SU719835A1

SU719835A1 - Способ управлени процессом ультразвуковой микросварки

Info

Publication number: SU719835A1
Application number: SU782602825A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Козич; Владимир Ильич Басенко
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6495
Priority date: 1978-03-06
Filing date: 1978-03-06
Publication date: 1980-03-05

Description

Изобретение относится к ультразвуковой сварке и может быть применено при изготовлении полупроводниковых приборов и микросхем. ’

Известен способ управления процессом ультразвуковой сварки, по которому процесс сварки прекращается по достижении производной от амплитуды колебаний инструмента по времени t нулевого значения dL^/f<t^o [1].

Недостатком известного способа является то, что при сварке по неподготовленным поверхностям амплитуда меняется хаотически и уже в самом начале процесса dt обращается в нуль.* Кроме этого, возрастание амплитуды колебаний после ее уменьшенйя в процессе сварки может происходить в основном по двум причинам:.вследствие того, что, Начиная с какого-то момента времени, колебательная сила инструмента становится больше прочности адгезии пленки металлизации и поверхности полупроводникового материала, если сцепление йнстру2 мента с проволочкой хорошее; из-за того, что колебательная сила инструмента становится больше силы сцепления между инструментом и проволочкой, если адгезия металлизации к' полупроводнику хорошая, а сцепление инструмента с проволочкой плохое.

Известен способ управления процессом ультразвуковой сварки, В котором производят автоматическое отключение ультразвука после получения соединения. Критерием образования соединения является повышение электрического сопротивления между инструментом й проволочкой в момент образования соединения проволоки. с контактной площадкой и возникновения относительного движения между инструментом и проволокой(2] .

Недостатком указанного способа является низкая точность определения момента выключения ультразвука, вызванная этим низкая воспроизводимость прочности соединений и низкая средняя прочность соединений. Низкая точность опре• ‘ 3 719835 деления момента выключения ультразвука обусловлена тем, что в этом способе фактически сравнивается прочность образовавшегося соединения и сила сцепления между инструментом и проволочкой, последняя, изменяясь от сварки к сварке, и вызывает ошибки в определении момента выключения ультразвука.

Наиболее близким решением к изобретению является способ управления процессом ультразвуковой микросварки, при • котором осуществляют введение в сварочную систему перед сваркой сигнала эталонной величины, получение в процессе сварки активной составляющей сигнала обратной связи, пропорционального амплитуде колебаний инструмента, и выключение ультразвукового генератора в момент, соответствующий определенному соотношению указанных сигналов (з| . Недостатком этого способа является ' низкая воспроизводимость прочности сварочных соединений.

Ноль изобретения - увеличение воспроизводимости прочности соединений и облегчение выбора оптимального рёжима сварки.

Поставленная цель достигается тем, что формируют второй сигнал обратной связи, пропорциональный амплитуде напряжения, поступающего на ультразвуковой преобразователь, делят второй сиг нал обратной связи на сигнал эталонной величины, сравнивают полученный результат с величиной активной составляющей первого сигнала ' обратной связи и выключают ультразвуковой генератор в момент их равенства.

На чертеже представлена амплитуда колебаний во время сварки.

Сущность способа заключается в следующем.

Перед сваркой расчетным методом или же методом технологической пробы получают эталонную величину, которая _ъ фактически равна коээффициенту переца“···· _чи электроакустического преобразовав 7* теля для активной, составляющей первого, . ....

Г· сигнала обратной связи, пропорционального амплитуде колебаний инструмента. Вводят указанную величину в сварочную систему. В процессе сварки получают первый сигнал обратной связи, пропорцио.....нальный амплитуде колебаний инструмента, и выделяют активную составляющую данного сигнала. Кроме Первого сигнала обратной Связи, получают второй, пропорциональный величине напряжения, возбуждающей преобразователь, и делят его на эталон. Результат деления сравнивают с величиной активной составляющей первого сигнала обратной связи и в момент их равенства выключают ультразвук. Таким образом, сравнивается активная составляющая первого сигнала обратной связи с величиной, зависящей от напряжения, возбуждающего преобразователь, Поэтому при сварке на трех уровйях мощности, соответствующих амплитуде А* , А₂, А_3> связанных соотношением Α_ί> А₂ ^> » ^не изменяя эталонной величины, получаем три различных уровня отключения а. т Ь ? q и три различных длительности процесса <-13 , т.е. большей амплитуде соответствует меньшее время сварки. Благодаря этому увеличивается воспроизводимость и средняя прочность соединений, облегчается выбор режима сварки. < .

Применение способа позволяет примерно на 10% увеличить среднююпрочность соединений даже при сварке на оптимальных режимах. Коэффициент вариации уменьшается почти в два раза, что свидетельствует об увеличении воспроизводимости прочности соединений. Существенным преимуществом способа является то, что он обеспечивает качественные соединения и не в оптимальных условиях, поэтому выбор режимов сварки облегчается. Применение способа также позволяет увеличить выход годных на операции сборки, надежность собранных приборов, выход годных после операции виброиспытаний и реальную производительность сборочного оборудования вследствие сокращения времени обслуживания и выбора режимов сварки.

Claims

1.Грачев А. А., Кожевников А. П,

5 Лебига В. А, Россошинский А. А. Ультразвукова микросварка. М., Энерги , 1977, с. 65-66.

2.Патент США № 2763545, кл. 29-470, 1972.

10

3. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2515896/25-27(107776), кл. В 23 К 19/04, 1977.

А,

- t