Раздел 11 Оборудования для сборки имс и заключительных операций

Установка монтажа кристаллов ЭМ-438А предназначена для монтажа кристаллов методом эвтектической пайки с ультра­звуковым воздействием и является одной из первых установок этого типа, реализующих автоматический цикл работы. Принци­пиальная схема установки изображена на рисунке. Рабочий сто­лик 16 оснащен устройством подогрева и системой подачи дис­кретных корпусов или отрезков лент с выводными рамками из кассет или системой протягивания сплошной ленты-носителя с выводными рамками. Столик 18 с установленной на нем кассетой с кристаллами 19 перемещается координатным приводом 17 так, что под инстру­ментом 21, закрепленным в ультразвуковой головке, в начале каждого цикла обработки останавливается очередная ячейка кассеты с кристаллом. Инструмент опускается, включается ва­куумная присоска, захватывает кристалл, затем инструмент пе­ремещается в рабочую зону над столиком 16. Здесь кристалл опускается в корпус или на выводную рамку, установленные на столике и предварительно разогретые до температуры 523 ... 723 К (250 ... 450°С). Подачей тока в спираль 20 инстру­мент 21 также нагревается до 393 ... 573 К (120 ... 300°С), включается ультразвуковой генератор и производится процесс пайки. Вертикальные движения инструмент получает от электро­двигателя 15, совершающего реверсивное вращение на один обо­рот в одну и другую стороны. При этом вращение передается через червяк 14 и червячное колесо 13, пару шестерен 12 и 10 на кулачок 11, толкатель которого поднимает и опускает сва­рочную головку.

Кинематическая схема установки эм-438а

Горизонтальные перемещения ультразвуковая головка 2 получает от кривошипа 9, входящего с помощью ролика 6 в паз водила 3 кулисного механизма. Перемещается ультразвуковая головка в шариковых направляющих корпуса 1.

Для регулировки величины и места хода предусмотрены два упора 5, ограничивающие угол поворота водила. При наезде водила на упор оно останавливается, но весь привод продол­жает работать, проводя дальнейшее опускание инструмента. При этом вращаться валу позволяет пружина 7, связывающая диск 8, на котором укреплено водило с валом. Усилие прижима ин­струмента регулируется грузом 4.

На валах привода установлен ряд бесконтактных выклю­чателей, управляющих автоматическим циклом работы и про­изводящих в необходимые моменты времени включение и выключение привода перевода кассеты, включение спирали им­пульсного нагрева инструмента, реверсивное переключение двигателя 14, обдув кристалла на рабочем столике, вакуумирование вакуумной присоски инструмента.

Техническая характеристика установки ЭМ-438А:

Производительность........ 1000 крист./ч

Размеры монтируемых кристаллов……………. до 1,8X1,8 мм

Температура на рабочем столике.....523 ... 723 К (250 ... 450°С)

Температура нагрева инструмента.....393 ... 573 К (120 ... 300°С)

Потребляемая мощность.......0,6 кВт

Габаритные размеры........1020X660x1277 мм

Масса…………………..... 155 кг

Автомат присоединения кристаллов ЭМ-4085 предназначен ля присоединения кристаллов к корпусам ИС методом эвтек­тической пайки или с помощью клея. Подача приборов, поиск годного кристалла на пластине и его присоединение произ­водятся автоматически. Автомат оснащен системой искусствен­ного зрения, распознающей годные кристаллы по отсутствию маркировочных пятен, трещин и сколов. Мониторы позволяют контролировать процесс опознавания годных и бракованных кри­сталлов и процесс посадки кристаллов в корпус.

Размеры присоединяемых кристаллов от 1x1 до 4x4мм при захва­те с пялец с автоматическим распознаванием годных и до 10x10мм при захвате с кассеты без распознавания. Кристаллы могут подаваться из кассеты либо с адгезион­ного носителя. В последнем случае пластина перед скрайбированием наклеивается на органическую пленку — адгезионный носитель и после скрайбирования ломается на кристаллы, ко­торые остаются на носителе. При подаче в установку адгезион­ный носитель растягивается в рамке, кристаллы несколько рас­ходятся и поочередно снимаются с носителя вакуумным захва­том на инструменте и толкателем, действующим на кристалл снизу так, что носитель прогибается и отделяется от кристалла. Линейный шаговый двигатель перемещения рамки с адгезион­ным носителем обеспечивает быстродействие и надежность ав­томата.

Многомагазинный механизм подачи оснований корпусов обес­печивает их точную фиксацию на рабочей позиции. При этом автомат может комплектоваться системой питания дискретными корпусами либо отрезками лент с выводными рамками, либо системой питания корпусами на ленточном носителе из бобин. Двухкоординатный стол для перемещения сварочной головки позволяет осуществлять многокристальную сборку и програм­мировать вибрацию инструмента.

Управление автоматом осуществляет микропроцессорный кон­троллер, имеющий режим обучения и автоматический режим работы.

Технические характеристики автомата ЭМ-4085:

Производительность........3600 крист./ч

Диаметр обрабатываемых пластин .... до 125 мм

Размеры присоединяемых кристаллов:

при использовании адгезионного носителя 1X1... 4X4 мм

при использовании кассет......до 10X10 мм

Максимальное число присоединенных кристаллов

при многокристальной сборке . . . . . . до 99

Погрешность присоединения:

по координатам X и Y.......±0,05 мм

по углу...........±5°

Температура нагрева рабочего стола . . . 523...473 К (250 .. 450 °С)

Потребляемая мощность.......1,6 кВт

Габаритные размеры........300x940x1870

Масса............450 кг

Питание установок осуществляется от сети переменного тока напряжением 380/220В, частотой

50 Гц. Автоматы обеспечивают работу при подаче сжатого воздуха с давлением 0,5-0,6 МПа.

Установки обеспечивают работу в нормальном режиме в то­чении не менее 16 час. в сутки.

Температура нагрева инструмента, регулируемая в пределах от 120 до300С

Усилие сжатия соединяемых элементов, регулируемое в пре­делах от 0,4 до ЗН

Время распознавания кристалла не более 0,4С

УСТРОЙСТВО АВТОМАТА.

Автомат состоит из следующих основных узлов и блоков:

Блок отображения информации или видеоконтрольное устройство (ВКУ) предназначен для наблюдения за кристаллами и отображения информации во всех режимах работы автома­та.

Осветитель предназначен для наблюдения за кристал­лом на позиции ориентации и в рабочей зоне. Стол электрооборудования предназначен для размещения электрических блоков, а так же для крепле­ния корпуса, который является базой для всех основных узлов автомата. Пульт управления предназначен для оперативного управления автоматом и кнопки пульта управления рас­положены на столе перед оператором.

Обозначение кнопок	Назначение кнопок
СЕТЬ	Лампы сигнализирующие о наличии напряжения 220В в установке
ВИЗИР	Переключатель включения визира на экране ВКУ.
КРИСТАЛЛ-PEЗ-ВИДЕО	Переключатель выбора канала для отображения на экране ВКУ
ВИЗИР 1	Переключатель сигналов, отображаемых на экране ВКУ.
ВИЗИР 2	Кнопки для манипулирования инструментом и носителем кристаллов или для задания значений программируемых величин
ВИЗИР 4	Кнопки задания вида программирования
ПУСК	Кнопка пуска установки
МОНТ.	Кнопка для осуществления монтажа в первом после пуска цикле
СМЕНА	Кнопка поворота при замене липкого носителя кристаллов
ПОДАЧА	Кнопка запуска механизма подачи
ИП.	Кнопка запуска инструмента и координат­ного стола в исходное положение
ОСТАНОВ.	Кнопка остановки автомата в исход­ном положении
СТОП	Кнопка экстренной остановки автомата
РЕЖИМ	Кнопка задания режимов работы автомата
АВТ. П/АВТ. ОБУЧ. ВВОД. ПОИСК, НАЛАД.	Индикаторы режимов работы автомата

Механизм переноса предназначен для держателей несу­щих инструмент и присоску:

присоска предназначена для съёма кристалла с адгезийного носителя и укладки его на планку кресто­вины.

инструмент предназначен для съёма кристалла с планки крестовины на рабочую позицию и присоединения кристалла на основание.

Ориентатор служит для окончательной ориентации крис­талла перед захватом его инструментом.

Механизм подкола служит для подкола и облегчения съёма присоской кристалла с адгезийного носителя. Координатный стол предназначен для перемещения липко­го носителя с кристаллами по осям Х и У. Крестовина предназначена для расположения кристаллов и имеет четыре лепестка.

ЗРУ (загрузочно-разгрузочное устройство) предназна­чено для автоматической, подачи корпусов п/л приборов в зону пайки кристаллов. Работа ЗРУ основана на автоматическом захвате ленты из падающей кассеты, перемещении её в зону пайки и загрузки в приемную кассету.

Кроме того при работе происходит автоматическое пе­ремещение на шаг падающей кассеты вниз и приемной вверх. В режиме ПОИСК производится проверка работы и правильности настройки системы поиска кристалла. В этом режиме осуществляется построчный обход пластины с коррекцией положения каждого кристалла и индикацией его годности. В режиме НАЛАД. производят ремонт и наладку автомата.

Устройство УВВК-16-002 может работать как с видеосигналом, так и в режиме отображения алфавитно-цифровой информации. Возможен совмещенный режим, когда часть строк занято под алфавитно-цифровую информацию, а часть – под телевизионное изображение.

При работе с символами устройство само вырабатывает ССИ и отображает на экране символы, записанные по интерфейсу с процессора в память регенерации.

При работе с видеосигналом УВВК работает как телевизионный приемник с упрощенной формой видеосигнала.

Блок анализа изображения формирует сигналы: наличия кристалла, смещения центра кристалла относительно заданных значений, наличие дефекта по метке на поверхности кристалла. Анализ смещения координаты центра кристалла производятся следующим образом.

В счётчик заносится координата Х_ц кристалла. Видеосигнал, соответствующий сканируемому изображению, преобразуется в двухуровневый сигнал, соответствующий яркости нормального кристал­ла и яркости изображения между кристаллами. Преобразованный видеосигнал поступает на селектор резов.

При горизонтальном сканировании телевизионной системы поступает частота f, соответствующая скорости сканирования. При появлении уровня «1» из счетчика происходит вычитание с частотой f/2 до появления уровня «0». При этом возможно 3 варианта.

1 вариант. Кристалл расположен строго по заданной координате. В этом случае при появлении уровня «0» содержимое счетчика равно нулю.

2 вариант. Кристалл смещён влево. В этом случае при появлений уровня «0» в счетчике останется величина смещения кристалла влево.

3 вариант. Кристалл смещен в право. В этом случае счётчик обнулится до появления уровня «0», и начнет суммировать поступающие импульсы. При достижении уровня «0» в счетчике будет содержаться величина смещения вправо.

Дефекты кристалла (трещины, сколы), бракованная метка и т,д определяются подобным образом.