CS254193B1

CS254193B1 - Chips repeating set

Info

Publication number: CS254193B1
Application number: CS859619A
Authority: CS
Inventors: Ernest Valentovic; Rudolf Miklas
Original assignee: Ernest Valentovic; Rudolf Miklas
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS961985A1

Abstract

Riešenie sa týká prenášacej jednotky čipov, ktorá je súčasfou stroja na pripojova- nie čipov k podložke polovodičovej súčiast- ky. Prenášacia jednotka čiipov má elektromotor uchytený na fréme, ktorého hriadel je pevne spojený s vačkovým hriadelom or- patreným rovinnou vačkou pre rotačně pohyby a válcovou vačkou pre zvislé pohyby prenášacieho ramena, ktoré je rotačno-po- suvne uložené v posuvnom suporte a opatřené pákou. Páka je pružinou spojená s uná- šacím ramenom rotačně uloženým vo fréme, ktoré je opatřené ozubeným pastorkom spo- luzaberajúcim s ozubeným segmentom otočné uloženým vo fréme a opatřeným kladkou spoluzaberajúcou s rovinnou vačkou. Prená- šacie rameno má vytvořený doraz, o ktorý sa opiera palec vytvořený na dvojramennej páke opatrenej v střede čapom otočné uchy- teným na fréme. Na druhom konci dvojramennej páky je uchytená kladka spoluzabe- rajúca s válcovou vačkou pre zvislé pohyby prenášacieho ramena.The solution relates to a chip transfer unit which is part of a chip connecting machine to a semiconductor component support. The transfer unit of the chips has an electric motor mounted on the frame, the shaft of which is rigidly connected to a camshaft fitted with a planar cam for rotational movements and a cylindrical cam for vertical movements of the transfer arm, which is rotatably mounted in a sliding slide and provided with a lever. The lever is a spring coupled to the drive arm rotatably mounted in the frame, which is provided with a pinion gear coupled with a toothed segment rotatably mounted in the frame and provided with a roller co-engaged with the planar cam. The transfer arm has a stop formed thereon, against which the thumb formed on the two-arm lever provided with a pivot pin fixed on the frame is supported. At the other end of the two-arm lever, a roller co-engaged with a cylindrical cam is mounted for vertical movements of the transfer arm.

Description

Vynález sa týká prenášacej jednotky čipov, ktorá je súčasťou stroja na pripojovanie čipov k podložke polovodičovej súčiastky.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a chip transfer unit that is part of a machine for attaching chips to a substrate of a semiconductor component.

Doteraz sú známe automatické stroje na pripojovanie čipov technológiou spájkovania alebo technológiou lepenia. Podložky najprv postupujú do miesta kladenia spojiva, čo je buď ústrižok spájky, alebo dávka lepidla. Po uložení spojiva na podložku, podložka postupuje do miesta pripojovania čipu. V tomto mieste rameno prenášacej jednotky čipov položí na pojivo čip a vykoná s ním kmitavý pohyb vzhladom k podložke, aby sa urýchlil a skvalitnil proces spájkovania alebo lepenia.To date, automatic chip joining machines are known by soldering or gluing technology. The washers first advance to the bonding point, which is either a solder clip or a dose of adhesive. After placing the binder on the pad, the pad advances to the chip attachment point. At this point, the arm of the chip transfer unit places the chip on the binder and makes an oscillating movement with it relative to the mat to speed up and improve the brazing or bonding process.

Pri spájkovaní je podložka vyhrievaná. V dalšom cykle stroja rameno prenášacej jednotky vyberie z palety čipov čip a prenáša ho do miesta pripojovania čipov, pričom rameno vykonává pohyby hore-dole. Podlá tvaru dráhy prenášania možno rozdělit známe prenášacie jednotky na lineárně alebo rotačně, čo znamená, že pohyby vpřed a vzad sa vykonávajú po lineárnej alebo kruhovej dráhe. 'During soldering, the pad is heated. In the next machine cycle, the arm of the transfer unit removes the chip from the chip palette and transfers it to the chip attachment location, the arm performing up-down movements. According to the shape of the transfer path, the known transfer units can be divided into linear or rotational means, which means that the forward and backward movements are performed along a linear or circular path. '

Ďalej je možné tieto jednotky rozdělit na jednomotorové a dvojmotorové. Jednomotorové jednotky majú jediný motor pre pohyby čipu hoře (dole] i vpřed (vzad). Dvojmotorové jednotky majú jeden motor pre pohyby hoře (dole) a druhý motor pre pohyb vpřed (vzad).Furthermore, these units can be divided into single-engine and dual-engine. Single-engine units have a single motor for upward (downward) and forward (backward) movement, two-engine units have one (downward) and one forward motor (backward).

Nevýhodou známých lineárnych jednotiek je velká hmotnost pohybovaných hmót a zložitosť konštrukcie, preto novšie jednotky sú prevažne rotačně. Známe rotačně jednotky sú dvojmotorové. Zapínanie a vypínanie dvoch motorov a snímanie polůh nimi poháňaných orgánov vedú k zložitému riadeniu jednotky. Dobrá dynamika pohybov sa dá docieliť zložitým riadením rozběhu a dobehu motorov. Hmotnost pohybovaných hmót je velká.The disadvantage of the known linear units is the high mass of the moving masses and the complexity of the construction, therefore the newer units are predominantly rotational. Known rotary units are twin-engine. Switching on and off two motors and sensing position-driven organs leads to complicated unit control. Good motion dynamics can be achieved by complicated motor start and stop control. The mass of the moving masses is large.

Známe prenášacie jednotky sú uchytené na stole stroja, pričom medzi prenášacou jednotkou a polohovacím stolom, ktorý polohuje paletu čipov je dopravník podložiek, ku ktorému je obtiažny přístup pri jeho nastavení, výměně a pozorovaní procesu pripájania, pretože dopravník je medzi polohovacím stolom a prenášacou jednotkou. Půdorysná plocha takéhoto stroja je velká.Known transfer units are mounted on a machine table, wherein between the transfer unit and the positioning table that positions the pallet of chips there is a pad conveyor, which is difficult to access when setting up, replacing and observing the bonding process since the conveyor is between the positioning table and transfer unit. The ground area of such a machine is large.

Uvedené nevýhody zmierňuje a technický problém rieši prenášacie jednotka čipov, ktorej podstatou je, že má elektromotor uchytený na fréme, ktorého hriadel je pevne spojený s vačkovým hriadefom opatřeným rovinnou vačkou pre zvislé pohyby prenášacieho ramena. Prenášacie rameno je rotačno-posuvne uložené v posuvnom suporte a opatřené pákou. Páka je pružinou spojená s unášacím ramenom uloženým vo fréme, ktoré je opatřené ozubeným pastorkom spoluzaberajúcim s ozubeným segmentom otočné uloženým vo fréme a opatřeným kladkou spoluzaberajúcou s rovinnou vačkou. Prenášacie rameno má vytvořený doraz, o ktorý sa opiera válec vytvořený na dvojramennej páke opatrenej v střede čapom otočné uchyteným na fréme. Na druhom konci dvojramennej páky je uchytená kladka spoluzaberajúca s válcovou vačkou pre zvislé pohyby prenášacieho ramena.These drawbacks are alleviated and the technical problem is solved by the chip transfer unit, which is based on the fact that it has an electric motor mounted on a frame, the shaft of which is fixedly connected to a cam shaft provided with a plane cam for vertical movements of the transfer arm. The transfer arm is rotatably displaceable in a slide support and provided with a lever. The lever is spring-connected to a framed support arm which is provided with a pinion co-engaging a toothed segment rotatably supported in the frame and provided with a pulley co-engaging a planar cam. The transfer arm has a stop formed on which a cylinder formed on a two-arm lever provided with a pivot pivotally mounted on the frame is supported in the center. At the other end of the two-arm lever is a pulley engaging a cylindrical cam for vertical movements of the transfer arm.

Výhodou prenášacej jednotky čipov podlá vynálezu je jednoduché riádenie jediného motora pre obidva hlavně pohyby. Ďalšou výhodou je dobrá dynamika pohybov doclelená jednoducho vhodným tvarom vačiek, malá hmotnost pohybovaných hmót, dobrá přístupnost k dopravníku podložiek a malé půdorysné rozměry stroja.The advantage of the chip transfer unit according to the invention is the simple control of a single motor for both mainly movements. Another advantage is good dynamics of movements achieved simply by a suitable cam shape, low weight of moving masses, good accessibility to the washer conveyor and small machine dimensions.

Prenášacia jednotka čipov je příkladné znázorněná na připojených výkresoch, kde na obr. 1 je nakreslené umiestnenie prenášacej jednotky na stroji, na obr. 2 je nakreslená kinematická schéma jednotky v náryse, na obr. 3 je nakreslená kinematická schéma v půdoryse a na obr. 4 sú nakreslené vačkové diagramy, znázorňujúce pohyby přísavky čipov počas pracovného cyklu jednotky, kde pohyb „vpřed“ znamená rotačný pohyb přísavky z miesta brania A čipov po kruhovej dráhe cez medzipolohu B do miesta kladenia C čipov a pohyb „hoře“ znamená zdvíhanie přísavky nad miestom brania respektive kladenia čipov.The chip transfer unit is shown by way of example in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows the location of the transfer unit on the machine, FIG. 2 is a front elevational view of the kinematic unit of FIG. 3 is a plan view of the kinematic diagram; and FIG. 4 are cam diagrams illustrating the movements of the suction cup of the chips during the duty cycle of the unit, wherein a " forward " movement means a rotational movement of the suction cup from a chip receiving point A on a circular path through an intermediate position B to a C laying position; taking or laying chips.

Prenášacia jednotka 8 čipov je uchytená na priečniku 7 stroja na prenášanie čipov. Priečnik 7 je uložený na stípoch 5, 8, umiestnených na krajoch X, Y polohovacieho štola 3 pre polohovanie palety 4 čipov. Na stolovej doske 2 stroja sú tiež umiestnené výtahy 11, 12 pre kazety s podložkami a ipredná televízna kamera 9 pre pozorovanie miesta brania čipov, zadná televízna kamera 10, pre pozorovanie miesta kladenia čipov a dávkovač pojivá 15 na podložky.The chip transfer unit 8 is mounted on the cross member 7 of the chip transfer machine. The cross-member 7 is supported on columns 5, 8 located at the edges X, Y of the positioning gallery 3 for positioning the chip pallet 4. There are also elevators 11, 12 for cassette pads and a front television camera 9 for observing the chip-taking point, a rear television camera 10 for observing the chip-laying point, and a binder dispenser 15 for the pads.

Prenášacia jednotka čipov 8 pozostáva z frémy 19, ,na ktorej je uchytený elektromotor 40, ktorého hriadel¹ je pevne spojený s vačkovým hriadefom 28 opatřeným rovinnou vačkou 26 pre rotačně pohyby a válcovou vačkou 29 ipre zvislé pohyby prenášacieho ramena 18. Prenášacie rameno 16 je uložené rotačno-posuvne v posuvnom suporte 17, ktorý je uložený posuvné v smere Y vzhladom k fréme 19 a pružinou 37 je spojený s Y-vibrátorom 38. Prenášacie rameno 16 je opatřené pákou 21, pričom páka 21 je pružinou 20 spojená s unášacím ramenom 18 rotačně uloženým vo fréme 19.The chip transfer unit 8 consists of a frame 19, on which an electric motor 40 is mounted, whose shaft ¹ is fixedly connected to a cam shaft 28 provided with a plane cam 26 for rotary movements and a cylindrical cam 29 for vertical movements of the transfer arm 18. rotationally displaceable in the slide support 17, which is mounted slidably in the Y direction relative to the frame 19 and spring 37 connected to the Y-vibrator 38. The transfer arm 16 is provided with a lever 21, the lever 21 is rotatably connected to the carrier arm 18 rotatably stored in frame 19.

Unášacie rameno· 18 je opatřené ozubeným pastorkom 22 spoluzaberajúcim s ozubeným segmentom 23 otočné uloženým na čapě 24 vo fréme 19. Unášacie rameno 18 je ďalej opatřené kotúčom 34, na obvode ktorého je uchytený ohyhný pás 35 spojený pružinou 36 s frémou 19. Ozubený segment 8 je opatřený kladkou 10 spoluzaberajúcou s rovinnou vačkou 26. Prenášacie rameno 1 má vyhotovený doraz 42, o ktorý sa opiera palec 33 vytvořený na dvojramennej páke 30 opa254193 trenej v střede čapom 24 otočné uchyteným na fréme 19. Na druhom konci dvojramennej páky 30 je uchytená kladka 32 spoluzaberajúca s válcovou vačkou 29 pre zvislé pohyby prenášacieho ramena 16. Oproti páke 21 je uložený X-vibrátor 39. Prenášacie rameno 16 je na konci opatřené přísavkou 41 čipov.The driving arm 18 is provided with a toothed pinion 22 co-engaging the toothed segment 23 rotatably mounted on a pin 24 in the frem 19. The driving arm 18 is further provided with a disc 34 on the periphery of which the flexible strip 35 is attached. the transmission arm 1 has a stop 42 on which the thumb 33 formed on the two-arm lever 30 of the opa254193 rubs in the middle by a pin 24 rotatably mounted on the frame 19. At the other end of the two-arm lever 30 there is a pulley 32 co-engaging with the cylindrical cam 29 for vertical movements of the transfer arm 16. An X-vibrator 39 is mounted opposite the lever 21. The transfer arm 16 is provided at the end with a suction cup 41 of the chips.

Funkcia prenášacej jednotky čipov je nasledovná:The function of the chip transfer unit is as follows:

Elektromotor 40 začne vykonávat jednu obrátku odpovedajúcu jednému pracovnému cyklu. Přísavka 41 je v mieste brania A čipu a prisala čip. Přísavka 41 stúpa hoře, potom sa otáča „vpřed“ a ďalej klesá do miesta kladenia C čipu. Elektromotor 40 sa zastaví a do činnosti sa uvedu vibrátory 38 a 39. Y-vibrátor vykonává kmity Yl, ktoré sa cez pohyb suportu 17 transformujú na kmity Y2 přísavky 41. X-vibrátor 39 vykonává kmity XI, ktoré sa transformujú na kmity přísavky 41. Alternativně může pracovat len jeden vibrátor, alebo nepracuje ani jeden vibrátor, čo je obvyklé u pripojovania lepením. Po připojení čipu vykoná elektromotor 40 druhů polobrátku, pričom přísavka 41 sa po dráhe „hore-dole“ vrátí do východiskovej polohy brania čipov.The electric motor 40 starts to perform one revolution corresponding to one duty cycle. The suction cup 41 is at the point of taking A of the chip and has sucked the chip. The suction cup 41 rises upward, then rotates " forward " The electric motor 40 is stopped and the vibrators 38 and 39 are actuated. The Y-vibrator performs oscillations Y1, which are transformed into oscillations Y2 of the suction cup 41 via the movement of the support 17. The X-vibrator 39 performs oscillations XI which transforms into oscillations of the suction cup 41. Alternatively, only one vibrator may work, or neither vibrator will work, as is usual for bonding. Upon connection of the chip, the electric motor 40 performs a half-turn type, with the suction cup 41 returning to the starting position of chip taking along the "up-down" path.

Claims

A chip transfer unit with a transfer arm for lifting, horizontally moving along a circular path and leaving the transfer chip, characterized in that it has an electric motor (40) mounted on a frame (19) which is fixedly coupled to a cam shaft (28) provided with a plane a cam (26) for rotational movements and a cylindrical cam (29) for vertical movements of the transfer arm (16), which is rotatably displaceable in the slide support (17) and provided with a lever (21), the lever (21) being a spring (20) ) connected to a carrier arm (18) rotatably mounted in a frame (19) which

OF THE INVENTION is provided with a toothed pinion (22) co-engaging a toothed segment (23) rotatably mounted in a frame (19) and provided with a roller (25) co-engaging a planar cam (26) while the transfer arm (16) has a stop (42) on which a thumb (33) formed on a two-arm lever (30) provided with a pivot (31) pivotally mounted on the frame (19) is supported, the pulley (32) engaging a cylindrical cam at the other end of the two-arm lever (29) for vertical movements of the transfer arm (16).