FR 2006223 A1 19691226 FR 6905647 A 19690227 69 05647 1 2006223 Cette invention concerne un appareil pour le positionnement automatique de blocs semiconducteurs et leurs lames de contact électrique sur un substrat, et plus particulièrement un appareil pour joindre, les contacts sphériques placés sur la face supérieure du bloc semiconducteur à un substrat. Antérieu-5 rement, dans la fabrication de dispositifs modulaires, il y avait un problème important en rapport avec la réduction des résistances thermiques, à la fois internes et externes. Par la réalisation de résistances thermiques basses, on peut obtenir une capacité énergétique du module supérieure ou un taux de dissipatlpn' supérieur. La résistance intérieure, par exemple, entre un 10 bloc transistor et un substrat est influencée largement par la zone de jonction du transistor et la géométrie de la liaison bloc/substrat, aussi bien que par le matériau du substrat. La zone de jonction et de la géométrie du bloc dépend en grande partie par les applications prévues du dispositif. De plus, puisque dans la plupart des cas une liaison par soudure est la plus 15 souhaitable, le matériau de liaison lui-mêms devient un paramètre fixe. Donc, afin de réduire la résistance de conduction thermique, aussi bien que la résistance de propagation, conduction thermique} il est nécessaire que la zone de contact entre le dispositif et le substrat soit augmentée. Cette zone de contact augmentée est obtenue par montage du dispositif avec des aontacts 20 sphériques vers le haut. Cependant, pour le faire, 11 est nécessaire de connecter les contacts sphériques aux circuits imprimés du substrat par des conducteurs en forme de lame passant par leur sommât. □es blocs semiconducteurs actifs sont généralement enrobés dans un matériau tel que le verre. Sans considérer si le bloc est monté sur son subs-25 trat avec les contacts sphériques du bloc en haut ou sn bas, il axists un problème du fait que les forces mécaniques peuvent être suffisantes pour détruire l'enrobage de verre. Dans le passé, ce problème était quelque peu diminué puisque les appareils automatiques positionnaient le bloc sur un substrat avec ses contacts sphériques en bas, c'est à dire en contact direct 30 avec le substrat. Dans ce cas, la plupart des forces de contact sont absorbées par les contacts sphériques et non par le dispositif de vsrra» Manifestement, ce problème devient très important quand un bloc semiconducteur est monté renversé avec les contacts sphériques en haut, puisque les contacts sphériques ne sont pas directement en contact avec la surface du substrat . L'enrobement 35 de verre absorbe la force entière lors du contact avec le substrat durant le positionnement. Ainsi, dans les montages renversés de blocs semiconducteurs, le bris de lienrobement de verre est un problème sérieux. Os plus, quand on monte des blocs semiconducteurs à contact sphérique sn haut, l'effet de contrainte des lames lors du placement de la lame sur le substrat crée 69 05647 2 2006223 un autre problème important de"surface. Généralement, dans le passé, dans la zone de montage des blocs semiconducteurs avec des machines de fabrication automatiques, on utilisait un support fiX8 de substrat sur lequel était disposé un outil d'usinage pour le montage 2 des blocs semiconducteurs. Dans les opérations de montage variées, telles que les applications de flux de soudure, le positionnement du bloc, et la disposition des lames, un outil mobile était mis en contact avec un substrat qui était maintenu fixe. Cette disposition nécessitait des tolérances serrées pour les déplacements des outils afin qu'ils puissent rentrer en contact »I5 C'est un objet de cette invention de monter automatiquement des blocs semiconducteurs sur un substrat avec des contacts sphériques montés sur sa face supérieure d'une façon simple st efficace tout en lui conservant des possibilités de sortie augmentées. C'est un autre objet de cette invention ds joindre un bloc semiconducteur 20 snpobé dans le verra sans endommager les lames supérieures de connexion utilisées pour relier la bloc au substrat« C'est un autre objet de oetts invention ds déplacer les outils transportant le blae semiconducteur en contact avec un substrat où les forces de contact sont facilement ajustables et qui élimine les nécessités de tolérances 25 critiques normalement nécessaires pour mettre Isa outils en contact avec ua substratc Cetfc® invention est un appareil pour le montage d'un bloc semiconducteur sur sa faee inférieure sur un substrat laa contacts sphériques du bloc apparaissant sur la faea supérieurs st l'obtention ds connexions par lames des 30 contacts sphériques avec les conducteurs formés sur le substrat. Une table tKi'cii pouvant tourner supportant les outils d'application du flux„ les outils de plaeerssnt des blocs, les outils ds placement et de formation dag lames sent-disposées séquentiellement au-dessus d'un support de substrat. iVieâ un eutil ds travail approprié localise au-dessus du support de substrat ZZ 2t sn position fixe* un substrat qui est maintanu dans le support de substrat par des moyens ds serrage sous une force prédéterminée est monté vers l'outil d'usinage st d'une distance qui finalemsnt créa Ira contact antre la surface supérieure du substrat et l'outil d'usinage. D'autres mouvements vers le haut du support font que l'outil d'usinage exerce uns force suffisante 69 05647 3 2006223 sur la surface supérieure du substrat de telle sorte que les forces prédéterminées exercées par les moyens de serrage sont dépassées, moment auquel le substrat est obligé de quitter l'outil d'usinage. Une table fixe pour le substrat lui redonne sa position originale en vue d'opérations ultérieures 5 qui seront effectuées par les l'outils suivants . D'autres objets caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de l'exposé qui suit fait en référence aux dessins annexés à ce texte et qui représente des modes de réalisation préférés de celle-ci. 10 La figure 1 est une vue en perspective illustrant l'ensemble de l'appareil . Les figures 2A à 20 illustrent les opérations séquentielles effectuées par l'appareil de la figure 1 pour le montage de blocs semiconducteurs avec des contacts sphériques au-dessus et produisant des connexions à lames 15 de ces contacts sphériques au substrat. La figure 3 est une vue plane partielle de la figure 1 illustrant la table rotative d'outils, comprenant plusieurs outils montés, et un ensemble support* de substrats. La figura 4 est une vue en coupe partielle élargie de la figure 3 20 détaillabt l'outil de formation et de placement de lame. La figure 5 est une vue agrandie suivant l'axe 5-5 de la figure 4 montrant le mouvement d'une sonde à lames d'une position de repos à une position de travail. La figure 6 est une vue en coupe partielle agrandie suivant l'axe 6-25 6 de la figura 4 montrant les moyens d'écartement des marteaux. La figure 7 est une vue agrandie suivant l'axe 7-7 de la figure 4 montrant les dispositifs d'entraînement. La figure 8 est une vue suivant l'axe 8-8 de la figure 6 montrant le bras d'écartement. 30 Les figures 9A à SH sont des vues schématiques des séquences des opéra tions réalisées par les moyens de formation de lames et les outils de positionnement. La figure 10 est une vue en perspective montrant un dispositif pour répandre le flux de soudure et sa position relative vis à vis du substrat. 35 La figure 1ÛA est une vue schématique montrant le mouvement du dispositif ds la figure 10. La figure 11 est une vue plane agrandie de l'outillage de positionnement du bloc montré de façon générale dans la figure 3. La figure 11A est une vue de face des moyens de positionnement 69 05647 4 2006223 du bloc de la figure 11. La figure 11B est une vue partiellement en coupe des sondes ou doigts représentés par des lignes pointiliées dans la figure 11A. Les figures 12 et 12A sont des vues en coupe partiellement agrandies 5 de l'assemblage du support de substrat montré dans les figures 1 et 3. La figure 13 est une vue plane agrandie du pantographe 'de la figure 1 dont certaines parties sont éliminées pour montrer les éléments intérieurs et qui montrent particulièrement les relations entre le pantographe et la base de la table X-Y pour déplacer le substrat en fonction d'un outil 10 d'usinage fixe. On décrira d'abord de façon générale la nature des dispositifs et le mode d'opération de l'appareil, ensuite, plus en détails, les dispositions spécifiques de chacun des outils ou unités séparés . Maintenant en référence aux figures 1, 2A-2D, et 3, un appareil 10 1S ds positionnement automatique de bloc et ds lemc est employé pour connecter un dispositif semiconducteur enrobé de verre 12 à un substrat S, et aussi former une paire de connexions par lames 16, sur le sommet, qui joignent respectivement une paire de contacts sphériques 16 à un conducteur émetteur 20 et à un conducteur base 22, comme on le montre particulièrement dans 20 les figures 2A-2D. Une table de travail 24 tournante est mise en regard séquentiellement avec un assemblage support de substrat 26 qui contient un substrat généralement indiqué par S. Le mouvement d'un stylet opérateur 28 relié à un bras de pantographe 30 positionne le substrat S dans un plan X-Y en fonction de 25 la table à outils tournante 24. Un mécanisme à index 34 dans l'assemblage de support de substrat 26, et un mécanisme à index 36 relié-à un support de came 38 déplacera à la fois le substrat S et le support de came 38 suivant des orientations correspondantes, nommées comme N, E, S ou W. En d'autres termes, le positionnement fin du substrat S est fourni par manipulation 30 du stylet de l'opérateur 2B alors que le positionnement du trajet est fourni par la manipulation du mécanisme à index 34. Le contrôle des mécanismes à index est fourni par commande d'un bouton poussoir 40 situé sur la console 42 de l'opérateur. La table à outils tournante 24 supporte plusieurs outils montés sur 35 une plateforme 39 par plusieurs boulons 41, et comprend un outil à flux de soudure 44 pour le dépôt du flux sur le circuit imprimé émetteur 20, le circuit imprimé de base 22 et le contact collecteur 46, comme on le montre dans la figure 2A. Ensuite, un outil 48 de positionnement de bloc est indexé sur le substrat S afin de déposer un bloc semiconducteur 12 sur la semelle 69 05647 5 2006223 collectrice 4S au moyen d'un doigt de placemsnt de bloc 292. Avant d'être Indexé sur le substrat, l'outil de positionnement de bloc saisit un bloc semiconducteur dans un bol vibrant, ou tout autre distributeur 308, comme on le montre dans la figure 3. 5 Ensuite, un outil 56 pour le dépôt de flux de la soudure sur la paire de contacts sphériques 18 est placé sur le substrat S afin de réaliser 1' opération, comme on le montre sur la figure 2C. Finalement, un outil de positionnement et de sectionnement pour lames 58 est indexé sur le substrat S pour déposer et positionner la paire de 10 lames 16 de connexion du côté du sommet afin de fournir uns connexion électrique entra les contacts sphériques 18 et leurs dessins imprimés 20 et 22 respectifs du substrat. Avec la lame de connexion 1S maintenant en place, 1s table 24 à outils est encore tournée dans le sens des aiguilles d'une montre dans une position que l'on peut appeler une position de départ au ds charge, 15 laquelle position de charge est indiquée dans la figure 3° Dans la position de charge, un doigt de prélèvement 284 sur l'outil de positionnement des blocs 48 agit pour prélever yn bloc ssmicsnduetaur du bol vibreur 308 et le transfère à un doigt de positionnement 292. C'est le doigt de positionnement 292 qui est actuellement sn contact avec le 20 substrat S comme on 1s montre dans la figure 2B« Une bobine rotative 274 grâce à des engrenages appropriés 278, 286 et 288 commande le doigt de prélèvement 284 et le doigt de positionnement 292 en synchronisme, somme ilsst décrit plus complètement ci-après. Dans la position de charge, l'outil 58 de poinçonnage et de positionnement 25 de lamcé# comme on le montre en général dans la figure 3, formé les lames de gauche et de droite alors que le matériau du ruban est tiré des bobinas chargeurs 126 et 112 respectivement, ties paires de lerass sont ensuite transférées à une 3onde de positionnement de lames 130, st plus tard passées sur le substrat S comme on le montre dans la figure 2B, quand l'outil de 30 poinçonnage et de positionnement des lames eat finalement placé au-dassus du substrat S. L'assemblage de maintien de substrat 26 peut positionner de façon précise un substrat en fonction d'un outil stationnsîre» Ls substrat est maintenu en 4 points par 4 broches 76 positionnées dans une pairs de bras 35 78. La paire de bras 78 peut glisser entra une paire de tourelles déterminées 79. Des ressorts ajustables désignés généralement sous ls numéro 80 maintiennent le substrat S suivant une force prédéterminée au point de contact antre les broches 76 et les côtés du substrat S par variation de la force dans la paire de bras 78. 69 05647 6 2006223 En appuyant sur le bouton"approprié 40, on alimente un moteur 81 dans l'assemblage 26 de support de substrat afin de faire tourner la paire de tourelles par un mécanisme d'indexation 34 dans l'une des quatre positions. Le positionnement fin du substrat S dans un plan X-Y est accompli par déplaça cernent du bras 30 du pantographe afin de déplacer la table X-Y 62. Une fois qu'une orientation X-Y convenable existe entre le substrat S et un outil, un cylindre à air élève la paire de bras 78 afin de déplacer le substrat S vers l'outil. Pour s'assurer que le substrat atteint l'outil, on élève la paire de bras 78 d'une distance supérieure à la distance qui Il est apparent que cette méthode de déplscamsnt d'un substrat en ssnfcest avec un outil possède de nombreux avantages distincts. Par exemple, 20 dans la positionnement d'un bloc semiconducteur sur un substrat par un outil, le bloc est soumis à une force d'impulsion qui est limitée à la îi^sse du substrat, c'est à dire, un gramme, se déplaçant d'un coup d'environ 1, 17 mm. Ds plus, la force de positionnement auquel le bloc semiconducteur est soumis est uniquement déterminée par les forces de friction créées 25 P&r les quatre broches 7B en contact avec les côtés du substrat, et qui, pas" exemple,, est sjustebîa d'environ 5 à 50 grades. De plus, toute accumulation ds variation de tolérance dûe au substrat, l'enrobement du bloc, ou l'épaisseur du bloc, et le positionnement des autres outils est éliminée par le fait inhérent que le substrat sst élevé à une distance prédéterminée fixe qui 30 dépasse la distance qui sépare actuellement le substrat d'un outil. Les détails fonctionnais de l'outil de poinçonnage de lame et de positionner ment sont montrés en détails dans la figure 4, S, S, 7, 8, et 9A-9D et sont montrés de façon général dans la figure 3 sous l'élément 58» On doit eeinprendre dans la description détaillée de l'outil d® poinçonnage des 35 iemes et de positionnement 58 que l'appareil forme simultanément une lame droite et une lame gauche, lesquelles lames sont finalement transférées à uns sonde pour le positionnement sur le substrat* On va maintenant détailler la description principalement en référence au mécanisme de formation de la lame droite, cependant, il est apparent que l'appareil formant la lame 69 05647 7 2006223 gauche sst ds nature identique. Les mêmes numéros de référence ont été utilisés pour indiquer les mimes éléments décrits antérieurement dans les figures 1 et 3. La.bobine de droite 106 est déroulée pour filer 1s ruban 108 dans 5 un guide droit 110. Le guide 110 est de dimensions appropriées pour recevoir le type particulier de matériau 108 qui doit y être filé. Un moyen de guidage 111 aide le guidage du matériau dans le guide 110. En correspondance, la bobine gauche 112, le matériau 114, et le guide gauche 116 sont structurellement équivalents. 10 Afin de pousser ruban dans une zone de découpage, deux marteaux gauche et droit, 118 et 120 respectivement, sont montés axlalement et peuvent se déplacer par glissement sur un arbre couteau 122, lequel arbre 122 est maintenu à ses extrémités par un élément 124 du bâti. Les marteaux de droite et de gauche 118 et 120 sont normalement maintenus sn contact 15 par un ressort de droite 126 et un ressort de gauche 128. Une sonde de préhension 130 est montée fixement sur un arbre de sonde 132 au moyen d'un écrou 134. Une alimentation contrâlable d'air 136 relie un trou central 138 dans l'arbre de sonde 132 au moyen d'un ajustage 140 et d'un roulement 142 qui permet la rotation de l'arbre de sonde 132 sans 20 3tr« gflné par l'élément du bâti 124. L'alimentation d'air est reliée à une ouverture dans la sonde 130 par un trou 146 dans l'arbre de sonde 132. Afin de déplacer la sonde d'une position de préhension ds lames d'une position montrée en trait plein dans la figure 5 à une position à 90°, montrée en ligne pointillée, afin de placer les lames sur le substrat S, 25 un solânoïde tournant 148 monté sur le bâti 124 relié à l'aide d'un arbre 150, et d*un bras ds commande de sonde 152, à une biélette de sonde 154 à l'aide d'une broche 156, laquelle biélette de sonde 154 est reliée au moyen d'une broche 158 à son autre extrémité à un bras de commande de sonde 160, lequel bras de commande de sonde est maintenu à l'arbre de sonde 132 au 30 moyen d'une clavette 162. Afin de faire tourner le couteau à droite et de gauche 164 et 166, respectivement, qui sont montés fixement sur l'arbre couteau 122, par un écrou 123, dans une position de coupage, un solénoïde tournant 168 corrmande un arbre tournant 170 qui est maintenu au moyen d'écrou 172 à un bras de 35 commande de couteau 174, lequel relie au moyen d'une broche 176, une biélette de couteau 178, qui à son tour relie au moyen d'une broche 180 un bras commandé de couteau 182, lequel bras de couteau commandé 162 est fixé à l'arbre coûteau 122 au moyen d'une clavette 184. Afin de faire rentrer les marteaux droits et gauches dans le matériau 69 05647 6 2006223 du ruban au moyen de tenons comme on le montre plus clairement dans les figures 9A-9D, un solénoïde 186 conduit une paire d'arbres droit et gauche respectivement 188 et 190. Relié à l'arbre droit 168 au moyen d'une broche 192, se trouve un roulement à billes 194 qui dirige le marteau 120 dans 5 le matériau du ruban 106. En correspondance, une broche 196 relie un roulement à billes de commande 196 à l'arbre gauche 190. Des moyens de positionnement droit et gauche montrés généralement comme éléments 199 sont utilisés pour maintenir une paire d'armatures, non montrée, qui déplace les arbres 168 et 190, en position correcte. 10 Comme on le montre plus clairement en particulier dans les figures 6 et 8, afin de placer les marteaux droit et gauche 118 et 120 malgré la tension des ressorts de marteau gauche et droit 128 et 126, un bras d'expansion droit 200 et un bras d9expansion gauche 202 sont montés à gond sur la broche 204. L'action d'un solénoïde d'expansion 208 fait tourner un arbre solénoïde 15 .208 qui se termine en un âpaulament 210. Reliée à cet ôpaulement 210, se trouve une paire d'arbres 212 et 214 sur lesquels sont montés des galets de roulement 216 et 216, respectivement, et qui sont montés en contact avec le périmètre intérieur formé par les bras d'expansion droit et gauche 200 st 202 afin de les déplacer en les écartant, et ainsi écarter les marteaux 20 gauche et droit 116 et 120. Les bras d'expansion sont montés au moyen d'un élément de support 22Q relié au bâti 124 au moyen d'une broche 222. Fixée sur chacun des marteaux gauche et droit 118 et 120 respectivement, se trouve une partie tête de marteau. Dans la figure 6, la partie de tête du marteau droit est montrée sous le N°224 et est maintenue en position 25 par plusieurs écrous 226. Dans la figure 4, les parties de tête des marteaux droit et gauche sont montrées schématiquement en 224 et 226'respectivement. La figure 6 décrit seulement la tête de couteau droit 164 qui est montée fixement sur l'arbre couteau 122 au moyen d'un écrou 123. Maintenant en référence aux figures 9A-9D, qui montrent clairement 30 la suite d'opération pour la formation de lames en forme de L et leur transfert sur une 'sonde de positionnement. Dans la figure 9A, la bande gauche et la bande droite sont montrées déjà filées dans le guide droit 110 et le guide gauche 116. De plus, des trous d'aspiration généralement indiqués sous la référence 232 sont faits 35 dans les guides respectifs afin de maintenir le matériau en position correcte. L'action du solénoïde tournant commandant l'arbre de sonde 132, la sonde 130 se déplace en position de charge, comme montrée dans les figures 9A-9B. Ensuite, on peut voir que le trou d'alimentation d'air 144 dans la sonde relie ensuite une paire de trous 234 et 236. Le couteau droit 69 05647 3 2006223 164 et le couteau gauche 165 sont en position rétractée. De plus,, on peut voir que la partie de tête 224 du marteau droit et la partie de tête 226 du marteau gauche possèdent une paire de tenons 238 et une disposition 240 pour le matériau coupé. La figure 9A représente la première séquence de 5 l'opération au moment où les têtes ds marteau de droite et de gauche sont écartées axialement l'une de l'autre grâce à l'action des bras d'expansion droit et gauche 200 et 202 respectivement. Dans la figure 9B, l'action du solénoïde 186 a déplacé le roulement à billes de commande droit 195 et le roulement à billes de commande gauche 10 198 dans leurs marteaux respectifs afin de faire pénétrer des tenons 238 dans le matériau constituant le ruban ou la lame comme indiqué à 242. Dans la figure 9C, la coupure de l'alimentation du solénoïde 206 d'expansé permet le déplacement l'une vers l'autre jusqu'à ce qu'il y ait contact des têtes de marteau droit 224 et gauche 228, et ainsi pousse le matériau 15 dans la zone de coupage. A ce moment, le matériau de lame est encore maintenu par la dépression appliquée au trou 234 et 236 dans la sonde 130. Afin de former l'extrémité ds la lame et de souper le matériau, on fait tourner l'arbre couteau 122 par action du solénoïde tournant 163 transmise par les biélettes appropriées afin d'amener les têtes de eouteau respectives 20 164 et 166 dans la partie sn regard de la filière 240 afin de séctionner et ds former une lame en forme de L. Finalement, lss têtes de couteau 164 et 166 aussi bien que les parties de tête du marteau droit 224 et du marteau gauche 228 sont rétractées afin de les remettre dans une position telle que celle indiquée dans la figure 25 9A. A es moment, la sonde 130 tourne de 90°, comme illustrés précédemment dans la figure 5 afin d'être en position de contact avec le substrat quand la sonde de lame 130 est finalement indexée autour du substrat. Durant ce temps d'indexation, les lames sont maintenues en position à l'aida de la dépression appliquée à travers les trous 234 et 236. Naturellement, 30 la dépression est supprimée quand les lames sont finalement déposées sur le substrat S, ou en fait une pression légère peut être appliquée aux trous 234 et 236 afin d'aider à âter les lames de la sonde 130. Maintenant en référence aux figures 10 et 10A qui montrent sn détail la disposition de l'outil d'application de flux de soudure 44 pour le dépôt 35 de flux sur un substrat S, le résultat obtenu a été montré dans la figure 2A. Naturellement, l'outil de soudure 56 pour le dépôt de la scudurs sur des contacts sphériques, comme montrés dans la figura 2C, est identique à celui étant actuellement décrit sauf dans le fait qu'un bec de flux différent sera utilisé. L'outil 44 est montré sur la plateforme 39 de la table àoutils 05647 10 2006223 tournante. On charge le flux dans un réservoir 242 par un tube d'entrée 244 st dans une partie réservoir 248. On peut utiliser un tube 248 afin de nettoyer la partie réservoir 246, Reliés au réservoir 246 se trouvent trois becs ou trois orifices adéquats indiqués sous la référence 249. Trois becs 250 sont montés dans un bloc solide 252 comprenant les -trous de réception appropriés 254. Afin de déplacer les becs, de la position montrée dans la figure 10 d'un arc entier de 360° indiqué par les lignes pointillées de 1s figure 10A, un solénoïda 258 dirige un engrenage 258 relié à un prignon en prise 263. Un pignon 268 engrené avec un pignon fixe 270 est connecté entra le bloc de bec 252 st un bloc mobile 262, lequel bloc 262 sst monté à pivot comms idiqué en 264. La rotation du pignsn 260 dirige le déplacement des baes 250 sur un are plein de 300°. Avec la disposition montrés, l'application régulière de flux eat relativement indépendante du temps» Au repos, les becs se collent dans 1s flux eeffifite montré dans la figura ISA. Quand le moteur ast alimenté, les becs se déplaçant des orifices ds repas en position sur le substrat comme montré dans îa figure 10. La substrat sst élevé, et le fiux tenu à l'extrémité CsE-3 oses est transféré sur les circuits imprimés du substrat collecteur émetteur st de la base comme montré dans la figure 2A. Les ~ becs sont alors remis dans les orifices de repos » La quantité da flux appliqué est fonction ds sa viscosité et du diamètre des becs a Dans la réalisation ds la figure 2C, las becs étaient ajustés avec deux troua de 0,2 mm écartés de 0,375 mm pour une capacité de transport de flux plus grande. Da plus* on peut voir que lorsque les bees 250 sont en position dans les orifices de repos 249 l'extrémité des baoa déborde dans le flux, avec eatts disposition, on ne se heurta à aucun problème de soudure séchée puisque I5extrémité des bsas est tsujours erî position dans le flux frâia par perçage du flux ssc qui peut s'être formé à la surface0 Maintenant, en référence aux figuras 11, 11A et 11B on va décrire ds fsgon plus détaillée l'outil de positionnement de bloc 40, déjà montré ê~, façon générais dans la figure 3 et où las mimes numéros de référence eant utilisés psur indiquas* les élément© correspondants « Un solénoïde tournant 274 sonneoti è un solénoïde 276 cQsnmande un pignon 278 qui en tournant tlirigs un pignon engrené 280 qui est monté sur un arbre 282. Montée aussi sur l'arbre 282 se trouve une sonde de prélèvement de bloc 284. La'rotation do l'arbre 282 fait aussi tourner le pignon 286" qui s'engrène avec un pignon 288 afin da faire tourner l'arbre 230. Reliée fixement à l'arbre 290 ss trouve uns sonde da positionnement 232. Une alimentation dsair à l'aida cPufi tub© 294 relis par un écrau srKanohïsâ :r3B un trou 288 central de 69 05647 n 2006223 la sonde de prélèvement 284. Similairement, une alimentation relie la sonde de positionnement 292 par un tube d'alimentation d'air 300, un écrou d'étanchél £é 302, et un trou central 304. De plus, une paire de sièges coniques 306 est formée dans la sonde de positionnement 292. Dans la figure 11 A, on 5 indique schématiquement un bol vibrant en 308 transportant un bloc 12. Grâce à la disposition des pignons, on peut voir que la sonde de prélèves-ment 284 et la sonde de positionnement 292 tournent en synchronisme. Ainsi, quand le bol vibrant délivre un bloc 12 au-dessous de la sonde de prélèvement 284, une alimentation en vide au tube 294 fera que le blos 12 soit prélevé. elles seront orientées en fonction l'une ds l'autre comme illustrées dans la figure 11B, en d'autres termes» la sonda de prélèvement a saisi un bloo 15 ayant ses contacts sphériques en bas. A ce marnent, un vide sera appliqué au treu 304 dans la zone de positionnement 2S2 et simultanément le vide sera supprimé du trou 298 et une alimentation en air positif y sera fournie de telle sorte que le bloc 12 sera soufflé d@ la sonde préhension 284 et attiré sur la sonde de positionnement. Les contacts sphériques sur le bloc 20 12 seront reçus par les sièges coniques 306 de la sonde de positionnement 292. Les sondes de préhension et de positionnement seront ensuite tournées à l'aide du solénoïde rotatif 274 à la position montrée dans la figure 11A pour attendre l'opération suivante. Naturellement, la sonde de positionnement est maintenant dans une position telle que quand elle est indexée 25 autour du substrat, le substrat puisse être élevé comme décrit antérieurement afin d'amener le bloc en contact avec le substrat. Maintenant en référence aux figures' 12 et 12A et 13 qui montrent de façon détaillée l'assemblage de maintien du substrat, et où les mêmes numéros de référence ont été utilisés pour indiquer les éléments similaires antérieu-30 rement décrits d'une façon plus générale en fonction des figures 1 et 3. Afin de déplacer le substrat S vers le haut dans une position de contact avec un outil, schématiquement désigné, une alimentation d'air est reliée à une connexion d'entrée 316 à une paire de cylindres 318 mOs par l'air comprenant respectivement des pistons 320 qui sous l'effet de la commande 35 se déplaceront contre les câtés intérieurs d'une paire de tourelles 79 afin d'élever la paire de bras 78, qui maintient les quatre broches 76 vers la sonde de travail 292. Un arbre 322 comprenant une partie de tête de table substrat 324 est fixé à une paire de tourelles 79 par des clavettes de verrouillage 326. 69 05647 12 2006223 Un arbre 328 Issu du moteur 81' connecte une roue 330 d'entraînement de croix de Malte, laquelle est engrenée avec une roue en croix de Malte 332 qui est fixée à l'arbre 322. L'alimentation du moteur 81 entraînera que les tourelles 79 soient dirigées dans l'une des quatre positions antérleure-5 ment décrites commen N, S, W ou E suivant la sélection du bouton approprié 40 sur la console de l'opérateur 42. Afin d'obtenir un positionnement fin du substrat S en fonction de la sonde outil 292 de la table X-Y précédemment indiquée 82 est montré comme ayant une plaque X 334, une plaque Y 336 et une plaqus 338, laquelle 1Q plaque 338 forme la base de la pyramide semblable à une disposition d'emménagement 340. Une broche 342 montée fixement sur le bras biélette 344 d'un pantographe et sur la plaque X 334 fournit un point de pivot. La broche 342 connecte ls bras biélette du pantographe 346 par un roulement 348 au point de pivot fixe. Un point de pivot mobile antre le bras 344 biélette •J5 du pantographe et la plaque 338 est fourni par une broche 350 montée à l'intérieur d'un roulement 352 au bras 344. Des élément permettant le roulement approprié comme illustré en 354 ayant pour siège des rainures coniques permettent un mouvement relatif entre les plaques 336 et 338. Des éléments similaires de roulement indiqués en 356 permettent un roulement relatif 20 entre les plaques 334 et 336. Comme on le montre de façon plus détaillée dans la figure 13, le mouvement de la table X-Y est accompli par déplacement du stylet 28 de l'opérateur qui à son tour déplace le bras du pantographe 30 afin de déplacer les bras biélettes 358, 360, 344 et 346 du pantographe qui sont conventionnels et 25 ne font pas partie de cette invention, et qui peuvent être dessinés pour fournir un mouvement de raport 20/1. Dans la figure 13, le point 362 correspond au point de pivot fixe autour de la broche 342, comme déjà montré dans la figure 12. Le point 364 correspond au point de plvôt mobile autour de la broche 350. 30 Finalement, en référence à la figure 13, un mécanisme à roue de Malte indiqué globalement en 366 et 367 est actif à l'aide d'un pignon 269 pour déplacer l'une des quatre positions N, E, S, W, sur un gabarit 368 sous le stylet 28 de l'opérateur. Le gabarit peut être maintenu en position à l'aide d'un mécanisme à ressort de blocage 370 lequel est réglable pour 35 l'utilisation de plusieurs tailles de gabarit. Un tracé de module.peut être réalisé sur le gabarit, et ainsi, comme mentionné précédemment, le mécanisme à croix de Mal.te 366 déplace le gabarit 368 pendant que simultanément, la roue en croix de Malte 332 déplace le substrat S en position correspondante en fonction de l'outil d'usinage. 69 05647 13 2006223 En d'autres termes, on peut représenter sur chacune des parties du gabarit, N, E, S ou W un tracé de module. Afin de positionner un bloc sur une partie différente d'un substrat, le module sera déplacé vers le stylet 28 de l'opérateur tout en déplaçant simultanément la zone correspondante 5 du substrat en fonction de l'outil de travail fixe qui doit être indéxé sur le substrat. Bien que des mécanismes séparés soient utilisés pour indexer le gabarit et le substrat, les mécanismes sont contrôlés par la console de l'opérateur pour opérer simultanément» En fonctionnement, un substrat S est placé entre les broches ou moyens 10 de serrage 76 qui maintiennent par friction le substrat S avec une force réglable à l'aide ressort 80. La table de substrat est fixe en fonction d'un outil ou sonde et en est écartée d'une distance fixe prédéterminée des moyens de conduite ou cylindre à air 318 sont alimentés afin de déplacer le substrat S vers l'outil P, et à une distance supérieure à la distance 15 fixe prédéterminée. Cette position élevée est montrée par des lignes en pointillés dans la figure 12A. L'outil ou sonde rentrera en contact avec le substrat afin de le déplacer doucement vers le bas sn fonction des moyens de serrage ou broche 76. Comme chaque outil d'usinage est indexé dans une position fixe sur 20 le substrat S, et en contact avec lui; comme déjà décrit, les broches de serrage 76 seront alors écartées de la table d'outils respectifs à une distance supérieure à la distance prédéterminée afin de remettre en contact le substrat avec le dispositif de tête de table de substrat 324 à une position fixe en anticipation de l'opération suivante. 25 Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur les dessins les caractéristiques principales de l'invention appliqués à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détails qu'il juge utiles sans pour autant sortir du cadre de ladite invention. 05647 14 2006223 "REVENDICATIONS I. - Appareil permettant le positionnement et le montage automatiques de blocs semiconducteurs du genre comportant un ou plusieurs contacts au dos dudit bloc et un ou plusieurs contacts supérieurs sur une configuration 5 de circuits imprimés portés par un substrat, le but étant de connecter électriquement les dits contacts supérieurs et ladite configuration de circuits imprimés, par des sections de rubans conducteurs caractérisé en ce qu'il comporte les moyens suivants: a) un moyen de placement de blocs semiconducteurs alimenté à partir •jq d'un moyen de distribution, b) une table de réception fixe destinée à recevoir ledit substrat, ladite table de réception étant située à une distance prédéterminée du moyen de placement de blocs semiconducteurs précité. c) des moyens de serrage pour maintenir par friction ledit substrat 15 les dits moyens de serrage pouvant se déplacer relativement à la dite table de réception. d) des moyens de commande pour déplacer les dits moyens de serrage du substrat en direction du placement de blocs semiconducteurs à une distance supérieure de ladite table de réception à celle énoncée au b] afin que le 20 moyen de placement de blocs semîcondacteurs soit en contact avec ledit substrat. II. - Un appareil selon la revendication I caractérisé en ce que on inclut au moyens de serrage des moyens ajustables permettant de retenir par des forces de friction, le susbtrat. III. - Un appareil, permettant le positionnement et le montage automati-25 ques de blocs semiconducteurs comportant un ou plusieurs contacts au dos dudit bloc et un ou plusieurs contacts supérieurs sur une configuration de circuits imprimés portés par un substrat, le but étant de connecter électriquement les dits contacts supérieurs et ladite configuration de circuits imprimés, caractérisé en ce qu'il comporte les moyens suivants 30 a) Une table porté outilsdestinée à recevoir ledit substrat bl Uni table de réception fixe placée à une distance prédéterminée de ladite porte outils c) Des moyens de serrage pour maintenir fermement par friction ledit substrat, ce dernier étant situé entre la porte-outils et la table 'de réception. 35 d) Les dits moyens de serrage pouvant se déplacer par rapport à la table de réception e) Des moyens de commande, permettant séquentiellement, à chaque outil porté par la table-porte outils d'être disposé de façon stationnaire sur la 69 05647 15 2006223 table ds réception et d'exécuter alors la fonction qui lui a été Impartie. f) Des moyens pour déplacer les dits moyens de serrage du substrat en direction de la table porte-outils à une distance supérieure de ladite tabla de réception à celle définie au b) afin que les différents outils portés par 5 ladite table porte-outils soient en contact avec ledit substrat. IV. - Appareil; selon la revendication III dans lequel la table porte-outils comprend notamment: un outil de placement de blocs semiconducteurs, un outil dfelaboration et de placement de segments conducteurs st un outil d'Injection de flux. 10 V. - Appareil selon la revendication III caractérisé en ce qu'on inclut aux moyens de serrage des moyens ajustables permettant de retenir par des forces de friction le substrat.