Способ герметизации прямоугольных корпусов микросхем

Способ герметизации прямоугольных корпусов микросхем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к производству полупроводниковых приборов и может быть использовано при герметизации микросхем в прямоугольных корпусах односторонней шовной контактной сваркой. Цель изобретения - улучшение качества герметизации путем исключения влияния отклонений размеров корпуса по высоте. Способ включает установку рабочих кромок электродов 5 относительно крышки 2 корпуса 1 со смещением в направлении приложения усилия сжатия. Перед сваркой по ходу перемещения свариваемых деталей устанавливают фиксатор 4, жестко связывают его с узлом крепления электродов. Нижнюю кромку

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4446405/27 (22) 12.05.88 (46) 15.06.91. Бюл. М 22 (72) А.Д.Кочан и В.А.Куришко (53) 621,791.763.3 (088.8) (56) Мазаев А.А.,Назаров Г.В., Шапов А.M.

Полуавтомат герметизации корпусов микросхем. — Электронная промышленность, вып, 5 (89), 1980, с. 63 — 65. (54) СПОСОБ ГЕРМЕТИ3АЦИИ. ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КОРПУСОВ МИКРОСХЕМ (57) Изобретение относится к производству полупроводниковых приборов и может быть. Ж, 1655709 А1 (51)5 В 23 К 11!06//В 23 К 101:36 использовано при герметизации микросхем в прямоугольных корпусах односторонней шовной контактной сваркой. Цель изобретения — улучшение качества герметизации путем исключения влияния отклонений размеров корпуса по высоте. Способ включает установку рабочих кромок электродов 5 относительно крышки 2 корпуса 1 со смещением в направлении приложения усилия сжатия. Перед сваркой по ходу перемещения свариваемых деталей устанавливают фиксатор 4, жестко связывают его с узлом крепления электродов, Нижнюю кромку

1655709

40 фиксатора выставляют относительно рабочих кромок электродов со смещением в направлении, противоположном направлению приложения усилия сжатия до фиксированного уровня, Сближают совмещенные крышку ; ободок корпуса с электродами, Изобретение относится к производству полупроводниковых приборов и может быть использовано при герметизации микросхем в прямоугольных корпусах односторонней шовной контактной сваркой, Цель способа — улучшение качества герметизации эа счет исключения влияния отклонений размеров корпуса по высоте, На фиг, 1 изображена схема, позволяющая осуществить способ герметизации, в котором стабилизация смещения рабочих кромок роликовых электродов относительно крышки корпуса осуществляется путем перемещения корпуса в направлении, о6ратном направлению приложения усилия сварки, На фиг. 1 приведена схема контактирования сварочного ролика со свариваемым изделией; на фиг, 2 — схема смещения электрода

Способ герметизации осуществляют следующим образом.

Корпус 1 с ободком высотой ho5 и

КРышкУ 2 толЩиной дкр совмеЩают с обод ком корпуса, устанавливают в предметный столик 3. Столик 3 перемещают в направлении, обратном направлению приложения усилия сжатия до взаимодействия поверхности KpblUJKu 2 с фиксатором 4, BblnoilHBHным в виде упора. Роликовые электроды 5 с углом конусности а, рабочие кромки которых установлены относительно поверхнс сти крышки 2 со смещением ЛЬ в наи равлении приложения усилия сжатия, закреплены на электрододержателе 6, имеющем возможность перемещения в направлении, обратном направлению приложения усилия сжатия, начинают сближать с заданной скоростью с корпусом 1. После соприкосновения электродов 5 с крышкой 2 определяют наличие контакта между электродами 5 и после их накатывания на крышку включают импульсы сварочного тока на время сварки. . При выполнении процесса герметизации до соприкоснования электродов с крышкой величину смещения рабочих кромок Ь le роликовых электродов относительно крышки корпуса 2 в направлении

После накатывания электродов на крышку определяют наличие контакта между электродом и крышкой и включают импульсы сварочного тока, Способ позволяет исключить перегрев крышки в углах герметизируемого корпуса, 2 ил, приложения усилия сжатия стабилизируют путем перемещения корпуса или/и электродов в направлении обратном направлению смещения до уровня заданного фиксатором-упором (см, фиг, 1).

При этом величина смещения Ah, задаваемая взаимоположением рабочих поверхно тей фиксатора 4 и роликовых электродов 5 в начальный момент накатки электродов, не превышает суммарной толщины крышки 2 и высоты ободка основания корпуса 1.

Нижний предел величины смещения рабочих кромок электродов в направлении приложения усилия сжатия определяется из соображений обеспечения накатки электродов на крышку корпуса и приложения к ним усилия сжатия.

При герметизации корпуса в процес;е сварки происходит осадка эоны сварки и пластическая деформация Основного металла крышки под электродами, Она составляет

0,4-0,5 толщины крышки. Крышки, применяемые для герметизации корпусов типа

2,4, имеют -олщину 0,1-0,25 мм, Величину смещения рабочих кромах электродов Ah относительно крышки ксрпуса в направлении приложения усилия сжатия следует определять иэ соот:ошения

Л < Л < дкр + hG= - А - "

Q в котором в левой части при-;одится условие достаточности, а в правой;словие необходимости качественного вь::. олнения процесса герметизации, где (фиг. 2) Л вЂ” величина осадки, мм; д;р- толщина крыш.<и прибора, мм; поб — высота ободка корпуса, мм; — расстояние от основания кони еской части электрода да плоскости рабо гей кромки, мм; Q — угол при вершине конического электрода, град.

Значение величины осадки h левой части неравенства регламентируется требованием к качеству свар;.и техпроцессом герметизации конкретного типа корпуса и обычно составляет (0,3-0,5) д„,р .

1655709

Для обеспечения приложения к электродам сварочного усилия механизмом сжатия грузового или пружинного типа смещение рабочей части электродов до их накатки на кромки крышки с учетом конструктивного исполнения сварочной головки должно превосходить величину осадки на

0,05 — 0,1 мм. Следовательно, нижний предел величины смещения устанавливаем равным

0,2 мм, Верхний предел смещения рабочих кромок электродов определен иэ условия исключения возможности касания электродами прочих токопроводящих элементов корпчса, в частности выводов для планарных корпусов типа 4. Замыкание электродов через выводы корпуса при проведении процесса герметизации приводит к преждевременному включению импульсов сварочного тока, Для герметизации таких корпусов используют роликовые электроды, рабочая часть которых выполнена в форме усеченного конуса высотой 2-2,5 мм и углом конусности 20 — 25 . Смещение рабочих крамак электродов относительно крышки, задаваемое фиксаторам и p.-.-внае 0.4 мм, обуслав тивает наличие гарантираваннога зазора между выводной рамкой корпуса и электродом.

Например, при герметизации карггусав

42942-3 ЩИО 487,024 ЧТУ применя атся электроды с углом кануснасти 25 и высотой конуса 2,5 мм. Если до соприкас-говения электродов с крышкой корпуса смещение их рабочих крамок относительно крышки в направлении припах<ения усилия сжатия устанавливают равным 0,4 м:.л, та при рассто янии от крышки до вывод:. карг уса 42942-3, равным 3,7 — 0,8 мм. зазор между электродам )основанием Kî÷óñ= л плоскостью выводов состав-«.ò 0,0.". — 0.13 мм. А при ус янавке смещения раиного il,2 мм гарантирова ный зг:.ар между электродами и выводам УВел," чи гс и составит 0,23 5,33 мм, Смещение рябач;.х рамок электродов относительна крышки на величину, находящуюся в пределах 0,2-0,4 мм, неабходимс и достаточна для качественног проведения процесса герметизации корпусов микросхем.

Способ герметизации реализован следующи "л образом, .На полуавтомате герметизации ОЗКС700-2 осуществляли герметизацию корпусов 20;,16-13 УФО 487.004 ТУ, у которых размер по высоте от нижней плоскости ос: новэния до верхней плоскости ободка составляет 2,5 + 0,4 мм, 25

Г5

Для этого к каждому из 4 электродержателей с возможностью регулировки относительно них были прикреплены через изолирующие втулки фиксаторы, выполненные в виде копиров, рабочая часть которых повторяла форму рабочих частей конических роликовых электродов. была выполнена с заходными поверхностями и находилась впереди электродов.

Путем регулировки положения электрадержателей рабочие кромки роликовых электродов устанавливали в направлении приложения усилия сварки со смещением относительно номинального положения крышки корпуса, равным 0,8 мм, Положение копиров регулировали таким образом, чтобы их рабочие части были смещены относительно соответствующих рабочих частей конических электродов в направлении обратном направлению приложения усилия сварки на величину 0,3 мм, Таким образом, рабочая часть копира в зоне взаимодействия с крышкой корпуса оказалась смещена в направлении приложения усилия сварки относительно крышки с учетом допустимых отклонений высоты корпуса на 0,5 мм при нам лнэль. ай высоте

",1 мм при минимальной и н-- п,9 оо 1м ксимальнай высоте основания карпуся, т.е, незавиг:1ма а" высоты каапуся р".áî÷- зат ; капиря в зоне взаимадейств1» с крь шк;ъ находилась всегдя ниже герметизируе лых крсмак.

Корпуса с предварительна сав ещеннай с ободком основания и прихгc .. нной

—;o«e".Hîé контакт :ай сва;:,<сй,рышка; загружались в гнезда предмет -ых сгаликов конвейера полуавтомата ОЗl:,Ñ-700,,-.ере. мешающего герметизируе :ые корпус агнссигельна .варочнь х раль. е;

Свя жу. . раизвад! ли пр вскорости,: м:"л/ . каждым палупериадам нап;яжения сети, ,адавая на ааликавые электроды апряже -ие 2,4 В, при этом ямплиту;„я <:=-:. (80i ., така гивнял сь 420 — 450 А, для, -:ль-.:ñс, импуl1 ьса устас jaBливялясь 3,5: с,,4:- -105 синуса.:дального няпрях,ени: ). . сиане

: варк: составляла 6,5 Н, ллте,:ьнасть за держки устяна .,пивали 20 0 с. при э, л, диаметр рабочей части оаликавага злек .радя (па центру абразующей1 р;-;. ялся 7 м:,.

После взаимодействия крыл:: к;..;:пуса с заходнай част ю капAp3 3ilGKTpâäåèêàтель с ааликавьм элекгродом r;=- лещался всл-.д за копиром в направлении абраг ам направлени-а смещения à т :-х пар, пока кспир не выезжал всей рэбачс, паверхно1655709

Использование способа герметизации обеспечивает по сравнению с существующими следуюшие преимущества;

А < < кр + "об l тя —, а

1 фцЯЯ

Составитель В.Зотин

Редактор A.Äoëèíè÷ Техред M.Moðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Заказ 2018 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101 стью на крышку. При дальнейшем движении конвейера полуавтомата крышка корпуса касалась сварочных электродов и после срабатывания датчика контактирования и отсчета задержки для накатывания электродов на крышку включались импульсы сварочного тока на время сварки.

Время сварки корпусов по способу герметизации при условии требуемого перекрытия герметичных швов по периметру крышки при скоуости сварки 10 мм/с составило 670 10 с и 950 10 с соответственно по короткой и длинной сторонам корпуса, что на 220 10 с (22 импульса сварочного тока частоты сети) меньше времени сварки необходимого для обеспечения герметичности корпусов с учетом допусков при герметизации известными способами каждой из сторон корпуса, устранение перегрева углов крышки герметизируемого корпуса, исключение прожогов и выплесков при накатывании и скатывании сварочных роликов приводит к улучшению качества герметизации, повышает выход годных изделий на операции герметизации; исключение перегрева углов крышки, позволяет увеличить время работы электродов до нерезаточки и их общий срок службы, уменьшение времени сварки каждой из сторон корпуса позволяет увелйчить производительность процесса герметизации.

Формула изобретения

Способ герметизации прямоугольных корпусов микросхем односторонней шовной контактной сваркой, при котором уста5 навливают электроды конической формы со смещением их кромок относительно крышки корпуса в направлении приложения усилия сжатия, сближают совмещенные крышку и ободок корпуса с электродами, 10 после накатывания электродов на крышку определяют наличие контакта между электродами и крышкой и включают импульсы сварочного тока на время сварки, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью улучшения

15,качества герметизации путем исключения влияния отклонений размеров корпуса по высоте перед сварочными роликами по ходу перемещения свариваемых деталей, устанавливают фиксатор, жестко связывают его

20 с узлом крепления электродов, нижнюю кромку фиксатора выставляют относительно рабочих кромок электродов со смещением Ь Ь в направлении, противоположном направлению приложения уеи25 лия сжатия, при этом

30 где Л вЂ” величина осадки, мм; д р — толщина материала, крь шки, мм; п>ь — высота ободка корпуса, мм; ! — расстояние от основания конической части электрода до плоскости рабочей кромки, 35 равное половине высоты конуса электрода; а- угол при вершине конического электрода, град.