Brevet FR2620859A1 — publié le 19890324

Procédé et appareil pour commander une machine d'inscription servant à distribuer une pâte pour circuit intégré à couche épaisse sur la surface d'un substrat. La présente invention concerne un appareil pour distribuer ce que l'on appelle une "pâte" sur la surface d'un substrat en céramique, de manière a former un circuit intégré à couche épaisse et elle a trait, plus particulièrement, à un procédé et à un appareil pour positionner de façon précise un ajutage de distribution, de telle sorte que soit maintenue une distance précise entre l'ajutage de distribution et le substrat. Il existe de nombreux types de pâtes servant à former un circuit intégré à couche épaisse, par exemple des pâtes de nature électroconductrice, des pâtes de nature non-conductrice, des pâtes de nature résistive, et ces pâtes sont chargées séparément dans chaque ajutage. Pendant la distribution, un réservoir muni d'un ajutage à sa base est fixé à l'appareil de formation de circuit, de telle sorte que la pâte soit distribuée dans l'ajutage. De cette façon, quand il faut changer le réservoir, on enlève de l'appareil le réservoir avec l'ajutage qui y est fixé et on installe le nouveau réservoir avec son ajutage de manière à former le circuit hybride. Pendant l'opération de distribution, la distance entre l'ajutage et le substrat est comprise entre 0,06 mm et 0, 08 mm. Pour former le circuit de façon uniforme, chaque fois que l'on change le réservoir, il est nécessaire de vérifier à nouveau cette distance. On va expliquer, en se référant à la figure 8, une façon classique de régler cette distance. Le symbole S désigne un détecteur, Ta une table X-Y (une table se déplaçant dans les directions orthogonales X- Y) sur laquelle est placé un substrat, T un réservoir, N un ajutage, h un moteur, R un rail, H un dispositif d'entraînement vers le haut et vers le bas m par le mcteur M. Pour positionner l'ajutage à la hauteur prédéterminée, on abaisse tout d'abord l'ajutage a l'aide du moteur M le long du rail R jusqu'à ce qu'il vienne en contact avec le détecteur S qui "sent" ce contact et, ensuite, l'ajutage N est déplacé horizontalement jusqu'à la table X-Y, de manière telle qu'une distance précise soit établie entre l'ajutage et la table X-Y. Dans la technique antérieure, chaque fois que l'ajutage N vient en contact avec le détecteur S, la pâte colle à la surface du détecteur S, de sorte qu'il est difficile d'obtenir un positionnement précis de l'ajutage N. D'ailleurs, le capteur S se trouve souvent endommagé car il se trouve près de la table X-Y Ta. - Compte tenu de ce qui précède, la présente invention vise à éliminer les inconvénients précltés. Selon la présente invention, le réservoir T avec l'ajutage N qui en est solidaire n'est pas fixé directement au dispositif R d'entraînement vers le haut et vers le bas (figure 8), mais est fixé à un dispositif secondaire d'entraînement vers le haut et vers le bas qui est monté de façon coulissante sur ce dispositif d'entraînement vers le haut et vers le bas, et le dispositif secondaire d'entraînement vers le haut et vers le bas est amorti vis-à-vis des chocs par un ressort, de telle sorte que l'extrémité libre de l'ajutage ne puisse pas être endommagée par la table X-Y lorsque cet ajutage descend et vient exercer sur la table X-Y une pression exagérée. En outre, un moyen de limitation, qui restreint le déplacement du dispositif secondaire d'entraînement vers le haut et vers le bas A l'aide de l'action d'un solénoïde, est présent de manière que l'on puisse maintenir la distance précise en faisant monter le dispositif secondaire d'entraînement vers le haut et vers le bas, le moyen de limitation se trouvant dans l'état limité. On va maintenant aécrire un mode de réalisation préféré de la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1A est une vue en perspective d'un appareil utilisé pour former un circuit intégré à couche épaisse, conformément à la présente invention; la figure lB est une vue en coupe partielle de l'appareil de la figure 1A; la figure 2 est un organigramme du procédé de la présente invention; les figures 3 à 6 expliquent, étape par étape, le fonctionnement et montrent la relation de position entre un ajutage, un substrat, un bras de support actionné par un solénoïde et un amortisseur à ressort; la figure 7 est un schéma synoptique expliquant le procédé et l'appareil servant à formeI le circuit intégré a couche mince selon la présente invention; et la figure 8 est une vue en perspective d'un appareil classique utilisé pour former un circuit intégré & couche mince. En se référant aux figures lA et 1E, on voit que la référence 10 désigne le bâti d'une machine d'inscription, la référence 12 un support qui est fixé au bâti 10. La référence 18 désigne un bloc-palier qui est fixé au montant 12. Un moteur 14 placé sur le bloc-palier 18 fait tourner une vis 20 à billes par l'intermédiaire d'un accouplement 16 de telle sorte qu'un dispositif principal 24 d'entraînement vers le haut et vers le bas soit déplacé verticalement le long d'un guide linéaire 26 qui est fixé au montant 12. Un dispositif secondaire 28 d'entraînement vers le haut et vers le bas est fixé de façon coulissante au montant par l'intermédiaire d'un rail de guidage 30 qui est assujetti au dispositif 24 de déplacement vers le haut et vers le bas. Le dispositif secondaire 28 de déplacement vers le haut et vers le bas comporte une avancée ou saillie 34 à laquelle sont fixés de façon démontable un réservoir 36 muni d'un ajutage 44, un support 42 d'ajutage et un support 38 de réservoir ainsi qu'un connecteur 40 pour une alimentation en air. En se référant à la figure lE, on voit qu'un élément d'arrêt 31 est monté en saillie sur l'extrémité inférieure du rail de guidage 30, de telle sorte qu'un ressort 32, placé entre l'élément d'arrêt 31 et le dispositif secondaire 28 d'entraînement vers le haut et vers le bas, soit dans un état de contrainte tel qu'il pousse vers le bas ce dispositif secondaire 28 avec une légère force. Le ressort 32, le dispositif secondaire 28 d'entraînement vers le haut et vers le bas et le rail de guidage 30 constituent donc un moyen secondaire d'entraînement. La référence 46 désigne une table X-Y qui se déplace librement dans les directions X-Y et un tel mécanisme est bien connu. La référence 48 désigne un substrat dans lequel la pâte est distribuée par l'ajutage 44. La référence 50 désigne une équerre de support qui est fixée au dispositif 24 d'entraînement vers le haut et vers le bas. La référence 52 désigne un solénoïde dont est muni un bras de maintien 54 qui exerce une pression sur le côté du dispositif secondaire 28 d'entraînement vers le haut et vers le bas pour limiter le déplacement de ce dispositif secondaire 28 quand le solénoïde 52 est excité. Le solénoïde 52 est fixé à l'équerre 50. Dans les dessins, un seul solénoïde est prévu, mais il est possible d'utiliser deux solénoïdes placés de part et d'autre du dispositif secondaire d'entraînement vers le haut et vers le bas. Il est recommandé de prévoir une partie élastique à l'extrémité du bras de maintien 54 pour absorber le choc au moment de la venue en contact. Dans la mesure o le dispositif secondaire 28 d'entraînement vers le haut et vers le bas glisse doucement, sous l'effet de son propre poids et est arrêté par l'élément d'arrêt ST (figure 1E), le ressort 32 est, dans ce cas, supprimé, mais cela dépend du choix de celui qui conçoit l'appareil. On va expliquer comment fonctionne le présent mode de réalisation en se référant aux figures 2 à 7. Au cours de l'étape 1, on fixe correctement le réservoir 36 et l'ajutage 44 au dispositif secondaire 28 de déplacement vers le haut et vers le bas qui se trouve dans sa position de repos ou d'attente (point zéro) puis, en actionnant la table X-Y 46, on déplace le point o commence la distribution de manière qu'il se trouve juste en-dessous de l'ajutage 44. Pendant l'opération ci-dessus, le solénoïde 52 n'est pas excité, de sorte que le dispositif secondaire 28 de déplacement vers le haut et vers le bas est poussé vers le bas par le ressort 32 jusqu'à l'élément d'arrêt ST. Ensuite, au cours de la seconde étape, le moteur 14 tourne pour faire descendre lentement le dispositif 24 de déplacement vers le haut et vers le bas avec, pour résultat, que l'ajutage 44 descend lentement jusqu'au substrat. Quand le dispositif 24 de déplacement vers le haut et vers le bas est descendu d'une distance prédéterminée qui est déjà mémorisée dans la mémoire 60 (figure 7), l'ajutage 44 vient en contact avec le substrat 48 et, en outre, exerce une pression sur le substrat, mais le ressort 32 absorbe cette pression, de sorte que l'extrémité de l'ajutage 44 n'est pas endommagée. Le ressort 32 est donc contracté. Ensuite, au cours de la troisième étape, le solénoïde 52 est excité, ce qui fait que le bras de support 54 presse fermement le dispositif secondaire 28 de déplacement vers le haut et vers le bas, de telle sorte que ce dispositif est maintenu immobile. Dans ces conditions, au cours de la quatrième étape, le moteur 14 tourne pour soulever l'ajutage 44 de 0,06 mm, qui est la distance qui s'avère être la plus recommandable, pour distribuer la pâte, et cette distance de 0,06 mm a déjà été mémorisée dans la mémoire 60. Ensuite, au cours de la cinquième étape, un interrupteur électro-pneumatique 66, représenté sur la figure 7, est actionné pour envoyer de l'air en provenance d'une source d'air 62 à l'ajutage 44, de telle sorte que la pâte soit distribuée, tandis que, simultanément, la table X-Y se déplace en fonction d'un programme prédéterminé et sous la commande d'un dispositif 64 de commande de moteur et la distribution de la pâte est ainsi effectuée. Quand la distribution est terminée, l'interrupteur ou valve électropneumatique 66, au cours de la sixième étape, cesse d'être excité pour arrêter l'alimentation en air de l'ajutage et, simultanément, arrêter la table X-Y. Ensuite, au cours de la septième étape, le moteur 14 tourne de manière à faire monter l'ajutage 44 jusqu'à sa position de repos et, pendant cette opération de montée, le bras de maintien 54 limite encore la course du dispositif secondaire 28 de déplacement vers le haut et vers le bas. Ensuite, au cours de la huitième étape, le solénoïde 52 cesse d'être excité et libère le bras de maintien 54, de telle sorte que le dispositif secondaire 28 de déplacement vers le haut et vers le bas jusqu'à l'élément d'arrêt ST par le ressort 32 et, de ce fait, la position de repos de l'ajutage 44 est fermement établie. Au cours de la neuvième étape, si une opération suivante de distribution est nécessaire, les étapes ci-dessus sont répétées. Conformément à la présente invention, chaque fois qu'une opération de distribution de pâte commence, la distance entre l'ajutage et le substrat est établie automatiquement et l'extrémité de l'ajutage est protégée contre les chocs qui sont absorbés quand il vient en contact avec le substrat. I1 va de soi que la description ci-dessus n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour commander une machine d'inscription directe servant a distribuer une pâte pour circuit intégré à couche épaisse à l'aide d'un ajutage sur une surface d'un substrat (48) placé sur une table X-Y (46) adaptée pour se déplacer dans les directions orthogonales X,Y, ce procédé étant caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes ci-apr&s: l'ajutage est abaissé jusqu'à un point de début de distribution sur le substrat à l'aide d'un moyen d'entraînement principal (24), ledit ajutage étant installé sur un moyen d'entraînement secondaire (28) indépendant du moyen d'entraînement principal et sollicité de manière à exercer une pression vers le bas par un élément élastique (32); - l'action du moyen d'entraînement secondaire est limitée par un moyen de limitation (52,54); - l'ajutage (44) est soulevé sur une distance prédéterminée par ledit moyen d'entraînement secondaire dans l'état o l'action de celui-ci est limitée; - la pâte est distribuée par l'ajutage sous l'action d'un moyen d'envoi de pâte sur un substrat pour tracer un circuit prédéterminé; et le moyen d'envoi de pâte cesse d'envoyer de la pâte lorsque l'ajutage a atteint le point d'inscription final. 2. Appareil pour commander une machine d'inscription directe servant à distribuer une pâte pour circuit intégré à couche épaisse sur une surface d'un substrat (48), caractérisé par le fait qu'il comprend: - une table XY (46) sur laquelle est placé un substrat (48) et qui peut être déplacée dans les directions orthogonales X-Y; - un moyen pour envoyer de la pâte sur ledit substrat, de manière à former un circuit prédéterminé, ce moyen comprenant un ajutage; - un moyen d'entraînement principal (24) pour entraîner principalement le moyen d'envoi de pâte verticalement par rapport audit substrat; - un moyen d'entraînement secondaire (28) pour entraîner de façon secondaire et indépendante ledit moyen d'envoi de pâte verticalement par rapport audit substrat; et - un moyen (52,54) pour limiter l'action du moyen d'entraînement secondaire lorsque l'ajutage vient en contact avec le substrat. 3. Appareil pour commander une machine d'inscription directe servant à distribuer une pâte pour circuit intégré a couche épaisse sur une surface d'un substrat (48) selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le moyen d'entraînement secondaire comprend: - un élément (28) pour supporter le moyen d'envoi de pâte; - un rail de guidage (30) pour supporter ledit élément de support; et - un élément élastique (28) de manière à presser vers le bas l'élément de support. 4. Appareil pour commander une machine d'inscription directe servant à distribuer une pâte pour circuit intégré à couche épaisse sur la surface d'un substrat selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de limitation comprend un solénoïde (52) et un bras de maintien (54). 5. Appareil pour commander une machine d'inscription directe servant à distribuer une pâte pour circuit intégré à couche épaisse sur la surface d'un substrat selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif secondaire d'entraînement vers le haut et vers le bas a un poids propre qui est suffisamment fort pour le déplacer le long du rail de guidage et suffisamment faible pour ne pas endommager l'extrémité de l'ajutage (44) lorsque le dispositif secondaire d'entraînement vers le haut et vers le bas descend et vient en contact avec le substrat (48).