<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf ein System von Hilfsgeräten für die Montage von Halbleiterelementen, vorzugsweise Dioden, in Glaskolben.
Beim Verlöten einzelner Halbleiterbauelemente, hauptsächlich Dioden in Glasgehäusen, erfolgte die
Zuführung und das Einsetzen der einzelnen Bauteile in den Glaskolben von Hand. Die zum Verlöten gelangenden
Bauteile wie Zinnscheiben und sonstige Metallscheiben, Halbleiterkristalle und die bei dem Lötvorgang verwendeten Schwerstücke wurden einzeln über-und aufeinander in den Kolben gelegt. Die mit der
Zylinderachse in einer Richtung mit Kapillaren versehenen Kolben wurden auf dem Boden einer Zylinderform hiernach einzeln in die senkrechten Bohrungen einer Metallkassette gesetzt, dann wurde die Kassette in den Ofen gelegt und unter der Wärmewirkung wurden die Bauteile verlötet.
Diese Methode ist ausserordentlich arbeitsaufwendig, langsam, mit grossem Materialverlust behaftet und demzufolge für die Massenfertigung ungeeignet.
Die Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile zu vermeiden und ein System zu schaffen, welches eine
Massenfertigung mit hoher Produktivität ermöglicht.
Gemäss der Erfindung besitzt ein System von Hilfsgeräten für die Montage von Halbleiterelementen einen
Rütteltisch, eine Grundkassette mit durchgehenden Bohrungen mit einem dem Durchmesser der Glaskolben entsprechenden Durchmesser in vorgegebener geometrischer Anordnung, wobei die eine, die einen
Bohrungsenden aufweisende Seite der Kassette mit einer abnehmbaren Abschlussplatte und die andere, gegenüberliegende Seite mit einem ein Untergreifen ermöglichenden Dosierbock abdeckbar ist, eine
Glaskolben-Haltekassette, deren Abmessungen mit der die Bohrungen enthaltenden Seite der Grundkassette korrespondieren und die eine seitlich abziehbare Abschlussplatte aufweist und in der die Glaskolben mit ihrer Öffnung gegen diese Abschlussplatte hin gerichtet gelagert sind,
so dass bei Aufsetzen dieser Haltekassette auf die am Rütteltisch aufgestellte Grundkassette bei abgenommener Abschlussplatte und bei sodann seitlich abgezogener
Abschlussplatte der Haltekassette die Glaskolben in die Bohrungen der Grundkassette überführbar sind, eine
Vakuumkassette, deren Abmessungen ebenfalls denen der Grundkassette entsprechen und die an ihrer einen Seite Öffnungen, die in ihrer geometrischen Anordnung mit der Anordnung der Bohrungen in der Grundkassette von der Seite des Dosierbockes aus gesehen übereinstimmen und an ihrem andern, abgeschlossenen Ende unter
Unterdruck setzbar sind und deren Abmessungen dem Durchmesser von Zinnscheiben entsprechen, so dass z.
B. mittels Pinsel in die Öffnungen eingebrachte Zinnscheiben einzeln in diesen aufgenommen und festgehalten sind, und nach Aufsetzen an Stelle des Dosierbockes auf die umgedrehte, andernseits mit der Abschlussplatte abgeschlossene Grundkassette mit den in den Bohrungen enthaltenen Glaskolben die Zinnscheiben nach Beseitigung des Unterdruckes in diese einführbar sind, weitere Vakuumkassetten gleicher Bauart für die Aufnahme und Zuführung sämtlicher weiterer Metallscheiben, Halbleiterkristalle u.
dgl., eine Schwerstück-Dosierkassette, deren Abmessungen ebenfalls mit der die Bohrungen enthaltenden Seite der Grundkassette korrespondieren und die mit der Anordnung der Bohrungen in der Grundkassette in ihrer geometrischen Anordnung übereinstimmende Bohrungen aufweist, in welchen unten herausragende und gegen Herausfallen gesicherte Schwerstücke gelagert sind, welche Kassette auf die Grundkassette mit den zusammengestellten Halbleiterelementen aufsetzbar und zusammen mit dieser zum Verlöten der Halbleiterelemente in einen Ofen einführbar ist.
Durch die Verwendung einer Mehrzahl von Kassetten mit einer Art Facheinteilung kann bei der Montage von Halbleiterelementen, bei welchen verschiedene Einzelteile koaxial übereinander zu setzen sind, jeweils eine Art von Einzelteilen für eine grosse, der Anzahl der Fächer entsprechende Anzahl von herzustellenden Halbleiterelementen gleichzeitig gehandhabt werden. Eine grobe Ausrichtung ist bereits durch die Facheinteilung vorhanden und das genaue Ausrichten und Zusammensetzen kann durch Anwendung des Rütteltisches erleichtert werden. Das jeweilige Hinzufügen eines weiteren Einzelteiles zu den teilweise zusammengestellten, in der Grundkassette befindlichen Halbleiterelementen erfolgt durch Aufsetzen der Kassette mit den betreffenden Einzelteilen, seitliches Abziehen einer zugehörigen Abschlussplatte, gegebenenfalls Umdrehen, Rütteln usw.
Das erfindungsgemässe System ist nicht auf eine bestimmte Anzahl von Einzelteilen oder Schritten beschränkt und lässt sich daher leicht den jeweiligen Erfordernissen anpassen. Der apparative und maschinelle Aufwand ist gering und dennoch ermöglicht das System eine hohe Produktivität.
Das richtige Aufeinandersetzen der Kassetten kann durch verschiedene Hilfsmittel erleichtert werden, vorzugsweise sind die Kassetten zum fluchtenden Aufeinandersetzen mit Positionierstiften bzw. entsprechenden Bohrungen versehen. Damit lässt sich die Arbeitsgeschwindigkeit und die Sicherheit der Fertigung erhöhen.
Wenn gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung für jede Vakuumkassette od. dgl. ein Tablett vorhanden ist, in welches die Vakuumkassette hineinstellbar ist und welches zum Auffangen überschüssiger Einzelteile dient, werden Materialverluste vermieden und überschüssige Einzelteile können der weiteren Fertigung zugeführt werden.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen, in welchen Systemteile und-gruppen einer bevorzugten Ausführungsform perspektivisch dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen : Fig. l das System mit seinen wesentlichsten Bestandteilen, Fig. 2 eine Vakuumkassette auf einem Tablett, Fig. 3 die Vakuumkassette im Zusammenwirken mit der Grundkassette und Fig. 4 die Anwendung einer Schwerstück-Dosierkassette.
<Desc/Clms Page number 2>
Gemäss Fig. l steht ein Dosierbock--4--auf der Scheibe eines Rütteltisches--2--und auf den Dosierbock wird eine Grundkassette--l--ohne die Abschlussplatte-la--und in umgedrehter Lage, d. h. mit den kürzeren Positionierstiften nach unten, aufgesetzt. Sodann wird die mit Kolben bereits im voraus aufgefüllte Glaskolben-Haltekassette--3--mit der Abschlussplatte-3a-zusammen auf die Grundkassette - gesetzt. Hierauf wird die Scheibe des Rütteltisches --2-- in Gang gesetzt und dabei die
EMI2.1
entfernt.
Dann erfolgt die Dosierung des zum Verlöten erforderlichen Zinnes (Fig. 2). Die Vakuumkassette-S-- wird in das Tablett --6-- gestellt, dann wird eine grössere Anzahl von Zinnscheiben auf die Vakuumkassette --5-- geschüttet als die Zahl ihrer Bohrungen und die Zinnscheiben werden mit Hilfe des Pinsels-7--in die Bohrungen der Kassette geschoben ; hiernach wird ein Vakuum an die Vakuumkassette--5--angeschlossen und die überflüssigen Zinnscheiben werden mittels des Pinsels-7--entfernt.
Die Vakuumkassette wird aus dem Tablett --6-- herausgenommen und auf die auf der Scheibe des Rütteltisches--2--befindliche Grundkassette--l--gestellt (Fig. 3).
Das an die Vakuumkassette--5--angeschlossene Vakuum wird aufgehoben und der Rütteltisch--2-- wird in Gang gesetzt. Infolge der Aufhebung des Vakuums fallen die Zinnscheiben in die in der Grundkassette --l-- angeordneten Glaskolben, und hiernach wird die Vakuumkassette entfernt. Die Dosierung bzw.
Zuführung der weiteren Metallscheiben bzw. Halbleiterkristalle erfolgt gemäss den im vorstehenden beschriebenen
EMI2.2
wird die zusammengebaute Einheit in den Ofen gebracht und unter Einwirkung der Wärme das Verlöten durchgeführt.
Kurz zusammengefasst hat die Erfindung folgende Vorteile :
Bei dem erfindungsgemässen System ist der Aufwand an Handarbeit minimal und ihre Qualität unwesentlich. Da die Durchführung der Arbeitsgänge gleichzeitig an einer grossen Zahl von Teilen erfolgt, ist der
Verlötungsvorgang und dessen Güte ausserordentlich gleichmässig, die Herstellung hat den Charakter einer Massenfertigung, ist demgemäss keine Einzelfertigung und so wesentlich billiger.
PATENTANSPRÜCHE :
1. System von Hilfsgeräten für die Montage von Halbleiterelementen, vorzugsweise Dioden, in Glaskolben, gekennzeichnet durch einen Rütteltisch (2), eine Grundkassette (1) mit durchgehenden Bohrungen mit einem dem Durchmesser der Glaskolben entsprechenden Durchmesser in vorgegebener geometrischer Anordnung, wobei die eine, die einen Bohrungsenden aufweisende Seite der Kassette (1) mit einer abnehmbaren Abschlussplatte (la) und die andere, gegenüberliegende Seite mit einem ein Untergreifen ermöglichenden Dosierbock (4) abdeckbar ist, eine Glaskolben-Haltekassette (3), deren Abmessungen mit der die Bohrungen enthaltenden Seite der Grundkassette (1) korrespondieren und die eine seitlich abziehbare Abschlussplatte (3a)
aufweist und in der die Glaskolben mit ihrer Öffnung gegen diese Abschlussplatte (3a) hin gerichtet gelagert sind, so dass bei Aufsetzen dieser Haltekassette (3) auf die am Rütteltisch (2) aufgestellte Grundkassette (1) bei abgenommener Abschlussplatte (la) und bei sodann seitlich abgezogener Abschlussplatte (3a) der Haltekassette (3) die Glaskolben in die Bohrungen der Grundkassette (1) überführbar sind, eine Vakuumkassette (5), deren Abmessungen ebenfalls denen der Grundkassette (1) entsprechen und die an ihrer einen Seite Öffnungen, die in ihrer geoemtrischen Anordnung mit der Anordnung der Bohrungen in der Grundkassette (1) von der Seite des Dosierbockes (4) aus gesehen übereinstimmen und an ihrem andern,
abgeschlossenen Ende unter Unterdruck setzbar sind und deren Abmessungen dem Durchmesser von Zinnscheiben entsprechen, so dass z. B. mittels Pinsel (7) in die Öffnungen eingebrachte Zinnscheiben einzeln in diesen aufgenommen und festgehalten sind, und nach Aufsetzen an Stelle des Dosierbockes (4) auf die umgedrehte, anderseits mit der Abschlussplatte (la) abgeschlossene Grundkassette (1) mit den in den Bohrungen enthaltenen Glaskolben die Zinnscheiben nach Beseitigung des Unterdruckes in diese einführbar sind, weitere Vakuumkassetten gleicher Bauart für die
EMI2.3