Brevet FR2644237A1 — publié le 19900914

APPAREIL AUTOMATIQUE DE CONTROLE DIMENSIONNEL DE NACELLES PORTE-PLAQUETTES La présente invention concerne le domaine de la fabrica- tion des circuits intégrés o de très nombreuses étapes sont réalisées tandis que des plaquettes sont groupées par lots sur des nacelles porte-plaquettes. Ces nacelles doivent pouvoir être introduites dans des appareils de traitement (des fours, des réacteurs, etc.) et s'adapter e des appareils automatiques de transfert de plaquettes d'une nacelle à l'autre. Il importe donc que les cotes des nacelles soient pré- cies pour que, d'une part, les plaquettes soit convenablement positionnées dans un appareil de traitement o elles doivent être insérées, d'autre part, un appareil de transfert ne brise pas les plaquettes quand il vient les saisir ou les déposer. Pour la vérification de ces cotes, les fabricants de nacelles se contentent jusqu'à présent d'effecteur leurs opéra- tions de fabrication aussi soigneusement que possible et de measurer manuellement, individuellement et indépendamment diverses cotes des nacelles fabriquées. La présente invention a pour objet de prévoir un appa- retl automatique de contrôle dimensionnel de nacelles porte- plaquettes. Pour atteindre cet objet, la présente invention prévoit un appareil de contrôle dimensionnel d'une nacelle porte- plaquettes telle que les plaquettes maintenues par la nacelle doivent se trouver à des distances prédéterminées d'au moins deux faces extrêmes particulières de cette nacelle, comprenant: - une surface inclinée, - deux surfaces de référence, - des moyens de guidage agencés pour que, quand la nacelle est posée sur le plan incliné, elle puisse y glisser de façon que lesdites faces extrêmes viennent normalement buter contre lesdites surfaces de référence, - au moins une plaque munie d'au moins une portion de rainure de référence disposée pour prolonger dans leur plan les rainures de maintien d'une plaquette à une position déterminée. Ainsi, quand les faces extrêmes sont en butée contre les surfaces de référence, une plaquette ne peut être insérée dans ses rainures de maintien et dans la rainure de référence que si les dimensions de la nacelle correspondent à une norme déterminée par les distances relatives entre les surfaces de référence et la rainure de référence. De préférence, l'appareil selon la présente invention comprend des moyens de détection de l'appui des faces extrêmes contre les surfaces de référence et de détection de l'insertion d'une plaquette dans la rainure de référence. Les moyens de détection d'appui peuvent être constitués de contacts à boutons-poussoirs affleurant de la surface de réfé- rence au niveau o doivent venir s'appuyer les faces extrêmes. Les moyens de détection d'insertion sont constitués- de l'ensemble d'un photodétecteur et d'un photorécepteur disposés de part et d'autre de la rainure de référence. De préférence, l'appareil selon la présente invention est réalisé sous forme d'un appareil portable et autonome compre- nant notamment des moyens d'alimentation électrique. L'un des avantages d'un tel appareil est que sa concep- tion est extrêmement simple et qu'il peut être fabriqué à faible cot sous forme d'un appareil portatif léger et peu encombrant. Ainsai, cet appareil peut être utilisé ou bien par le fabricant de nacelles ou bien par la fabricant de circuits intégrés qui voudra tester des nacelles avant de les utiliser et évitera ainsi de perdre des lots de fabrication complets. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention apparaltront de façon plus détaillée dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation- avec les figures jointes parmi lesquelles: la figure 1 est une vue en perspective d'une nacelle à laquelle s'applique la.présente invention; la figure 2 est une vue simplifiée de côté et en coupe selon la ligne A-A de la figure 3 d'un appareil selon la présente invention; - -la figure 3 est une vue de dessus d'un appareil selon la présente invention; la figure 4 est une vue selon la flèche B de la figure 2 d'un appareil selon la présente invention; et la figure 5 ast une vue en coupe selon les lignes C-C de la figure 2 d'un appareil selon la présente invention. La figure 1 représente un exemple typique de nacelle porte-plaquettes telle qu'utilisée dans l'industrie de la fabrica- tion des circuits intégrés. Cette nacelle, en quartz, comprend quatre tiges parallèles 1, 2, 3 et 4. Ces tiges sont maintenues les unes par rapport aux autres par fixation à deux supports en U et 6 dont les parties supérieures comprennent des anses de pré- hension 7 et 8. Des rainures correspondantes 11, 12, 13, 14 sont mina- gees dans les tiges 1, 2, 3 et 4 selon des plans parallèles suc- cessifs perpendiculaires à la direction des tiges, de façon à maintenir les plaquettes 15 en position verticale. On notera d'ailleurs que l'on pourrait prévoir les plans de -ces rainures - pour que les plaquettes soient maintenues avec un certain angle par rapport à la verticale. Les plans des rainures, c'est-à-dire ies positions auxquelles doivent être maintenues les plaquettes 15 à l'intérieur de la nacelle doivent être définis avec précision par rapport à une référence liée au corps de la nacelle, par exemple par rapport aux faces extrêmes 21 et 22, d'une part, 23 et 24, d'autre part, -des tiges 2 et 3. Ce positionnement doit être précis dans plusieurs cas d'utilisation, par exemple pour le transfert automatique des pla- quettes d'une nacelle à une autre. Dans ce cas, un appareil de préhension vient saisir une, plusieurs ou l'ensemble des plaquet- tes contenues dans une nacelle pour les insérer dans une ou plu- sieurs autres nacelles. Si la position relative des diverses rainures des diverses nacelles n'est pas exactement connue, l'appareil de transfert positionnera mal les plaquettes dans la ou les nacelles réceptrices et il pourra se produire des bris ou des chutes de plaquettes. Ainsi, l'invention prévoit un appareil de vérification de cotes d'une nacelle, qui est representé en figures 2 à 5 dans -le cas particulier o la nacelle à tester est telle que représen- tée en figure 1. On se référera de façon globale à l'ensemble de ces figures 2 à 5 o de mêmes éléments sont désignés par de mêmes réf&rences numériques. Ltappareil comprend un bottier 30 sur lequel est montée une plaque en forme de L comprenant un plan incliné 31 et une sur- face d'appui 32. Des plots 34, en saillie par rapport au plan in- cliné 31 sont destinés à assurer le guidage des. tiges inférieures 2 et 3 de la nacelle. Ces tiges inférieures sont représentées schématiquement en figures 4 et 5. Des détecteurs à boutons-poussoirs 40 laissent passer leur extrémité de contact 41 à travers la plaque d'appui 32, à l'emplacement o doivent venir s'appuyer les plans d'extrémité (plans de référence) des tiges 2 et 3. La plage de sensibilité de ces détecteurs peut être couramment de l'ordre du dixième de millimètre. On peut ainsi détecter si les tiges 2 et 3, position- nées par les plots 34 viennent convenablement en butée contre les contacts 41. La nacelle étant convenablement positionnée, il reste à déterminer si les plans des rainures sont à des distances con- venables (à l'intérieur d'une tolérance prédéterminée) des plans de référence susmentionnés. En fait, on effectuera cette détermi- nation pour un seul des plans de rainures car, en pratique, la distance entre plans de rainures peut être obtenue avec une grande précision en utilisant une scie à roues multiples pour former si- multanément toutes les rainures. Ainsi, pour déterminer l'exactitude de la cote entre les plans de référence susmentionnés et le plan d'un ensemble de rai- nures de maintien d'une plaquette, la présente invention prévoit de disposer une plaque 50 de la façon illustrée. Cette plaque est munie d'ouvertures adaptées à la nacelle particulière à tester pour permettre le placement et le glissement de cette nacelle contre le plan d'appui 32 comme cela a été décrit précédemment. La plaque 50 est découpée et munie d'une rainure 51 qui, quand une nacelle est convenablement positionnée, vient compléter les rainu- res d'un plan de rainures des tiges 1,- 2, 3 et 4, de sorte que, comme le représente la figure 5, une plaquette vient s'insérer si- multanément dans les rainures 11, 12, 13 et 14 de la nacelle. et dans la ou les portions de rainures 51 de la plaque 50. Si le po- sittonnement du plan considéré de rainures des tiges de la nacelle par rapport aux surfaces de référence de cette nacelle n'est pas conforme à des normes prédéterminées, la plaquette ne pourra pas être insérée car elle butera contre les parties en relief ou bien des tiges 1 à 4 ou bien de la plaque 50. En outre, la présente invention prévoit un détecteur 53 pour indiquer le positionnement convenable d'une plaquette dans les rainures de la nacelle et de la plaque 50. Ce détecteur est par exemple du type optoélectronique et comprend par exemple une diode photoémettrice et une diode ou un transistor photorécepteur placés en-vis-à-vis. Pour résumer, l'appareil selon l'invention comprend une structure mécanique spécifique et trois détecteurs, deux pour déterminer le positionnement convenable de la nacelle et un pour déterminer l'insertion d'une plaquette. A partir du moment o l'on dispose de tels détecteurs, tout technicien du domaine de l'6lec- tronique, des circuits logiques et des affichages pourra fournir à la suite de cette détection une indication appropriée. Par exem- ple, on pourra prévoir un voyant (61-63) associé à chacun des dé- tecteurs s'allumant quand celui-ci est convenablement actionné (c'est-àdire que les boutons-poussoirs 41 sont presses et qu'une plaquette vient interrompre le trajet entre la diode photoémettri- ce et la diode photoréceptrice). Un voyant supplémentaire pourra être associé à la détection d'un défaut, c'est-à-dire au non- allumage de l'un des voyants précédents. On pourra en outre pré- voir une commande de test 65 pour vérifier le bon fonctionnement des voyants. Bien entendu, la présente invention est susceptible de nombreuses variantes et modifications qui apparattront à l'homme de l'art. L'appareil de contr8le selon l'invention a &tE décrit dans le cadre d'une nacelle particulière et d'un positionnement particulier de ses plans de référence. Il est clair qu'une telle nacelle pourrait comprendre plus de deux plans de référence, que ces plans de référence ne sont pas nécessairement au même niveau, sont éventuellement décalés l'un par rapport à l'autre, ou sont dans des plans obliques l'un par rapport à l'autre. Dans ce der- nier cas, la surface d'appui au lieu d'être une surface unique se- ra constituée d'un dièdre. De même, alors que l'on a mentionné un plan incliné sur lequel est posée la nacelle à tester, on pourrait aussi prévoir une surface de glissement horizontale sur laquelle est poussée la nacelle. 2644237- En outre, on notera qu'un appareil selon la présente invention se prête facilement à une réalisation sous forme d'un appareil autonome, le bottier 30 contenant par exemple des piles et tous les circuits logiques nécessaires. 2644Z37 REVENDICATIONS 1. Appareil de contr8le dimensionnel d'une nacelle porte-plaquettes telle que les plaquettes maintenues par la nacel- le doivent se trouver à des distances prédéterminées d'au moins deux faces extrêmes particulières de cette nacelle, caractérisé en ce qu'il comprend: - une surface de glissement (31), - deux surfaces de référence (32), - des moyens de guidage (34) agencés pour que, quand la nacelle est posée sur la surface de glissement, elle puisse y glisser de façon que lesdites faces extrêmes viennent normalement buter contre lesdites surfaces de référence, - au moins une plaque (50) munie d'au moins une portion de rainure de référence (51) disposée pour prolonger dans leur plan les rainures de maintien d'une plaquette à une position déterminée, : d'o il résulte que, quand les faces extrêmes sont en butée contre les surfaces de référence, une plaquette ne peut être insérée dans ses rainures de maintien et dans la rainure de réfé- rence que si les dimensions de la nacelle correspondent à une nor- me déterminée par les distances relatives entre les surfaces de référence et la rainure de référence. 2. Appareil de contr8le dimensionnel selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (40, 41) de détection de l'appui des faces extrêmes contre les surfaces de ré- férence et des moyens (53) de détection de l'insertion d'une pla- quette dans la rainure de référence. 3. Appareil selon la revendication-2, caractérise en ce que les moyens de détection d'appui sont constitués de contacts à boutons-poussoirs affleurant de la surface de référence au niveau o doivent venir s'appuyer les faces extrêmes. 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de détection d'insertion sont constitués de l'ensemble d'uh photodétecteur et d'un photorécepteur disposes de part et d'autre de la rainure de réf4rence. 5. Appareil selon les revendications 2, 3 et 4, caracté- ris& en ce qu'un voyant (61 - 63) est associé à chacun des détec- t aurs., 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un voyant supplémentaire (64) fonctionnant de façon compléimentaire aux trois autres. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est réalisé sous forme d'un appareil portable et autonome comprenant notamment des moyens d'alimenta- tion électrique. 8. Appareil selon la revendication 1, dans lequel la na- celle comprend quatre tiges parallèles munies de rainures d'insertion de plaquettes disposées dans des plans successifs perpendiculaires à ces tiges, les extrémités de deux des tiges correspondant auxdites faces extrêmes, caractérisé en ce que les moyens de guidage sont des bossages (34) prévus sur le plan in- clint permettant le coulissement sur la surface de glissement des- dites tiges parallèlement à leur axe.