Устройство для герметизации прямоугольных корпусов полупроводниковых приборов

ЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСКИ 368 ЕСПУБЛИК 23 К 11/06 // 101;4 ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР ЕТЕНИ ИЕИ И 7 МЙЯ д(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИПРЯМОУГОЛЬНЫХ КОРПУСОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ(57) Использование; для герметизации корпусов.полупроводниковых приборов контактной шовной сваркой, напримерметаллостеклянных и металлокерамическихкорпусов микросхем. Сущность изобретения: устройство содержит основание, стоИзобретение относится к герметизации корпусов полупроводниковых приборов контактной шовной сваркой, например металлостеклянных и металлокерамических корпусов микросхем, герметизируемых при помощи прямоугольных крышек, .Известны устройства для герметизации корпусов микросхем, содержащие основания со смонтированными на нем двумя головками сварочных роликов, поворотным столиком с ложементом для корпуса с крышкой, механизмом перемещения столика, устройством поворота столика на 90 и раздвижения сварочных роликов и приводом,К недостаткам этих устройств следует отнести их сложность и невысокую производительность, обусловленные кинематической схемой, при которой выполняются поворот столика на 90 и раздвижение свалик с ложементом для корпуса полупроводникового прибора, две головки. сварочных роликов, установленные на каретках, механизм перемещения головок с приводом. Механизм перемещения головок выполнен в виде несущего кронштейна и снабжен четырьмя направляющими, установленными на кронштейне и образующими прямоуголь- ный контур, и двумя дополнительными каретками с головками сварочных роликов. Замкнутая гибкая тяга кинематически связывает привод со всеми четырьмя каретками, установленными на направляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Каретки могут быть равномерно расположены по периметру прямоугольного контура, образованного вторыми направляющими, 1 з.п. ф-лы, 2 ил. рочных роликов в промежутке между последовательной сваркой взаимно перпендикулярных сторон корпуса,ОИзвестно устройство, реализующее известный способ сварки, содержащее пово- Ы ротный стол, две соосно расположенные О головки сварочных роликов, механизм воз- СС вратно-поступательного перемещения электродержателей, приводы перемещения электродержателей и вращения стола, блоки управления приводами перемещения электродержателей и скорости вращениястола.Кинематическая схема устройства позволяет повысить производительность процесса герметизации за счет непрерывной сварки взаимно перпендикулярных сторон корпуса при вращении стола с корпусом относительно сварочных роликов,, Повышение производительности при обеспечении эаданкых параметров процесса герметизации (скорости сварки, ширине 40 50 55 К недостаткам известного устройства следует отнести его сложность и значительную стоимость из-за применения прецизионных механизмов, управление которыми в процессе сварки осуществляют от микропроцессоров, Кроме того, недостатком устройства, снижающим качество герметизации, является невозможность обеспечения постоянства по периметру корпуса поверхности контакта сварочный ролик- крышка корпуса при изменении положения оси роликов относительно свариваемых кромок,Наиболее близким к предлагаемому является устройство роликовой сварки, содержащее основание со столиком для установки и фиксации корпуса с крышкой, соосно расположенные головки сварочных роликов, механизм перемещения головок сварочных роликов вдоль боковых кромок корпуса, устройство поворота столика и раздвижения сварочных роликов, и привод.Данная конструкция осуществляет герметизацию прямоугольных корпусов микросхем взаимно перпендикулярными швами ири последовательном прокатывании роликов вдоль боковых взаимно перпендикулярных свариваемых кромок и позволяет обеспечить стабильность качества сварного шва по периметру корпуса.Однако, к недостаткам известного устройства следует отнести его сложность и ограниченную кинематическую производительность из-за необходимости примене- ния в конструктивной схеме прецизионных устройств поворота столика и раздвижения сварочных роликов. и коэффициенте перекрытия сварного шва) может быть достигнуто за счет изменения кон:трукции устройствам таким образом, чтобы его кинематическая производительность определялась временем, кеобходимйм для выполнения только основной операции - прокатывания сварочных роликов вдоль боковых кромок корпуса.Цель изобретения - упрощение кокструкции и повышение производительности устройства герметизации за счет исключения устройств поворота столика и раздвижения сварочных роликов между сваркой взаимно перпендикулярных сторон корпуса; Поставленная цель достигается тем, что в устройстве герметизации прямоугольных коргусов полупроводниковых приборов шовкой контактной сваркой, содержащем основание, столик с ложементом для корпу 5 10 15 20 25 30 35 са и/и прибора, две головки сварочных роликов, установленные на каретках, механизм перемещения головок с приводом, механизм перемещения головок выполнен в виде несущего кронштейна и снабжен четырьмя направляющими, установленными на кронштейне и образующими прямоугольный контур вокруг и в плоскости ложемента, двумя дополнительными каретками с головками сварочных роликов, замкнутой гибкой тягой, кинематически связывающей привод со всеми четырьмя каретками, установленными на направляющих с воэ-. можностью возвратно-поступательного перемещения.Кроме того, с целью расширения технологических возможностей устройства каретки равномерно расположены по периметру прямоугольного контура, образованного. четырьмя направляющими.Сущность изобретения состоит в том, что благодаря наличию в устройстве кинематически связанных между собой и приводом посредством замкнутой гибкой тяги четырех кареток, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения на четырех, образующих прямоугольный контур вокруг и в плоскости ложемента, направляющих, при перемещении одной из кареток все четыре каретки с установленнымй на них головками сварочных роликов, перемещаются по прямоугольному контуру в одном направлении,При этом каждый из сварочных роликов прокатывается по одной иэ сторон крышки герметизируемого корпуса. Таким образом, герметизация прямоугольного корпуса и/и прибора может быть осуществлена без выполнения между сваркой взаимного перпендикулярных сторон вспомогательных операций повооота корпуса и раздвижения роликов. Это позволяет значительно упро- стить устройство герметизации за счет исключения устройств поворота и раздвижения и выполнять сварку взаимно перпендикулярных сторон прямоугольного корпуса как последовательно, так и одновременно, что сокращает время цикла герметизации до времени, необходимого только для сварки сторон крышки корпуса.Кроме того, с целью расширения технологических возможностей устройства, каретки равномерно расположены по периметру прямоугольного контура, образованного четырьмя направляющими. Такое расположение кареток обеспечивает при их переме.цении пересечение осей четырех сварочных роллков в одной точке, расположенной на осперпендикулярной плоскости ложемента столика и проходя30 35 40 50 щей через его центр. Этим достигается воэможность, при выполнении герметизации корпусов с малыми размерами крышек (например корпусов типа 2,4 по ГОСТ 17467-79 с размерами крышки в плане менее 10 х 10 мм), осуществлять прокатывание по свариваемым кромкам четырех роликов без соприкосновения их друг с другом.На фиг.1 представлена общая схема устройства; на фиг.2 - вид А на фиг,1.Устройство состоит иэ основания 1, на котором смонтированы столик 2 с ложемен. том для корпуса ии прибора 3 с крышкой 4, несущий кронштейн 5 с установленными . на нем и образующими прямоугольный контур вокруг ложемента четырьмя направляющими 6. На направляющих 6 установлены четыре каретки 7 с головками сварочных роликов 8. На кронштейне 5 смонтирована также гибкая тяга 9, замкнутая через ролики 10 и прикрепленная к каждой из кареток 7. Одна из кареток находится в зацеплении через поводок 11 с ходовой гайкой 12 привода 13.Устройство работает следующим образом,Перед герметизацией корпуса и/и прибора головки сварочных роликов настраиваются на соответствующий размер крышки корпуса таким образом, чтобы рабочая часть каждого из роликовых электродов располагалась по оси соответствующей свариваемой кромки, Исходное положение кареток 7 на направляющих 6 устанавливается в зависимости от применяемой схемы токоподвода и конструктивных размеровкорпусов, Требуемое взаиморасположениекареток достигается за с:ет их крепленияотносительно замкнутой гибкой тяги 9. Для обеспечения одновременного захода (схода) роликов на параллельные саариваемые кромки корпуса при односторонней схеме подвода тока каретки 7, перемещающиеся вдоль параллельных направляющих 6, располагаются в исходном положении так, чтобы при их перемещении пересечение осей сварочных роликов происходило по центру крышки корпуса 3. При герметизации корпусов с малыми размерами крышки, например, корпусов микросхем типа 2,4, для исключения взаимного касания сварочньх роликов в процессе сварки, каретки 7 в исходном положении располагаются равномерно по периметру прямоугольного контура, образованного четырьмя направляющими 6, как показано нафиг.1.После укладки в ложемент столика 2корпуса 3 с крышкой 4 включают привод 13,осуществляющий через гайку 12 и поводок 5 10 15 20 25 11 перемещение одной из кареок 7. При этом остальные каретки приводятся в движение через замкнутую гибкую тягу 9. Все четыре сварочных ролика, закрепленные на каретках, перемещаются вдоль свариваемых кромок по контуру крышки корпуса в одном направлении с определенной скоростью,Во время прокатывания сварочных роликов 8, каждый из которых прокатывается по одной иэ сторон крышки 4 корпуса 3, пропускают сварочный ток и осуществляют герметизацию корпуса, Привод 13 отключают Восле завершения сварки и переме- щения кареток 7 в крайнее положение. Загерметизированный корпус 3 извлекают из ложемента столика 2. Каретки 7 с роликами 8 перемещают в исходное положение И, после загрузки в столик следующего корпуса процесс герметизации повторяют.Кроме описанного алгоритма работы при необходимости устройство позволяет обеспечить выполнение герметизации; сварка первой пары противоположных сторон корпуса осуществляется при перемеще. нии сварочных роликов из исходного положения в крайнее; сварка второй пары сторон - при перемещении роликов из крайнего положения в исходное; сварка 4 сторон корпуса осуществляется одновременно при перемещении сварочных роликов либо из исходного положения в крайнее, либо из крайнего в исходное.Предлагаемое устройство прошло экспериментальную проверку на корпусах типа 201.16-17. Время герметизации корпуса ири одновременной сварке четырех сторон корпуса составило 2 с, т.е. уменьшилось, как минимум, в 1,5 раза по сравнению с известными устройствами.Использование предлагаемого устройства позволяет обеспечить по сравнению с существующими следующие преимущества: существенно упростить конструкцию и повысить надежность устройства за счет исключения устройств поворота корпуса и раздвижения сварочных. роликов; повысить производительность герметизации корпусов пlп приборов в 1,5 - 2 раза; улучшить качество герметизации эа счет неизменного положения корпуса и/и прибора отослтельно рабочих кромок сварочных роликов,Формула изобретения 1. Устройство для герметизации прямоугольнь;х корпусов полупроводниковых приборов, шовной контактной сваркой, содержащее основание, столик с ложементои для корпуса полупроводникового прибора,две головки сварочных роликов, установленные на каретках, механизм перемещения головок с приводом, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения производительности. механизм перемещения головок выполнен в виде несущего кронштейна и снабжен четырьмя направляющими, установленными на кронштейне и образующими прямоугольный контур вокруг и в плоскости ложемента, двумя дополнительными каретками с головками сварочных роликов, замкнутой гибкой тягой; кинематически связывающей привод со всеми четырьмя каретками, установленными на направляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения, .52. Устройство по п.1, отл ич а ю.щеес я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, каретки равномерно расположены по периметру прямоугольного 10 контура, образованного четырьмя направ-.ляющими,1754368 Составитель В.ПетровТехред М.Моргентэл Корректор Т,Пали олин едакто ТСС агарина, 1 зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго аказ 2349 ВНИИП Тираж сударственного комитета по 113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГРаушская наб., 4 Л