Инструмент для микросварки

ОП ИС НИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистицесаа Реслублик(51) М, Кл 498391/25-2 2) Заявлено 20.06.7 К 19/00 соединением заявкивсударстввкиый квмктвт ссср ао делам взвбрвтвнкй к вткрмткй) УДК 621.791. .44 (088,8) юлле пу Дата опубликования описания 05.11.7 2) Авторыизобретен В. Афанасьев и В. М. Голови) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МИКРОСВА ме ни ми Изобретете ние относится к оборудованию для микросв арки при производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.Известно устройство для микросварки, содержащее корпус с капиллярным отверстием для проволоки, сварочную площадку и механизм для образования шарика 1) .Недостатками этого устройства являют. ся невысокая производительность, вызванная необходимостью затрат времени на подводмеханизма образования шарика к концу привариваемой проволоки при оплавлении шарика, и сложность конструкции.Известен также инструмент для микро- сварки, содержащий корпус, в торце которого расположена сварочная площадка и режущая кромка, и втулку с капиллярным отверстием для привариваемой проволоките.Такая конструкция сварочного инструнта не позволяет производить образовае шарика на конце развариваемой на кросхему монтажной проволоки.20Целью изобретения является расширение технологических возможностей сварочного инструмента. Это достигается тем, что инструмент снабжен расположенной в корпусе электропроводящей контактной дорожкой и размещенной в торце ее между режущей кромкой и втулкой электроразрядной площадкой, при этом электроразрядная площадка установлена под углом 15 - 30 к оси капиллярного отверстия, а режущая кромка удалена от оси капиллярного отверстия на расстояние, равное .10 - 60 диаметрам привариваемой проволоки.На фиг. 1 показан инструмент для микро- сварки, разрез; на фиг. 2 - процесс приварки монтажной проволоки к элементам микросхемы полупроводникового прибора с использованием оплавленного шарика.Инструмент для микросварки содержит корпус 1, электроизоляционную втулку 2 с капиллярным отверстием 3 для проволоки, сварочную площадку 4 и режущую кромку 5, расположенные в торце корпуса. Электроразрядная площадка 6 расположена в торце корпуса 1 под углом 15 - 30 к оси капиллярного отверстия 3 на расстоянии от нее, равном 15 - 40 диаметрам развариваемой проволоки, Угол наклона 15 - 306927104тельность импульса 70 мсек при амплитуде напряжения 4 кВ.:После получения шарика на конце привариваемой проволоки 11 ее подают на рабочую сварочную плошадку. Совмещают оплавленный шарик (фиг, 2 в) с контактной площадкой кристалла микросхемы 13 опускают сварочный инструмент и производят приварку на контактную площадку кристалла (фиг.2 г). Затем инструмент поднимают и перемешают на траверсу 14 полупроводникового прибора. При этом привариваемая проволока 11 вытягивается из катушки 10, скользя по капиллярному отверстию 3, Инструмент опускают на совмещенную с ним траверсу 14 (фиг. 2 д) и приваривают к ней проволоку 11. Одновременно режущая кромка 5 передавливает проволоку, после чего зажим 12 подтягивает проволоку 11 вверх, обрывая ее. Затем инструмент поднимают и перемещают на следую щую контактную площадку, одновременно подавая импульс высокого напряжения и оплавляя на проволоке шарик.Наличие электроразрядной площадки вторце корпуса инструмента расширяет технологически возможности конструкции, т. е.позволяет производить операции оплавления шарика на конце привариваемой проволоки и производить ее обрезку. Формула изобретения 3разрядной площадки относительно оси капиллярйогоотверстия выбран для получения максимальной стабильности диаметра оплавляемого шарика. Увеличение угла приводит к нестабильности диаметра нарика из-за колебаний величины зазора между разрядной площадкой и концом проволоки, длина которого после обрезки не всегда одинакова. Уменьшейие угла наклона -менее 15 приводит к"рассеянию энергии искрового разряда по длине проволоки, т. е.концентрация энергии на конце проволоки не обеспечивается, что приводит к нестабильности диаметра шарика. Расстояние от режущей кромки до оси капиллярногоотверстия равно 1 О - 60 диаметрам привариваемой проволоки и выбрано из условия обеспечения удовлетворительной стабиль ности диаметра оплавляемых шариков примийимальных габаритах инструмента. Умень шение указанного расстояния менее 10 диаметров приводит к нестабильностизазора между концом проволоки и разрядной пло- щадкой и дйаметра шарика вследствие колебания длины конца проволоки после обрезки, Увеличение расстояния более 60 диаметров обеспечивает большую отабйльность но требует увеличения габаритов сварочного инструмента, что не всегда возможноПлощадка 6 имеет слой износостойкого электропроводяшего покрытия 7 (например, палладий) и соединена посредством электропроводяшей контактной дорожки 8 с импульсным источником 9 высокого напряжения. Катушка 1 О с привариваемой проволокой 11 (например, золотой) и за.жим 12 соединены с нулевым проводом этого Источника.Процесс образования шарика на концепривариваемой проволоки и сварка инструментом происходит следующим образом.Привариваемая проволока 11, заправленная в капиллярное отверстие 3 электроизо- .ляционной втулки 2, подается из катушки 10 в зону образования шарика и располагается так, что расстояние между ее концом и электроразрядной площадкой составляет 1 О - 60 диаметров проволоки (фиг. 2 а) .Установив конец привариваемой проволоки 11, включают импульсный источник 9 высокого напряжения. В результате искро- ф вого импульсного разряда на конце привариваемой проволоки 11 оплавляется шарик. Сое динение проволоки с нулем источника 9 обеспечивается зажимом 12 (фиг. 2 б).Для оплавления шарика на золотой проволоке диаметром 40 мкм расстояние от разрядной" площадки до проволоки составляет около 25 диаметров проволоки (1 мм), длиИнструмент для микросварки, содержащий корпус, в торце которого расположенасварочная площадка и режущая кромка, ивтулку с капиллярным отверстием для привариваемой проволоки, отличающийся тем,что, с целью расширения технологическихвозможностей путем обеспечения образования шариков на конце привариваемой проволоки, инструмент снабжен расположенной в корпусе продольной электропроводящей контактной дорожкой и размещенной,в торце ее между режущей кромкой и втулкой электроразрядной площадкой, при этомэлектроразрядная площадка установленапод углом 15 в . 30 к оси капиллярного отверстия, арежущая кромка удалена от осикапиллярного отверстия на расстояние,равное 10 - 60 диаметрам привариваемойпроволоки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Назаров Г. В. и др. Сварка и пайкав микроэлектронике, М., 1969, стр. 89.2. ГОСТ 11 ПО 409.002-72, стр. 21 черт 4.692710 в е Заде ская венного комитета ретений и откры 35, Раушская наг. Ужгород, ул. ж -ент,едактор Н. Козлова аказ 6329/29 ЦНИИ по 113035,филиал ППСоста Техре Тираж ударсизоб ПИ Го делам Москва П Па