Установка для ультразвуковой микросварки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ С(56) Авторское свидетельство СССРУ 854649, кл.В 23 К 20/10, 1975,Авторское свидетельство СССРУ 1079386, кл. В 23 К 20/10, 1983.1,54 57) УСТАНОВКА ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИИКРОСВАРКИ, содержащая корпус,сварочную головку с ультразвуковымпреобразователем и Г-.образным рычагом, механизм вертикальных перемещений сварочной головки, кинематически связанный с одним из плеч Г-образного рычага, ультразвуковой генератор, соединенный с ультразвуковымпреобразователем, блок контроля деформации, выходом соединенный с вторым входом ультразвукового генератора, а входом - с его выходом, датчик линейных перемещений сварочнойголовки, состоящей из постоянногомагнита и элемента Холла, подключенного к второму входу блока контроля деформации, и механизм коррекции положения элемента Холла относительнопостоянного магнита, выполненный ввиде подвижного штока с электромагнитным фиксатором, закрепленного накорпусе, на верхнем конце которогоустановлен элемент Холла, а нижнийкинематически связан с механизмомвертикальных перемещений сварочнойголовки, причем постоянный магнитдатчика линейных перемещений сварочной головки закреплен на втором плече Г-образного рычага, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности установки и улучшения качества сварки, она содержитблок коррекции положения элементаХолла относительно постоянного магнита, входом подключенного к,элементуХолла,а выходом - к электромагнитномуфиксатору штока механизма коррекцииположения элемента Холла относительно постоянного магнита, при этомвторой выход блока коррекции элемента Холла относительно постоянногомагнита подключен к первому входуультразвукового генератора, а второй в .к выходу контроля деформации.5055 Изобретение относится к ультразвуковой микросварке и может быть использовано в оборудовании для сборки полупроводниковых приборов и интегральных схем. Цель изобретения - повышение надежности установки для ультразвуковой микросварки и улучшение качества сварки.Цель достигается за счет проведения дополнительной к 4 ррекции элемента Холла, являющегосядатчиком деформации относительно постоянного магнита и повышения-точности контроля деформации проводника в процессе сварки.На фиг, 1 показана установка, общий вид; на фиг. 2 - структурная схема блока коррекции положения элемента Холла относительно постоянного магнита; на фиг. 3 - характеристика датчика деформации, выполненного на элементе Холла.Установка для ультразвуковой сварки состоит из корпуса 1, сварочной головки 2 с ультразвуковым преобразователем 3 и Г-образным рычагом 4, механизма 5 вертикальных перемешений сварочной головки 2, кинематически связанного с одним из плеч Г-образного рычага 4, ультразвукового генератора 6, соединенного с ультразвуковым преобразователем 3, блока 7 контроля деформации, выходом соединенного с вторым входом ультразвукового генератора 6, а входом - с выходом . ультразвукового генератора 6, датчика линейных перемещений сварочной головки, состоящего из постоянного магнита 8 и элемента Холла 9, подключенного к второму входу блока 7 контроля деформации и механизма коррекции положения элемента Холла 9 относительно постоянного магнита 8,. выполненного в виде подвижно" го штока 10 с электромагнитным фиксатором 11, закрепленного на корпусе 1, верхний конец которого несет элемент Холла 9, а нижний кинематически связан с механизмом 5 вертикальных перемещений сварочной головки через рычаг 12, причем постоянный магнит 8 закреплен на втором плече Г-образного рычага 4, блока 13 коррекции положения элемента Холла относительно постоянного магнита 8, входом подключен 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 ного к элементу Холла 9, а выходомк электромагнитному фиксатору 11штока механизма коррекции положения элемента Холла относительнопостоянного магнита 10, при этомвторой выход блока 13 коррекции эле"мента Холла относительно постоянного магнита подключен к третьемувходу ультразвукового генератора 6,а второй вход - к выходу блока 7контроля деформации и первому входу ультразвукового генератора 6,в свою очередь блок 13 коррекцииэлемента Холла относительно постоянного магнита состоит из делителя 14 напряжения с опорным напряжением на входе 11, линии 15 задержки и последовательно соединенныхусилителя 16, компаратора 17, формирователя 18, триггера 19 и эмиттерного повторителя 20, причем выход делителя 14 напряжения соединен с вторым входом компаратора 17,а вход линии 15 задержки - с вторым выходом, формирователя 18.Установка для микросварки работает следующим образом,После совмещения привариваемогопроводника с контактной площадкойинтегральной схемы происходит опускание сварочной головки 2 с помощьюкулачка с переменным профилем намеханизме 5 вертикальных перемещений сварочной головки и Г-образного рычага 4.Одновременно происходит перемещение штока 1 О с элементом Холла 9 ипостоянного магнита 8, закрепленного на сварочной головке 2 вверх докасания сварочного инструмента сосвариваемыми деталями, после чегомагнит 8 фиксируется, а шток 10 сэлементом Холла 9 продолжает перемещаться, при этом нарушается механический контакт между рычагом 12 иштоком 10. В момент, когда элемент Холла 9 нахоцится в зоне, оптимальной для контроля деформации относительно постоянного магнита 8, т,е, в зоне с линейной характеристикой перемещение - электрический сигнал, блок коррекции положения элемента Холла относительно постоянного магнита 13 формирует сигнал на включение электромагнитного фиксатора 11 и шток 10 фиксируется в оптимальной зоне контроля деформации, В то же время блок1212740 41 ов компаратора 17, на второй вход которого приходит сигнал с делителя 14 напряжения. В момент, когда сигналы на обоих входах компаратора 17 сравниваются, т.е. элемент Холла 9 находится относительно постоянного магнита 8 в зоне оптимальной для контроля деформации, компаратор 17 отрабатывает сигнал на форми 10 рователь 18, который через линию 15задержки формирует сигнал на запуск ультразвукового генератора 6 и сигнал, переводящий триггер 19 в противоположное состояние, и через эмиттерный повторитель 20 включает электромагнитный фиксатор 11, После окончания процесса сварки сигналом с блока 7 контроля деформации триггер 19 возвращается в исходное состояние и отключает электромагнитный фиксатор 11. коррекции положения элемента Холлаотносительно постоянного магнита 13отрабатывает сигнал на включениеультразвукового генератора 6 с задержкой 1 - 1 О мс, последний переводитв рабочее состояние блок контроля 7деформации и подает сварочный импульс на ультразвуковой преобразователь 3. Свариваемые элементы де-.формируются, при этом постоянныймагнит 9 перемещается относительноэлемента Холла 8 и в момент достижения деформацией проводника оптимального значения 35-457 блок 7контроля деформации отрабатываетсигнал на отключение ультразвукового генератора 6 и блока коррекцииположения элемента Холла относительно постоянного магнита 13,электромагнитный фиксатор 1.1 выключается, сварочная головка 2 уходитвверх и процесс сварки прекращается. Блок 7 контроля деформации 7в процессе сварки фиксирует разностьмежду сигналом в момент запуска ультразвукового генератора 6 и в моментдостижения деформацией оптимальногОзначения,При этом блок коррекции положения элемента Холла относительно пос-"тоянного магнита 13 осуществляетследующее функции.В процессе опускания сварочнойголовки 2 сигнал с элемента Холла 9поступает на усилитель 16, усиленный сигнал проходит на один из вхоТаким образом, независимо от люфтов в механических узлах установки д 5 (износа, дребезга в контактных парах)блок коррекции элемента Холла относительно постоянного магнита в сочетании с механизмом коррекции положения элемента Холла относительнопостоянного магнита подцерживаетпостоянно элемент Холла в зоне оп 1тимальной для контроля деформациипроводника, что приводит к повьппениюкачества сварных соединений за счет 35повышения точности контроля деформации и надежности работы установки.1212740 г.5 В. Катинель оставитель ехред М. Ге ктор Н,П яско рек ва Заказ 70 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проект,4 Тираж 100 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 3035, Москва, Ж, РаПодписноомитета СССРоткрытийкая наб д.4/5