CS254193B1 - Prenášacia jednotka čipov - Google Patents

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.

Description

Vynález sa týká prenášacej jednotky čipov, ktorá je súčasťou stroja na pripojovanie čipov k podložke polovodičovej súčiastky.

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.

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. '

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Funkcia prenášacej jednotky čipov je nasledovná:

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.