Механизм микросварки

Не­обходимые положения сварочной головки вводятся в память ЭВМ в процессе обучения. Положения головки при приварке контактов кристалла и выводов корпуса фиксируются по нали­чию электрического контакта между сварочной головкой и кор­пусом. При этом ЭВМ запоминает состояние (число шагов) шагового двигателя. Положение головки при образовании петли программируется при обучении. При этом перемещением головки управляют вручную, пока не получат перемычку требуемой вы­соты. При переходе на автоматический режим это положение головки будет зафиксировано в памяти машины.

Вертикальные перемещения головки производятся относитель­но рычага 25 механизма подъема, его положение регулируется винтом 24. Ультразвуковой преобразователь 12 с инструментом 9 упруго закреплен в корпусе 14, усилие прижима регулируется винтом 15.

На кронштейне сварочной головки размещены сварочные щип­цы 10, осуществляющие зажим, подачу и обрыв проволоки. Зажим проволоки производится смыканием губок щипцов элек­тромагнитом 7. Подача и обрыв проволоки осуществляется за счет поворота щипцов в зажатом состоянии в вертикальной плоскости. Для их поворота служит пластина 5, закрепленная в шарнирной опоре 4. Один конец пластины защемлен, а второй входит в паз рычага 6, связанного с щипцами. При подаче тока в катушку электромагнита обрыва проволоки 2 центр пластины опускается вниз, а ее конец поворачивает рычаг 6 по часовой стрелке, отводя щипцы от инструмента и обрывая алюминиевую проволоку. Для подачи проволоки запитывается электромагнит 3, при этом щипцы перемещаются к инструменту и проталкивают проволоку. Величина хода щипцов при подаче и обрыве про­волоки и усилие их смыкания регулируется положением сердечников соответствующих электромагнитов.

Координатный стол для угловых и линейных перемещений представлен на рис. ниже. На плите 8 смонтирован привод для перемещения по одной из координат, включающий шаговый элек­тродвигатель 7, передающий вращение на ходовой винт 9, ко­торый поступательно перемещает гайку 10, фиксируемую от по­ворота скользящей шпонкой 11. Торец гайки упирается в ка­ретку 12, перемещающуюся в шариковых направляющих и при­жимаемую к гайке двумя пружинами аналогично каретке 5. В каретке 12 смонтирован такой же привод для перемещения по другой координате в шариковых направляющих 6 каретки 5. Пружины 13 прижимают каретку к торцу ведущей гайки.

На поверхности каретки 5 смонтирован привод поворота ра­бочего столика и механизм закрепления или освобождения кор­пуса обрабатываемой ИС. Вращение от шагового электродвига­теля 5 через червяк 3 передается на колесо 2, приводящее во вращение рабочий столик. Для фиксации корпуса служит пор­шень 4, который при подаче воздуха перемещается вверх, сжимая пружину 1 и перемещая вверх штифт, осуществляющий подъем фиксатора. Корпус удерживается усилием пружины при опуска­нии фиксатора.

Координатный стол микросварочной установки проверка технического coctояhия

1. Проверка технического состояния при сдаче оборудования.

1.1. Перечень основных параметров, проверяемых, при сдаче автомата приведен таблице 1.

Таблица 1

Проверяемый параметр	Технические требования
I. Присоединение проволочных перемычек из алюминиевой проволоки диаметром 0,027-0,050 мм к металлизированным золотом или алюминием контактным площадкам кристалла и выводам корпу­са	должно обеспечи­ваться
2. Погрешность присоединения выводов относительно центров контактных пло­щадок по осям Х,У	не более +0,025 мм
3. Производительность для 16-ти вывод­ной интегральной микросхемы при длине перемычки не более 1.5 мм, равных углах поворота, разновысотности кон­тактных площадок кристалла и вывод­ной рамки не более 50 мкм, продолжительности сварки не более 10 мс с учетом времени совмещения и подачи прибора	не менее 280 приборов/ч
4. Время непрерывной работы. Перерыв в работе междудвумя последовательными включениями должен быть не менее 0,5 ч	не менее 16ч

2. Проверка технического состояния при эксплуатации обо­рудования.

2.1. Перечень основные периодических проверок техническо­го состояния при эксплуатации приведен в таблице 2.

Проверяемый параметр	Технические требования	Периодичность проверки
Погрешность определения координат точек совмещения по координатам Х, У	не более ± 0,005 мм	При появлении смещения сварных точек
Погрешность выхода визиров в центры контактных площадок	не более ± 0,02 мм	При появлении смещения сварных точек
Согласование отпечатка инструмента и визиров	Должны совпадать	При появлении смещения инструмента к га сварных точек, после замены инструмента
Совпадение отпечатков инструмента при любом угле разворота сварной головки	Должны попадать в площадку 100x100 мкм	После замены инструмента
Диапазон регулирования усилия сжатия соединяемых элементов	от 0,2 до 1,2 Н	Один раз в год
Дискретность шага позиционирования координатного стола по осям Х, У	0,005 ±0,002 мм	Один раз в 3 месяца
Люфт в червячной паре механизма поворота	0,5-0,8 мм на радиусе 100 мм
Люфт координатного стола	Не более 0,005 мм	Один раз в 3 месяца
Радиальное биение по­верхности вала при снятом механизме подачи проволоки на расстоя­нии 5 мм от торца вала	Не более 0,01 мм	Один раз в 6 месяцев
Производительность для 16-выводной интегральной микросхемы при длине перемычки не более 1,5 мм равных углах поворота, разновысотности контактных площадок кристалла и выводной рамки не более 50 мкм и продолжительности сварки не более 10мс	Не менее 280 приборов/ч
Надежность закрепления узлов, целостность всех узлов и деталей		Один раз в неделю
Наличие смазки в подшипниках	Работа без смазки не допускается	Один раз в месяц

2.2. Перечень основных периодических проверок технического состояния генератора ультразвукового приведен в разделе 10 технического описания 3.529.141.-02 ТО.

2.3. Перечень основных периодических проверок технического состояния устройства перемещения приборов для автомата ЭМ-4020Б приведен в разделе 12 технического описания 3.880.063 ТО.

3. Присоединение проволочных перемычек проверяют в следующей последовательности:

- в режиме «Полуавтомат» произвести монтаж перемычек между контактными площадками одного прибора алюминиевой проволокой АК 069-ПТ диаметром 0,0035 мм, используя капилляр КУТ 32-35-100-15Вт. Допускается производить монтаж перемычек алюминиевой проволокой диаметром от 0,027 до 0,050 мм с использованием соответствующих капилляров. Проволоку промыть в спирте этиловом ректификованном.

- под середину каждой перемычки подвести иглу или пинцет и плавным движением вверх оборвать перемычку. Сварка считается удовлетворительной, если на всех перемычках обрыв происходит по проволоке или по ее утончению у места сварки без разрушения соединения, а деформация сварного соединения, рассчитанная по формуле

где - деформация соединения, %

d - диаметр проволоки, мкм

B - ширина сварного соединения, мкм (см.рис ниже) составляет не более 70%.

4. Погрешность присоединения выводов проверяют в следующеей последовательности:

- в режиме "Автомат" произвести монтаж перемычек 3-х приборов;

- при помощи микроскопа измерить расстояние от центра каждой контактной площадки кристалла до центра сварной точки по координа­там Х, У (см, рис ниже);

- наибольшее измеренное расстояние от центра контактной площадки до центра сварной точки по .любой из координат принять за ре­зультат проверки.

5. Производительность автомата проверяют путем измерения времени разварки 5 приборов в режиме АВТОМАТ секундомером типа СОПпр-02-2-010 с последующим пересчетом. на часовую производитель­ность для 16-ти выводной микросхемы в следующей последователь­ности:

- произвести подготовку автомата к работе согласно раздела13;

- запустить автомат и измерить время разварки 5 приборов;

- рассчитать производительность по формуле:

где N-5 - количество разварных приборов;

п - количество выводов у разварного прибора;

- время разварки N приборов, с.

Производительность, при соблюдении условий, должна быть не менее 280 приборов/ч, во всех остальных слу­чаях приведенная производительность рассчитывается по формуле, I приведенной в п. 3 и также должна быть не менее 280 приборов/ч

6. Время непрерывной работы проверяют путем прогона ав­томата в течение 16 часов в режиме "Автомат" без монтажа перемы­чек в следующей последовательности:

- запустить автомат на прогон;

- через каждые 4 часа работы автомата производить проверку параметров, указанных в п.п.1,2 таблицы 1 по методикам, указан­ным в п.п. 3, 4. Режимы сварки регулируются при проверке.

В течение проверки не должно быть нарушений работоспособ­ности автомата (выхода из строя электронных узлов и блоков, по­ломки и износа механизмов).

7. Погрешность определения координат точек совмещения по координатам Х, У проверяют в следующей последовательности;

1) произвести измерение габаритных размеров контактных площадок кристалла с помощью микроскопа;

2) подать прибор с посаженным кристаллом на позицию сварки нажатием кнопки ЗАГРУЗКА;

3) произвести, при необходимости, действия предусмотренные режимами "Ввод", "Коррекция", "Масштабирование", "Обучение",

4) программируемому параметру ПП7-3 присвоить значение 1 (работа с контролем распознавания), а ПП7-4 присвоить значение 0 (работа без повторного распознавания);

5) войти в режим "Автомат'' и нажать кнопку ПУСК;

6) установить на штативах индикаторы. Первый в направле­нии +Х, второй в направлении +У таким образом, чтобы их измерительные стержни касались корпуса механизма поворота;

7) установить показания индикаторов в ноль;

8) нажатием кнопок манипулятора >Х, >У вывести визиры на край контактной площадки в направлении координат +Х, +У , и снять показана индикаторов;

9) погрешность определения координат первой точки совмещения по формуле:

где , - размеры площадки по осям Х,У :мкм;

, - измеренное расстояние по осям Х, У мкм (см. рис. ниже)

10) отвести индикаторы в направлении +Х, +У из зоны измерения;

11) нажать кнопку ПУСК 2 раза;

12) повторить пункты 6), 7), 8), 9) для второй точки совмеще­ния;

13) повторить измерения 3 раза. Наибольшее значение погрешнос­ти по любой из координат принять за результат проверки.

8. Диапазон регулирования усилия сжатия соединяемых элемен­тов проверяют с помощью граммометров ГЮ-50, Г25-150 следующим образом:

1) установить тумблер НАГРУЖЕНИЕ в положение ВКЛ;

2) установить минимальное значение проверяемого усилия сжатия F уст с помощью гайки и пружины нагружения, контроли­руя его граммометром;

3) подвести под держатель инструмента рядом с последним рычаг граммометра, приподнять им инструмент в исходное положение до касания с верхним рычагом (но не касаться его) и снять показания граммометра.

Операцию повторить не менее 3 раз. Измеренное усилие сжатия определяют по формуле:

где F_уст – установленное усилие сжатия, Н

4) с помощью гайки и пружины нагружения, установить максимальное значение проверяемого усилия сжатия F_уст

5) повторить п.3)

9. Дискретность шага позиционирования координатного стола по осям Х, У проверяют с помощью индикатора в следующей последовательности:

1) тумблер разрешения пошаговой работы приводов установить в положение ШАГ

2) закрепить индикатор в штативе таким образом, чтобы его измерительный стержень касался корпуса механизма поворота в направлении координаты Х

3) снять показания индикатора

4) нажать кнопку манипулятора >Х

Координатные столы отработают один шаг

5) снять показания индикатора. Разность между двумя показаниями индикатора есть измеренное значение шага

6) выполнить п.п. 4, 5 два раза и сравнить измеренное значение с заданным значение шага

7) выполнить п.п. 2, 3, 4, 5, 6 на середине рабочего поля и в крайнем положении +Х

8) выполнить п.п. 2, 3, 4, 5, 6, 7 для координаты У

10. Люфт в червячной паре механизма поворота измеряют с помощью индикатора в следующей последовательности:

1) установить индикатор на штатив ножкой к рычагу механизма подачи проволоки на расстоянии от центра вращения 100 мм

2) приложить на рычаг механизма подачи проволоки усилие 5 Н так, чтобы он занял левое крайнее положение и установить на индикаторе нулевое показание

3) приложить усилие на рычаг в другую сторону и снять показания на индикаторе. Величина перемещения на одном зубе должна быть 0,5-0,8 мм

11. Люфт координатного стола проверяют с помощью индикатора в следующей последовательности:

1) тумблер разрешения пошаговой работы приводов установить в положение ШАГ

2) закрепить индикатор в штативе таким образом, чтобы его измерительный стержень касался корпуса механизма поворота в направление Х

3) нажать кнопку манипулятора >Х четыре раза

4) установить на индикаторе нулевое показание

5) нажать кнопку манипулятора >Х 4 раза и снять показания индикатора

6) нажать кнопку манипулятора ‹Х 4 раза и снять показания индикатора. Разность между 2 показаниями индикатора есть измеренная величина люфта

7) выполнить п.п. 2, 3, 4, 5, 6 для координаты У

11. Радиальное биение вала механизма поворота измеряют с помощью индикатора в следующей последовательности:

1) снять механизм подачи проволоки

2) установить индикатор на штативе ножкой к валу на расстояние 5 мм от торца

3) включить автомат;

4) с помощью кнопки ПУСК φ повернуть вал механизма поворо­та на 360°. Снять показания на индикаторе.

Радиальное биение поверхности вала не должно быть более 0,01 мм.