Автомат ультразвуковой напайки кристаллов Советский патент 1979 года по МПК H01L21/607 

Изобретение относится к электронному машиностроению, а именно, к устройствам для производства полупроводниковых приборов. Известны устройства Для присоедл нения кристаллов на ножки приборов с помощью золотой прокладки 1, содержащие нагреватель с пазом для прохода изделия и равномерного его нагрева. Ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению является автомат ультразвуковой напайки крисfaJinoB, содержащий диск со сварочными головками и рабочими инструментами, кассету для кристгшлов,механизм резки и подачи прокладок, механизм подачи приборов, нагреватель 2. Недостатком такого устройства является то, что предварительный нагре кристалла перед его присоединением на ножку прибора осуществляемый нагревательным элементом, установленным на инструменте-присоске, незффек тивен и неравномерен из-за малой пло щади контактирования кристалла с кро кой инструмента-присоски. Для более интенсивного нагрева кристалла необХО.ЦИМО увеличивать время его нагрева а это удлиняет цикл сварки, что снижает производительность и увеличивает износ рабочей части инструмента при включении ультразвука. Неравномерный нагрев приводит к снижению качества сварки, увеличение температуры не дает желаемого результата. иэлью изобретения является повышение качества напайки и производительности . Цель достигается тем, что в корпусе нагревателя выполнен дугообразный паз, повторяющий траекторию движения сварочной головки с окном на рабочей позиции, а диск со сварочными головками установлен с возможностью вертикального перемещения. Установка сварочных головок на общей оси привода под прямым углом друг к другу в горизонтальной плоское ти с возможностью их совместного поворота относительно вертикальной оси позволяет осуществлять предварительный равномерный и интенсивный нагрев золотой прокладки и кристалла при транспортировке их инструментамиприсосками от кассеты с кристаллами и позиции резки золотой проволоки к позиции пайки, расположенной в сегменте дугообразного паза нагревателя.

Разогрев ножек прибора производится на позиции пайки .

На фиг, 1 показан общий вид предлагаемого автомата; на фиг. 2 - инструмент-присоска с кристаллом на позиции пайки в пазу корпуса нагревателя .

Устройство состоит из ультразвуковой головки 1 с преобразователем 2 и инструментом-присоской 3 для напайки кристаллов 4, из головки 5 с держтелем б и инструментом-присоской 7 для присоединения золотой прокладки к ножке прибора, установленных на направляющих 8 кронштейна 9, размещенного на диске 10 общего привода. Диску 10 со сварочными головками 1 и 5 сообщаются перемещения как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Составной частью автомата также является устройство 11 для поворота круглой кассеты 12с кристаллами, механизм 13 резки и подачи золотых прокладок 14, нагреватель 15, включающий в себя корпус 16 с дугообразным пазом 17, нагревательный элемент 18, посредством которого осуществляется предварительный нагрев кристаллов с золотой прокладкой и ножек полупроводниковых приборов 19, установленных в ленточной кассете 20 неподвижный и подвижный ножи 21 и 22, окно 23.

Устройство работает следующим образом.

При включении привода (на чертеже не показан) головка 5с инструментом-присоской 7 опускается на концы лент золотой проклащки 14, находящихся на подвижном ноже 21 механизма 13 резки .и подачи, а подвижный нож 22 отрезает две мерные заготовки золотой прокладки. Производится включение вакуума, и инструментприсоска 7 с золотыми прокладками перемещается по дугообразному пазу 17 нагревателя на позицию гайки, где в окне 23 находятся ножки приборов 19. В момент присоединения золотой прокладки сварочная головка 1 инструментом-присоской 3 захватывает кристаллы из ячеек круглой кассеты 12. После присоединения золотых прокладок и захвата кристаллов диск 10 вместе со сварочными головками 1 и 5 поступательно движется вверх вдоль вертикальной оси до возможности

обеспечения движения инструмента в дугообразном пазу 17 нагревателя 15 и затем совершает поворот на угол 9 В процессе поворота сварочная головка 1 перемещает кристаллы по упомянутому пазу нагревателя до позиции пайки, в результате чего-кристаллы получают равномерный и интенсивный нагрев, а головка 5 вновь поступает к позиции резки золотой прокладки. Осуществив поворот при поступательном движении вниз, сварочная головка 1 производит направление кристаллов на ножку приборов, а головка 5 вновь захватывает две заготовки золотой прокладки. После напайки ленточная кассета 20 с ножками прибора 19 перемещается по направляющим в корпусе нагревателя, подавая на позицию пайки следующую пару приборов, а устройство 11 поворачивает круглую кассету 12 с кристаллами на шаг. Цикл работы автомата повторяется вновь.

Изобретение позволяет повысить качество напайки, тем самым увеличить срок службы приборов и их надежность.

Формула изобретения

Автомат ультразвуковой напайки кристаллов, содержащий диск со сварочными головками и рабочими инструментами, кассету для кристаллов, механизм резки и подачи прокладок, механизм подачи приборов, нагреватель, отличаю щийс я тем, что, с целью повышения качества напайки и производительности, в корпусе нагревателя выполнен дугообразный паз,, повторяющий траекторию движения сварочной головки с окном на рабочей позиции, а диск со сварочными головками установлен с возможностью вертикального перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №410493, кл. Н 01 L 21/00, 22.09.71.

2.Ельцина Т.Ю., Плеханова Г.А., Сычева Р.В. Присоединение кристалла к корпусу методом пайки. Электронная техника, сер. 3, Микроэлектроника, 1974, вып. 5(53), с. 79.