DE2710835B2 - Schweißvorrichtung zum Anschweißen eines dünnen Drahtes an Kontaktanschlüssen auf einem Halbleitersubstrat - Google Patents
Schweißvorrichtung zum Anschweißen eines dünnen Drahtes an Kontaktanschlüssen auf einem HalbleitersubstratInfo
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- H01L2224/486—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/48638—Principal constituent of the connecting portion of the wire connector being Gold (Au) with a principal constituent of the bonding area being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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- H01L2924/01042—Molybdenum [Mo]
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- H01L2924/01043—Technetium [Tc]
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- H01L2924/01047—Silver [Ag]
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Description
aufweist wie der Abschnitt des anzuschweißenden Drahtes, Ferner wird dadurch Raum geschaffen für eine
als Drahtführung dienende Bohrung oder Nut sowie für eine scharfe Kante zum Abschneiden des Drahtes nach
dem Schweißvorgsng, Die Schweißelektroden selbst sind an einem Tragarm 13 befestigt, der mit einem
Lagerbock 14 verbunden ist, der auf einer Welle 15 schwenkbar gelagert ist. Am anderen Ende des
Lagerbockes 14 ist ein einstellbares Gegengewicht 16 angeordnet
Zum Absenken und Anheben der Schweißelektrodenanordnung in Berührung und außer Kontakt mit einem
zwischen den Enden der Schweißelektrodenspitze und einer Metallisierung 18 eines Schaltkreises angelegten
Draht 17 auf einem Substrat, an dem der Draht befestigt werden soll, ist eine motorgetriebene Nockenscheibe 19
vorgesehen, die mit einem an einem Hebelarm 20 angebrachten Nockenläufer zusammenwirkt. Dieser
Hebelarm ist um einen an einem Rahmen befestigten Zapfen 20a verschwenkbar und ist ebenfalls bei 20o an
einem Ende an einer Stange 21 angelenkt, die am anderen Ende bei 22 gelenkig mit dem Lagerbock 14
verbunden ist. Wenn die Nockenlaufrolle mit dem niedrigen Abschnitt der Nockenscheibe zusammenwirkt,
dann wird der Tragarm 13 um die Achse 15 im Uhrzeigersinn verschwenkt und hebt die Schweißelektrodenanordnung
an, die damit außer Kontaktberührung mit dem Draht kommt. Wenn der Nockenläufer auf
den hohen Abschnitt der Nockenscheibe aufläuft, dann verschwingt der Tragarm 30 wegen seines Gewichtes
im Gegenuhrzeigersinn und die Schweißelektrodenanordnung senkt sich bis zur Kontaktberiihrung mit dem
Draht nach unten. Das als Gegengewicht vorgesehene Gewicht 16, das einstellbar sein kann, dient dazu, den
durch die Elektrodenspitzen auf den Draht ausgeübten Druck zu regeln.
Als Stromquelle für die Schweißelektroden wird eine Lade-/Entli leschaltung mit einem Kondensator benutzt.
Wie aus Fig. IA zu ersehen, besteht die Schaltung aus einer Gleichspannungsauelle oder Batterie
23, einem Kondensator 24, einem Ladewiderstand 25 und einem einpoligen Umschalter 26. Diese Schaltung
ist über Leitungen 27 und 28 an den Schweißelektroden angeschlossen. Die Leitung 27 ist dabei an einer
metallischen Schraube 29 angeschlossen, die am vorderen Endabschnitt 13a des Tragarmes 13 vorgesehen
ist. Die Schraube 29 stellt eine elektrisch leitende Verbindung mit der Schweißelektrode 10 und dem
vorderen Abschnitt 13,·? des Tragarmes dar, der aus einem nichtleitenden Kuiiststoffmaterial besteht. Die
Leitung 28 ist an einer metallischen Schraube 30 angeschlossen, die am Hauptteil des Tragarmes 13
befestigt ist, der sich von der Schweißelektrode 11 nach
rückwärts erstreckt. Dieser Teil des Tragarms besteht aus einem leitenden Metall und steht in elektrisch
leitendem Kontakt mit der Schweißelektrode M. Liegt der Umschalter 26 am Kontakt 31 an, dann wird der
Kondensator 24 aufgeladen. Liegt der Umschalter 26 an dem Kontakt 32 an, so entlädt sich der Kondensator 24
und ein Strom fließt durch die Schweißelektrode 10, Draht 17 und die Schweißelektrode Il in Reihe und
bewirkt ein Anschweißen des Drahtes, wenn die Spitzen
der Schwcißelckfoden in Schweißposition in Berührung
mit dem Draht sind, wie dies Fig. IA zeigt.
Ferner sind Vorrichtt igen zum Festhalten, Zuführen
und Abschneide!1 des Drahtes vorgesehen. Gemäß
F i g. IA und I B besteht die Vorrichtung aus einem Paar
Klemmbacken 33 und 3·., Jie jeweils auf einer Seite des
Tragarms 13 in Nachbarschaft mit den Schweißelektroden 10 und U angebracht sind. Die Klemmbacke 33 ist
an einem federbelasteten Lagerstift 35 befestigt, der durch eine Nockenscheibe 35a in waagrechter Richtung
hin- und herbewegbar ist. Die Klemmbacke 34 ist an einem feststehenden Lagerzapfen 36 befestigt Die
unteren Enden der Klemmbacken sind gegeneinander abgebogen und bilden einen Spalt 37, der der Aufnahme
des Drahtes 17 dient Die inneren Oberflächen der oberen Enden der Klemmbacken sind durch eine
ü-förmige Feder 39 gegen einen Schwenkbolzen 38 vorgespannt, wobei die Enden der U-förmigen Feder
unter Druck an den äußeren Oberflächen der oberen Enden der Klemmbacken anliegen, so daß normalerweise
der Spalt 37 so weit offen gehalten wird, daß der Draht daran nicht eingeklemmt wird. Zum Ergreifen
und Festhalten des Drahtes für seine Zufuhr wird der Schwenkzapfen 35 an der Klemmbacke 33 angedrückt,
wodurch sich der Spalt 37 verkleiner; so daß die Enden der Klemmbacken den Draht ergreifen.
Gemäß Fig. IA wird die Vorrichtung zum Festhalten
und Zuführen des Drahtes mittels einer exzentrischen Nockenscheibe, die mit einem bei 42 schwenkbar
gelagerten Nockenhebel 41 zusammenwirkt, im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt.
Am anderen Ende des Nockenhebels 41 ist eme Schubstange 43 in waagrechter Richtung gleitend
verschiebbar angeordnet, die an der Klemmbacke 34 anliegt und durch eine Zugfeder 44 gegen die
Schubstange 43 gedrängt ist.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Beim Beginn eines Zyklus sind die Klemmbacken 33 und 34 in
ihrer geschlossenen oder Klemmstellung und der Tragarm 13 befindet sich in waagrechter Lage. Von
einer Vorratsspule 45 wird dann durch die Maschinenbedienung der Draht 17 durch eine entsprechend
ausgebildete Führungsbohrung 46 im Tragarm 13 dadurch zwischen den Klemmbacken 33 und 34
eingeführt, daß diese von Hand gespreizt werden, sodann durch die Drahtführungsnut 47 in der Schweißelektrode
11 und von dort in eine Position unterhalb der
Spitzen der Schweißelektroden 10 unu 11. Die Klemmbacken 33 und 34 werden nunmehr freigegeben,
so daß sie sich in Klemmstellung begeben und die Nockenscheibe 19 wird betätigt und dreht damit den
Tragarm 13 aus der waagrechten Lage um etwa 4° im Gegenuhrzeigersinn nach unten.
Durch die Neigbewegung um 4° kommen die Schweißelektroden in eine Position, die ungefähr
0.05 mm oberhalb des Drahtes und des Substrats liegt. In dieser Position wird das weitere Absenken des
Tragarmes 13 und der Schweißelektroden durch eine nockenbetätigte, durch eine Schraube einsteilbare
Vorrichtung, (nicht gezeigt) die unabhängig von der Nockenscheibe 19 ist und einen Stift oder Arm 13
senkrecht nach oben oder nach unten bewegt. Der Stif: I3ö liegt dabei un .erhalb des Tragarmes 13 und hält den
Tragarm ·η einer Position 0,05 mm oberhalb des Drahtes an. Zu diesem Zeitpunkt wird die Nockcnscheibe
auch kurzzeitig durch eine Taxtgeberscheibe angehalten, die einen Gleichstrommotor für den
Nockenscheibenantrieb steuert. Die .Suchposition von
0.05 mm über dem Draht kann durch Einstellen einer Einstellschraube an dem Stift 13ö eingestellt werden. Zu
diesem Zeitpunkt wird das Substrat in eine Position bewegt, in der der Draht ganz genau auf dem Punkt auf
dem Subs'rat aufliegt, an dem er befestigt werden soll.
Anschließend wird die mit einer Einsieliachr vibe
versehene Vorrichtung frei gegeben, so daß sich der Stift 13i>
in seine untere Lage bewegt, und die Nockenscheibe 19 wird wiederum betätigt und bringt
damit den Tragarm 13 und die Schweißelektroden in Schweißposition. Das Absenken des Tragarmes 13 ist
dabei sehr kurz, wodurch ein Aufprall vermieden wird, und der Tragarm mit den Spitzen der Schweißelektroden
frei auf dem Draht aufliegt als eine von der Nockenscheibe 19 unabhängige Last. Diese Lasi: kann
durch das Gegengewicht 16 voreingestellt werden. Dann wird die Schaltung eingeschaltet, so daß sich der
Kondensator 24 entlädt und ein Strom nacheinander durch die Spitzen der Schweißelektroden und den Draht
hindurch fließt und damit die Verbindung herstellt, worauf die Klemmbacken geöffnet und die Schweißelektroden
wiederum angehoben werden, bis auf eine einstellbare Höhenposition oder aber voll in die
waagrechte Lage für eine Freigabe des Substrats und des Drahtes. Diese Zwischenposition ist einstellbar und
muß nicht notwendigerweise voll der waagrechteri Lage entsprechen und hängt von der Metallisierung des
Substrats und von den Bauelementen ab.
Ist ein Ende des Drahtes befestigt, dann wird das Substrat in die nächste Schweißposition gebracht. Dabei
bewegt sich der Draht frei in seiner eingefädelten Bahn, wie er durch das Substrat mitgezogen wird. Die
Schweißelektroden werden wiederum bis auf 0,05 mm abgesenkt und das Substrat wird dann genau in die
gewünschte Position gebracht. Durch den Lagerzapfen 35 werden die Klemmbacken nunmehr wiederum
geschlossen und die Schweißelektroden werden in Kontaktberührung mit dem Draht gebracht, und der
Kondensator entlädt sich über den Entladestromkreis zum Anschweißen des anderen Endes des Drahtes.
Solange die Schweißelektroden noch in Berührung mit dem Draht sind, werden die Klemmbacken geschlossen
und die Nockenscheibe 40 bewegt die Klemmbacken im Gegenuhrzeigersinn oder nach rückwärts, und der
Draht wird durch die scharfe Unterkante 48 der Schweißelektrode 11 abgeschnitten. Wird der Draht
durch die Bewegung der geschlossenen Klemmbacken im Gegenuhrzeigersinn abgeschnitten, dann wird
dadurch der zwischen dem angeschweißten Ende und den Klemmbacken befindliche Abschnitt des Drahtes
gestreckt, wodurch es möglich wird, die gewünschte Drahtlänge für den nächsten Schweißzyklus wieder
unter die Spitzen der Schweißelektroden zu bringen. Die Schweißelektroden werden nun wieder nach oben
zurückgeführt und die geschlossenen Klemmbacken im Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß Draht in eine
Position unterhalb der Schweißelektroden zur Vorbereitung eines nächsten Schwetßzyklus gebracht wird.
Falls erforderlich, kann die Nockenscheibe 40 so ausgelegt werden, daß sich die Klemmbacken um einen
größeren Abstand im Uhrzeigersinn gegen einen Anschlag verschwenken lassen, worauf sie sich dann
gegen den Uhrzeigersinn bewegen und damit sicherstellen, daß die erforderliche Drahtlänge für den nächsten
Schweißzyklus unter die Schweißelektroden kommt. Wenn femer Drähte mit einem größeren Durchmesser
als 0,05 mm angeschweißt werden sollen, kann es erforderlich sein, eine Schneidvorrichtung zu verwenden,
die den Draht vorher teilweise abtrennt bevor er abgeschnitten wird.
Obgleich die meisten dieser Teile an sich bekannt und im Handel erhältlich sind, so wurden die Einzelteile doch
kurz dargestellt und beschrieben, um auf diese Weise eine Schweißvorrichtung darstellen zu können, bei der
die beanspruchten Schweißelektroden verwendet werden können.
Es wurde festgestellt, daß der kleinste Wert des spezifischen Widerstandes, der die gewünschten Ergeb-■,
nisse beim Anschweißen des Drahtes liefert, zwischen etwa 100 und 170 Mikro-Ohm cm liegt, dem spezifischen
Widerstandsbereich von Titankarbid. Im Vergleich dazu liegt der spezifische Widerstand von
Golddraht, der zum Herstellen solcher Verbindungen
in benutzt wird, bei ungefähr 2,35 Mikro-Ohm cm. Außer
mit Titankarbid wurden auch außergewöhnlich gute Ergebnisse dadurch erzielt, daß man die Schweißelektroden
aus Kohlenstoff und seinen Legierungen mit einem spezifischen Widerstand im Bereich zwischen
r. 4000 bis 5000 Mikro-Ohm cm herstellte. Andere Materialien, von denen angenommen wird, daß sie nicht nur
gute Ergebnisse liefern, sondern zusätzlich noch die Lebensdauer der Schweißelektroden vergrößern, sind
eine Kombination von Karbid und Graphit mit einem
21» spezifischen Widerstand von 3200 Mikro-Ohm cm.
Siliziumkarbid mit einem spezifischen Widerstand von 200 000 Mikro-Ohm cm und höher und eine Zirkonbo·
rid-Siliciumkarbid-Verbindung mit einem spezifischen
Widerstandsbereich von 170 bis 200 Mikro-Ohm cm
:· und Siliziumkristallen mit einem spezifischen Widerstandsbereich
von 4000 bis 5000 Mikro-Ohm cm.
In F i ς. 2 sind die Schaltungswerte für einen
Schweißüjiklus dargestellt, bei dem ein Golddraht mit
einem Durchmesser von 0,025 mm an einer Goldober-
!(> fläche oder Metallisierung unter Verwendung von aus
Titankarbid bestehenden Schweißelektroden angeschweißt wurde. Eine Spannungsquelie von 4.5 V ergab
einen Spitzenstrom von 0.5 A für 250 msek. Die in der Trennfläche der Schweißelektroden mit dem Golddraht
r> erzeugte Temperatur betrug ungefähr 800CC. RO stellt
dabei einen Lastwiderstand von 5 Ohm für die Gleichspannungsquelle 23 dar. Der Kondensator 24
hatte eine Kapazität von 32 000 Mikro-Farad. R 1 und /?2 sind die Widerstände der von der Spannungsquelle
J" 23 nach den Titankarbid-Schweißelektroden führenden
Leitungen und dieser Widerstand betrug jeweils 200 Mikro-Ohm. /7 3 und /7 4 stellt jeweils den spezifischen
Widerstand der aus Titan-Karbid bestehenden Schweißelektroden dar und betrug für jede Schweißelektrode
4i 0,3 Ohm. /7 5 und /7 6 stellen den Kontaktwiderstand
zwischen den Schweißelektroden und dem Golddraht dar, und diese Widerstände betrugen jeweils 4,5 Ohm.
R 7 stellt den Widerstand des Golddrahtes zwischen den beiden Schweißelektroden dar und betrug etwa
so 0,03 Mikro-Ohm. Es wurde festgestellt, daß zur Er'ielung
des gewünschten Kontaktwiderstands an der Trennfläche zwischen den Schweißelektroden und dem
anzuschweißenden Draht das Verhältnis der Widerstände zwischen dem Material des Drahtes und dem
Material der Schweißelektroden
R3 od. R4
mindestens 1:11 sein sollte.
mindestens 1:11 sein sollte.
Zur Darstellung zweier weiterer Beispiele der vielen Materialien, die mit der Vorrichtung verschweißt
werden können, wurde ein Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,0385 mm an der Chromoberfläche
einer Metallisierung unter Verwendung von Titankarbid-Schweißelektroden bei einer Spannung von 14 V für
200 msek angeschweißt An der Trennfläche zwischen den Schweißelektroden und dem Draht wurde im
Minimum eine Temperatur von 7500C erzielt Femer
wurde ein mit einer Zinn-Blei-Legierung überzogener Kupferdraht mit einer Stärke von 0,077 mm unter
Verwendung von Titankarbid-Schweißclektroden an
einer mil Zinn-Blei überzogenen Metallisierung bei einer Spannung von 10 V für 200 msck angeschweißt.
An der Trennflächc zwischen den Schweißelektroden und dem Draht wurde eine Temperatur von mindestens
400 C erzeugt.
In ,'·ϊτ in F i g. 3 gezeigten Tabelle ist die Verwendung
einer Thermokompressionsschweißvorrichlung (TC) durch ein Dreieck, die einer Ultraschallschwcißvorrichuing
(I ISB) durch einen Kreis und die einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung (MSW) durch ein Quadrat
gekennzeichnet. Alle möglichen Kombinationen zwischen dem Material der Oberfläche und dem
Material des Drahtes, das daran befestigt wurde, wurden auch ausgeführt, und es wurde, wie dargestellt,
festgestellt, daß sich bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung miteinander vielmehr
Matcr!a!konibir!2!i::r:er! verschweißen.
Drähte mit einem Durchmesser zwischen 0.0127 mm
und 0,127 mm können dabei an einem Anschlußkontakt oder einer Metallisierung von etwa 0.05 χ 0.05 mm und
großer mit einer Dicke von 500 A und mehr angeschlossen werden. An entweder durch Verdampfung
aufgebrachte Leiter oder mit Hilfe einer Paste aufgebrachte Schaltungen auf einem metallisierten
keramischen Substrat können Leitungen angeschweißt werden
Zusätzlich dazu, daß eine größere Anzahl von Malerialkombinalionen zwischen Drahl und Anschlußelektrode
wegen der hohen Aufheizgeschwindigkeit und der geringen Oxidationsentwicklung an der
Schweißlrcnnfläehe möglich sind, kann eine erfindungsgemäße
Schweißvorrichtung auch zum Anschweißen von isolierten Drähten benutzt werden. Unter in der
Praxis vorkommenden Abmessungen der Anschlußkonlakte können die Spitzen der Schweißelektroden einige
Arten von Isolationsüberzügen durchdringen, wie z. B. Polytetrafluoräthylen. .stranggepreßtes Polyamid. Polyureian
und Lack und zwar so weit, daß ein Kontakt mit dem Draht hergestellt und dieser angeschweißt wird. Da
der .Schweißzyklus kurz ist. wird nur die an dem aufgeheizten Drahtabschnitt vorhandene Isolation abgebrannt
oder beschädigt.
Hierzu 2 Ellatt Zeichnunyen
Claims (3)
1. Sch wellvorrichtung zum Anschweißen eines
dünnen Drahtes an Kontaktanschlüssen auf einem Halbleitersubstrat durch Thermodiffusionsbindung,
mit einem Paar gegeneinander isolierter Schweißelektroden, die mit dem anzuschweißenden Draht in
Kontakt gebracht werden können, sowie mit einer an den Schweißelektroden angeschlossenen Stromquelle,
die zum Anschweißen des Drahtes einen kurzen, die Schweißelektroden und den anzuschweißenden
Draht durchfließenden einzelnen Stromimpuls zu liefern vermag, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schweißelektrodenpaar (10, 11) insgesamt aus Titankarbid, Siliziumkarbid oder
einer Zirkonborid-Siliziumkarbid-Verbindung besteht
2. Schweißvorrichtung zum Anschweißen eines dünnen Drahtes an Kontaktanschlüssen auf einem
Halbleitersubstrat durch Thermodiffusionsbindung, mit einem Paar gegeneinander isolierter Schweißelektroden,
die mit dem anzuschweißenden Draht in Kontakt gebracht werden können, sowie mit einer
an den Schweißelektroden angeschlossenen Stromquelle, die zum Anschweißen des Drahtes einen
kurzen, die Schweißelektroden und den anzuschweißenden Draht durchfließenden einzelnen Stromimpuls
zu liefern vermag, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißelcktrodenpaar (10, 11) insgesamt aus
Kohlenstoffverbindungen mit einem spezifischen Widerstand im Bereich zwisc'.en 4000 und 5000 Mikro-Ohm
cm oder aur einer Kombination von Karbid und Graphit mit einem pezifischen Widerstand
von 3200 Mikro-Ohm cm besteht.
3. Schweißvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der
spezifischen Widerstände des Drahtes und der Schweißelektroden mindestens 1:11 beträgt.
Die Erfindung betrifft eine Schweißvcmchtung zum
Anschweißen eines dünnen Drahtes an Kontaktanschlüssen auf einem Halbleitersubstrat durch Thermodiffusionsbindung,
mit einem Paar gegeneinander isolierter Schweißelektroden, die mit dem anzuschweißenden
Draht in Kontakt gebracht werden können, sowie mit einer an den Schweißelektroden angeschlossenen
Stromquelle, die zum Anschweißen des Drahtes einen kurzen, die Schweißelektroden und den anzuschweißenden
Draht durchfließenden einzelnen Stromimpuls zu liefern vermag.
Derartige Schweißvorrichtungen sind bekannt (DE-PS 10 34 274 bzw. »Widerstandschweißen IV und
Mikrofügeverfahren«, Deutscher Verlag für Schweißtechnik, 1967, Seiten 75 bis 80). Sie dienen vor allem zum
Anschweißen von Anschlußdrähten an Dünnfilmschaltungen
und an Halbleiterbauelementen. Mil diesen Vorrichtungen lassen sich z. B. aus Gold, Silber, Platin,
Paladium, Nickel, Kupfer oder Kovar bestehende Anschlußdrähte an Metallfilme, deren Deckschicht aus
Gold oder Goldlegierungen. Aluminium, Kupfer und Kupferlegierungen, Silber oder Platin besteht, oder — in
der Halbleiterfertigung an aufgedampfte Schichten aus Arseniden von Gold. Gallium, Aniimoniden des Indium,
Kadmiumverbindiingen mit Schwefel, Tellur und Selen oder — in der Dünnfilmtechnik — an Filme aus Nickel.
Nickel-Chrom, Tantal oder Titan anschweißen. Dabei müssen die Schweißparameter so gewählt werden, daß
sich das Substrat, auf dem die Filme oder Schichten angebracht sind, örtlich nicht unzulgssig erwärmt
Es ist bereits bekannt, beim elektrischen Widerstands-Punktschweißen
die Wärmeverluste durch Leitung und Strahlung durch Begrenzung des F|ießprozi.sses auf
kleinste Fläche auf ein Minimum herabzusetzen, indem man Elektroden verwendet, die durch Anbringung einer
elektrischen Widerstandsschicht an ihrer Arbeitsfläche einen hohen elektrischen Widerstand besitzen (DE-Patentanmeldung
G 4011 VIII d/2Ih bekanntgemacht am 26.April 1956). Dazu sind dort u.a. Schichten aus
Molybdän, Wolfram oder anderen Metallen dieser Gruppe sowie ihre Oxyde und Karbide und auch solche
aus Stoffen mit negativem Temperaturkoeffizienten vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schweißvorrichtung der eingangs genannten Art die
Voraussetzungen für eine möglichst geringe örtliche Erwärmung des Substrats zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, daß
erfindungsgemäß das Schweißelektrodenpaar insgesamt aus Titankrxbid, Siliziumkarbid oder einer
Zirkonborid-Siliziumkarbid-Verbindung besteht.
Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 2 auch dadurch gelöst, daß
erfindungsgemäß das Schweißelektrodenpaar insgesamt aus Kohlenstoffverbindungen mit einem spezifischen
Widerstand im Bereich zwischen 4000 und 5000 Mikro-Ohm cm oder aus einer Kombination von
Karbid und Graphit mit einem spezifischen Widerstand von 3200 Mikro-Ohm cm besteht.
Dadurch wird jeweils erreicht, daß die Schweißelektroden durch den Schweißstrom mit aufgeheizt werden
und deshalb nicht dazu neigen, die nn der Schweißstelle
erzeugte Wärme abzuleiten. Außerdem wird der Aiischlußdraht hauptsächlich mittels des Kontaktwideritandes
an den Arbeitsflächen der Elektroden und nicht mittels des spezifischen Widerstandes seines Materials
erhitzt. Damit ergibt sich eine in Form und Größe den Spitzen der Schweißelektroden entsprechenden Verbindung.
Die Erfindung wird nunmehr anhand ci.ies Ausführungsbeispieles
in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
Fig. IA schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. IB eine Ansicht der Spitzen der Schweißelektroden
in der Vorrichtung gemäß F i g. IA,
Fig. IC eine vergrößerte Ansicht des Endabschnitts
der Spitzen der Schweißelektroden,
F i g. 2 ein Ersatzschaltbild der in F i g. I dargestellten Vorrichtung und
Fig. 3 eine Tabelle von verschiedenen Materialien für den Draht und das Substrat, die mit einer
erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung, einer Therrnokompressionsschweißvorrichtung
bzw. einer Ultraschallschwcißvorrichtung verschweißt werden können.
Die Schweißvorrichtung besteht aus einem Paar nebeneinander liegender, elektrisch leitender Schweißelektroden
10 und 11. die gegeneinander durch eine dünne Schichi aus Isoliermaterial 12, wie z. B. Glimmer.
Glas oder dgl. isoliert sind. Wie man deutlich aus Fig. IC erkennt, ist das untere Ende der Spitze der
Schweißelektrode 11 soweit zurückgenommen, daß die unterste Oberfläche der Spitze etwa die Bleiche Fläche
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