Устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке

774866 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -В 23 К 20/10 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытийДата опубликования описания 301080(54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЬ ДЕФОРМАЦИИ ПРОВОДНИКА ПРИ СВАРКЕ1Изобретение относится к производству иэделий микроэлектроники и может быть использовано при сборке полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. 5Известно устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке, состоящее иэ последовательно соединенных датчика деформации, усилителя, делителя напряже О ния, триггера, логического элемента и ультразвукового генератора 11 .Основным недостатком известного устройства является то, что процесс регулирования деформации проводника 15 не поддается автоматизации, так как первоначальный сигнал от датчика деформации функционально не связан с уровнем срабатывания порогового устройства. Поэтому, если контактные 20 площадки интегральной схемы и наружные выводы находятся на разном уровне, то приходится подстраивать уровень срабатывания порогового устройства от сварки к сварке. 25Известно устройство для ультразвуковой сварки, содержащее прибор для контроля, деформации свариваемых деталей и длительности ультразвуковых колебаний, обеспечивающий накопление 30 2остаточной деформации на определенном уровне 2 .Недостатком известного устройства является отсутствие возможности автоматического измерения величины деформации соединяемых деталей, что не позволяет испольэовать его для повышения качества сварки.Наиболее близким техническим решением из известных к данному изобретению является устройство, содержащее делитель напряжения, вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход подключен к первому аналоговому ключу, ждущий мультивибратор, ультразвуковой генератор, последовательно соединенные датчик деформации и усилитель, выход которого через второй аналоговый ключ подключен к входу пикового детектора, выход которого через последовательно соединенные сумматор, компаратор, триггер и логический элемент подключен к входу ультразвукового генератора и второму входу второго аналогового ключа, выход которого соединен с вторым входом компаратора 31 .Основным недостатком укаэанного устройства является то, что приразварке перемычки между контактнойплощадкой интегральной схемы и наружным выводом прибора не предусмотрено раздельного регулирования деФормации при сварке на контактнойплощадке и наружном выводе. Например, приработе автоматических иполуавтоматических установок длякачественного отрыва проволоки второй сварки необходимо задать большуюдеФормацию, чем при первой сваркеСледует также отметить, что известныеустройства неприменимы при разваркеинтегральной схемы оплавленным шариком на кристалле и внахлестку присварке на наружном выводе, так какдиаметр оплавленного шарика н несколько раз больше диаметра проволоки.Целью изобретения является повышение точности регулирования величины деформации проводника при сварке. 2 ОЭто достигается тем, что н устройство введены второй триггер, два дополнительных аналоговых ключа и второй делитель напряжения, вход которого соединен с источником опорногонапряжения, причем вход второго триггера соединен с выходом ждущего мультивибратора и нторым входом пиковогодетектора, а выходы второго триггераподсоединены: один - к управляющемувходу первого дополнительного аналогового ключа, другой - к управляющему входу второгО дополнительного аналогового ключа, входы последних подключены к выходам делителей напряже- .ния, при этом выходы дополнительных З 5аналоговых ключей соединены между собой и подключены к второму входу сумматора,На чертеже приведена структурнаясхема устройства, выполненная соглас Оно изобретению.Устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке содержит делитель напряжения 1,на вход которого подается отрицательное опорное напряжение, ждущиймультивибратор 2, ультразвуковой генератор 3 и последовательно соединенные датчик деформации 4, в качествекоторого служит первичный преобразователь на эффекте Холла, усилитель 5,аналоговый ключ б, последовательносоединенные пиковый детектор 7, сумматор 8, компаратор 9, триггер 10,на второй вход которого приходит начальный импульс запуска, и логическийэлемент , выполняющий функцию инвертора 11, выход которого подключен куправляющему входу аналогового ключаб и входу ультразвукового генератора3, а выход аналогового ключа б - к бОодному из входов пикового детектора7 и к второму входу компаратора 9,при этом ждущий мультивибратор 2 входом подсоединен к второму выходутриггера 10 и выходом к второму нходу пикового детектора 7, а также второй триггер 12, дна дополнительныханалоговых ключа 13 и 14 и второй делитель напряжения 15, на который подается отрицательное опорное напряжение, причем вход второго триггера 12соединен с выходом ждущего мультиви-.братора 2 и вторым входом пиковогодетектора 7, а выходы нторого триггера 12 подсоединены: один - к управляющему входу первого дополнительного аналогового ключа 13, другойк управляющему входу второго дополнительного аналогового ключа 14, входыпоследних соединены с выходами делителей напряжения 1 и 15, при этом выходы дополнительных аналоговых клю.чей 13 и 14 соединены между собой иподключены к второму входу сумматора 8.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии треггер 10через иннертор 11 запирает аналоговый ключ б и запрещает запуск ультразвукового генератора 3При подачепускового сигнала на вход триггера10 последний переходит в противоположное состояние, открывает аналоговый ключ б и запускает ультразвуковой генератор 3. При этом второйтриггер 12 находится в положении, запирающем первый дополнительный аналоговый ключ 13 и открывающем второйдополнительный аналоговый, ключ 14.Одновременно сигнал от датчика деформации 4 через усилитель 5 и анагоговый ключ б поступает на входпикового детектора 7, где происходитзапоминание первоначального положе.ния датчика 4. В то же время сигналс аналогового ключа 6 поступает наодин из входов компаратора 9. Длясрабатывания компаратора 9 в моментдостижения деформацией проводниказаданного значения при первой сварке, т.е, при сварке на кристаллеинтергальной схемы, на первый делитель напряжения 15 подается отрицательное опорное напряжение - 0 опкоторое делится н таком отношении,чтобы на вход сумматора 8 черездополнительный аыалогоный ключ 14было подано напряжение ИВ , гдекоэффициент усиления усилителя5, О - чувствительность датчика 4,заданная величина перемещенияинструмента при сварке на кристалле.На второй вход сумматора 8 приходитсигнал с пикового детектора. Сумматор 8 осуществляет операцию вычитания напряжения ИЕ от сигнала Одс пикового детектора 7. Затем преобразованный таким образом сигналпоступает на второй вход компаратора 9. таким образом, в момент достижения деформацией заданной величинысигналы на обоих входах компаратора9 сравниваются и компаратор 9 отраба,ул.Проектная, 4 Филиалг. Ужгор тывает сигнал, переключающий триггер10 в исходное положение, При этомчерез инвертор 11 закрывается аналоговый ключ б и отключается ультразвуковой генератор 3, Одновременноосуществляется запуск ждущего мультивибратора 2, который подает команду на сброс пикового детектора 7 сзадержкой порядка 1 мс, что объясняет.ся конечным временем быстродействиялогического элемента 11, аналоговогоключа б и пикового детектора 7, а так же переводит второй триггер 12 в противоположное.состояние. Последний закрывает второЙ дополнительный аналоговый ключ 14 и открывает первый дополнительный аналоговый ключ 13. При вто рой сварке, т.е. при сварке на наружном выводе прибора, последовательностьработы устройства аналогична, отличиесостоит лишь в том, что на сумматор 8подается сигнал с первого дополнитель ного аналогового ключа 13, которыйсформирован делителем напряжения 1 иравен И 2 где 6, - заданная величинаперемещения сварочного инструментапри сварке на наружном выводе прибора. По окончании второй сварки второйтриггер 12 от сигнала ждущего мультивибратора 2 снова переходит в противоположное состояние, переключает дополнительные аналоговые ключи 13 и 14в исходное положение и устройство го-З 0тово к новому циклу работы для монтажа гибкой перемычки между кристалломи наружным выводом прибора . для предотвращения самопроизволь- З 5 ного переключения треггеров 10 и 12 в режим пуска и установки исходного состояния в устройстве необходимо предусматривать блокировку триггеров 10 и 12 при включении питания. 40 Таким образом, данное устройство позволяет полностью автоматизировать процесс реэулирования величины деформации проводника при сварке и распространить его на все применяемые в микроэлектронике разновидности гибких перемычек. Формула изобретенияУстройство для регулирования величины деформации проводника при сварке,содержащее делитель напряжения, входкоторого соединен с выходом источникаопорного напряжения, а выход подключенк первому аналоговому ключу, ждущиймультивибратор, ультразвуковой генератор, последовательно соединенныедатчик деформации и усилитель, выходкоторого через второй аналоговый ключподключен к входу пикового детектора,выход которого через последовательносоединенные сумматор,компаратор,триггер и логический элемент подключен квходу ультразвукового генератора ивторому входу второго аналоговогоключа, выход которого соединен с вторым входом компаратора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования величины деформации проводника при сварке,в него введены второй триггер, двадополнительных аналоговых ключа ивторой делитель напряжения, вход которого соединен с источником опорногонапряжения, причем вход второго триггера соединен с выходом ждущего мультивибратора и вторым входом пиковогодетектора, а выходы второго триггераподсоединены: один - к управляющемувходу первого дополнительного аналогового ключа, другой - к управляющему входу второго дополнительного аналогового ключа, входы последних подключены к выходам делителей напряжения, при этом выходы дополнительныханалоговых ключей соединены междусобой и подключены к второму входусумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Родионов В А.,Маслов Г.АМихалев М.И, и др.Повышение стабильностикачества микросварных соединений.М.,Труды МИЭМ.Специальные вопросы сварки,вып.50, 1975, с.22-32.2. Патент Японии М 51-89030,кл. В 23 К 21/02, опублик. 1976.3. Авторское свидетельство СССР9 740445, кл. В 23 К 11/24, 1975.