SU761198A1 - Apparatus for ultrasonic welding - Google Patents
Apparatus for ultrasonic welding Download PDFInfo
- Publication number
- SU761198A1 SU761198A1 SU782674447A SU2674447A SU761198A1 SU 761198 A1 SU761198 A1 SU 761198A1 SU 782674447 A SU782674447 A SU 782674447A SU 2674447 A SU2674447 A SU 2674447A SU 761198 A1 SU761198 A1 SU 761198A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frequency
- welding
- switch
- ultrasonic welding
- master
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/78—Apparatus for connecting with wire connectors
Landscapes
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Description
Изобретение относится к ультразвуковой сварке, может быть использовано в оборудовании для микросварки в микроэлектронном производстве.The invention relates to ultrasonic welding, can be used in equipment for micro welding in microelectronic production.
Известно устройство для ультразвуковой 5 сварки, содержащее электроакустический преобразователь, фазовращатель, усилитель мощности, цепи обратной связи, задающий генератор [1].A device for ultrasonic welding 5, containing an electro-acoustic transducer, a phase shifter, a power amplifier, a feedback circuit, a master oscillator, is known [1].
Недостатком известного устройства явля- щ ется то, что оно не обладает надежным возбуждением преобразователя при работе на малой выходной мощности и малых усилиях нагружения инструмента.A disadvantage of the known device is that it does not possess reliable excitation of the transducer when operating at low output power and with low tool loading forces.
Известно также устройство для ультра- 15 звуковой сварки, содержащее генератор шумового спектра частот, усилитель мощности, электроакустический преобразователь [2].It is also known a device for ultra-15 acoustic welding, containing a generator of the noise frequency spectrum, a power amplifier, an electro-acoustic transducer [2].
В известном устройстве электроакустиче- 20 ский преобразователь возбуждается как на своей основной резонансной частоте, так и на всех гармониках и побочных резонансных частотах.In a known device, an electroacoustic converter is excited both at its main resonant frequency, and at all harmonics and side resonant frequencies.
Недостатком известного устройства явля- 25 ется низкий КПД преобразования электрической энергии в механическую, поскольку полоса пропускания высокодобротного электроакустического преобразователя значительноуже полосы шумового спектра. Кроме 30A disadvantage of the known device is the low efficiency of conversion of electrical energy into mechanical energy, since the bandwidth of a high-quality electroacoustic transducer is much smaller than the band of the noise spectrum. In addition to 30
22
этого, в сварочном инструменте в большинстве случаев возникают сложные виды колебаний из-за возбуждения преобразователя на побочных резонансах, что увеличивает разброс прочности соединений.This, in the welding tool in most cases, there are complex types of oscillations due to the excitation of the transducer at side resonances, which increases the strength spread of the joints.
Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство, содержащее последовательно соединенные усилитель мощности, электроакустический преобразователь, датчик механического резонанса, цепь автоподстройки частоты, задающий генератор независимого возбуждения [3].The closest solution to the technical nature and the achieved result to the invention is a device containing a series-connected power amplifier, electro-acoustic transducer, mechanical resonance sensor, a circuit of automatic frequency control, driving an independent excitation generator [3].
С помощью этого устройства реализуется способ ультразвуковой сварки, в котором в процессе образования сварного соединения изменяют частоту ультразвуковых колебаний инструмента от величины, необходимой для разрушения и удаления поверхностных окисных пленок до величины интенсификации диффузионных процессов и соединения контактируемых материалов или на основную частоту накладывают низкочастотную или высокочастотную гармонику основных колебаний.With this device, an ultrasonic welding method is implemented, in which, during the formation of a welded joint, the frequency of ultrasonic vibrations of the instrument is changed from the value required to destroy and remove surface oxide films to the magnitude of the intensification of diffusion processes and the connection of the materials to be contacted or a low-frequency or high-frequency harmonic is applied to the main frequency basic vibrations.
Недостатком известного устройства ультразвуковой сварки являются большие трудности в управлении сварочным процессом, в котором при переключении сварочногоA disadvantage of the known device for ultrasonic welding is the great difficulty in controlling the welding process, in which, when switching welding
761198761198
33
режима с одной резонансной частоты У на другую частоту /2 = /1/1, т. е. равную п-п гармонике частоты /ь уменьшается амплитуда колебаний преобразователя, которая недостаточна для поддержания процесса сварки.mode with a resonance frequency in a different frequency / = 2/1/1, v. e. equal to n-harmonic frequency f / i, decreases the amplitude of the oscillation converter, which is insufficient to maintain the welding process.
Кроме того, частоты дополнительных резонансов электроакустического преобразователя могут на несколько килогерц отличаться от соответствующей гармоники основной резонансной частоты Ц При этом на высоких частотах возбуждения устройство уходит с резонансного режима работы. КПД преобразования резко падает.In addition, the frequencies of additional resonances of the electroacoustic transducer may differ by several kilohertz from the corresponding harmonic of the main resonant frequency C. At high excitation frequencies, the device leaves the resonant mode of operation. The conversion efficiency drops sharply.
Целью изобретения является повышение качества сварки.The aim of the invention is to improve the quality of welding.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены коммутатор и дополнительные задающие генераторы независимого возбуждения, настроенные на различные резонансные частоты электроакустического преобразователя, при этом выходы задающих генераторов соединены с входами коммутатора, выход которого подключен к входу усилителя мощности, а входы задающих генераторов соединены с выходом цепи автоподстройки частоты.This goal is achieved by the fact that a switch and additional master oscillators of independent excitation are tuned into the device, tuned to different resonant frequencies of the electroacoustic converter, while the master oscillator outputs are connected to the switch inputs, the output of which is connected to the power amplifier, and master oscillator inputs are connected to the output auto-tuning circuits
На фиг. 1 приведено предлагаемое устройство, блок-схема; на фиг. 2 — амплитудно-частотная характеристика электроакустического преобразователя.FIG. 1 shows the proposed device, a block diagram; in fig. 2 - amplitude-frequency characteristic of the electro-acoustic transducer.
Устройство содержит электроакустический преобразователь 1, усилитель 2 мощности, коммутатор 3, задающие генераторыThe device contains an electro-acoustic transducer 1, an amplifier 2 power, a switch 3, driving the generators
4—6 независимого возбуждения, цепь 7 автоподстройки частоты, датчик 8 механического резонанса, рабочий инструмент 9.4–6 independent excitations, a frequency auto-tuning circuit 7, a mechanical resonance sensor 8, a working tool 9.
Работает устройство следующим образом.The device works as follows.
После нагружения инструмента 9 на свариваемые материалы коммутатор 3 по программе подключает к усилителю 2 мощности задающие генераторы 4—6, настроенные частоты /ь /2 и /з соответственно. В начальный период процесса сварки, когда надо разрушить окисные пленки на контактных площадках и создать физический контакт на большой площади, коммутатор 3 подключает задающий генератор 4, настроенный на низкую резонансную частоту /1 преобразователя. После создания физического контакта на этапе формирования очагов взаимодействия соединяемых элементов коммутатор 3 подключает генератор 5, настроенный на резонансную частоту /2, соответствующую средней частоте характеристики преобразователя. На завершающейAfter loading the tool 9 on the materials to be welded, the switch 3 according to the program connects to the amplifier 2 power the master oscillators 4-6, the adjusted frequencies / 2/2 and / 3, respectively. In the initial period of the welding process, when it is necessary to destroy the oxide films on the contact pads and create physical contact over a large area, the switch 3 switches on the master oscillator 4, which is tuned to a low resonant frequency / 1 of the converter. After creating a physical contact at the stage of formation of the centers of interaction of the connected elements, the switch 3 connects the generator 5, tuned to the resonant frequency / 2 , corresponding to the average frequency of the characteristics of the converter. At the final
4four
стадии сварочного процесса для ускорения диффузионных процессов и увеличения глубины объемного взаимодействия соединяемых элементов коммутатором 3 подключается задающий генератор 6 с большой резонансной частотой /3.stage of the welding process to accelerate diffusion processes and increase the depth of the volume interaction of the connected elements of the switch 3 is connected master oscillator 6 with a large resonant frequency / 3.
При изменении резонансных частот механических колебаний электроакустического преобразователя 1 в процессе сварки Сигнал с датчиков 8 поступает на вход цепи 7 автоподстройки частоты, осуществляющей управление частотой задающих генераторов 4—6.When the resonant frequencies of the mechanical oscillations of the electroacoustic transducer 1 change during the welding process, the signal from the sensors 8 is fed to the input of the frequency-locked loop 7, which controls the frequency of the master oscillators 4-6.
Устройство для ультразвуковой сварки испытано на макете для сборки полупроводниковых приборов. В результате испытаний получена высокая прочность присоединения проволочных выводов, причем средний уровень прочности был на 5—8% выше, чем при сборке известными ранее устройствами. Это позволяет повысить эффективность оборудования и процент выхода Годных приборов.A device for ultrasonic welding has been tested on a model for assembling semiconductor devices. As a result of the tests, a high strength of wire connection was obtained, and the average level of strength was 5–8% higher than when assembled with previously known devices. This allows you to increase the efficiency of the equipment and the yield percentage of suitable devices
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782674447A SU761198A1 (en) | 1978-09-06 | 1978-09-06 | Apparatus for ultrasonic welding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782674447A SU761198A1 (en) | 1978-09-06 | 1978-09-06 | Apparatus for ultrasonic welding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU761198A1 true SU761198A1 (en) | 1980-09-07 |
Family
ID=20789457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782674447A SU761198A1 (en) | 1978-09-06 | 1978-09-06 | Apparatus for ultrasonic welding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU761198A1 (en) |
-
1978
- 1978-09-06 SU SU782674447A patent/SU761198A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7022089B2 (en) | Ultrasonic wave cosmetic device | |
RU2180274C2 (en) | Apparatus for exciting electroacoustic converter | |
JP2832443B2 (en) | Multi-frequency ultrasonic cleaning method and cleaning apparatus | |
CA2014376A1 (en) | Ultrasonic power supply | |
JPH0467784A (en) | Driving method of ultrasonic motor | |
US3254284A (en) | Ultrasonic vibration generators | |
SU761198A1 (en) | Apparatus for ultrasonic welding | |
US6364977B1 (en) | Tuning mechanism and method for vibration welding | |
CA2042575C (en) | Electroacoustic unit for generating high sonic and ultrasonic intensities in gases and interphases | |
RU2350405C2 (en) | Device for resonance vibration agitation and automatic stabilisation in ultrasonic systems | |
SU763004A1 (en) | Method of driving ultrasonic oscillation system | |
SU737165A1 (en) | Apparatus for ultra- and hyper-sonic microwelding and soldering | |
JPH10180204A (en) | Ultrasonic washer and method for driving same | |
JPS6489979A (en) | Method of driving supersonic motor | |
US3007363A (en) | Tone generator | |
SU896760A1 (en) | Ultrasonic generator | |
JPH0360773A (en) | Ultrasonic processing device | |
RU2131794C1 (en) | Method for controlling process of ultrasonic dimensional working | |
SU1276369A1 (en) | Apparatus for ultrasound machining of materials | |
JPH0514997A (en) | Drive circuit for ultrasonic wave vibrator | |
SU1499221A1 (en) | Apparatus for testing articles by its own frequencies | |
JPS56121112A (en) | Resonant vibrator | |
SU1624113A1 (en) | Device for power supply of magnetostriction vibration exciter of drilling rig | |
SU1232436A2 (en) | Ultrasonic genartor | |
SU1094705A1 (en) | Ultrasonic generator |