Устройство для сварки микропроволоки

 

Изобретение относится к микросварке и может быть использовано для производства изделий электронной техники. Цель изобретения - повышение качества сварки, расширение технологических возможностей и повышение надежности устройства. Устройство содержит разрядник и диэлектрический инструмент с центральным капилляром. Разрядник выполнен в виде токопроводящей пленки, нанесенной на часть боковой поверхности инструмента, а его рабочая часть расположена на сужающейся рабочей части инструмента, концентрично его оси. Это позволяет повысить прочность сварного соединения и уменьшить износ рабочего инструмента. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1593856 (51)5 В 23 К 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 445631 2/25-27 (22) 06.07.88 (46) 23.09.90. Бюл. К 35 (72) Г,В.Нехай, П.В.Соин, В.П,Янович, А.К.Иурашко и К.А.Занковец (53) 621.791.76 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 692710, кл. В 23 К ll/10, 1977, (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ СВАРКИ ИИКРОПРОВОЛОКИ (5?) Изобретение относится к микросварке и может быть использовано дпя производства изделий электронной техники. Цель изобретения — повышение

Изоб ре тение относится к микро св архе, в частности к устройствам для получения микросварных соединений.

Целью изобретения является повышение качества сварки, расширение технологических воэможностей и повышение надежности работы.

На чертеже изображено устройство для сварки микропроволоки.

Устройство содержит инструмент 1, нанесенный на его боковую поверхность пленочный разрядник 2, губки 3 механизма подачи микропроволоки 4 и источник 5 высокого напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Губки 3 механизма подачи микропроволоки, соединенные с нулем импульсного источника 5 высокого напряжения, подают микропроволоку 4 на заданную величину. так, что конец микропроволоки 4 выступает из капилляра инструмента 1, Импульс высокого накачества сварки, расширение технологических возможностей и повышение надежности устройства. Устройство содержит разрядник и диэлектрический инструмент с центральным капилляром.

Разрядник выполнен в виде токопроводящей пленки, нанесенной на.часть боковой поверхности инструмента, а его рабочая часть расположена на сужающейся рабочей части инструмента, концентрично его оси, Это позволяет повысить прочность сварного соединения и уменьшить износ рабочего инструмента. 1 ил, пряжения подается на пленочный разрядник 2. При этом происходит дуговой разряд между рабочей кромкой разрядника и выступающим из капилляра концом микропроволоки, что приводит к образованию п1арика на конце микропроволоки, Опуская инструмент 1, с цр усилием прижимают шарик к первои контактной площадке платы (не показана). р

Затем губки 3 разжимают, инструмент l поднимают и, перемещая его, совмещают с второй контактной площадкой платы. При этом микропроволока сматывается с катушки (не показана), проходит через капилляр инструмента и формирует микропроволочную перемычку, Инструмент l с усилием прижимает микропроволоку 4 к второй контактной Ъ. площадке платы, завершая образование перемычки. Затем зажимают губки 3 и поднимают инструмент 1 в исходное положение. При этом микропроволока обрывается несколько выше точки вто1593856 рой сварки. Затем цикл повторяют, формируя следующую перемычку, При подаче импульса высокого напряжения на пленочньш разрядник дуговой разряд на микропроволоку может происходить по двум направлениям: непосредственно через диэлектрик инструмента либо через зазор между рабочей кромкой разрядника и выступающим из капилляра концом микропроволоки (соответственно разрядные промежутки АВ и АС).

Величина критического значения разрядного промежутка через диэлектрик, ниже которой диэлектрик пробивается, определяется как

Ци

A>п ° пр F ° где Б — напряжение разряда; 20

Š— электрическая прочность в диэлектрика инструмента.

Величина критического значения разрядного промежутка через гаэ, ниже которого гаэ пробивается, определяется как

П„

АС к

; rpe E r — электрическая прочность газа, в котором находится рабочая часть инструмента.

АВ АВ п

При — > †- разряд будет происАС АС„ ходить через газ, а не через диэлекАВ . o(AB np трик. Так как — = sin -, а — — =

С 2 АСпр

Ег то условием прохождения разряF.д да через гаэ, а не через диэлектрик будет () 2 arcs in —;.

° Er

Ьд

Данное условие является необходи- 45 мым и обеспечивает надежный разряд на микропроволоку через гаэ при распо" ложении рабочей кромки разрядника в любом месте сужающейся рабочей части инструмента и наличии выступающего 50 из капилляра конца микропроволоки.

В случае отказа механизма подачи микропроволоки, засорении капилляра и т.д, конец микропроволоки не выступает из капилляра, при величине

55 разрядного промежутка

II

АВ 4 АВ„ происходит пробой через диэлектрик и устройство выходит из строя. Поскольку микропроволока может касаться внутренней поверхности .капилляра, условием отсутствия повреждения заявляемого устройства .:является

Д ) --- +

2U@ р е где d — диаметр рабочей кромки разP рядник а1

d — диаметр капилляра инструN, мента.

Пример. В качестве заготовки использовался инструмент IG 32-40-230-1,6, состоящий иэ алюмооксидной . керамики. Полагая электрическую прочность керамики 30 кВ/мм, а электрическую прочность воздуха, в котором происходит разряд, 1,2 кВ/мм, получим значение критического угла о(„ = 1 6,4, Так как угол при вершине сужающейся части инструмента КУ 32-40-230-1,6 составляет 30, то данный инструмент пригоден для реализации заявляемого устройства. Электропроводящую пленку разрядника получали химическим осаждением меди на часть боковой поверхности инструмента (предварительно обработан ее растворами двухлористого олова и хлористого палладия), защищая от осаждения меди хвостовик и часть поверхности сужающейся рабочей части инструмента, непосредственно прилегающей к рабочему торцу инструмента.

Так как при образовании шарика использовался импульсный источник высокого напряжения от установки микросварки СТ-601 с рабочим напряжением

14 кВ, а диаметр капилляра инструмента 0,055 мм, то диаметр рабочей кром2 14 ки разрядника выбирали большим — — +

+ 0 055 -" 1 мм и он составил 1 2 мм.

Формирование перемычек длиной

1 мм осуществляли золотой микропроволокой 3 л. 999,9 толщиной 40 мкм с использованием известных стандартных инструментов IG 32-40-230-1,6.из

1 алюмооксидной керамики и твердого сплава ВКЗ-TN> а также заявляемого устройства. Не изменяя режимов сварки, инструментом, каждого типа формировали по 10 перемычек, а затем оценивали их качество, проверяя прочность на разрыв. Результаты измерений показали высокое качество сварки.

1593856

ФopMyлаизобpeтeнн

Составитель Л.Назарова

Редактор П,Гратилло Текред Л.Кравчук Корректор И,Шарощи

Заказ 2796 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, iK-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Устройство для сварки микропро-. волоки, содержащее разрядник и диэлектрический инструмент с центральным капилляром и сужающейся рабочей частью, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения качества сварки, расширения технологических возможностей и повьппения надежности работы, разрядник выполнен в виде токопроводящей пленки, нанесенной на часть боковой поверхности инструмента, причем рабочая кромка пленочного разрядника расположена на сужающейся рабочей части инструмента и концентрично оси инструмента.