CH626489A5 - - Google Patents

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Description

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REVENDICATIONS quartz, par exemple, même les plus petites fuites vont avoir pour
1. Machine de transfert pour le scellement sous vide de com- conséquence un accroissement de la résistance série du résona-posants électroniques, caractérisé par le fait qu'elle comprend teur qui finalement ne sera plus capable d'osciller.
au moins trois chambres à vide (4,1,7) allongées et reliées entre Dans la fabrication en série de tels composants, de nom-elles selon une disposition linéaire, des moyens (11) porteurs de 5 breux problèmes doivent être résolus et notamment le simple composants allongés pour transporter les composants à travers fait que le soudage lui-même doive répondre à des critères sé-la machine de transfert, lesdits moyens étant adaptés à la forme vères implique que les composants concernés soient acheminés et aux dimensions des chambres à vide de manière à pouvoir aux postes de soudage par des moyens automatiques. On a déjà être transportés successivement à travers les chambres, au moins proposé un dispositif comprenant des sas dans lesquels un por-quatre moyens d'obturation, le premier (5) étant siti'é à l'entrée io teur de composants est transféré d'un sas d'entrée dans une de la première chambre, le deuxième (6) entre la première et la chambre de travail et ensuite sort par un sas de sortie. Le prodeuxième chambre, le troisième (9) entre la deuxième et la blême posé ici concerne la production en série où le soudage de troisième chambre et le quatrième (8) à la sortie de la troisième plusieurs centaines de ces composants se fait en séquence. Un chambre, qui, à l'état fermé, isolent les chambres à vide l'une de porteur de composants peut alors avoir la forme d'un organe de l'autre aussi que de l'atmosphère ambiante, un appareillage de 15 forme allongée ou d'une barre équipée de cellules pour porter et scellement (2) dans la deuxième chambre à vide pour effectuer maintenir les composants subissant le scellement, chacun de ces le scellement des composants l'une après l'autre et des moyens composants étant acheminé par pas successifs sous une tête de de transport (10) commandés de l'extérieur pour effectuer sans soudage. Afin de maintenir une telle barre sous le vide néces-rupture du vide le transfert des moyens porteurs dans et hors de saire, la chambre de travail est nécessairement extrêmement la deuxième chambre à vide contenant l'appareillage de scelle- 20 longue. C'est dans le but de réduire les dimensions de l'appareil-ment, la longueur des moyens porteurs étant inférieure à la läge aussi bien que pour accélérer le processus dans son ensem-distance séparant les moyens d'obturation successifs cependant ble que la présente machine transfert a été élaborée. Un avan-que la distance séparant l'appareillage de scellement d'au moins tage positif est obtenu dans la mesure où la chambre de travail un desdits deuxième et troisième moyens d'obturation est infé- n'a plus besoin d'avoir au moins deux fois la longueur de la rieure à la longueur desdits moyens porteurs. 25 barre porteuse des composants. Dans les dispositifs de l'art an-
2. Machine de transfert selon la revendication 1, caractérisé térieure dans lesquels, de façon générale, des sas n'équipaient par le fait que lesdites trois chambres à vide sont équipées cha- pas la chambre de travail, celle-ci devait avoir au moins deux cune d'au moins une pompe à vide (12). fois la longueur de la barre porteuse de composants et ainsi, à
3. Machine de transfert selon la revendication 1, caractéri- chaque fois que l'appareillage était chargé, un temps d'attente sée par le fait que la deuxième chambre à vide est équipée de 30 important était nécessaire pour réaliser le vide sous lequel le moyens de transport linéaire (3) pas à pas de manière à déplacer soudage pouvait être exécuté ensuite.
par pas successifs les moyens porteurs au droit de l'appareillage Pour remédier aux inconvénients qui viennent d'être cités, la de scellement. machine selon l'invention fait appel aux moyens qui apparais-
4. Machine de transfert selon la revendication 1, caractéri- sent dans Ia revendicati0n 1
sée par le fait que la distance séparant l'appareillage de scelle- 35 L,invention sera mieux comprise à la lumière de la descrip. ment de chacune desdits deuxieme et troisième moyens d'obtu- tion j suit et> intelligence de laquelle, on se référera, à ration est inférieure a la longueur desdits moyens porteurs. titre d'exempie, aux dessins parmi lesquels:
5. Machine de transfert selon la revendication 1, caractéri- la fi 1 est une représentation schématique d'une ma-see par le fait que les moyens porteurs de composants sont. chine conforme à rinvention,
pourvus d un certain nombre de cellules, chaque cellule étant 40 ^ f; 2 à 6 montrent schématiquement les étapes suc-
apte a recevoir un composant devant etre scellé. cessives suivies par une barre porteuse de composants et trans-
6. Machine de transfert selon la revendication 5, caractéri- rtée à travers la machine.
sée par le fait que chaque moyen porteur est pourvu à son extrémité de moyens magnétiques. La machine représentée comprend trois chambres à vide de
7. Machine de transfert selon la revendication 6, caractéri- « forme allongée qui sont reliées entre elles et disposées de façon sée par le fait que les chambres à vide sont constituées de maté- linéaire tel que représenté à la figure 1. Ainsi, la chambre de riau transparent aux champs magnétiques et par le fait qu'elle travail 1 se trouve au centre. Elle est équipée d une tête de comprend un dispositif magnétique (10) maintenu entièrement scellement 2 et d un mécanisme d avance pas à pas qui peut, par à l'extérieur des chambres à vide, ce qui permet aux moyens exemple, comprendre un pignon en prise avec une crémaillère porteurs d'être déplacés successivement dans les chambres. 50 mont®e sur une barre porteuse de composants 11. La première
8. Machine de transfert selon la revendication 1, caractéri- chambre à vide 4 constitue un sas d entrée et est couplée à la sée par le fait que l'appareillage de scellement est agencé de chambre de travail 1 par 1 intermédiaire d une vanne à plateau façon à pouvoir appliquer un flux de chaleur pour effectuer le 6. A son extrémité d entrée, elle comporte en outre une vanne soudage des composants soumis au scellement. ^troisième chambre à vide 7 constitue un sas de sortie et, de
9. Utilisation de la machine de transfert selon la revendica- 55 'a même manière, est couplée à la chambre de travail 1 au tion 1 pour le scellement sous vide de composants électroniques, moyen d une vanne à plateau 9. Comme dans le cas du sas caractérisée en ce que les composants comprennent des encap- ^ entrée, elle est aussi équipée d une vanne 8 qui sera fermée sulages et des supports de cristaux piézo-électriques. Iorsclue la chambre sera sous vide. Chacune des chambres individuellement est équipée de sa propre pompe de manière à y
60 créer le vide. Ainsi, une pompe à vide 12 est connectée par l'intermédiaire d'une vanne 14 avec le sas d'entrée 4 et, de façon
Un problème se pose dans la fabrication en série de certains similaire, une pompe 12 est connectée avec le sas de sortie 7. composants électroniques, comme par exemple les résonateurs à Les conduits de contrôle dans les deux cas sont respectivement cristal de quartz, qui, du fait de leur nature, nécessitent d'être équipées de vannes de mise à l'atmosphère 15 par lesquelles de maintenus sous vide et doivent ainsi être placés dans des encap- 65 l'air peut être admis dans les chambres à vide, et de jauges de sulages appropriés pour être complètement scellés. Ce scelle- pression 16. La chambre de travail 1 est, de la même manière,
ment doit être de qualité irréprochable et doit avoir une durée équipée d'un système de pompes à vide, mais dans ce cas ce de vie d'au moins plusieurs années. Dans le cas de résonateurs à système peut comprendre une pompe à vide primaire 12 comme
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dans les cas précédents, mais aussi une pompe à vide du type turbomoléculaire 13, ce qui permet d'atteindre un vide plus poussé au sein de cette chambre de travail 1. Comme dans le cas des sas 4 et 7, un système de vanne de mise à l'atmosphère et de jauges est prévu comme il est représenté en 15,16 et 17. 5
La barre porteuse de composants 11 dans une version préférée peut comporter 200 cellules dont chacune est susceptible d'offrir de la place à un composant qui doit être scellé, par exemple, par soudage. Des aimants permanents, qui peuvent être de polarité opposée, sont disposés à chaque extrémité de la barre 11. Le matériau dont les trois chambres à vide sont constituées peut être tout matériau convenable susceptible de maintenir le vide et, en même temps, transparent aux champs magnétiques. A l'extérieur du dispositif qui vient d'être décrit, il est prévu un système magnétique 10 qui, dans une version à commande manuelle, peut comprendre tout simplement un aimant permanent déplacé à la main ou, dans une version plus automatisée, peut comprendre un électro-aimant commandé par un dispositif électronique approprié. 20
Un système de commande électronique pour le système représenté peut fournir des commandes séquentielles telles que, à la suite de l'introduction d'une barre 11 porteuse de composants et de la fermeture de la vanne d'entrée 5, le sas d'entrée est mis sous vide. Ensuite, une fois que le degré de vide désiré est 25 atteint, c'est-à-dire, par exemple, 10"2 torr, il est possible d'ouvrir la vanne à plateau 6 qui relie le sas d'entrée et la chambre de travail 1. Maintenant, il est nécessaire d'obtenir le vide de travail qui peut être approximativement 10"4 torr. Dès que ce vide est réalisé, la barre porteuse de composants peut être transférée 30 du sas d'entrée dans la chambre de travail en manœuvrant le dispositif magnétique 10 de l'extérieur. Quand le transfert a été effectué, le mécanisme à crémaillère qui équipe le barre de transport 11 va venir en prise avec le pignon 3 et, en même temps, la commande électronique peut alors fournir des signaux 35 pour effectuer l'avance pas à pas de chaque cellule au droit de la tête 2, un flux de chaleur étant appliqué par cette tête 2 à chaque composant succesivement pour en effectuer le soudage. Dès que la barre porteuse de composants 11 se trouve entièrement à l'intérieur de la chambre de travail 1, la vanne à plateau 40 6 peut être fermée et, à la suite de quoi, le sas d'entrée 4 peut être ouvert après admission préalable d'air au moyen de la vanne de mise à l'atmosphère 15, si bien que le sas d'entrée 4 est à nouveau prêt à recevoir une nouvelle barre porteuse 11 et fournir une nouvelle série de composants à souder. La vanne de 45 sortie ou vanne à plateau 9 de la chambre 1 peut être ouverte une fois que la barre porteuse de composants lia avancé d'une certaine distance et ensuite la barre 11, dès que tous les composants ont été scellés, peut être entièrement transférée dans le sas de sortie 7 encore au moyen du dispositif externe de commande 50 magnétique 10. Ensuite la vanne a plateau de sortie 9 peut être fermée et la pression ambiante ramenée dans le sas de sortie 7 au moyen de la vanne de mise à l'atmosphère 15. La vanne de sortie 8 peut maintenant être ouverte et la barre 11 enlevée, toujours grâce au moyen magnétique 10. 55
Les figures 1 à 6 montrent successivement les pas qui peuvent être suivis dans un exemple pratique de réalisation de l'invention. A l'état initial, l'appareillage est prêt à fonctionner, le sas d'entrée 4 est ouvert, la chambre de travail 1 est sous un vide de 10"4 torr et le sas de sortie 7 sous un vide de 10"2 torr, les vannes à plateau d'entrée et de sortie respectivement 6 et 9 sont fermées. Le premier pas consiste alors à introduire la barre porteuse de composants 11 dans le sas d'entrée 4 comme représenté à la figure 1. A la figure 2, la vanne 5 est alors fermée et le sas d'entrée 4 est évacué jusqu'à un vide de 10~2 torr au moyen de la pompe à vide primaire 12.
Quand ce vide à été réalisé, la vanne à plateau 6 est ouverte, comme représenté à la figure 3, et la barre porteuse de composants 11 est transférée dans la chambre de travail 1 au moyen du dispositif de couplage magnétique 10 jusqu'au point où le dispositif d'avance pas à pas 3 a été correctement mis en prise. Quand la barre porteuse de composants lia avancé d'un nombre de pas suffisant, la vanne de sortie 9 peut être ouverte et, dès qu'un vide de 10"4 torr a été réalisé à l'intérieur de la chambre de travail 1, le scellement peut continuer et les composants, chacun dans sa cellule de maintien individuelle, passent successivement sous la tête 2 au moyen du mécanisme de transport pas à pas 3. On notera, en outre, que dès que la barre porteuse de composants 11 est passée entièrement au droit de la vanne à plateau d'entrée 6, cette vanne est fermée et, ensuite, le sas d'entrée 4 peut être réouvert à l'atmosphère dès que le vide y a été rompu par la manœuvre de la vanne de mise à l'atmosphère 15. A ce point, une nouvelle barre 11 porteuse de composants peut être placée dans le sas d'entrée 4.
Pendant ce temps, le scellement peut continuer dans la chambre de travail 1 et, finalement la barre porteuse de composants 11 sera partiellement transportée dans le sas de sortie 7, qui, à ce moment-là, se présente également sous vide. Dès que le scellement a été achevé sur le dernier composant, le cycle de soudage s'arrêtera et, au moyen du dispositif magnétique 10, la barre porteuse de composants 11 sera entièrement transférée dans le sas de sortie 7, la vanne à plateau de sortie 9 étant à nouveau fermée. Dès que le vide a été rompu dans le sas de sortie 7, la vanne 8 peut être ouverte et la barre porteuse de composants 11 enlevée du dispositif. A ce moment, une nouvelle barre porteuse de composants a été introduite dans la chambre de travail 1 par l'intermédiaire du sas d'entrée 4.
On remarquera qu'à aucun moment il n'a été nécessaire de perdre tout le vide existant à l'intérieur de la chambre de travail 1. En même temps, il est possible, au moyen des solutions adoptés ici, de réduire considérablement la longueur de cette chambre de travail 1 puisque, comme le montrent les figures 3 et 5, la distance qui sépare la tête de scellement 2 des vannes 6 et 9 est inférieure à la longueur de la barre 11 porteuse de composants. Il est évident cependant que, sans les sas d'entrée 4 et de sortie 7 et sans dispositif de commande magnétique 10, il serait nécessaire d'avoir une chambre de travail 1 qui aurait au moins le double de la longueur de la barre porteuse de composants 11 et, que, à chaque cycle, il serait nécessaire de rompre entièrement le vide à l'intérieure de la chambre de travail 1 et de restaurer ce vide préalablement au commencement de chaque nouveau cycle de soudage. La machine décrite surmonte ces difficultés entièrement et, ainsi, permet d'épargner à la fois du temps et de l'espace.
1 feuille dessins
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