УСТРОЙСТВО для УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПАНКИ КРИСТАЛЛОВ Советский патент 1973 года по МПК H01L21/00 

1

Изобретение относится к микроэлектроиной промышленности. Устройство может быть использовано в оборудовании для ультразвуковой панки кристаллов при сборке полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.

Известны устройства для ультразвуковой пайки кристаллов, содержащие устройство для подачи корпусов изделий, кассеты с кристаллами, механизм горизонтальных перемещений, кинематически связанные с приводом установки, нагреватель и устройство для ультразвуковой пайки с одним инструментом.

Известно также устройство для ультразвуковой пайки одновременно двумя инструментами.

При сварке извесгными устройствами давледавление на кристаллы распространяется неравномерно, что нривознт к скалыванию кристаллов.

Цель изобретения - равномерное распределение давления на кристаллы при пайке двумя инструментами.

Предлагаемое устройство содержит механизм дифференциального нагружения паяльника в виде рамы с двумя профильными салазками и коромыслом. Коромысло закреплеио на корпусе устройства и кинематически связано с приводным механизмом так, что одно из его плеч через толкатель взаимодействует

2

с салазками, а другое - с механизмом горизонтальных переме депий.

Горизонтальная ось рамы расположена в плоскости оси симметрии паяльника перпендикулярно его оси качания.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема устройства, вертикальный разрез; на фиг. 2 - общий вид устройства.

Устройство содержит механиз.м горизонтальных перемещений / и мехапизм горизонтального нагружен.чя ультразвукового паяльника 2 в виде рамы 3, двух нрофильных салазок 4 на корнусе 5, ультразвукового паяльника и коромысла 6 с осью 7.

Пружина 8 прижимает коромысла к кулачку 9 привода 10. Одно плечо коромысла через толкатель //и ролики 12 взаимодействует с салазками 4, другое - через пяту 13 и рычаг 14 - с механизмом горизонтальных перемещеНИИ.

Ультразвуковой паяльник 2 установлен в корпусе 5 на осях качания 15, закрепленных на раме 3, которая через оси 16, расположенные в плоскости, проходящей через ось симметрии паяльника и перпендикулярно осям 15, связана с корпусом механизма дифференциального неремещения, располоБ енным на столе 17 механизма горизонтальных перемещений.

От привода 10 через щестерни 18 движение

передается валу 19. Под действием кулачка 9 коромысло 6, преодолевая усилие пружины 8, поворачивается вокруг оси 7. Так как плечи коромысла разной длины, опускание пяты 13 происходит быстрее подъема толкателя //. ТаКИМ образом, между вершиной пяты и рычагом 14 при подъеме инструментов 20 паяльника остается зазор. Толкатель, поднимаясь, приближает ролики 12 к двум направляющим салазкам 4, и зазор выбирается сначала между одним из роликов и соответствующей ему салазкой, затем - между другим роликом и другой салазкой. При этом паяльник 2 поворачивается вокруг осей IS и 16. Инструменты 20 также приподнимаются на заданное расстояние (до 5 мм) относительно поверхности ленты 21.

После подъема инструментов рычаг 22, установленный на оси 23, поворачивается и через палец 24 поворачивает рычаг 25. Стол 17 перемещается в направляющих 26 механизма горизонтальных перемещений 1 до упора 27. Одновременно перемещаются установленная на оси 16 рама 3 и паяльник 2. При этом профильные салазки 4 прокатываются по роликам 12, а инструменты 20 устанавливаются над кассетой 28 с кристаллами 29. Рычаг 14 перемещается вместе с корпусом 5 относительно пяты 13.

Дальнейщий поворот кулачка 9 обеспечивает опускание толкателя 11 и инструментов. Предварительное опускание инструментов определяется также профилем салазок 4.

Сначала кристалла касается один из инструментов. Продолжающееся движение вниз толкателя 11 обеспечивает зазор между роликами 12 и салазками 4. Паяльник 2 разворачивается вокруг оси 16 до тех пор, пока другой инструмент 12 не коснется второго кристалла, расположенного в кассете 28. Давление на кристаллы устанавливается полол ;ением груза 50.

Затем через захват 31 и инструменты 20 включается вакуум, а коромысло 6 от привода 10 приподнимает толкатель 11, и инструменты с кристаллами поднимаются над кассетой 28, после чего от рычага 22 через палец 24 и рычаг 25 стол 17 перемещается до упора 32. Рычаг 14 оказывается над пятой 13, а инструменты с кристаллами - над лентой 21.

От привода 10 и пружины 8 коромысло 6 поворачивается в обратном направлении. Толкатель // перемещается вниз, а пята /5-вверх. Как только один из инструментов через расположенный в нем кристалл коснется ленты 21, паяльник разворачивается относительно оси 16 до соприкосновения с лентой другого инструмента. Так как ось 16 расположена в плоскости, проходящей через ось симметрии паяльника, давление, передаваемое инструментами на кристаллы, одинаково. Дальнейший поворот коромысла 6 вызывает перемещение пяты 13 до тех пор, пока ее верщина не коснется рычага 14 чем обеспечивается передача инструментом дополнительного давления, вызванного усилием пружины 5.

Инструментам во время пайки сообщаются колебания частотой 50-60. 10 щ, на ленту воздействуют нагреватели 33, а на инструменты - нагревательные спирали 34. Механизм дифференциального нагружения обеспечивает надежный контакт между кристаллами и плоскостью корпусов изделий. При этом создаются условия для равномерного распределения давления на кристаллы.

Предмет изобретения

Устройство для ультразвуковой пайки кристаллов, преимущественно при сборке полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, содержащее механизм транспортировки кристаллов, ультразвуковой паяльник с осью качания, установленный на механизме горизонтальных перемещений и кинематически связанный с приводным механизмом, и нагреватель, отличающееся тем, что, с целью равномерного распределения давления на кристаллы при пайке двумя инструментами, оно содержит механизм дифференциального пагружения паяльника в виде рамы, горизонтальная ось которой расположена в плоскости оси симметрии паяльника перпендикулярно его оси качания, с двумя профильными салазками и закрепленным на корпусе устройства коромыслом, кинематически связанным с приводным механизмом так, что одно из его плеч через толкатель взаимодействует с салазками, а другое взаимодействует с механизмом горизонтальных перемещений.

28

/и //.

Фиг. 2