Устройство для контроля прочности микросоединений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСтичеСНИХРЕСПУБЛИК 5 К 13081 Н 011,ОСУДАРСТВЕННЬЙ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ОМИТЕТ СССР ИЙ И .ОПОКРЫТИИ К АВТОРСКОМ Григорьхиев,и А.И.фе ер ика(прот КОНТРОЛЯсодержащее н координат- и стойку с оскопом и лич аю ью расширеАНИЕ ИЗО СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯПРОЧНОСТИ ИИКРОСОЕДИНЕНИЙустановленные на основаниный стол с манипуляторомзакрепленными на ней микризмерительным блоком, о тщ е е с я тем, что, с цел ния функциональных воэможностей и повьндения достоверности контроля, изме- рительный блок выполнен в виде закрепленного на стойке корпуса, в котором размещены электромагнит и подвижный стержень, на одном конце кото" рого закреплен якорь электромагнита, а на другом - измерительный наконечник с пьезодатчиком и предусилителем, причем подвижный. стержень связан с корпусом посредством двух упругих мембран.2. Устройство но п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что измерительный наконечник измерительного блока выполнен в виде упругого стержня кресто. образного сечения и снабжен тензодат- чиками, установленными на упругом. стержне.Изобретение относится кконтролюизделий электрической промышленностив процессе их изготовления и можетбыть использовано для контроля качества микросоединений при изготовлениимикросборок и интегральных схем.Известно устройство для контролякачества микросоединений визуальнымпутем, содержащее предметный стол имикроскоп 1.Недостаток данного устройства -10невозможность выявления скрытых деФектов мийросоединений.Наиболее близкими к предлагаемомуявляется устройство для контроля прочности микросоединений, содержащее 15установленные на основании координатный стол с манипулятором и стойку сзакрепленными на ней микроскопом иизмерительным блоком.Измерительный блок 2 содержит захОват в виде крючка и индикатор усилияразрушения микросоедийения 2.Недостатком этого устройства являются узкие функциональные возможности, так как оно может осуществлятьлишь разрушающий контроль микросоединения, и низкая достоверность контроля, так как Фактически осуществля-.ется проверка прочности на срез только отдельного участка микросоединения и не контролируется величина нормальных сил в месте соединения,Цель изобретения - расширение.Функциональных возможностей и повышение достоверности контроляПоставленная цель достигается тем что вустройстве для контроля прочностимикросоединений, содержащем установленные на основании координатныйстол с манипулятором и стойку с закрепленными на ней микроскопом и изме рительным блоком, измерительный блоквыполнен в виде закрепленного на стойке корпуса, в котором размещен электромагнит и подвижный стержень, наодном конце которого закреплен якорьэлектромагнита, а на другом - измерительный наконечник с пьезодатчиком ипредусилителем, причем подвижный стержень связан с корпусом посредствомдвух упругих мембран,50Измерительный наконечник измерительного блока выполнен в виде упругого стержня крестообразного сеченияи снабжен тензодатчиками, установленными на упругом стержне,На Фиг.1 изображено устройство,общий вид; на Фиг.2 - измерительныйблок разрез; на фиг.3 - измеритель-ный наконечник, разрез; на Фиг. 4 -разрез А-А на фиг.З; на Фиг.5 - блоксхема электрической части устройства;6 Ова Фиг.6 - циклограммы рабочих сигналов устройства,Устройство содержит основание 1 сустановленными на нем стойкой 2, координатным столом 3 и манипулятором 65 4. На стойке 2 закреплены микроскоп 5и измерительный блок 6.с измерительным наконечником 7 для контроля микросоедннений изделий 8, размещаемыхна координатном столе. Измерительныйблок 6 содержит корпус 9, в которомразмещен электромагнит 10, и проходящий сквозь него подвижный стержень11, установленный на корпусе 9 посредством двух упругих мембран 12, Наодном конце подвижного стержня закреплен якорь 13 электромагнита 10, ана другом - корпус 14 с пьезодатчиком 15 и предусилителем 16, а такжеизмерительный наконечник 7. Измерительный наконечник 7 выполнен в видеупругого стержня 17, имеющего крестообразное сечение, что обеспечиваетмаксимальное сопротивление изгибустержня 17 при минимальной площадисечения. На упругом стержне 17 установлены тензодатчики 18Электрическая часть устройствасодержит канал 19 управления электро"магнитом 10, канал 20 измерения сопротивления тензодатчиков 18, канал21 измерения параметров упругоакустических сигналов пьезодатчика 15 иблок 22 управления,Канал 10 управления содержит генератор 23 прямоугольных импульсов,счетчик 24 импульсов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 25 и усилитель 26 постоянного тока (УПТ).Канал 20 измерения сопротивлениятензодатчиков содержит цифровойизмеритель 27 сопротивления, компаратор 28 и блок 29 установки требуемого сопротивления.Канал 21 измерения параметровупругоакустических сигналов содержитпредварительный усилитель 16, блок30 Фильтров, основной усилитель 31и счетчик 32 импульсов.Устройство работает следующимббразом.С помощью блока 29 на входе компаратора 28 устанавливают значениесопротивления, величина которого соответствует требуемому значению уси.лия на измеряемом объекте.По команде фПуск блок 22 управления запускает счетчик 24 импульсов,показания которого периодически всоответствии с импульсами от блока22 управления записываются в ЦАП 25.Постоянное напряжение с выхода ЦАП 25поступает на вход УПТ 26, с выходакоторого поступает на обмотку электромагнита 10. По мере роста напряженияна обмотке электромагнита 10 якорь 13электромагнита 10 притягивается иизмерительный наконечник 7 входит всоприкосновение с исследуемым объектом.Дальнейшее повышение напряженияприводит к увеличению усилия измерительного наконечника 7 на исследуемый объект, при этом величина сопро- ,ствие, снятие усилия с исследуемоготивления тензодатчика 18 (Фиг.З), иэ- объекта. Возникающие в исследуемоммеряемая блоком компаратора 28, иэ- объекте при снятии нагрузки упругоаку 1 меняется.11 ри достижении тенэодатчи- Стические сигналы преобразуются пьеком 18 величины сопротивления, уста- ;зодатчиком 15 в электрические, усилиновленной на блоке 29, на входе 5 ,ваются предварительным усилителем 16компаратора 28 Формируется ко-" после Фильтрации в блоке 30 усиливаманда " Стоп ф, которая ос- ,ются в блоке 31 и поступают на входтанавливает счетчик 24. Таким обра- счетчика 32.зом, на объекте создается требуемоезначение усилия, исключаются погреш Блок 22 управления в момент сняность от нелинейности нагрузочной тия нагрузки открывает вход счетчикахарактеристики электромагнита 10, . 32 и сохраняет его открытым до возв-:разброса упругих свойств мембран 12 рацения измерительного наконечника 7и отпадает необходимость в точном В исходное положение. Таким образом,поддержании величины первоначального 5 регистрация сигналоВ.с пьезодатчиказазора между измерительным наконеч производится только при снятииником 7 и исследуемым объектом. Нос- нагрузки, т.е. по заднему Фронтуле требуемой выдержки блок 22 управ- :нагруэочного механического импульса.ления осуществляет сброс счетчика 24 После записи показаний по командеи через ЦАП 25 снятие напряжения с ффнуск измерительный цикл повтообмотки .электромагнита 10 и, как слеД- рвется,1027851 9 сипце ЬзЦж 5 енця яркого ЧЕСКи ею и 4 Ццхлц Нагрузха- разгрузка."4 Распределение упругаакусвцческах сигнаяо 54 Харакаер сигнап 06 на 5 ытде пьезоаавццкаФиг. Ю Составител Техред И,К Г.Падучитикедактор Л.П рректор С.Шекмар ская 4758/60 ВНИИПИ Г по де 113035, ИоПодписн а илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектна Раз ЕвСя а упругоаТираж осударственно лам изобретен сква, Ж, Р 45о комйиоушска ета СССРрытийнаб., д.