Инструмент для приварки проволочных выводов

Инструмент для приварки проволочных выводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

HHCTPyiffiHT ДПЯ ПРИВАРКИ ПРОВОЛОЧШ|а КФОДОВ, содержать корпус с аксиальным отверстием, состоящим из заходного конуса и. ориентирующего :элемента, оканчивающегося в зоне ра бочего торца камерой СЖАТИЯ, отличающийся тем, что, с целью повьвиения нешежности сварного соединения и работоспособности инструмента , поверхность.камеры сжатия и ориентирующего элемента выполнена в виде гиперболоида, при этом поверхность ориентирующего элемента плавно сопряжена с згшодным конусом, а ка .мера сжатия - с поверхностью рабоче .го торца, выполненного в виде шарового слоя, причем ЭЕЛСота камеры сжатия равна половине высоты гиперболоида; (Л с

„.SU„„1 07 А

СОЮЗ ССВЕТСНИХ в

РЕСПУЬЛИН

ЮВ В 23 К 11 10 В 23 К 20 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ввю э Nl

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Р:,,":"-:: -, /. в свсссснамв свСВтссьстви

/, (21) 3414589/25-27 . (22) . 26 с 03 ° 82 (46) 23 ° 11 ° 83 ° Ввлв В 43 (72) Л.А.%иванков, И.С.Елагина. и Ю.И.Калинин (53) 621 ° 791 ° 763 ° 039(088в8) (56) 1 . Патент Ct@L В 3917148, кл, 228-55 ° 1975 ° .2. Инструменты для микросварки и микропайк». ОСТ tt tt0.409 000 - 72

OCT П ПО. 409..010 72. 1973, с, 33 .{прототип).

"(54) (57) maes,mmm Ans ttt.asazas tttoВОЛОЧЯЫЕ ВЫВОДОВ, содержащий «орпус с аксиальиэве отверстием, состоящим из закладного конуса и ориентирующего

:элемента, оканчквакщегося в зоне ра.бочего торца камерой сжатия, о т. л н ч а в щ и и с я тем, что, с целью поввааения надежности сварного соединения н работоспособности инструмента, поверхность. камеры сжатия и ориентирукщего элемента выполнена

i виде гиперболоида, при этом поверхность ориентирукщего элемента плавно сопряжена с заходным конусом, а «а.мера сжатия - с поверхностъв рабоче .ro торца, выполненного в виде маро" вого.слоя, причем высота камеры сжатия равна половине высоты гиперболоида;

1055607 .

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при производстве полупроводниковых приборов.

Известен инструмент для прнсоеди» нения проволочных выводов, содержащий корпус с аксиальным направляющим отверстием, заходная часть которого со стороны нерабочего торца представляет собой цилиндр с диаметром сечения много больше диаметра сечения 10 привариваемой проволоки (дпр}. Со стороны рабочего торца заходный цилиндр имеет скошенные под заданньм углом стенки (ориентирующий конус), переходящие в фиксирукиаую зочу от- 15 верстия,. выполненную з виде капилляра конической формы, сужающегося в сторону рабочего торца, который представляет собой плоскость, перпендикулярно ориентированную к оси отверс- О тия fl) .

Недостатками инструмента являются неудовлетворительное качество сварки и низкая его прочность. при ультразвуковой сварке. 25

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к .изобретению является инструмент для приварки проволочных выводов, содержащий корпус с аксиальным отверстием, состоящим из заходного конуса и ориентирующего элемента, оканчиваю щегося в зоне рабочего торца камерой сжатия f2j.

Недостаток инструмента заключается в снижении его работоспособности за счет наличия острых кромок в местах переходов и закупорке отверстия частицами материала инструмента или проволочных выводов, а также в недостаточной прочности сварных соединс - 4О иий.

Целью изобретения является повышение надежности сварного соединения и работоспособности инструмента.

Поставленная цель достигается тем, gg что в инструменте для приварки прово-, лочных выводов, содержащем корпус с аксиальныа отверстием, состоящим из заходного конуса и ориентирукю его элемента, оканчивающегося в зоне ра- < бочего торца камерой сжатия, поверх" ность камеры сжатия и ориентирующего элемента выполнена в виде гинерболоида, при этом поверхность ориенти рующего элемента плавно сопряжена с эаходным конусом, а камера сжатия с поверхностью рабочего торца, вы-, полненного в виде шарового слоя, причем высота камеры сжатия равна половине высоты гиперболоида.

На фиг. 1 представлен корпус инст-еО румента, разрез» íà фиг. 2 - камера сжатия в корпусе инструмента с обра". зованным сварньэю соединением» на фиг. 3 - эпюра распределения нормальных напряжений в зоне деформации и камере сжатия инструмента на фиг,4 - эпюра распределения тангенциальных напряжений в зоне деформации и камере сжатия инструмента.

Инструмент содержит корпус 1 с центральным отверстием 2, в котором захсдный конус и ориентирукщий . .эле" мент совмещены. Стенки корпуса 1 инструмента имеют достаточную толщину при минимальном внешнем диаметре.

Образующие.З заходного конуса и ориентирующего элемента сопряжены с образующей камеры 4 сжатия в точке А ., Камера 4 сжатия представляет собой часть гиперболоида, минимальный радиус которого равен до/2, а максимальный — Р, при этом высота камеры сжатия соответствует максимальному подъему материала деформируемой проволоки и равна половине высоты гиперболоида.

В точке С обраэуЮщая камеры 4 сжатия сопрягается с образующей рабочего торца Ь, которая представля« ет собой часть окружности такого радиуса, чтобы касательная к ней в точке ее пересечения с наружным кону сом корпуса имела угол наклона, pasиый 7. Расчетная величина этого ра" диуса составляет 53, (В„- диаметр привариэаемой проволоки) .

Величйна минимального радиуса камеры сжатия в,сечении 8- 5 определяется условием свободного прохожде" ния проволоки и для ручных машин агав на 0,65дяр, а для автоматов 0,753п °

Величина максимального радиуса камеры сжатия Я= ), /2 равна половине диаметра зоны максимума тангенциальнык напряжений в зоне сварки (1» ) и составляет 1, 658п . Высота камеры сжатия Н определяется из условия постоянства плоащди, по которой происходит трение де@ормируемого матери,ала для любой формы камеры сжатия °

Причем учитывается дополнительное условие минимума ее объема, Путем математического моделирования .и экспериментальной. проверки,установлено, что для эллиптической камеры . сжатия высота Н (0,98+1>,02)ä °

Устройство работает .следукщим образом.

На первой сварке кончик проволоки в камере сжатия оплавляют, образуя шарик. Под действием рабочей нагрузки и интенсификаторов (температура, ультразвук) инструмент деформирует шарик таким образом, что часть его объема растекается в плоскости сварки, а другая часть заполняет раструб камеры сжатия . Благодаря обжимающему действжо стеиок камеры сжатия материал шарика течет под действием сил, направленных к центру сварной точки, расположенной в зоне сварки.

Такая схема действующих сил и напряжений расширяет зону течения матери1055607 ала на границе свариваемых тел по сравнению с деформацией инструмеíTos без камеры сжатия. Следовательно, увеличивается площадь схватывания, а вместе с ней и прочность сварного соединения. 5

Деформация прекращается при таком

° положении действующих сил, когда внешняя рабочая нагрузка уравновешивается внутренними напряжениями, возникающими в материале, и силой трения 10 текущего по стенкам камеры сжатия материала. При этом высота подъема деформируемого материала должна быть равна высоте камеры сжатия.

После образования сварного соединения на первой точке (обычно на кристалле) инструмент поднимают вверх, так как раструб камеры сжатия направлен расширением вниз, то сила трения материала проволоки о стенки раструба оказывается минимальной и, следовательно, минимальные воздействия на только что образованное сварное соединение. Поднятый инструмент перемещают в зону второй сварки. Если при подъеме проволока почти не испытывала действие стенок центрального отверстия, то при горизонтальном перемещении инструмента, протягиваясь через это отверстие, она касается стенск камеры сжатия. Благодаря плавному их изгибу и плавному сопряжению с ориентирующим конусом и рабочим торцом задиры проволоки сведены к минимуму. на второй сварной точке инструмент опускают вннэ и прижимают проволоку к траверсе внахлестку, При воздействии рабочей нагрузки и интенсификаторов инструмент деформирует проволоку.

В силу того, что рабочий торец его выполнен в виде шарового слоя при лю" бом (в пределах ® наклоне траверсы существуют участки на траверсе и инструменте примерно параллельные друг другу, которые обжимают проволоку наиболее интенсивно и обеспечивают гарантированную сварку. При деформации проволоки на второй сварке образуется ярко выраженное ев сужение в месте перехода от деформированного к недеформированному участку проволоки. Поэтому, когда после оконча-.. ния деформации при прижатом.инструменте к сварной точке механизм обры- ва натягивает проволоку, она рвется в этом месте.

Сварочный цикл повторяется.

Изобретение позволяет повысить ка-. чество сварки и работоспособность инструмента.

:1055607

Составитель A.Àíîõîâ

Редактор Н.Пушненкова Техред Т.Фанта Корректор С. Черни

Заказ 9205/l3 Тираж 1106 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раумская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r..Óæãîðîä, ул.Проектная, 4