Устройство для микросварки

,СоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 872120(23) П риоритет по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОСВАРКИ 2Известно также устройство для термокомпрессионной сварки, содержащее качающийся на опоре держатель сварочной головки с инструментом, рычаг импульсного нагружения, взаимодействующий с держателем сварочной головки, привод импульсного нагружения, рабочий стол для размещения свариваемых элементов под углом к торцу сварочного инструмента 2Изобретение относится к сварочномуоборудованию,в частности к оборудованиюдля производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Изобретение может быть использовано длятермокомпрессионной сварки металлических выводов к контактным площадкамполупроводниковых кристаллов, к внешним выводам корпуса,Известно сварочное устройство, которое содержит сварочную головку с инструментом, закрепленную на рычаге свозможностью качания в опорномузле,расположенном в плоскости сварочногосоединения (1 1.15 Однако расположение опорного узласоздает в процессе сварки нагружение,направленное по нормали к свариваемымповерхностям, что не обеспечивает ус 20ловий для возникновения сдвигаощих(касательных) напряжений, необходимыхдля начала пластической деформации длямногих материалов. Наклонный рабочий стол создает трудности для точного совмещения соединяемых элементов и рабочего инструмента, что исключает применение данного устройства в промышленном оборудовании. Ограничено быстродействие импульсного нагружения, так как деформирующее давление прикладывается к держателю сварочной головки с инструментом через амортизатор, который демпфирует дина мические силы и образование сварочного соединения происходит в результате статического нагружения пружины рычага, 872120 451015 ва,Конструкция устройства не позволяетполучать сварочный режим, в которомсначала на свариваемые материалы нужно воздействовать только нормальнойнагрузкой с последующим действием тангенциальных сил,Наиболее близким по своей технической сущности к описываемому устройству является устройство для микросварки,содержащее установленную с возможностъю качания на основании приводную сварочную головку, держатель сварочногоинструмента, закрепленный на сварочнойголовке, механизм нагружения, установленный на сварочной головке с возможностью воздействия на держатель сварочного инструмента, и рабочий стопнагреватель для размещения свариваемых деталей 3,Однако при изменении угла наклонаинструмента изменяется характер сдиговых деформаций, что снижает качествосварного соединения. Ограничение угланаклона держателя инструмента (не более 10-15 ) значительно сокращаеттехнологические возможности устройства, так как ограничивается вепичинасдвиговых деформаций при сварке. Нагружение на сварочный инструмент осуществляется статически за счет веса самогодержателя инструмента, т, е. отсутствует возможность интенсификации процесса сварки импульсным нагружением,Бель изобретения - повьпиение качества сварки.Поставленная цепь достигается тем,что устройство снабжено смонтированными под углом 30-60 к поверхностистола-нагревателя двумя подпружиненными к сварочной головке параллельными звеньями, одни концы которых шарнирно установлены на сварочной-головке, а другие концы шарнирно закрепленына держателе сварочного инструмента,На чертеже приведена схема устройстУстройство содержит основание 1 с закрепленными на нем двумя микроманипупяторами 2 и 3 и опорой 4, На микроманипуляторе 2 закреплен стол-нагреватепь 5, на котором установлены свариваемые детали (полупроводниковые приборы и интегральные схемы). На микроманипуляторе 3 установлен механизм 6 подачи проволоки,Сварочная головка 7 закреплена с возможностью качания в опоре 4 и включает в себя корпус 8, на котором закреп 20 25 Зо 35 40 4550 55 лены установленные с возможностью качания в опорах 11 и 12 параллельныезвенья 9 и 10, другие концы звеньев9 и 10 шарнирно закреплены на держателе 13 сварочного инструмента 14,причем звенья 9 и 10 постоянно поджаты к жесткому упору 15 пружиной 16,Механизм нагружения 17 с регулируемым бойком 18 установлен с возможностью качания в опоре 19, причем регулировка вепичены нагружения производится винтом 20 и пружиной 21, фиксатор 22 с пружиной возврата 23, установлен с возможностью качания в опоре 24.Электромагнит 25 служит для возврата в ис 1 ходное положение механизма нагружения 17,а электромагнит 26 для расфиксации механизма 17 для передачи нагружения черездержатель 13 на свариваемые детали.В опоре 4 закреплен с возможностью качания кронштейн 27, осуществляющий силовое замыкание (статическое нагружение свариваемых деталей) через пружину28, регулируемую винтом 29, и контактную группу 30 и 31 с корпусом 8 сварочной головки 7. Для уравновешиваниясварочной головки 7 к корпусу 8 закреплен груз 32, Управление сварочнойголовкой 7 осуществляется кулачком 33,взаимодействующим с кронштейном 27,и рукояткой 34,Устройство работает следующим образом.Полупроводниковый прибор (интеграпьная схема) закрепляется на столе-нагревателе 5 и с помощью микроманипупятора2 подводится под сварочный инструмент14, Туда же с помощью микроманипулятора 3 подводится отрезок проволоки(алюминий, золото) от механизма подачи проволоки 6. В это время сварочнаяголовка 7 находится в исходном положении, т, е, сварочный инструмент 14расположен над местом сварки, а механизм нагружения 17 зафиксирован фиксатором 22 во взведенном состояниитаким образом, что боек 18 образуетзазор держателем 13. При повороте кулачка 33 по часовой стрелке посредствомрукоятки 34, поворачивается по часовойстрелке и кронштейн 27, а, следовательно, и головка сварочная 7, замкнутаяс кронштейном 27 пружиной 28 и контактной группой 30 и 3 1, Головка сварочная 7 с инструментом 14 опускаегся до соприкосновения со свариваемымидеталями и останавливается, а кронштейн27 продолжает поворачиваться для создания через пружину28 статического72120 30 5 8нагружения в месте сварки и размыкания контактной группы 30 и 31. Размыкание контактной группы 30 и 31 даетсигнал на срабатывание электромагнита26, в результате чего фиксатор 22 поворачивается в опоре 24, расфиксируямеханизм нагружения 17, который в своюочередь, поворачаваясь в опоре 19 поддействием пружины 21, бойком 18 ударяет по держателю 13,В результате деформации проволокисварочный инструмент 14 перемешаетсяпо деформированной поверхности такимобразом, что создается дополнительнаяГсдвиговая деформация проволоки по контактной площадке прибора, значительноувеличивая, тем самым, качество сварного соединения, По истечении времени присоединения подается команда насрабатывание электромагнита 26, который взводит механизм нагружения 17в исходное положение, после чего пружина 16 возвращает звенья 9 и 19 кжесткому упору 15, инструмент 14 приподнимается над сварочным соединением,При повороте кулачка 33 против часовой стрелки, сварочная головка 7 возвращается в исходное положение. Дляобразования проволочной перемычки илиновой сварки цикл повторяется,Применение описываемого устройства в микросварочном производстве обеспечивает по сравнению с существующими конструкциями повышение качествасварки и расширение сочетаний свариваемых материалов за счет закрепленияпараллельных звеньев под углом к горизонтальной плоскости, что создает условия для возникновения сдвигающих(касательных) напряжений, необходимыхдля начала пластической деформациискольжения и образования надежногосоединения для многих материалов. формула изобретения 1 о Устройство для микросварки, содержащее установленную с возможностьюкачания на основании приводную сварочную головку, держатель сварочного инструмента, закрепленный на сварочной головке, механизм нагружения, установленный на сварочной головке с воэможностью .воздействия на держатель сварочногоинструмента, и рабочий стол-нагревательдля размещения свариваемых деталей,о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, сцелью повышения качества сварки, оноснабжено смонтированными под угломО30-60 к поверхности стола-нагревателя двумя подпружиненными к сварочнойголовке параллельными звеньями, одниконцы которых шарнирно установленына сварочной головке, а другие концышарнирно закреплены на держателе сварочного инструмента,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3664567,кл, 228-3, 27,06,69,2, Авторское свидетельство СССРМ 499072, кл. В 23 К 19/00, 26.04.73.3, Авторское свидетельство СССР.Ы 504617, кл, В 23 К 19/00, 29.04.74.авнтель Н. Тютченковаед Г.М аточка Шарош Т. Парфено е 891/19 Тираж 1151 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд, илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Корректо Подписно