凸台23和大齿轮凸台24，且分别安置于各自的小凸台孔17和大凸台孔18内。其中， 小齿轮的中心轴5要穿过凸台，以便安装旋钮把手，大齿轮凸台24的厚度为箱盖14厚度的一半，大齿轮凸台24的端面有若干均勻分布的通孔，称之为插孔，插孔数目大于或等于被夹器件的管脚数，用于固定被夹器件，图9为被夹的3D立体组装器件的示意图。如图4所示，箱盖14顶面靠近外端面处有固定螺丝25穿过，固定螺丝25的直径小于箱体13厚度的一半，使固定螺丝25不与大齿轮凸台24碰触，键合工艺进行中，固定螺丝25与被夹器件外表面贴紧，待单个工作面的键合完成后，拧开固定螺丝25，待工作面切换完成后，再次拧紧固定螺丝25，从而使固定螺丝25起到进一步固定夹具的作用，保证单个工作面引线键合工艺的精度，如果没有固定螺丝25，夹具也能依靠插孔固定被夹器件，但夹紧效果会减弱。如图2和图4所示，旋钮把手26包括旋钮27和套筒28，套筒28内环中空，内孔直径与小轴 5直径相同，装配时套筒穿过小轴5，套筒外表面靠近箱盖14 一端装有垂直于套筒轴向的圆锥型的第一标记29，箱盖14外表面靠近小凸台孔17处也有相同的垂直于箱盖表面的圆锥型的第二标记30。第一标记29和第二标记30均为头部为圆锥型的销钉，第一标记29同时也起到固定套筒28和小轴5的作用。所述第一标记和第二标记包括但不限于圆锥型销钉，只要起到标识作用即可，套筒28和小轴5也可采用除销钉以外的其他固定连接方式来固定。未切换工作面时，第一标记29和第二标记30在同一平面锥角垂直相对，即处于距离最近处，旋钮27转动一周后，第一标记29和第二标记30重新恢复到初始位置，表明下一工作面的切换完成。 本发明未公开技术属本领域技术人员公知常识。
权利要求
1.一种引线键合夹具，其特征在于包括固定轴(1)、齿轮箱(2)、小齿轮(3)、大齿轮 (4)、小轴(5)和大轴(6)；固定轴(1) 一端与设备工作台连接，固定轴(1)另一端与齿轮箱 (2)连接，小齿轮(3)和大齿轮(4)啮合，小轴(5)和大轴(6)分别是小齿轮(3)和大齿轮 (4)的中心轴，所述小齿轮(3)和大齿轮(4)镶嵌于齿轮箱(2)内部，大齿轮(4)的端面有大齿轮凸台(24)，大齿轮凸台(24)的端面有均勻分布的通孔，用于固定被夹器件；通过旋转小齿轮(3)，使小齿轮(3)带动大齿轮(4)转动，大齿轮(4)同时带动固定于其上的器件转动，器件得以切换工作面。
2.根据权利要求1所述的一种引线键合夹具，其特征在于所述固定轴(1)通过直角转向板(8)与齿轮箱(2)固定连接，固定轴(1)的顶面与直角转向板(8)的水平面固定连接，齿轮箱(2)的背面与直角转向板(8)的铅垂面固定连接，从而使夹具的工作方向为水平方向。
3.根据权利要求1所述的一种引线键合夹具，其特征在于所述齿轮箱(2)包括箱体(13)和箱盖(14)，箱体(13)的背面开有小轴孔(15)和大轴孔(16)，箱盖(14)上开有小凸台孔(17)和大凸台孔(18)，箱体(13)与箱盖(14)固定连接，小轴(5)穿过小轴孔(15) 和小凸台孔(17)，大齿轮凸台(24)镶嵌于大凸台孔(18)内。
4.根据权利要求3所述的一种引线键合夹具，其特征在于所述箱盖(14)顶面靠近外端面处有固定螺丝(25)穿过，固定螺丝(25)的直径小于箱体(13)厚度的一半，所述箱盖(14)的厚度大于大齿轮凸台(24)厚度和固定螺丝(25)的直径之和；键合工艺进行中，固定螺丝(25)与被夹器件外表面贴紧，待单个工作面的键合完成后，拧开固定螺丝(25)，待工作面切换完成后，再次拧紧固定螺丝(25)，从而使固定螺丝(25)起到进一步固定夹具的作用。
5.根据权利要求3所述的一种引线键合夹具，其特征在于所述小轴(5)突出于箱盖 (14)的外表面处套有旋钮把手(26)，所述旋钮把手(26) —端穿过小轴(5)直至小齿轮凸台的端面，另一端为旋钮(27)；转动旋钮(27)使小齿轮转动。
6.根据权利要求5所述的一种引线键合夹具，其特征在于所述旋钮把手(26)靠近箱盖(14) 一端有垂直于旋钮把手(26)轴向的第一标记(29)，箱盖(14)外表面靠近小凸台孔 (17)处也有相同的垂直于箱盖表面的第二标记(30)；未切换工作面之前，第一标记(29)和第二标记(30)距离最近，需切换工作面是，使旋钮(27)转动一周，第一标记(29)和第二标记(30)再次位于距离最近处，表明工作面切换完成。
全文摘要
一种引线键合夹具，包括固定轴、齿轮箱、小齿轮、大齿轮、小轴和大轴；固定轴一端与设备工作台连接，另一端与齿轮箱连接，大齿轮和小齿轮啮合，小轴和大轴分别是小齿轮和大齿轮的中心轴，所述大齿轮和小齿轮镶嵌于齿轮箱内部，大齿轮的端面有大齿轮凸台，大齿轮凸台的端面有均匀分布的通孔，用于固定被夹器件。通过小齿轮的旋转，带动大齿轮转动，大齿轮同时带动固定于其上的器件转动，使器件切换到下一个工作面。本发明实现了器件的立体空间中多个侧面的连续切换，避免了器件的多次安装，大大节约了引线键合夹具暂停时间，提高了生产效率。所述夹具不仅操作简便，而且提高了加工精度，保证了良好的焊接质量。
文档编号B23K3/08GK102446803SQ20111029134
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者冯小成, 姚全斌, 练滨浩, 陈建安 申请人:中国航天科技集团公司第九研究院第七七二研究所, 北京时代民芯科技有限公司