SU996138A1 - Электрод дл микросварки - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к импульсной сварке и может быть использовано в электронной промышленности дл  сборки полупроводниковых приборов, пленочных и гибридных схем, печатных плат и др.

В сварочной технике известны конструкции электродов, используемые дл  монтажа методом односторонней контактной сварки элементов полупроводниковых приборов и интегральных схем, содержащие корпус и два электрода, соединенных через изол ционную прокладку 1.

Недостатком известных инструментов  вл етс  отсутствие возможности контролировать температуру в зоне сварки и управл ть температурным режимом сварки.

Известен также электрод дл  микросварки , содержащий корпус, нагревательный элемент, два рабочих электрода. Нагревательный элемент выполнен в виде токопровод щей пленки, нанесенной на изол ционную прокладку, и изолирован слоем диэлектрика , при этом толщина нагревательного элемента не превышает 0,3 ширины рабочего торца электрода 2.

Недостатком этого электрода  вл етс  то, что он не имеет термоэлектрического преобразовател  контрол  температуры. Этот факт не обеспечивает стабилизированного процесса сварки.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  электрод дл  микросварки, содержащий 5 корпус, токоподвод щие щины, два рабочих электрода, нагревательный элемент, выполненный в виде пленки, изол ционные прокладки, токоподвод щие контактные дорожки и термоэлектрический преобразовало тель 3.

Недостатком известного электрода  вл етс  низка  стойкость электрода, а также низка  точность измерени  температуры в зоне сварки из-за непосто нства теплового контакта между преобразователем, что 15 снижает стабильность процесса сварки.

Цель изобретени  - повышение стойкости электрода и стабилизаци  режима сварки.

Claims (3)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электроде дл  микросварки, содержащем 2Q корпус, токоподвод щие шины, два рабочих электрода, нагревательный элемент, выполненный в виде пленки, изол ционные прокладки, токоподБОД щие контактные дорожки и термоэлектрический преобразователь , последний выполнен в виде дополнительной пленки, нанесенной на изол ционную прокладку с обратной стороны расположени  нагревательного элемента. На фиг. 1 изображен электрод дл  микросварки и схема его подключени ; на фиг. 2 - график изменени  сопротивлени  термоэлектрического преобразовател  от температуры . Электрод состоит из корпуса 1, выполненного в виде диэлектрического кольца токопровод щих шин 2 и 3, двух рабочих электродов 4 и 5, изол ционной прокладки 6, на нижнюю часть которой с одной стороны нанесен слой нагревательной пленки 7, а на верхнюю - две токопровод щие контактные дорожки 8 и 9. С другой стороны изол ционной прокладки 6, на нижнюю часть нанесен слой пленки термоэлектрического преобразовател  10, а на верхнюю нанесены две контактные дорожки 11 и 12, касающиес  пленки термоэлектрического преобразовател  10, дл  обеспечени  электрического контакта . Нагревательна  пленка 7, пленка термоэлектрического преобразовател  10 и часть контактных дорожек 8 и 9, 11 и 12, которые наход тс  под токоподвод щими шинами 2 и 3 и электродами 4 и 5 защищены слоем диэлектрика 13 и 14. Токоподвод щие щины 2 и 3 соединены с импульсном блоком 15, контактные дорожки 8 и 9 - с источником тока 16, а контактные дорожки 11 и 12 - с блоком термоэлектрического преобразовател  17. Дл  исключени  поломки изол ционной прокладки 6 при подключении проводников , на верхнюю часть токоподвод щей шины 3 напрессована скрепка 18. Электрод в процессе производства сварочного соединени  работает следующим обра зом. В исходном состо нии, когда электрод не касаетс  свариваемых- материалов, с источника тока 16 на нагревательную пленку 7 через контактные дорожки 8 и 9 поступает ток. Происходит нагрев пленки 7 и передача тепловой энергии электродом 4 и 5 и пленки термоэлектрического преобразовател  10. По мере нагрева электродов увеличиваетс  сопротивление пленки термоэлектрического преобразовател  10, которое через контактные дорожки 11 и 12 взаимосв зано с блоком термоэлектрического преобразовател  17, который преобразует возрастающее сопротивление в электрической цепи пленки термоэлектрического преобразовател  в информацию об изменении температуры. На фиг. 2 показано, что изменение сопротивлени  пленки термоэлектрического преобразовател  10 имеет линейную зависимость от изменени  температуры. Далее предварительно нагретые электроды 4 и 5 опускаютс  на поверхность привариваемой проволоки 19, между проволокой 19 и электродами 4 и 5 образуетс  электрический контакт, через который пропускаетс  импульс сварочного тока с блока 15. При прохождении тока через электроды 4 и 5 свариваемый проводник 19 в нем будет интенсивно нарастать температура нагрева, что в свою очередь пропорционально будет увеличивать сопротивление пленки термоэлектрического преобразовател  10. Пр ма  зависимость сопротивлени  от температуры нагрева позвол ет стабилизировать температуру режима сварки, а при введении между блоком 17 и блоками 15 и 16 обратной св зи обеспечить автоматическое поддержание выбранной температуры посто нного и импульсного нагрева электродов. Диэлектрический слой, нанесенный на термоэлектрический преобразователь защищает его от атмосферного воздействи  и электрического замыкани  на электрод 5 и токоподвод щую шину 3, а расположение пленочного термоэлектрического преобразовател  между электродами, защищает его от механических повреждений и повыщает коррозионностойкость в 2 раза по сравнению с ближайщим прототипом, у которого термопреобразователем  вл етс  проволочна  термопара, закрепленна  на наружной поверхности электрода. В этом электроде в процессе эксплуатации обламываютс  проволочки термопары и нарушаетс  тепловой контакт между термопарой и электродом . Использование электрода с пленочным термоэлектрическим преобразователем повышает стойкость электродов в 2 раза, обеспечивает поддержание температурного режима сварки, что в свою очередь при монтаже микросхем повышает качество сварки (прочность соединений) на 3% и выход годных ИС на 1,5%. Формула изобретени  Электрод дл  микросварки, состо щий из двух рабочих частей, корпуса токоподвод щих шин, нагревательного элемента, выполненного в виде пленки, изол ционных прокладок , тбкоподвод щих контактных дорожек и термоэлектрического преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  стойкости электрода и стабилизации режима сварки, термоэлектрический преобразователь выполнен в виде дополнительной пленки , расположенной между изол ционными прокладками. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Кривошей А. В., Бельцев А. Н., Пайка и сварка в производстве радиоэлектронной аппаратуры. М., «Энерги , 1974, с.,211.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2932052/25-27, кл. В 23 К 11/24, 30.05.1980.
3. 3. Мазур А. И., Алехин В. П., Шоршеров М. X., Процессы сварки и пайки в произ-- -- - водстве полупроводниковых приборов. М., «Радио и св зь, 1981, с. 198 (прототип).

   S

   HV

   ФигА

   а h

   5а

   т 200 300 ш

   500 гС

   .2