Устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке

 

8.) В; Н. Акимов:, А. П. Рыдэевский и А. Г. Ст (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

ДЕФОРМАЦИИ ПРОВОДНИКА ПРИ СВАРКЕ.1

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

Известно устройство регулирования величины деформации проводника при сварке, .состоящее из последовательно соединеннЫх датчика деформации механотронного типа, усилителя, делителя напряжения, триггера, логической схемы и ультразвукового генератора g3g..Недостатком устройства является значительная. зависимость деформации д проводника от нагрузки, что влияет на качество сварки.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее ульт развуковой генератор, механизм ство- 20 да сварочной головки, датчик деформации; триггер, компаратор и линию задержки (2).

Недостатком известного устройства является высокая инерционность сварочной системы,, что вызывает дополнительное изменение деформации проводника выше заданного значения, что сни. жает качество сварки.

Цель изобретения - повышение качества сварных соединений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее ультразвуковой генератор, механизм отвода сварочной головки, датчик деформации, триггер, компаратор и линию задержки, введены последовательно соединенные вторая линия задержки, второй трис гер ключевая схема и второй делитель напряжения с опорным напряжением на входе, при этом второй вход второго триггера соединен со входом второй линии задержки и подключен к выходу компаратора и входу первого триггера, а выход ключевой схемы соединен с механизмом отвода сварочной головки . последовательно соединенных .датчика 4 деформации на эффекте Холла, усилителя 5, аналогового ключа б, пикового детектора 7, сумматора 8, ко второму входу которого подключен делитель 9 напряжения с опорным напряжением -О, на входе, компаратора 10 второй вход которого соединен с выходом аналогового ключа 6 и входом пикового детектора j, триггера 11 с пусковым сигна лом на втором входе, инвертора 12, вы. ходом соединенного со входом ультразвукового генератора 3 и управляющим входом аналогового ключа б, а также

20 последовательно соединенных второй линии 13 задержки, второго триггера 14, второй вход которого соединен со вхо2S дом второй. линии 13 задержки, выходом компаратора 1О и входом триггера ll, и ключевой схемы 15,,на вход которой через второй делитель 16 напряжения подано опорное напряжение, а выход ключевой схемы 15 соединен с механизмом отвода 2 сварочной головки, причем между вторым .выходом триггера 11 и вторым входом пикового детектора 7 включена линия 17 задержки °

Устройство работает следующим об35 разом.

Привариваемый проводник совмещаетcR с контактной площадкой интегральной схемы, после чего на вход тригге«ао ра 11 приходит пусковой сигнал от сварочной установки, триггер 11 переходит в противоположное состояние и че.рез инвертор 12 запускает ультразвуковой генератор 3 и открывает аналоговый ключ 6. Сигнал от датчика 4 дефор45 мации, в качестве которого служит первичный преобразователь на эффекте Холла, через усилитель 5 и аналоговый ключ 6 поступает на вход пикового детектора 7, где происходит запоминание 50 начального положения датчика 4 дефор-, мации по напряжению Ои, после чего сигнал с выхода пикового детектора 7 приходит на вход сумматора 8, на второй вход которого подается через делитель 9 напряжения отрицательное опорное напряжение U, определяющее изменение сигнала с датчика 4 деформа3 96948

На чертеже представлена структурюя схема устройства.

Устройство регулирования величины деформации проводника при сварке состоит из ультразвукового преобразователя 1, механизма отвода 2 сварочной головки, выполненного в виде электромагнита, ультразвукового генератора 3, ции, при котором деформация присоединяемого проводника оптимальная. Сумматор 8 осуществляет операцию сложения сигналов, присутствующих на его входах, затем преобразованный таким образом сигнал U -Ю подается на вход компаратора 10, на второй вход кото- рого подается сигнал с выхода аналогового ключа 6. Таким образом, при изменении сигнала с датчика 4 деформации на величину, определяющую оптимальную деформацию, сигналы на обоих входах компаратора 10 сравниваются, компаратор 10 срабатывает и переводит триггер 11 â исходное состояние, при этом отключается ультразвуковой генератор 3, закрывается аналоговый ключ б, происходит сброс пикового детектора 7 через линию !7 задержки, а второй триггер 14 переводит в противоположное состояние и разрешает подачу опорного напряжения U пчерез второй делитель 16 напряжения и ключевую схему 15 на механизм отвода сварочной гоповки. Величина опорного напряжения выбирается такой, чтобы усилия на механизме отвода 2 сварочной головки на 10-153 превышали нагрузку на свариваемые элементы, что обеспечивает раэгружение сварочной головки и фиксацию оптимальной величины деформации привариваемого проводника. Одновременно со срабатыванием второго триггера 14 включается вторая линия

13 задержки, которая переводит второй триггер l4 в исходное состояние спустя 40-501„С после выключения ультразвукового генератора 3. Сигналом его второго триггера 14 запирается ключевая схема 15 и тем самым снимается нагрузка с отвода 2 сварочной головки. Выдержка механизма отвода 2 под нагрузкой в течение 40-50 С определяется временем перехода свариваемых материалов в твердое состояние и зависит от скорости охлаждения зоны соединения. . Предлагаемое устройство позволит повысить точность фиксации момента достижения оптимальной деформации привариваемого проводника и тем самым повысить воспроизводимость прочности сварных соединений на 20-303, а также исключит зависимость величины деформации проводника от режимов сварки формула изобретения

Устройство для регулирования величины деформации проводника при сварке, 9694

Составитель B. Катин

Техред М. Тепер Корректор H. Буряк

Редактор А, Фролова

Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8278/16 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 1 содержащее ультразвуковой генератор, механизм отвода сварочной головки, датчик деформации, триггер, компаратор и линию задержки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что; с целью повышения 5 качества соединений при сварке, в устройство введены последовательно соединенные вторая линия задержки, вто-, рой триггер, ключевая схема и второй делитель напряжения, при этом второй вход второго триггера соединен с входом второй линии задержки и подключен к выходу компаратора и входу первого

84 6 триггера, а выход ключевой схемы соединен с механизмом отвода сварочной головки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Родионов В. А., Маслов Г. А., Михалев М. И. Стабилизация качества соединений, выполненных .ультразвуковой сваркой.-"Сварочное производство", 1979, N 3, с. 14- 16.

2. Авторское свидетельство СССР

М 740445, кл. В 23 К 11/26, 1978 (прототип).