Линия сборки полупроводниковых диодов

 

270898

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Савв Ссввтскиа

Сацислистичесииа

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.1Х.1967 (№ 1186212/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

М. Кл. Н Oll 7/00

Комитат оо селам иаооресенн4 и OTKpblTHA орн Совете Министров

СССР

УДК 621.382.252.002.72 (088.8) Опубликовано 13,Х111972. Бюллетень № 2 за 1973

Дата опубликования описания 6.11.1973

Авторы изобретения

В. Г. Колесников, В. И. Царенко, Н. В. Кузнецов, С. Н. Тулинов, В. Н. Филимонов, В. А. Чуприков, М. И. Шейнов, Ю. Ф. Бовыкин, В. Ф. Свергунов, Б. Г. Цыков, Н. С. Сафонов, И. А. Аксененков, А. С. Крупко и Н. А. Бородулина

Заявитель

ЛИНИЯ СБОРКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ

Предлагаемое изобретение относится к области полупроводникового производства и касается механизированной линии сборки на непрерывной ленте полупроводниковых диодов.

Известны механизированные линии сборки на ленте транзисторов и диодов, содержащие отдельные участки сборки, каждый из которых оснащен двумя катушками для протягивания и перематывания ленты, и устройствами для выполнения отдельных операций в соответствии с операционной технологией сборки.

С целью обеспечения комплексной механизации процессов сборки полупроводниковых диодов на непрерывной ленте и механизированного транспортирования отдельных элементов сборки от одной рабочей позиции к другой, т. е. с целью создания поточно-механизированной линии сборки, предлагаемая линия выполнена в виде группового механизма привода и комплекса линейно расположенных однотипных устройств и механизмов синхронизации для осуществления шагового перемещения отдельных участков ленты, прп этом по ходу перемещения ленты в технологической последовательности смонтированы устройства: для непрерывного наращивания ленты, для нанесения на ленте перфорации, оформления зоны кристаллодержателя диода и шагового перемещения ленты, для обезжиривания ленты, для присоединения к ленте в зоне оформленного крпсталлодержателя нижнего вывода диода, для флюсования и лужения оформленных íà ленте участков кристаллодержателя диода, для промывки ленты от флюса и ее последующей сушки, для подготовки ленты к напайке р-и10 переходов, для присоединения к ленте в зоне оформленного кристаллодерж,леля баллона диода, 7;Isl oo>KHAIB H проверки Tp) áI;H ба H,loна диода, для присоединения и диоду веря:его вывода, для отделения собранного диода от ленты, для механизированного разделения и сборки отходов ленты.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемой механизированной линии; на фиг. 2 — устройство для осуществле20 ния шагового перемещения отдельных участков ленты и механизм синхронизации этого перемещения: на фиг. 3 — устройство для непрерывного наращивания ленты; на фпг. 4— устройство для присоединения нижнего вывода диода к ленте в зоне оформленного кристаллодержателя диода; на фиг. 5 — устройство для флюсования и лужения оформленных на ленте участков крнсталлодержателя диода; на фиг. 6 — устройство для подготов270898

3 ки ленты к напайке р-и-переходов; на фиг. 7— устройство для присоединения к ленте в зоне оформленного кристаллодержателя баллона диода; на фиг. 8 — устройство для отделения собранного диода от ленты и устройство для механизированного разделения и сборки отходов ленты; на фиг. 9 — устройство для нанесения на ленте перфорации, оформления зоны кристаллодержателя диода и шагового перемещения ленты.

Предлагаемая механизированная линия сборки содержит комплекс линейно расположенных однотипных устройств 1 и механизмов синхронизации 2 шагового перемещения отдельных участков ленты; при этом по ходу перемещения ленты в технологической последовательности смонтированы: устройство 8 для непрерывного наращивания ленты, устройство 4 для нанесения на ленте перфорации, оформления зоны кристаллодержателя диода и шагового перемещения ленты, у тройство 5 для обезжиривания ленты, устройство б для присоединения к ленте в зоне оформленного кристаллодержателя нижнего вывода прибора, устройство 7 для флюсования и лужения оформленных на ленте участков кристаллодержателя диода, устройство 8 для промывки ленты от флюса и ее последующей сушки, устройство 9 для подготовки ленты к напайке р-п-переходов, устройство 10 для присоединения к ленте в зоне оформленного кристаллодержателя баллона диода, устройство 11 для обжима и проварки трубки баллона диода, устройство 12 для присоединения к диоду верхнего вывода, устройство 13 для отделения собранного диода от ленты и устройство 14 для механического разделешгя и сборки отходов ленты.

Каждое из комплекса линейно расположенных однотипных устройств для шагового перемещения отдельных участков ленты выполнено в виде захватов 15 и lб с клиновидными защелками и подпружиненной пятой, причем захват 15 смонтирован неподвижно, а захват

lб установлен на ползушке и кинематичсски соединен с групповым приводом.

Механизмы синхронизации перемещения отдельных участков ленты выполнены в виде шарнирно укрепленного па подпру>кинепном кронштейне ролика 17, взаимодействующего с системой концевых выключателей 18, электрически соединенных с цепью питания магнитного пускателя главного привода и индивидуальными приводами устройства для нанесения на ленте, перфорации, оформления зоны кристаллодержателя диода и шагового перемещения ленты и устройства отделения собранных диодов or ленты.

Устройство для непрерывного наращивания ленты содержит механизм 19 для подрезки ее концов и механизм 20 для сваривания концов соединяемых лент.

Устройство для нанесения на ленте перфорации, оформления зоны кристаллодержателя диода и шагового перемещения ленты вы5

65 полнено в виде пресса с индивидуальным приводом (фиг. 9), пуансон 21 которого подвижно смонтирован в вертикальной плоскости, а матрица 22 снабжена фиксирующим ленту захватом и подпружиненной ползушкой 23 с укрепленным па ней тянущим ленту захватом, констру кция которых, в основном, однотипна конструкции захватов 15 и lб.

Устройство для обезжиривания ленты выполнено в виде ванны, в которую залита применяемая для обезжиривания жидкость.

Устройство для присоединения к ленте в зоне оформленного кристаллодержателя нижнего вывода диода выполнено в виде автомата, который снабжен кронштейном 24 для крепления бобины с проволокой, системой рихтовочных роликов 25, механизмом 2б шаговой подачи проволоки и ее фиксированной резки, а также механизмом 27 контактной конденсаторной сварки с системой электродов, один из которых подвижно смонтирован в вертикальной плоскости и соединен с индивидуальным пневмоприводом 28.

Устройство для флюсования и лужения на ленте оформленных участков кристаллодер>кателя диода также выполнено в виде автомата и содержит нагревательную электропечь

29 с термопарой, направляющую с прижимами, расположенные над печью и подвижно смонтированные в вертикальной плоскости механизмы 80 и 31 дозированной подачи флюса и припоя, а так>ке подви>кно смонтированный паяльник 82 с термопарой.

Устройство для промывки ленты от флюса и ее последующей сушки вьгполнено в виде ванны 83 с трубопроводами для централизованной подачи водопроводной и деионизированной воды и сушильной камеры 84.

Устройство для напайки p-n-переходов выполнено в виде комплекса линейно расположенных механизмов, обслуживаемых оператором. Оно содер>кит нагревательную электропечь 35 с термопарой, направляющую для размещения ленты и коллектором для обдува азотом облуженной поверхности ленты, направляющую 86 для установки кассет с переходами и направляющую 87 для установки баллона диода. При этом с обеих сторон устройства 9 предусмотрены рабочие места с окнами и шлюзами для выполнения некоторых ручных операций соорки диодов.

Устройство для присоединения к ленте в зоне оформленного кристаллодержателя баллона диода выполнено также в виде двух линейно расположенных механизмов, обслуживаемых оператором. Оно содержит направляющую 88 для ориентированного перемещения ленты, механизм 89 контактной конденсаторной сварки с двумя подвижно смонтированными в вертикальной плоскости электродами, один из которых выполнен регулируемым, а также комплект сменных кассет 40 с установочными штифтами и съемными электродами 41.

Устройство для обжима и проварки трубки

270898

5 баллона выполнено в виде пресса и механизма контактной конденсаторной сварки, которые приводятся в действие посредством индивидуальных пневмоприводов.

Устройство для отделения собранного диода от ленты содержит направляющую 42 с подпружиненными зажимами, штамп 48 с пуансонами и матрицей, подвижно смонтированными в вертикальной плоскости, и склиз

44 для отвода собранного диода.

Устройство для механического разделения и сборки отходов ленты выполнено в виде механизма 45 резки ленты и сборника 46.

Предлагаемая механизированная линия сборки полупроводниковых диодов работает следующим образом.

Перед началом пуска линии в нее устанавливают барабан 47 с лентой, подрезают с помощью механизма резки, снабженного ножныи приводом, конец ленты и заводят его в пресс устройства 4. Этот пресс снабжен индивидуальным приводом, при пуске которого пуансон 21 прорубает в ленте отверстия а, формует зону б кристаллодержателя (фиг. 6) и фиксированно перемещает ленту на шаг с помощью подпружиненной ползушки 28, на которой укреплен тянущий захват, снабженный клиновидными защелками, автоматически захватывающими и протягивающими участок ленты за отверстия а.

При возвращении ползушки 28 в исходное положение ленту фиксирует в определенном положении другой неподвижно смонтированный захват, который конструктивно выполнен по аналогии с тянущим.

При переходе на следующую рабочую позицию лента изгибается в виде петли, которая охватывает ролик 17 механизма 2 синхронизации перемещения отдельных участков ленты, и проходит через ванну устройства 5 для обезжиривания ленты. После обезжиривания ленты устройство 6 автоматически приваривает к ней в зонах б оформленного кристаллодержателя нижний вывод в прибора (фиг. 4), и при перемещении ленты через рабочую позицию устройства 7 на участки (зоны) б дозированно наносятся флюс и олово, после чего осуществляется их лужение.

Дальнейшее шаговое перемещение определенных участков ленты осуществляет комплекс линейно расположенных однотипных устройств 1, каждое из которых снабжено неподвижным фиксирующим захватом 15 и тянущим подвижно установленным захватом 16.

Тянущие захваты 16 приводятся в действие от группового привода линии. Для синхронизации перемещения отдельных участков ленты после каждого устройства 1 сразу же последовательно смонтирован механизм 2 синхронизации. Если лента, огибая ролик 17, образует такую петлю, длина которой превысит допустимые границы (как в сторону увеличения, так и уменьшения петли), то шарнирно укрепленный подпружиненный кронштейн крспления приводит в действие один из выклю5

6 чателей 18. При предельном наращивании петли автоматически отключается индивидуальный привод устройства 4, а при ее предельной выборке — главный привод линии.

На рабочей позиции устройства 8 участок протягиваемой ленты промывается от флюса сначала водопроводной, а затем деионизованной водой, выпускается и перемещается к следующей рабочей позиции устройства 9, где лента подвергается предварительному нагреву, обдувается азотом, и операторы устанавливают и снимают с нее кассеты с заранее набранными в нпх р-и-переходами г (фиг. 6), которые соединяются с лентой посредством олова. После припайки р-и-переходов на них вручную или механизированно надевают баллон д диода, который соединяют с лентой путем контактной кольцевой сварки, автоматически выполняемой механизмом 89. Комплект кассет 40, которые являются носителями съемных электродов 41, обеспечивает бесперебойную работу линии и качественную приварку баллона диода.

На рабочей позиции устройства 10 трубка баллона диода автоматически обжимается прессом и проварпвается путем контактной конденсаторной сварки, а на следующих рабочих позициях устройств 12, 18 и 14 автоматически прикрепляют к ней посредством контактной конденсаторной сварки верхний вывод диода, отделяют собранный диод от ленты, и механически разделяют ленту на отрезки определенной длины, собирая их в сборник 46. .При необходимости (вместо механического разделения) отходы ленты можно наматывать «а другой приемный барабан.

Когда лента на барабане 47 полностью израсходована, взамен устанавливают барабан с новой лентой, и соединяют концы обеих лент контактной сваркой, осуществляемой механизмом с ножным приводом.

Предмет изобретения

1. Линия сборки полупроводниковых диодов, сочержащая устройство для напайки р-п-перехода, устройство для присоединения баллона диода, устройства для герметизации трубки баллона диода и устройства для присоединения верхнего и нижнего выводов диода, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения комплексной механизации процессов сборки диодов на непрерывной ленте, линия снабжена групповым механизмом привода, комплексом линейно расположенных однотипных устройств и механизмов синхронизации для осуществления шагового перемещения отдельных участков ленты, а также устройствами: для непрерывного наращивания ленты, для нанесения на ленте перфорации, оформления зоны кристаллодержателя диода и шагового перемещения ленты, для обезжиривания ленты, для флюсования и лужения оформленных на ленте участков кристаллодержа270898 теля диода, для промывки ленты от флюса и ее последующей сушки, для отделения собранного прибора от ленты, для сборки отходов ленты.

2. Линия сборки по п. 1, отличающаяся тем, что ее комплекс линейно расположенных однотипных устройств и механизмов синхронизации выполнен в виде неподвижно смонтированных фиксирующих и подвижно смонтированных тянущих захватов и петлеобразователя, причем захваты снабжены, например, клиновидными защелками и подпружиненной пятой, а петлеобразователь имеет ролик, смонтированный на подпружиненном рычаге, который взаимодействует с концевыми выключателями.

3. Линия сборки,по и. 1, отличающаяся тем, что устройство для непрерывного наращивания ленты содержит механизмы подрезки концов ленты и их контактной сварки.

4. Линия сборки по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для флюсования и лужения оформленных на ленте участков кристаллодержателя диода содержит нагревательную печь с направляющей и прижимами, расположенные над печью и подвижно смонтированные в вертикальной плоскости механизмы дозированной подачи флюса припоя и паяльника с термопарой.

5. Линия сборки по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для отделения собранного диода от ленты содержит направляющую с подпружиненными зажимами, штамп с матрицей и пуансонами, подвижно смонтированными в вертикальной плоскости, и склиз для отвода собранного диода, 6. Линия сборки по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для сборки отходов ленты содержит механизм рубки ленты и сборник.

7. Линия сборки по п. 1 отличающаяся тем, что устройство для напайки p-n-переходов, выполненное в виде нагревательной печи, снабжено коллектором для обдува инертным газом облуженной поверхности ленты, комплектом кассет с установочными штифтами и подпружиненными зажимами для крепления в них р-и-переходов и рабочими местами с окнами и шлюзами для выполнения ручных операций сборки.

8. Линия сборки по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для присоединения баллона диода, выполненное в виде механизма контактной сварки с подвижно смонтированными в вертикальной плоскости сварочным электродом и токопроводящим элементом, снабжено комплектом сменных последовательно сгруппированных электродов, смонтированных в кассетах с установочными штифтами.

270898

Фиг.9

Составитель В, Шведова

Техред Т. Миронова

Корректор Е. Зимина

Редактор А, Квочкина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 116/2 Изд. Ко 1084 Тира>к 404 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5