[发明专利]一种双超声-高频感应复合精密微连接装置及方法

权利要求书

1.一种双超声-高频感应复合精密微连接装置，其特征在于，包括：

机架，设于所述机架上的驱动机构和传动机构；

与所述传动机构连接的上超声振动系统；

与所述上超声振动系统输出端连接的高频感应自热装置；

所述上超声振动系统下方设有下超声振动系统；

所述下超声振动系统上方设有工作台；

所述上超声振动系统、高频感应自热装置和下超声振动系统连接有电源；所述驱动机构通过所述传动机构驱动上超声振动系统上下动作。

2.如权利要求1所述的双超声-高频感应复合精密微连接装置，其特征在于，所述高频感应自热装置包括用于与待连接工件上表面接触的高频感应自热压头、环绕于所述高频感应自热压头的感应线圈以及用于实时采集温度信号反馈给电源的温度感应装置，所述感应线圈与所述上超声振动系统绝缘，所述高频感应自热压头与所述感应线圈相对静止。

3.如权利要求1所述的双超声-高频感应复合精密微连接装置，其特征在于，所述上超声振动系统包括与电源连接的上超声振动系统换能器、与所述上超声振动系统换能器连接的上超声振动系统变幅杆，所述上超声振动系统变幅杆的输出端与高频感应自热装置连接。

4.如权利要求1所述的双超声-高频感应复合精密微连接装置，其特征在于，所述下超声振动系统包括与电源连接的下超声振动系统换能器、与所述下超声振动系统换能器连接的下超声振动系统变幅杆，所述下超声振动系统变幅杆的输出端与所述工作台连接，所述下超声振动系统通过加持机构固定在底座上。

5.如权利要求1-4任一所述的双超声-高频感应复合精密微连接装置，其特征在于，所述上、下超声振动系统相互垂直。

6.一种采用如权利要求2所述装置进行双超声-高频感应复合精密微连接方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）启动电源，根据待连接工件材料和尺寸，预设连接参数；

（2）将待连接工件置于高频感应自热压头和超声工作台之间；

（3）高频感应自热压头从起始位置开始下行，以预定压力压紧待连接工件；

（4）当压力达到预设值时，触发上、下超声振动系统和高频感应自热装置开始工作，分别向待连接工件接头处输入超声波振动和热能，在超声波振动和热能复合作用下实现对待连接工件的精密微连接；

（5）连接结束，上、下超声振动系统和高频感应自热装置停止工作，高频感应自热压头回到起始位置，准备下一连接循环。

7.如权利要求6所述的双超声-高频感应复合精密微连接方法，其特征在于，所述的高频感应自热压头和工作台的振动形式为一维线性水平振动、纵向振动、扭振或复合振动。

8.如权利要求6所述的一种双超声-高频感应复合精密微连接方法，其特征在于，所述待连接工件为漆包线、裸铜线、裸铝线或薄金属片材。

9.如权利要求6所述的双超声-高频感应复合精密微连接方法，其特征在于，所述步骤（4）中，超声波由上、下超声振动系统中的一个或者两个提供，形成上超声单声源模式、下超声单声源模式或双超声模式，所述双超声模式中的两超声波的特征参数相同或者不同。

10.如权利要求6所述的双超声-高频感应复合精密微连接方法，其特征在于，

所述步骤（1）中，预设的连接参数包括：连接压力、连接温度及超声波相关特征参数，所述上、下超声振动系统各参数相互独立可调；

所述步骤（2）中，高频感应自热压头的加热方式为电阻加热、感应加热、红外加热、激光加热或其他能源加热；

所述步骤（3）中，加压驱动方式为弹簧随动加压、气动加压、液压加压或者伺服加压；压力加载形式为恒压、二级加载或者多级加载；

所述步骤（4）中，在一个连接循环中，超声波的振幅是可调的，超声波是连续或者间断的，压力、热能和超声波振动的起始时刻和终止时刻相同或不同。