SU893460A1

SU893460A1 - Электрод дл микросварки

Info

Publication number: SU893460A1
Application number: SU802932052A
Authority: SU
Inventors: Алексей Иванович Беляков; Александр Петрович Рыдзевский; Аркадий Михайлович Чапланов; Николай Михайлович Белявский
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6495
Priority date: 1980-05-30
Filing date: 1980-05-30
Publication date: 1981-12-30

Description

(54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ МИКРОСВАРКИ

Изобретение относитс к импульсно сварке и может быть использовано в электронной проьмшленности дл сборки полупроводниковых приборов, пленочных и гибридных схем, печатных плат и др. Известны электроды дл микросварки , содержащие корпус, два наконечни ка дл подвода тока к свариваемым ма териалс1М, соединенных через изол цио ную прокладку 1 и 2 . Однако микросварка известными электродами не позвол ет, производить соединени проводниками, покрьГгыми эмалевой, стекл нной или другого типа изол цией, усложнен процесс предохранени соедин емых материалов от термического удара (требуетс сту пенчатый импульсный нагрев в диапазо не от О до 420 С) ; низка стойкость электродов из-за окислени и коррозии . Известен электрод дл микросвар-. ки, содержёодий корпус, нагревательный элемент, два рабочих наконечника с изолирующими прокладками между ними 2}. Недостатком известного устройства вл етс низка стойкость электродов а также ограничение технологических возможностей вследствие обеспечени сварки материалов только с хорошей электропроводностью, например, проволока - проволока, проволока - токопровод щий корпус или токопровод ща подложка /и исключено присоединение выводов на полупроводниковый кристалл интегральной схемы (ИС). Цель изобретени - повышение стойкости электродов и улучшение качества сварки Поставленна цель достигаетс тем , что в электроде дл микросварки, сод&рЖащем корпус, нагревательный элемент, два рабочих наконечника с изолируюшими прокладками между ними, нагревательный элемент выполнен .в виде токопровод щей прокладки, расположенной между изолирующими прокладками рабочих наконечников, толщина которой не превышает 0,3 ширины рабочегй торца электрода. На фиг.1 - представлен электрод, продольный разрез; на, фиг.2 - разрез А-А на фиг.} на фиг.З сечение Б-Б На фиг.11 на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 - температурные зависимости в процессе сварки, где а температурна зависимость предварительного подогреваР б - температурна зависимость импульсного нагрева.

Электрод состоит из корпуса 1, выполненного в виде двух изолированных токоподвод щих шин 2 и 3, двух наконечников 4 и 5, соединенных диэлектрическим кольцом 6 через изол ционную прокладку 7, на нижнюю часть коTopofs , нанесен слой нагревательной пленки 8, а на верхнюю нанесены две токоподвод щие контактные дорожки 9 и 10, касающиес нагревательной пленки 8 дл обеспечени электрического контакта.

Нагревательна пленка 8 и часть контактных дорожек, которые наход тс под наконечником 5, защищены споем диэлектрика 11. Шины 2 и 3 корпуса 1 соединены с импульсным блоком 12, а контактные дорожки 9 и 10 - с источником 13 тока.

Электрод в процессе производства сварного соединени изолированной эмалью проволоки работает следующимобразом .

В исходном Ьрсто нии, когда элеКФ род не касаетс изолированной проволоки 14, с источника 13 тока на нагревательную пленку. В через контактные дорожки 9 и 10 поступает ток и нагре вает торец электрода до температуры (зависимость а) : ыгорани эмалевой ИЗОЛЯЦИИ 200-300 С. При сжатии нагретыми наконечиикакш 4 и 5 эмаль на поверхности привариваемой проволоки 14 выгорает, а между проволокой 14 и наконечниками 4 и 5 образуетс электрический контакт, через который пропускаетс шшульо сварочного тока с блока 12, При прохождении тока через наконечники 4 и 5 и проводйик 14 в нем будет интенсивно нарастать температура нагрева |фиг.2, температурна зависимость б). При достижении сварочной темпврату| а нагрева проволока 14 деформируетс , образу физкческий контакт с подложкой 15 с последующим образоваиием сварного соединени . Нагреватёльйа пленка 8 изол ционна прокладка 7 и диэлектрический слой 11 составл ет тогацину не более 0,3 ширины рабочего торца электро да. Этой толвдиной определ етс зазор между наконечниками 4 и 5. Эксперимен тально установлено, что такое соотношение размеров рабочего торца электрода и зазора между наконечниками дает возможность концентрировать нагрев пленки 8 и импульсный нагрев в центре зоны сварки. Зазор ме.жду наконечниками более 0,3 ширины рабочего торца электрода приводит к подгоранию его рабочего торца, а при сварке проводников малых диаметров к их сгоранию или выплескам материала проводника. Электродом можно производить сиарку как к металлизированным подложкам, так и к пленкам, напыленным на поверхности кремниевых ИС

Кроме того, при сварке проводников без изол ции предварительный рабочего торца электрода на 40-80% меньше сварочной температуры, котора образуетс импульсным нагревом от блока 12, исключает термический удар на свариваемые материалы, а исключение контакта нагревательной пленки 8 с внешней средой повышает срок службы электрода. Использование электрода дл микробварки позволит расширить номенклатуру свариваемых материалов и повысить выход годных гибридных ИС и многокристальных больших интегральных схем.

формула изобретени -Электрод дл микросварки, преимущественно проволочных выводов, содержащий корпус, нагревательный элемент, два рабочих наконечника с изолирующими прокладками между ними, отличающийс тем, что, с целью повышени СТОЙКОСТИ электрода и улучшени качества кварки, нагревательный элемент выполнен в виде токопровод щей прокладки, расположенной между изолирук цими прокладками рабочих наконечников, толщина которой не превьшшет 0,3 ширины рабочего торца электрода.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе.

1.Колешко В.М. Ультразвукова микросварка, Минск, Наука и техника 1977, с.58.

2.Красулин Ю.Л., Назаров Г.В., Микросварка давлением. М., Металлурги , 1976, с.107, 118.

3.Кривошей А.В., Бельцев А.Н. Пайка и сварка в производстве радио- , электронной аппаратуры. М., Энерги 1971, с.211.

/7//7/////77777/77/ фиг. Г

J

iS

I I

JO

,tL

/ToSepM/ffo

фиг.

Claims

Формула изобретения •Электрод для микросварки, преимущественно проволочных выводов, содержащий корпус, нагревательный элемент, два рабочих наконечника с изолирующими прокладками между ними, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости электрода и улучшения качества сварки, нагревательный элемент выполнен в виде токопроводящей прокладки, расположенной между изолирующими прокладками рабочих наконечников, толщина которой не превышает 0,3 ширины рабочего торца электрода.