Инструмент для микросварки

Союз Советских Социалистических Республик1) Дополнительное к авт, свид-ву2) Заявлено 03,06.77 (21) 2491997/25-2 лв23 К 19/О23 К 310 с присоединением заявки Ме Государственный коми 23) Приоритет Опубликовано 05.08,79, Бюллетень УеДата опубликования описания 05,08.79 53) УДК 621.791.4.(71) Заявител 4) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МИКРОСВАР Изобретение относится к сварочному оборудованию и может быть использовано при присоединении проволочных выводов диаметром 0,01 - 0,1 мм в процессе сборки полупроводниковых приборов.Известен инструмент для микросварки, выполненный в виде иглы с наклонным капиллярным отверстием для подачи проволоки к месту сварки 1. Использование такого инструмента предусматривает наличие дополнительного устройства для обрыва и подачи привариваемой проволоки в процессе сборки прибора, Обрыв и подачу проволоки осуществляют с помощью специальных губок, которые представляют собойдовольно сложное и громоздкое электромеханическое устройство, приводимое в действие от командоаппарата, Для надежного обрыва и подачи проволоки угол наклона капиллярного отверстия в микросварочном инструменте не должен превышать 30, что приводит к увеличению габаритов его рабочего торца. Указанные обстоятельства не позволяют осуществлять сборку приборов в малогабаритных корпусах колодцах.Известен инструмент для микросварки, содержащий рабочую площадку, имеющий отверстие для подачи привариваемой проволоки и канавку, расположенную между рабочей площадкой и упомянутым отверЛелянов и В, Н, Стримбан стием 2. Канавка имеет полукруглое сечение, радиус которого составляет от 0,75 до 1,5 диаметра проволоки и служит для гарантированного обрыва вывода в месте пе ресечения канавки и рабочей площадки. Обрыв проволочного вывода производится с помощью специального устройства, поэтому этот инструмент также не позволяет собирать приборы в корпусах - колодцах.10 Целью изобретения является обеспечениеобрыва проволоки путем ее заклинивания при горизонтальном перемещении инструмента без использования для этого каких- либо дополнительных устройств.15 Поставленная цель достигается тем, чтов известном микросварочном инструменте канавка имеет поперечное сечение в виде равнобедренного треугольника, основание которого В= 1,2 - 1,4 4,р, а угол при вер шине а=2 агс 1 д К,где др - диаметр привариваемой проволоки;К - коэффициент трения между проволокой и инструментом.25 На фиг. 1 изображен рабочий торец инструмента в разрезе; на фиг. 2 - сечение АА фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - схема присоединения выводов с помощью описываемого инструмента; на фиг. 5 - схема присоединения вы водов в корпусе типа колодец при помо3щи инструмента с уменьшенными габаритами рабочего торца,Между выходом капиллярного отверстия 1 и рабочей площадкой 2 расположена канавка 3, имеющая в поперечном сечении форму равнобедренного треугольника, Благодаря такой форме канавки проволока 4 в ней заклинивается. Для того чтобы проволока свободно входила в канавку, необходимо чтобы ширина канавки несколько превышала диаметр проволоки, поэтому В=1,2 - 1,4 ядр.Так как проволока при прохождении через капиллярное отверстие под рабочую площадку стремится войти в глубь канавки, то условием ее надежного заклинивания является равенство а=2 агс 1 дК, где К - коэффициент трения между проволокой и инаструментом, -- угол трения.2После первой сварки инструмент поднимают вертикально вверх, при этом проволока 4 свободно проходит через капиллярное отверстие 1. Подняв инструмент на необходимую высоту, его перемещают в горизонтальном направлении и одновременно опускают, образуя проволочную петлю. При этом проволока заклинивается в канавке 3 и не вытягивается через капиллярное отверстие. На фиг, 3 движение инструмента показано стрелкой. После образования петли производят вторую сварку, затем поднимают инструмент на высоту, равную длине рабочей площадки 2 и перемещают горизонтально (см. фиг, 4). При этом проволока 4 снова заклинивается в канавке 3 и обрывается за местом второй сварки, причем конец проволоки необходимой длины оказывается под рабочей площадкой.Если необходимо произвести многостежковое соединение, то после каждой сварки инструмент поднимает для образования петли и лишь после последней сварки осуществляют обрыв.Наличие в инструменте треугольной продольной канавки позволяет отказаться от использования каких-либо дополнительных устройств для обрыва и подачи проволоки. Угол наклона капиллярного отверстия в инструменте при этом может быть увеличен вплоть до 90, а габариты его рабочеготорца соответственно уменьшены. Использование инструмента с канавкой для заклинивания и обрыва проволоки повышает на 4дежность и универсальность сборочногооборудования, существенно упрощает егоконструкциюП р и м е р. Инструмент был изготовлен5 из сплава ВКбМ, диаметр капиллярногоотверстия в инструменте 40 мкм, угол наклона отверстия бО, длина рабочей площадки б 5 мкм. На рабочей площадке былавыполнена продольная канавка радиусом10 14 мкм и глубиной 9 мкм. Ширина канавкидля заклинивания и обрыва проволоки составляла В=35 мкм, а угол при вершинеа=54, так как К:0,5 при трении алюминия по твердому сплаву без смазки, Ука 15 занным инструментом проводили сборкуСВЧ транзистора в корпусе типа колодец(см. фиг. 5), Материал присоединяемых выводов - алюминий, диаметр 27 мкм. Методсварки - ультразвуковой. Собранный тран 20 зистор обладал необходимыми вольт-амперными характеристиками,Испытания инструмента для микросварки показали, что благодаря уменьшеннымгабаритам и отсутствию дополнительных25 устройств для обрыва и подачи проволокис его помощью можно собирать приборы вкорпусах любой конфигурации, в том числев малогабаритных корпусах - колодцах,используя как метод ультразвуковой свар 30 ки, так и термокомпрессионной, практически на любой сборочной установке,Формула изобретенияЗ 5 Инструмент для микросварки, содержащий рабочую площадку, имеющий отверстие для подачи привариваемой проволокии канавку, расположенную между рабочейглощадкой и упомянутым отверстием, от 40 личающийся тем, что, с целью обеспечения обрыва проволоки путем ее заклинивания при горизонтальном перемещении инструмента, канавка имеет поперечное сечение в виде равнобедренного треугольника,15 основание которого В= 1,2 - 1,4 ядр, а уголпри вершине а=2 агс 1 д К,где А,р - диаметр привариваемой проволоки; К - коэффициент трения между проволокой и инструментом.50 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. ОСТ 11 ПО 409.003 - 72,2, Патент США Мо 3689983, кл, 29 в 4.112.09,72.