[实用新型]高精度键合装置

说明书

本实用新型是一种高精度键合装置，是对高真空镀膜设备中声光器件换能器键合装置的改进。

制作声光器件的关键工艺技术，主要是高真空镀膜设备中，通过键合装置把压电换能片和声光互作用介质压合在一起(即键合工艺)。要想做出高精度、高性能的声光器件，通常要求：压焊牢、粘接均匀、效率高，且不损伤工件表面。

现有的键合技术有的采用有机粘合剂(如环氧树脂、加拿大胶、双管胶、502胶等)、低熔点油脂都可起到粘合作用，但用这些粘合剂不可能制成高性能的高频宽带声光器件。因为这些粘合剂的声阻抗都很小，比一般换能器材料的声阻抗要小10～20倍，因而在声学上是严重失配，故制出的声光器件性能很差。另一种键合技术，是在蒸镀完声阻抗膜后，靠手动螺杆对压电换能片和声光互作用介质进行压合，这种方法因位置对准精度低，人工用力不均，因而压焊强度不好，键合不均匀，且速度慢，最终使器件性能受到影响，不能满足高精度高性能声光器件的使用。

本实用新型的目的在于避免上述技术之不足，而提供一种对准精度高、压焊强度好、键合均匀的高精度键合装置，用于高真空镀膜设备中研制、生产声光器件。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：由电机连接套筒及螺杆控制的压头，沿精密导轨上下滑动，并有限制上下行程的限位开关。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：螺杆与弹簧座顶板刚性连接，弹簧座的外径表面与精密导轨精密配合，并沿其轴向滑动，弹簧固定于弹簧座顶板与工作板之间，工作板及其上连接的压头可沿弹簧座的内壁轴向滑动。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：弹簧座上段与下段之间是一弹簧限位筒。限位筒的直径小于上、下段的直径，三者同轴，工作板及其上连接的压头可沿弹簧座的下段内壁轴向滑动。

附图说明：

图1为本实用新型结构图

图2为实施例1结构图

图3为电机控制电路图

本实用新型下面将结合附图作进一步详述：

如图1所示：电机(9)连接套筒(8)及螺杆(7)，螺杆(7)与弹簧座顶板(11a)刚性连接，弹簧座(11b)的外径表面与精密导轨(2)精密配合，并沿其轴向滑动，弹簧(6)固定于弹簧座顶板(11a)与工作板(5)之间，工作板(5)及其上连接的压头(4)可沿弹簧座(11b)的内壁轴向滑动。

如图2所示：螺杆(7)与弹簧座顶板(11a)刚性连接，弹簧座(11b)的外径表面与精密导轨(2)精密配合，并沿其轴向滑动，弹簧(6)固定于弹簧座顶板(11a)与工作板(5)之间，弹簧座(11b)上段与下段之间是一弹簧限位筒(12)，弹簧限位筒(12)的直径小于上、下段弹簧座(11b)的直径，三者与弹簧(6)同轴，工作板(5)及其上连接的压头(4)可沿弹簧座(11b)下段的内壁轴向滑动。

当工作时压电换能片(13)固定于水平工作台(14)上，声光互作用介质(3)固定于压头(4)上。镀完膜后，直流电机(9)带动螺杆套筒(8)正向旋转，使螺杆(7)上升，并带动与之刚性连接弹簧座顶板(11a)及与弹簧(6)连接的工作板(5)沿精密导轨(2)上升。当加弹簧座顶板(11a)碰到行程开关(10)时，直流电机(9)停止正向转动，马上开始反向旋转，螺杆(7)下降，弹簧座(11b)沿精密导轨(2)下降，带动压头(4)随加压工作板(5)沿弹簧座(11b)下段内壁下降，通过弹簧(6)对压头(4)逐渐加压，直到压头(4)碰到行程开关(1)，达到键合所需压力，直流电机(9)停止转动，整个键合工艺过程完成。

如图3所示：220V交流电经过稳压电源电路转换为+24V和+12V两组直流电。其中+24V作为直流电机驱动电源，+12V为旋转方向控制电路电源。

在蒸镀完声阻抗膜后，按动电机启动按钮，接触器J1线圈通电，触点J1-1、J1-2、J1-3闭合，直流电机+24V电源接通，电机正向旋转。弹簧座顶板(11a)碰到行程开关(10)后，行程开关(10)常闭触点断开，常开触点闭合，接触器J1的线圈断电，触点J1-1、J1-2、J1-3断开，电机停止正向旋转，接触器J2线圈通电，触点J2-1、J2-2、J2-3闭合，直流电机+24V电源极性交换并接通，电机反向旋转，压头(4)碰到行程开关(1)后，行程开关(1)断开，接触器J2线圈断电，电机停止转动，电机的整个控制过程完成。

本实用新型相比已有技术具有如下优点：1、本实用新型采用加压工作板及压头由直流电机和行程开关控制，沿精密导轨上下滑动，精密导轨的精度在1μm以内，换能片与声光互作用介质在加压键合过程中的平行度可控制在1.2μm内。其导向精确，工件对准精度高，自动位置控制，速度快，控制精度高，能保证加工工件压力一致。2、通过限位筒内的弹簧对工件进行逐渐加压，对工件表面无任何损伤，可以保证整个工件表面受力均匀。3、在整个压焊键合过程中，无手工调节装置的环节，因此避免了手工调节的不精确性，而且提高了整个加压键合过程的效率和精度，整个过程可在10秒内完成。