SU745621A1 - Способ автоматического регулировани процесса микросварки и устройство дл его осуществлени - Google Patents
Способ автоматического регулировани процесса микросварки и устройство дл его осуществлени Download PDFInfo
- Publication number
- SU745621A1 SU745621A1 SU772558902A SU2558902A SU745621A1 SU 745621 A1 SU745621 A1 SU 745621A1 SU 772558902 A SU772558902 A SU 772558902A SU 2558902 A SU2558902 A SU 2558902A SU 745621 A1 SU745621 A1 SU 745621A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- nonlinear distortion
- contact
- micro
- welding
- coefficient
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 54
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 16
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
Description
Изобретение относится к автоматизации технологических процессов сборки микроэлектронной аппаратуры и может :быть использовано при разработке автоматических устройств для микросвар- 5 ки и пайки при сборке полупроводниковых приборов, интегральных схем и электронных.наручных часов.
В настоящее время известен широкий класс способов и устройств для авто- 10 матического управления процессом микросварки. Один из известных способов основан на изменении сварочного тока· в прямопропорциональной зависимости от величины акустической проводимости |5 зоны соединения [1]. Устройство для реализации способа состоит из ультразвукового генератора, пьезоэлектрических преобразователей усилителя, детектора, компаратора, источника 20 опорного напряжения, модулятора и реле времени/
Данный способ и устройство, для его реализации основаны на измерении акустических параметров эоны соеди- 25 нения. Однако при формирований соединения гораздо важнее знать электрические параметры, так как в конечном итоге они оказывают решающее влияние на характеристики собранного прйбо- 3Q ра. Управляя процессом микросваркй и пайки по электрическим параметрам соединения, можно повысить процент выхода годной продукции, быстродействие интегральных схем, их экономичность и другие характеристики.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ, при котором к соединяемым элементам прикладывают синусоидальное напряжение, по крайней мере, одной частоты и осуществляют регулирование процесса по измеряемому электрическому параметру в контакте [2]. Устройство для реализации данного способа со- / держит задающий генератор, усилитель мощности, реле времени, акустическую систему,'измерительный генератор, со- м единенные последовательно, и цепь об- / ратной связи, состоящую из регулирующего устройства, дифференцирующего устройства и блока деления [3].
Недостатком данного способа и уст- ‘ ’ ройства является то, что измеряемая величина контактного сопротивления! ™ присоединнекий вывод-сварочный инструмент, не в достаточной степени характеризует Ткачество формируемого со,единения. Кроме того, на качество работы интегральных схем в значитель ной степени влияет не только значение контактных сопротивлений микросварных соединений, но и нелинейность Данных сопротивлений, что не учитывается при управлении процессом микросварки по данному методу.
, Целью изобретения является повышение точности регулирования, а также качества и воспроизводимости качества соединений.
Эта цель достигается тем, что в качестве измеряемого электрического параметра используют коэффициент нелинейных искажений в контакте соединяемых 'элементов и устанавливают длительность процесса микросварки, равной отношению начального значения коэффициента нелинейных искажений к его производной по времени.
Данный способ может быть осуществлен устройством новой конструкции, отличием которого является то, что в него введен измеритель нелинейных искажений, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход соединен с регулирующим устройством и со входами дифференцирующего и запоминающего устройств,выходы которых подключены ко входам блока деления,а выход последнего соединен с реле времени.
На фиг. 1 изображена· блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - кривые коэффициента нелинейных искажений.
В процессе микросварки происходит схватывание соединяемых элементов по отдельным oZ, -пятнам. Линии тока, проходящего через контакт, искривляются вследствие небольшой площади сС -пятен. С увеличением напряжения, приложенного к соединяемым элементам, линии тока искривляются больше, что ведет к нелинейности сопротивления контакта. При подаче напряжения в виде неискаженной синусоиды ток через контакт содержит высшие гармонические составляющие. О нелинейности сопротивления контакта можно судить по величине коэффициента нелинейных искажений(коэффициента гармоник) тока.через контакт ί-2. '
'.или коэффициента i-той гармоники · «Где J - значение первой гармоники тока через контакт;
27; — значение i-той (i = 2, 3...) гармоники тока.
Нелинейность сопротивления контакта можно оценивать также затуханием нелинейности: >
£ ~ К.
или затуханием нелинейности i-той гармоники е t J__
Ъ1 ~ ип Κ-ΐ.
Для увеличения точности контроля можно использовать метод комбинационных частот, подавая на соединяемые элементы напряжение двух или трех измерительных частот.
В процессе микросварки увеличивается число, об-пятен и их размеры, уменьшается искривление линий тока через контакт, за счет чего уменьшается нелинейность сопротивления контакта.
Длительность процесса микросварки выбирают в зависимости от величины начального значения коэффициента нелинейных искажений и от скорости изменения его в начале процесса микросварки .
Чем выше значение коэффициента нелинейных искажений в начале процесса микросварки, тем больше длительность процесса микросварки (кривые 2, 3). Время сварки меньше в том случае, когда начальная скорость уменьшения коэффициента нелинейных искажений больше (кривые I, III). Поэтому длительность процесса микросварки устанавливают равной отношению начальных значений коэффициента нелинейных' искажений и его производной по времени .
·. Устройство, реализующее способ, содержит задающий генератор 1, усилитель 2 мощности, реле времени 3, акустическую систему 4, соединяемые, элементй 5, измерительный генератор 6, усилитель 7, измеритель 8 нелинейных искажений, регулирующее устройство 9, дифференцирующее устройство 10, запоминающее устройство 11, блок 12 деления.
Работает данное устройство для автоматического регулирования процесса микросварки следующим образом.
Электрические колебания задающего генератора 1, усиленные с помощью усилителя мощности 2, через реле времени 3 подают на вход акустической системы 4, с помощью которой ультразвуковые колебания вводят в зону соединения. На соединяемые элементы 5 подают электрическое напряжение синусоидальной формы с выхода гене ратора 6. Сигнал, пропорциональный току через контакт, поступает, через усилитель 7 на вход измерителя 8 нелинейных искажений. Выходным напряжением измерителя 8 управляют •мощностью электрических колебаний с помощью регулирующего устройства
9. Кроме того, выходное напряжение измерителя 9 поступает на входы дифференцирующего 1.0 и запоминающего 11 устройств. Последнее производит запоминание начального значения коэффициента гармоник, которое подается на один из входов блока деления 12. На другой вход блока деления поступает сигнал с выхода дифференцирующего устройства 10, пропорциональный 'производной начального значения коэффициента Гармоник по времени. Выход5 ным напряжением блока деления 12, пропорциональным отношению начальных значений коэффициента нелинейных искажений и его производной, устанавливают длительность процесса микросварки с помощью реле времени 3.
Использование разработанных способа и устройства для автоматического регулирования процесса микросварки при соединении алюминиевой проволоки диаметром 40 мкм с золотым покрытием толщиной Si1 мкм на подложке из кремния приводит к увеличению усилия на отрыв в 2,0-2,5 раза, воспроизводимость качества возрастает в среднем на 20%. Для микросварки используется акустическая система, состоящая из .ферритового преобразователя, имеющего резонансную частоту 75 кГц, конического концентратора и инструмента, совершающего иэгибные колебания.
Claims (3)
- НОЙ степени вли ет не только значавйе контактных сопротивлений микроciaapHHX соединений, но и нелинейност данных сопротивлений, что не учитыва етс при управлении процессом микросварки по данному методу. Целью изобретени вл етс повыше ние точности регулировани , а также качества и воспроизводимости качеств соединений. Эта цель достигаетс тем, что в к честве измер емого электрического па раметра используют коэффициент нелинейных искажений в контакте соедин емых элементов и устанавливают длительность процесса микросварки, равной отношению начального значени коэффициента нелинейныхискажений к его производной по времени. Данный способ может быть осущест влен устройством новой конструкции, отличием которого вл етс то, что в него введен измеритель нелинейных искажений, вход которого соединен с выходом усилител , а выход соединен с регулирующим устройством и со входами дифференцирующего и запоминающего устройств,выходы которых подклю чены ко входам блока делени ,а выход последнего соединен с реле времени. На фиг. 1 изображена, блой-схема устройства, реализуквдего предлагаемый способ; на фиг. 2 - кривые коэффициента нелинейных искажений. В процессе микросварки происходит схватывание соедин емых элементов по отдельным oi -п тнам. Линии тока, про ход щего через контакт, искривл ютс вследствие небольшой площади об -п тен . С увеличением напр жени , приложенного к соедин емым элементам, линии тока искривл ютс больше, что ведет к нелинейности сопротивлени контакта. При подаче напр жени в виде неискаженной синусоиды ток через контакт содержит высшие гармонические составл ющие. О нелинейности сопротивлени контакта можно судить по величине коэффициента нелинейных искажений(коэффициента гармоник ) тока.через контакт /. .или коэффициента 1-той гармоники L. где J значение первой гармоники тока через контакт значение i-той (1 .2, 3... гармоники тока. Нелинейность сопротивлени контак та Можно оценивать затуханйём нелинейности: / / J. 6- -Си К. или затуханием нелинейности i-той гармоники ff / jl Ъ1 Vn K-i Дл увеличени точностиконтрол мож но использовать метод комбинационных частот, подава на соедин ег.1ые элементы напр жение двух или трех измерительных частот. В процессе микросварки увеличиваетс число, об-п тен и их размеры, уменьшаетс искривление линий тока через контакт, за счет чего уменьшаетс нелинейность сопротивлени контакта . Длительность процесса миКросварки выбирают в зависимости от величины начального значени коэффициента нелинейных искажений и от скорости изменени его в начале процесса микросварки . Чем выше значение коэффициента нелинейных искажений в начале процесса микросварки, тем больше длительность процесса микросварки (кривые 2, 3). Врем сварки меньше в том случае, когда начальна скорость уменьшени коэффициента нелинейных искажений больше (кривые I, III). Поэтому длительность процесса микросварки устанавливают равной отношению начальных значений коэффициента нелинейных искажений и его производной по времени . . Устройство, реализующее способ, содержит задающий генератор 1, усилитель 2 мощности, реле времени 3, акустическую систему 4, соедин емые, элемент 5, измерительный генератор 6, усилитель 7, измеритель 8 нели- нейных искажений, регулирующее устройство 9, дифференцирующее устройство 10, запоминающее устройство 11, блок 12 делени . .Работает данное устройство дл автоматического регулировани процесса микросварки следующим образом. Электрические колебани задающего генератора 1, усиленные с помощью усилител мощности 2, через реле времени 3 подают на вход акустической системы 4, с помощью которой ультразвуковые колебани ввод т в зону соединени . На соедин емые элементы 5 подают электрическое напр жение синусоидальной формы с выхода гене ратора 6. Сигнал, пропорциональный току через контакт, поступает, через усилитель 7 на вход измерител 8 нелинейных искажений. Выходным напр жением измерител 8 управл ют мощностью электрических колебаний с помощью регулирующего устройства 9. Кроме того, выходное напр жение измерител 9 поступает на входы дифференцирующего 10 и запоминающего 11 устройств. Последнее производит запоминание начального значени коэффициента гармоник, которое подаетс на один из входов блока делени 12. На другой вход блока делени поступает сигнал с выхода дифференцирующего устройства 10, пропорциональный производной нач.ального значени коэффициента гармоник по времени. Выходным напр жением блока делени 12, пропорциональным отношению начальных значений коэффициента нелинейных искажений и его производной, устанавливают длительность процесса микросварки с помощью реле времени 3. Использование разработанных способа и устройства дл автоматическог регулировани процесса микросварки при соединении алюминиевой проволоки диаметром 40 мкм с золотым покрытием толщиной 3; 1 мкм на подложке из кремни приводит к увеличению усили на отрыв в 2,0-2,5 раза, воспроизводимость качества возрастает в среднем на 20%. Дл микросварки используетс акустическа система, состо ща из .ферритового преобразовател , имеющего резонансную частоту 75 кГц, конического концентратора и инструмента, совершающего изгибные колебани . Формула изобретени 1. Способ автоматического регули ровани процесса микросварки, преймущественно ультразвуковой, при котором к соедин емым элементам прикладывают синусоидальное напр жение по крайней мере, одной частоты и осу ществл ют регулирование процесса по измер емому электрическому параметру в контакте, отличающийс тем, что, с целью повышени точности регулировани , качества и воспроизводимости качества соединений, в качестве измер емого электрического параметра используют коэффициент нелинейных искажений в контакте соедин емых элементов и устанавливают длительность процесса микросварки, равной отношению начального значени коэффициента нелинейных искажений к его производной по времени. 2. Устройство дл осуществлени способа автоматического регулировани процесса микросварки, содержащее задающий генератор, усилитель мощности , реле времени, акустическую систему, измерительный генератор, соединенные последовательно и цепь обратной св зи, состо щую из регулирующего устройства, дифференцирующего устройства и блока делени , о т л ичающеес тем, что, с целью повышени точности регулировани , качества и воспроизводимости качества соединений, в устройство введен измеритель нелинейных искажений, вход которого соединен с выходом усилител , а выход соединен с регулирующим устройством и со входами диф- . ференцирующего и запоминающего устройств , выходы которых подключены ко входам блока делени , а выход последнего соединен с реле времени. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 265320, кл. В 23 К И/24, 1970.
- 2.Патент США № 3763545, кл. 29/470, 1974.
- 3.Патент CUIA № 3734382, кл. 228-1, 1973.Ж.-6.Фт.2
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU772558902A SU745621A1 (ru) | 1977-12-20 | 1977-12-20 | Способ автоматического регулировани процесса микросварки и устройство дл его осуществлени |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU772558902A SU745621A1 (ru) | 1977-12-20 | 1977-12-20 | Способ автоматического регулировани процесса микросварки и устройство дл его осуществлени |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU745621A1 true SU745621A1 (ru) | 1980-07-07 |
Family
ID=20739700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU772558902A SU745621A1 (ru) | 1977-12-20 | 1977-12-20 | Способ автоматического регулировани процесса микросварки и устройство дл его осуществлени |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU745621A1 (ru) |
-
1977
- 1977-12-20 SU SU772558902A patent/SU745621A1/ru active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3794236A (en) | Monitoring and control means for evaluating the performance of vibratory-type devices | |
| JP4926045B2 (ja) | 超音波発振器の振動振幅の測定及び／又は調整のための方法及び超音波溶接装置 | |
| RU2004101046A8 (ru) | Устройство для измерения вязкости | |
| SU745621A1 (ru) | Способ автоматического регулировани процесса микросварки и устройство дл его осуществлени | |
| JPH10164689A (ja) | ダクトアクティブノイズ除去回路およびノイズ除去信号の修正方法 | |
| JPH01240099A (ja) | スピーカの周波数特性補正装置 | |
| JPH0777229B2 (ja) | 超音波ワイヤボンディング装置 | |
| DE59500061D1 (de) | Tonfrequenzfilter und Verfahren zur Bestimmung der Filterfunktion eines Tonfrequenzfilters | |
| JPH08164489A (ja) | レーザ溶接品質判定装置 | |
| US4644483A (en) | Apparatus for determining the transit time of ultrasonic pulses in a fluid | |
| JPH07111217A (ja) | 変圧器の騒音レベル予測方法 | |
| SU740444A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом микросварки и устройство дл его осуществлени | |
| JP3495595B2 (ja) | 振動台制御装置 | |
| RU2093808C1 (ru) | Способ определения относительных коэффициентов демпфирования механических и электромеханических колебательных систем | |
| SU592544A1 (ru) | Способ управлени процессом микросварки и устройство дл его осуществлени | |
| SU653061A1 (ru) | Способ определени механического импеданса микросоединени при ультразвуковой сварке и устройство дл его реализации | |
| RU2003117268A (ru) | Способ управления процессом ультразвуковой липосакции | |
| SU606120A1 (ru) | Устройство дл вибрационных испытаний | |
| SU578065A1 (ru) | Устройство дл ультразвуковой хирургии | |
| SU1649454A1 (ru) | Способ динамической градуировки термоанемометра | |
| SU578575A1 (ru) | Устройство дл воспроизведени силовых воздействий | |
| SU764901A1 (ru) | Способ управлени процессом ультразвуковой микросварки и устройство дл его осуществлени | |
| JPH01262000A (ja) | 超音波振動子の振幅測定装置 | |
| SU1311887A1 (ru) | Способ управлени процессом ультразвуковой микросварки | |
| SU842567A1 (ru) | Ультразвуковой способ контрол КАчЕСТВА МНОгОСлОйНыХ издЕлий |