Способ односторонней контактной сварки

 

Изобретение может быть использовано в производстве микропленочных и полупроводниковых приборов при выполнении межэлементных и выводных соединений. Способ состоит в том, что при сварке плоского проводника 1 с металлической пленкой 2 используют сдвоенный электрод 6, обеспечивающий нагрев привариваемого проводника. Электрод 6 выполнен в виде двух частей, собранных с зазором 7, заполненным диэлектриком, причем со стороны, соприкасающейся со свариваемым проводником, зазор имеет свободную от диэлектрика полость 8, высота которой соизмерима с толщиной проводника. При сварке продольная ось 3 проекции зазора 7 совпадает с продольной осью 5 плоского проводника. Способ обеспечивает повышение виброустойчивости сварного соединения. 2 ил. .

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве металлопленочных и полупроводниковых приборов при выполнении межэлементных и выводных соединений. Целью изобретения является повышение виброустойчивости сварного соединения за счет изменения конфигурации поперечного сечения места наибольшей деформации проводника, образующегося при сварке. На фиг.1 и 2 изображены внешние виды сварных соединений, выполненных по известному и предлагаемому способу соответственно. При сварке по известному способу (см. фиг.1) плоский проводник 1 приваривается к металлической пленке 2 при помощи электрода 6, продольная ось 3 проекции зазора 7 которого перпендикулярна продольной оси 5 плоского проводника. Под воздействием температуры и давления электрода на проводнике образуется место наибольшей деформации 4. При этом, так как зазор электрода полностью заполнен диэлектриком, на проводнике останется небольшой выступ от зазора из-за несовпадения поверхностей электродов и зазора, которое всегда имеется при изготовлении сдвоенного электрода. Поперечное сечение места наибольшей деформации проводника в этом случае имеет конфигурацию прямоугольника и не обладает достаточной устойчивостью к воздействию виброускорений. Особенно опасны виброускорения, направленные перпендикулярно поверхности металлической пленки, так как плоские проводники имеют, как правило, ширину в несколько раз большую, чем толщину. При сварке по предлагаемому способу (фиг.2) плоский проводник 1 приваривается к металлической пленке 2 при помощи электрода 6, продольная ось 3 проекции зазора 7 которого совпадает с продольной осью 5 плоского проводника. Под воздействием температуры) и давления электрода на проводнике образуется место наибольшей деформации 4. При этом, так как зазор электрода со стороны, соприкасающейся со свариваемым проводником, имеет свободную от диэлектрика полость 8, высота которой соизмерима с толщиной проводника, на проводнике сформируется выступ 9, образованный натеканием материала проводника в свободную полость зазора. Поперечное сечение места наибольшей деформации в этом случае имеет конфигурацию тавра. Известно, что напряжения в проводнике при воздействии виброускорений обратно пропорциональны моменту инерции поперечного сечения проводника. Момент инерции поперечного сечения места наибольшей деформации проводника по известному способу сварки (см. фиг.1) определяется по формуле Момент инерции поперечного сечения места наибольшей деформации проводника по предлагаемому способу сварки (см.фиг.2) определяется, Взяв отношение I_Z2 кI_Z1, определим, во сколько раз момент инерции поперечного сечения проводника по предлагаемому способу больше момента инерции поперечного сечения проводника по известному способу Геометрические размеры (величины а, а₁, n,n₁) места наибольшей деформации проводника зависят от геометрических размеров электрода и проводника, режимов сварки: температуры, определяемой током сварки, давления электрода на проводник и материала проводника. В связи со сложностью аналитического определения размеров места наибольшей деформации проводника они были определены экспериментальным путем для конкретных сварных соединений, используемых на предприятии. При сварке плоского проводника из золота зл 999.9 ГОСТ 7222-75 в виде ленты шириной 0,2 мм и толщиной 0,04 мм при помощи электрода с зазором 0,05 мм путем непосредственного измерения размеров места наибольшей деформации было получено а 0,3 мм; h 0,02 мм; а₁ 0,05 мм; h_l 0,04 мм. Отсюда Подставляя значения В и С в выражение (3), получим К 5. Отсюда видно, что момент инерции поперечного сечения места наибольшей деформации проводника по предлагаемому способу в 5 раз больше, чем по известному, т.е. механические напряжения, возникающие в поперечном сечении места наибольшей деформации проводника, в 5 раз меньше при сварке по предлагаемому способу по сравнению с известным при одинаковых воздействующих виброускорениях. Таким образом за счет изменения конфигурации поперечного сечения места наибольшей деформации проводника, образующегося при сварке, повышается виброустойчивость сварного соединения. Технико-экономическим преимуществом предлагаемого способа односторонней контактной сварки является то, что виброустойчивость металлопленочных датчиков давления увеличилась более чем в 2 раза. Работоспособность выводных соединений датчиков, изготовленных по предлагаемому способу, в составе изделия при воздействии максимально-достигаемых виброускорений 1200-1500 g. Таким образом, виброустойчивость приборов, изготовленных по предлагаемому способу, более чем в 2 раза выше, чем у изготовленных по известному способу, что очень важно при эксплуатации их в составе авиационной, ракетной и космической техники.

Формула изобретения

Способ односторонней контактной сварки сдвоенным электродом плоских проводников с тонкими металлическими пленками, при котором производят нагрев проводника электрическим током и его сдавливание пленкой, отличающийся тем, что, с целью повышения виброустойчивости сварного соединения путем увеличения момента инерции зоны наибольшей деформации проводника, сварку ведут электродом, в котором зазор, заполненный диэлектриком, имеет со стороны, соприкасающейся с проводником, полость, свободную от диэлектрика, высота которой равна толщине проводника, а электрод при сварке устанавливают так, чтобы продольная ось проекции зазора электрода совпадала с продольной осью плоского проводника.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000

Извещение опубликовано: 20.10.2000        

---