Устройство для монтажа микросхем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сее3 Советских

Соцналистинеских

Реслублик

<в649065 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(51) М. Кл. Н 01 1 21/00 (22) Заявлено05,087б (21) 2397153/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 382 (088. 8) Опубликовано 25,0279 Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 280279 (72) Авторы изобретения

Ю.М. Кашурников и A.Ë. Гриценко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ.МОНТАЖА МИКРОСХЕМ

Известна установка для присоединения выводов полупроводниковых приборов, содержащая каретку с рабочим инструментом, установленную на манипуляторе горизонтальных перемеще- 5 ний на двух плитах, управление перемещением которых в горизонтальной плоскости осуществляется с помощью рычагов, взаимодействующих с кулачками, находящимися на валу привода 10 инструмента, и упоров, установленных на плите манипулятора и на дополнительных плитах (1).

Однако эта установка предназначена для автоматической подачи к точ- 15 кам сварки только одного сварочного инструмента и не позволяет осуществлять более производительную групповую постановку проволочных перемычек, при которой, помимо манипулятора горизонтальных перемещений, необходим еще и манипулятор угловых перемещений рабочих инструментов.

Известно устройство для монтажа микросхем групповым способом, содержащее стол для микросхем, над которым в кольцевом пазу диска размещены сварочные нструменты, закрепленные на рычагах механизмов горизонтального и вертикального перемещения, 80 а также механизм управления сварочными инструментами (2).

При использовании этого устройства, во-первых, затруднено изменение программы перемещения сварочных инструментов, поскольку для этой цели необходима полная разборка устройства для замены торцовых кулачков, Затруднено также согласование программы перемещения сварочных инструментов с работой других вспомогательных механизмов (привод горелки, подача корпусов приборов и др); во-вторых, предполагается ручное совмещение сварочных инструментов с контактными площадками кристалла и корпуса, что снижает производительность труда оператора.

Целью изобретения является упрощение механизма управления сварочными инструментами и обеспечение их совмещения с контактными площадками кристалла и корпуса.

Достигается зто тем, что механизм управления выполнен в виде установленных в направляющих диска двух поворотных колец, приводимых в движение от кулачкового вала управления и взаимодействующих с двумя нажимными

649065 кольцами, установленными с воэможностью перемещения по оси диска и связанными с приводными рычагами механизмов вертикального и горизонтального перемещения сварочных инструментов, при этом привод поворотных колец осуществлен через Г-образные рычаги, содержащие пальцы, упирающиеся в вилки рычагов, связанных с кулачками вала управления, а на противоположных сторонах диска установлены два рычажных манипулятора и 10 выполнены два гнезда для выдвижных упоров, баэирующих диск с инструментами относительно выводов корпуса.

В отличие от известных в предлагаемом устройстве встроенная програм- 15 ма управления перемещением сварочных инструментов вынесена на внешний кулачковый вал. Икслючение из конструкции вращающегося нажимного кольца позволяет значительно уменьшить шум при работе устройства, снизить динамические нагрузки и вибрацию, а вынесение программы управления на внешний кулачковый вал позволяет реализовать более точное перемещение сварочных инструментов и легко согласовать работу прочих механизмов, например, горелки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез А-A на фиг21 на фиг. 2 — то же, вид сэерхуу на. фиг. 3 — то же, разрез Б-Б íà фиг.2; на фиг. 4 — то же, разрез В-В на фиг. 2. устройство для монтажа микросхем содержит диск 1, плиту 2, винты 3, 35 сварочные механизмы 4, сварочные инструменты 5, приводной рычаг б механизма горизонтального перемещения сварочного инструмента, приводной рычаг 7 механизма вертикального пере-40 мещения сварочного инструмента, нажимные кольца 8 и 9,направляющие шпильки 10, пружины ll 12, ролики 13, оси 14, поворотные кольца 15 и 16, шарики 17, прижимное кольцо 18 Г- 45 образный рычаг 19, палец 20, вилку 21, палец 22, рычаг 23, штифт 24 пружину 25, вал 26 управления, кулачок 27„ электромагнит 28, оси 29, горелку 30, нагревательный столик 31, микросхему 32, проволоку 33, механизм 34 подачи и обрыва проволоки, гнезда 35, рычаг 36, упор 37, ось 38, цапфу 39, палец 40, втулку 41 ось 42, палец 43, Г-образный рычаг 44, рычаг 45 манипулятора, штифты 46 47,. пружину 48, 55 штифты 49, 50, пружину 51.

Диск 1 установлен на плите 2. В кольцевом пазу диска с помощью винтов 3 закреплены сварочные механизмы 4 (на фиг. 1 изображены два сва- Е) рочных механизма, на фиг. 2 — четыре). Эти механизмы содержат сварочные инструменты 5, закрепленные на рычагах механизмов вертикального и горизонтального перемещения, приводимых в движение с помощью приводных рычагов 6 и 7.

Рычаги 6 и 7 в устройстве упираются в нажимные кольца 8 и 9, установленные на направляющих шпильках 10 с возможностью перемещения вдоль оси диска. Пружинами ll, 12 и приводными рычагами б и 7 нажимные кольца 8 и 9 через ролики 13, закрепленные на осях 14, прижимаются к торцовым кулачкам поворотных колец 15 и 16 соответственно.

Кольца 15 и 16 установлены в диске 1 на шариковых направляющих 17.

Вся конструкция скрепляется прижимным кольцом 18. В кольцевых канавках шариковых направляющих установлены также пружины 48 и 51 (см. фиг. 4). Пружина 48 через штифт 46 соединяется с прижимным кольцом 18, а через штифт 47 - с поворотным кольцом 15. Пружина 51 через штифт 50 соединяется с кольцом 16, а через штифт 49 с диском 1. Диск 1 и прижимное кольцо 18 имеют сбоку окно, через которое выходят пальцы 20 и 43 (z<,фиг.2), соединенные с поворотны" ми кольцами 15 и lб. Под действием пружин 48, 51 эти пальцы постоянно зацепляются с верхними плечами Г-образных рычагов 19 и 44, установленных на диске 1 с воэможностью поворота относительно осей 29 и 42 (см. фиг. 2), Нижние плечи рычагов 44 и 19 через пальцы 22 и 40 входят в зацепление с вилками 21 и 41 рычагов 23 и 36, закрепленных на плите 2 с возможностью поворота относительно осей 24 и 38. Пружиной 25 (см. фиг. 1) рычаг 23 прижимается к установленному на валу управления 26 кулачку 27, управляющему горизонтальным перемещением сварочных инструментов 5.

Аналогичным образом рычаг 36 соединяется с кулачком механизма вертикального перемещения инструментов (на чертеже соединение не показано).

Описанное соединение рычагов 23 и 36 с рычагами 19 и 44 обеспечивает возможность перемещения диска 1 в плоскости плиты 2 по углу (до 15 ) и по о двум координатам беэ нарушения кинематической связи с валом управления. Под диском 1 на плите 2 установлены электромагниты 28, служащие для фиксации диска 1 в заданном положении после проведения операции совмещения.

Для монтажа микросхем служит нагревательный столик 31, Горелка 30 используется для оплавления проволоки 33 перед приваркой ее на контактные площадки микросхемы. Привод горелки осуществляется от кулачкового вала 26 (на чертеже эта связь не показана).

По диаметру диска 1 выполнены две цапфы 39 (см. фиг. 3), в которые

649065 вставлены рычаги 45 манипуляторов, предназначенных для перемещения диска 1 в плоскости плиты 2 при совмещении инструментов 5 с контактными площадками микросхемы. Для совмещения инструментов с контактными площадками корпуса используются вы- 5 движные упоры 37 (см. фиг. 2), перемещающиеся в направляющих, закрепленных на плите 2, и входящие в гнезда 35 на диске l.

Привод упоров, например, пневматический, на чертеже не показан. Команда на управление упорами выдается также от кулачкового вала 26. Проволока 33 в инструменты 5 подается от механиэма подачи и обрыва прово- 16 локи 34.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Сварочные механизмы 4 выставляются в кольцевом пазу диска в предпо- 20 ложении идеального расположения кристалла микросхемы относительно выводов корпуса. Далее при поднятых сварочных инструментах 5 производит.ся заправка в них проволоки 33 и оп-, лавление ее на конце с образованием шарика с помощью горелки 30. Затем на позицию сборки столика 31 подается микросхема 32. Оператор установки с помощью рычажных манипуляторов 45 совмещает сварочные инструменты 5 с контактными площадками микросхемы, компенсируя тем саьым неточность,по.садки кристалла в корпус. Затем включается привод кулачкового вала 26.

При этом электромагниты 28 фиксиру- 35 ют диск 1 в положении совмещения, а рычаги 23 и 36, взаимодействуя с соответствующими кулачками поворачиваются относительно осей 24 и 38 и роликами вилок 21 и 41 нажимают на 40 пальцы 22 и 40 Г-образных рычагов

19 и 44. Последние, поворачиваясь вокруг осей 29 и 42, упираются верхними плечами в пальцы 20 н 43 и поворачивают кольца 15 и 16. При этом 45 ролики 13 обкатываются по винтовой поверхности торцовых кулачков колец 15 и! 16 и отжимают нажимное кольцо 8 вверх, а нажимное кольцо 9 вниз, так как эти кольца могут перемещаться я0 только вдоль направляющих шпилек 10.

Нажимные кольца 8 и 9, в свою очередь, взаимодействуют с приводными рычагами 6 и 7 сварочных механизмов 4, что приводит к перемещению сварочных инструментов 5. Программа перемещений инструментов 5, задаваемая кулачковым валом, построена таким образом, что вначале инструменты опус- каются, осуществляя присоединение проволок 33 к контактным площадкам 60 микросхемы 32 термокомпрессией шарика, затем расходятся для приварки проволоки к выводам корпуса. В этот момент электромагниты 28 выключаются и подается команда на выдвижение упоров 37 которые входят в гнезда 35 диска 1 н автоматически выставляют его в положение, при котором достигается совмещение инструментов 5 с выводами корпуса, после чего диск 1 вновь фиксируется электромагнитами 28.

Далее инструменты 5 опускаются на выводы корпуса, осуществляя приварку к ним проволоки 33 внахлестку и поднимаются. Производится обрыв проволоки механизмом 34 и горелка 30 вновь оплавляет концы ее с образованием шарика. Далее цикл сварки повторяется на новой схеме 32, поданной на позицию сборки.

-Предлагемое устройство может быть применено и для монтажа интегральных схем паучковым методом при соответствующей замене сварочного инструмента 4. B этом случае отпадает надобность в горелке 45 и механизме подачи проволоки 33.

Испытания описанного устройства показали, что его отличает бесшумность в работе (вследствие относительно малых углов поворота нажимных колец 15 н 16), значительная простота в регулировке и смене программы управления, задаваемой кулачковым валом, упрощение операции совмещения и сокращение затрат времени на нее.

Формула изобретения

Устройство для монтажа микросхем, содержащее стол для микросхем, над которым в кольцевом пазу диска размещены сварочные инструменты, закрепленные на рычагах механизмов горизонтального и вертикального перемещения, а также механизм управления сварочными инструментами, о т л нч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения механизма управления сварочными инструментами и обеспечения их совмещения с контактными площадками кристалла и xopriyca, механизм управления выполнен в виде установленных в направляющих диска двух поворотных колец, приводимых в движение от кулачкового вала управления и взаимодействующих с двумя нажимными кольцами, установленными с воэможностью перемещения по оси диска и связанными с приводными рычагами механизмов вертикального и горизонтального перемещения сварочных инструментов, при этом привод поворотных колец осуществлен через Г-образные рычаги, содержащие пальцы, упирающиеся в вилки рычагов, связанных с кулачками вала управления, а на противоположных сторонах диска установлены два рычажных манипулятора и выполнены два гнезда, для выдвижных упоров, базирующнх диск с инструментами относительно выводов корпуса.

Источники информациИ, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 347837, кл. Н 01 L 21/00, 1972.

649065 в

2. Эаявка 9 2343354/21, М. кл.

Н Ol L 21/70, 1976, по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства.

6490б5

В-В раз5ернупт

4.7 15 9

ЦНИИПИ Заказ 570/50

Тираж 922 Подписное

Филиал ППП Патент г.Ужгород,ул.Проектная,4

Фиг.4