Устройство для формовки выводов микросхемы и узел центровки микросхем для этого устройства

Изобретение относится к производству радиоаппаратуры с использованием микросхем. Устройство для формовки выводов микросхемы содержит размещенные на общем основании узел центровки положения корпуса микросхемы, манипулятор для захвата пространственно сориентированного в узле центровки корпуса микросхемы, узел перемещения пространственно сориентированной в узле центровки микросхемы для подачи ее в узел для формовки и обрезки выводов. Узел центровки положения корпуса микросхемы выполнен в виде двух центрирующих губок с угловыми выемками, обращенными навстречу друг другу и подпружиненными для перемещения этих губок навстречу друг другу, и содержит связанный с одной из центрирующих губок рычажок для разведения этих губок для расположения корпуса микросхемы между ними. Манипулятор содержит захватный орган, распложенный с возможностью поворота на вертикально ориентированной оси, проходящей через геометрический центр проекции корпуса микросхемы в плане при ее расположении в узле центровки, который выполнен в виде двух разнесенных в вертикальном направлении губок, имеющих возможность охвата корпуса микросхемы сверху и снизу и перемещения навстречу друг другу до контакта с поверхностями корпуса микросхемы при повороте в одну сторону и перемещении корпуса к узлу для формовки и обрезки выводов при повороте в другую сторону. Узел для формовки и обрезки выводов представляет собой расположенную на основании матрицу с участком поверхности для укладки выводов микросхемы с одной стороны корпуса, несущую ступенчатый участок для изгиба выводов, и пуансон, несущий формовочный орган в виде трех пластин, одна из которых выполнена с возможностью прижатия выводов, прилегающих к корпусу, к поверхности для укладки выводов микросхемы, другая - для изгиба выводов на ступенчатом участке матрицы, а третья, выполненная со скошенным концом, - для обрезки концов изогнутых выводов, при этом пуансон выполнен с приводом перемещения в направлении к выводам микросхемы для последовательного перемещения сначала перовой пластины, затем поочередно второй и третьей пластин. Изобретение обеспечивает повышение качества формования выводов и возможность формовки и обрубки микросхем разных типов корпусов и выводов. 2 н.п. ф-лы, 11 ил.

 

Изобретение относится к производству радиоаппаратуры с использованием микросхем.

Существенная особенность большинства типов корпусов микросхем заключается в том, что некоторая часть длины вывода находится под наплывом стекла (или керамики). При формовке выводов нельзя повреждать эти наплывы изоляции. В связи с этим конструкция штампа для формовки и обрезки выводов должна обеспечивать создание независимых и последовательных усилий прижатия, формовки и обрезки. Величины этих усилий подбираются так, чтобы обеспечить целостность гальванического покрытия выводов, приложить минимальное растягивающее усилие вдоль оси вывода и получить заданную конфигурацию формовки. При формовке и обрезке выводов микросхем допускаются следы (отпечатки) от инструмента на выводах микросхем, не приводящие к нарушению гальванического покрытия: нарушение гальванического покрытия выводов приводит к коррозии. При этом конструкция штампа должна обеспечивать жесткое крепление каждого вывода микросхемы вне зоны наплыва стекла или керамики. Участок вывода на расстоянии 1 мм (для некерамических плат) или от 0,8 до 1,0 мм (для керамических плат) от тела корпуса не должен подвергаться изгибающим и крутящим деформациям. При формовке должны быть соблюдены допустимые радиусы изгиба. Формовку выводов микросхем прямоугольного поперечного сечения необходимо производить с радиусом изгиба не менее двух толщин вывода, а выводов круглого сечения - с радиусом не менее двух диаметров. Обрезать незадействованные внутри корпуса выводы микросхемы или выводы, которые не используются в схеме ее применения и не влияют на работоспособность микросхемы, можно на расстоянии 1,0 мм от тела корпуса, однако следует учесть, что по выводам от ИС (особенно малого размера) отводится значительная часть тепла.

При подготовке микросхем к монтажу на печатные платы (операции рихтовки, формовки и обрезки выводов) выводы подвергаются растяжению, изгибу и сжатию. Поэтому при выполнении операций по формовке необходимо следить, чтобы растягивающее усилие было минимальным. В зависимости от сечения выводов микросхем оно не должно превышать определенных значений (например, для сечения выводов от 0,1 до 2 мм2 - не более 0,245…19,6 Н).

Наиболее близкими для рассматриваемой установки для формовки выводов микросхем являются решения, описанные в US 5271146, US 4283847, WO 9209382, RU 2029446, US 4531909.

В US 4283847 раскрыт способ и устройство для сборки интегральных микросхем на печатной плате, включающее в себя узел загрузки, узел перемещения, манипулятор и пресс для формовки и обрезки выводов электронного элемента. Микросхемы с защитными элементами на выводах поступают из поворотного накопителя, извлекаются из защитных элементов и размещаются на магнитных держателях на непрерывном конвейере, который перемещает микросхемы к узлу формовки и обрезки выводов. Весь процесс от раздачи до пайки микросхем на плате контролируется компьютером.

Устройство, описанное в US 5271146, H01R 43/00, B21D 37/12, В23Р 23/00, опубл. 21.12.1993 г., предназначено для перемещения электронного элемента к монтажному устройству. Устройство включает в себя узел загрузки, узел перемещения, манипулятор и узел для формовки и обрезки выводов электронного элемента. Электронные элементы подаются за счет скольжения по наклонному желобу, имеющему продольную направляющую дорожку. Пресс для формовки состоит из нижней части, выполненной с возможностью продольного перемещения между положением приема элемента и положением формовки выводов и верхней части, содержащей пуансон, расположенной в месте формовки. Узел перемещения снабжен приводом с шариковым винтом. Манипулятор снабжен насадкой-присоской для захвата и перемещения элемента. Это решение принято в качестве прототипа.

Это устройство содержит основание, на котором закреплен узел загрузки для подачи микросхем по наклонному желобу в гнездо-приемник, ориентирующий микросхему в пространстве для расположения ее корпуса в плане в строго заданном положении (угловая ориентация), рядом с узлом загрузки установлен манипулятор, выполненный рычажным с рабочим органом в виде насадки-присоски для захвата корпуса микросхемы путем присасывания к верхней поверхности корпуса микросхемы и подачи микросхемы в узел перемещения, представляющий собой матрицу с образованным в ней гнездом под корпус микросхемы и для расположения выводов по периметру матрицы. Привод матрицы осуществляется винтовой передачей в направлении к узлу для формовки и обрезки выводов, выполненному в виде пресса, несущего элементы прижатия части выводов, примыкающих непосредственно к корпусу, на ответной части матрицы и изгиба остальной части выводов, после чего ножом осуществляют отрезку излишков выводов по длине.

Недостатком данного устройства является его конструктивная сложность исполнения, обусловленная применением в конструктивной схеме разнородных по природе происхождения узлов. Так, манипулятор выполнен рычажным для обеспечения поворота рабочего органа из положения наклона при присасывании к корпусу микросхемы в положение вертикального опускания микросхемы в матрицу, а его рабочий орган выполнен в виде присоски с вакуумным принципом работы. Для перемещения матрицы используется винтовая передача, а для вертикального перемещения элементов пресса - пневмоцилиндр.

Известно, что комбинированные по элементной базе конструкции сложны в настройке, так как чрезвычайно тяжело привести к соответствию скоростные режимы работы винтовой передачи и вакуумной присоски или пневмоцилиндра. Это обусловлено разницей в природе образования движения. Привести к общему алгоритму временные характеристики таких разнородных узлов модно только за счет увеличения длительности операций на отдельных позициях и создание временных задержек, необходимых для того, чтобы следующий узел начал работать только после гарантированного окончания работы предыдущего узла. Естественно, что при использовании узлов, отличающихся по природе происхождения движения, надежность установки в целом определяется надежностью самого слабого узла.

В отношении качества формования следует указать, что оно прямо связано с положением микросхемы в матрице. Особенностью известного устройства является то, что микросхема укладывается в гнездо на матрице, при этом все ее выводы со всех четырех сторон укладываются на ответной части на матрице по ее периметру. Процесс прижатия, изгиба и обрезки проводится для всех выводов одновременно. Из-за исполнения схемы одновременной обработки выводов на всех сторонах корпуса качество процесса снижается. Это объясняется тем, что выводы микросхемы в исходном состоянии не позиционированы горизонтально и рядно, корпус микросхемы уложен в гнездо, но выводы не имеют строгой рядности. В связи с чем в гнезде корпус микросхемы может не лечь точно на поверхность гнезда с плотным прилеганием к дну. А при прижатии выводов на участке, прилегающем к корпусу микросхемы, происходит выравнивание рядности выводов, что приводит к растяжению одних выводов и к деформации других и принятию корпусом микросхемы такого положения на гнезде, при котором все деформации уравновешиваются. Именно этот участок является важным с позиций сохранности и неповрежденности корпуса и выходящих из него выводов. В итоге в устройстве выравнивается рядность выводов при неизвестном положении корпуса микросхемы. Дальнейшие операции по изгибу и резке проводятся на участке выводов, положение которых прямо связано с установленной рядностью выводов у самого корпуса. Эти последствия прямо связаны с тем, что проводится обработка выводов одновременно со всех сторон корпуса при том, что отсутствует позиционирование корпуса в гнезде, которое соответствовало бы положению выводов после их обработки.

Таким образом, главным недостатком известного устройства является низкое качество формования, которое не учитывает положение корпуса микросхемы в матрице.

Другим существенным недостатком известного устройства является то, что отсутствует точность позиционирования корпуса микросхемы в узле загрузки. В этом решении этот узел выполнен в виде гнезда с углублением квадратной в плане формы, в которой микросхема должна попасть так, чтобы ее выводы сориентировались по сторонам этого гнезда. Предполагается, если микросхема идет по желобу определенной конфигурации, то есть сориентированной стенками желоба, то и потом она упадет в гнездо так же ориентированной. Но это возможно только в том случае, если это гнездо имеет размеры больше размеров микросхемы с ее выводами. Тогда микросхема упадет в гнездо и останется там, а не зависнет на краю стенки матрицы. Но при увеличении размеров гнезда создаются условия, при которых микросхема получает возможность некоторого углового смещения в пределах зазоров между концами выводов и стенками гнезда. Последующий захват присоской корпуса микросхемы не устраняет эту проблему.

В связи с этим конструктивное решение узла загрузки и центрирования корпуса микросхемы приобретает важное значение, определяющее выход товарного продукта.

Известны устройства для центровки микросхем. Наиболее релевантными для рассматриваемого устройства центровки микросхем являются решения, описанные в JP 2002031665, JPH 01183879, JPS 63283200.

Узел центровки описанный в JP 2002031665, G01R 31/26, H01L 21/50, опубл. 31.01.2002 г., производит центровку микросхемы по углам корпуса, при этом принуждая микросхему совместить свой геометрический центр и диагонали корпуса микросхемы в плане с предопределенной точкой механизма центровки. Это решение принято в качестве прототипа для второго заявленного объекта.

Этот узел центровки содержит два центрирующих элемента в виде губок, расположенных напротив друг друга и выполненных в виде пластин с угловыми выемками на обращенных навстречу друг другу концах, при этом один центрирующий элемент установлен неподвижно, а другой с принудительной подвижностью в сторону первого и с возможностью самопроизвольного возвращения в исходную позицию под действием пружины при снятии усилия перемещения в сторону напротив расположенного элемента. Микросхема подается в зону между концами пластин в ориентированном положении (с расположением двух противоположных углов в направлении перемещения подвижной пластины), и подвижная пластина начинает перемещаться к микросхеме до ввода ее угла в угловую выемку этой пластины, затем микросхема попадает вторым углом в угловую выемку на неподвижной пластине. Происходит ориентированная фиксация корпуса микросхемы в узле центровки. Положение корпуса микросхемы в этом узле ориентировано для ее подачи в узел для формовки и обрезки выводов.

В этом патентном документе узел центровки является одновременно и узлом подачи закрепленных в пластинах корпуса микросхемы в узел формовки выводов и их обрезки, где происходит одновременное формование всех выводом на всех сторонах микросхемы. В связи с этим возникают те же проблемы по обеспечению целостности корпуса и прилегающих к нему выводов, которые были описаны применительно к US 5271146.

Таким образом, главным недостатком известного устройства является низкое качество формования, которое не учитывает положение корпуса микросхемы в матрице и его нацеленность на строго определенную форму корпуса микросхемы и невозможность универсализации.

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении качества формования выводов и в возможности формовки и обрубки микросхем разных типов корпусов и выводов.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для формовки выводов микросхемы, содержащем размещенные на общем основании узел центровки положения корпуса микросхемы, манипулятор для захвата пространственно сориентированного в узле центровки корпуса микросхемы, узел перемещения пространственно сориентированной в узле центровки микросхемы для подачи ее в узел для формовки и обрезки выводов, узел центровки положения корпуса микросхемы выполнен в виде двух центрирующих губок с угловыми выемками, обращенными навстречу друг другу и подпружиненными для перемещения этих губок навстречу друг другу, имеющими возможность вращения каждой губки вокруг вертикальной оси и содержит связанный с этими губками рычажный механизм с ручным рычажком для разведения этих губок для помещения корпуса микросхемы между ними, манипулятор содержит захватный орган, распложенный с возможностью поворота на вертикально ориентированной оси, проходящей через геометрический центр проекции корпуса микросхемы в плане при ее расположении в узле центровки, который выполнен в виде двух разнесенных в вертикальном направлении валов с подпятниками, имеющих возможность охвата и зажима корпуса микросхемы сверху и снизу и перемещения навстречу друг другу до контакта с поверхностями корпуса микросхемы, и перемещении микросхемы к узлу для формовки и обрезки выводов, а узел для формовки и обрезки выводов представляет собой расположенную на основании матрицу с участком поверхности для укладки выводов микросхемы с одной стороны корпуса, несущую ступенчатый участок для изгиба выводов, и пуансон, несущий формовочный орган в виде трех пластин, одна из которых выполнена с возможностью прижатия выводов, прилегающих к корпусу, к поверхности для укладки выводов микросхемы, другая - для изгиба выводов на ступенчатом участке матрицы, а третья, выполненная со скошенным концом - для обрезки концов изогнутых выводов, при этом пуансон выполнен с приводом перемещения в направлении к выводам микросхемы для последовательного перемещения сначала перовой пластины, затем поочередно второй и третьей пластин.

Указанный технический результат достигается тем, что в узле центровки корпуса микросхемы для устройства для формовки выводов микросхемы, содержащем две центрирующие губки с угловыми выемками, обращенными навстречу друг другу для фиксации корпуса микросхемы за счет введения в указанные выемки противоположно расположенных по диагонали углов корпуса микросхемы, центрирующие губки установлены с возможностью перемещения частями с угловыми выемками навстречу друг другу в соосно распложенных прорезях, а другими концами шарнирно связаны с рычагами, которые поворотно установлены на общей оси поворота и подпружинены относительно друг друга для удержания корпуса микросхемы за счет фиксации его углов в указанных выемках, выполненных на боковых обращенных навстречу друг другу поверхностях этих губок, при этом один из рычагов связан с рычажком для ручного разведения центрирующих губок в противоположные стороны и помещения между ними корпуса микросхемы.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.

На фиг. 1 - общий вид устройства для формовки выводов микросхемы, вид сбоку;

фиг. 2 - показан в плане узел центрирования микросхемы;

фиг. 3 - показано положение корпуса микросхемы квадратной формы в плане в узле центрирования;

фиг. 4 - показано положение корпуса микросхемы прямоугольной формы в плане в узле центрирования;

фиг. 5 - общий вид устройства для формовки выводов микросхемы, вид сверху;

фиг. 6 - общий вид манипулятора;

фиг. 7 - то же, что на фиг. 6, вид сбоку с частичным разрезом;

фиг. 8 - общий вид узла изгиба и резки выводов микросхемы;

фиг. 9 - то же, что на фиг. 8, вид сбоку;

фиг. 10 - показано положение элементов узла изгиба и резки выводов микросхемы в исходном положении;

фиг. 11 - показано положение элементов узла изгиба и резки выводов микросхемы в режиме изгиба и резки выводов микросхемы.

Согласно настоящего изобретения рассматривается конструкция устройства для формовки выводов микросхем, которое обеспечивает щадящую по воздействию на поверхность выводов формовку с гарантированным исключением нарушения герметизации или разрушения корпуса микросхемы и той части выводов, которые примыкают непосредственно к корпусу микросхемы.

Заявленное устройство для формовки выводов микросхемы (фиг. 1 и 5) содержит размещенные на общем основании 1 узел 2 центровки положения корпуса микросхемы 3, манипулятор 4 для захвата пространственно сориентированного в узле 2 центровки корпуса микросхемы, узел 5 перемещения пространственно сориентированной в узле центровки микросхемы для подачи ее в узел 6 для формовки и обрезки выводов.

Узел 2 центровки корпуса микросхемы для устройства для формовки выводов микросхемы содержит две центрирующие губки 7 с угловыми выемками, обращенными навстречу друг другу для фиксации корпуса микросхемы за счет введения в указанные выемки противоположно расположенных по диагонали углов корпуса микросхемы (фиг. 2) Центрирующие губки 7 установлены с возможностью перемещения частями с угловыми выемками навстречу друг другу с возможностью поворота каждой из них вокруг вертикальной оси. Каждая губка закреплена в подшипнике, которые в свою очередь закреплены в ползунах, имеющих возможность перемещения в соосно распложенных прорезях 8, а другими концами шарнирно связаны с тягами 9, которые поворотно установлены на общей оси 10 поворота и подпружинены относительно друг друга для удержания корпуса микросхемы за счет фиксации его углов в указанных выемках, выполненных на боковых обращенных навстречу друг другу поверхностях этих губок (фиг. 3 и 4). При этом одна из тяг 9 связана с рычажком 11 для ручного разведения центрирующих губок в противоположные стороны и помещения между ними корпуса микросхемы.

На основании 1 узел 2 центровки корпуса микросхемы смонтирован на вертикально ориентированных стойках 12 на горизонтальной площадке 13.

Узел 2 центровки корпуса микросхемы служит для загрузки микросхемы в устройство точной ориентации корпуса микросхемы в пространстве для последующего ее захвата захватным органом 14 узла манипулятора 4. Узел центровки производит центровку корпуса микросхемы по углам корпуса, то есть по диагонали квадрата или прямоугольника, при этом принуждает микросхему совместить свой геометрический центр с осью вращения захватного органа манипулятора.

Манипулятор (фиг. 1, 6 и 7) содержит захватный орган 14, распложенный с возможностью поворота на вертикально ориентированной оси 15, проходящей через геометрический центр проекции корпуса микросхемы в плане при ее расположении в узле 2 центровки, который выполнен в виде двух разнесенных в вертикальном направлении губок 16 и 17, имеющих возможность охвата корпуса микросхемы сверху и снизу и перемещения навстречу друг другу до контакта с поверхностями корпуса микросхемы при повороте в одну сторону и перемещении корпуса микросхемы к узлу 6 для формовки и обрезки выводов при повороте в другую сторону. Для этого имеется привод линейного перемещения в виде актуатора 18 для подъема/опускания губки 16, актуатор 19 для опускания/подъема губки 17, которые работают в синхронном режиме для щадящего захвата корпуса микросхемы. В качестве актуатора может выступать пневмопривод, передача винт-гайка, линейный шаговый двигатель.

Манипулятор захватывает микросхему с узла 2 центровки органом захвата и производит перемещение микросхемы вдоль вертикальной оси (Y) и поворот относительно вертикальной оси, проходящей через геометрический центр проекции корпуса микросхемы в плане (φу). Перемещение микросхемы вдоль вертикальной оси (Y) необходимо для корректного захвата микросхемы захватным органом в зависимости от конструкции корпуса микросхемы, перемещения ее в точку, обеспечивающую прилегание контактной группы микросхемы к матрице пресса для последующей формовки и обрубки, для подъема микросхемы на высоту, дающую возможность ее повернуть и транспортировать до устройства загрузки. Поворот относительно вертикальной оси (φу) требуется для правильной угловой ориентации микросхемы для последующей формовки и обрубки контактных групп, а также для поворота на углы 90° или 180° при переходе к обработке следующей контактной группы.

Узел 5 перемещения пространственно сориентированной в узле центровки микросхемы для подачи ее в узел 6 для формовки и обрезки выводов выполнен в конструктивной схеме манипулятора. Для этого имеется привод 20, обеспечивающий поворот стойки 21, на которой установлены пневмоцилиндры и губки манипулятора. Узел перемещения перемещает узел манипулятора вдоль горизонтальной оси (X) от узла загрузки до узла 6 для формовки и обрезки выводов.

Узел 6 для формовки и обрезки выводов (фиг. 8 и 9) представляет собой расположенную на основании матрицу с участком поверхности для укладки выводов микросхемы с одной стороны корпуса, несущую ступенчатый участок для изгиба выводов, и пуансон, несущий формовочный орган в виде трех пластин, одна из которых выполнена с возможностью прижатия выводов, прилегающих к корпусу, к поверхности для укладки выводов микросхемы, другая - для изгиба выводов на ступенчатом участке матрицы, а третья, выполненная со скошенным концом - для обрезки концов изогнутых выводов, при этом пуансон выполнен с приводом перемещения в направлении к выводам микросхемы для последовательного перемещения сначала перовой пластины, затем поочередно второй и третьей пластин.

В общем случае это устройство состоит из основания 22, на котором смонтированы две вертикально ориентированные направляющие 23, на которых в верхней их зоне смонтирована часть 24 привода (исполнительная часть эксцентрикового механизма, работающего от привода, закрепленного на основании 22), обеспечивающая перемещение по направляющим в вертикальном направлении пуансона.

Пуансон несет на себе формовочный орган, состоящий из элемента 25 для изгибания выводов микросхемы 1 и элемента 26 для обрезки концов выводов микросхемы.

На основании 22 закреплена матрица 27, несущая гнездо для установки микросхемы с размещением ее выводов поперек направления перемещения пуансона. Матрица имеет элемент 28, повторяющий контур изгиба выводов микросхемы.

В системе присутствуют пружины для регулирования усилий, реализуемых на пуансоне для изгибания и обрезки выводов микросхемы.

Пуансон выполнен из трех отдельных частей 29, 30, 31, смонтированных одна под другой на направляющих с возможностью перемещения по последним в вертикальном направлении, и между каждыми соседними из которых по обе стороны от матрицы размещены с опиранием на стенки частей пружины 32 и 33, организованные в пружинные блоки.

Жесткость пружин 32, размещенных между верхнерасположенной 29 и средне расположенной 30 частями больше жесткости пружин 33 между средне 30 расположенной и нижне 31 расположенной частями.

Элемент 25 для изгибания выводов микросхемы выполнен в виде вертикально ориентированной пластины, закрепленной на средне расположенной части 30.

Элемент 26 для обрезки концов выводов микросхемы выполнен в виде пластины со скошенным концом и закреплен на верхнерасположенной части 29. Эта пластина так же выполнена с продольными сквозными отверстиями 34 (пазы или прорези), дистантно расположенными по длине этой пластины для размещения в них поперечно расположенных втулок 35, прикрепленных к пластине элемента 25 для изгибания выводов микросхемы и обеспечения в пределах зазоров между стенками отверстий и втулками относительного смещения пластин. Таким образом, пластина элемента 25 для изгибания выводов микросхемы может смещаться относительно пластины элемента 26 для обрезки концов выводов микросхемы в пределах допуска отверстий 34.

На нижне расположенной части 31 с примыканием к пластине элемента 25 для изгибания выводов микросхемы размещена пластина 36 прижима выводов микросхемы к ответной части 37 на матрице.

Ниже рассматривается конкретный пример исполнения устройства и принцип его работы.

Устройство приводится от эксцентрикового механизма. С верхне расположенной частью 29 пуансона связан толкатель 38 эксцентрикового механизма, который при движении увлекает пуансон, с которым жестко скреплен, вниз. Перемещение частей пуансона производится по направляющим 23, образованным цилиндрическими стойками, через шариковые втулки или подшипники скольжения. Верхняя часть 29 пуансона давит на пружинный блок (пружины 32), у которого усилие предварительного сжатия не менее усилия формовки (деформации контактной группы до придания заданной формы). На части 29 пуансона закреплен нож (пластина элемента 26 для обрезки выводов). Крепление ножа к части 29 может осуществляться через сменную прокладку. Толщина сменной прокладки определяет длину формуемой части выводов микросхемы и зону обрезки.

Аналогично пружины 33 другого пружинного блока (между частями 30 и 31 пуансона) принуждает к движению часть 30, в пазу которого заневолен верхний формовщик выводов (пластина элемента 25 для изгибания выводов). С другой стороны, верхний формовщик кинематически связан с ножом через втулки 35, которые могут перемещаться в вертикальных пазах (отверстиях 34) ножа. Таким образом верхний формовщик получает усилие от части 30 пуансона, а с другой стороны имеет свободу горизонтального перемещения, обусловленного кинематической связью как с частью 29 пуансона через зазоры в отверстиях 34, так и с ножом.

Соответственно, часть 30 пуансона давит на пружины 33 пружинного блока, у которого усилие предварительного сжатия не менее усилия, необходимого для прижима контактной группы к нижнему формовщику для обеспечения последующей формовки. Пружины 33 принуждают пуансон, на котором закреплен верхний прижим, прижать выводы микросхемы к нижнему прижиму.

Учитывая, что усилие предварительного поджатия пружин 32 пружинного блока значительно больше аналогичного усилия пружин 33, порядок взаимодействия инструментов пресса происходит следующим образом. Сначала начинают двигаться все части пуансона одновременно до соприкосновения пластины 36 верхнего прижима с контактной группой микросхемы, прижатой к нижнему формовщику (ответной части 37 матрицы) в основании пресса (прижим контактов).

Часть 31 пуансона при этом останавливается, а остальные части 29 и 30 продолжают движение. Верхний формовщик (пластина элемента 36 для изгибания выводов), продолжающий движение, производит деформацию контактов микросхемы до момента упора верхнего формовщика через согнутые контакты в нижний формовщик (элемент 37 матрицы, повторяющий контур изгиба выводов микросхемы) и останавливается (формовка выводов). Далее продолжающий движение нож обрубает отформованные контакты (обрубка).

При формовке выводов микросхемы возникают усилия, стремящиеся отжать верхний формовщик вместе с ножом в горизонтальном направлении в сторону от микросхемы. Для предотвращения этого явления в нижней части 31 пуансона закреплен кондуктор 38 (крепление может быть выполнено через сменную прокладку). Толщина такой прокладки определяется толщиной выводов микросхемы.

С помощью рычажка на узле центровки центрирующие губки расходятся на расстояние, необходимое для помещения между ними микросхемы по диагонали. Микросхема помещается на столик узла центровки так, чтобы противоположные углы корпуса микросхемы поместились в угловые пазы центрирующих губок. Сжимающиеся с помощью пружины центрирующие губки сдвигают микросхему таким образом, что геометрический центр корпуса микросхемы совпадает с центром вращения манипулятора. Операция производится вручную. Далее подается команда на исполнение программы. После чего захватный орган манипулятора перемещается на стартовую позицию, в которой вал поворотного устройства, несущий нижний подпятник манипулятора помещается непосредственно под микросхему, а прижимной упор, являющийся верхней подпятником - над микросхемой. Затем вал приподнимается до точки соприкосновения с нижней плоскостью корпуса микросхемы, а упор перемещается вниз и придавливает микросхему к вращающемуся валу с требуемым усилием. Подпятники органа захвата манипулятора гуммированы полиуретаном, чтобы не травмировать поверхности микросхемы и обеспечить требуемые параметры для ее удержания при последующих манипуляциях. Захваченная микросхема поворачивается манипулятором на требуемый угол, чтобы сделать одну из сторон микросхемы параллельной формующим губкам пресса - узла для формовки и обрезки выводов; перемещается по вертикали, чтобы формуемая группа контактов легла на нижнюю формовочную губку на матрице. Узел перемещения подводит манипулятор с захваченной микросхемой к прессу - на рабочую позицию.

Как только микросхема поместится на рабочую позицию, пресс формует и обрубает контакты по первой стороне. После чего манипулятор сначала поднимет микросхему по вертикали так, чтобы согнутые контакты не мешали ее повернуть. Затем манипулятор поворачивает микросхему на 90° (для четырехсторонних микросхем - выводы с четырех сторон) или на 180° (для двухсторонних - выводы с двух сторон). После завершения процесса формовки отформованная микросхема с помощью манипулятора и узла перемещения возвращается на столик узла загрузки.

Особенностью заявленного устройства является то, что применение пружинных блоков с разной жесткостью и возможность отдельных перемещений частей пуансона позволяет обеспечить пошаговое силовое воздействие на выводы, которое исключает повреждение самих выводов. Прижатие части выводов в зоне у корпуса микросхемы к ответному элементу на матрице гарантировано фиксирует эту опасную зону от силового воздействия формовщика и ножа. Применение двух направляющих для частей пуансона позволяет исключить перекосы пуансона и его инструментов и гарантировано определяет точную линию перемещения ножа и формовщика. Выполнение формования выводов только с одной стороны корпуса микросхемы позволяет применить позиционер корпуса микросхемы, который определяет горизонтальное положение корпуса и позволяет сформировать рядность выводов на участке, прилегающем к корпусу, в соответствии с геометрией корпуса.

Настоящее изобретение промышленно применимо и может быть изготовлено промышленным образом.

1. Устройство для формовки выводов микросхемы, содержащее размещенные на общем основании узел центровки положения корпуса микросхемы, манипулятор для захвата пространственно сориентированного в узле центровки корпуса микросхемы, узел перемещения пространственно сориентированной в узле центровки микросхемы для подачи ее в узел для формовки и обрезки выводов, отличающееся тем, что узел центровки положения корпуса микросхемы выполнен в виде двух центрирующих губок с угловыми выемками, обращенными навстречу друг другу, с возможностью поворота каждой из губок вокруг вертикальной оси и содержит связанный с одной из центрирующих губок рычажок для разведения этих губок для расположения корпуса микросхемы между ними, манипулятор содержит захватный орган, распложенный с возможностью поворота на вертикально ориентированной оси, проходящей через геометрический центр проекции корпуса микросхемы в плане при ее расположении в узле центровки, который выполнен в виде двух разнесенных в вертикальном направлении валов с подпятниками, имеющих возможность перемещения навстречу друг другу до контакта с поверхностями корпуса микросхемы, зажима корпуса микросхемы сверху и снизу при повороте в одну сторону и перемещения корпуса микросхемы к узлу для формовки и обрезки выводов при повороте в другую сторону, а узел для формовки и обрезки выводов представляет собой расположенную на основании матрицу с участком поверхности для укладки выводов микросхемы с одной стороны корпуса, несущую ступенчатый участок для изгиба выводов, и пуансон, несущий формовочный орган в виде трех пластин, одна из которых выполнена с возможностью прижатия выводов, прилегающих к корпусу, к поверхности для укладки выводов микросхемы, другая - для изгиба выводов на ступенчатом участке матрицы, а третья, выполненная со скошенным концом, - для обрезки концов изогнутых выводов, при этом пуансон выполнен с приводом перемещения в направлении к выводам микросхемы для последовательного перемещения сначала первой пластины, затем поочередно второй и третьей пластин.

2. Узел центровки корпуса микросхемы для устройства для формовки выводов микросхемы, содержащий две центрирующие губки с угловыми выемками, обращенными навстречу друг другу для фиксации корпуса микросхемы за счет введения в указанные выемки противоположно расположенных по диагонали углов корпуса микросхемы, отличающийся тем, что центрирующие губки установлены с возможностью перемещения частями с угловыми выемками навстречу друг другу в соосно распложенных прорезях, а другими концами шарнирно связаны с тягами, которые поворотно установлены на общей оси поворота и подпружинены относительно друг друга для удержания корпуса микросхемы за счет фиксации его углов в указанных выемках, выполненных на боковых обращенных навстречу друг другу поверхностях этих губок, при этом одна из тяг связана с рычажком для ручного разведения центрирующих губок в противоположные стороны и помещения между ними корпуса микросхемы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к роботизированному технологическому оборудованию и может быть использовано для быстрого макетирования печатных плат. Технический результат - разработка технологической установки, обеспечивающей возможность быстрого макетирования печатных плат с использованием заготовок из фольгированного диэлектрика.

Изобретение относится к электротехнике, производству радиоэлектронной аппаратуры, в частности к технологии сборки приборов с применением гибких печатных кабелей (ГПК).

Изобретение относится к технологии присоединения элемента интегральной схемы (чип) к поверхности, которая содержит проводящие рисунки. Технический результат - создание способа и устройства для быстрого, плавного и надежного подключения чипа к печатной проводящей поверхности за счет точечного характера передачи тепла и приложения давления к поверхности в точках контакта.

Изобретение относится к радиотехнической промышленности. .

Изобретение относится к устройствам для контроля и сортировки электронных деталей, в частности полупроводниковых приборов. .

Изобретение относится к технологическому оборудованию, а именно к устройствам для подготовки к монтажу радиоэлементов с различными корпусами и тремя однонаправленными выводами, расположенными в одной плоскости, и может быть использовано в радиоэлектронной, электротехнической и приборостроительной промышленности.

Изобретение относится к области изготовления электронной аппаратуры с применением многослойных печатных плат (МПП). Технический результат - создание конструкции печатной платы (ПП) с встроенными активными и пассивными бескорпусными электро-радиоизделиями (ЭРИ), не подвергающимися воздействию высоких температур и давления, позволяющей устанавливать ЭРИ высотой в сотни микрон и, как следствие, повышенной емкости и мощности.

Изобретение относится к микроэлектронным устройствам, которые включают в себя многоярусные микроэлектронные кристаллы, встроенные в микроэлектронную подложку. Согласно изобретению по меньшей мере один первый микроэлектронный кристалл прикреплен ко второму микроэлектронному кристаллу, при этом между вторым микроэлектронным кристаллом и по меньшей мере одним первым микроэлектронным кристаллом размещен материал для неполного заполнения, микроэлектронные кристаллы заделаны в микроэлектронную подложку, а микроэлектронная подложка содержит первый наслаиваемый слой и второй наслаиваемый слой, между которыми образована граница раздела, причем граница раздела примыкает к материалу для неполного заполнения границы раздела, или первому микроэлектронному кристаллу, или второму микроэлектронному кристаллу.

Изобретение относится к бесконтактному переносу и сборке компонентов с использованием лазера. В способе избирательного лазерно-стимулированного переноса кристаллов перенос с прозрачного для лазерного излучения носителя на приемную подложку осуществляют на основе режима образования вздутия многослойного динамически отделяющегося слоя при облучении сфокусированным лазерным импульсом(ами) с низкой энергией, в результате чего вздутие вызывает перенос изделия.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для поверхностного монтажа микроэлектронных компонентов в многокристальные модули, микросборки и модули с внутренним монтажом компонентов.

Изобретение относится к технологии присоединения элемента интегральной схемы (чип) к поверхности, которая содержит проводящие рисунки. Технический результат - создание способа и устройства для быстрого, плавного и надежного подключения чипа к печатной проводящей поверхности за счет точечного характера передачи тепла и приложения давления к поверхности в точках контакта.

Изобретение относится к технологии производства многокристальных электронных модулей. В способе группового монтажа кристаллов при сборке высокоплотных электронных модулей изготавливают промежуточный носитель с зеркальным изображением знаков совмещения и временных посадочных мест кристаллов на рабочей стороне, закрепляют промежуточный носитель в установке контактной фотолитографии с системой совмещения так, чтобы рабочая сторона носителя была обращена вниз, на рабочий столик под соответствующее временное посадочное место выкладывают кристалл активной стороной вверх, позиционируют кристалл относительно знаков совмещения на промежуточном носителе, доводят его до контакта с носителем и фиксируют за счет адгезии клеевого слоя, повторяют фиксацию для других кристаллов, промежуточный носитель с необходимым набором кристаллов извлекают из установки контактной фотолитографии и фиксируют на заготовке микрокоммутационной платы, затем демонтируют промежуточный носитель с поверхности кристаллов.

Изобретение относится к технологии монтажа кристаллов бескорпусных транзисторов. Техническим результатом изобретения является повышение качества монтажа кристаллов бескорпусных транзисторов за счет уменьшения пустот в присоединительном слое.

Изобретение относится к области полупроводниковой техники и может быть использовано для стабилизации электрических параметров полупроводниковых приборов, загерметизированных в пластмассу.

Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности к технологии изготовления нелинейных полупроводниковых резисторов с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления.

Изобретение относится к области термоэлектрического приборостроения и может быть использовано при изготовлении термоэлектрических устройств, основанных на эффектах Пельтье или Зеебека, прежде всего холодильных термоэлектрических устройств, а также термоэлектрических генераторов электроэнергии.

Изобретение относится к производству радиоаппаратуры с использованием микросхем. Устройство для формовки выводов микросхемы содержит размещенные на общем основании узел центровки положения корпуса микросхемы, манипулятор для захвата пространственно сориентированного в узле центровки корпуса микросхемы, узел перемещения пространственно сориентированной в узле центровки микросхемы для подачи ее в узел для формовки и обрезки выводов. Узел центровки положения корпуса микросхемы выполнен в виде двух центрирующих губок с угловыми выемками, обращенными навстречу друг другу и подпружиненными для перемещения этих губок навстречу друг другу, и содержит связанный с одной из центрирующих губок рычажок для разведения этих губок для расположения корпуса микросхемы между ними. Манипулятор содержит захватный орган, распложенный с возможностью поворота на вертикально ориентированной оси, проходящей через геометрический центр проекции корпуса микросхемы в плане при ее расположении в узле центровки, который выполнен в виде двух разнесенных в вертикальном направлении губок, имеющих возможность охвата корпуса микросхемы сверху и снизу и перемещения навстречу друг другу до контакта с поверхностями корпуса микросхемы при повороте в одну сторону и перемещении корпуса к узлу для формовки и обрезки выводов при повороте в другую сторону. Узел для формовки и обрезки выводов представляет собой расположенную на основании матрицу с участком поверхности для укладки выводов микросхемы с одной стороны корпуса, несущую ступенчатый участок для изгиба выводов, и пуансон, несущий формовочный орган в виде трех пластин, одна из которых выполнена с возможностью прижатия выводов, прилегающих к корпусу, к поверхности для укладки выводов микросхемы, другая - для изгиба выводов на ступенчатом участке матрицы, а третья, выполненная со скошенным концом, - для обрезки концов изогнутых выводов, при этом пуансон выполнен с приводом перемещения в направлении к выводам микросхемы для последовательного перемещения сначала перовой пластины, затем поочередно второй и третьей пластин. Изобретение обеспечивает повышение качества формования выводов и возможность формовки и обрубки микросхем разных типов корпусов и выводов. 2 н.п. ф-лы, 11 ил.

Наверх