Способ управления процессом микросварки и контроля качества сварного соединения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик е К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В 23 К 11/24 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытий(53 УДК 621.791. .763(088.8) Дата опубликования описания 30.09,82 В.А. Арсентьев, Е.П. Второв, И.ф. Пархом и Ю.Н. Куэуб(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕСССИ МИКРОСВАРК И КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВАРНОГО СОЕДИНЕН ля качества сварного соединения, основанный на Форсировании зондирующегоимпульса тока и подаче его через подготовленное к сварке соединение сПоследующим измерением одного из параметров режима и регулировании сварочного тока (2.Недостатком иэвестн соба является также низкое .ка сварки,что определяется отсут связимежду параметром измер параметром режима сварки,Цель изобретения - повышение качества сварного соединения и автоматизация его контроля.Поставленная цель достигается темчто согласно способу управления процессом микросварки и контроля качества сварного соединения, основанному .на Формировании зондирующего импульса тока и подаче его через подготовленное к сварке соединение с последующим измерением одного из параметров режима и регулировании сварочно 25 го тока, после подачи зондирующегоимпульса тока измеряют на соединяемых элементах импульс термо-ЭДС, повеличине которого формируют мощностьимпульса сварочного тока, а после30 подачи ийпульса сварочного тока втоИзобретение относится к автоматизации технологических процессов сбор ки микроэлектронной аппаратуры и может быть использовано при сброке полупроводниковых приборов и интегральных схем.Известен способ управления процесмикросварки, при котором осущестют измерение одного из параметровима с последующим регулированиемности, выделяемой в зоне соедине(1)Недостатком известного способа является низкая точность управления при микросварке, за счет чего снижается воспроизводимость качества микросварных соединений. Данный способ не позволяет автоматически выбирать экспериментально обоснованные и необходимые режимы сварки для каждой контактной пары. Необходимость выбора режима сварки, особенно при сброке болыдих .интегральных и гибридных схем, состоит в том, что каждая контактная площадка обычно характеризуется различным состоянием поверхности и структу-. ры.Из известных наиболее близким к предлагаемому является способ управ ления процессом микросварки и контроого спочествоствиемения и сом вля реж мощ ния лерично измеряют импульс термо-ЭДС на соединенных элементах и по его параметрам определяют качество сварного соединения.На фиг. 1 предоставлена блок:-схема устройства для осуществления способа управления процессом микросварки; на фиг. 2 представлены примеры записи зондирующего импульса ( кривая а), измеряемого импульса термо- ,ЭДС (кривая б), используемого для 10 ,выбора экспериментально обоснованных режимов сварки, сварочного импульса (кривая в), импульса термо-ЭДС (кривая г"), по которому оценивается качество полученного соединения. 15. Способ осуществляют с помощью устройства, которое содержит генератор 1 зондирующих импульсов, генератор 2 сварочных импульсов, вычислительное устройство 3 и коммутатор 4, синхро- щ низирующий работу всего устройства. Сигнал термо-ЭДС усиливают усилителем 5, подключенным к соединяемым элементам б и проводникам 7, расположенным на подложке 8Данные о пара- метрах импульса термо-ЭДС поступают на вычислительное устройство 3 через преобразователь 9 аналог-код. Сварку выполняют с помощью расщепленного электрода 10,Способ осуществляется следующим образом.Спомощью сварочного расщепленного электрода 10 и генератора 3.:, зондирующих импульсов пропускают через проводник б зондирующий импульс мощностью меньше, чем сварочный импульс тока (кривая а ). После прохождения зондирующего импульса тока измеряют импульс термо-ЭДС (кривая б ) усилителем 5 и аналого-цифровым преобра зователем 9.Результаты измерений подаются на вычислительное устройство 3, С помощью вычислительного устройства 3 выбирают оптимальную мощность сва рочного импульса тока для каждой контактной пары 6 и 7 (фиг. 1) . Затем пропускают через проводник б оптимальный сварочный импульс тока с помощью генератора 2 сварочных импульсов тока.По окончании воздействия сварочногоимпульса (кривая а) на соединяемые( элементы б и 7, расположенные на подлЬжке 8, снова измеряют импульс термо-ЭДС (фиг, 2 г) между сбедйняема- ми элементами, и по его параметрам с помощью вычислительного устройства 3 оценивают качество полученного сварного соединения.П р и м е р. Способ опробован при формировании соединений на контактных площадках со структурой Сг - Сц - Ю 1. Рбщая толщина контактных площадок сосгавляла 6000-8000 А В качестве проводников применялась золотая проволока марки Зл 999,9 диаметром 0,04 мм, Сварка выполнялась электродом ЭК 1 Я 2 М 4 .088,172-(0,4-0,9) ОСТ 11 ПО.409 .005- 72 при давлении, 95 гс. Данным методом было сформовано 200 сварных соединений ний. По результатам разрушающих испытаний было определено, что качество сварки по сравнению с обычными методами сварки повысилось на 20-25, Было выявлено 5 потенциально надежных сварных соединений с малой площадью контактамежду соединяемыми элементами.Таким образом, использование предлагаемого способа управления процессом микросварки с применением зондирующего импульса, пропускаемого через соединение и последующим измерением, возникающего импульса термо-ЭДС, обеспечивает по сравнению с существующими способами, повышение качества микросварных соединений на 20-25, снижение брака из-за выявления потенциально надежных соединений в процессе их формирования, контроль качества соединений выполняется в автоматическом режиме и не требует дополнительных затрат времени оператора сварочной установки.Процент выхода годных интегральных схем за счет повышения качества соединений увеличивается в среднем на 15-17.Формула изобретенияСпособ управления процессом микро- сварки и контроля качества сварного соединения, основанный на формирова-. нии зондирующего импульса тока И подаче его через подготовленное к сварке соединение с последующим измерением одного из параметров режима и регулировании сварочного тока, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, после подачи зондирующего импульса тока измеряют на соединяемых элементах импульс термо-ЭДС, по величине которого формируют мощность .импульса сварочного тока, а после подачи импульса сварочного тока вторично измеряют импульс термо-ЭДС насоединенных элементах и по его параметрам определяют качество сварного соединения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР М 263320, кл. В 23 К 1124, 1969.2. Авторское свидетельство СССР У 461816, В 23 К 11/24, 1973 (прототип) .