Способ герметизации прямоугольных корпусов микросхем

.- . - .:лс;3 ййК"В ИЭПИСАНИЕ ИЗС)БРЕТЕНИ ИДЕТЕЛ ЬСТВ АВТОРСКОМ ов А,М, в микроть, вып,Я эводству жет быть ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к проиполупроводниковых приборов и мо использовано при герметизации микросхем в прямоугольных корпусах односторонней шовной контактной сваркой. Цель изобретения - улучшение качества герметизации путем исключения влияния отклонений размеров корпуса по высоте. Способ включает установку рабочих кромок электродов 5 относительно крышки 2 корпуса 1 со смещением в направлении приложения усилия сжатия. Перед сваркой по ходу перемещения свариваемых деталей устанавливают фиксатор 4, жестко связывают его с узлом крепления электродов, Нижнюю кромку1655709 фиксатора выставляют относительно рабочих кромок электродов со смещением в направлении, противоположном направлению приложения усилия сжатия до фиксированного уровня, Сближают совмещенные крышку ; ободок корпуса с электродами,Изобретение относится к производству полупроводниковых приборов и может быть использовано при герметизации микросхем в прямоугольных корпусах односторонней шовной контактной сваркой,Цель способа - улучшение качества герметизации эа счет исключения влияния отклонений размеров корпуса по высоте,На фиг, 1 изображена схема, позволяющая осуществить способ герметизации, в котором стабилизация смещения рабочих кромок роликовых электродов относительно крышки корпуса осуществляется путем перемещения корпуса в направлении, обратном направлению приложения усилия сварки,На фиг. 1 приведена схема контактирования сварочного ролика со свариваемым изделией; на фиг, 2 - схема смещения электродаСпособ герметизации осуществляют следующим образом,Корпус 1 с ободком высотой поб и крышку 2 толщиной д,р совмещают с ободком корпуса, устанавливают в предметный столик 3. Столик 3 перемещают в направлении, обратном направлению приложения усилия сжатия до взаимодействия поверхности крышки 2 с фиксатором 4, выполненным в виде упора. Роликовые электроды 5 с углом конусности а, рабочие кромки которых установлены относительно поверхнг.сти крышки 2 со смещением ЛЬ в направлении приложения усилия сжатия, закреплены на электрододержателе 6, имеющем возможность перемещения в направлении, обратном направлению приложения усилия сжатия, начинают сближать с заданной скоростью с корпусом 1. После соприкосновения электродов 5 с крышкой 2 определяют наличие контакта между электродами 5 и после их накатывания на крышку включают импульсы сварочного тока на время сварки.. При выполнении процесса герметизации до соприкоснования электродов с крышкой величину смещения рабочих кромок ЬЬ роликовых электродов относительно крышки корпуса 2 в направлении 5 10 20 25 30 После накатывания электродов на крышку определяют наличие контакта между электродом и крышкой и включают импульсы сварочного тока, Способ позволяет исключить перегрев крышки в углах герметизируемого корпуса, 2 ил,приложения усилия сжатия стабилизируют путем перемещения корпуса или/и электродов в направлении обратном направлению смещения до уровня заданного фиксатором-упором (см, фиг, 1).При этом величина смещения Л Й, задаваемая взаимоположением рабочих поверхно"тей фиксатора 4 и роликовых электродов 5 в начальньй момент накатки электродов, не превышает суммарной толщины крышки 2 и высоты ободка основания корпуса 1.Нижний предел величины смещения рабочих кромок электродов в направлении приложения усилия сжатия определяется из соображений обеспечения накатки электродов на крышку корпуса и приложения к ним усилия сжатия.При герметизации корпуса в процес;е сварки происходит осадка эоны сварки и пластическая деформация Основоо еа- ла крышки под электродами, Она составляет 0,4-0,5 толщины крышки, Крышки, применяемые для герметизации корпусов типа 2,4, имеют толщину 0,1-0,25 мм,Величину смещения рабочих кромах электродов Л 1 относительно крышки корпуса в направлении приложения усилия сжатия следует определять иэ соот,ошения(Д(Д+г 9а в котором в левой части при-;Одит я условие достаточности, а в правой словие необходимости качественного вьполнения процесса герметизации, где (фиг. 2) Л - величина осадки, мм; дкр- толщина крышки прибора, мм; поб - высота ободка корпуса, мм;- расстояние от основания кони еской части электрода до плоскости рабо гей кромки, мм; а - угол при вершине конического электрода, град. Значение величины осадки Л левой части неравенства регламентируется требованием к качеству свао;.и техпроцессом герметизации конкретного типа корпуса и обычно составляет (0,3-0,5) д,р .Для обеспечения приложения к электродам сварочного усилия механизмом сжатия грузового или пружинного типа смещение рабочей части электродов до их накатки на кромки крышки с учетом конструктивного исполнения сварочной головки должно превосходить величину осадки на 0,05 - 0,1 мм, Следовательно, нижний предел величины смещения устанавливаем равным 0,2 мм,Верхний предел смещения рабочих кромок электродов определен иэ условия исключения возможности касания электродами прочих токопроводящих элементов корпчса, в частности выводов для плаиарных корпусов типа 4. Замыкание электродов через выводы корпуса при проведении процесса герметизации приводит к преждевременному включению импульсов сварочного тока,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ГГ Для герметизации таких корпусов используют роликовые электроды, рабочаячасть которых выполнена в форме усеченного конуса высотой 2 - 2,5 мм и угломкоиусиости 20 - 25. Смещение рабочих крамак электродов относительно крышки, задаваемое фиксаторам и р.-виае 0.4 мм,обуславливает наличие гараитираваниагазазоаа между выводной рамкой корпуса иэлектродам.Например, при герметизации карггсав42942-3 ЩИО 487,024 ЧТУ примеияатсяэлектроды с углом каиусиасти 25 и высотойконуса 2,5 мм. Если да соприкас-ювеиияэлектродов с крышкой корпуса смещение ихрабочих крамок отиагительио крышки внаправлении припахения усилия сжатия устанавливают равным 0,4 мьл, та при расстоянии от крышки до вывод:., корпуса 42942-3,равным 3,7 - 0,8 мм, зазор между электродам )основанием каиуся, л плоскостью выводов составы 0,03-3.13 мм. А приусяиавке смещения раиного 8,2 мм гараитирава иый зг:.Ор между электродами и выводам увеличится и составит 0,23 - 0,33 мм,Смещение рабач; гх крамак электродов отн"сительно крышки иа величину, находящуюся в пределах 0,2-0,4 мм, неабходимс идостаточна для качествеинаг: проведенияпроцесса герметизации корпусов микросхем.Способ герметизации реализован следу,а дим образом,.На полуавтомате герметизации ОЗКС 700-2 осуществляли герметизацию корпусов 20;,16-13 УФО 487,004 ТУ, у которыхразмер по высоте от нижней плоскости ос: иовэиия до верхней плоскости ободка составляет 2,5 + 0,4 мм,Для этого к каждому из 4 электродержателей с возможностью регулировки относительно них были прикреплены через изолирующие втулки фиксаторы, выполненные в виде копиров, рабочая часть которых повторяла форму рабочих частей конических роликовых электродов. была выполнена с заходными поверхностями и находилась впереди электродов.Путем регулировки положения электрадержателей рабочие кромки роликовых электродов устанавливали в направлении приложения усилия сварки со смещением относительно номинального положения крышки корпуса, равным 0,8 мм, Положение копиров регулировали таким образом, чтобы их рабочие части были смещены относительно соответствующих рабочих частей конических электродов в направлении обратном направлению приложения усилия сварки на величину 0,3 мм,Таким образом, рабочая часть копира в зоне взаимодействия с крышкой корпуса оказалась смещена в направлении приложения усилия сварки относительно крышки с учетом допустимых отклонений высоты карпуся на 0,5 мм при нам лнэль. Ой высоте 6,1 мм при минимальной и н- п,9 па 1 ь ксимальиой высоте основания карпуся, т.е, иезавис:1 ма а" высоты каапуся рябач- эсть капиря в зоне взаимадействь 1 с крьшк:ъ находилась всегдя ниже герметизируе лых крсмак.Корпуса с предварительна сав"ещениай с ободком основания и паихгя, иной точечной контакт:ай сванской крышка; загружались в гнезда предметных сгаликов конвейера полуавтомата ОЗ :,С;яре мешающего герметизируе:ые карпуся агнссигельиа сварочных ральг,Свяоку.-:ра;: вад ли пр.: скорости 10 м;лl,. каждым палупериадам на , яжеиия сети, : ада вая на аал и ко вы е электродыаг 1 ряжение 2,4 В, при этом ямплыту.;я сы:;": на;., така гивиялясь 420 - 450 А, для,льиас;., импульса устаиявливялясь 3,5с;4: -105 сину а. дального няпря,:,ени:.). . сиане : варк составляла 65 Н, :л - :еьиасть за держки устанавливали 20 0с, при э-л, диаметр рабочей части Оаликавага электрода па центру образующей) р;-; ялся 7 м:После взаимодействия крыл:. кс;пуса с захадиай частью капирд электрадеажатель с ааликавьм элекгродом и:р л,щался всл .д зя капиром в направлении а:,ратнам иаправлеииа смещения да т:х пар, пока кспир ие выезжал всей рэбачс, паверхно.Осаулен каз 2018 Тираж 531ВНИИПИ Государственного комитета по изо113035, Москва, Ж, Р Подписноеетениям и открытиям при ГКНТ Сшская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина стью на крышку. При дальнейшем движении конвейера полуавтомата крышка корпуса касалась сварочных электродов и после срабатывания датчика контактирования и отсчета задержки для накатывания электродов на крышку включались импульсы сварочного тока на время сварки.Время сварки корпусов по способу герметизации при условиитребуемого перекрытия герметичных швов по периметру крышки при скоуости сварки 10 мм/с составило 670 10 с и 950 10 с соответственно по короткой и длинной сторонам корпуса, что на 220 10 с (22 импульса сварочного тока частоты сети) меньше времени сварки необходимого для обесдечения герметичности корпусов с учетом допусков при герметизации известными способами каждой из сторон корпуса,Использование способа герметизацииобеспечивает по сравнению с существующимиследуюшие преимущества; устранение перегрева углов крышки герметизируемого корпуса, исключение прожогов и выплесков при накатывании и скатывании сварочных роликов приводит к улучшению качества герметизации, повышает выход годных изделий на операции герметизации;исключение перегрева углов крь 1 ш ки , позволяет увеличить время работы электродов до верезаточки и их общий срок службы,уменьшение времени сварки каждой из сторон корпуса позволяет увелйчить производительность процесса герметизации. Формула изобретения Способ герметизации прямоугольныхкорпусов микросхем односторонней шовной контактной сваркой, при котором уста навливают электроды конической формы сосмещением их кромок относительно крышки корпуса в направлении приложения усилия сжатия, сближают совмещенные крышку и ободок корпуса с электродами, 10 после накатывания электродов на крышкуопределяют наличие контакта между электродами и крышкой и включают импульсы сварочного тока на бремя сварки, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью улучшения 15,качества герметизации путем исключениявлияния отклонений размеров корпуса по высоте перед сварочными роликами по ходу перемещения свариваемых деталей, устанавливают фиксатор, жестко связывают его 20 с узлом крепления электродов, нижнююкромку фиксатора выставляют относительно рабочих кромок электродов со смещением Ь Й в направлении, противоположном направлению приложения уеи лия сжатия, при этом 30 где Л- величина осадки, мм;др - толщина материала, крьшки, мм; поб - высота ободка корпуса, мм;- расстояние от основания коническойчасти электрода до плоскости рабочей кромки, 35 равное половине высоты конуса электрода;а- угол при вершине конического электрода,град