Оборудование для разварки межсоединений эм-4020б

Микросварку выводов осуществляют обычно методом тер­мокомпрессии либо ультразвуковой сваркой. Проволока для образования перемычек между контактными площадками кри­сталла и выводов корпуса подается через центральное или бо­ковое капиллярное отверстие сварочного инструмента. Инстру­мент с центральной подачей проволоки обычно используют при термокомпрессионной сварке, требующей для образования ка­чественных соединений в 2—4 раза больших усилий сжатия, чем при ультразвуковой сварке.

При термокомпрессионной сварке на первом этапе (рис. а) на конце проволочки 1 образуется шарик электрическим раз­рядом или путем оплавления ее конца в пламени водородной горелки 4. Затем инструмент 3 опускается к месту сварки к нему прикладывается необходимое усилие сжатия. Рабочий столик с установленным на нем изделием предварительно разо­гревается до температуры 473 ... 673 К (200 ... 400^СС), при не­обходимости производится импульсный нагрев инструмента и в месте контактирования металлизированной площадки кристалла и вывода образуется качественное соединение (рис.б). Затем инструмент поднимается, при этом щипцы 2 разжимаются и проволочка протягивается через капилляр. Рабочий столик пе­ремещается, подводя под инструмент вторую контактную пло­щадку, инструмент опускается, и второе соединение формируется внахлест (рис. в). Щипцы зажимаются и, перемещаясь от инструмента, проводят обрыв проволочки. Инструмент подни­мается, щипцы производят подачу очередного участка проволоки, и цикл сварки повторяется.

При ультразвуковой сварке формируется нахлесточное со­единение, при этом используют инструмент с боковой подачей проволоки. Процесс соединения состоит из тех же этапов, что и ранее рассмотренный, за исключением образования шарика на конце проволоки.

Последовательность монтажа проволочных перемычек

В оборудовании третьего поколения — адаптивных микросва­рочных роботах — была применена система искусственного зре­ния, полностью автоматизирующая процесс коррекции положе­ния кристалла за счет автоматического сканирования его по­верхности и определения координат центров реперных точек. Представителями таких установок являются ОЗУН-12000 МЗ, ЭМ-4020Б для ультразвуковой и ЭМ-4060 для термокомпрес­сионной сварки выводов. Производительность этого оборудова­ния составляет соответственно 12 000, 14 000 и 28 000 сварок в час. Уникальная производительность установки ЭМ-4060 была достигнута применением развернутого, 3-координатного шагово­го привода сварочной головки и .электрического разряда для формирования шарика на перемычке.

Механизм микросварки

Механизм микросварки изображен на рис. ниже. На основании 19 закреплены кронштейны 16, 18 и 20, на которых смонтиро­ваны основные узлы механизма: сварочная головка 14, рычаг механизма подъема 25 и привод механизма подъема.

Привод механизма подъема включает шаговый двигатель 28, приводящий во вращение вал механизма подъема, на котором закреплены лепестки 27, фиксирующие верхнее (холостое) и нижнее (рабочее) положения сварочной головки. На валу ме­ханизма подъема закреплен шкив 26, связанный стальным тросиком 1 со шкивом 23, закрепленным на рычаге механизма подъема. Тросик прикреплен к обоим шкивам и делает по их поверхности по полтора витка. Свободные концы тросика стя­гиваются пружиной 17, таким образом между шкивами обра­зуется кинематически точная связь, позволяющая им совершать один оборот. На фланце вала шкива 23 на втулках 21 закреп­лены подшипники 8 и 11, взаимодействующие с башмаком 22, прикрепленным к основанию сварочной головки. При этом сва­рочная головка поворачивается в опорах 13.

Подшипник 8 определяет верхнее исходное положение сва­рочной головки. При дальнейшем вращении вала с башмаком начинает контактировать подшипник 11, эксцентрично закреп­ленный на валу и определяющий вертикальные перемещения сварочной головки в процессе приварки проволоки к контакт­ным площадкам кристалла, к выводам корпуса и при обра­зовании петли проволочной перемычки. Управление вращением шагового двигателя и вертикальным перемещением головки осуществляет управляющая микроЭВМ «Электроника 60М».