滾輪電極對(duì)稱接觸電阻滾焊機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型專利涉及一種滾輪電極對(duì)稱接觸電阻滾焊機(jī)構(gòu)，特別是一種用于異形件縫焊系統(tǒng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著現(xiàn)代微電子技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)溫度較敏感的電子元器件在設(shè)計(jì)中被普遍采用，為了滿足這種電子元器件的封裝要求，平行縫焊技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。平行縫焊是對(duì)集成電路管殼進(jìn)行氣密性封裝的一種手段，是一種低熱應(yīng)力、溫升小、高可靠性的氣密封裝。平行縫焊是單面雙電極接觸電阻焊，是滾焊的一種。它是為了適應(yīng)陶瓷雙列直插式集成電路封蓋而發(fā)展起來(lái)的一種新的微電子器件焊接技術(shù)。平行縫焊一般采用圖3所示的平行縫焊組成系統(tǒng)，該平行縫焊組成系統(tǒng)采用兩個(gè)對(duì)稱壓在高電阻蓋板兩條對(duì)邊的上圓錐形滾輪電極，脈沖焊接電流從一個(gè)圓錐形滾輪電極通過(guò)工作臺(tái)的蓋板和焊框，經(jīng)AC熔焊變壓器再?gòu)牧硪粋€(gè)圓錐形滾輪電極回到電源形成回路，蓋板的兩個(gè)邊的邊緣形成了兩條平行的、由重疊的焊點(diǎn)組成的連續(xù)的焊縫。電阻焊是將待焊接的兩層金屬薄板置于連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)滾輪電極之間，通電并加壓，靠電阻生熱，使?jié)L輪之間的被焊薄板前進(jìn)，無(wú)數(shù)焊點(diǎn)形成焊縫。滾輪與工件間的接觸電阻，兩層金屬薄板的內(nèi)部電阻及兩片工件間的接觸電阻之和?？p焊時(shí)，作為電極的滾輪持續(xù)旋轉(zhuǎn)，使形成焊點(diǎn)的金屬離開(kāi)滾輪之間的焊接區(qū)，同時(shí)又把未焊接金屬帶人焊接區(qū)。然而縫焊過(guò)程要求間歇通電，如果通電不間斷，那么已形成接焊點(diǎn)處的電阻將變?yōu)閮?nèi)部電阻。由于內(nèi)部電阻較小，電流大部分將從焊點(diǎn)流過(guò)兩片待焊金屬，而滾輪間電流不經(jīng)或只有小部分流經(jīng)待焊接的接觸處，形成分流現(xiàn)象。分流現(xiàn)象會(huì)影響焊接區(qū)溫度的上升.從而影響新接點(diǎn)的形成。平行縫焊屬于電阻熔焊，當(dāng)兩個(gè)圓錐形滾輪電極壓在蓋板的兩條對(duì)邊上，脈沖焊接電流從一個(gè)電極通過(guò)蓋板和焊框，再?gòu)牧硪粋€(gè)電極回到電源形成回路。由于電極與蓋板及蓋板與焊框之間存在接觸電阻，焊接電流將在這兩個(gè)接觸電阻處產(chǎn)生焦耳熱量。結(jié)果使蓋板與焊框之間局部形成熔融狀態(tài)，凝固后形成一個(gè)焊點(diǎn)。在焊接過(guò)程中，電流是脈沖式的，每一個(gè)脈沖電流可以形成一個(gè)焊點(diǎn)，由于管殼做勻速直線運(yùn)動(dòng)，焊輪(滾輪電極)在蓋板上作滾動(dòng)，因此，就在集成電路外殼蓋板的兩個(gè)邊的邊緣形成了兩條平行的、由重疊的焊點(diǎn)組成的連續(xù)的焊縫。只要選擇好焊接規(guī)范，就可以使彼此交迭的焊點(diǎn)形成一條氣密性很好的焊縫。在焊接時(shí)，焊機(jī)上有一組焊輪，管殼置于特制的聚四氟乙烯夾具里，夾具置于可以進(jìn)退、旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)上。當(dāng)管殼前進(jìn)通過(guò)焊輪而完成共兩邊的焊接后，工作臺(tái)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)90°，在垂直方向上再焊兩條對(duì)邊，這樣就形成了整個(gè)外殼的封裝。平行縫焊普遍用于對(duì)水汽含量和氣密性要求較高的集成電路封裝中。影響平行縫焊質(zhì)量的有諸多因素，如蓋板和管殼之間的匹配、工藝參數(shù)的設(shè)置、電極表面的狀態(tài)、夾具的設(shè)計(jì)、蓋板質(zhì)量、蓋板與基座的匹配、電極狀況以及平行封焊各工藝參數(shù)的匹配等?？p焊時(shí)在一定壓力下由于蓋板的固有剛性，使蓋板與焊框接觸不好不能形成焊點(diǎn)，會(huì)造成封裝漏氣。焊輪的壓力影響了電極與管殼的接觸電阻，從而影響由焊接電流產(chǎn)生的熱。壓力太大，阻值下降，對(duì)焊點(diǎn)形成不利；壓力太小，則造成接觸不良，不但不能形成良好的焊點(diǎn)，而且還易打火，漏氣率會(huì)大大增加。這種焊接方式只適用于規(guī)則形件的焊接，而對(duì)異形件卻無(wú)能為力?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述平行縫焊技術(shù)存在的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便精準(zhǔn)，生產(chǎn)效率高，可用于異形件封裝的滾輪電極對(duì)稱接觸電阻滾焊機(jī)構(gòu)。
[0004]本實(shí)用新型的上述目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到，一種可以用于異形件的氣密焊接的滾輪電極對(duì)稱接觸電阻滾焊機(jī)構(gòu)，包括兩個(gè)對(duì)稱壓在高電阻蓋板兩條對(duì)邊的上滾輪電極7、AC熔焊變壓器、用于控制運(yùn)動(dòng)臺(tái)1的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)2和旋轉(zhuǎn)傳感器4，其特征在于:AC熔焊變壓器兩端連接X(jué)Y運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)3，兩套獨(dú)立的XY運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)3通過(guò)兩套獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)臺(tái)1中心通孔中的滾輪軸8連接滾輪電極7上的滾輪銷釘6，XY運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)3通過(guò)傳達(dá)指令來(lái)控制2套獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)臺(tái)1的X方向或Y方向的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而分別通過(guò)滾輪軸8帶動(dòng)兩個(gè)電極滾輪7的XY方向的運(yùn)動(dòng)，電極滾輪7通過(guò)滾輪銷釘6控制滾輪在焊接時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0005]本實(shí)用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。
[0006]本實(shí)用新型在平行縫焊系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和實(shí)用新型，突破了平行縫焊系統(tǒng)的技術(shù)限制，滿足了異形件的單面雙電極氣密焊接要求，其所涉及的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)及旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，操作分開(kāi)，分工更細(xì)，動(dòng)作更精準(zhǔn)，一套系統(tǒng)不僅可以適應(yīng)規(guī)則形件的氣密焊接，還可以更多的應(yīng)用于異形件的氣密焊接，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，配合精密夾具的使用，不僅可以縮短加工時(shí)間，而且還能大大提高生產(chǎn)效率。本實(shí)用新型使原本專用性很強(qiáng)的平行縫焊系統(tǒng)，在提出本改進(jìn)與實(shí)用新型方案后，不僅可以完成規(guī)則形件的縫焊，而且能夠更多的滿足異形件的電阻焊。
[0007]本實(shí)用新型在平行縫焊技術(shù)基礎(chǔ)上，突破了異形件的電阻焊限制，設(shè)計(jì)精密，結(jié)構(gòu)緊湊，多傳感器及控制系統(tǒng)的應(yīng)用，使得操作方便精準(zhǔn)，原本專用性很強(qiáng)的平行縫焊系統(tǒng)，在改進(jìn)和實(shí)用新型后，實(shí)現(xiàn)了多形件的單面雙電極焊接。整個(gè)滾輪電極對(duì)稱接觸電阻滾焊機(jī)構(gòu)分工明確，焊接效率高，非常適合異形件的電阻焊。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型滾輪電極對(duì)稱接觸電阻滾焊機(jī)構(gòu)構(gòu)造示意圖。
[0009]圖2是圖1所示單個(gè)電極輪軸及傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0010]圖3是現(xiàn)有技術(shù)平行縫焊組成系統(tǒng)及原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]參閱圖1、圖2。滾輪電極對(duì)稱接觸電阻滾焊機(jī)構(gòu)包括有運(yùn)動(dòng)臺(tái)1、旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)
2、XY運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)3、旋轉(zhuǎn)傳感器4、旋轉(zhuǎn)銷釘5、滾輪銷釘6、電極滾輪7、滾輪軸8以及高強(qiáng)度螺釘9，其中，運(yùn)動(dòng)臺(tái)1由旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)2來(lái)控制其旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)角度，旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)2由直流電機(jī)、磁電傳感器、旋轉(zhuǎn)輪盤及數(shù)字控制界面等組成，運(yùn)行時(shí)，可通過(guò)數(shù)字控制界面來(lái)控制轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等，XY運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)3，通過(guò)傳達(dá)指令來(lái)控制運(yùn)動(dòng)臺(tái)1的X方向或Y方向的運(yùn)動(dòng)，XY運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)3主要由傳動(dòng)控制線路、傳感器及XY傳動(dòng)帶組成，實(shí)際運(yùn)行時(shí)，根據(jù)軟件程序的設(shè)定，指令信號(hào)通過(guò)傳動(dòng)控制線路來(lái)指示滾輪軸按照按軌跡運(yùn)行，XY傳動(dòng)帶起到傳動(dòng)的目的，當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定位置時(shí)，停止傳動(dòng)。運(yùn)動(dòng)臺(tái)1上有用于連接旋轉(zhuǎn)傳感器4的旋轉(zhuǎn)銷釘5，滾輪銷釘6在電極滾輪7上用于控制滾輪在焊接時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電極滾輪7及相應(yīng)的滾輪軸8通過(guò)高強(qiáng)度螺釘9固定連接。上述滾輪電極對(duì)稱接觸電阻滾焊機(jī)構(gòu)是一個(gè)可以用在包括:規(guī)則形件和異形件氣密封裝的焊接系統(tǒng)。
[0012]為了滿足兩個(gè)滾輪按照設(shè)定的軌跡分別獨(dú)自運(yùn)行，滾輪電極對(duì)稱接觸電阻滾焊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)了兩套獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)臺(tái)1、兩套獨(dú)立的XY運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)3，以便兩套電極滾輪7能夠分別在同一表面但形狀各異的軌跡下運(yùn)行。為了保證運(yùn)動(dòng)臺(tái)1能夠帶