Установка для присоединения проволочных выводов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<ц 927450 (6l ) Дополиительиое к авт. саид-ву (22) Заявлено 07.08.80 (21) 2g78017/25 27 с присоедииеииеее заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.82. Бюллетень И 18

Дата опубликования описания 17.05.82 (53)N. Кл.

B 23 К 20/10

)оеударстеениый комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791. .7 63.037 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Е. Е. Онегин, В. A. Зенькович, Я.

Ю..Ф. Ляшук, В. А. Яновская, В. А. Шеткин.

С. И. Корнейко, В. Т. К

1 «г

1 Ñ Шуньков,.

C. П..Ступе упешов ! !

1 (7! ) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИСОЕДИНЕНИЯ ПРОВОЛОЧНЫХ

ВЫВОДОВ

Изобретение относится к производству: эпектронных приборов, в частности к оборудованию дпя присоединения провопочных выводов к различным полупроводниковым приборам и ИС (интеграпьным схемам).

Известны установки дпя присоединения проволочных перемычек, приводы вертикапьного и горизонтального перемещения в которых выполнены на угловых шаговых двигателях Г1).

Однако у известных установок недостаточно высокая проиэводитепьность, что объясняется низкими динамическими качествами используемых приводов.

Наиболее бпиэким техническим решением к предлагаемому является установка, содержащая блок управления, поэиционер, с установленной на нем сварочной головкой, узел подачи приборов,. оптическое устройство, состоящее из подвижной и неподвижной части, механизм подачи проволоки и механизм обра-! зования шарика 1 ).

Недостатками известной установки являются ограниченные возможности по проиэводитепьности (производительность составляет 14000-16000 сварок в час), невысокая надежность, сложность конструкции и наладки. цепь изобретения — повышение производительности и надежности работы установки..

Поставпенная цепь достигается тем, что в установке, содержащей блок управления, позиционер с установленной на нем сварочной головкой, узел подачи приборов, оптическое устройство, состоящее из подвижной и неподвижной части„ механизм подачи проволоки и механизм образования шарика, поэиционер выпопнен на линейных щаговых двигателях, установлен с возможнос ь одновременного перемещения по трем координатам и

t имеет центральное отверстие, и котором размещена подвижная, часть оптического устройства.

50 4

Установка работает следующим образом.

Перед началом работы устанавливаются (подбираются) необходимые режимы первой и второй сварок, исходя из конкретных требований. Температура нагрева изделия — 300О С. инструмента — 120150 С, время первой и второй сварок

20 с, нагружение на первой сварке

0,8 Н, на второй 1,2 Н (ориентировочно для проволоки диаметром 40 мкм). Привариваемую проволоку заправляют в инструмент 22 и образуют шарик в наладочном режиме. B исходном положении устройство подачи приборов на шаг 2 устанавливают так, чтобы визирное перекрестие на экране монитора 11 совпадало с заранее выбранной контактной плошадкой кристалла, посаженного без смешения (номинального его положения).

Управление циклом установки (последовательно включений и выключений электромагнитов, механизм подачи приборов на шаг, трехкоординатного позиционера) и все вычисления производит блок управления 9.

В начале работы оператор нажатием кнопки производит подачу прибора на ра-! бочую позицию и совмещает перекрестие монитора 11 с двумя заранее выбранными любыми контактными площадками кристалла (т.е. определяет истинное положение кристалла, или смещение его относительно номинального положения ЬХ, Ь, Ь9 ) путем перемещения с помощью рукоятки управления трехкоординатного позиционера 10 совместно с подвижной частью оптического устройства 13, несущей визирное перекрестие, по координатам Х, У и нажатием кнопки Пуск" заносит координаты совмещенных точек в блок управления 9. Затем блок управления 9 на основании записанных, данных смещения кристалла щ, bM, д и с учетом константы с (эксцентриситета) определяет координаты очередной точки кристалла после

t записанной первой и одновременно вьшает ,исполнительным органам соответствующие

r команды для выполнения первой перемычки (координаты которой записаны) и так далее, а именно, во время разварки П -ой перемычки производятся вычисления координат и + 1-ой перемычки. В случае, если кристалл на конкретном приборе посажен точно (без смешения) оператор нажимает кнопку "Пуск" без совмещения, фиксируя нулевое смещение кристалла н блок управления 9 выдает исполнительным органам соответствующие команды, $$

3 9274

На фиг. 1 и 2 изображена установка, общие виды; на фиг. 3 и 4 — головка сварочнаяя.

Установка для присоединения проволочных выводов содержит корпус 1 (фиг. 1), устройство подачи приборов на шаг 2, механизм образования шарика 3 с электромагнитным приводом 4, механизм подачи проволоки 5, сварочную головку 6 с устройством дифференциального негру- 1а жения 7, оптическое устройство 8, блок управления 9, трехкоординатный позиционер на линейных щаговых двигателях 10.

Оптическое устройство 8 включает монитор ll, телевизионный датчик 12, подвижную часть оптического устройства

13, размещенную в центральном отверстии позиционера 10 и неподвижную часть 14, закрепленную на телевизионном датчике 12.

Трехкоординатный позиционер 10 состоит из позиционера, перемещающегося по Х, У и включающего статор 15 и индуктор 16, и второго позиционера, перемещающегося по 2, состоящего из статора 17, закрепленного на индукторе 16 первого позиционера и индуктора 18.

Сварочная головка 6 включает корпус 19, датчик контакта инструментизделие 20, держатель 21, ннстеумент

22, пружину 23; электромагнит разжима губок 24, пружину 25, зажим 26.

Устройство дифференциального нагружения 7 включает электромагнит 27, якорь электромагнита 28, пружину 29, Механизм подачи проволоки 6 и механизм образования шарика 3 с электромагнитным приводом 4 крепятся на ста« торе 17 трехкоординатного позиционе40 ра 10. Подвижная часть оптического устройства 13, несущая визирное .перекрестие, крепится на индукторе 16 нервого позиционера, перемещающегося по

ХУ трехкоординатного дозиционера 10.

4$

Такое крепление подвижной части оптического устройства исключает рассогласование в процессе работы установки величины эксцентриситета (с), так как инструмент и перекрестие по координатам

Х, У имеют общие перемещения. Неподвижная часть оптического устройства

l4 предназначена для увеличения изображения кристалла и визирного перекрестия, а телевизионный датчик 12 для передачи изображения на экран монитора

11, В целом оптическое устройство 8 используется только при совмещении для определения смешения кристалла.

927450

По кас анию и истру м е ита с ко нтактной площадкой корпуса срабатывает датчик контакта инструмент — изделие 20, после чего позиционер 10 производит

55 не производя корректировку программы (т.е. работает по жесткой заранее заданной программе). По команде "Пуск" трехкоординатный позиционер 10 перемещает сварочную головку 6 в зону первой сварки, перемещение производится одновременно по трем координатам Х, У 7. (т.е. перемещаются оба позиционера), по этой же команде срабатывает электромагнит

24 который, преодолевая усилие пружи- 10 ны 25, отводит зажим 26 освобождая

1привариваемую проволоку, а также срабатывает электромагнит 27, притягивая якорь 28 и сжимая пружину 29, при

15 этом последняя не оказывает. воздействия на держатель 21 с инструментом 22 (снято дополнительное нагружение).

В момент касания инструмента 22

" контактной площадкой кристалла сва. рочная головка 6 совершает только движение по Z а перемещение по Х, У заканчивается раньше, так как перемещение по 2 имеет больший путь (путь перемещения по Z составляет около 8 мм, по Х и У путь равен длине

25 перемычки и составляет 1,5-2 мм). По касанию же инструмента 22 с кристаллом срабатывает датчик контакта инст- румент — изделие 20, после чего поэиционер 10 производит опускание по

2 еще на определенное количество шагов (например, пять), при этом держатель 21 с инструментом 22 сдавливает свариваемые элементы с усилием, создаваемым только воздействием на него 35 пружины 23, производят первую сварку.

После выполнения первой сварки, на- . чиная с высоты подъема по 2, равной

0,2-0,3 мм, поэиционер 10 совершает одновременное перемещение и по Х, У 40 и сварочная головка 6 перемещается к месту второго присоединения, а привариваемая проволока сматывается с механизма подачи проволоки. 5.

Подъем по 7 осуществляется до 45 определенной высоты для формирования

"петли" (величина подъема задается в зависимости от длины перемычки блоком управления 9 с последующим опусканием на вторую сварку. При опускании 5о выключается электромагнит 26 и пружина 29 воздействует через якорь 28 на держатель 21, суммируясь с действием пружины 23. по Z перемещение еще на определенное количество шагов (например пять), при этом держатель 21 с инструментом 22 сдавливает свариваемые элементы с усилием, создаваемым совемстным воздействием двух пружин 23 и 29, производя вторую сварку.

После выполнения:второй сварки на высоте подъема 1 мм отключается электромагнит 24 и под действием пружины

25 зажим 26 производит фиксацию привариваемой проволоки (зажим), последняя при дальнейшем подъеме инструмента 22 обрывается у места второй сварки, при этом с инструмента выступа выступает "хвост" равный 1 мм, который необходим для последующего образования, шарика.: На высоте подъема 1,2 мм трех. координатный позиционер 10 одновременно с подъемом по g производит и перемещение по Х, У, перемещая сварочную головку 6 к месту первого присоединения второй перемычки.

По достижении исходного положения высоты подъема по z. срабатывает электромагнит 4 (фиг. l ), производя подвод механизма образования шарика 3 под инструмент 22 с последующим оплавлением выступающего "хвоста" проволоки и Образованием шарика (возможен любой способ образования шарика, например, электро-искровой или пламенем горелки).

Процесс выполнения всех последующих перемычек аналогичен. По концу второй сварки последней перемычки (на определенной высоте подъема инструмента)

Одновременно с включением перемещения по Х, У устройство подачи приборов на шаг 2 л подачу очередного прибора на рабочую позицию автоматически.

Таким образом, в данной конструкции в отличие от известных не используются приводные электродвигатели, кулачковые механизмы, направляющие, пары ходовой винт (гайка, что позволяет искл1очить износ, погрешность ходовых винтов, влияние нагрева, скручивание ходовых Винтов (критерии, определя1ошие точность позициОиирОйаиия и сдержива1ои1ио 11ОВЫ шеиие производительности). 13 111и длагаемой конструкции Выполнение основных перемещешей (по Х, У, ) производится па воздушных подушках с применением линейных шаговых приводов, а также улучшены динамические характеристики

Ф основных исполнительных узлов (уменьшена масса, увеличена динамическая жесткость), что в совокупности позволяет °

9274 повысить производительность и надежность работы установки. Кроме того, такая компановка исключает влияние температур на линейные шаговые двигатели, так как они удалены от рабочей нагреваемой зоны и отвечают требованиям перспективного конструирования.

Использование установки на опреациях сборки полупроводниковых приборов, ИС и БИС позволяет повысить производитель-10 ность не менее чем в 2 раза и уменьшить количество обслуживающего персонала (наладчиков, регулировщиков).

Установка может быть сравнительно легко встроена в автоматическую линию..15 формула изобретения

Установка для присоединения прово- 2а лочных выводов, содержащая блок управления, позиционер с установленной на

50 нем сварочной головкой, узел подачи приборов на шаг, оптическое устройство, состоящее иэ подвижной и неподвижной частей, механизм подачи проволоки и механизм образования шарика, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью поо вышения производительности и надежности работы установки, поэиционер выполнен на линейных щаговых двигателях, установлен с возможностью одновременного перемещения по трем координатам и имеет центральное отверстие, в котором размещена подвижная часть оптического устройства.

Источники имрормации принятые во внимание при.экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2754721/25-27, кл. В 23 К 20/10, 16;04.79.

2. Патент США N 2776447, кл. 228-3, 1968 (прототип).

927450

Составитель В. Катин

Текред Ж.1(астелевич Корректор Л. Бокаан

Редактор Л. Авраменко

1лплал ПГ111 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 309 l./3 6 Тираж 1151 Подпис ное

ИП111ПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

l ..(3035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5