Устройство для автоматической стабилизации энергии при ультразвуковой сварке

Союз Советски иСоциапистическииРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯк датоскому свидвтильствю 11 979054(22) Заявлено 02,02,81 (21) 3243232/25 27с присоединением заявки Рй(51) М. Кл. В 23 К 20/10 б 06 8 1/08 Гееудэрстынный комитет СССР ао делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ЭНЕРГИИ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКЕ1Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использованов установках ультразвуковой микросварки при монтаже интегральных схем и полупроводниковых приборов,Известно устройство стабилизации вы 5ходного напряжения ультразвукового генератора, содержащее последовательносоединенные ультразвуковый генератор,обмотку дросселя с регулироваемой индуктивностью, ультразвуковый преобразователь, выпрямительный мост, входкоторого подключен к входу преобразователя, а выход к базе регулирующеготранзистора, эммитер которого черезвторую обмотку дросселя соединен с источником подмагничивания1 ,Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает 2 о стабилизацию амппитуды колебаний преобразователя при изменении частоты и сопротивления от нагрева и под воздействием нагрузки,2Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для автоматической стабилизации энергии при ультразвуковой сварке, содержащее ультразвуковый генератор, преобразователь и датчик механических колебаний преобразователя, амплитудный селектор, одним входом связанный с источником опорного напряжения, а другим - с датчиком колебаний, а выходом через усилитель и детектор - с управляющим входом делителя напряжения, который подключен между задающим каскадом и усилителем мощности генератора 2. Недостатком известного устройства является низкая воспроизводимость прочности соединений, получаемых ультразвуковой сваркой, что обусловлено отсутствием связи в известном устройстве между напряжением преобразователя и амплитудой скорости колебаний.Целью изобретения является повышение качества соединений.3 9790Поставленная цель достигается тем,что в устройство для автоматической стабилизации энергии при ультразвуковойсварке, содержащее ультразвуковой генератор, преобразователь и датчик меха 5нических колебаний преобразователя, имплитудный селектор, одним входом связанный с источником опорного напряжения, а другим входом - с датчиком колебаний, а выходом через усилитель и детекторс управляющим входом делителянапряжения, который подключен междузадаюшим каскадом и усилителем моиности генератора, введен измеритель амплитуды скорости колебаний, причем носледний подключен между выходом датчика и вторым входом амплитудного селектораНа чертеже приведена структурная схьма устройства,ОУстройство для автоматической стабилизации акустической энергии при ультразвуковой сварке содержит ультразвуковой генератор 1, датчик 2 механическихколебаний преобразователя, амплитудный 25селектор 3, одним входом связанный систочником 4 опорного напряжения, выходом через усилитель 5 и детектор 6 с управляющим входом делителя 7 напряжения, включенного между задающимкаскадом и усилителем напряжения генератора 1, а также измеритель 8 аьаши=туды колебательной скорости, включенный между выходом датчика 2 и вто=рым входом амплитудного селектора 3.35Устройство работает следуюшим образом. вНапряжение с датчика 2, пропорциональное амплитуде механических колебанийультразвукового преобразователя, преобразуется измерителем 8 амплитуды скорости колебаний в напряжение, пропорциональное амплитуде скорости колебанийи поступает на амплитудный селектор 3,где сравнивается с опорным напряжением,45задающим необходимый уровень амплитуды колебательной скорости. Напряжениерассогласования с амплитудного селектора 3 усиливается усилителем 5, детектируется и фильтруется 6, т.е. преобразуется в напряжение управления, Напря 50жение управления с помощью делителя7 напряжения изменяет выходное напря 54 4жение ультразвукового генератора 1 таким образом, чтобы амплитуда колебательной скорости преобразователя соответствовала желаемой, т.е. установленной источником 4 опорного напряжения,Таким образом, независимо от резонансной частоты и сопротивления преобразователя, изменяюшихся от нагрева и воздействия нагрузки, устройство обеспечивает высокую стабильность амплитуды колебательной скорости преобразователя, а следовательно, и ультразвуковой энергии при сварке.Это позволяет стабилизировать процесс соединения материалов в твердой фазе, обеспечить получение максимальной прочности, оптимальной величины площади контакта и глубины объемного взаимодействия.Применение предлагаемого устройства позволяет повысить воспроизводимость прочности соединений и повышает выход годных приборов. Формула изобретения Устройство для автоматической стабилизации энергии при ультразвуковойсварке, содержащее ультразвуковый генератор, преобразователь и датчик механических колебаний преобразователя, амплитудный селектор, одним входом связанный с источником опорного напряжения,вторым входом - с датчиком колебаний,а выходом через усилитель и детекторс управляющим входом делителя напряжения, который подключен между задаюшим каскадом и усилителем мощностигенератора, отличающеесятем, что, с целью повышения качествасоединений, в него введен измерительамплитуды колебательной скорости, который подключен между выходом датчикаи вторым входом амплитудного селектрра,1Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Донской А. В, и др. Ультразвуковыеэлектротехнологические установки. М.,"Энергияф, 1968, с. 56-58,2, Авторское свидетельство СССРМо 307817, кл, Ь 06 В 1/08, 1968прототип) .орректор Г. Решетн одписное 6/17 ТираВНИИПИ Г судпо делам из3035, Москва,Заказ 94 ж 1153 Прственного комитета СССРобретений и открытийЖ 35, Раупиская наб., д. 4 ПП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная Составитель В, Катинктор Г. Прусова Техред Ж, Кастелевич