Устройство для монтажа кристаллов Советский патент 1992 года по МПК H01L21/70 

v

Ё

Сущность изобретения: в устройстве содержатся смонтированные на корпусе монтажный столик, каретка, снабженная нагружающим узлом с сильфоном, связанным механически через шарнир с коромыслом и с кареткой и пневматически через газовый тракт и расходомер с источниками сжатого газа и инструментом. Сопротивление деформированного сильфона со стороны соединительной прокладки уменьшает величину зазора, что приводит к изменению расхода газа, которое регистрируется расходомером и служит сигналом включения источника высокого давления Выравнивание давления в сильфоне и в полости между инструментом и кристаллом при увеличении обьема сильфона обеспечивает минимальный заданный зазор, выравнивая распределение необходимой нормальной нагрузки на кристалл 1 ил

Изобретение относится к сборочному технологическому оборудованию, предназначенному для изготовления полупроводниковых приборов в частности для присоединения полупроводниковых кристаллов к корпусу изделия методом пайки или приклейки.

Целью изобретения является повышение точности монтажа и снижение брака по сколам кристаллов

Функциональная схема устройства показана на чертеже.

Устройство содержит монтажный инструмент 1, кристалл 2, источник 3 низкого давления газа, опорную поверхность 4 инструмента 1, расходомер 5, пневмотракт 6, сильфон 7, пружину 8 каретку 9, механизм 10 перемещения, монтажный столик 11, корпус 12 изделия, соединительную прокладку

13, источник 14 высокого давления газа, ветви 15, 17 газового тракта, коромысло 16

Устройство работает следующим образом

Монтажный инструмент 1 совмещают с гнездом технологической тары (не показана), в котором расположен кристалл 2, и включают источник 3 низкого давления газа За счет эффекта Бернулли в зазоре между кристаллом 2 и опорной поверхностью 4 инструмента 1 создается разряжение и кристалл 2 зависает в гнезде инструмента 1 с зазором h, который определяется условием равновесия присасывающей и отталкивающей сил газового потока На расходомере 5 фиксируется установившийся объем расхода газа

Подача газа в пневмотракт 6 поднимает давление и в сильфоне 7, который увеличивает свой объем Величину этого увеличения

VJ

О

| ел

00 N

регулируют пружиной 8 так, чтобы не было жесткого контакта между кристаллом 2 и опорными поверхностями 4 инструмента 1.

Инструмент 1, удерживающий кристалл 2, вместе с кареткой 9 при помощи механизма 10 перемещения поднимается и монтажный столик 11 подает под инструмент корпус 12 изделия с соединительной прокладкой 13. С помощыегШханизма 10 перемещения каретку 9 опускают до тех пор, пока кристалл 2 не начнет сжимать соединительную прокладку 13. Каретка 9 останав- ливается.

Экспериментально установлено, что сила Рот (Н), с которой газ давит на кристалл 2, подчиняется соотношению

F0T PoSK{l ,

где Ро - давление газа в системе (Па);

SK - площадь кристалла (м2);

h - величина зазора (м);

d - диаметр аксиального отверстия в инструменте (м);

к - коэффициент, зависящий от формы кристалла, (k 0,87 для прямоугольных 25 кристаллов.)

Для обеспечения качественного монтажа требуется технологическая нагрузка F0 FOT. При заданной площади SK кристалла 2 эту нагрузку обеспечивают, задавая давление в системе Рк Ро. При уменьшении h до нуля расход газа уменьшается, что регистрируется расходомером 5. Это уменьшение расхода газа служит сигналом для включения источника 14 высокого давления газа. Соединительная прокладка 13 продолжает деформироваться под действием высокого давления газа. Зазор h стремится увеличиться, но давление через ветвь 15 увеличивает объем сильфона 7, который через 40

10

15

20

30

35

5

0

0

5

0

0

5

коромысло 16 автоматически препятствует увеличению зазора, и инструмент 1 сопровождает кристалл 2 в течение всего процесса деформации прокладки 13.

Использование предлагаемого устройства позволит поднять стойкость инструмента в 5 раз, выход годных на обычных кристаллах - на 1%, производительность оборудования - на 11,7%

Формула изобретения Устройство для монтажа кристаллов, содержащее корпус, на горизонтальной плоскости которого установлен с возможностью горизонтального возвратно- поступательного перемещения монтажный столик, а на внешней поверхности одной из вертикальных стенок корпуса установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения каретка, соединенная с механизмом перемещения и шарнирно связанная с коромыслом, на одном плече которого жестко закреплен монтажный инструмент, выполненный с опорной поверхностью и аксиальным отверстием, соединенным с газовым трактом, а на другом плече коромысла закреплен нагружающий узел, отличающееся тем, что, с целью повышения точности монтажа и снижения брака по сколам кристаллов, в нагружающий узел введен сильфон, шарнирно соединенный одним глухим торцом с коромыслом, а другим жестко соединенный с кареткой, при этом полость сильфона соединена с ответвлением газового тракта, причем в газовый тракт введен расходомер газового потока, размещенный на участке между источником сжатого газа и разветвлением газовых трактов сильфона и инструмента.