SU1284762A1 - Устройство дл сварки давлением - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к ультразвуковой микросварке, преимущественно к оборудованию дл  сборки полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Изобретение позвол ет повысить быстродействие работы устройства и улучшить качество свар- ных соединений за счет повышени  точности определени  момента контактировани  сварочного инструмента со свариваемыми детал ми. В момент касани  сварочного инструмента свариваемых деталей амплитуда колебаний сварочного инструмента падает, а частота ультразвуковых колебаний растет вследствие возрастани  эквивалента механической нагрузки на ультразвуковой преобразователь 4. Снижение напр жени  на выходе вьтр мител  приводит к снижению скважности пр моугольных импульсов на выходе первого компаратора и, соответственно, к снижению минимального уровн  амплитуды пилообразного напр жени . При достижении уровн  напр жени , задаваемого первым делителем напр жени , второй компаратор переходит в противоположное состо ние и вызывает срабатывание триггера 12, который переключает ультразвуковой генератор в режим Сварка с увеличением мощности ультразвуковых колебаний. Последующие циклы получени  сварных соединений происход т аналогично. 2 ил. (Л

Description

ьс

00 4 Од ND

Изобретение относитс  к микросварке , преимущественно к оборудованию дл  сборки полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  работы устройства и повышение качества сварных соединений за счет повышени  точности определени  момента контактировани  сварочного инструмента со свариваемыми детал ми.

На фиг.1 приведена структурна  схема устройства; на фиг.2 - диаграммы выходных напр жений отдельных элементов устройства (и.,- сигнал на вы- ходе вьтр мител ; U, - сигнал на вы- ходе второго делител  напр жени ; Ьд- сигнал на выходе первого компаратора; Щ сигнал на выходе формировател  пилообразного напр жени ; сигнал на выходе первого делител  напр жени ;Ug сигнал на выходе триггера ) . i

Устройство дл  сварки давлением содержит первый делитель 1 напр жени , одновибратор 2, ультразвуковой генератор 3, ультразвуковой преобразователь 4, усилитель 5, выпр митель 6, схему 7 слежени -хранени , второй делитель 8 напр жени , первый компаратор 9, вторым входом соединенный с выходом выпр мител  6 и входом схемы 7 слежени -хранени , формирователь 10

зованньй таким образом сигнал прихо дит на первый вход первого компарат ра 9. -На выходе последнего по вл ют с  пр моугольные импульсы напр жени и (фиг.2), которые сформированы по совпадению сигналов U (фиг.2) с вы хода выпр мител  6 и И (фиг.2) с выхода второго делител  8 напр жен

пилообразного напр жени , второй ком- ,, --м- , ...... и ,, паратор 11, второй вход которого сое- Полученные таким образом импульсы

поступают на вход формировател  10

динен с выходом первого делител  1 напр жени , и триггер 12, вход установки нул  которого соединен с выходом одновибратора 2 и входом управлени  схемы 7 слежени -хранени , причем на вход одновибратора 2 подаетс  пусковой сигнал от сварочной установки, а на входе первого делител  1 напр жени  присутствует опорное напр  - жение.

Устройство работает следующим образом .

Перед началом процесса сварки дл  определени  момента контактировани  сварочного инструмента со свариваемыми детал ми ультразвуковой генератор

3вырабатьшает ультразвуковой тест- импульс малой мощности (0,05-0,1 Вт) частотой 66 кГц, которьй подаетс  на вход ультразвукового преобразовател 

4и возбуждает механические колебани  сварочного инструмента. Сигнал, пропорциональный амплитуде колебаний

40

45

пилообразного напр жени , где прео разуютс  в пилообразные импульсы U (фиг.2), которые подаютс  на первьй вход второго компаратора 11. На вто ром входе второго компаратора 11 пр сутствует опорное напр жение (фиг.2 которое регулируетс  первым делителем , причем уровень этого напр жени на 1-2% ниже уровн  пилообразного напр жени  Ц (фиг.2). В момент кас ни  сварочного инструмента сваривае мых деталей амплитуда колебаний сва

2Q рочного инструмента падает, а часто та ультразвуковых колебаний растет вследствие возрастани  эквивалента механической нагрузки на ультразвук вой преобразователь 4, падает также

55 сигнал Uj (фиг.2) на выходе выпр ми тел  6, что приводит к снижению скв ности пр моугольных импульсов (фиг, на выходе первого юемпаратора 9 и соответственно, снижению минимально

O

0

25 30

сварочного инструмента, oпpeдeл eмыi по токовому сигналу с выхода ультразвукового преобразовател  4, усиливаетс  усилителем 5 и выпр мл етс  выпр мителем 6, после чего поступает на вход схемы 7 слежени -хранени , котора  находитс  в закрытом состо нии , и на один из входов первого компаратора 9, при этом триггер 12 находитс  в состо нии, запрещающем переключение ультразвукового генератора 3. После подачи пускового сигнала от сварочной установки на опускание сварочной головки в позицию Сварка одновибратор 2 вырабатывает импульс длительностью 0,5-2 мс, который переводит триггер 12 в рабочее состо ние и на врем  прохождени  импульса с выхода одновибратора 2 переводит схему 7 слежени -хранени  в режим слежени , а по окончании этого импульса - в режим хранени . Таким образом, на выходе схемы 7 слежени -хранени  в даль- чейщем присутствует сигнал, который делитс  вторым делителем 8 напр жени  в отношении 1/4-1/10, и преобразованньй таким образом сигнал приходит на первый вход первого компаратора 9. -На выходе последнего по вл ютс  пр моугольные импульсы напр жени  и (фиг.2), которые сформированы по совпадению сигналов U (фиг.2) с выхода выпр мител  6 и И (фиг.2) с выхода второго делител  8 напр жени .

,, --м- , ...... и ,, Полученные таким образом импульсы

40

45

пилообразного напр жени , где преобразуютс  в пилообразные импульсы U (фиг.2), которые подаютс  на первьй вход второго компаратора 11. На втором входе второго компаратора 11 присутствует опорное напр жение (фиг.2), которое регулируетс  первым делителем , причем уровень этого напр жени  на 1-2% ниже уровн  пилообразного напр жени  Ц (фиг.2). В момент касап- ни  сварочного инструмента свариваемых деталей амплитуда колебаний сва2Q рочного инструмента падает, а частота ультразвуковых колебаний растет вследствие возрастани  эквивалента механической нагрузки на ультразвуковой преобразователь 4, падает также и

55 сигнал Uj (фиг.2) на выходе выпр ми - тел  6, что приводит к снижению скваж ности пр моугольных импульсов (фиг,2) на выходе первого юемпаратора 9 и соответственно, снижению минимального

уровн  амплитуды пилообразного напр жени . При достижении уровн  напр жени , задаваемого первым делителем 1 напр жени  Uj, второй компаратор 1 переходит в противоположное состо ние и вызывает срабатывание триггера 12, которьш переключает ультразвуковой генератор 3 в режим Сварка с увеличением мощности ультразвуковых колебаний. Последующие циклы получени  сварных соединений происход т аналогично.

Таким образом, устройство позвол ет повысить производительность за счет повьшени  быстродействи  работы на 0,5-0,7% путем исключени  из устройства элемента задержки амплитудного детектора и повысить качество сварных соединений за счет повышени  точности определени  момента контактировани  сварочного инструмента со свариваемыми детал ми путем суммарного учета изменени  амплитуды колебаний сварочного инструмента и час-, тоты ультразвуковых колебаний в момент касани  сварочного инструмента свариваемых деталей, что исключает начальную деформацию проводника до подачи ультразвукового сварочного импульса.

ормула

4 3 о

р е т е н и  

0

5

0

5

0

Устройство дл  сварки давлением, содержащее последовательно соединенные ультразвуковой генератор, ультразвуковой преобразователь, усилитель и выпр митель, отличающее- с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  работы устройства и повы-, шени  качества сварных соединений за счет повышени  точности определени  момента контактировани  сварочного инструмента со свариваемыми детал ми, оно снабжено первым делителем напр жени , -одновибратором и последовательно соединенными схемой слежени -хранени , вторым делителем напр жени , первым компаратбром, формирователем пилообразного напр жени , вторым компаратором и триггером, причем второй вход первого компаратора соединен с выходом выпр мител  и,входом схемы слежени -хранени , второй вход второго компаратора - с выходом первого делител - напр жени , второй вход триггера соединен с управл ющим входом схемы слежени -хранени  и выходом одновибратора, выход триггера соединен с входом ультразвукового генератора.

.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для сварки давлением, содержащее последовательно соединенные ультразвуковой генератор, ультразвуковой преобразователь, усилитель и выпрямитель, отличающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия работы устройства и повы~, шения качества сварных соединений за счет повышения точности определения момента контактирования сварочного инструмента со свариваемыми деталями, оно снабжено первым делителем напряжения, -одновибратором и последовательно соединенными схемой слежения-хранения, вторым делителем напряжения, первым компаратбром, формирователем пилообразного напряжения, вторым компаратором и триггером, причем второй тирования сварочного инструмента со свариваемыми деталями путем суммарного учета изменения амплитуды колебаний сварочного инструмента и час-, тоты ультразвуковых колебаний в мо мент касания сварочного инструмента свариваемых деталей, что исключает начальную деформацию проводника до подачи ультразвукового сварочного импульса.

   вход первого компаратора соединен с выходом выпрямителя и .входом схемы слежения-хранения, второй вход второ гр компаратора - с выходом первого 25? делителя- напряжения, второй вход триггера соединен с управляющим вхо дом схемы слежения-хранения и выходом одновибратора, выход триггера соединен с входом ультразвукового 30 генератора.

   ВНИИПИ Заказ 7505/15 Тираж 972 . Подписное

   Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4