Устройство для микросварки

Устройство для микросварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских ,Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («) 872120 (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 06.12.79.(2!) 2847028/25-27 (5! )М. Кл.

В 23 К 20/00 с присоединением заявки М

В 23 К 31/02

Государственный квинтет (23) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.10.81. Бюллетень %38

Дата опубликования описания 18.10.81 (53) УДК 621.791. .4. 03(088. 8),i

В. Н. Лифлянд, Л. И. Губич и А. И. Беляков (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОСВАРКИ

Известно также устройство для термокомпрессионной сварки, содержащее качающийся на опоре держатель сварочной головки с инструментом, рычаг импульсного нагружения, взаимодействующий с держателем сварочной головки, привод импульсного нагружения, рабочий стол для размещения свариваемых элементов под углом к торцу сварочного инструмента (2 J .

Изобретение относится к сварочному оборудованию,в частности к оборудованию для производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, Изобретение может быть использовано для термокомпрессионной сварки металлических выводов к контактным площадкам полупроводниковых кристаллов, к внешним выводам корпуса.

Известно сварочное устройство, которое содержит сварочную головку с инструментом, закрепленную на рычаге с возможностью качания в опорном узле, расположенном в плоскости сварочного соединения (1 1 .

Однако расположение опорного узла создает в процессе сварки нагружение, направленное по нормали к свариваемым поверхностям, что не обеспечивает ус20 ловий для возникновения сдвига|ощих (касательных) напряжений, необходимых для начала пластической деформации для многих материалов.

Наклонный рабочий стол создает трудности для точного совмещения соединяемых элементов и рабочего инструмента, что исключает применение данного уст ройства в промышленном оборудовании.

Ограничено быстродействие импульсного нагружения, так как деформирующее давление прикладывается к держателю сварочной головки с инструментом через амортизатор, который демпфирует дина» мические силы и образование сварочного соединения происходит в результате статического нагружения пружины рычага.

872120 4

Конструкция устройства не позволяет получать сварочный режим, в котором сначала на свариваемые материалы нужно воздействовать только нормальной нагрузкой с последующим действием тангBHILHGJlbBbIX сил, Наиболее близким по своей технической сущности к описываемому устройству является устройство дпя микросварки, содержащее установленную с возможностъю качания на основании приводную сварочную головку, держатель сварочного инструмента, закрепленный на сварочной головке, механизм нагружения, установленный на сварочной головке с возможностью воздействия на держатель сварочного инструмента, и рабочий стопнагреватель для размещения свариваемых деталей f3 j .

Однако при изменении угла наклона инструмента изменяется характер сдиговых деформаций, что снижает качество сварного соединения. Ограничение угла наклона держателя инструмента (не более 10-15 ) значительно сокрашает технологические возможности устройства, так как ограничивается величина сдвиговых деформаций при сварке. Нагру» жение на сварочный инструмент осуществляется статически за счет веса самого держателя инструмента, т. е. отсутствует возможность интенсификации процесса сварки импульсным нагружением, Бель изобретения - повьпиение качества сварки.

Поставленная цепь достигается тем, что устройство снабжено смонтированными под углом 30-60 к поверхности стола-нагревателя двумя подпружиненными к сварочной головке параллельными звеньями, одни концы которых шарнирно установлены на сварочной-голов» ке, а другие концы шарнирно закреплены на держателе сварочного инструмента, На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит основание 1 с закрепленными на нем двумя микроманипуляторами 2 и 3 и опорой 4, На микроманипуляторе 2 закреплен стол-нагреватель 5, на котором установлены свариваемые детали (полупроводниковые приборы и интегральные схемы). На микроманипуляторе 3 установлен механизм

6 подачи проволоки, Сварочная головка 7 закреплена с возможностью качания в опоре 4 и включает в себя корпус 8, на котором закреп5

15 лены установленные с возможностью качания в опорах 11 и 12 параллельные звенья 9 и 10, другие концы звеньев

9 и 10 шарнирно закреплены на держателе 13 сварочного инструмента 14, причем звенья 9 и 10 постоянно поджаты к жесткому упору 15 пружиной 16, Механизм нагружения 17 с регулируемым бойком 18 установлен с возможностью качания в опоре 19, причем регулировка величены нагружения производится винтом 20 и пружиной 21. Фиксатор 22 с пружиной возврата 23, установлен с возможностью качания в опоре 24.

Электромагнит 25 служит для возврата в ис1 ходное положение механизма нагружения 17, 20

З0

45 50

55 а электромагнит 26 для расфиксации механизма 17 для передачи нагружения через держатель 13 на свариваемые детали.

В опоре 4 закреплен с возможностью качания кронштейн 27, осуществляющий силовое замыкание (статическое нагружение свариваемых деталей) через пружину

28, регулируемую винтом 29, и контактную группу 30 и 31 с корпусом 8 сва« рочной головки 7. Для уравновешивания сварочной головки 7 к корпусу 8 закреплен груз 32. Управление сварочной головкой 7 осуществляется кулачком 33, взаимодействующим с кронштейном 27, и рукояткой 34.

Устройство работает следующим образом.

Полупроводниковый прибор (интегральная схема) закрепляется на столе-нагревателе 5 и с помощью микроманипулятора

2 подводится под сварочный инструмент

14. Туда же с помощью микроманипулятора 3 подводится отрезок проволоки (алюминий, золото) от механизма подачи проволоки 6. В это время сварочная головка 7 находится в исходном положении, т. е. сварочный инструмент 14 расположен над местом сварки, а механизм нагружения 17 зафиксирован фиксатором 22 во взведенном состоянии таким образом, что боек 18 образует зазор держателем 13. При повороте кулачка 33 по часовой стрелке посредством рукоятки 34, поворачивается по часовой стрелке и кронштейн 27, а, следовательно, и головка сварочная 7, замкнутая с кронштейном 27 пружиной 28 и контактной группой 30 и 31. Головка сварочная 7 с инструментом 14 опускает ся до соприкосновения со свариваемыми деталями и останавливается, а кронштейн

27 продолжает поворачиваться для создания через пружину 28 статического

72120

5 8 нагружения в месте сварки и размыкания контактной группы 30 и 31. Размыкание контактной группы 30 и 31 дает сигнал на срабатывание электромагнита

26, в результате чего фиксатор 22 поворачивается в опоре 24, расфиксируя механизм нагружения 17, который в свою очередь, поворачаваясь в опоре 19 под действием пружины 21, бойком 18 ударяет по держателю 13.

В результате деформации проволоки сварочный инструмент 14 перемешается по деформированной поверхности таким образом, что создается дополнительная

Г сдвиговая деформация проволоки по контактной площадке прибора, значительно увеличивая, тем самым, качество сварного соединения. По истечении времени присоединения подается команда на срабатывание электромагнита 26, который взводит механизм нагружения 17 в исходное положение, после чего пружина 16 возвращает звенья 9 и 19 к жесткому упору 15, инструмент 14 приподнимается над сварочным соединением.

При повороте кулачка 33 против часовой стрелки, сварочная головка 7 возвращается в исходное положение. Для образования проволочной перемычки или новой сварки цикл повторяется.

Применение описываемого устройст ва в микросварочном производстве обеспечивает по сравнению с существующими конструкциями повышение качества сварки и расширение сочетаний свариваемых материалов за счет закрепления параллельных звеньев под углом к горизонтальной плоскости, что создает условия для возникновения сдвигаюших (касательных) напряжений, необходимых для начала пластической деформации скольжения и образования надежного соединения для многих материалов.

Формула изобретения

1о Устройство для микросварки, содержащее установленную с возможностью качания на основании приводную сварочную головку, держатель сварочного инструмента, закрепленный на сварочной головке, механизм нагружения, установленный на сварочной головке с воэможностью . воздействия на держатель сварочного инструмента, и рабочий стол-нагреватель для размещения свариваемых деталей, отличающееся тем,что,с целью повышения качества сварки, оно снабжено смонтированными под углом

30-60 к поверхности стола-нагревателя двумя подпружиненными к сварочной головке параллельными звеньями, одни концы которых шарнирно установлены на сварочной головке, а другие кониы шарнирно закреплены на держателе сварочного инструмента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3664567, кл. 228-3, 27.06.69.

2. Авторское свидетельство СССР

М 499072э кл В 23 К 19/00 26 04 73

3. Авторское свидетельство СССР.

34 504617, кл. В 23 К 19/00, 29.04.74.

Составитель H. Тютченкова

Редактор Т, Парфенова Техред Т.Маточка

Заказ 8891/19 Тираж 1151

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М. Шароши

П одписное