Устройство для герметизации прямоугольных корпусов полупроводниковых приборов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 23 К 11/06 // 101;40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4795461/08 (22) 26,02.90 (46) 15;08.92. Бюл, N 30 (71) Филиал ¹ 2 Научно-исследовательского института технологии и организации производства (72) А.Д.Кочан, С.В.Новиков и Т,И,Хусит (56)Заявка ФРГ N 3519898, кл. В 23 K37/04, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ

ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КОРПУСОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ .(57) Использование; для герметизации корпусов . Полупроводниковых приборов контактной шовной сваркой, например металлостеклянных и металлокерамических корпусов 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 сва„„. И ÄÄ 1754368 А1 лик 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, Известно устройство, реализующее известный способ сварки, содержащее поворотный стол, две соосно расположенные головки сварочных роликов, механизм возвратно-поступательного перемещения электродержателей, приводы перемещения электродержателей и вращения стола, блоки управления приводами перемещения электродержателей и скорости вращения . стола.

Кинематическая схема устройства позволяет повысить производительность процесса герметизации за счет непрерывной сварки взаимно перпендикулярных сторон корпуса при вращении стола с корпусом относительно сварочных роликов.

1754368, Повышение производительности при обеспечении эаданкых параметров процесса герметизации (скорости сварки, ширине 40

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 роликкрышка 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 при последовательном прокатывании роликов вдоль боковых взаимно перпендикулярных свариваемых кромок и поз воляет 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 корпу5

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 гоэволяет 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 ос перпендикулярной плоскости ложемента столика и проходя1754368

35

50 щей через его центр. Этим достигается возможность, 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 ложементом для корпуса и/и 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 размеров корпусов. Требуемое взаиморасположение кареток достигается за счет их крепления относительно 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 сварочнь х роликов в процессе сварки, каретки 7 в исходном положении располагаются равномернб по периметру прямоугольного контура, образованного четырьмя направляющими 6, как показано на фиг.1.

После укладки в ложемент столика 2 корпуса 3 с крышкой 4 включают привод 13, осуществляющий через гайку 12 и поводок

i

11 перемещение одной из карегок 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 6осле 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 перемещении 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 при 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 —; улучшить качество герметизации эа счет неизменного положения корпуса и/и прибора относительно рабочих кромок сварочных роликов.

Формула изобретения

1. Устройство для герметизации прямоугольных корпусов полупроводниковых приборов, шовной контактной сваркой, содержащее основание, столик с ложементои для корпуса полупроводникового прибора, две головки сварочных роликов, установленные на каретках, механизм tlepeMeùå1754368 ния 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 тя гой; кинематически связывающей привод со всеми четырьмя каретками, установленными на направляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения, .

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю.щ е ес я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, каретки равномерно расположены по периметру прямоугольного

10 контура, образованного четырьмя направ-. ляющими, 1754368

Составитель В.Петров

Техред M. Моргентал

Корректор Т.Палий

Редактор А.Долинич

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

Заказ 2349 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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