Устройство для нанесения покрытий взрывом фольги Советский патент 1989 года по МПК C23C14/32 

2.Устройство по п.1, о т л и ч ающее ся тем, что механизм зачистки электродной системы въпюлнен в виде плоского ножа, установленного с возможностью перемещения в плоскости, совпадающей с рабочей поверхностью электродной системы,

3,Устройство по п.1, от л и чающееся тем, что на сопле

выполнены отверстия для выхода отраженной ударной волны. .

4, Устройство по П.1, о т л и ч а 10 щ е е с я тем, что оно снабжено корпусом - ловителем, а направляющее сопло коаксиально установлено в нем, причем в корпусе - ловителе выполнены отверстия.

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ HAHECEFHW ПОКРЫТИЙ ВЗРЫВОМ ФОЛЫИ, содержащее корпус, механизм для подачи изделий, механизм подачи материала - покрытия, электродную систему с механизмом перемещения и зачистки электродов и направляющее сопло, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и качества покрытия, оно снабжено механизмом зачистки сопел, а электродная система выполнена в виде коаксиального блока, причем центральный электрод и направляклцее сопло установлены с возможностью перемещения вдоль своей оси.

I

Изобретение относится; к технике нанесения металлических покрытий и может быть использовано в радио- и электронной промышленности, а также в. приборостроении.

Известны устройства для нанесения металлических покрытий электрическим взрывом фольги. Такие устройства содержат электродную систему, служащую токоподводом к взрываемой фольге/ механизмы для подачи подложек, на которые наносится покрытие, и меха- низмы для подачи взрываемого материала; Эти устройства имеют также сопла, направляющие поток продуктов взрыва. Для локализации покрытия в таких устройствах используют маски. Ти ражеспособность масок обычно невелика и составляет 20 г 50 взрывов. На стенках направляющих сопел оседают и скапливаются продукты взрыва, поэтому необходимо после 100-200 взр ВОВ снимать их и очищать. Кроме того, подложки, на которые наносится покрытие, располагаются в известных устройствах на некотором расстоянии от среза сопла, в результате чего часть потока продуктов взрыва отражается от подложки, что -снижает коэффициент использования взрываемого материала, В результате производительность устройства снижается, а в случае необходимости нанесения покрытий драгоценными металлами - их нельзя применять иЭ-за низкого коэффициента использования взрываемого материала. Известно устройство для нанесения покрытий электрическим взрывом фольги, предназначенное, преимущественно, для нанесения покрытий на корпусе и торцы выводов полупроводниковых приборов. Устройство содержит корпус с размещенными в нем механизмами подачи полупровод никовых приборов, подачи наносимого материала на рабочую позицию и рабочие электроды. Локализация покрытия в

этом устройстве обеспечивается применением маскирующей ленты, подающейся с помощью специального vзлa. Сбор отраженных от подложки продуктов взрыва осуществляется защитными экранами. В данном устройстве юкальное покрытие можно наносить только на выступающие части (выводы) корпусов полупроводниковых приборов. Для нанесения покрытия на плоский фланец

корпуса в виде -пятна требуемой геометрии, защитив торцы выводов, изве-. стное устройство непригодно. Кроме того, скапливание взрываемого материала на рабочих электродах и иаправляющих соплах заставляет периодически прекращать процесс нанесения покрытия и заменять или зачищать электроды и сбпла, что снижает производительность устройства. Наличие зазора между направляющими соплами и корпусами приборов, на которые наносится покрытие, приводит к отражению Части дотока продуктов взрыва и снижению таким образом коэффициента использования взрываемого материала, что особенно недопустимо в случае применения для взрыва фольги из драгоценных металлов.

Целью изобретения является повышение производительности и качества

покрытия. Это достигается тем, что устройс во для нанесения покрыти взрывом фольги содержащее корпус, механизм для подачи изделий, механизм для подачи материала - покрытия, электрод ную систему с механизмами перемещения и зачистки злектродов и направляющее сопло, снабжено механизмом зачистки сопел, а электродная система выполнена в виде коаксиального блока, причем центральный электрод и направляющее сопло установлены с воз можностью перемещения вдоль своей оси. Механизм зачистки электродной сис темы вьтолнен в виде плоского ножа, установленного с возможностью переме щения в плоскости, совпадающей с рабочей поверхностью электродной системы, кроме того, на сопле выполнены отверстия для выхода отраженной удар ной волны« I Устройство снабжено также корпусом - ловителем, а направляющее сопло коаксильно установлено в нем, при чем в корпусе - ловителе выполнены отверстия. Все механизмы имеют между собой кинематическую-связь. .Наличие подвижных сопел позволяет локализовать покрытие в виде пятна требуемой геометрии и нанести его на плоскую поверхность фланца корпуса полупроводникового прибора. Геометрия пятна обеспечивается геометрией канала сопла: канал с квадратным сечением дает квадратное пятно, с круглым круглое пятно. Плотное прилегание сопла к поверхности, на которую наносится покрытие, уменьшает отражение потока продуктов взрыва и увеличивает тем самым коэффициент исполь зования взрываемого материала. Наличие узлов зачистки сопел и электродной системы повьпиает произво дительность устройства и стабильност процесса за счет того, что геометрия сопел и электродов поддерживается постоянной и отпадает необходимость Прекращать процесс рдя замены или чистки сопел и электродной системы. Зачистка электродной системы производится плоским ножом, скользящим ре жущей кромкой по рабочей поверхности системы. Наличие перемещающегося :центральногб электрода в электр.одной /системе, компенсирующего эрозию его в процессе работы, повьппаетпроизводительность устройства и стабильность процесса. Отверстия на цилиндричоской поверхности подвижных сопел для выхода отраженной волны обеспечивают такие условия осаждения покрытия, при которых отражение потока продуктов взрыва минимально, и соответственно увеличивается коэффициент использования взрываемого материала.Корпусы - ловители, в которые помещены сопла, обеспечивают точную установку корпуса относительно сопла и соответственно точную локализацию пркрытия. На Фиг,I изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг,2 узел нанесения покрытия; на фиг.З коаксиальный электродный блок. Устройство состоит из карусели I для подачи изделий на рабочую позицию. Вертикальная направляющая 2 предназначена для загрузки корпусов приборов под действием собЬтвенного веса в гнезде карусели 1. На карусели 3 перемещения сопел расположены подвижные сопла 4. Обе карусели через шестеренные пары и мальтийские механизмы соединень с распределительным валом 5. Электродная система 6 расположена в толкателе, также соединенном с валом 5. Узел подачи взрываемой фольги включает в себя катушку 7 с фольгой 8, направляющую 9 н прижатый к ней резиновый ролик 10, находящийся на одной оси с шестерней 11, приводимой в движение зубчатой рейкой 12, Механизм эачистки электродной системы состоит из ножа 13, закрепленного в подпружиненной вилке 14, и системы рычагов. Механизм зачистки сопел состоит из электродвигателя 15, инструмента 16, закрепленных на штоке, взаимодействующем с кулачком распределительного вала 5. Корпус полупроводникового прибора 17 закрепляется в гнезде карусели I. В подвижном сопле 4 выполнены отверстия 18 для выхода ударной волны. орпус - ловитель 19 центрирует корус полупроводникового прибора относительно подвижного сопла. В ловитее также выполнены отверстия 20 для ыхода ударной волны. Коаксиальнаяэлектродная система остоит- из перемещающегося централього электрода 21, внешнего кольцеого электрода 22, ме/г лектродного

изолятора 23, резьбовой втулки 24 и гайки 25.

Устройство работает следующим образом. Взрьшаемая фольга 8 разматывается с катушки 7, свободный конец ее заправляется в направляющую 9, захватывается роликом и вращением шестерики 11 опускается иа рабочую поверхность электродной системы так что касается внешнего кольцевого электрода. Корпуса полупроводниковых приборов загружаются в вертикальную направляющую 2 из кассеты или йибробункера. При вращении распределительного вала 5 карусель 1 подачи корпусов приборов поворачивается на 90 и .гнездо карусели становится на рабочую, позицию. Толкатель| электродной системы совершает ход вперед, при йоде назад зубчатая рейка 12 опускается, шестерня II поворачивается на определениБв угол, взрываемая фольга7 подается на один шаг и перекрывает электродьг. Затем карусель 3. поворачивается на 90 и одно из подвижных сопел 4 устанавливается на рабочую позицию против гнезда карусели 1 с корпусом полупроводникового прибора. Толкатель.электродной систе мы снова совершает ход вперед, при этом электродная система упирается в торец подвижного сопла, которое прижимает взрываемую фольгу к электро дам и своим срезом упирается в корпус полупроводникового прибора. При этом корпус - ловитель 19 охватывает корпус прибора и устанавливает соосHQ соплу (фиг.2) . В момент максималь ного прижима на эл ектроды разряжается блок высоковольтных конденсаторов происходит взрывное разрушение фольги, потрк продуктов взрыва по соплу направляется к корпусу прлзшроводникового прибора и осаждается на его части, ограниченной внутренним диаметром сопла. Одновреме11но во второе сопло, не находящееся на рабочей , входит инструмент 16, вращаемый электродвигателем 15, и зачищает канал сопла.

При дальнейшем вращении распреде-. лительного вала карусель I поворачивается на 90°, корпус прибора с нанесенным покрытием выгружается из гнезда, карусель 3 также поворачива ется на 90°. Одновременно толкатель электродной системы движется назад, нож 13 движется сверху вниз по рабочей плоскости электродной системы, очищая ее от остатков взрываемого материала. В процессе работы устройства происходит эрозия центрального электрода. Компенсация ее производится путем периодического вращения гайки 25. При этом втулка 24, в которую запрессован центральный электрод, движется вперед. Далее цикл повторяется. Предлагаемое устройство имеет вчетверо большую по сравнению с прототипом производительность за счет включения операций зачистки сопел и. электродной системы в рабочий цикл, а также за счет локализации.покрытия не маской, а прижимавицимся соплом и возможности компенсации эрозии центрального электрода его поДачей вперед Наличие прижимающихся сопел повьш1ает коэффициент использования взрываемого материала более, чем в 10 раз. Устройство реализовано в виде автомата локального золочения и позволяет сократить расход золота при производстве корпусов интегральных микросхем в 20 раз.

q}ut.t