Brevet FR2041048A1 — publié le 19710129

i 2041043 La préasente invention concerne un procédé et une machine pour la liaison des connexions dfun dispositif électrique, plus particulièrement une machine comportant un support de positionnement mécanique pour une pastille de semi-conducteur afin 5 d'assurer une mise en concordance exaete des électrodes ou plots de connexion de la pastille et' des' conducteurs de sortie devant être fixés et formant.le support. - Il existe déjà des machines pour fixer une pastille de semi-conducteur comportant un certain nombre d'électrodes ou 10 de plots de connexion sur vm support comportant un certain nombre de conducteurs de sortie alignés ou mis- en concordance avec la pastille par des dispositifs optiques. Les dispositifs optiques sont utilisés pour permettre au conducteur de la machine de voir les électrodes car la pastille est placée à l'envers et par suite 15 les plots de connexion se trouvent du côté de la pastille opposé à celui du conducteur de la machine. Un procédé optique courant comporte l'alignement des supports dans une position donnée en utilisant le. réticule d'un appareil optique et en alignant ensuite la pastillé dans une autre position donnée en utilisant aussi le 20 réticule. La pastille et le support sont écartés pendant cette mise en alignement optique et ils restent écartés quand l'alignement est obtenu. La pastille et le support sont ensuite rapprochés en essayant que l'alignement ne change pas. Un autre procédé optique comporte l'utilisation d'un diviseur de faisceau de lumière 25 permettant de voir simultanément la pastille et le support. Les deux parties sont déplacées jusqu'à être dans l'alignement correct et la pastille est ensuite abaissée pour être amenée en contact avec le support. Ces deux procédés optiques impliquent la mise dans l'alignement correct de la pastille et du support pen-30 dant qu'ils sont écartés et supposent que l'alignement ne change pas pendant le rapprochement de la pastille et du support. L'invention a pour objet une machine perfectionnée pour la liaison des connexions d'un dispositif électrique. L'invention a aussi pour objet une machine comportant un dispositif fai-35 sant concorder les électrodes ou plots de connexion d'une pastille de semi-conducteur au-dessus des éléments formant les. conducteurs de sortie d'un support. BAD ORIGNAL 7004853 2 2041048 LTinvention a aussi pour objet un procédé pour établir des connexions comportant l'orientation mécanique d'une pastille de semi-conducteur par rapport à un support correspondant. L'invention a aussi pour objet une machine comportant'une enclume et 5 au moins une broche pour l'établissement de liaisons de -connexion sensiblement coplanaires. Les buts de 1'invention sont atteints dans une machine pour la liaison des connexions dans laquelle la concordance précise de la pastille de circuit par rapport au support est établie niéca-10 niquement par l'utilisation d'une structure sous la forme d'une tirette comportant un logement positionné directement au-dessus du support pour l'alignement correct des plots de connexion de la pastille directement sur le dessus des conducteurs de sortie formés par le support et dans les positions voulues. Cette machine 15 comporte un plateau support sensiblement plan pour supporter un support sensiblement plan tel qu'un élément sous la forme d'une grille métallique comportant un certain nombre de parties s'étendant vers l'intérieur pour constituer des conducteurs de sortie„ Une partie de ce plateau support sert d'enclume inférieure 20 pendant les opérations de liaisons. Deux broches de positionnement dépassent de la surface support pour positionner le support et ses parties constituant les conducteurs de sortie dans des positions prédéterminées sur l'enclume. La machine comporte une broche pour provoquer la liaison des connexions directement au-dessus 25 de l'enclume, cette broche recevant un mouvement vertical de façon que, pendant l'opération de liaison, l'extrémité de la broche et la surface de l'enclume -se trouvent sensiblement dans un même plan. Cette machine de liaison permet l'utilisation d'un procédé sûr à grande vitesse pour le positionnement précis d'une pastille 30 directement sur un support et pour la liaison de la. pastille à un support comportant un certain nombre de conducteurs de sortie. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : 55 - la figure 1 est une coupe verticale schématique d'une machine suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention montrant les positions relatives entre les broches de positionnement et la grille de conducteurs. BAD orjg/nal ' 7004853 3 2041048 - la figure 2 est une vue schématique en plan de la machine de la figure 1 ; - la figure 3 est une coupe verticale schématique d'une partie de la machine montrant les positions relatives entre le 5 support de pastille et l'enclume . - la figure 4 est une vue en coupe de la machine avec le support de pastille dans la position correspondant à celle de la figure 3 ; - la figure 5 une coupe verticale schématique de 10 la broche de liaison et du support de pastille pendant l'opération de liaison, et - la.figure 6 est une vue en plan de la machine avec des positions correspondant . à celles de la figure 5. Les figures 1 et 2 représentent une machine 10 qui 15 comporte un plateau support sensiblement plan 12 pour supporter un support de dispositifs semi-conducteurs, ce support étant une bande en forme de grille métallique 14, Cette machine comporte une enclume inférieure 16 ayant- une partie supérieure 18 pour supporter les extrémités 20 des parties formant les conducteurs de 20 sortie de la grille ainsi que la pastille dti dispositif semiconducteur (non représenté). Des broches de positionnement 22 sont engagéesdans des alésages du plateau support 12 et à travers les trous de centrage 24 de la grille 14 afin de positionner correctement les conducteurs 20 par rapport à l'enclume 18. Les broches de 25 positionnement 22 peuvent être sorties des alésages du plateau 12 et des trous 24 de la grille quand l'opération de liaison est terminée. Suivant un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, les broches de positionnement sont sorties vers le haut du plateau support 12, mais cependant l'invention n'est pas limitée à ce sens 30 de déplacement des broches. La machine comporte un dispositif de positionnement 26 pour la pastille, ce dispositif comportant une ouverture rectangulaire 27 limitée par des côtés 28. Les dimensions de l'ouverture ou logement 27 sont choisies pour recevoir une pastille de 35 circuit et la positionner avec précision. Le logement 27 pour la pastille est éloigné du plateau supportant la grille pendant que la grille 14 est mise en place par les broches de positionnement 22. BAD ORIGINAL 7004853 4 2041048 Le porte-pastille 26 est déplacé manuellement (figures 3 et 4) pour être amené directement au-dessus de la partie supérieure 18 de l'enclume pour que les côtés 28 de l'encoche 27 encadrent les extrémités 20 des conducteurs de la grille. 5 Quand le porte-pastille 26 est en position correcte au-dessus des extrémités 20 des conducteurs de la grille, une pastille 30 est placée dans l'encoche 27. La pastille 30 comporte plusieurs électrodes ou plots de connexion 32, par exemple 12 à 14 plots, tous sur la même face de la pastille. La pastille 30 est placée dans 10 l'encoche 27 pour que les plots de connexion 32 se trouvent en face des extrémités 20 des, conducteurs. Autrement dit, la pastille est plaoée à l'envers suivant la pratique habituelle pour la liaison des pastilles sur des, conducteurs. Les côtés.28 de l'encoche 27 comportent des parties supérieures 29 en chanfrein pour 15 permettre de placer dans l'encoche 27 des pastilles ayant des bords irréguliers du fait du découpage par traçage. Les côtés ou parois 28 comportent aussi des parties .inférieures sensiblement verticales. Au niveau des parties verticales 34, l'encoche 27 est prévue pour des bords de pastille obtenus par découpage par 20 traçage d'une façon précise et prévisible. Comme les bords de la pastille obtenus par découpage par traçage sont relativement précis, les parties inférieures 3^ de l'encoche positionnent de façon précise la pastille et par suite les plots 32 de la pastille dans des positions convenables avec certaines tolérances déter-25 minées par la forme des extrémités des conducteurs de sortie du support et des plots de connexion de la pastille pour obtenir des conditions générales acceptables pour la production. Les parties inférieures 34 de l'encoche 27 positionnent la pastille dans une position déterminée pour que les plots de connexion 32 soient en 30 contact matériel avec les extrémités 20 des conducteurs de sortie de la grille. Le porte-pastille 26 assure une bonne concordance des différentes parties d'une façon simple et efficace,. La broche 36 pour établir les liaisons (figures 5 et 6) est abaissée verticalement pour que son extrémité 38 vienne 35 directement contre la surface supérieure de la pastille J>0 afin de maintenir fermement celle-ci sur les extrémités 20 du conducteur et contre la partie supérieure 18 de l'enclume. [Sr-iD Ô«"jl2il'vr»L 7004853 2041048 Les broches de positionnement 22 assurent le maintien de la grille de conducteurs 14 et par suite des 'extrémités 20 des conducteurs de sortie en position voulue pendant que la broche 36 maintient la pastille dans la position dans laquelle le porte-5 pastille 26 a positionné la pastille. Quand là broche est en contact avec la pastille pour la maintenir fermement, le porte-pastille 26 est éloigné horizontalement de la pastille et de la grille de conducteurs. Cette opération est facultative mais cependant elle est en général préférable parce qu'il en résulte de 10 meilleures liaisons. La machine de liaison est ensuite excitée d'une façon classique pour la liaison des plots ou électrodes de la pastille par souîage aux ultrasons aux extrémités des conducteurs de sortie de la grille. La broche 38 reçoit de préférence un mouvement vertical pour qu'elle arrive sensiblement dans le I5 même plan que la surface de la partie supérieure 18 de l'enclume. La broche et l'enclume sont séparées;par la pastille et par suite les extrémités des conducteurs de sortie sont pratiquement dans le même plan. Un avantage du mouvement vertical- de la broche est l'amélioration substantielle des caractéristiques de positionne-20 ment dans un même plan contrairement au cas des broches utilisées habituellement avec des dispositifs optiques qui comportent des dispositifs de montage à pivotement. La machine décrite ci-dessus présente un certain nombre d'avantages. Un premier avantage est que la pastille est 25 alignée directement sur les extrémités des conducteurs de'sortie de la grille support par un dispositif mécanique* ce qui supprime la possibilité de.faux alignement possible dans le cas d'un-dispositif optique avec lequel la pastille et les extrémités des conducteurs sont alignées pendant qu'elles sont écartées, la pastille 30 ■ et les conducteurs étant ensuite rapprochés. L'établissement de l'alignement ou de la concordance d'une façon directe des plots de connexion de la pastille par rapport aux extrémités des différents conducteurs de sortie est avantageux par rapport aux procédés antérieurs parce que c'est un procédé sûr et rapide pour la 35 mise en concordance pour la liaison de plusieurs conducteurs devant être dans un même plan d'une façon précise. Le dispositif récepteur- ou porte -oastille de la machine supprime le besoin 7004853 6 2041048 d'utiliser un microscope pour obtenir la concordance précise entre les plots de connexion de la pastille et les extrémités des conducteurs de sortie. Cette caractéristique est avantageuse parce qutelle supprime le temps nécessaire pour le réglage du 5 microscope par l'opérateur et supprime aussi des déchets résultant d'un réglage incorrect par l'opérateur. Ce mode de positionnement permet d'obtenir la concordance à l'oeil nu. De plus, le fonctionnement de la machine est simple et ne demande pas d'appareils • optiques coûteux pour assurer la concordance. 10 Bien entendu, la description qui précède nfest pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. 7004853 2041048 REVENDICATIONS l) Machine pour établir des connexions comportant une broche et une enclume pour établir simultanément des liaisons entre une pastille de dispositif électronique comportant plu-5 sieurs plots de connexion et un support comportant un certain nombre de conducteurs de sortie, caractérisée par deux broches de positionnement traversant l'élément support de façon que les parties de cet élément formant les conducteurs de sortie soient positionnées dans des positions définies sur l'enclume, 10 et un logement pour recevoir une pastille positionnée avec précision au-dessus de l'enclume de sorte qu'une pastille placée dans ce logement soit positionnée de façon telle que les plots de connexion soient en contact avec les extrémités des conducteurs de sortie formés par le support. 15 2) Machine pour la liaison simultanée de plusieurs plots de connexion d'une pastille d'un circuit aux conducteurs de sortie formés par un support, caractérisée par un plateau support pratiquement plan ayant une surfaee pour supporter un support pratiquement plan comportant plusieurs parties formant 20 des conducteurs de sortie s'étendant vers une position intérieure, le support de la machine comportant une partie pour supporter les extrémités des conducteurs du support de la pastille dans des conditions permettant la liaison et pour supporter en même temps les plots de connexion de la pastille, 25 au moins deux broches de positionnement associées au support de la machine et traversant le plateau support de la machine pour positionner le support des conducteurs et les extrémités des conducteurs dans des positions déterminées sur la partie du plateau de la machine devant supporter ces conducteurs pour la 30 liaison, une broche montée dans la machine au-dessus de la position d'établissement des liaisons et un logement pour recevoir une pastille, positionné au voisinage immédiat et au-dessus de la surface support pour la liaison, la pastille étant placée dans ce logement pour que les plots de connexion soient en con-35 tact avec les extrémités des conducteurs du support des conducteurs de sortie. 3) Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que le logement pour la pastille comporte une partie de paroi 7004853 8 2041048 en chanfrein pour recevoir une pastille comportant des bords irréguliers. 4) Machine selon l'une des revendications 2 et 3* carac térisée en ce que le-logement pour la pastille comporte une 5 partie de paroi verticale pour recevoir une pastille ayant des dimensions déterminées par les dimensions de découpage par traçage pratiquement précises d'une pastille à l'autre pour permettre la mise en concordance mécanique de la pastille par rapport aux conducteurs de sortie» 10 5) Machine selon l'une des revendications 2 à 4S carac térisée en ce que la broche reçoit un mouvement vertical. 6) Machine selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce eue le logement pour recevoir une pastille est déplacé horizontalement pour assurer une concordance précise 3 5 du logement à parois chanfreinées. 7) Procédé pour la liaison simultanée de plusieurs plots de connexion d'une pastille de dispositif électrique à plusieurs conducteurs de sortie formés par un élément support en forme de grille, caractérisé par la mise en concordance mécanique 20 de la pastille en positionnant la grille sur une enclume de liaison de façon que les parties formant les conducteurs de sortie et s'étendant vers l'intérieur soient maintenues rigidement dans une première position, le déplacement d'un logement récepteur de pastille jusqu'à une seconde position directement 25 au-dessus des extrémités des conducteurs, la mise en place d'une pastille retournée dans le logement pour que les plots de connexion de la pastille soient en contact avec les extrémités des conducteurs, le déplacement d'une broche contre la surface supérieure de la pastille pour la maintenir par rapport aux 30 extrémités des conducteurs de sortie sur la partie supérieure de l'enclume, 1'éloignement du logement de la pastille de façon que la broche maintienne le contact entre les plots de connexion et les extrémités des conducteurs, et la liaison par soudage aux ultrasons des plots de connexion aux extrémités des conduc-35 teurs de sortie.