Устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке

 

<>774866

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18. 10. 78 (21) 2673645/25-27 (51)М, Кл. с присоединением заявки HP— (23) Приоритет—

В 23 К 20/10

Государствеииый комитет

СССР

Ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 301080. Бюллетень Н9 40 (53) УДК 621 791.16..037(088.8) Дата опубликования описания 301080 (72) Авторы изобретения

В.Н.Акимов, A.Ï.Pûäýåâñêèé и В.В.13улькевнч (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЬ!

ДЕФОРМАЦИИ ПРОВОДНИКА ПРИ СВАРКЕ

Изобретение относится к производству иэделий микроэлектроники и может быть использовано при сборке полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. 5

Известно устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке, состоящее иэ последовательно соединенных датчика деформации, усилителя, делителя напряже- 10 ния, триггера, логического элемента и ультразвукового генератора (1) .

Основным недостатком известного устройства является то, что процесс регулирования деформации проводника 15 не поддается автоматизации, так как первоначальный сигнал от датчика деформации функционально не связан с уровнем срабатывания порогового устройства. Поэтому, если контактные 20 площадки интегральной схемы и наружные выводы находятся на разном уровне, то приходится подстраивать уровень срабатывания порогового устройства от сварки к сварке. 25

Известно устройство для ультразвуковой сварки, содержащее прибор для контроля, деформации свариваемых деталей и длительности ультразвуковых колебаний, обеспечивающий накопление 30

2 остаточной деформации на определенном уровне $?) .

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности автоматического измерения величины деформации соединяемых деталей, что не позволяет использовать его для повышения качества сварки.

Наиболее близким техническим решением из известных к данному изобретению является устройство, содержащее делитель напряжения, вход которого соединен с выхо,ом источника опорного напряжения, а выход подключен к первому аналоговому ключу, ждущий мультивибратор, ультразвуковой генератор, последовательно соединенные датчик деформации и усилитель, выход которого через второй аналоговый ключ подключен к входу пикового детектора, выход которого через последовательно соединенные сумматор, компаратор, триггер и логический элемент подключен к входу ультразвукового генератора и второму входу второго аналогового ключа, выход которого соединен с вторым входом компаратора 3).

Основным недостатком укаэанного устройства является то, что при

774866 разварке перемычки между контактной площадкой интегральной схемы и наружным выводом прибора не предусмотрено раздельного регулирования деформации при сварке на контактной площадке и наружном выводе. Например, при работе автоматических и полуавтоматических установок для качественного отрыва проволоки второй сварки необходимо задать большую деформацию, чем при первой сварке.

Следует также отметить, что известные устройства неприменимы при разварке интегральной схемы оплавленным шариком на кристалле и внахлестку при сварке на наружном выводе, так как диаметр оплавленного шарика в не- 15 сколько раз больше диаметра проволоки.

Целью изобретения является повышение точности регулирования величины деформации проводника при сварке.

Это достигается тем, что в устройство введены второй триггер, два дополнительных аналоговых ключа и второй делитель напряжения, вход которого соединен с источником опорного напряжения, причем вход второго триггера соединен с выходом ждущего мультивибратора и вторым входом пикового детектора, а выходы второго триггера подсоединены: один — к управляющему входу первого дополнительного аналогового ключа, другой — к управляющему входу второгО дополнительного аналогового ключа, входы последних подключены к выходам делителей напряжения, при этом выходы дополнительных аналоговых ключей соединены между собой и подключены к второму входу сумматора .

На чертеже приведена структурная схема устройства, выполненная соглас- 4О но изобретению.

Устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке содержит делитель напряжения 1, на вход котоРого подается отрица- 45 тельное опорное напряжение, ждущий мультивибратор 2, ультразвуковой генератор 3 и последовательно соединенные датчик деформации 4, в качестве которого служит первичный преобразо- gp ватель на эффекте Холла, усилитель 5, аналоговый ключ 6, последовательно соединенные пиковый детектор 7, сумматор 8, компаратор 9, триггер 10, на второй вход которого приходит начальный импульс запуска, и логический элемент, выполняющий функцию инвертора 11, выход которого подключен к управляющему входу аналогового ключа

6 и входу ультразвукового генератора

3, а выход аналогового ключа 6 — к бО одному из входов пикового детектора

7 и к второму входу компаратора 9, при этом ждущий мультивибратор 2 входом подсоединен к второму выходу триггера 10 и выходом к второму входу пикового детектора 7, а также второй триггер 12, два дополнительных аналоговых ключа 13 и 14 и второй делитель напряжения 15, на который подается отрицательное опорное напряжение, причем вход второго триггера 12 соединен с выходом ждущего мультиви-. братора 2 и вторым входом пикового детектора 7, а выходы второго триггера 12 подсоединены: один — к управляющему входу первого дополнительного аналогового ключа 13, другой к управляющему входу второго дополнительного аналогового ключа 14, входы последних соединены с выходами делителей напряжения 1 и 15, при этом выходы дополнительных аналоговых клю.чей 13 и 14 соединены между собой и подключены к второму входу сумматора 8.

Устройство работает следующим образом.

B исходном состоянии треггер 10 через инвертор 11 запирает аналоговый ключ б и запрещает запуск ультразвукового генератора 3. При подаче пускового сигнала на вход триггера

10 последний переходит в противоположное состояние, открывает аналоговый ключ б и запускает ультразвуковой генератор 3. При этом второй триггер 12 находится в положении, запирающем первый дополнительный аналоговый ключ 13 и открывающем второй дополнительный аналоговый, ключ 14.

Одновременно сигнал от датчика деформации 4 через усилитель 5 и аналоговый ключ б поступает на вход пикового детектора 7, где происходит запоминание первоначального положе.ния датчика 4. В то же время сигнал с аналогового ключа 6 поступает на один из входов компаратора 9. Для срабатывания компаратора 9 в момент достижения деформацией проводника заданного значения при первой сварке, т.е . при сварке на кристалле интергальной схемы, на первый делитель напряжения 15 подается отрицательное опорное напряжение — 0оп которое делится в таком отношении, чтобы на вход сумматора 8 через дополнительный аыалоговый ключ 14 было подано напряжение МВ, где коэффициент усиления усилителя

5, " — чувствительность датчика 4, заданная величина перемещения инструмента при сварке на кристалле.

На второй вход сумматора 8 приходит сигнал с пикового детектора. Сумматор 8 осуществляет операцию вычитания напряжения ИЕ от сигнала Оцд„ с пикового детектора 7. Затем преобразованный таким образом сигнал поступает на второй вход компаратора 9. таким образом, в момент достижения деформацией заданной величины сигналы на обоих входах компаратора

9 сравниваются и компаратор 9 отраба774866 тывает сигнал, переключающий триггер

10 в исходное положение . При этом через инвертор 11 закрывается аналоговый ключ б и отключается ультразвуковой генератор 3. Одновременно осуществляется запуск ждущего мультивибратора 2, который подает команду на сброс пикового детектора 7 с задержкой порядка 1 мс, что объясняется конечным временем быстродействия логического элемента 11, аналогового ключа б и пикового детектора 7, а так- 0 же переводит второй триггер 12 в противоположное.состояние. Последний закрывает второЙ дополнительный аналоговый ключ 14 и открывает первый дополнительный аналоговый ключ 13. При вто-!5 рой сварке, т.е. при сварке на наружном выводе прибора, последовательность работы устройства аналогична, отличие состоит лишь в том, что на сумматор 8 подается сигнал с первого дополнитель-20 ного аналогового ключа 13, который сформирован делителем напряжения 1 и равен kd Я,, где 6, — заданная величина перемещения сварочного инструмента при сварке на наружном выводе прибора. По окончании второй сварки второй триггер 12 от сигнала ждущего мультивибратора 2 снова переходит в противоположное состояние, переключает дополнительные аналоговые ключи 13 и 14 в исходное положение и устройство го-З тово к новому циклу работы для монтажа гибкой перемычки между кристаллом и наружным выводом прибора .

Для предотвращения самопроизвольного переключения треггеров 10 и 12 в режим пуска и установки исходного состояния в устройстве необходимо предусматривать блокировку триггеров 10 и 12 при включении питания. 40

Таким образом, данное устройство позволяет полностью автоматизировать процесс реэулирования величины деформации проводника при сварке и распространить его на все применяемые в микроэлектронике разновидности гибких перемычек.

Формула изобретения

Устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке, содержащее делитель напряжения, вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход подключен к первому аналоговому ключу, ждущий мультивибратор, ультразвуковой генератор, последовательно соединенные датчик деформации и усилитель, выход которого через второй аналоговый ключ подключен к входу пикового детектора, выход которого через последовательно соединенные сумматор,компаратор,триггер и логический элемент подключен к входу ультразвукового генератора и второму входу второго аналогового ключа, выход которого соединен с вторым входом компаратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования величины деформации проводника при сварке, в него введены второй триггер, два дополнительных аналоговых ключа и второй делитель напряжения, вход которого соединен с источникоМ опорного напряжения, причем вход второго триггера соединен с выходом ждущего мультивибратора и вторым входом пикового детектора, а выходы второго триггера подсоединены: один — к управляющему входу первого дополнительного аналогового ключа, другой — к управляющему входу второго дополнительного аналогового ключа, входы последних подключены к выходам делителей напряжения, при этом выходы дополнительных аналоговых ключей соединены между собой и подключены к второму входу сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Родионов В.A. Ìàñëîâ Г.A.,Ìèõàлев М.И. и др.Повышение стабильности качества микросварных соединений.М., Труды МИЭМ.Специальные вопросы сварки, вып.50, 1975, с.22-32.

2. Патент Японии М 51-89030, кл. В 23 К 21/02, опублик. 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

9 740445, кл. В 23 К 11/24, 1975.

ВНИИП И Заказ 7616/19

Тираж 1160 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород,ул.Проектная, 4