Установка для ультразвуковой микросварки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9 81 5 23 К 20/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР сер ООзнАя П 111 Р 3 7,и", 5Б БЛ 1 С)АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ 2 взаимодейс одпружинен кается чер ан, отверс я 13. В мо(56) Авторское свидетельство СССР В 854649, кл. В 23 К 31/02, 1981,Авторское свидетельство СССР В 1079386, кл, В 23 К 20/1 О, 1982. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИИКРОСВАРКИ(57) Изобретение относится к сварке, в частности к установкам для ультразвуковой микросварки, и может быть использовано в электронной промышлен ности при сборке полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, Цеть изобретения - повышение производительности, расширение функциональных возможностей и повышение качества сварки путем повышения точнос ти измерения деформации сварного соединения. При движении вниз сварочная оловк вует с верхнимого штока, котоз резьбовую втуия пластины 12 конц Й оп ку, ста основан нт касания свароч нструмента со свариваемыми роисходит нарушение механи электрического контакта Г талйми кого разя обма чком механи ний сварочн лектромагни го рычага с кулкальных перемещки. Включаютсяблок контроля дподается сваро и ы ертиоло8 и ормации, На гоый импульс, и ов нейшее чинается процесс сварки пер еда, ось нотро иересварочнои головкток, рычаги 14, 12 штырю 11 мех 11 механотрона перемещени я ч пластин10. Птыр ещается, и о инструме нарочно вторяя д ен а только пр се ормациеикачения киПри достижении д еводника оптимальног о екращает процес варки контроля4 ил,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ35 Изобретение относится к сварке,в частности н установкам для ультразвуковой микросварки, и может бытьиспользовано в электронной промышленности при сборке полупроводниковых5приборов и интегральных микросхем.Цель изобретения - повышение производительности, расширения функциональных воэможностей и повышение качества сварки путем повышения точности измерения деформации сварного соединения,На фиг, 1 показана установка, общий вид; на фиг, 2 - сечение А-А нафиг, 1; на фиг, 3 - сечение Б-Б нафиг2; на фиг. 4 - график зависимости напряжения выхода механотрона отперемещения его штыря и сварочной головки.20Установка для ультразвуковой микросварки состоит из корпуса 1, оптического устройства 2, сварочной головки 3 с ультразвуковым преобразователем 4, механизма 5 вертикальныхперемещений сварочной головки, датчика линейных перемещений сварочной головки, выполненного в виде стакана 6,штока 7, реэьбовой втулки 8, пружины9 (фиг. 1), механотрона 10 со штырем11, пластины 12, основания 13, двухплоских рычагов 14, 15, оси 16, прузины 17, электромагнитов 18, струн 19,пружины 20 компенсационной, шайбы 21стопорной. В нее входит также блокконтроля деформации (не показан),В корпусе 1 смонтированы оптическое устройство 2, сварочная головка3 с ультразвуковым преобразователем4, механизм 5 вертикальных перемещений сварочной головки, Стакан 6 установлен неподвижно на корпусе 1. В стакане 6 смонтирован шток 7 с пружиной9, которые зафиксированы резьбовойвтулкой 8 таким образом, что подпружиненный шток 7 одним концом постоянно взаимодействует со сварочной головкой 3, "следя" за ее вертикальнымиперемещениями, а второй конец свободно проходит через отверстия в пластине 12 и основания 13.50На основании 13, соединенном жестко с корпусом 1, установлены механотрон 10 и расположенные на одной осиперпендикулярно механотрону два электромагнита 18. Со штырем 11 механотрона 10 механически соединена пластина 12, на которой жестко установлена ось 16. На этой оси смонтированы с воэможностью вращения два плоских рычага 14 и 15, два конца которых под. подпружинены пружиной 11 и связаны с якорями соответственно первого и второго электромагнитов 18 с помощью струн (нитей) 19. Между вторыми концами рычагов 14 и 15 свободно проходит шток 7, так как вторые концы этих рычагов разведены, пружиной 7. Пластина 12 вместе с осью 16 и рычагами 14, 15 подпружинены компенсационной пружиной 20 для компенсации веса указанных элементов, Этим самым ограничивается усилие на штырь 11 механотрона 10. Стопорная шайба 21 фиксирует рычаги 14, 15 на оси 16 (фиг,2, 3). В качестве элемента 1 О можно применить, например, механотрон 6 М Х 2 Б СУЗ.393002 ТУ, который измеряет перемещения в пределах + 100 мкм.Установка для ультразвуковой сварки работает следующим образом.После совмещения через оптическое устройство 2 привариваемого проводника с контактной площадкой интегральной схемы сварочная головка 3 опускается с помощью кулачка с переменным профилем на механизме 5 вертикальных перемещений сварочной головки и Г-образного рычага, расположенного внутри корпуса 1 (не показано), При движении вниз сварочная головка 3 взаимодействует с верхним концом подпружиненного штока 7, который опускается через резьбовую втулку 8, стакан 6, отверстия пластины 12 и основания 13. В момент касания сварочного инструмента со свариваемыми деталями происходит нарушение механического и электрического контакта Г-образного рычага с кулачком с переменным профилем механизма 5 вертикальных перемещений сварочной головки, что обеспечивает подачу напряжения на электромагниты 18 и блок контроля деформации. В этот момент срабатывают электромагниты 18 и посредством струн 19 их якоря передают усилие на подпружиненные концы плоских рычагов 14 и 15, которые проворачиваясь на оси 16, вторыми концами зажимают жестко шток 7, Затем на головку 3 подается сварочный импульс и начинается про- . цесс. сварки, Дальнейшее перемещение сварочной головки 3 передается через шток 7, рычаги 14, 15, ось 16 плас-, тину 12 штырю 11 механотрона 10. Штырь 11 механотрона 10 перемещается, 5 1524 повторяя движение сварочши о инструмента только во время процесса микро- сварки, В это время на выходе механотрона 10 появляется электрический сигнал, зависящий от перемещения штыря 11. Этот сигнал поступает на измерительную схему, усилитель, блок контроля деформации (не показаны). При достижении деформации проводника оптимального значения (35-453) блок контроля деформации подает сигнал через механизм 5 вертикального перемещения на отключение ультразвукового генератора и электромагнитов 18, сварочная головка 3 уходит вверх, рычаги 14 и 15 освобождают шток 7 и процесс сварки прекращаетсяТехнический эффект достигается за счет стабилизации деформации присоединяемого проводника и отсутствия необходимости переналадки сварочной установки при изменении типоразмера изделия,Формула изобретения Установка для ультразвуковой микросварки, содержащая корпус, оптическое устройство, сварочную головку с ультразвуковым преобразователем, блок 979 6контроля деформаций, механизм вертикальных перемещений и датчик линейных перемещений сварочной головки,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения производительностимикросварки, расширения функциональных нозможностей и повышения качества сварки путем повышения точности 10измерения деформации сварного соединения, датчик линейного перемещениявыполнен в виде закрепленных на основании механотрона со штырем, подпружиненной пластины с осью и двух электромагнитов, двух взаимно подпружиненных двуплечих рычагов, размещенных наоси пластины, и проходящего через отверстие, выполненное в пласТине, штока установленного на корпусе с воэ 20 можностью взаимодействия одним концом со сварочной головкой, а другимс двуплечими рычагами, при этом двуплечие рычаги закреплены с возможностью периодического взаимодействия 25 одной парой плеч со штоком,а другойпарой - с электромагнитами, подпружиненная пластина жестко связана соштырем механотрона, а электромагниты расположены на оси, перпендикулярной оси механотрона,15249 79 Сос актор М, Недолуженко Заказ 7174/9 Тираж 894 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 здательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Производстве витель А. Аноховд Л.Олийнык Корректор Л. Бескид 18 6 Я 8