Устройство для микросварки

Соиээ СоветсиихСфцивлистичесиихРеспубиии ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 1,732103(22) Заявлено 31 10.77 (2 ) 2538256/25 - 27с присоелинением заявки Эй -(51) М Кл В 23 К 9/04 В 23 К 3/00 Ъоударотвенный комитет ло делам нзобретеннй н отхрытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОСВАРКИ Изобретение относится к оборудованию для микросварки, в частности к оборудованию полупроводниковых кристаллов и,корпусам приборов и интегральных схем.Известно устройство для присоединения полупроводниковых кристаллов, содержащее сварочную головку с инструментом, привод перемещения сварочной головки, механизм фиксации сварочной головки, позиции присоединения и захвата кристаллов 11.10Недостатком устройства является то, что колебания инструмента возможны только в одну сторону от исходного положения, Это снижает качество присоединения кристалла и ограни; чивает или делает невозможным применение15 устройства для сварки полупроводниковых при боров и ИС с малым боковым зазором меж ду кристаллом и корпусом в направлении вибрации из-за недостаточной амплитуды вибрации.ОИзвестно также устройство для микросвар. ки, содержащее сварочную головку, кулачковый привод перемещения головки с позиции захвата на позицию присоединения и подъема и опускания головки, закрепленный на приводной каретке держатель сварочного инструмента, ось которого перпендикулярна продольной оси держателя, механизм вибрации, выполненный в виде взаимодействующего с держателем эксцентрикового вала, и механизм давления (2,Однако недостаточно качественное присоединение кристалла объясняется тем, что переме. щение инструмента прекращается в различных точках его траектории и кристалл невозможно установить в средней части амплитуды перемещения прн микросварке ввиду различнои величины выбега вала электродвигателя вибратора после его остановки. Нельзя регулировать амплиту ду колебаний инструмента без замены кулачка и изменения величины эксцентриситета эксцент. рика для монтажа различных типов приборов.Целью, изобретения является повышение качества сварки и расширение технологических возможностей устройства.Эта цель достигается тем, что предложен. )тое устройство снабжено механизмом фиксации инструмента сварочной головки в средней части амплитуды вибрации, выполненным в. виде3 732подпружиненного клина, закрепленного на каретке с возможностью перемещения от кулачкапривода перемещения сварочной головки и соп.раженного с выполненным в держателе отвер.ствием. Держатель инструмента установлен на5вертикальной оси каретки и сопряжен с эксцентриком через гибкий элемент, Амплитуда вибра.ции изменяется двумя регулировочными вин.тами, ограничивающими перемещения держателя.На фиг. 1 показано устройство, вид сбо. 1 Оку; на фиг. 2 - вид А фиг. 1; на фиг, 3 -вид Б фиг, 1; на фиг. 4 - разрез В - В фиг.1;на фиг. 5 - разрез Г - Г фиг,2; на фиг, 6 -узел 1 фиг, 1,Устройство содержит сварочную головку 1с инструментом 2, установленным в держателе 3, выполненным в виде двуплечего рычага.. Держатель 3 установлен в подшипниках 4 навертикальной оси 5, закрепленной неподвижнов корпусе б. Корпус б закреплен на каретке 7размещенной и направляющих 8, Направляющие8 закреплены на поршне 9, перемещающемсяв направляющих 10, закрепленных на стойке 11основания 12. На вертикальной каретке 9 закреплен корпус 13 с установленным в нем электродвигателем 14 и эксцентриковым валом 15в подшипнике 16. На нижнем конце эксцентрикового вала 15 закреплено зубчатое колесо 17,входящее в зацепление с трубкой-валом 18 электродвигателя. На одном плече держателя 3 Зоустановлен инструмент 2 и механизм давления20, Иа втором плече держателя 3 закрепленгибкий элемент в виде двух упругих планок 19,взаимодействующих с эксцентриковым валом15 при движении каретки 7 на позицию присое.динения. Для улучшения захода планок 19 наэксцентриковый вал 15 они имеют отогнутыелапки, образующие заходную коническую часть.На этом же плече держателя выполнено отверстие 21, с которым сопряжен клин фиксато Ора 22, закрепленного на пластинчатой пружи.не 23. Пружина 23 закреплена в корпусе 24,служащим поводком для рычага 25, смонтированного на каретке 7, Рычаг 25 установлен вопоре 26 и вторым концом через ролик 27 45взаимодействует с кулачком 28 привода 29. Кулачок 28 предназначен для горизонтального перемещения сварочной головки 1, Вертикальноеперемещение сварочной головки осуществляется от кулачка 30 привода 29, через шток 31,ролик которого входит в зацепление с внутрен.ним профилем кулачка. Перемещение ползуна 9вниз на позицию присоединения ограничиваетсяэксцентриком 32. Шток 31 перемещается внаправляющей втулке 33 и верхней сферической 55частью воздействует на ползун 9 через закреплен.ную на нем планку 34.На верхней части штока 31 закреплен поводок 35, соединенный с рычагом 36 с помощью 103 4серьги 37, Рычаг 36 установлеь 1 на оси 38 ивторым плечом через толкатель 39, перемещаю.щийся в направляющей 40, воздействует на плас.тину 23 фиксатора 21. Направляющая 40 закреплена на ползуне 9. Фиксатор 22 под действиемпластинчатой пружины 23 заходит в отверстие21 держателя 3 и удерживает его в средней час.ти амплитуды вибрации. Винты 41, установлен.ные в корпусе 6, служат для ограйичения пере.мещения держателя 3 и регулирования амплитуды вибрации инструмента 2, На позиции захва.та кристаллов установлен механизм 42 подачикристаллов, а на позиции присоединения - нагреватель 43 с устройством загрузки корпусовприборов 44, На основании 12 устройства закреплены датчики 45 цикла и датчик 46 останова на микросварку, в пазы которых заходитфлажок 47, установленный на валу привода 29,Присоединение кристалла осуществляетсяследующим образом,Кристаллы подаются механизмом подачи 42на позицию захвата, откуда они поочередно приопускании на кристалл сварочной головки 1 синструментом 2 захватываются при помощи вакуума, Затем инструмент 2 с захваченным крис.тяллом 48 поднимается, и сварочная головка 1перемещается на позицию присоединения - упругая планка 19 входит в сопряжение с экс.центриковым валом 15. Происходит опусканиесварочной головки 1, и инструмент 2 вводятнижнюю поверхность кристалла в соприкосновение с корпусом полупроводникового прибора 49, установленного на нагревателе 43. Придальнейшем перемещении сварочной головки1 вниз происходит перемещение держателя 3 от.носительно инструмента 2 и на него передаетсяусилие сжатия от механизма давления 20. Перемещение сварочной головки ограничиваетсяэксцентриковым упором 32, а шток 31 продол.жает перемещаться вниз и через поводок 35,серьгу 37 и рычаг 38 перемещает толкатель 39и выводит фиксатор 22 из отверстия в держателе 3. Между отверстием 21 держателя 3 и фиксатором 22 образуется зазор а".Далее флажок 47 входит в паэ датчика 46,привод останавливается, включается электродвигатель 24 механизма вибрации и реле време.ни на микросварку. При вращении эксцентрикового вала 15 происходит перемещение пленок 19сопряженных с валом 15, и перемещение держателя 3 с инструментом 2 относительно оси 5.Амплитуда перемещения устанавливается регутщровочными винтами 41 в зависимости от монтируемых приборов. Величина эксцентриситетаэксцентрикового вала 15 рассчитана на макси.мальную величину амплитуды вибрации и компенсируется при установке амплитуды вибрациименьшей максимальной за счет прогиба планок 19. После отработки реле отключает электро732103 5двигатель 14 механизма вибрации и включает. ся привод 29, происходит подъем штока 31 и опускание толкателя 39 под действием пластинчатой пружины 23, фиксатор 22 заходит в отверстие держателя 3 и, преодолевая сопротивление планок 19, независимо от положения экс. центрикового вала 15, приводит держатель 3 с инструментом 2 в исходное среднее положение амплитуды вибрации. Усилие пружины 23 значительно больше усилия упругих планок 19. 10При дальнейшем вращении кулачкового привода 22 происходит снятие рабочего давления с инструмента 2, подъем сварочной головки 1 и возврат ее в исходное положение, Планки 19 выходят из сопряжения с эксцентрико вым валом 15, При заходе флажка 47 в паз датчика 45 привод останавливается, цикл присоединения кристалла закончен.Благодаря такой конструкции устройства обеспечивается вибрация кристалла в обе сторо ны от исходного положения и после окончания вибрации монтируемой кристалл всегда занимает одно и то же положение в средней части амплитуды вибрации, что поглощает качество монтажа. 25 Автоматическая компенсация эксцентриситета эксцентрикового вала планками 19 позволяет производить монтаж различных, типов нолупроводниковых приборов при выбранных опти. Зо мальных значениях амплитуды и времени вибрации, что расширяет производственные возможности устройства,6Формула изобрения Устроиство.длк микросварки, содержащее сварочную головку, кулачковый привод переме. щения головки с позиции захвата на позицию присоединения и подъема и опускания голов. ки, закрепленной на приводной каретке держатель сварочного инструмента, ось которого перпендикулярна продольной оси держателя, меха. низм вибрации, выполненный в виде взаимодействующего с,держателем эксцентрикового вала, и механизм давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварки и расширения технологическихвозможностей, устройство снабжено механизмом фиксащв сварочного инструмента в средней части амплитуды вибрации, выполненным в виде закреплен. ной на каретке приводной пластинчатой дружины с фиксатором, держатель снабжен двумя упругими планками и выполнен в виде двуплече. го рычага, ось вращения которого параллельна оси инструмента, на одном плече держателя закреплен сварочный инструмент, а на другом выполнено отверстие для входа фиксатора и смонтированы упомянутые планки с возможного периодического взаимодействия с эксцентрико. вым валом.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Я 410493, кл. Н 01 1. 21/00, 1971.2. Патент США У 3451607, кл, 228 - 1, 1966 (прототип).