201178. lajstromszámú szabadalom • Berendezés ultrahanggal való bondolásra
HU 201178 B i A találmány tárgya berendezés ultrahanggal való bondolásra, előnyösen félvezető alkatrészeknek huzalokkal való csatlakoztatására, amely berendezés segítségéve! érintkezőfelületek ultrahanggal történő hegesztéssel huzallal köthetők össze, pl. alkatrész hordozón lévő csatlakozási helyeknek félvezető chipek bondoló szigeteivel való összeköttetésére. Az ismert, ultrahanggal való bondolásra szolgáló berendezések esetén általában a huzalt szonotróda hegesztőfelíilete mögött elrendezett ferde furaton át az ultrahang rezgéskeltő hossziránya mentén vezetik a kötéshelyre és hegesztik. Ezen hagyományosan alkalmazott művelet szükségessé teszi, hogy minden huzaláthidalás kiképzése előtt mindkét csatlakozási hely csatlakozási irányát az ultrahang rezgéskeltő tengelyirányával egyeztessék. Ezt azzal érik el, hogy vagy az alkatrészt tartó elemet vagy az ultrahang rezgéskeltővel ellátott bondolófejet a megfelelő irányba állítják. Automatikusan működő berendezéseknél meghatározott alkalmazásokhoz, pl. úgynevezett hibrid alkatrészek megmunkálásához előnyös, ha a bondolófejet megfelelő helyzetbe állítják. Ilyen jellegű berendezések függőleges, a szonotróda lábánál levő hegesztőfelületén átmenő tengely körül elforgatható bondolófejjel vannak ellátva, amely rendszerint függőleges emelő mozgást is végezhet. Az összes ismert kivitel ezenfelül a forgástengely közelében elrendezett optikai elrendezéssel van ellátva. amely segítségével a megmunkálandó alkatrészt TV-kamera segítségével monitorra vetítik. Ezen berendezéseknél a huzalhozzávezetést rendszerint a bondolónyulványban kiképzett, a vízszintessel 30-60°-os szöget bezáró ferde furaton át valósítjuk meg. A huzal automatikusan történő előtolását és leválasztását általában fogó segítségével végzik, amely a huzalt a szonotróda mögött két szorítópofával feszíti meg. A szorítópofáknak a bevezetendő huzal hosszirányában történő mozgatásával - összeegyeztetve a szorítópofák feszítőmozgásával - a huzalt a huzaláthidalás első hegesztőkötésének megvalósítása előtt a szonotróda hegesztőfelülete alá előtolják és ezen áthidalás második hegesztőkötésének létrehozása után a szonotróda hegesztőfelületének hátsó peremén letépik. A forgatható és függőleges irányban mozgatható bondolófejjel ellátott, ismert berendezéseknél a huzaltároló tekercs a bondolófejen van elrendezve. Ezen elrendezés viszonylag kis méretű és súlyú huzaltároló tekercs alkalmazását igényli, hogy a bondolófej fogásához szükséges szabad teret biztosítsák és a forgástengely körüli tömegtehetelenségi nyomatékot korlátozzák. A gyakorlatból ismert, pl. az US 4 239144 sz. szabadalmi leírásban ismertetett berendezések esetén kb. 12.5 mm-es átmérőjű és 19 mm-es hosszúságú, hagyományos kissúlyú tekercs a bondolófejen levő csapra van ráhelyezve. A huzalos áthidalások kiképzése során a huzalt a tekercsről letekercselik. Ezen megoldás hátránya, hogy a tekercstestet is fel kell gyorsítani és forgatni. Ennek következtében a huzalutánhúzó erő ingadozik és a bondolás villamos ellenőrzéséhez szükséges ellenőrző feszültségnek a bondolóhuzalra való biztos rákapcsolása nehezen oldható meg. További hátrány, hogy a tekercsek 0.05 mm-es átmérőjű huzalokhoz nem alkalmasak. n A gyakorlatból ismert továbbá olyan berendezés, amelynél a huzalt a bondolófejen rögzített tekercstest homlokfalán át húzzák le. A tekercstest a hagyományosan ehhez a huzallehúzási módszerhez alkalmazott tekercsekéhez viszonyítva kisebb méretű. Ez azzal a hátránnyal jár, hogy a tekercsenkénti huzalmennyiség szintén kisebb és a tekercsek csak vékony huzalokhoz alkalmazhatók. Ezenfelül a tekercs és a tekercset befogó szerkezetének helyigénye és tömege ennél a kiviteli alaknál viszonylag nagy. A találmány célja, hogy ultrahanggal történő bondoláshoz olyan berendezést hozzunk létre, amely tetszőleges hagyományos huzaltároló tekercsek alkalmazását teszi lehetővé, a feldolgozható huzalok átmérőtartományát kibővíti, a bondolás automatikus ellenőrzéséhez előnyös feltételeket biztosít és a huzal segítségével történő kialakításának műveletét meggyorsítja. A találmány révén megoldandó feladat abban van, hogy ultrahanggal való bondoláshoz olyan berendezést hozzunk létre, amelynek huzalbevezető szerkezete van, amelynél a huzaltároló tekercs helyhezkötötten a forgatható, valamint függőleges irányban mozgatható bondolófejen kívül van elrendezve, és amelynél a huzalkötés előállítása során fellépő utánhúzó erő kis értéken és reprodukálható állandó értéken tartható. A feladat megoldásához olyan, ultrahanggal való bondolásra szolgáló berendezésből indultunk ki, amelynél a bondoló huzal bondolónyúlványban és szonotródában levő ferde furatokon át van vezetve és a szonotróda mögött elrendezett fogópofák révén van előtolva és leválasztva, továbbá lényegében szonotródával ellátott ultrahang-rezgéskeltőből és fogószerkezetből álló bondolófej csapon van rögzítve, amely csap excentrikus hosszanti furattal, valamint felső homlokoldalára központosán rögzített peremmel van ellátva és két egymástól független hajtószerkezettel a szonotróda tengelyének irányában függőlegesen mozgathatóan és a szonotróda alján lévő hegesztőfelületen átmenő tengely körül elfordíthatóan. kombinált axiális és radiális vezetőbe van beszerelve, ahol a csap excentrikus hosszanti furatának alsó végébe mikroszkóp objektív van becsavarva. A találmány szerint a csap huzalbevezetésre alkalmas. az ultrahang-rezgéskeltő irányában kialakított hosszanti horonnyal van ellátva. Ezen hosszanti horonyban vezetőcső van elrendezve, amelynek felső vége a forgástengelytől legfeljebb 15 mm-es távolságban a peremből függőlegesen kinyúlik, míg alsó vége egy, a bondolófejen elrendezett terelőcsap kerületi felülete felé mutatóan érintőlegesen van irányítva, ahol a terelőcsap alsó kerületi tartománya, a bondolónyúlványban lévő furat, és a szonotróda alapfelülete egyirányba esőén van elrendezve, a vezetőcső felső vége fölött meghatározott távolságban a csap forgómozgásától függetlenített terelőelem van elrendezve, ahol a bondoló huzal vízszintes vagy kifelé hajlított irányból a terelőelemen, a vezetőcsövön. a terelőcsapon, majd a bondolónyúlványban levő furaton, valamint a fogón keresztül a szonotródához van vezetve. A bondolófej. optikai elrendezés és a vezetőcső meghatározott rögzített egymáshoz való hozzárendelése. valamint a forgástengely közelében való huzalbevezetés következtében a bondolófej szöghelyzete a huzalbevezetés tekintetében nem lényeges. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
