Brevet FR2613175A1 — publié le 19880930

La présente invention concerne un procédé de mon- tage de composants électroniques du type à montage en sur- face (désignés ci-après par "puces") sur une plaquette à circuits imprimés et, plus particulièrement, un procédé de montage de puces dans lequel la fixation temporaire des pu- ces sur une plaquette à circuits imprimés avec des adhésifs est effectuée avant le montage des puces sur la plaquette d'une manière telle que les bornes extérieures des puces sont soudées aux motifs conducteurs antérieurement formés sur la plaquette. Certains procédés de montage de puces sur une pla- quette à circuits imprimés par soudage comprend l'étape - consistant à fixer temporairement des puces sur une pla- quette à circuits imprimés avant l'opération de soudage. Un exemple d'une série de composants électro- niques comportant des puces tels que des condensateurs du type puce qui sont destinés à être maintenus temporaire- ment sur une plaquette à circuits imprimés avec des adhé- sifs avant l'opération de soudage se trouve, par exem- ple, dans le modèle d'utilité japonais N i 405 587 (publi- cation du modèle d'utilité japonais N 11438/1981). Cette série de composants électroniques comprend une bande s'éten- dant dans une direction longitudinale, une colle thermodur- cissable appliquée à une surface plate de la bande et une multitude de puces maintenues sur la bande par l'intermé- diaire de l'adhésif thermodurcissable. La série de compo- sants électroniques est destinée à être déplacée dans le sens longitudinal par un moyen d'introduction approprié d'un dispositif de montage automatique de puces de manière à transférer successivement chacune des puces à une posi- tion d'extraction de puce, chaque puce étant alors enle- vées de la bande à la même position au moyen d'une tête d'aspiration incorporée dans le dispositif de montage au- tomatique des puces. La puce enlevée est alors mise à une position prédéterminée d'une plaquette à circuits imprimés au moyen de la tête d'aspiration. Il en résulte que la pu- ce peut être maintenue temporairement sur la position pré- déterminée de la plaquette à circuits imprimés par l'inter- médiaire de l'adhésif thermodurcissable qui peut adhérer au côté de la puce lorsque celle-ci est enlevée de la ban- de. Cependant, dans la série de composants électroniques classiques, il est difficile d'enlever, ou extraire, une puce de la bande par la tête d'aspiration car la puce est maintenue avec sûreté sur la totalité de la surface infé- rieure plate de la bande grâce à l'adhésif thermodurcis- sable. Même lorsqu'une puce est détachée de la bande, el- le exerce une traction sur celle-ci par l'intermédiaire de l'adhésif pendant l'opération de détachement. Cela se traduit par le fait que la bande agit sur les puces adja- centes à celle qui est libérée lorsqu'elle revient élasti- quement à sa position d'origine, d'o leur séparation de la bande. De plus, il y a le risque que l'adhésif n'adhè- re pas au côté d'une puce lorsque celle-ci est enlevée de la bande, et qu'elle reste sur la bande. Cela rend impos- sible une fixation solide de la puce sur la plaquette à circuits imprimés. La présente invention a pour objet d'éviter les in- convénients de l'art antérieur venant d'être exposés. Par conséquent, la présente invention a pour objet un procédé de montage de puces sur une plaquette & circuits imprimés, qui est exécuté efficacement en utilisant une sé- rie de composants électroniques qui comprend une bande de support et une multitude de puces maintenues sur la bande de support par des adhésifs. La présente invention a pour autre objet un procé- dé de montage de puces tel qu'indiqué ci-dessus, qui est capable de faciliter l'enlèvement des puces avec des adhé- sifs à partir d'une bande de support de manière à ce que les puces soient maintenues temporairement d'une manière solide sur une plaquette à circuits imprimés par l'inter- médiaire des adhésifs avant le soudage des puces à la pla- quette à circuits imprimés. Selon la présente invention, on prévoit un procédé de montage de puces sur une plaquet- te à circuits imprimes, comprenant les étapes consistant à préparer une série de composants électroniques qui com- prend une bande flexible de support s'étendant dans la di- rection longitudinale, une multitude de puces disposées sur la surface supérieure de la bande de support à des in- tervalles égaux dans une rangée, au moins une partie évi- dée minuscule formée de façon à être gonflée dans la direc- tion avant à partir de la bande de support à une portion de cette bande sur laquelle chacune des puces est dispo- sée, et des adhésifs reçus dans des parties évidées res- pectives de la bande de support sur laquelle les compo- sants électroniques respectifs sont disposés, les puces étant maintenues sur la bande de support par la réception des adhésifs dans les parties évidées respectives; à avan- cer la série de composants électroniques de manière à acheminer chacune des puces jusqu'à une position à la- quelle chaque puce doit être enlevée de la bande de sup- port; à prélever chaque puce de la bande de support lorsque la puce se trouve à sa position d'enlèvement, alors qu'il y a poussée vers le haut d'au moins une partie évidée de la bande de support sur laquelle la puce est maintenue, de fa- çon à faire en sorte que ladite partie évidée soit déformée, ce qui a pour effet de faciliter l'enlèvement de la puce et de l'adhésif reçu dans ladite partie évidée; et à placer la puce enlevée sur une plaquette à circuits imprimés, d'o il résulte que la puce peut être maintenue temporairement sur la plaquette à circuits imprimés par l'intermédiaire de l'adhésif adhérant à la surface inférieure de la puce. Chacune des parties évidées peut être formée de manière à avoir une forme sensiblement hémisphérique. Lors- que la partie évidée de forme sensiblement hémisphérique est poussée vers le haut, elle est inversée de manière à être en saillie en direction du haut. L'adhésif reçu dans chacune des parties évidées peut être constitué d'un matériau polymère choisi dans le groupe constitué du silicone, d'une résine acrylique et de leurs mélanges, ayant la propriété de manifester de l'adhérence par chauffage. Après que la puce a été enlevée de la bande de support, l'adhésif adhérant à la surface inférieure de la puce enlevée est soumis à une opération de chauffage, ce qui a pour effet de conférer de l'adhé- rence audit adhésif. L'opération de chauffage peut être effectuée en appliquant de l'air chaud à l'adhésif. La bande de support peut comporter une multitude de parties concaves à des intervalles égaux dans son sens longitudinal de manière à former-des creux destinés à recevoir des puces. Ladite partie évidée est formée au fond de chacune des parties concaves de manière à être gonflée dans la direction du bas à partir du fond de cette partie concave. En outre, l'adhésif est reçu dans la partie évidée de chacune des parties concaves. De plus, la puce est reçue dans chacu- ne des parties concaves de manière à être maintenue sur la surface inférieure de la concavité par l'intermédiaire de l'adhésif reçu dans la partie évidée de la concavité. La présente invention sera bien comprise à la lec- ture de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints, dans lesquels: La Figure 1 est une vue schématique en coupe d'un exemple d'une série de composants électroniques qui est préparée dans un procédé selon un mode de réalisation de l'invention; les Figures 2A à 2C sont des vues schématiques en coupe permettant d'expliquer la façon de fabriquer la série de composants électroniques illustrée en Figure 1; la Figure 3 est une vue schématique en coupe d'un autre exemple d'une série de composants électroniques qui est préparée dans le procédé selon ce mode de réalisation; les Figures 4 et 5 sont des vues inférieures sché- matiques représentant des exemples de puces qui peuvent être enloyées dans la série de composants électroniques illustrée en Figures 1 et3, et montrant des puces lors- qu'elles sont extraites des bandes de support de la sé- rie de composants électroniques illustrée en Figures 1 et 3; les Figures 6A à 6D sont des vues schématiques en coupe permettant d'expliquer la façon d'enlever une puce de la bande de support de la série de composants électroniques illustrée en Figure 1; et la Figure 7 est une vue schématique permettant d'expliquer la façon de procéder au chauffage d'un adhé- sif qui est constitué d'un matériau polymère et a adhé- re à une puce enlevée de la bande de support. En liaison avec la Figure 1, un exemple d'une série de composants électroniques 40 préparée dans un procédé de montage de composants électroniques sur une plaquette à circuits imprimés selon un mode de réalisa- tion de la présente invention, comprend une bande flexible de support 42 constituée d'une résine molle telle que le polypropylène ou analogue et s'étend dans une direction longitudinale, la bande 42 présentant une multitude de mi- nuscules parties évidées 44 qui sont disposées à des inter- valles égaux dans la direction longitudinale de la bande et sont enflées dans la direction du bas par rapport à la bande, chaque partie évidée ayant une forme sensible- ment hémisphérique; un adhésif 46 reçu dans chaque partie évidée 44 de la bande 42 de manière à être utilisé dans la fixation temporaire d'une puce sur une plaquette à cir- cuits imprimés; et une multitude de puces 50 maintenues grâce aux adhésifs 46 sur des parties respectives de la bande 42 auxquelles les parties évidées 44 sont formées. La bande de support 42 comporte en outre une multitude de perforations d'introduction 48 qui sont ménagées à des in- tervalles égaux dans la direction longitudinale de la ban- de 42. Les perforations 48 permettent de faire avancer chaque puce 50 de la bande 42 jusqu'à une position à la- quelle une puce 50 doit être enlevée de la bande au moyen d'une tête d'aspiration (qu'on décrit ultérieurement en détail). En liaison avec les Figures 2A à 2C, on décrira la façon de produire la série de composants électroniques 40 illustrée en Figure 1. En FIgure 2A, les parties évidées 44 sont formées, par exemple, en emboutissant des parties prédéterminées d'une feuille de bande de support 42, et les perforations d'introduction 48 sont formées, par exem- ple, en poinçonnant d'autres parties déterminées de la feuille 42. En Figure 2B, un adhésif ramolli 46 est versé dans chaque partie évidée 44 de la feuille 42. Alors, on dispose une multitude de puces 50 sur la feuille 42 à des intervalles égaux dans une rangée de manière à ce qu'elle soit en contact avec les adhésifs respectifs 46 remplissant les parties évidées 44, d'o il résulte que les puces 50 sont maintenues sur la bande 42 grâce aux adhésifs 46 pour ne pas provoquer l'exposition de ces derniers. La Figure 3 représente un autre exemple d'une sé- rie de composants électroniques,42,préparée suivant le pro- cédé de la présente invention. Dans cet exemple, une bande de support 42 comporte une multitude de concavités 54 à des intervalles égaux de sa direction longitudina- le de manière à former des creux recevant les puces 50, et comporte une partie évidée minuscule 44 qui est formée au fond de chacune des concavités 54 de manière à être en- flée dans la direction du bas par rapport au fond de la con- cavité 54, parties évidées 44 qui reçoivent un adhésif 46. Par l'intermédiaire de l'adhésif 46, une puce 50 reçue dans chaque concavité 54 est maintenue sur la surface inférieure intérieure de la concavité 54. Cet exemple comprend une bande supplémentaire de couverture 56 qui est collée sur la surface supérieure de la bande 42 de manière à recouvrir les concavités respectives 54, mais la bande 56 peut être omise. Dans cet exemple, les perforations d'introduction 48 sont formées, par exemple, en poinçonnant des parties pré- déterminées de l'ensemble formé par la bande de support 42 et par la bande de couverture 56. L'adhésif 46 employé dans la série de composants électroniques 40 illustrée en Figures 1 et 2 est de préfé- rence constitué d'un matériau polymère qui est choisi dans le groupe constitué du silicone, d'une résine acrylique et de leurs mélanges, ayant la propriété de manifester de l'adhérence par chauffage jusqu'à une température d'envi- ron 800C. Incidemment, certaines puces comportent trois fils a, comme cela est représenté en Figure 4, ou des fils 50a ressemblant à des pattes de crabe comme cela est illustré en Figure 5. Lorsque de telles puces 50' ayant de nombreux fils sont montées sur une plaquette à circuits imprimés, il est souhaitable que la fixation temporaire des puces sur la plaquette soit effectuée de manière à ce que les pu- ces 50' soient liées à une multitude de points de leur sur- face inférieure à la plaquette à circuits imprimés avec des adhésifs. Par conséquent, lorsqu'on traite de telles puces 50' dans le procédé de la présente invention, il est souhai- table de construire une série de composants électroniques} ,de façon qu'un groupe de parties évidées minuscules (iden- tiques aux parties 44 illustrées en Figures 1 et 3) soit formé à une partie d'une bande de support sur laquelle cha- que puce 50' doit être disposée; des adhésifs sont reçus dans les groupes respectifs de parties évidées, et les pu- ces 50' sont alors placées sur la bande de support de maniè- re à venir en contact avec les adhésifs reçus dans les grou- pes respectifs de parties évidées de sorte qu'elles sont maintenues sur la bande par l'intermédiaire des adhésifs. Lorsqu'une puce 50' est enlevée de la série de composants électroniques ainsi construite, comme on vient de le décri- re, les adhésifs 46 sont alors enlevés de la bande de sup- port en ayant un état permettant d'adhérer à la surface in- férieure de la puce enlevée 50' comme cela est représenté en Figures 4 et 5. Ainsi, même lorsqu'on traite des puces ' ayant des fils 50a comme cela est représenté en Figu- res 4 et 5, il est possible d'effectuer une fixation tempo- raire solide des puces 50' sur une plaquette à circuits imprimés.... La série de composants électroniques,40,des Figu- res i et 3 ayant la construction venant d'être exposée est enroulée en spirale autour d'un rouleau (non représen- té). Le rouleau sur lequel la série 40 est enroulée en spirale, lorsqu'il est utilisé, est installé dans un dis- positif (non représenté) de montage automatique de puces sur des plaquettes à circuits imprimés. Dans ledispositif de montage, tout moyen approprié d'introduction, par exem- ple les dents d'une roue d'introduction,est engagé dans les perforations d'introduction 48 de la série 40 de com- posants électroniques de façon que cette série soit extrai- te de la roue sous l'effetde sa rotation,d'o il résulte que chaque puce 50 ou 50' est acheminée jusqu'à la posi- tion à laquelle est doit être enlevée de la bande de sup- port. Incidemment, dans les cas o la série de composants électroniques illustrée en Figure 3 est utilisée, la ban- de de couverture 56 est détachée de la bande de support 42 par un moyen approprié, par exemple par un tambour de bobi- nage, pendant que la série de composants électroniques 40 se déplace vers la position d'extraction des puces. En liaison avec la Figure 6, la manière d'enle- ver les puces 50 de la bande de support 42 de la série de composants électroniques 40 représentée en Figure 1 sera décrite. En Figure 6, la référence 300 désigne une tête d'aspiration qui est incorporée dans un dispositif de montage automatique de puces (ncnoreprésenté) et qui sert à enlever les puces 50, une à une, de la série de composants électroniques 40 par aspiration de manière à les placer sur une plaquette à circuits imprimés. La tê- te d'aspiration 300 est connectée à une source d'absorp- tion d'air (non représentée) pour aspirer les puces 50, l'une après l'autre, de la série de composants électro- niques 40. En outre, la tête d'aspiration 300 est destinée à se déplacer verticalement par rapport à la série 40 et à une plaquette à circuits imprimés. D'autre part, la tête d'aspiration 300 est destinée à se déplacer entre une po- sition X1 à laquelle chacune des puces 50 doit être extrai- te de la bande de support 42 et une position X2 à laquel- le chacune des puces 50 ainsi enlevée doit être maintenue sur une plaquette à circuits imprimés, et est normalement à une position située juste au droit de la position Xl. Les mouvements de la tête d'aspiration 300 qu'on vient de mentionner sont effectués par un moyent approprié, par exemple par un vérin alternatif. Juste au-dessous de la position Xl se trouve un axe d'éjecteur 302 qui est amené à se déplacer verticalement par rapport à la série de com- posants électroniques 40. L'axe 302 est normalement à une position située versle bea. En Figure 6A, la série de com- posants électroniques 40 est extraite du rouleau (non re- présenté) sur laquelle elle est bobinée de manière à être acheminée dans la direction longitudinale, d'o il résul- te que la puce 50 la plus en avant de la bande de support 42 atteint la position Xl d'extraction de puce. A ce mo- ment là, la tête d'aspiration 300 est déplacée vers le bas de manière à venir en contact par son extrémité infé- rieure avec la puce 50 et à maintenir celle-ci comme ce- la est représenté en Figure 6B. Ensuite, la tête d'aspira- tion 300 maintenant la puce 50 est animée d'un mouement ascendant de manière à enlever la puce de la bande de sup- port 42. Simultanément au mouvement ascendant de la tête 300, l'axe 302 de l'éjecteur subit un mouvement ascendant de manière à pousser la partie évidée 44 de la bande 42 dans la direction du haut, bande sur laquelle la puce 50 est maintenue grâce à l'adhésif 46 reçu dans la partie évidée 44. A ce moment là, avec le mouvement de poussée de l'axe 302, la partie évidée 44 est inversée de sorte que sa partie inférieure est en saillie dans la direction du haut comme cela est représenté en Figure 6C, car la bande de support 42 est constituée d'une résine flexible comme on l'a indiqué ci-dessus. Ainsi, la puce 50 est facilement extraite de la bande de support 42 sous l'effet du mouvemnet ascendant de la tête d'aspiration 300 comme cela est représenté en Figure 6D. Naturellement, l'adhé- sif 46 est également enlevé, dans un état permettant son adhérence à la surface inférieure de la puce 50, à partir de la bande de support 50. Ensuite, la tête d'as- piration 300 maintenant la puce 50 par l'effet d'aspira- tion est acheminée jusqu'à la position X2 de montage de puce de manière à placer la puce 50 sur une plaquette à circuits imprimés 400 (Figure 7), ce qui se traduit par le fait que la puce 50 est temporairement liée à la plaquet- te 400 par l'intermédiaire de l'adhésif 46 ayant adhéré à sa surface inférieure Incidemment, dans les cas o l'adhésif 46 est constitué d'un matériau polymère comme on l'a décrit ci-dessus, cet adhésif ayant adhéré à la sur- face inférieure de la puce 50 est soumis à une opération de chauffage avant que la tête d'aspiration 300 soit animée d'un mouvement descendant pour que la puce 50 soit placée sur la plaquette à circuitsimprimés 400. L'opération de chauffage peut être effectuée en utilisant de l'air chaud éjecté par une tuyère 304 comme cela est illustré en Fi- gure 7. L'opération de chauffage peut être effectuée en employant, comme air chaud, de l'air chauffé à une tempé- rature d'environ 800C, ce qui se traduit par le fait que l'adhésif 46 présente de l'adhérence. Ainsi, la puce 50 est liée temporairement à la plaquette à circuits imprimés 400, en utilisant l'adhérence de l'adhésif chauffé 46. De plus, l'opération de chauffage peut être exécutée en utilisant un moyen rayonnant un faisceau de chaleur, un four de chauffage ou un élément chauffant. Incidemment, dans les cas o une puce 50', repré- sentée en Figures 4 et 5, est enlevée de la bande de support 42 comportant des puces 50' sur son dessus, un groupe de parties évidées de la bande sur laquelle la puce 50' est maintenue peut être poussé vers le haut, par une multitu- de d'axes d'éjecteur d'un nombre correspondant aux parties évidées, de la manière qu'on a décrite ci-dessus. La procédure venant d'être décrite est répétée de manière à fixer temporairement un nombre prédéterminé de puces sur une plaquette à circuits imprimés. Ensuite, la plaquette à circuits imprimés est transférée à un poste de soudage. Dans l'étape de soudage, les puces sont fixées à la plaquette à circuits imprimés par soudage à la pla- quette des bords extérieurs des puces. Ainsi, on remarquera qu'un procédé de montage de puces sur une plaquette à circuits imprimés selon la pré- sente invention est capable d'enlever facilement des pu- ces avec les adhésifs d'une série de composants électroni- ques de manière à les fixer temporairement sur une plaquet- te à circuits imprimés avec les adhésifs adhérant aux sur- faces inférieures des puces extraites. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaitront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Procédé de montage, sur une plaquette à cir- cuits imprimés (400), de ccmposants électroniques du ty- pe à montage en surface, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: préparer une série (40) de composants électro- niques qui comprend une bande de support flexible (42) s'étendant dans une direction longitudinale, une multitu- de de composants électroniques du type à montage en surfa- ce (50) disposés sur la surface supérieure de la bande de support à des intervalles égaux dans une rangée, au moins une minuscule partie évidée (44) forne de manière à tre ren- flée dans le sens descendant à partir de la bande de sup- port au droit d'une partie de cette bande sur laquelle chaque composant électronique est disposé, et des adhésifs (46) reçus dans les parties évidées respectives de la ban- de de support sur laquelle les composants électroniques respectifs sont disposés,. les composants électroniques étant maintenus sur la bande de support grâce aux adhésifs reçus dans les parties évidées respectives; à faire avancer la série (40) de composants électroniques de manière à amener chaque composant élec- tronique à une position à laquelle chacune des puces doit être extraite de la bande de support; prélever chaque composant électronique de la série de composants électroniques, lorsque le composant électronique se trouve au droit de la position d'extrac- tion des composants électroniques, tout en poussant vers le haut au moins une partie évidée de la bande de support sur laquelle le composant électronique est maintenu, de manière à provoquer la déformation de ladite-partie évi- dée, ce qui a pour effet de faciliter l'extraction,hors de la bande de support, du composant électronique ainsi qu'un adhésif reçu dans ladite partie évidée; et placer le composant électronique extrait sur une plaquette à circuits imprimés, d'o il résulte que ce composant électronique peut être maintenu temporaire- ment sur la plaquette à circuits imprimés par l'intermé- diaire de l'adhérence de l'adhésif sur la surface infé- rieure du composant. 2. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que chacune des parties évidées (44) a une forme sensiblement hémisphérique, et o l'étape de pous- sée d'au moins une partie évidée de la bande de support sur laquelle le composant électronique est maintenu, dans le but de provoquer la déformation de ladite partie évidée, comprend l'étape consistant à amener cette partie évidée à être inversée de manière à se trouver en saillie dans la direction du haut. 3. Procédé selon la revendication 1, dans le- quel chacun des adhésifs est constitué d'un matériau poly- mère choisi dans le groupe constitué du silicone, d'une résine acrylique et de leurs mélanges, qui.a la propriété de présenter de l'adhérence par chauffage, et o le pro- cédé comprend en outre l'étape consistant à appliquer de la chaleur, après l'étape d'enlèvement du composant élec- tronique, à l'adhésif adhérant à la surface inférieure du composant électronique enlevé pour lui conférer de l'adhé- rence. 4. Procédé selon la revendication 3, caracté- risé en ce que l'étape d'application de chaleur est exécu- tée en appliquant à l'adhésif de l'air chaud. 5. Procédé selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la bande de support comporte en outre une mul- titude de concavités (54) à des intervalles égaux dans sa direction longitudinale de manière à former des creux des- tinés à recevoir des composants électroniques du type à montage en surface, o au moins une partie évidée minuscu- le (44) est formée au fond de chaque concavité de manière à être renflée dans la direction du bas à partir du fond de la concavité, o un adhésif (46) est reçu dans au moins une partie évidée minuscule de chaque concavité, et o un composant électronique (50) du type à montage en surface est reçu dans chaque concavité de.manière à être maintenu sur la surface inférieure de celle-ci par un adhésif reçu dans ladite partie minuscule évidée de la concavité. 6. Procédé selon la revendication 5, caract6- risé en ce que chaque partie évidée a une forme sensible- ment hémisphérique, et o l'étape de poussée de la par- tie évidée de la bande de support sur laquelle le compo- sant électronique est maintenu, dans le but de provoquer la déformation de la partie évidée, comprend l'étape consistant à amener cette partie évidée à être inversée de manière à se trouver en saillie dans la direction du haut. 7. Procédé selon la revendication 5, dans le- quel chacun des adhésifs est formé d'un matériau polymère choisi dans le groupe constitué d'un silicone, d'une rési- ne acrylique et de leurs mélanges, qui a la propriété de présenter de l'adhérence par chauffage, et o le procédé comprend en outre l'étape consistant à appliquer de la chaleur, après l'étape d'enlèvement du composant, à l'adhésif ayant adhéré à la surface inférieure du compo- sant électronique extrait de manière à ce qu'il présente de l'adhérence. 8. Procédé selon la revendication 7, dans le- quel l'étape d'application de chaleur est exécutée en appliquant à l'adhésif de l'air chaud.