Установка контактной сварки эм 429м

Обновлено: 18.05.2024

Файл "3" внутри архива находится в следующих папках: Конспект из 10 лекций, преподаватель Добряков Виктор Александрович, Лекции по технологии. Документ из архива "Конспект из 10 лекций, преподаватель Добряков Виктор Александрович", который расположен в категории " ". Всё это находится в предмете "технология производства рэс" из раздела "", которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "технология производства рэс" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "3"

Текст 2 страницы из документа "3"

Для установки кристаллов бескорпусных ИМС с помощью эвтектического спая (эвтектика - легкоплавящийся, равновесие между жидкой и твердой фазой) используется отечественная установка присоединения кристаллов к подложке

ЭМ-438М (кристалл прижимается к подложке с определенным усилием, частотой вибрации и температурой эвтектического спая):

производительность 2500 кристаллов/час.

длительность пайки- 0.1-1сек.

пределы регулирования температуры рабочей зоны нагревателя 250 - 450 С

Присоединение проволочных выводов к контактным площадкам подложек МСБ осуществляют пайкой, термокомпрессионной (одновременное действие давления и температуры) или ультразвуковой сваркой, в зависимости от материала выводов и контактных площадок.

Установка контактной сварки ЭМ-429 предназначена для прецизионной приварки проволочных выводов из золота, серебра и меди от 0.025 до 0.06 мм к тонким пленкам из алюминия, золота, меди, тантала, никеля.

Принцип работы ЭМ-429 - подведение тепла к месту соединения производится путем подачи импульса тока через проволоку в месте контакта. Пуансон представляет собой два электрода, соединенных изолирующей прокладкой (расщепленный электрод).

Технические характеристики ЭМ-429:

Размер рабочего поля 55/65 мм

Длительность сварки 0.05-1.1 сек

Усилие сжатия свариваемых элементов 20-120 г

Питание 220В 50Гц

Производительность 2500 соед/час

Потребляемая мощность 250 Вт

Для термокомпрессионной сварки применяют установку ЭМ-439А:

Производительность 1200 соед/час

Время приварки 0.1-1 сек

Мощность установки 600 Вт

При использовании флюсовой пайки необходима тщательная очистка (отмывка) мест соединений для исключения образования вредных летучих веществ во внутренних полостях герметизированных конструкций.

Процесс сборки МСБ осложняет необходимость предварительной оценки (измерения) параметров навесных компонентов и, прежде всего, ИМС.

С целью автоматизации проволочного микромонтажа используют специальные технологические диэлектрические подложки - "кроватки".

4 1 - плата "кроватки"

2 3 - проволочный вывод ИМС

4 - кристалл ИМС

На них наносится необходимая коммутационная разводка (Cu, Al, Au) и приклеиваются кристаллы ИМС. "Кроватки" вклеиваются в подложку МСБ (уменьшая естественно плотность монтажа) с последующей автоматизированной разваркой проволочных перемычек между КП "кроватки" и подложки МСБ.

Возможности современного технологического оборудования для проволочного микромонтажа характеризует таблица:

методы присоеденения производит. точность мах число относ.

проволочных выводов тыс.соед./ч мкм. выводов стоим.

ручной 0.5-1  2  5 20-24 1

п олуавтоматический с

индивидуальным вводом данных 3 - 5  5 40-48 2

в установку от оператора

п олуавтоматич. с групповым вводом 3 - 5 на одну

данных в установку от оператора. установку  5 60-100 3

а втоматический (с

распознованием технологий) 10-20 10 до 300 5

Микромонтаж на основе жестких организованных выводов.

К группе жестких организованных выводов относят :

3 1 - подложка МСБ

1 3 - шариковый вывод

балочные выводы кристаллов ИМС и балочные выводы гибких полимерных носителей микрокомпонентов

1 - кристалл ИМС

3 2 - полимерный носитель

3 - краевая перфорация

4 4 - балочный вывод

2 5 - КП для крепления на носителе

Контактные площадки ИМС соединены балочными выводами 4 с контактными площадками полимерного носителя 5. Это позволяет автоматизировать контроль параметров микрокомпонентов.

Жесткие организованные выводы позволяют обеспечить высокопроизводительный автоматизированный монтаж компонентов на подложки МСБ (жесткие и гибкие) с высоким качеством электрических контактов.

Присоединение кристаллов с шариковыми выводами к подложкам

МСБ осуществляется с помощью установки ЭМ-431, с техническими характеристиками :

Кол-во присоединений 400шт/час

Погрешность совмещения  0.015мм

Мощность 300 Вт

Сжатие до 150 гс

Эта установка использует метод термокомпрессии, т.е. одновременно воздействует дозированными давлением и температурой, приводящими к расплавлению припойных объемных выводов, их растеканию по КП подложки с образованием электрического и механического соединения. Процесс может быть интенсифицирован ультразвуковым воздействием. Присоединение балочных выводов осуществляется традиционными способами микропайки или микросварки. При этом достигается, как правило, необходимая прочность крепления компонента к подложке МСБ.

Достоинства жестких (шариковых и балочных) организованных выводов:

- минимальные потери в площади подложки под установку компонентов

- Трудность контроля (измерения) параметров компонентов и качества монтажа,

- Возможность возникновения сильных механических напряжений в кристалле с объемными выводами после установки на подложку за счет разницы температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) материалов.

Отмеченные недостатки удается избежать при использовании гибких полимерных (обычно полиамидных) носителей микрокомпонентов .

Варианты установки кристаллов:

На гибком носителе На подложке МСБ или плате ФЯ

2 полимерный монтажная

кристалла из набора

Промышленностью выпускаются гибкие ленточные носители шириной от 6 до 70 мм с различной структурой по толщине. Производительность микромонтажа на их основе несколько уступает методу с использованием шариковых и столбиковых выводов, но в 5-7 раз выше обычного проволочного монтажа.

электрические соединения прочнее в 7-10 раз

в 2-3 раза повышается надежность операций контактирования за счет исключения субъективного влияния оператора.

Приведенные ниже в таблице данные объясняют широкое внедрение в ТП сборки и монтажа МСБ гибких полимерных ленточных носителей компонентов, включая их корпусированные варианты.

Технико-экономические параметры различных методов микромонтажа бескорпусных ИМС.

Библиотека справочных материалов по микросварке

На этой странице размещены справочные материалы по микросварке, доступные для бесплатного скачивания.

Наше оборудование

Услуги

Видеоматериалы

Статьи

В месте контакта двух различных металлов возникают интерметаллические соединения золота и алюминия. Эти интерметаллические соединения обладают свойствами, отличными от свойств золота и алюминия, что приводит к термодинамической неустойчивости сварных отпечатков.

Высокочастотная микросварка имеет меньшую амплитуду колебаний, но существенно большую скорость, в результате чего увеличивается доля энергии, выделяемой непосредственно в месте контакта. Уменьшенная амплитуда колебаний, согласно японским и Техасским исследователям, вызывает.

В общем смысле микросварка — это процесс твердотельной сварки за счёт тесного взаимодействия двух металлических материалов, при котором скорость взаимного проникновения (диффузии) металлов является.

К 2000 году для советской установки микросварки ЭМ-429 нами была разработана новая механика и электроника. Модернизированная установка известна под названием ES-429 и успешно продавалась в 2000 – 2010 годах фирмой "Электронсервис".

Установка контактной сварки эм 429м

Установка контактной сварки ЭМ-4092М предназначена для присоединения круглых и плоских выводов к контактным площадкам гибридных интегральных микросхем методом контактной микросварки. Установка обеспечивает присоединение без переналадки перемычек, разнообразных по длине, диаметру, числу стежков и уровням сварки. Гашение механических вибраций производится демпфирующим устройством. Присоединение перемычек осуществляется как расщепленным электродом, так и электродом косвенного нагрева через БКС.

Цифровой блок контактной сварки оснащен системой контроля и стабилизации заданных параметров. Блок может работать в 2 режимах:

Со стабилизацией выходного напряжения на инструменте (Au, Pt);
Со стабилизацией выходной мощности (энергии) (Cu, Covar, Cu+Au, Covar+Au).

Особенностью блока является возможность установки выходного импульса трапециидальной формы с регулируемым фронтом нарастания, что обеспечивает мягкий режим сварки проводников малого сечения. Блок также определяет контакт расщепленного электрода со сварочным элементом, что обеспечивает равномерный износ инструмента.

Технические характеристики

Параметр	Значение
Материал присоединяемых выводов	Au / Cu, Pl, Pa и др.
Размеры присоединяемых круглых проводников, мкм	20 . 100
Размеры присоединяемых плоских проводников, мкм	(20 . 30) × (100 . 200)
Способ сварки	Клин-клин
Размер рабочей поверхности стола	65 × 65
Разновысотность точек сварки, мм	1
Разновысотность изделий, мм	10
Усилие сжатия соединяемых элементов, Н	0,3 . 3,0
Глубина проникновения инструмента, мм	16
Габаритные размеры, мм	650 × 650 × 600
Масса, кг	35

Установка предназначена для контроля прочности проволочных перемычек в изделиях электронной техники, а также контроля прочности на сдвиг объёмных выводов и определения относительного удлинения проволоки. Перемещение тестируемых приборов и приложение рабочих нагрузок выполняется трёхкоординатным приводом на шаговых двигателях. Это позволяет обеспечить точность позиционирования испытываемого прибора, возможность дозирования нагрузки и повторяемость выполнения однотипных тестов.

Тест прочности проволочных выводов. В ходе теста проволочный вывод прибора цепляется инструментом-крюком и перемещается вниз до разрыва. Измеритель фиксирует усилие при разрыве проволоки.
Тест прочности объёмных выводов и прочности сварной точки на сдвиг. При тестировании инструмент-лопатка подводится к объёмному вывод прибора до касания. Последующее движение столика с прибором нагружает рабочий инструмент, который передает информацию о нагрузке на измеритель. При отрыве вывода информация о максимальном усилии фиксируется.
Тест относительного удлинения проволоки. Для выполнения теста мерный отрезок проволоки зажимается с помощью двух электромеханических зажимов. Тестирование позволяет определить усилие при разрыве проволоки и величину её удлинения.

Все результаты тестов фиксируются в памяти и выводятся в графическом виде на монитор установки.

Технические характеристики

Параметр	Значение
Измеряемое усилие, кг	0,001 . 5 (10)
Рабочее поле столика для тестируемых изделий, мм	250 × 250
Моторизованное перемещение по координатам Х,Y, мм	50 × 50
Скорость теста по оси Z, мм/с	До 5 (программируемая)
Перемещение по оси Z, мм	65
Интерфейс передачи данных	RS-232, USB
Отображение результатов	LCD-монитор
Система наблюдения за объектом	Микроскоп, видеокамера
Габаритные размеры, мм	1100 × 755 × 620
Масса, кг	70

Установка ЭМ-6705-02 обладает широкими возможностями по разварке выводов, обеспечивая присоединение к контактным площадкам изделий электронной техники. Установка оснащена современным 3-координатным приводом – X,Y на рабочем столе и Z на сварочной головке – на базе высокоточных шарико-винтовых пар и сервомоторов.

В полной комплектации установка выполняет любые требуемые виды сварки, в т.ч.:

Термозвуковая и термокомпрессионная сварка способом «шарик-клин» и «клин-клин» (Au- и, опционально, Cu-проволока);
Ультразвуковая способом «клин-клин» (Al-проволока);
Контактная (терморезистивная) сварка расщепленным электродом.

Автораспознавание разноуровневых контактных площадок кристаллов и траверс;
Индивидуальные параметры каждого соединения;
Большое обрабатываемое поле;
Возможность сварки по технологии TAB плоских проводников на полиимидной пленке;
Система контроля обрыва перемычки;
Система сбора статистики при сбоях.

Установка оснащена телевизионным микроскопом, расположенным вертикально, параллельно оси рабочего инструмента головки. Данное решение позволяет выполнять операции совмещения площадки сварки на экране монитора с последующим отскоком стола под инструмент сварки, что повышает эффективность сварки в глубоких колодцах и облегчает работу оператора в части совмещения точек сварки малого размера ( в т.ч. менее 50 мкм). Электронный микроскоп может использоваться для визуального контроля результатов сварки на LCD-мониторе.

Совмещение первой контактной площадки со сварочным инструментом, направление перемычки и, при необходимости, подсовмещение второй контактной площадки производится вручную с помощью системы «джойстик – телевизионный микроскоп».

Диаметр золотой и медной проволоки, мкм

Сечение золотой и алюминиевой ленточки, мкм

Диаметр алюминиевой проволоки (сварка клин-клин), мкм

Диаметр алюминиевой проволоки повышенного сечения, мкм

Рабочее поле перемещения вручную рабочего столика с развариваемым изделием, не менее, мм

Моторизованное перемещение рабочего столика по координатам X, Y не менее, мм

Перемещение сварочного инструмента по оси Z, не менее, мм

Угол подачи проволоки, º

Разность высот 1-й и 2-й точек сварки, мм

Рабочая частота и мощность УЗГ, кГц

Выходная мощность блока контактной сварки, Вт

Температура нагрева рабочей зоны рабочего столика, ºС

Температура нагрева сварочного инструмента, ºС

Габаритные размеры, мм

Установка предназначена для присоединения проволочных выводов из золота или меди методом ультразвуковой сварки «клин-клин» при производстве изделий электронной техники. Может быть использована, в том числе, в производстве многокристальных микросборок, в условиях сверхплотного монтажа на платах и в корпусах приборов, на основе высокоскоростной системы управления реального времени с 3D-интерполяцией перемещения рабочего инструмента. Установка оснащена большим обрабатываемым полем, а также встроенными системами контроля обрыва перемычки и сбора статистики при сбоях.

Точность по осям позиционирования ±1 мкм;
Высокая точность контроля усилия сварки ≤2%;
Диагностика ультразвуковой системы, в т.ч. вывод АЧХ на дисплей, режимы стабилизации сварочного импульса по току, напряжению или мощности;
Большое рабочее поле 200 × 120 мм;
Возможность встраивания устройства подачи изделий в рабочую зону;
Графическое отображение записанных программ сварки;
Коррекция совмещения механической оси инструмента и видео визира оптической системы с выполнением цикла одноточечной сварки при различных углах поворота сварочной головки;
Программируемые длина хвостика, ход зажима при обрыве, опция обрыва проволоки движением сварочной головки;
Возможность формирования петли нестандартной формы;
Система сбора статистики при сбоях;
Автораспознавание разноуровневых контактных площадок кристаллов и траверс;
Возможность сварки по технологии TAB плоских проводников на полиимидной пленке;
Система контроля обрыва перемычки;
Индивидуальные параметры каждого соединения.

Автомат ЭМ-4550 предназначен для автоматического совмещения и присоединения выводов из золотой проволоки диаметром от 17,5 до 75 мкм способом «шарик–клин» и «шарик-клин-шарик», «шарик-шарик-клин». Автомат позволяет разваривать приборы в глубоком колодце, в т.ч. светодиодные матрицы; приборы типа “система в корпусе”, в т.ч. многоуровневые 3D-сборки; многокристальные сборки на интерпозерах с иммерсионным золотом, в т.ч. на пониженных температурах (~170°). Установка оснащена прецизионным блоком формирования шарика с отрицательной полярностью.

Читайте также: