Устройство для микросварки перемычек

 

Изобретение относится к производству изделий микроэлектроники и может быть использовано для сборки гибридных схем при соединении перемычками листовой и экранной сторон плат. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение надежности. Устройство содержит рабочий столик, верхний и нижний сварочные электроды, механизм их нагружений, привод, пневмосистему, механизм формирования перемычек. Механизм выполнен в виде каретки горизонтальных перемещений с установленным на ней кронштейном и кассетой. Устройство снабжено ловителем, связанным с пневмосистемой. На кронштейне с кассетой смонтирован второй качающийся рычаг, на котором установлены губки с электромагнитом. Другая губка установлена на плоскопараллельных пружинах, которые взаимодействуют с первым электромагнитом. Расширение технологических возможностей устройства и повышение надежности работы обеспечивается за счет соединения между лицевой и экранной сторонами платы как через отверстия, так и по торцу при сборке гибридных интегральных схем и микросборок. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

>s В 23 К 31/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4638300/25-27 (22) 16.01.89 (46) 07.12.90. Бюл. М 45 (72) А.Н.Котович (53) 621,791.763.037 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1505726, 1988. (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОСВАРКИ

ПЕРЕМЫЧЕК (57) Изобретение относится к производству изделий микроэлектроники и может быть использовано для сборки гибридных схем при соединении леремычками листовой и экранной сторон плат. Цель изобретения— расширение технологических возможностей и повышение надежности. Устройство содержит рабочий столик, верхний и нижний сварочные электроды, механизм их наИзобретение относится к производству микроэлектронных изделий и может. быть использовано для сборки гибридных схем при соединении перемычками лицевой и экранной сторон плат.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение надежности работы.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 — стадии формирования и приварки перемычки через отверстие на обе стороны платы.

Устройство содержит предметный столик 1 (фиг. 1), установленный на координатном столе 2 с возможностью горизонтальных перемещений. Верхний сварочный 3 и нижний 4 электроды установлены на кронштейнах 5 и 6 соответственно.

„„Ыц ÄÄ 1611658 А1 гружений, привод, пневмасистему, механизм формирования перемычек. Механизм выполнен в виде каретки горизонтальных перемещений с установленным на ней кронштейном и кассетой. Устройство снабжено ловителем, связанным с пневмосистемой.

На кронштейне с кассетой смонтирован второй качающийся рычаг, на котором установлены губки с электромагнитом. Другая губка установлена на плоскопараллельных пружинах, которые взаимодействуют с первым электромагнитом. Расширенле технологических возможностей устройства и повышение надежности работы обеспечивается за счет соединения между лицевой и экранной сторонами платы как через отверстия, так и по торцу при сборке гибридных интегральных схем и микросборок. 1 з,п, ф-лы, 5 ил, Рядом с электродом 4 расположен ловитель

7, выполненный в виде трубки с пневмосистемой и расположенный на кронштейне 8.

Последний установлен на каретке 9 вертикальных перемещений, которая смонтирована на каретке 10 горизонтальных перемещений. Кронштейн 6 со своей кареткой 11 вертикальных перемещений тоже установлен на каретке 10 и связан с кулачком

12 привода 13 рычагом 14. Кронштейны 8 и

6 связаны между собой ограничителем 15 хода, Каретка 10 связана с кулачком 16 привода 13. Механизм нагружения электрода 4 выполнен в виде пружины 17 и винта 18;

Механизм нагружения электрода 3 выполнен в виде пружины 19 и винта 20. Кронштейн 5 электрода 3 установлен на каретке 21 вертикальных перемещений, которая рыча1611658

55 гом 22 связана с кулачком 23 привода 13.

Кронштейн 24, на котором установлена кассета 25, в части, расположенной к рабочему столику 1, имеет канал для прохода заготовок перемычек. На кронштейне 24 на оси 26 расположен качающийся рычаг 27, который также имеет канал для прохода заготовок перемычек. Кроме этого, на рычаге 27 рядом с каналом располагается полость 28, которая связана наклонными отверстиями 29 (фиг. 2) с каналом. Полость 28 связана с пневмосистемой (не показано), а качающийся рычаг 27 связан с приводом, выполненным в виде пневмоцилиндра и установленным на кронштейне 24.

Кроме качающегося рычага 27, на кронштейне 24 установлен качающийся рычаг

30, который связан через рычаг 31 с кулачком 32 привода 13. На рычаге 30 установлены электромагниты 33 и 34 и губки 35 и 36.

Губки шарнирно связаны между собой, а губка 36 связана с рычагом 30 плоскопараллел ьн ы ми и ружи нами 37. П ричем губка 35 гибкой связью 38 соединена с якорем 39 электромагнита 34, а якорем для электромагнита 33 служит одна из плоскопараллельных пружин 37. Кронштейн 24 установлен на каретке 40 вертикальных перемещений и связан с кронштейном 5 через ограничитель 41 перемещений.

Каретки 21 и 40 вертикальных перемещений, каретки 10 горизонтальных перемещений, рычаги 14, 22 и 31, привод 13 и винты

18 и 20 установлены на корпусе 42.

На кассету 25 намотана заготовка для перемычек 43,, а на предметный столик 1 установлена плата 44. Последняя имеет отверстия 45 (фиг. 2) и металлизированные контактные площадки 46, которые связываются с экранной стороной платы перемычками 47 (фиг. 4 и 5).

Устройство работает следующим образом.

На рабочем столике 1 устанавливают плату 44, а заготовку для перемычек 43 с кассетой 25 заправляют между губками 35 и

36 и дальше в канал качающегося рычага 27.

С помощью координатного стола 2 плата

44 перемещается так, чтобы отверстие, в котором необходимо установить перемычку, расположилось между каналом кронштейна 24 и торцом ловителя 7. Затем включается системой управления (не показано) рабочий цикл монтажа перемычки.

Привод 13 через кулачок 23 и рычаг 22 опускает электрод 3, кронштейн 5, кронштейн 24 с качающимся рычагом 27 и рычагом 30, электромагнитами 33 и 34, кассетой 25, губками 35 и 36 и пневмоцилиндром до касания платы 44.Электрод 4, ловитель 7, кронштейны 6 и 8 поднимаются до контакта ловителя 7 с платой 44. Этот подъем обеспечивается подпружиниванием кронштейна 8 при повороте рычага 14 кулачком 12. Так как кронштейны 5 и 24 связаны ограничителем 41 хода, опускачие всех частей происходит до разрыва силового контакта кронштейнов, но так, чтобы между электродом 3 и платой 44 остался зазор(фиг.

2). Подьем электрода 4 и ловителя 7 происходит аналогичным образом, т.е. до разрыва силового контакта между кронштейнами 6 и

8 в ограничителе 15 движения при сохранении зазора между платой 44 и рабочей кромкой электрода 4. Зазоры между кромками инструментов и платой обеспечиваются предварительной регулировкой положения электродов 3 и 4 на кронштейнах 5 и 6.

После контакта с платой ловитель 7, который соединен с вакуумной магистралью пневмосистемы, протягивает воздушный поток через отверстие 45, при этом в канал рычага 27 через отверстия 29 и полость 28 подается сжатый воздух, который за счет наклона отверстий 29 преобразуется в поток по каналам рычага 27 и кронштейна 24.

На электромагнит 33 подается синусоидальное напряжение, и губки 35 и 36, расположенные на подвеске из плоскопараллельных пружин 37, получают вибрирующее движение, Поскольку губки 35 и 36 зажимают заготовку, то и заготовка вибрирует с направлением колебаний вдоль канала в рычаге 27. Привод 13 кулачком 32 через рычаг 31 поворачивает рычаг 30. За счет этого происходит опускание губок 35 и 36 и происходит подача заготовки для перемычек 43 через канал в кронштейне 24 и отверстие 45 платы 44 до попадания в ловитель 7, Воздушный поток через отверстия, а также вибрация заготовки по направлению подачи обеспечивают продвижение заготовки без смятия, так как при вибрации заготовки в воздушном потоке, совпадающем с движением заготовки, исключается возможность сцепления передней кромки заготовки со стенками каналов и платы 44.

После продвижения заготовки на определенную кинематическими связями величину электромагнит 33 отключается, а привод 13 через кулачок 16 смещает каретку

10. За счет этого смещения происходит загибание края загoTOsKM ловителем 7 на экранную сторону платы 44 (фиг. 4). Так KGK каретки 9 и 11 (фиг, 1) находятся на каретке

10, то электрод 4 смещается на ту же величину, что и ловитель 7, Кулачок 12 через рычаг 14 обеспечивает перемещение электрода 4 до контакта с концом заготовки, загнутой на экранную сторону (фиг. 3), Усилие

1611658

15 площадку платы 44. Привод 13 кулачком 23 30

40 прижима электрода 4 к заготовке обеспечивается пружиной 17 (фиг. 1). На электрод 4 подается сварочный импульс, и образовывается соединение между заготовкой и экранной стороной платы 44. Далее на пневмоцилиндр подается сжатый воздух, и пневмоцилиндр поворачивает качающийся рычаг 27, заготовка (фиг. 4) отрезается кромками каналов кронштейна, в полость 28 подается разрежение и заготовка прижимаемся к стенке канала. На электромагнит (фиг. 1) подается напряжение, якорь39 поворачивается и посредством гибкой связи

38 поворачивает губку 35, и заготовка освобождается от.захвата губками. Кулачок 32 через рычаг 31 поворачивает рычаг 30, перемещая губки 35 и 36 вверх вдоль заготовки в исходное положение, где электромагнит 34 отключается, и заготовка опять захватывается губками 35 и 36.

Электрод 4 и ловитель 7 отводятся от платы 44 в исходное положение кулачками

12 и 16, За счет перемещения координатным столом 2 предметного столика 1 с платой 44 обеспечивается формирование заготовки. Плата 44, перемещаясь, протягивает перемычку 43 под кромкой канала кронштейн 24 (фиг. 5), который загибает свободный конец перемычки на контактную досылает электрод 3 до контакта с перемычкой 43. Необходимое усилие давления электрода 3 на загнутый конец перемычки 43 обеспечивается пружиной 19 (фиг. 1). На электрод 3 подается импульс сварочного тока, образуется соединение, и привод 13 кулачком 23 через рычаг 22 возвращает кронштейны 5 и 24 вместе с элементами, установленными на кронштейнах, в исходное положение. Координатный стол 2 позиционирует следующее отверстие на плате

44 в зону монтажа, и цикл повторяется.

В случае необходимости монтажа перемычек по торцу платы используется предметный столик, у которого свободен торец платы, и монтаж перемычек производится аналогично монтажу перемычек через отверстия с разницей лишь в том, что перемычка протягивается вдоль торца. платы.

Устройство обеспечивает монтаж перемычек между экранной и лицевой сторонами платы через отверстия и по торцу при сборке гибридных интегральных схем и микросборок. За счет расширения технологических возможностей установки отпадает

25 необходимость в оснащении производст-..-, венных участков двумя установками (уста- . новками монтажа перемычек через отверстия и установками монтажа перемычек по торцу платы), сокращаются эксплуатационные расходы и количество обслуживающего персонала, что важно при мелкосерийном производстве, когда установки данного класса не догружены, Благодаря применению вибрации и по- тока воздуха в направлении протягивания заготовки удалось обеспечить повышение надежности монтажа зремычек на 1520;ь-".

Формула изобретения

1. Устройство для микросварки перемычек, содержащее. рабочий столик, верхний и нижний сварочные электроды, установленные соответственно на кронштейнах верхнего и нижнего электродов с каретками вертикальных перемещений, механизмы нагружения сварочных электродов, привод, пневмосистему и механизм формирования перемычек, выполненный в виде каретки горизонтальных перемещений с установленными на ней кронштейном с кассетой, качающимся рычагом с каналом для заготовок перемычек и захватом, состоящим из двух губок и электромагнита, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения надежности работы, оно снабжено ловителем, связанным с пневмосистемой, дополнительным кронштейном с вертикальной направляющей, связанной с приводом, на котором размещен ловитель, вторым качающимся рычагом, смонтированным на кронштейне с кассетой и связанным с приводом, на котором размещены губки с электромагнитом, дополнительным электромагнитом, также размещенным на втором рычаге и связанным гибкой связью с одной из губок, плоскопараллельными пружинами, на которых установлена другая губка и установленных с возможностью взаимодействия с электромагнитом, причем кронштейн верхнего электрода кинематически связан с кронштейном с кассетой, а кронштейн нижнего электрода — с дополнительным кронштейном.

2, Устройство по и. 1, о т л и ч " e щ е ес я тем, что на качающемся рычаге рядом с каналом выполнена полость, связанная с пневмосистемой, а канал связан с IlOllocTblo наклонными отверстиями.

1611658

1611658

LQ. 5

Составитель Л. Назарова

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Заказ 3799 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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