Электрод для микросварки

Союз Сеаетскид Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ИТЕЛЬСТВУ пц 893460(61) Дополнительное к авт, сеид-ву(22) Заявлено 3005.80 (21) 2932052/25-27 с присоединением заявки Йо Р, К.з В 23 К 11/24 В 23 К 20/00 Государственный оиитет СССР по делан изобретений н открытий(54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ МИКРОСВАРКИ Изобретение относится к импульсной сварке и может быть использовано в электронной промышленности для сборки полупроводниковых приборов, пленочных и гибридных схем, печатныхплат и дрИзвестны электроды для микросварки, содержащие корпус, два наконечника для подвода тока к свариваемым материалам, соединенных через изоляционную прокладку 11) и (2.Однако .микросварка известными электродами не позволяет производить соединения проводниками, покрытыми эмалевой, стеклянной или другого ти з па изоляцией, усложнен процесс предохранения соединяемых материалов от термического удара (требуется ступенчатый импульсный нагрев в диапазоне от 0 до 420 С 7; ннзкая стойкость 20 электродов из-за окисления и коррозии.Известен злектро 4 для микросвар-. ки, содержащий корпус, нагревательный элемент, два рабочих накоНечника с изолирукщими прокладками между ними 13).Недостатком известного устройства является низкая стойкость электродов, а также ограничение технологических 30 возможностей вследствие обеспечения сварки материалов только с хорошей электропроводностью, например, проволока - проволока, проволока - токо- проводящий корпус нли токопроводящая подложка и исключено присоединение выводов на полупроводниковый кристалл интегральной схемы (ИС).Цель изобретения - повышение стойкости электродов и улучшение качества сварки. Поставленная цель достигаетсятем, что в электроде для микросварки содержащем корпус, нагревательный элемент, два рабочих наконечника с изолирующими прокладками между ними, нагревательный элемент выполнен .в виде токопроводящей прокладки, расположенной между изолирующйми прокладками рабочим наконечников, толщина которой не"превышает 0,3 ширины рабоче" го торца электрода.На фиг.1 - представлен электрод, продольный разрез, на фиг.2 - разрез А-А на фиг1, на фиг 3 -, сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 - температурные зависимости в процессе сварки, где а- температурная зависимость предвари 893460тельного подогрева, б - температурная зависимость импульсного нагрева.Электрод состоит из корпуса 1, выполненного в виде днух изолированных токоподнодящих шин 2 и 3, двух наконечников 4 и 5, соединенных диэлектрическим кольцом б через изоляционную прокладку 7, на нижнюю часть которой нанесен слой нагревательной пленки 8, а на верхнюю нанесены две токоподнодящие контактные дорожки 9 и 10, касающиеся нагревательной пленки 8 для обеспечения электрического контакта.Нагревательная пленка 8 и часть контактных дсрожек, которые находятся под наконечником 5, защищены слоем 5 диэлектрика 11, Шины 2 и 3 корпуса 1 соединены с импульсным блоком 12, а контактные дорожки 9 и 10 - с источ" яиком 13 тока.Электрод н процессе производства 26 сварного соединения изолированной:.эмалью проволоки работает следующим- образом.В исходном состоянии, когда электрод не касается изолированной прово- д доки 14, с источника 13 тока на иаг ренательную пленку 8 через контактные дорожки 9 и 10 поступает ток и нагре вает торец электрода до температуры (зависимость а) ныгорания эмалевой изоляции 200-300 С. Нри сжатии нагре тыми наконечниками 4 и 5 эмаль на поверхности привариваемой проволоки 14 выгорает, а ьйзжду проволокой 14 и наконечниками 4 и 5 образуется электрический контакт, через который .пропускается импульс сварочного тока с блока 12. При прохождении тока через наконечники 4 и 5 и проводник 14 в нем будет интенсивно нарастать температура нагрева (Фиг.2, температур О ная зависимость б). При достижении сварочной температуры нагрева проволока 14 деФормируется, образуя Физический контакт с подложкой 15 с последующим образованием сварного соеди нения. Нагревательйая вщнка 8, изоляционная прокладка 7 и диэлектричес" кий слой 11 составляет толщину не более 0,3 ширины рабочего торца электро"да. Этой толщиной определяется зазор между наконечниками 4 и 5, Экспериментально установлено, что такое соотношение размеров рабочего торца электрода и зазора между наконечникамидает возможность концентрировать нагрев пленки 8 и импульсный нагрев вцентре зоны сварки. Зазор между наконечниками более 0,3 ширины рабочего торца электрода приводит к подгоранию его рабочего торца, а присварке проводников малых диаметровк их сгоранию или выплескам материала проводника, Электродом можно производить сварку как к металлизированным подложкам, так н к пленкам, напыленным на поверхности кремнненых ИСКроме того, при сварке проводников без изоляции предварительный навбрен рабочего торца электрода на40-80 меньше сварочной температуры,которая образуется импульсным нагреном от блока 12, исключает термический удар на свариваемые материалы,а исключение контакта нагревательнойпленки 8 с внешней средой повышаетсрок службы электрода. Использованиеэлектрода для микросварки позволит .расширить номенклатуру свариваемыхматериалов и повысить выход годныхгибридных ИС и многокристальных больших интегральных схем,Формула изобретенияЭлектрод для микросварки, преимущественно проволочных выводов, содержащий корпус, нагревательный элемент,дна рабочих наконечника с изолирующими прокладками между ними, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения стойкости электрода иулучшения качества сварки, нагренательный элемент выполнен в виде токопронодящей прокладки,.расположенной между изолирующими прокладкамирабочих наконечников, толщина которойие превышает 0,3 ширины рабочеготорца электрода.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе.1Колешко В.М. Ультразвуковаямикросварка, Минск, "Наука и техника",1977, с.58.2. Красулин Ю,Л., Назаров Г.В.,Микросварка давлением. М., фМеталлургия", 1976, с.107, 118.3. Кривошей А.В., Бельцев А.Н.Пайка н сварка в производстне радио-,электронной аппаратуры. М., "Энергия",1971, с.211.893460 ТС Составитель В.Катинедактор. А.Власенко Техред А. Бабинец Корректо Заказ 113 филиал ППП фПатентф, г.Ужгород, ул тна/16 Тираж 1151: ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений .и откры 113035, Иосква, 3-35, Раушская Подписнота СССРтий наб., д.4