Устройство для образования шарика при микросварке

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ШАРИКА ПРИ МИКРОСВАРКЕ, содержащее электрод, два источника постоянного напряжения, два конденсатора, резистор, два диода, автотрансформатор и транзисторный ключ, выходом связанный с корпусом, а входом - с одним концом резистора и одной из обкладок второго конденсатора, второй конец резистора соединен с выходом второго источника постоянного напряжения, а вторая обкладка второго конденсатора подсоединена к началу первичной обмотки автотрансформатора, конец которой связан с корпусом и началом вторичной обмотки, концом соединенной с анодом второго диода, катод которого связан с катодом первого диода и электродом, выход первого источника постоянного напряжения соединен с одной из обкладок первого конденсатора, а другая обкладка - с корпусом, отличающееся тем, что, с целью повышения качества образования шарика и стабильности работы устройства, в него введены генератор тока, реле времени и формирователь, выход которого соединен с управляющим входом транзисторного ключа, а вход соединен с входом реле времени , выход которого связан с первым входом генератора тока, второй вход которого связан с выходом первого источника постоянного напряжения, а выход соединен с анодом первого диода.

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в установках для микросварки при монтаже полупроводниковых приборов термокомпрессионной, ультразвуковой и контактной сваркой.
Целью изобретения является повышение качества образования шарика и стабильности работы устройства за счет стабилизации протекающего разрядного тока. Поставленная цель достигается за счет стабилизации тока образования шарика между электродом и проволокой.
На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2, а - диаграмма напряжений, где U_xx - напряжение холостого хода на электроде; U_1разр, U_2разр - напряжения разрядного промежутка при различных зазорах, причем напряжение U_1разр соответствует зазору большему, чем при U_2разр (чем больше зазор между электродом и концом проволоки, тем больше сопротивление разрядного промежутка); на фиг.2, б - диаграмма тока при U_1разр и U_2разр.
Устройство для образования шарика содержит первый источник 1 постоянного напряжения, генератор 2 тока, реле 3 времени, первый конденсатор 4, два диода 5 и 6, электрод 7, второй источник 8 постоянного напряжения, резистор 9, второй конденсатор 10, автотрансформатор 11, транзисторный ключ 12, формирователь 13, при этом выход транзисторного ключа 12 связан с одним концом резистора 9 и одной из обкладок второго конденсатора 10, второй конец резистора 9 соединен с выходом второго источника 8 постоянного напряжения, а вторая обкладка второго конденсатора 10 подсоединена к началу первичной обмотки автотрансформатора 11, конец которой связан с корпусом и началом вторичной обмотки, концом соединенной с анодом второго диода 6, катод которого связан с катодом первого диода 5 и электродом 7, выход первого источника 1 постоянного напряжения соединен с одной из обкладок первого конденсатора 4, вторым входом генератора 2 тока, вторая обкладка первого конденсатора 4 связана с корпусом, выход генератора 2 тока соединен с анодом первого диода 5, а первый вход генератора 2 тока - с выходом реле времени 3, входом соединенного с входом формирователя 13, выход которого связан с управляющим входом транзисторного ключа 12.
Работа устройства происходит следующим образом. Перед пуском устройства первый конденсатор 4 заряжен от первого источника 1 постоянного напряжения, а второй конденсатор 10 - от второго источника 8 постоянного напряжения через резистор 9 и первичную обмотку автотрансформатора 11.
По сигналу внешнего запуска, поступающего на вход формирователя 13 и на вход реле времени 3, на выходе формирователя 13 вырабатывается импульс, поступающий на управляющий вход транзисторного ключа 12, а на выходе реле 3 времени вырабатывается импульс, поступающий на первый вход генератора 2 тока. Выходной импульс формирователя 13 открывает транзисторный ключ 12, и второй конденсатор 10 разряжается через транзисторный ключ 12 и первичную обмотку автотрансформатора 11. В результате в первичной обмотке автотрансформатора 11 возникает ток на время, определяемое импульсом формирователя 13. Ток первичной обмотки автотрансформатора 11 индуцирует во вторичной обмотке высоковольтный импульс (см. фиг.2 а, момент времени t₁-t₂), который через второй диод 6 поступает на электрод 7 и вызывает искровый разряд между электродом 7 и концом проволоки 14, в результате чего проводимость разрядного промежутка резко увеличивается.
При изменении зазора между электродом 7 и проволокой 14 напряжение разрядного промежутка меняется, так как изменяется величина электрического сопротивления. При большем зазоре между электродом 7 и проволокой 14 напряжение U_1разр (см. фиг.2, а) имеет значение большее, чем напряжение U_2разр, при меньшем зазоре, т.е. с увеличением зазора растет сопротивление.
В это же время выходной импульс реле 3 времени, поступающий на первый вход (ключевой) генератора 2 тока, включает его, и энергия заряженного первого конденсатора 4 в виде стабильного тока (см. фиг.2, б) через первый диод 5 и электрод 7 поступает в течение времени, определяемого выходным импульсом реле 3 времени, в разрядный промежуток между электродом 7 и проволокой 14, образуя дуговой разряд (основной), который оплавляет конец проволоки 14 и под действием сил поверхностного натяжения образуется шарик.
Предлагаемое устройство позволяет повысить качество образования шарика и стабильность работы, поскольку стабилизируется ток образования шарика независимо от зазора, существует возможность регулировки тока как по величине, так и по времени.
Изобретение относится к микросварке для производства полупроводниковых приборов. Изобретение позволяет повысить качество образования шарика в процессе термокомпрессионной микросварки и стабильность работы устройства путем регулирования разрядного тока в процессе образования шарика независимо от зазора между электродом и проволокой. 2 ил.