6.1.4. Односторонняя контактная сварка

Метод применяется для соединения весьма тонких проводников (плоских и круглых) с относительно толстым материалом и для сварки проводников с электроосажденными пленками толщиной более 0,02 мм. Особенностью односторонней контактной сварки является расположение электродов, обеспечивающих подвод тока и сжатие свариваемых деталей (рис. 6.10).

Таким образом приваривают проводники диаметром от 0,02 до 0,25 мм к разнообразным тонким пленкам. При односторонней сварке сдвоенным или строенным электродом электроды устанавливают на верхнюю привариваемую деталь (проволоку, ленту) и прижимают к нижней детали. При пропускании электрического тока происходит, в основном, разогрев верхней детали, а сварка может произойти как под электродами, так и в зазоре. В зависимости от размеров свариваемых проводников и требований, предъявляемых к соединениям, зазор между электродами может составлять от 0,01 до 1,0 мм.

а) б) в)

Рис. 6.10. Схемы односторонней контактной сварки: а – односторонняя точечная сварка: 1 – электрод для сжатия свариваемых деталей и подвода тока к проволоке; 2 – электрод для подвода тока к шине печатной платы; 3 – контактная площадка или шина печатной платы; 4 – диэлектрическое основание печатной платы; 5 – привариваемая проволока или лента; б и в – односторонняя сварка соответственно сдвоенным электродом (с параллельными зазорами) и строенным электродом трехфазным (1 – электроды; 2 – привариваемый проводник; 3 – тонкая металлическая пленка; 4 – диэлектрическая подложка)

6.1.5. Пайка электродных выводов

Пайкой присоединяют электродные выводы СПП – транзисторов, выпрямителей, туннельных и СВЧ диодов, а также модулей. Пайку выполняют низкотемпературными припоями на основе олова, свинца и индия в печах непрерывного или периодического действия в атмосфере защитного газа или на воздухе. Пайку можно производить нагревом (прямым и косвенным) электрическим током или паяльником (электрическим, газовым). Перед пайкой детали необходимо тщательно очищать.

В производстве находит применение кассетная сборка мощных транзисторов в защитной восстановительной среде (рис. 6.11). Применение прецизионных кассет позволяет совместить операции пайки кристаллов на ножку корпуса, выводов к кристаллу и траверсам, ликвидировать применение флюса и, следовательно, последующей его отмывки, а также исключить влияние оператора на качество изготовления приборов. Кассета должна обеспечить точную ориентацию кристалла относительно ножки прибора, выводов относительно контактных площадок и исключить их смещение в процессе пайки. Усилие прижатия выводов к кристаллу и траверсам, а также к ножке должно быть достаточным для получения надежного соединения.

Рис. 6.11. Схема сборки транзисторов в прецизионной кассете: 1 – кристалл; 2 – грузик; 3 – паз для ориентации вывода; 4 – навеска из припоя; 5 – трафарет; 6 – корпус кассеты; 7 – ножка транзистора; 8 – прокладка из припоя; 9 – направляющие

6.1.5.1. Оборудование для присоединения проволочных выводов

ЭМ-4210 – установка присоединения проволочных выводов мощных приборов

Назначение:

• ручное присоединение алюминиевых выводов увеличенного диаметра к контактным площадкам ГИС методом ультразвуковой сварки.

Особенности:

• автоматическая обрезка выводов с помощью ножа.

Основные технические характеристики

Производительность	2000 сварок/час
Диаметр присоединяемых выводов	0,125-0,5 мм
Рабочее поле	6565 мм
Потребляемая мощность	1 кВт
Габаритные размеры	750720530 мм
Масса	55 кг

ЭМ-4260 – автомат присоединения проволочных выводов

Н азначение:

• автоматическое присоединение проволочных выводов из золота к контактным площадкам и выводам корпусов ИС методом термозвуковой сварки.

Особенности:

• линейный шаговый привод с обратной связью по координатам Х, Y;

• привод типа «звуковая катушка» (voice coil motor) с обратной связью по координате Z;

• система автоматического контроля качества сварки;

• встроенная программно-управляемая библиотека петель;

• магазинная подача обрабатываемых рамок с программируемой переналадкой.

Основные технические характеристики

Длина присоединяемой перемычки	до 7 мм
Время выполнения одной перемычки, не более	0,125 с
Диаметр присоединяемых выводов	20-50 мкм
Размер рабочего поля	3045 мм
Максимальное количество присоединяемых выводов	не ограничено
Погрешность присоединения выводов	± 5 мкм
Время переналадки на другой тип изделия	5-10 мин
Потребляемая мощность	0,9 кВт
Габаритные размеры	8907001960 мм
Масса	370 кг

ЭМ-4260Т1 – автомат присоединения золотых проволочных выводов приборов на непрерывной ленте

А втомат ЭМ-4260Т является модификацией автомата ЭМ-4260, сохраняя его основные конструктивные особенности и характеристики.

Назначение:

• автоматическое присоединение методом термозвуковой или термокомпрессионной сварки выводов из золота при сборке транзисторов в корпусах типа SOT-23, SOT-223, SOT-323, электронных карт и других изделий, расположенных на ленточном носителе шириной от 16 до 70 мм.

Особенности:

• подача изделий в зону сварки загрузочным устройством с катушки на катушку;

• автоматическое программирование загрузочного устройства с учетом ширины и шага ленточного носителя.

Основные технические характеристики

Производительность при разварке приборов SOT-23, двухрядных	12000 приборов/час
Размер рабочего поля (X-Y)	5042 мм
Габаритные размеры	14007001960 мм

ЭМ-4480 – автомат присоединения проволочных выводов

Н азначение:

• автоматическое присоединение алюминиевых проволочных выводов изделий, требующих большого поля и повышенной точности монтажа, в том числе многокристальных и многоуровневых ГИС, методом ультразвуковой сварки внахлестку.

Особенности:

• высокая динамика формообразования выводов и снижение влияния механических вибраций на инструмент за счет размещения сварочной головки отдельно от приводов Х, Y, Z;

• автоматическое определение положения контактных площадок кристаллов, траверс и многоуровневых изделий;

• индивидуальное программирование режимов присоединения и формы петель для каждого вывода;

• обеспечение универсальности автомата за счет использования многоместных матричных кассет и большого рабочего поля.

Основные технические характеристики

Время формирования проволочного вывода длиной 1,5 мм	0,33 с
Диаметр присоединяемых выводов	20-60 мкм
Размер рабочего поля Х-Y	120200 мм
Повторяемость Х-Y	± 5 мкм
Потребляемая мощность	1,2 кВт
Габаритные размеры	6006001250 мм
Масса	180 кг

Примечание: разработка и производство ОКБТЭМ-СО (г. Минск, Республика Беларусь)