Устройство для микросварки

Устройство для микросварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

i>) SI9302

СПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.06.74 (21) 2048797/27 с присоединением заявки № (51) M. Кч з В 23К 19/00

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 621.791.16.03 (088.8) Опубликовано 30.06.76. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 26.07.76 (72) Авторы изобретения

А. И. Мазур, Е. П. Пугачев и А. Ф. Скляров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОСВАРКИ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к оборудованию для сварки полупроводниковых приборов.

Известно устройство для микросварки, содержащее корпус, сварочный инструмент и рабочий стол с механизмом качания.

Недостатком известного устройства является значительная инерционность механизма качания стола, что приводит к неконтролируе- мому изменению величины контактного усилия в процессе сварки.

Целью изобретения является повышение качества соединения.

Эта цель достигается тем, что механизм качания выполнен в виде мембран, попарно расположенных в корпусе и соединенных между собой плоскими пружинами, связанными со столом при помощи соответствующих упругих элементов, при этом указанные мембраны снабжены пьезоэлементами, включенными в электрическую цепь управления механизмом качания.

На фиг. 1 схематично показан рабочий стол; на фиг. 2 = разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — единичный элемент механизма качания; на фиг. 4 — блок-схема источника питания.

Устройство состоит из корпуса 1, рабочего стола 2, на котором расположено обкатываемое изделие с выводами 3, рабочего инструмента 4, упругих мембран 5, пьезоэлементов 6 с нанесенными на них с обеих сторон контактными площадками 7 и 8, к которым подведено электрическое напряжение. Мембраны прикреплены фланцами 9 к корпусу 1. Центры мембран соединены плоскими пружинами 10 и.11, плоскость максимальной жесткости которых перпендикулярна к плоскости чертежа.

Центры плоских пружин 10 и 11 в свою очередь посредством упругих элементов 12 и 13 соединены с рабочим столом 2, Упругие элементы выполнены в виде стержней из пружинного материала круглого сечения. Соединение упругих элементов между собой и элементами конструкции стола выполнено жест15 ким, например, при помощи пайки, сварки и т. д. Одноименные пьезоэлементы б соединены с блоком 14 источника питания. Для контроля величины контактного усилия служат закрепленные на плоских пружинах 10 и 11

20 пьезодатчики 15, соединенные электрическИ С блоком 16 сравнения.

На рабочий стол укладываются подложка с разводкой и кристалл ИС (интегральной схемы), Сверху на кристалл опускается рабо25 чий инструмент 4 в виде вакуумного захвата до соприкосновения с выводами кристалла. В процессе сварки на пьезоэлементы подается электрическое напряжение, что приводит к радиальной деформации мембран 5, которые в

30 свою очередь деформируют плоские пружины

519302,4

10, 1!. При этом количество мембран выбирается в зависимости от продольной жесткости плоских пружин 10 и 11, которые, деформируясь, перемещают точки Б и В, находящиеся в центре плоских пружин 10 и 11.

При этом на каждую пару мембран подается определенная величина напряжения, отличающаяся от величины напряжения, подаваемого на другую пару. Вследствие этого стол 2 займет положение, изображенное на фиг. 1, отклонившись на угол а, от оси корпуса 1 и придет в соприкосновение с рабочим инструментом 4, прижав к последнему выводы в точке Г.

Прижатие будет продолжаться до тех пор, пока пьезодатчики 15 не выдадут в блок 16 сигнал, соответствующий требуемому сварочному усилию. Далее процесс перейдет на следующий вывод, при этом стол будет обкатываться вокруг рабочего инструмента, так как величина подаваемого напряжения изменяется по заданной программе, а именно, на каждую пару пьезоэлементов (или пьезоблоков, если это не единичный элемент) генератором 17 подается электрическое напряжение синусоида льной формы. С выхода ф азовр ащателя 18 поступают сигналы, смещенные по фазе на

90 . Далее сигналы с фазовращателя поступают на фазоинверторы 19 и 20, с выходов которых получают четыре сигнала рабочей частоты, смещенные по фазе относительно друг друга на 90 . Затем они усиливаются усилителями 21 — 24 напряжения до необходимой величины и подаются на одноименные пьезоэлементы. Образуется как бы волна деформации, распространяющаяся во времени по одноименным плоским пружинам, соединяющим центры мембраны. При этом ось стола будет описывать в пространстве конус с центром в точке О, лежащей на оси корпуса 1. Величиной подаваемых напряжений управляет блок 16.

Таким образом, осуществляется обратная связь, контроль контактного усилия и управление последним.

Сигналы с датчиков 15 могут служить также и фактором, влияющим на скорость обкатки стола относительно рабочего инструмента.

Если сварочное (контактное) усилие не достигает требуемой величины, то блок 14 приостановит распространение волны деформации по окружности. Стол прекратит движение обкатки до момента достижения заданной величины сварочного усилия. Управление осуществляется известными способами. При необходимости скорость обкатки может быть изменена посредством изменения рабочей ча15 стоты, задаваемой генератором 17 сигналов.

При плоскопараллельном движении стола 2 навстречу инструменту 4 на пьезоэлементы подается напряжение одинаковой величины, вследствие чего упругие элементы получают

20 одинаковое перемещение, а движение стола произойдет строго в направлении оси инструмента 4. Таким образом возможно осуществление сварки при неподвижном рабочем инструменте и тогда стол будет выполнять

25 роль механизма для создания начального сварочного давления.

Формула изобретения

30 Устройство для микросварки, содержащее корпус, сварочный инструмент и рабочий стол с механизмом качания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества соединения, механизм качания выполнен в виде

35 мембран, попарно расположенных в корпусе и соединенных между собой плоскими пружинами, связанными со столом при помощи соответствующих упругих элементов, при этом указанные мембраны снабжены пьезо40 элементами, включенными в электрическую цепь -управления механизмом качания.

519302 г — — О

Составитель Е. Тютченкова

Техред А. Камышникова Корректор Л. Брахнина

Редактор H. Суханова

Заказ 1971/3 Изд. № 1456 Тираж 1178 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2