Устройство для получения шарика на микропроволоке при сварке Советский патент 1983 года по МПК B23K20/00 

Изобретение относится к произво ству полупроводниковых приборов и может быть использовано в оборудовании на операциях сборки методом оплавленного шарика. Присоединение может осуществляться ультразвуковой сваркой, термокомпрессией и Тр Известно и широко используется устройство для получения шарика на микропроволоке, преимущественно золотой, содержащее механизм подачи микропроволоки, сварочную голов ку с капилляром-инструментом и электродом 1 . Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает однозначного направления импульсного разряда, что во многих случаях приводит к асимметрии шарик относительно оси проволоки. Известно устройство для полу чения шарика на микропроволоке, содержащее механизм подачи микропроволоки, сварочную головку с капилляром-инструментом, канал подачи инертного газа и элект род 2 . Однако это устройство не обес печивает симметрии шарика относительно оси проволоки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для получения шарика на .микропроволоке при сварке, преимуще венно в процессах сборки полупровод никовых приборов, содержащее меха(Низм подачи микропроволоки, сварочнук головку с капилляром-инструментом, трубопровод для подаЧи инертного газа, электрод и источник постоянного напряжения, подключенный ,своими прлюсами соответственно к микропроволоке и электроду j3 Недостатком известного устройств является то, что при использовании электрода с плоской поверхностью импульсный электрический разряд мож произойти Из любой: точки плоской по верхности, т.е. не обеспечивается определенность направления разряда что приводит к образованию шарика со смещением его по отношению к оси проволоки в направлении воздействия импульсного разряда. Это достаточно ярко проявляется при образовании шарика на алюминиевой микропроволоке. Смещение шарика относительно оси микропроволоки приводит к его нестабильности размеров и снижению качества последукадего присоединени выводов. Для создания инертной среды требуются дополнительные устройства, снижающие производительность оборудования. Цель изобретения - повышение качества сварки путем повышения стабильности образования шарика и обес печения его симметрии относительно оси микропроволоки. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для.получения шарика на микропроволоке при сварке, содержащее механизм подачи микропроволоки, сварочную головку с капилляром-инструментом, трубопровод для подачи инертного газа, электрод и источник постоянного напряжения, подключенный своими полюсс1ми соот ветственно к микропроволоке и электроду, электрод выполнен в виде трубки, соосно установленной по отношению к капилляру-инструменту и соединенной с трубопроводом для подачи инертного газа. На чертеже представлена схема устройства для получения шарика на микропроволоке при сварке. Устройство содержит механизм подачи микропроволоки с катушкой 1, сварочную, например ультразвуковую, головку 2,с капилляром-инструментом 3, предметный столик 4 для размещения подложки и электрод в виде трубки 5 из электропроводного материала, ус{тановленной соосно капилляру-инстру..менту 3 и соединенной с. трубопроводом для подачи инертного газа в зону оплавления микропроволоки и образования шарика, и источник б постоянного напряжения. Устройство работает следующим образом. Микропроволока с помощью механизма подачи через катушку 1 подается в направляющий капилляр-инструмент 3 сварочной головки 2. На микррпро волоку и электрод в виде трубки 5 электрический заряд про тйвоположного знака. При перемёщении микропроволоки : на определенное расстояние по отношению к торцу трубки возбуждается импульсный электричесткий разряд под воздействием радиального электрического поля,происходит оплавление микропроволоки и образование шарика в сфере инертного газа, например аргон а,подводимого через трубку-электрод 5.После образования шарика электродный узел уводится в сторону и перемещением сварочной головки 2 с капилляром-инструментом 3 и шариком- на его торце осуществляется присоединение микропроволоки к контактной площадке подложки. Поскольку электрод выполнен в виде трубки, соосно установленной к капилляру, т.е. оси микропроволоки, то между микропроврлокой и кольцевой образующей трубки в момент импульсного электрического разряда существует радиальное электрическое поле, вектор напряженности которого равномерно распределен по образующей боковой поверхности микропрозолоки и торцу

трубки. В результате этого происходит четкая ориентация импульсного разряда и равномерное его распределение по боковой поверхности микропроволоки и(Трубки-электрода, что устраняет смещение шарика по отношению к оси микропроволоки и обеспечивает повыгаение;стабильности его образования. Подача инертного газа через трубкуэлектрод в зону образования шарика позволяет дополнительно управлять его формойи размерами в зависимости

от регулирования давлении инертного газа.

Использование устройства для получения шарика на микропроволоке при сварке в процессах сборки полупроводниковых приборов по сравнению с известными позволяет повысить.качество и стабильность шарика, а следовательно, процент выхода годных, а также получать шарики заданной формы и раз0меров, что значительно расширяет номенклатуру собираемых приборов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ШАРИКА НА МИКРОПРОВОЛОКЕ ПРИ СВАРКЕ , преимущественно в хтроцессах сборки полупроводниковых приборов, содержащее механизм подачи микропроволоки, сварочную головку с капилляром-инструментом, трубопровод для подачи инертного газа, электрод и. источник постоянного напряжения, подключенный своими полюсами соответственно к микропроволоке и электроду, отличающеес я тем, что, с целью повышения качества сварки, путем повышения стабильности образования шарика и обеспечния его симметрии относительно оси микропроволоки, электрод выполнен в виде трубки, соосно установленной по отношению к капилляру-инструменту и соединенной с трубопроводом для подачи инертного газа.