SU774276A1

SU774276A1 - Arrangement for applying coating by exploding foil

Info

Publication number: SU774276A1
Application number: SU792781172A
Authority: SU
Inventors: В.П. Снесаревский; О.В. Логоватовский; С.П. Яковлев; В.С. Хозиков; К.Н. Тимошенко; В.Д. Туманов
Original assignee: Snesarevskij V P; Logovatovskij O V; Yakovlev S P; Khozikov V S; Timoshenko K N; Tumanov V D
Priority date: 1979-05-03
Filing date: 1979-05-03
Publication date: 1989-02-15

Abstract

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ HAHECEFHW ПОКРЫТИЙ ВЗРЫВОМ ФОЛЫИ, содержащее корпус, механизм дл подачи изделий, механизм подачи материала - покрыти , электродную систему с механизмом перемещени и зачистки электродов и направл ющее сопло, о т л ич а ю щ е е с тем, что, с целью повышени производительности и качества покрыти , оно снабжено механизмом зачистки сопел, а электродна система выполнена в виде коаксиального блока, причем центральный электрод и направл клцее сопло установлены с возможностью перемещени вдоль своей оси.1. A DEVICE FOR HAHECEFHW COATINGS WITH AN EXPLOSION FOIL, comprising a housing, a mechanism for feeding products, a material feeding mechanism for coatings, an electrode system with a mechanism for moving and stripping electrodes, and a guide nozzle, which is In order to improve the performance and quality of the coating, it is equipped with a nozzle stripping mechanism, and the electrode system is made in the form of a coaxial unit, with the central electrode and the direction of the nozzle mounted so as to move along its axis.

Description

2.Устройство по п.1, о т л и ч ающее с тем, что механизм зачистки электродной системы въпюлнен в виде плоского ножа, установленного с возможностью перемещени в плоскости, совпадающей с рабочей поверхностью электродной системы,2. The device according to claim 1, wherein the cleaning mechanism of the electrode system is inserted in the form of a flat knife, installed with the possibility of movement in a plane that coincides with the working surface of the electrode system,

3,Устройство по п.1, от л и чающеес тем, что на сопле3, The device according to claim 1, from l and so that on the nozzle

выполнены отверсти дл выхода отраженной ударной волны. .holes are made to exit the reflected shock wave. .

4, Устройство по П.1, о т л и ч а 10 щ е е с тем, что оно снабжено корпусом - ловителем, а направл ющее сопло коаксиально установлено в нем, причем в корпусе - ловителе выполнены отверсти .4, The device according to claim 1, about 10 with the fact that it is equipped with a casing, and the guide nozzle is coaxially installed in it, and the casing is filled with holes.

II

Изобретение относитс ; к технике нанесени металлических покрытий и может быть использовано в радио- и электронной промышленности, а также в. приборостроении.This invention relates to; to the technique of applying metallic coatings and can be used in the radio and electronic industry, as well as in. instrument making.

Известны устройства дл нанесени металлических покрытий электрическим взрывом фольги. Такие устройства содержат электродную систему, служащую токоподводом к взрываемой фольге/ механизмы дл подачи подложек, на которые наноситс покрытие, и меха- низмы дл подачи взрываемого материала; Эти устройства имеют также сопла , направл ющие поток продуктов взрыва. Дл локализации покрыти в таких устройствах используют маски. Ти ражеспособность масок обычно невелика и составл ет 20 г 50 взрывов. На стенках направл ющих сопел оседают и скапливаютс продукты взрыва, поэтому необходимо после 100-200 взр ВОВ снимать их и очищать. Кроме того, подложки, на которые наноситс покрытие , располагаютс в известных устройствах на некотором рассто нии от среза сопла, в результате чего часть потока продуктов взрыва отражаетс от подложки, что -снижает коэффициент использовани взрываемого материала, В результате производительность устройства снижаетс , а в случае необходимости нанесени покрытий драгоценными металлами - их нельз примен ть иЭ-за низкого коэффициента использовани взрываемого материала. Известно устройство дл нанесени покрытий электрическим взрывом фольги, предназначенное, преимущественно , дл нанесени покрытий на корпусе и торцы выводов полупроводниковых приборов. Устройство содержит корпус с размещенными в нем механизмами подачи полупровод никовых приборов, подачи наносимого материала на рабочую позицию и рабочие электроды. Локализаци покрыти вApparatus for applying metallic coatings by electrical explosion of a foil are known. Such devices include an electrode system serving as a current lead to a blasting foil / mechanisms for feeding substrates to be coated, and mechanisms for feeding a blasting material; These devices also have nozzles directing the flow of explosion products. Masks are used to localize the coating in such devices. The mask masking capacity is usually low and amounts to 20 g 50 explosions. The explosion products accumulate on the walls of the guide nozzles and accumulate; therefore, it is necessary to remove and clean them after 100-200 explosives. In addition, the substrates to which the coating is applied are located in known devices at some distance from the nozzle section, as a result of which a part of the flow of explosion products is reflected from the substrate, which reduces the utilization rate of the explosive material. As a result, the necessity of coating with precious metals — they cannot be applied, and this is due to the low utilization rate of the explosive material. A device for the application of electric explosion coating foils is known, which is mainly intended for applying coatings on the housing and the ends of the terminals of semiconductor devices. The device comprises a housing with mechanisms for feeding semiconductor devices, supplying the applied material to the working position and working electrodes. Localization of coverage

этом устройстве обеспечиваетс применением маскирующей ленты, подающейс с помощью специального vзлa. Сбор отраженных от подложки продуктов взрыва осуществл етс защитными экранами . В данном устройстве юкальное покрытие можно наносить только на выступающие части (выводы) корпусов полупроводниковых приборов. Дл нанесени покрыти на плоский фланецThis device is provided by the use of a masking tape supplied with a special vzla. The collection of explosion products reflected from the substrate is carried out by protective screens. In this device, a color coating can be applied only to the protruding parts (terminals) of the semiconductor case. For coating flat flange

корпуса в виде -п тна требуемой геометрии , защитив торцы выводов, изве-. стное устройство непригодно. Кроме того, скапливание взрываемого материала на рабочих электродах и иаправл ющих соплах заставл ет периодически прекращать процесс нанесени покрыти и замен ть или зачищать электроды и сбпла, что снижает производительность устройства. Наличие зазора между направл ющими соплами и корпусами приборов, на которые наноситс покрытие, приводит к отражению Части дотока продуктов взрыва и снижению таким образом коэффициента использовани взрываемого материала, что особенно недопустимо в случае применени дл взрыва фольги из драгоценных металлов.enclosures in the form of -pla of the required geometry, protecting the ends of the conclusions, izves-. The device is unusable. In addition, the accumulation of explosive material on the working electrodes and guide nozzles causes periodically to stop the coating process and to replace or strip the electrodes and sbpla, which reduces the performance of the device. The presence of a gap between the guide nozzles and the enclosures of the devices to be coated leads to the reflection of a portion of the explosion products in the duct and thus a decrease in the utilization rate of the exploding material, which is especially unacceptable in the case of the use of a precious metal foil for explosion.

Целью изобретени вл етс повышение производительности и качестваThe aim of the invention is to increase productivity and quality.

покрыти . Это достигаетс тем, что устройс во дл нанесени покрыти взрывом фольги содержащее корпус, механизм дл подачи изделий, механизм дл подачи материала - покрыти , электрод ную систему с механизмами перемещени и зачистки злектродов и направл ющее сопло, снабжено механизмом зачистки сопел, а электродна система выполнена в виде коаксиального блока, причем центральный электрод и направл ющее сопло установлены с воз можностью перемещени вдоль своей оси. Механизм зачистки электродной сис темы вьтолнен в виде плоского ножа, установленного с возможностью переме щени в плоскости, совпадающей с рабочей поверхностью электродной системы , кроме того, на сопле выполнены отверсти дл выхода отраженной удар ной волны« I Устройство снабжено также корпусом - ловителем, а направл ющее сопло коаксильно установлено в нем, при чем в корпусе - ловителе выполнены отверсти . Все механизмы имеют между собой кинематическую-св зь. .Наличие подвижных сопел позвол ет локализовать покрытие в виде п тна требуемой геометрии и нанести его на плоскую поверхность фланца корпуса полупроводникового прибора. Геометри п тна обеспечиваетс геометрией канала сопла: канал с квадратным сечением дает квадратное п тно, с круглым круглое п тно. Плотное прилегание сопла к поверхности, на которую наноситс покрытие, уменьшает отражение потока продуктов взрыва и увеличивает тем самым коэффициент исполь зовани взрываемого материала. Наличие узлов зачистки сопел и электродной системы повьпиает произво дительность устройства и стабильност процесса за счет того, что геометри сопел и электродов поддерживаетс посто нной и отпадает необходимость Прекращать процесс рд замены или чистки сопел и электродной системы. Зачистка электродной системы производитс плоским ножом, скольз щим ре жущей кромкой по рабочей поверхности системы. Наличие перемещающегос :центральногб электрода в электр.одной /системе, компенсирующего эрозию его в процессе работы, повьппаетпроизводительность устройства и стабильность процесса. Отверсти на цилиндричоской поверхности подвижных сопел дл выхода отраженной волны обеспечивают такие услови осаждени покрыти , при которых отражение потока продуктов взрыва минимально, и соответственно увеличиваетс коэффициент использовани взрываемого материала.Корпусы - ловители, в которые помещены сопла, обеспечивают точную установку корпуса относительно сопла и соответственно точную локализацию пркрыти . На Фиг,I изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг,2 узел нанесени покрыти ; на фиг.З коаксиальный электродный блок. Устройство состоит из карусели I дл подачи изделий на рабочую позицию . Вертикальна направл юща 2 предназначена дл загрузки корпусов приборов под действием собЬтвенного веса в гнезде карусели 1. На карусели 3 перемещени сопел расположены подвижные сопла 4. Обе карусели через шестеренные пары и мальтийские механизмы соединень с распределительным валом 5. Электродна система 6 расположена в толкателе, также соединенном с валом 5. Узел подачи взрываемой фольги включает в себ катушку 7 с фольгой 8, направл ющую 9 н прижатый к ней резиновый ролик 10, наход щийс на одной оси с шестерней 11, приводимой в движение зубчатой рейкой 12, Механизм эачистки электродной системы состоит из ножа 13, закрепленного в подпружиненной вилке 14, и системы рычагов. Механизм зачистки сопел состоит из электродвигател 15, инструмента 16, закрепленных на штоке, взаимодействующем с кулачком распределительного вала 5. Корпус полупроводникового прибора 17 закрепл етс в гнезде карусели I. В подвижном сопле 4 выполнены отверсти 18 дл выхода ударной волны. орпус - ловитель 19 центрирует корус полупроводникового прибора относительно подвижного сопла. В ловитее также выполнены отверсти 20 дл ыхода ударной волны. Коаксиальна электродна система остоит- из перемещающегос централього электрода 21, внешнего кольцеого электрода 22, ме/г лектродногоcover This is achieved in that the device for coating the explosion of a foil comprising a housing, a mechanism for feeding products, a mechanism for feeding material - coating, an electrode system with mechanisms for moving and stripping electrodes and a guide nozzle, is equipped with a mechanism for stripping nozzles, and the electrode system is made in the form of a coaxial block, with the central electrode and the guide nozzle mounted with the possibility of movement along its axis. The stripping mechanism of the electrode system is made in the form of a flat knife mounted for movement in a plane that coincides with the working surface of the electrode system. In addition, there are holes in the nozzle for the output of the reflected shock wave. The nozzle is coaxially mounted in it, with the hole in the case - the safety device. All mechanisms have a kinematic link between them. The presence of movable nozzles allows you to localize the coating in the form of a spot of the desired geometry and apply it on the flat surface of the flange of the semiconductor housing. The geometry of the spot is provided by the geometry of the nozzle channel: a channel with a square cross section gives a square spot with a round round spot. A snug fit of the nozzle to the surface to be coated reduces the reflection of the flow of explosion products and thereby increases the utilization rate of the exploding material. The presence of nozzle stripping units and the electrode system will increase the device’s performance and process stability due to the fact that the geometry of the nozzles and electrodes is kept constant and there is no need to stop the process of replacing or cleaning the nozzles and the electrode system. The cleaning of the electrode system is carried out with a flat knife, a sliding cutting edge on the working surface of the system. The presence of a moving: centralized electrode in an electrically-single / system, which compensates for its erosion during operation, increases the device performance and process stability. The holes on the cylindrical surface of the movable nozzles for the output of the reflected wave provide such coating deposition conditions at which the reflection of the flow of explosion products is minimal, and the utilization of the explosive material increases accordingly. The enclosures in which the nozzles are placed ensure accurate installation of the body relative to the nozzle and accordingly exact localization cover. Fig, I shows the proposed device, a general view; FIG. 2, a coating assembly; Fig. 3 coaxial electrode unit. The device consists of a carousel I for feeding products to the working position. Vertical guide 2 is designed to load instrument cases under the action of proper weight in the slot of the carousel 1. On the carousel 3 moving the nozzles, there are movable nozzles 4. Both carousels through gear pairs and Maltese mechanisms connect with the camshaft 5. Electrode system 6 is located in the plunger, also connected to the shaft 5. The feed unit of the explosive foil includes a coil 7 with a foil 8, a rubber roller 10 pressed against it, which is in alignment with the gear 11 driven by gear rack 12, the Mechanism of the cleaning system of the electrode system consists of a knife 13, fixed in a spring-loaded fork 14, and a system of levers. The nozzle sweep mechanism consists of an electric motor 15, a tool 16 mounted on a rod, interacting with a cam of a camshaft 5. The housing of the semiconductor device 17 is fixed in the slot of the carousel I. In the movable nozzle 4 holes 18 are made for the output of a shock wave. The bodyguard 19 centers the cortex of the semiconductor device relative to the moving nozzle. The catcher also has holes 20 for the output of the shock wave. The coaxial electrode ostoite system of a moving central electrode 21, an outer ring electrode 22, IU / g electrode

изол тора 23, резьбовой втулки 24 и гайки 25.insulator 23, threaded bush 24 and nut 25.

Устройство работает следующим образом . Взрьшаема фольга 8 разматываетс с катушки 7, свободный конец ее заправл етс в направл ющую 9, захватываетс роликом и вращением шестерики 11 опускаетс иа рабочую поверхность электродной системы так что касаетс внешнего кольцевого электрода. Корпуса полупроводниковых приборов загружаютс в вертикальную направл ющую 2 из кассеты или йибробункера . При вращении распределительного вала 5 карусель 1 подачи корпусов приборов поворачиваетс на 90 и .гнездо карусели становитс на рабочую , позицию. Толкатель| электродной системы совершает ход вперед, при йоде назад зубчата рейка 12 опускаетс , шестерн II поворачиваетс на определениБв угол, взрываема фольга7 подаетс на один шаг и перекрывает электродьг. Затем карусель 3. поворачиваетс на 90 и одно из подвижных сопел 4 устанавливаетс на рабочую позицию против гнезда карусели 1 с корпусом полупроводникового прибора. Толкатель.электродной систе мы снова совершает ход вперед, при этом электродна система упираетс в торец подвижного сопла, которое прижимает взрываемую фольгу к электро дам и своим срезом упираетс в корпус полупроводникового прибора. При этом корпус - ловитель 19 охватывает корпус прибора и устанавливает соосHQ соплу (фиг.2) . В момент максималь ного прижима на эл ектроды разр жаетс блок высоковольтных конденсаторов происходит взрывное разрушение фольги , потрк продуктов взрыва по соплу направл етс к корпусу прлзшроводникового прибора и осаждаетс на его части, ограниченной внутренним диаметром сопла. Одновреме11но во второе сопло, не наход щеес на рабочей , входит инструмент 16, вращаемый электродвигателем 15, и зачищает канал сопла.The device works as follows. The blown foil 8 is unwound from the coil 7, its free end is filled into the guide 9, caught by the roller and the rotation of the sixes 11 lowers and the working surface of the electrode system so that it touches the outer ring electrode. The semiconductor device housings are loaded into a vertical guide 2 from a cassette or jib bunker. When the camshaft 5 rotates, the instrument housing supply carousel 1 rotates 90 and the carousel jack becomes working. Pusher | the electrode system moves forward, with iodine, the rack and the rack 12 is lowered, gear II turns to determine the angle, the foil 7 is exploded and is fed one step and closes the electrode pole. The carousel 3 is then rotated 90 and one of the movable nozzles 4 is set to a working position against the socket of the carousel 1 with the body of the semiconductor device. The pusher electrode system again moves forward, while the electrode system rests on the end face of the movable nozzle, which presses the exploding foil on the electrodes and rests on the body of the semiconductor device with its cut. When this case - the safety device 19 covers the housing of the device and installs coaxHQ nozzle (figure 2). At the moment of maximum clamping, a block of high-voltage capacitors is discharged onto the electrodes, the foil is explosively destroyed, and the explosion products are directed along the nozzle to the body of the device and deposited on its part limited by the internal diameter of the nozzle. Simultaneously, the second nozzle, which is not located on the working one, enters the tool 16, rotated by the electric motor 15, and cleans the nozzle channel.

При дальнейшем вращении распреде-. лительного вала карусель I поворачиваетс на 90°, корпус прибора с нанесенным покрытием выгружаетс из гнезда, карусель 3 также поворачива етс на 90°. Одновременно толкатель электродной системы движетс назад, нож 13 движетс сверху вниз по рабочей плоскости электродной системы, очища ее от остатков взрываемого материала. В процессе работы устройства происходит эрози центрального электрода. Компенсаци ее производитс путем периодического вращени гайки 25. При этом втулка 24, в которую запрессован центральный электрод, движетс вперед. Далее цикл повтор етс . Предлагаемое устройство имеет вчетверо большую по сравнению с прототипом производительность за счет включени операций зачистки сопел и. электродной системы в рабочий цикл, а также за счет локализации.покрыти не маской, а прижимавицимс соплом и возможности компенсации эрозии центрального электрода его поДачей вперед Наличие прижимающихс сопел повьш1ает коэффициент использовани взрываемого материала более, чем в 10 раз. Устройство реализовано в виде автомата локального золочени и позвол ет сократить расход золота при производстве корпусов интегральных микросхем в 20 раз. With further rotation distribution. The carousel I is rotated 90 °, the coated device body is unloaded from the slot, the carousel 3 is also rotated 90 °. At the same time, the pusher of the electrode system moves back, the knife 13 moves from top to bottom along the working plane of the electrode system, clearing it from the remnants of the exploding material. During operation of the device, erosion of the central electrode occurs. Its compensation is made by periodically rotating the nut 25. In this case, the sleeve 24, into which the central electrode is pressed, moves forward. Then the cycle repeats. The proposed device has four times the productivity as compared with the prototype due to the inclusion of nozzle cleaning operations and. electrode system in the working cycle, as well as due to localization. cover not by mask, but by pressing with a nozzle and the possibility of compensating for erosion of the central electrode by giving it forward. The presence of pressing nozzles increases the utilization rate of the explosive material more than 10 times. The device is implemented as an automaton of local gilding and reduces the consumption of gold in the manufacture of integrated circuit packages by 20 times.

q}ut.tq} ut.t

Claims

(. DEVICE FOR APPLICATION OF EXPLOSION FOIL COATINGS, comprising a housing, a mechanism for feeding products, a material feeding mechanism - coating an electrode system with a mechanism for moving and stripping electrodes and a guide nozzle, such that in order to increase the productivity and quality of the coating, it is equipped with a nozzle mopping mechanism, and the electrode system is made in the form of a coaxial unit, with the central electrode and the guide nozzle mounted for movement along its axis.

2. The device according to claim 1, with the proviso that the mechanism for stripping the electrode system is made in the form of a flat knife mounted for movement in a plane coinciding with the working surface of the electrode system.

3. The device according to π.1, characterized in that the nozzle has openings for the exit of the reflected shock wave. .

4. The device according to claim 1, with the fact that it is equipped with a housing - a catcher, and a guide nozzle is coaxially installed in it, and holes are made in the housing - a catcher.