Brevet FR2494071A1 — publié le 19820514

"Support de transfert servant à transférer au moins un composant électrique ou électronique vers une plaque de circuit imprimé". L'invention concerne un support de transfert servant à transférer au moins un composant électrique ou électronique vers une plaque de circuit imprimé et comportant au moins un orifice à vide servant à retenir le composant. Des supports de transfert du genre auquel se rapporte la présente invention sont en soi connus et font partie de dispositifs pour le positionnement adéquat de composants électriques et/ou électroniques prismatiques de dimensions très faibles, de l'ordre de quelques millimètres au maximum, et sans fils de connexion, composants dits aussi microcomposants. Ces composants arrivent dans un emballage, tel que des chargeurs tubulaires ou un support en forme de bande. Le support de transfert prend un ou plusieurs composants, le plus souvent en faisant le vide sur ceux-ci, transfère ces composants vers une plaque de circuit imprimé pour les positionner ensuite sur cette plaque. Un dispositif du genre précité, connu de la demande de brevet français N0. 24 23 956 a l'inconvénient que les composants ne sont pas centrés par rapport à l'axe de l'orifice de succion, de sorte que les composants se trouvent sur le support de transfert avec une imprécision de positionnement assez importante et que, par conséquent, ils sont placés sur la plaque de circuit imprimé avec des tolérances assez importantes en égard à leur position. Pour obvier cet inconvénient, on a déjà proposé de centrer les composants à l'aide d'une plaque de calibrage qui est mobile dans un sens transversal à l'axe des composants. Ce dispositif présente l'inconvé- nient d'une flexibilité faible, notamment s'il stagit du centrage simultané de plusieurs composants; il est nécessaire de disposer d'une plaque de calibrage distincte pour chaque combinaison de composants. L'invention vise à fournir un support de transfert d'une construction relativement simple, permettant de centrer des composants, individuellement ou collectivement, d'une manière sûre et reproductible, de telle façon que leur axe occupe une position exacte par rapport au support de transfert. A cet effet, conformément à l'invention, le support de transfert comporte un bloc de transfert muni d'au moins un support porte-produit coopérant avec un bloc de centrage muni d'au moins une ouverture de centrage, support porte-produit qui est constitué essen- tiellement par une pince de centrage et une pipette à vide dont les axes coïncident, alors que la pince de centrage comporte une pluralité de doigts de serrage qui sont élastique-ment déformables dans le sens radial et que, dans la position de repos, au niveau des doigts de serrage, elle présente une section transversale variant continûment. Ce support de transfert permet de saisir des composants à l'aide de la pipette à vide, d'obtenir, par un déplacement relatif du support porteproduit et du bloc de centrage et par la déformation radiale des doigts de serrage, un positionnement des composants tel. que leur axe coincide avec l'axe de la pipette à vide; comme, de cette façon, les composants sont exactement positionnés par rapport au support de transfert, leur position ultérieure sur la plaque de circuit imprimé se trouve, elle aussi, exactement déterminée. Suivant un autre mode de réalisation avantageux, le support de transfert est remarquable en ce que le support porte-produit est logé à coulissement dans l'ouverture de centrage du bloc de centrage faisant partie du support de transfert, alors que la section transversale de la pince de centrage va en augmentant vers son-extrémité libre. Grâce à ces mesures, on obtient une construction compacte, dans laquelle le bloc de centrage est entraîné dans tous les déplacements du support de transfert; la pince de centrage peut avoir une section transversale carrée, rectangulaire ou ronde. Dans un autre mode de réalisation avantageux, la pince de centrage présente, au moins au niveau des doigts de serrage, un contour extérieur cylindrique avec une extrémité conique, l'ouverture de centrage du bloc de centrage étant également conique. Dans ce mode de réalisation, le bloc de centrage est une unité indépendante, séparée du support de transfert, mais exactement positionnée par rapport à celui-ci. Grâce auxdites mesures, il est possible de réaliser le support de transfert lui-même d'une manière plus simple. On pourrait donner, il est vrai, une section transver- sale. carrée ou rectangulaire à la pince de centrage et à l'ouverture de centrage, mais la construction est fortement simplifiée par la réalisation cylindrique et conique respectivement de la pince de centrage et de l'ouverture de centrage. Ce mode de réalisation aboutit à une construction très compacte, surtout dans le sens radial. Du fait que dans un autre mode de réalisation, la pince de centrage est munie de deux doigts de serrage parallèles situés sur deux faces opposées, le risque de coincement du composant dans la pince de centrage est à peu près nul, et l'alignement du composant se fait d'abord dans un sens et ensuite dans le sens perpendiculaire à celui-ci. La prise, le centrage et le positionnement des composants peut s'effectuer d'une manière simple et impeccable du fait que la pipette à vide est mobile par rapport à la pince de centrage. Il est possible d'amener la pipette à vide chaque fois dans la position optimale pour la prise, le centrage et le positionnement d'un composant. Le support de transfert, conforme à l'invention peut être utilisé pour le transfert d'un seul composant. Les avantages de l'invention ressortent particulièrement dans -le cas du transfert simultané d'une pluralité de compo- sants. A cet effet, conformément à l'invention, le support de transfert est caractérisé par une plaque de transfert présentant une matrice d'ouvertures o sont placés des supports porte-produit selon une configuration corres- pondant à celle qu'il faut obtenir pour une pluralité de composants à positionner sur la plaque de circuit imprimé, le bloc de centrage étant réalisé sous forme d'une plaque de centrage présentant une matrice d'ouvertures de centrage correspondant à la matrice d'ouvertures de la plaque de transfert, et tous les supports porte-produit ayant-les mêmes dimensions extérieures. Comme tous les supports porte-produit ont les mêmes dimensions extérieures, il suffit d'utiliser une plaque de transfert et une plaque de centrage standards. Il est vrai que, en ce qui concerne leurs dimensions intérieures, les supports porte-produit dépendent du produit, c'est-à-dire qu'ils dépendent de la longueur, de la largeur et de l'épaisseur des composants, de sorte que, pour des composants différents, il est nécessaire d'utiliser des supports porte-produit diffé- rents; toutefois, grâce aux dimensions extérieures standards, on peut munir une plaque de transfert standard de manière simple de divers supports porte- produit disposés dans la configuration voulue. On n'échange donc que les parties qui sont spécifiques du produit. Etant donné que, de préférence, les supports porte-produit on été montés par exemple par ajustement glissant, par friction ou au moyen d'un raccord rapide, le montage et le démontage des supports porte-produit peut s'effectuer rapidement. Comme, dans un mode de réalisation avantageux, les ouvertures de centrage ont été pratiquées dans des douilles de centrage qui sont logées dans la plaque de centrage de façon à pouvoir coulisser, il est possible, malgré des écarts d'épaisseur, de centrer simultanément une pluralité de composants à l'aide de la plaque de centrage standard. La description qui va suivre, en regard des des- sins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, permet de mieux comprendre comment l'invention est réalisée. La figure 1 représente schématiquement et en coupe transversale un support de transfert conforme à l'invention. La figure 2 représente le support de transfert de la figure 1 dans une autre position. Les figures 3, 4 et 5 représentent un mode de réalisation de la pince de centrage- Les figures 6 et 7 représentent un autre mode de réalisation du support de transfert. Les figures 1 et 2 représentent un support de transfert 1 muni d'une plaque de transfert 3 présentant une matrice d'ouvertures 5 dans lesquelles sont placés des supports porte-produit 7 selon une configuration correspondant à celle qu'il faut obtenir pour une pluralité de composants C sur une plaque de circuit imprimé non représentée. Les supports porte-produit 7 sont constitués essentiellement par une pince de centrage 9 et une pipette à vide 11 dont les axes coincident avec l'axe A-A du support porte-produit 7. La pipette à vide est logée dans la pince de centrage de façon coulissante. Les supports porte-produit 7 ont essentiellement un contour extérieur cylindrique avec une partie terminale conique 13. Une collerette 15 et un bossage de référence 17 permettentde positionner les supports porteproduit dans le sens axial et autour de l'axe par rapport à la plaque de transfert 3. Tous les supports porte-produit ont des dimensions extérieurs identiques. La référence 21 indique une plaque de centrage qui est supportée par une plaque d'appui 23 alors que, entre la plaque de centrage et la plaque d'appui, on a prévu une plaque 25 en matériau à déformation élastique, par exemple du caoutchouc. La plaque de centrage 21 présente une matrice d'ouvertures 27 correspondant à la matrice d'ouvertures 5 de la plaque de transfert 3. Dans chaque ouverture 27, est logée une douille de centrage 29 de façon à être mobile, douille qui repose sur la plaque 25. Chaque douille de centrage présente une ouverture de centrage conique 31. La figure 1 représente le support de transfert 1 avec un composant C pris par la pipette à vide 11 et retenu par celle-ci au-dessus de la plaque de centrage 21. La figure 2 représente le support de transfert lors du centrage du composant C, centrage qui s'effectue de façon que l'axe du composant vienne coïncider avec l'axe A-A du support porte-produit. A cet effet, la pince de centrage 9 est munie de doigts de serrage 33 qui sont élastiques dans le sens radial et qui, par la coopération de l'extrémité conique- 13 de la pince de centrage d'une part et de la paroi intérieure de l'ouver- ture de centrage conique 31 d'autre part, sont poussés dans le sens radial vers l'axe A-A, entrent en contact avec le composant C pour positionner celui-ci, le composant glissant sur l'extrémité de la pipette à vide. Lorsque la plaque de transfert 3 a été enlevée de la plaque de centrage 21, le fonctionnement des doigts de serrage 33 est supprimé, alors que la pipette à vide maintient le composant centré dans la position centrée. Les figures 3, 4 et 5 représentent à une plus grande échelle un mode de réalisation particulier de la pince de centrage 9, la figure 3 représentant la pince de centrage en vue de dessous, la figure 4 en coupe longitudinale suivant la ligne IV-IV de la figure 3, et la figure 5 en coupe longitudinale suivant la ligne V-V de la figure 3. La pince de centrage 9 qui, pour la clarté du dessin, a été représentée sans pipette à vide, est munie de deux doigts de serrage simples 35 qui se font face, ainsi que de deux paires de doigts de serrage 37 et 39 qui se font face paire par paire. La distance X séparant les deux doigts de serrage intérieurs 37 est inférieure à la distance Y existant entre les doigts de serrage 35. Il en résulte que, au cours du centrage d'un composant, les doigts de serrage 37 entrent les premiers en contact avec le composant, qui est soumis à un premier centrage s'effec- tuant dans un seul sens. Ensuite, ce sont les doigts de serrage 35 qui entrent en contact avec le composant, qui est soumis maintenant à un deuxième centrage s'effectuant dans un sens perpendiculaire au premier sens; cela est possible du fait que les doigts de serrage 37 n'exercent qu'une faible force de friction sur le composant. Finalement, les doigts de serrage 39 entrent en contact avec les dof4s de serrage 37, alors que, en outre, les doigts-de serrage 35 sont appliqués plus fortement contre le composant, de sorte que, par des étapes successives, le composant est amené progressivement dans la position centrée et que la fiabilité et la précision du centrage se trouvent augmentées. Les doigts de serrage 35 et 37 limitent une chambre 41 dont les dimensions sont légèrement supérieures aux dimensions du composant à transférer. Grâce à la présence de la plaque élastique représentée sur les figures 1 et 2, les supports porte-produit distincts peuvent effectuer des courses différentes au cours du centrage; si, dans une pince de centrage, un composant est déjà retenu centré par les doigts de serrage, tandis que le centrage d'autres composants n'est pas encore terminé, il est possible, grâce à la présence de la plaque élastique 25, de déplacer encore sur une faible distance l'ensemble de cette pince de centrage et de la douille de centrage correspondante; au cours de ce déplacement additionnel, il y a centrage définitif d'autres composants ayant d'autres dimensions et d'autres tolérances. Les figures 6 et 7 représentent un autre mode de réalisation du support de transfert, respectivement dans la position de chargement et la position de centrage. Dans ce mode de réalisation, une plaque de centrage 41 fait partie du support de transfert 1. Les ouvertures de centrage 53 ne sont pas coniques, mais cylindriques. Au niveau des doigts de serrage 57, la section trans- versale des pinces de centrage 55 va en augmentant vers l'extrémité. La plaque de centrage 51 est mobile par rapport à la plaque de transfert 3 et au support porte- produit 7. La figure 6 représente la manière dont le support de transfert 1 est placé au-dessus d'un support porte-chargeurs 59 contenant des chargeurs 61; chaque chargeur contient une pile de composants C. Des tiges 63 poussent les piles de façon à les amener dans les pinces de centrage 55 et à les mettre en butée contre les pipettes à vide 11, qui prennent chacune un composant pour le retenir ensuite. Lorsque la plaque de centrage 51 est déplacée en direction du support porte-chargeurs 59, de la position de chargement représentée sur la figure 6 dans la position de centrage représentée sur la figure 7, les doigts de serrage 57 sont déformés élas- tiquement dans le sens radial vers l'axe A-A, comme déjà décrit, et il y centrage des composants. Il va sans dire que la plaque de centrage 51 doit être entraînée dans tous les déplacements du support de transfert. La figure 7 montre en outre que le support de transfert 1 est décalé dans le sens transversal par rapport au support porte-chargeurs 59. Grâce à cette mesure, on obtient que le composant supérieur est nettement séparé du composant sous-jacent, de sorte qu'on évite que deux composants soient pris simultané- ment sur la même pile, ce qui provoquerait des pannes. Les supports porte-produit sont spécifiques du produit et peuvent être codés d'une manière en soi connue, par exemple par des couleurs, un code de barres etc. REVENDICATIONS 1. Support de transfert servant à transférer au moins un composant électrique ou électronique vers une plaque de circuit imprimé et comportant au moins un orifice à vide servant à retenir le composant, caracté- risé en ce que le support de transfert (1) comporte un bloc de transfert (3) muni d'au moins un support porte- produit (7) coopérant avec un bloc de centrage (21, 51) muni d'au moins une ouverture de centrage (31, 53), sup- port porte-produit (7) qui est constitué essentiellement par une pince de centrage (9, 55) et une pipette à vide (11) dont les axes coïncident, alors que la pince de centrage (9, 55) comporte une pluralité de doigts de serrage (33, 35, 37, 39; 57) qui sont élastiquement dé- formables dans le sens radial, et que, dans la position de repos, au niveau des doigts de serrage, elle présen- te une section transversale variant continûment. 2. Support de transfert selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support porte-produit (7) est logé à coulissement dans l'ouverture de centrage (53) du bloc de centrage (51) faisant partie du support de trans- fert (1), alors que la section transversale de la pince de centrage (55) va en augmentant vers son extrémité li- bre. 3. Support de transfert selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au moins au niveau des doigts de serrage (33), la pince de centrage (9) présente un con- tour extérieur cylindrique avec une extrémité conique (13) l'ouverture de centrage (31) du bloc de centrage (21) étant également conique. 4. Support de transfert selon l'une des revendica- tions 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la pince de centra- ge (9, 55) est munie de deux doigts de serrage parallèles 249' 71 il (37, 39) situés sur deux faces opposées. 5. Support de transfert selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pipette à vide (11) est mobile par rapport à la pin- ce de centrage (9, 55). 6. Support de transfert selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par une plaque de transfert (3) présentant une matrice d'ouver- tures (5) o sont placés des supports porte-produit (7) selon une configuration correspondant à celle qu'il faut obtenir pour une pluralité de composants à position- ner sur la platine à pistes métallisées, le bloc de cen- trage (21) étant sous forme d'une plaque de centrage pré- sentant une matrice d'ouvertures de centrage (31) cor- respondant à la matrice d'ouvertures (5) de la plaque de transfert (3), et tous les supports porte-produit (7) ayant les mimesdimensions extérieures. 7. Support de transfert selon la revendication 6, caractérisé en ce que les ouvertures de centrage (31> sont pratiquées dans des douilles de centrage (29) qui sont logées dans la plaque de centrage (21) de façon à pouvoir coulisser.