CS257383B1 - Connection of automatic regulation of ultrasound generator - Google Patents
Connection of automatic regulation of ultrasound generator Download PDFInfo
- Publication number
- CS257383B1 CS257383B1 CS868788A CS878886A CS257383B1 CS 257383 B1 CS257383 B1 CS 257383B1 CS 868788 A CS868788 A CS 868788A CS 878886 A CS878886 A CS 878886A CS 257383 B1 CS257383 B1 CS 257383B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- input
- output
- flop
- amplifier
- bistable flip
- Prior art date
Links
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 title description 5
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000009795 derivation Methods 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Podstatou riešenia je to, že bistabilný klopný obvod (1) je připojený na riadiaci vstup hradlovacieho obvodu (2). Na druhý vstup hradlovacieho obvodu (2) je připojený oscilátor (3j. Výstup hradlovacieho obvodu (2) je připojený na výkonový zosil- ňovač (4), ktorého výstup je připojený cez snímač napatia (5) na ultrazvuková hlavi- cu (6) a na detektor (7). Detektor (7) je cez derivačný zosilňovač (8) připojený na tvarovací obvod (9), ktorý je připojený na nulovací vstup bistabilného klopného obvodu (lj.The essence of the solution is that the bistable flip-flop (1) is connected to the control input of the gate circuit (2). An oscillator (3j) is connected to the second input of the gate circuit (2). The output of the gate circuit (2) is connected to a power amplifier (4), the output of which is connected via a voltage sensor (5) to the ultrasonic head (6) and The detector (7) is connected via a derivation amplifier (8) to a shaping circuit (9) which is connected to the reset input of the bistable flip-flop (1j).
Description
Vynález sa týká zapojenia automatickej reguJácie činnosti ultrazvukového generátore.The invention relates to the connection of an automatic control of the operation of an ultrasonic generator.
Doteraz používané zváracie a kontaktovacie zariadenia s ultrazvukovými generátormi majú manuálně nastavitelný technologický čas, ktorý je počas tvorby spoja neměnný. U týchto zariadení nie je možná aktívna kontrola kvality vznikajúceho spoja. Jeho kvalitu možno zistiť až dodatočne po ukončení spojovacieho procesu a podlá potřeby ručně změnit čas pre tvorbu dalších spojov. U zariadení, ktoré regulujú Čas činnosti generátora komparátorom na základe změny prúdu tečúceho do hlavice je potřebné manuálně nastavit úroveň kompa rácie, ktorá je závislá na výkone generátora budiaceho ultrazvuková hlavicu. V obidvoch prípadoch je nastavovanie optima 1nych hodnot parametrov (času, respektive úrovně komparácie) možné až následné po překontrolovaní vačšej série spojov, čo je zdíhavé a prácne. Ďalšou nevýhodou súčasnýcli zariadení je, že nie sú schopné reagovat na nehomogenitu inateriálov a vlastnosti ich povrchu, ktoré pri kontaktovaní tiež ovplyvňujú velkost impedancie ultrazvukovej hlavice.The previously used welding and contacting devices with ultrasonic generators have a manually adjustable technological time, which is constant during the formation of the joint. Active control of the quality of the joint is not possible with these devices. Its quality can only be determined after completion of the joining process and, if necessary, manually change the time for the formation of further joins. For devices that regulate generator operation time by comparator based on the change of current flowing into the head, it is necessary to manually adjust the level of comparison, which is dependent on the power of the generator driving the ultrasonic head. In both cases, adjusting the optimum parameter values (time or comparison level) is only possible after checking a larger series of connections, which is tedious and laborious. A further disadvantage of the present devices is that they are not able to respond to the inhomogeneity of the materials and their surface properties, which also affect the impedance size of the ultrasonic head when contacted.
Vyššie uvedené nevýhody odstraňuje a technický problém rieši zapojenie automatickej regulácie ultrazvukového generátora podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že výstup bistabilného klopného obvodu je připojený na riadiaci vstup hradlovacieho obvodu. Na druhý vstup hradlovacieho obvodu je připojený oscilátor. Výstup hradlovacieho obvodu je připojený na vstup výkonového zosilňovača. Výstup výkonového zosilňovača je připojený cez snímač napátia jednak na ultrazvukoví! hlavicu a jednak na vstup detektora. Výstup detektore je cez derivačný zosilňovač připojený na vstup tvarovacieho obvodu, ktorého výstup je připojený na nulovací vstup bistabilného klopného obvodu.The above-mentioned disadvantages are overcome and a technical problem is solved by the automatic regulation of the ultrasonic generator according to the invention, which is based on the fact that the output of the bistable flip-flop is connected to the control input of the gating circuit. An oscillator is connected to the second input of the gating circuit. The output of the gating circuit is connected to the input of the power amplifier. The output of the power amplifier is connected to the ultrasonic sensor via a voltage sensor! head and on the detector input. The output of the detector is connected via a derivative amplifier to the input of the forming circuit, the output of which is connected to the reset input of the bistable flip-flop.
Zapojením automatickej regulácie ultrazvukového generátora sa docieli popři kontrole kvality spoja počas jeho vzniku a možnosti automatickej regulácie času v spojovacom cykle toho, že sa odstráni manuálně nastavovanie technologického času, zdíhavé experimentovanie pri určovaní jeho optimálnej hodnoty. Zariadenie je schopné aktivně reagovat na skryté fyzikálně a mechanické vlastnosti spojovaných materiáΙον, V důsledku toho sa zvýši výťažnost, to je percento vyhovujúcich spojov s vačšou pevnosťou a stálosťou a tým i spofahlivosť finálnych výrobkov.By employing the automatic control of the ultrasonic generator, in addition to the quality control of the splice during its formation and the possibility of automatic time control in the coupling cycle, manual adjustment of the technological time is eliminated, reluctant experimentation in determining its optimum value. The device is capable of actively responding to the hidden physical and mechanical properties of the materials to be joined. As a result, the yield, i.e. the percentage of compliant joints with greater strength and stability, and hence the reliability of the final products, is increased.
Na pripojenom výkrese je znázorněné příkladné riešenie zapojenia automatickej regulácie ultrazvukového generátora, kde na obr. 1 je nakreslený Časový priebeh napatí v slučke, a na obr. 2 je nakreslená bloková schéma zapojenia.The accompanying drawing shows an exemplary solution of the automatic regulation of the ultrasonic generator. 1 shows the time course of stresses in the loop, and FIG. 2 is a block diagram.
Zapojenie automatickej regulácie ultrazvukového generátora pozostáva z bistabilného klopného obvodu 1, ktorý má spúšťací a nulovací vstup. Výstup bistabilného klopného obvodu 1 je připojený na riadiaci vstup hradlovacieho obvodu 2. Na druhý vstup hradlovacieho obvodu 2 je připojený oscilátor 3. Výstup hradlovacieho obvodu 2 je připojený na vstup výkonového zosilňovača 4. Výstup výkonového zosilňovača 4 je cez snímač napátia 5 připojený na ultrazvuková hlavicu 6. Druhý výstup snímača napatia 3 je připojený na vstup detektora 7. Výstup detektora 7 je cez derivačný zosilňovač 8 připojený na vstup tvarovacieho obvodu 9, ktorého výstup je připojený na nulovací vstup bistabilného klopného obvodu 1.The wiring of the automatic control of the ultrasonic generator consists of a bistable flip-flop 1 having a start and a reset input. The output of the bistable flip-flop 1 is connected to the control input of the gating circuit 2. An oscillator 3 is connected to the second input of the gating circuit 2. The output of the gating circuit 2 is connected to the power amplifier input 4. The output of the power amplifier 4 is connected to an ultrasonic head 6. The second output of the voltage sensor 3 is connected to the input of the detector 7. The output of the detector 7 is connected via a derivative amplifier 8 to the input of the forming circuit 9, the output of which is connected to the reset input of the bistable flip-flop 1.
Při kontaktovaní přepojovacích vodičov zo zlata, hliníka a podobné na čipy a vývody polovodičových prvkov v mikroelektronike sa cyklus spojovania začína přivedením štartovacieho impulzu z riadiaceho systému na spúšťací vstup bistabilného klopného obvodu 1, ktorý sa překlopí z kfudového do pracovného stavu. Tým dojde na jeho výstupe k zmene úrovně napatia ovládajúceho hradlovací obvod 2. Uzatvorený hradlovací obvod 2 sa otvorí a signál z oscilátora 3 sa privedie na vstup výkonového zosilňovača 4.When contacting gold, aluminum and the like switching wires to the chips and terminals of semiconductor devices in microelectronics, the bonding cycle begins by applying a starting pulse from the control system to the trigger input of the bistable flip-flop 1, which flips from the normal to the working state. Thereby, at its output, the voltage level controlling the gating circuit 2 is changed. The closed gating circuit 2 is opened and the signal from the oscillator 3 is applied to the input of the power amplifier 4.
Výkonový zosilňovač 4 budí ultrazvuková hlavicu 8 elektrickým výkonom, ktorý spolupůsobením tlaku ultrazvukového nástroje a optimálneho času působenia ultrazvukovej energie na kontaktované materiály vytvoří medzi nimi spolehlivý a kvalitný spoj. Optimálny kontaktovací čas určí zapojenie automatickej regulácie ultrazvukového generátora z poklesu jeho výkonu v důsledku zvýšenia impedancie ultrazvukovej hlavice 6, zapríčinenej rýchlosťou a vel'kosťou deformácie drůtu. Signál zo snímača napátia 5 úměrný výkonu dodávaného do ultrazvukovej hlavice S sa usměrní v detektore 7 a privedie sa na invertujúci vstup derivačného zosilňovača 8 ako vstupné napatie U| (obr. 1). Spojovací cyklus je najvhodnejšie ukončit v čase tf, keď křivka napátia Ut poklesne na příslušná limitnú hodnotu a je rovnoběžná s časovou osou.The power amplifier 4 drives the ultrasonic head 8 with an electrical power which, through the interaction of the ultrasonic tool pressure and the optimum time of ultrasonic energy on the contacted materials, creates a reliable and high quality connection between them. The optimum contact time will determine the engagement of the automatic control of the ultrasonic generator from a decrease in its power due to an increase in the impedance of the ultrasonic head 6 caused by the speed and magnitude of the wire deformation. The signal from the voltage sensor 5 proportional to the power supplied to the ultrasonic head S is rectified in the detector 7 and applied to the inverting input of the derivative amplifier 8 as the input voltage U | (Fig. 1). It is best to terminate the bonding cycle at time t f when the voltage curve U t drops to the appropriate limit value and is parallel to the timeline.
Vtedy je spoj najkvalitnejší a dlhšie posobenie tlaku a ultrazvuku by ho rozrušovalo. Sledovanie k-rivky napátia U, a tým aj kvality spoja v procese jeho vzniku zabezpečuje derivačný zosilňovač 8, ktorý je hlavnou častou obvodu automatickej regulácie ultrazvukového generátora.At that time, the joint is of the highest quality and prolonged pressure and ultrasound exposure would disturb it. The derivative amplifier 8, which is the main part of the circuit of automatic regulation of the ultrasonic generator, monitors the voltage line U and thus the quality of the connection in the process of its formation.
V ňom sa napatie Ut derivuje podl'a času. Pokial' má křivka vstupného napatia U( klesajúci charakter, je výstupné napatie U2 derivačného zosilňovača 8 kladné. V čase tH keď vstupné napatie Ut přestane klesat a ustáli sa, bude jeho derivácia nulová, v důsledku čoho poklesne aj výstupné napiitie U2 derivacného zosiliiovača 8 na nulu, protožeHere the voltage U t is differentiated by time. Unless the curve of the input voltage U (decreasing character, the output voltage U 2 shunt amplifier 8 positive. At the time t H when the input voltage U t stops falling and stabilizes, it will be its derivative is zero, due to which decreases the output napiitie U 2 a derivative amplifier 8 to zero, since
Tvarovací obvod 9, zareaguje na změnu úrovně napatia IL na svojom vstupe· tým, že vyšle blokovací impulz U3 na nulovací vstup bistabilného klopného obvodu 1, čím ho uvedie do východiskového kTúčového stavu. V důsledku toho dojde k uzavretiu hradlovacieho obvodu 2, prerušeniu budenia výkonového zosilňovača 4 a ultrazvukovej hlavice 6 z osciloskopu. Tým je kontaktovací cyklus ukončený v optimálnom čase, ktorý sa može měnit podfa konkrétných podmienck počas tvorby každého spoja tak, aby výsledkom boli kvalitně spoje.The shaping circuit 9 responds to a change in the voltage level IL at its input by sending a blocking pulse U 3 to the reset input of the bistable flip-flop 1, bringing it to the initial key state. As a result, the gating circuit 2 is closed, the excitation of the power amplifier 4 and the ultrasonic head 6 of the oscilloscope are interrupted. This completes the contacting cycle at an optimum time, which can be varied according to the particular conditions during the formation of each joint to produce high quality joints.
Zapojenie automatickej regulácie ultrazvukového regulátora podlá vynálezu je možné použit všade tam, kde pri spojovaní kovových alebo nekovových termoplastických materiálov dochádza k ich plastickej deformácii.The automatic regulation of the ultrasonic regulator according to the invention can be used wherever the metal or non-metallic thermoplastic materials are joined by plastic deformation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS868788A CS257383B1 (en) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | Connection of automatic regulation of ultrasound generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS868788A CS257383B1 (en) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | Connection of automatic regulation of ultrasound generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS878886A1 CS878886A1 (en) | 1987-08-13 |
| CS257383B1 true CS257383B1 (en) | 1988-04-15 |
Family
ID=5438918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS868788A CS257383B1 (en) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | Connection of automatic regulation of ultrasound generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS257383B1 (en) |
-
1986
- 1986-12-10 CS CS868788A patent/CS257383B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS878886A1 (en) | 1987-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1469319A1 (en) | Flip-chip mounting method and mounting apparatus of electronic part | |
| US4696425A (en) | Programmable ultrasonic power supply | |
| US5816476A (en) | Dual frequency power supply and transducer | |
| US6588644B2 (en) | Energy controller for vibration welder | |
| JPS5950536A (en) | Wire bonding device | |
| KR20060017505A (en) | Method for welding parts | |
| US5832412A (en) | Programmable digital frequency ultrasonic generator | |
| US3212695A (en) | Welding control device | |
| JP2714339B2 (en) | Wire bonding equipment | |
| CS257383B1 (en) | Connection of automatic regulation of ultrasound generator | |
| US6745629B2 (en) | Method and apparatus for the production and quality testing of a bonded wire connection | |
| US3763545A (en) | Method for control of welding apparatus | |
| JPH0777229B2 (en) | Ultrasonic wire bonding equipment | |
| JPH06182533A (en) | Method for aligning target object on carrier, device suited for realizing said method and suction pipe suited for use in said device | |
| DE10020374A1 (en) | Disc unit head assembly has head IC chip mounted on suspension by ultrasonic bonding, protruding electrodes bonded onto electrode connection points by ultrasonic bonding | |
| JP2002353266A (en) | Wire bonding method and apparatus | |
| CS240499B1 (en) | Connecting an ultrasonic generator with automatic time control | |
| SU1311887A1 (en) | Method of controlling ultrasonic welding process | |
| US6079607A (en) | Method for high frequency bonding | |
| US20240269938A1 (en) | Energy welding device and method | |
| CN222035595U (en) | A real-time phase adjustment circuit for ultrasonic transducer | |
| JP2712481B2 (en) | US oscillator of transducer in wire bonder | |
| JPH1098064A (en) | Wire bonding equipment | |
| JPH07326465A (en) | Control device for resistance heating junction | |
| SU677852A1 (en) | Joint quality checking device for ultrasonic microwelding |