SU1754368A1

SU1754368A1 - Device for sealing rectangular housings of semiconductor devices

Info

Publication number: SU1754368A1
Application number: SU904795461A
Authority: SU
Inventors: Александр Дмитриевич Кочан; Сергей Владимирович Новиков; Татьяна Ивановна Хусит
Original assignee: Филиал 2 Научно-Исследовательского Института Технологии И Организации Производства
Priority date: 1990-02-26
Filing date: 1990-02-26
Publication date: 1992-08-15

Description

Изобретение относитс к герметизации корпусов полупроводниковых приборов контактной шовной сваркой, например металлостекл нных и металлокерамических корпусов микросхем, герметизируемых при помощи пр моугольных крышек.The invention relates to sealing housings of semiconductor devices by contact seam welding, for example, metal glass and metal-ceramic housings of microcircuits sealed with rectangular caps.

Известны устройства дл герметизации корпусов микросхем, содержащие основани со смонтированными на нем двум головками сварочных роликов, поворотным столиком с ложементом дл корпуса с крышкой , механизмом перемещени столика, устройством поворота столика на 90° и раздвижени сварочных роликов и приводом .Devices for sealing microcircuit cases are known, comprising bases with two heads of welding rollers mounted on it, a turntable with a housing for the case with a cover, a mechanism for moving the table, a device for rotating the table 90 ° and extending the welding rollers and a drive.

К недостаткам этих устройств следует отнести их сложность и невысокую производительность , обусловленные кинематической схемой, при которой выполн ютс поворот столика на 90° и раздвижение сварочных роликов в промежутке между последовательной сваркой взаимно перпендикул рных сторон корпуса,The disadvantages of these devices include their complexity and low productivity due to the kinematic scheme, in which the table rotates by 90 ° and the welding rollers move apart between the successive welding of the mutually perpendicular sides of the housing,

Известно устройство, реализующее известный способ сварки, содержащее поворотный стол, две соосно расположенные головки сварочных роликов, механизм возвратно-поступательного перемещени электродержателей, приводы перемещени электродержателей и вращени стола, блоки управлени приводами перемещени электродержателей и скорости вращени стола.A device that implements a known welding method is known, comprising a rotary table, two coaxially arranged heads of welding rollers, a mechanism for reciprocating movement of electric holders, drives for moving electric holders and rotating the table, control units for drives for moving electric holders and speed of rotation of the table.

Кинематическа схема устройства позвол ет повысить производительность процесса герметизации за счет непрерывной сварки взаимно перпендикул рных сторон корпуса при вращении стола с корпусом относительно сварочных роликов.The kinematic scheme of the device improves the performance of the sealing process by continuously welding the mutually perpendicular sides of the body when the table with the body rotates relative to the welding rollers.

(J(J

4 U О4 U Oh

аbut

К недостаткам известного устройства следует отнести его сложность и значительную стоимость из-за применени прецизионных механизмов, управление которыми в процессе сварки осуществл ют от микро- процессоров. Кроме того, недостатком устройства, снижающим качество герметизации , вл етс невозможность обеспечени посто нства по периметру корпуса поверхности контакта сварочный ролик- крышка корпуса при изменении положени оси роликов относительно свариваемых кромок.The disadvantages of the known device include its complexity and significant cost due to the use of precision mechanisms, which are controlled from the microprocessors during the welding process. In addition, a disadvantage of the device, which reduces the quality of sealing, is the impossibility of providing constant around the perimeter of the casing of the contact surface welding roll-casing cover when the position of the roller axis relative to the edges being welded is changed.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство роликовой сварки, содер- жащее основание со столиком дл установки и фиксации корпуса с крышкой, соосно расположенные головки сварочных роликов, механизм перемещени головок сварочных роликов вдоль боковых кромок корпуса, устройство поворота столика и раздвижени сварочных роликов, и привод.The closest to the present invention is a roller welding device containing a base with a table for mounting and fixing the housing with a cover, coaxially located heads of welding rollers, a mechanism for moving the heads of welding rollers along the side edges of the housing, a device for rotating the table and spreading the welding rollers, and a drive .

Данна конструкци осуществл ет герметизацию пр моугольных корпусов микросхем взаимно перпендикул рными швами при последовательном прокатывании роликов вдоль боковых взаимно перпендикул рных свариваемых кромок и позвол ет обеспечить стабильность качества сварного шва по периметру корпуса.This design seals the rectangular microcircuit cases with mutually perpendicular seams when the rollers are rolled along the side mutually perpendicular sealing edges and ensures the stability of the quality of the weld along the perimeter of the housing.

Однако, к недостаткам известного устройства следует отнести его сложность и ограниченную кинематическую производительность из-за (необходимости применени в конструктивной схеме прецизионных устройств поворота столика и раздвижени сварочных роликов.However, the disadvantages of the known device include its complexity and limited kinematic performance due to (the need to use in the design scheme of precision devices for turning the table and sliding the welding rollers.

/Повышение производительности при обеспечении заданных параметров процесса герметизации (скорости сварки, ширине и коэффициенте перекрыти сварного шва) можэт быть достигнуто за счет изменени конструкции устройствам таким образом, чтобы его кинематическа производительность определ лась временем, необходи- мым дл выполнени только основной операции - прокатывани сварочных роликов вдоль боковых кромок корпуса./ Improving the performance while ensuring the specified parameters of the sealing process (welding speed, width and weld overlap ratio) can be achieved by changing the design of the devices so that its kinematic performance is determined by the time required to perform only the basic operation - rolling rollers along the side edges of the housing.

Цель изобретени - упрощение конструкции и повышение производительности устройства герметизации за счет исключени устройств поворота столика и раздвижени сварочных роликов между сваркой взаимно перпендикул рных сторон корпуса .The purpose of the invention is to simplify the design and increase the productivity of the sealing device by eliminating the devices for turning the table and extending the welding rollers between welding the mutually perpendicular sides of the housing.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве герметизации пр моугольных корпусов полупроводниковых приборов шовной контактной сваркой, содержащем основание, столик с ложементом дл корпуса п/п прибора, две головки сварочных роликов , установленные на каретках, механизм перемещени головок с приводом, механизм перемещени головок выполнен в виде несущего кронштейна и снабжен четырьм направл ющими, установленными на кронштейне и образующими пр моугольный контур вокруг и в плоскости ложемента, двум дополнительными каретками с головками сварочных роликов, замкнутой гибкой т гой, кинематически св зывающей привод со всеми четырьм каретками, установленными на направл ющих с возможностью возвратно-поступательного перемещени .The goal is achieved by the fact that in the sealing device of rectangular housings of semiconductor devices, seam contact welding, containing a base, a table with a lodgment for an instrument housing, two heads of welding rollers mounted on carriages, a mechanism for moving heads with a drive, a mechanism for moving heads in the form of a carrier bracket and provided with four guides mounted on the bracket and forming a rectangular contour around and in the plane of the cradle, two additional carriages with the heads of welding rollers closed by a flexible thrust, kinematically connecting the drive with all four carriages mounted on the guides with the possibility of reciprocating movement.

Кроме того, с целью расширени технологических возможностей устройства каретки равномерно расположены по периметру пр моугольного контура, образованного четырьм направл ющими.In addition, in order to expand the technological capabilities of the device, the carriage is evenly spaced around the perimeter of the rectangular contour formed by the four guides.

Сущность изобретени состоит в том, что благодар наличию в устройстве кинематически св занных между собой и приводом посредством замкнутой гибкой т ги четырех кареток, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещени на четырех, образующих пр моугольный контур вокруг и в плоскости ложемента, направл ющих, при перемещении одной из кареток все четыре каретки с установленными на них головками сварочных роликов, перемещаютс по пр моугольному контуру в одном направлении.The essence of the invention is that due to the presence of kinematically connected between themselves and the drive through the closed flexible rod of four carriages installed with the possibility of reciprocating movement on the four, forming a rectangular contour around and in the plane of the lodgement, the guides Moving one of the carriages, all four carriages with the heads of welding rollers mounted on them move along a rectangular contour in one direction.

При этом каждый из сварочных роликов прокатываетс по одной из сторон крышки герметизируемого корпуса. Таким образом, герметизаци пр моугольного корпуса п/п прибора может быть осуществлена без выполнени между сваркой взаимного перпендикул рных сторон вспомогательных операций повооота корпуса и раздвижени роликов. Это позвол ет значительно упростить устройстио герметизации за счет исключени устройств поворота и раздвижени и выполн ть сварку взаимно перпендикул рных сторон пр моугольного корпуса как последовательно, так и одновременно, что сокращает врем цикла герметизации до времени, необходимого только дл сварки сторон крышки корпуса.In addition, each of the welding rollers is rolled along one side of the cover of the sealed enclosure. Thus, the sealing of the rectangular case of the semiconductor device can be carried out without performing between the mutually perpendicular sides of the auxiliary operations of the hull and sliding rollers. This significantly simplifies the sealing arrangement by eliminating the turning and expanding devices and welding the mutually perpendicular sides of the rectangular body both sequentially and simultaneously, which shortens the sealing cycle time to the time required only for welding the sides of the housing cover.

Кроме того, с целью расширени технологических возможностей устройства, каретки равномерно расположены по периметру пр моугольного контура, образованного четырьм направл ющими. Такое расположение кареток обеспечивает при их перемещении пересечение осей четырех сварочных роликов в одной точке, расположенной на осч перпендикул рной плоскости ложемента столика и проход щей через его центр. Этим достигаетс 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), осуществл ть прокатывание по свариваемым кромкам четырех роликов без соприкосновени их друг с другом.In addition, in order to expand the technological capabilities of the device, the carriages are evenly spaced around the perimeter of the rectangular contour formed by the four guides. Such an arrangement of the carriages ensures, during their movement, the intersection of the axes of the four welding rollers at a single point located on the axis perpendicular to the plane of the table bed and passing through its center. This makes it possible, when sealing enclosures with small dimensions of covers (for example, buildings of type 2.4 according to GOST 17467-79 with dimensions of cover in plan of less than 10 x 10 mm), to roll four rollers along the edges to be welded without contacting each other. .

На фиг.1 представлена обща схема устройства; на фиг.2 - вид А на фиг.1.Figure 1 shows the general scheme of the device; figure 2 - view And figure 1.

Устройство состоит из основани 1, на котором смонтированы столик 2 с ложемен том дл корпуса п/п прибора 3 с крышкой 4, несущий кронштейн 5 с установленными на нем и образующими пр моугольный коч- тур вокруг ложемента четырьм направл ющими 6. На направл ющих б установлены четыре каретки 7 с головками сварочных роликов 8. На кронштейне 5 смонтирована также гибка т га 9, замкнута через ролики 10 и прикрепленна к каждой из кареток 7. Одна из кареток находитс в зацеплении через поводок 11 с ходовой гайкой 12 привода 13.The device consists of a base 1, on which table 2 is mounted with a lodgement for the body of the semiconductor device 3 with a lid 4, carrying bracket 5 with four guides 6 mounted on it and forming a rectangular head around the lodgement. Four carriages 7 are installed with heads of welding rollers 8. On bracket 5, flexible bends 9 are also mounted, closed through rollers 10 and attached to each of the carriages 7. One of the carriages is engaged through the leash 11 with the drive nut 12 of the drive 13.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед герметизацией корпуса п/п прибора головки сварочных роликов настраиваютс на соответствующий размер крышки корпуса таким образом, чтобы рабоча часть каждого из роликовых электродов располагалась по оси соответствующей свариваемой кромки, Исходное положение кареток 7 на направл ющих 6 устанавливаетс в зависимости от примен емой схемы токоподвода и конструктивных размеров корпусов. Требуемое взаиморасположение кареток достигаетс за с1-ет их креплени относительно замкнутой гибкой т ги 9.Before sealing the casing of the device, the heads of the welding rollers are adjusted to the appropriate size of the casing cover so that the working part of each of the roller electrodes is located along the axis of the corresponding welding edge. The initial position of the carriages 7 on the guides 6 is set depending on the current supply circuit used and constructive sizes of cases. The required interposition of the carriages is achieved by c1-e of their attachment with respect to a closed flexible rod 9.

Дл обеспечени одновременного захода (схода) роликов на параллельные свариваемые кромки корпуса при односторонней схеме подвода тока каретки 7, перемещающиес вдоль параллельных направл ющих 6, располагаютс в исходном положении так, чтобы при их перемещении пересечение осей сварочных роликов происходило по центру крышки корпуса 3.In order to ensure simultaneous approach (descent) of the rollers to the parallel welded edges of the housing, with a one-sided current supply circuit, the carriage 7 moving along the parallel guides 6 are positioned in the initial position so that when they move, the intersection of the axes of the welding rollers occurs in the center of the housing cover 3.

При герметизации корпусов с малыми размерами крышки, например, корпусов микросхем типа 2,4, дл исключени взаимного касани сварочных роликов в процессе сварки, каретки 7 в исходном положении располагаютс равномерно по периметру пр моугольного контура, образованного четырьм направл ющими 6, как показано на фиг.1.When sealing housings with small cover sizes, for example, type 2.4 microcircuit cases, to avoid touching the welding rollers during the welding process, the carriages 7 in the initial position are evenly spaced around the perimeter of the rectangular contour formed by the four guides 6, as shown in FIG. .one.

После укладки в ложемент столика 2 корпуса 3 с крышкой 4 включают привод 13, осуществл ющий через гайку 12 и поводокAfter laying in the cradle of the table 2 of the housing 3 with the lid 4, the actuator 13 is turned on, carrying through the nut 12 and the leash

11 перемещение одной из KapeiOK 7. При этом остальные каретки привод тс в движение через замкнутую гибкую т гу 9. Все четыре сварочных ролика, закрепленные на11 move one of the KapeiOKs 7. At the same time, the rest of the carriages are set in motion through a closed flexible cable 9. All four welding rollers fixed on

каретках, перемещаютс вдоль свариваемых кромок по контуру крышки корпуса в одном направлении с определенной скоростью .the carriages move along the edges to be welded along the contour of the housing cover in one direction with a certain speed.

Во врем прокатывани сварочных ро0 ликов 8, каждый из которых прокатываетс по одной из сторон крышки 4 корпуса 3, пропускают сварочный ток и осуществл ют герметизацию корпуса. Привод 13 отключают гтосле завершени сварки и переме5 щени 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 корпу0 са процесс герметизации повтор ютDuring the rolling of the welding rollers 8, each of which is rolled on one side of the cover 4 of the housing 3, the welding current is passed and the housing is sealed. The drive 13 is turned off when the welding is completed and the carriages 7 are moved to the extreme position. The sealed body 3 is removed from the lodgement of the table 2. The carriages 7 with the rollers 8 are moved to the initial position And, after loading into the table of the next building, the sealing process is repeated

Кроме описанного алгоритма работы при необходимости устройство позвол ет обеспечить выполнение герметизации, сварка первой пары противоположных сто5 рон корпуса осуществл етс при перемещении сварочных роликов из исходного положени в крайнее; сварка второй пзры сторон - при перемещении роликов из крайнего положени в исходное; сварка 4 сторонIn addition to the described operation algorithm, if necessary, the device allows for sealing performance, welding the first pair of opposite sides of the body is carried out when moving the welding rollers from the initial position to the outermost position; welding of the second side of the side - when moving the rollers from the extreme position to the initial one; 4 sides welding

0 корпуса осуществл етс одновременно при перемещении сварочных роликов либо из исходного положени в крайнее, либо из крайнего в исходное.The housing 0 is carried out simultaneously when the welding rollers are moved either from the initial position to the extreme one, or from the extreme one to the initial position.

Предлагаемое устройство прошло экс5 периментальную проверку на корпусах типа 201.16-17. Врем герметизации корпуса при одновременной срарке четырех сторон корпуса составило 2 с, т.е. уменьшилось, как минимум, в 1,5 раза по сравнению с извес г0 ными устройствами.The proposed device has passed an experimental test on cases of the type 201.16-17. The time for sealing the case while simultaneously scanning the four sides of the case was 2 seconds, i.e. decreased by at least 1.5 times compared with the known devices.

Использование предлагаемого устройства позвол ет обеспечить по сравнению с существующими следующие преимущества существенно упростить конструкцию иThe use of the proposed device allows for the following advantages compared with the existing ones to significantly simplify the design and

5 повысить надежность устройства за счет исключени устройств поворота корпуса и раз- движени сварочных, роликов; повысить производительность герметизации корпусов п/п приборов в 1,5-2 раза; улучшить5 to increase the reliability of the device by eliminating devices for turning the casing and moving the welding rollers; improve the sealing performance of the housings of semiconductor devices by 1.5-2 times; improve

Claims

0 quality of sealing due to the constant position of the body of the semiconductor device relative to the working edges of the welding rollers. Claim 1. Device for sealing direct seam of semiconductor devices coal housings, seam contact welding, containing a base, a table with a lodgment for the body of a semiconductor device, two heads of welding rollers mounted on carriages, a mechanism for moving the heads with a drive, so that , in order to simplify the design and increase productivity, the mechanism for moving the heads is made in the form of a bearing bracket and provided with four guides mounted on the bracket and forming rectangular contour around and in the plane of the cradle, two additional carriages with heads of welding rollers, closed by a flexible thrust, kinematically

0

connecting the drive with all four carriages mounted on the guides with the possibility of reciprocating movement.

2. Device pop. 1, characterized in that, in order to expand technological capabilities, the carriages are evenly spaced around the perimeter of the rectangular contour formed by the four guides.

13

Bt / ffA

Phie 2