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Vorrichtung zum Zuführen kleiner Körper an bestimmte Stellen z. B. an Legierungs- formen
Bei der Massenherstellung von Halbleitervorrichtungen, z. B. Transistoren, mit mindestens einem Legierungskontakt ist es häufig erwünscht, eine Anzahl von Scheiben halbleitenden Materials eines bestimmten Leitfähigkeitstyps (n-oder p-Typ) geordnet in einer Legierungslehre auszurichten und weiter ein Kügelchen (oder einen Ring) eines Donator- oder Akzeptormaterials in geeigneter Lage auf der Oberfläche jeder Scheibe anzuordnen. Die gefüllte Legierungslehre wird darauf einem Ofen zugeführt, in dem die Legierung stattfinden kann, bei welcher der Leitfähigkeitstyp in einem Gebiet der Halbleiterscheibe umgewandelt (p-Typ in n-Typ oder umgekehrt) wird.
Bei solchen Lehren die z. B. zehn in einem bestimmten Muster angeordnete Lagerstellen aufweisen, werden Einsatzstücke verwendet, die darin oberhalb und/oder unterhalb jeder Scheibe angeordnet werden und die erwähnten Kügelchen aufnehmen können. Die Einsatzstücke begrenzen das Legierungsgebiet jeder Scheibe.
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Zuführen kleiner Körper an bestimmte Stellen z. B. an Legierungsformen für die Massenherstellung von Transistoren oder anderen Halbleitervorrichtungen. Diese Vorrichtung eignet sich besonders zur Verwendung beim Absondern einer bestimmten Anzahl von einer Masse ungeordneter, kleiner Gegenstände z. B. Kügelchen oder Scheiben und zur gemeinsamen Zufuhr der nach einem bestimmten Muster abgesonderten Teile nach einer von einem Transportband getragenen Legierungslehre.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einer Öffnung versehener kippbarer Behälter vorgesehen ist, der eine seine Innenfläche durch die Öffnung hindurch nach aussen fortsetzende Fläche besitzt und in dessen Inneres ein Vorrat der kleinen Körper einbringbar ist, welche Fläche mit Führungen, z. B.
Kanälen, versehen ist, entlang deren die kleinen Körper in einer Lage des Behälters, in der die genannte Fläche nach oben weist, aus diesem austreten können, welche Führungen ihrerseits an den Stellen, die sich in einer Lage des Behälters, in der die genannte Fläche nach unten weist, über den Stellen befinden, denen die kleinen Körper zugeführt werden sollen, Anschläge, Vertiefungen od. dgl. aufweisen, und dass steuerbare Haltevorrichtungen zum Festhalten der kleinen Körper an diesen Anschlägen, Vertiefungen od. dgl. vorgesehen sind, sowie dass gegebenenfalls ein mechanischer Antrieb zur Herbeiführung der Kippbewegung vorgesehen ist. Es wird dabei unter der gekippten Lage des kippbaren Körpers die Lage verstanden, in der die erwähnte Oberfläche nach unten gerichtet oder vorzugsweise waagrecht ist.
Der kippbare, mit einer Öffnung versehene Behälter und die dessen Innenfläche nach aussen fortsetzende Fläche sind vorzugsweise durch eine an einem Ende trommelartig eingerollte Platte gebildet, wobei die Einrollung nur so weit reicht, dass die Öffnung freibleibt.
Vorzugsweise weisen die steuerbaren Haltevorrichtungen eine Kammer auf, die in die Führungen an der Stelle der Anschläge, Vertiefungen od. dgl. mündende Öffnungen besitzt und welche Kammer abwechselnd an eine Saugleitung und an eine Druckluftleitung anschliessbar ist.
Obgleich der kippbare Körper von Hand aus zwischen den beiden Stellungen hin-und herbewegt werden kann, wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei der ein in seiner Drehrichtung umkehrbarer Motor den Körper hin-und herbewegt.
Die Vorrichtung nach der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 den kippbaren Körper nach der Erfindung. Fig. 2 zeigt teilweise einen Schnitt durch den kippbaren Körper nach Fig. 1. Fig. 3 zeigt eine Abwicklung eines Teiles des kippbaren Körpers nach Fig. 1. Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2. Fig. 5 bezieht sich auf eine Abart von Fig. 4. Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Ausführungsform einer durch einen Motor angetriebenen, selbsttätig wirksamen Vorrichtung, die mit einem kippbaren Körper nach den Fig. l, 2,3 und 4 oder 5 versehen ist. Dabei zeigt Fig. 7 einen Querschnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 6. Fig. 8 zeigt ein Zeitschema für verschiedene Vorgänge bei der Vorrichtung nach Fig. 6 und 7.
Der in den Fig. 1-4 dargestellte Körper, der kippbar ist, hat eine Platte 1, die an einem Ende 2 teilweise trommelartig eingerollt ist ; dieser Teil hat eine nahezu geschlossene, zylindrische Gestalt. Auf der Platte 1
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bare Körper 1 weggedreht worden ist, gibt der Arm 55 die gefüllte Legierungslehre frei, so dass letztere nach dem Teil 57 des Transportbandes hin bewegt werden kann.
Die Steuerung, womit die Gegenstände in den Aussparungen 10 gehalten oder in einem bestimmten Augenblick frei gegeben werden, erfolgt mittels Nadelventilen, die durch auf der Achse 33 befestigte Nocken gesteuert werden. Die Verbindung zur Saugleitung 16 wird durch eine von einer Nocke 59 gesteuerte Klappe 58 hergestellt. Auf ähnliche Weise wird die Verbindung zur Pressluftleitung 17 hergestellt.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt :
In dem trommelartigen Teil 2 der Platte 1 wird eine grosse Anzahl von Gegenständen untergebracht.
Darauf wird dieser Teil zwischen den Achsen 43 und 33 angeordnet. In der ersten Position I (vgl. Fig. 8) des kippbaren Körpers 1 ist die Oberfläche 4, von dem trommelartigen Teil her gesehen, schräg nach unten gerichtet. Die Gegenstände gleiten somit über die Oberfläche 4 und nahezu alle legen sich dabei auf die Platte 8, mit Ausnahme von denjenigen Gegenständen, die auf der Oberfläche 4 liegen bleiben, sowie denjenigen, die in den Aussparungen 10 und in den Kanälen H liegen. Die Achse 33 wird darauf gedreht, so dass der kippbare Körper 1 in die zweite Position II, die Ladestelle (Fig. 6 und 7) gekippt wird. Dadurch, dass der kippbare Körper die senkrechte Lage passiert, werden die nicht in den Aussparungen 10 liegenden
Gegenstände über die Oberfläche 4 nach dem trommelartigen Teil des kippbaren Körpers 1 geführt.
Wenn die Oberfläche 4 eine geneigte Lage einnimmt, wird die Verbindung der Aussparungen 10 mit der Saugleitung 16 hergestellt, so dass alle aufgenommenen Gegenstände in den Aussparungen durch Saugwirkung festgehalten werden. Bei der weiteren Drehung können einige der z. B. flachen Gegenstände auf der Oberfläche 4 des Körpers 1 liegen bleiben. Um ihre Bewegung nach dem trommelartigen Teil des Körpers 1 zu fördern und um zu verhüten, dass diese Gegenstände von der Oberfläche 4 fallen und auf den Boden gelangen, vollführt der Körper 1 eine Stossbewegung. Dies kann z. B. durch eine Verzahnung bewerkstelligt werden, die an der Platte 8 befestigt ist und über diese hervorragt und mit einem stationären Glied derart zusammenwirkt, dass bei der Verdrehung das stationäre Glied dem kippbaren Körper 1 einen kleinen Stoss erteilt.
Während der Verdrehung des kippbaren Körpers 1 von der ersten Position I in die senkrechte Lage, wird eine Legierungslehre 60 durch das Transportband 47 nach der Ladestelle geführt ; der Arm 56 ist dabei in eine Lage gelangt, in der andere Legierungslehren nicht mehr zur Ladestelle transportiert werden können.
Bei einer weiteren Verdrehung der Achse 33 gelangen die nicht in den Aussparungen 10 aufgenommenen und über die Oberfläche 4 bewegten Gegenstände auf die trommelartige Oberfläche 3 des Körpers 1.
Die Verdrehung der Achse 33 wird beendet, wenn die zweite Position II, d. h. die Ladestelle erreicht ist.
Die Verbindung der Aussparungen 10 mit der Saugleitung 16 wird darauf unterbrochen, worauf die Gegenstände in die gewünschten Lagerstellen der Lehre 60 fallen können. Dies wird dadurch gefördert, dass die Aussparungen 10 mit der Pressluftleitung 17 verbunden werden ; die dazu erforderliche Menge Pressluft ist gering und wird durch eine nockengesteuerte Nadelklappe geregelt. Darauf wir die Achse 33 in entgegengesetzter Richtung gedreht und die Legierungslehre 60 kann darauf durch das Transportband 47 nach dem Teil 57 weiterbewegt werden, was durch Freigabe derselben durch Betätigung des Armes 55 bewerkstelligt wird.
Nachdem der kippbare Körper 1 über seine andere waagrechte Lage hinaus gedreht worden ist, bewegen sich die frei liegenden Gegenstände wieder über die Oberfläche 4 des Teiles 1, so dass sie wieder im wesentlichen auf der Platte 8 zur Anlage kommen.
Wenn z. B. Gegenstände wie Germaniumkristalle nach zehn Lagerstellen einer Legierungslehre 60 befördert werden sollen, arbeitet die beschriebene Vorrichtung am zweckmässigsten, wenn anfangs 3000 solcher Kristalle im trommelartigen Teil vorgesehen werden. Dabei werden die Aussparungen noch mit voller Sicherheit mit Gegenständen ausgefüllt, wenn schliesslich nur mehr 500 Kristalle zurückgeblieben sind. Wenn die Gegenstände sphärisch sind, z. B. Indiumkugeln, ist es empfehlenswert, 7000-10. 000 Gegenstände in dem trommelartigen Teil vorzusehen. In diesem Falle ist bei 2000 in der Vorrichtung verbliebenen Gegenständen die Wirkung noch stets zufriedenstellend.
Fig. 8 zeigt ein Zeitdiagramm der verschiedenen Vorgänge der Vorrichtung nach den Fig. 6 und 7.
Die Bewegung des Transportbandes 47 ist kontinuierlich und wird durch die Linie A angedeutet. Wenn eine Legierungslehre 60 in der Ladestelle vorhanden ist, hält der Arretierarm 55 diese Lehre fest, während das Transportband unter dieser fortläuft.
Die Linie B deutet an, wann dem kippbaren Körper 1 eine Stossbewegung erteilt wird.
Die Linien D und C deuten an, wann die Aussparungen 10 mit der Saugleitung 16 bzw. der Pressluftleitung 17 verbunden werden.
Die Linie E bezieht sich auf die Bewegung des kippbaren Körpers.
Die Fig. 6-8 beziehen sich auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Zufuhr von Gegenständen nach vorherbestimmten Lagen selbsttätig erfolgt. Selbstverständlich kann aber auch der kippbare Körper ohne diese selbsttätig wirksamen Mittel von Hand aus gedreht werden.
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