CN104701220A - 用于将基板的基板位置压紧的压紧器 - Google Patents

Abstract

用于将基板的基板位置压紧的压紧器包含：板(1)，带有使得至少一个基板位置可接近用于结合裸片的中央开口(2)和与中央开口(2)相邻地布置在两侧上的两个另外的开口(3，4)；带有开口(11)和压紧器条(12)的压紧器板(10)；第一和第二气动驱动器；和对两个气动驱动器的压力室供应压缩气体的压力管线(9)。每个气动驱动器包含缸(5，6)和驱动元件，在缸(5、6)和驱动元件之间形成压力室。第一驱动器的缸(5)被固定在第一个另外的开口(3)的上方，且第二驱动器的缸(6)被固定在第二个另外的开口(4)的上方。

Description

用于将基板的基板位置压紧的压紧器

技术领域

本发明涉及用于将基板的基板位置压紧的压紧器。

背景技术

这样的压紧器被用在用于安装本领域中被称为“裸片”的部件的自动安装机中，即被用在所谓的裸片结合器中，以便在安装期间将基板的基板位置压靠支撑件。用于裸片的示例特别是半导体芯片，还可以是电容器、金属片晶、金属盖等。

安装半导体芯片的通常做法是借助焊料将半导体芯片主要是功率半导体连接至基板，以便经由焊接确保源自半导体芯片在操作期间产生的热损失的有效耗散。适用于该工艺的裸片结合器由申请人在名称DB2009 SSI下发行。所述的裸片结合器包含带有压紧器的贯通型炉。压紧器要经受300℃至450℃的工艺温度。

发明内容

本发明基于开发带有简单结构和高可靠性的压紧器的目的，该压紧器能够在300℃至450℃的工作温度下使用。

根据该发明，用于将基板的基板位置压紧的压紧器，包含：

板，所述板带有中央开口和与所述中央开口相邻地布置在两侧上的两个另外的开口；

压紧器板，所述压紧器板带有开口和在所述开口处布置在底侧上的压紧器条，其中所述压紧器板以铰接的方式安装在所述板的底侧上，使得所述压紧器板的所述开口与所述板的所述中央开口对准；

第一气动驱动器和第二气动驱动器，其中所述第一气动驱动器和所述第二气动驱动器中的每一个均包含缸和驱动元件，在所述缸和所述驱动元件之间形成压力室，其中所述第一驱动器的所述缸被固定在所述板的上侧上，且被固定在所述另外的开口中的第一个开口的上方，并且所述第二驱动器的所述缸被固定在所述板的上侧上，且被固定在所述另外的开口中的第二个开口的上方；以及

第一压力管线，所述第一压力管线用于对所述第一气动驱动器和所述第二气动驱动器的所述压力室供应压缩气体。

优选地，所述第一气动驱动器的所述驱动元件包含接合在所述压紧器板的球形凹部中的球形凸起，并且所述第二气动驱动器的所述驱动元件包含接合在所述压紧器板的伸长凹部中的球形凸起，所述伸长凹部包含带有圆形横截面的中间段，其中所述第一气动驱动器的所述驱动元件的所述球形凸起与所述压紧器板的所述球形凹部具有相同的半径，并且其中所述第二气动驱动器的所述驱动元件的所述球形凸起的半径等于所述压紧器板的所述伸长凹部的所述中间段的所述横截面的半径。

气动驱动器的驱动元件可以例如是活塞或隔膜。

压紧器优选地包含包含第二压力管线和传感器，所述第二压力管线用于对所述第一气动驱动器和所述第二气动驱动器的所述压力室供应气体，所述传感器用于监测所述第二压力管线中的压力或气流，使得能够在操作中检查当终止供应压缩气体时所述活塞或所述隔膜是否分别返回至缩回位置。

有利地借助于螺钉进行在所述板的底侧上对所述压紧器板的支承，所述螺钉被引导穿过复位弹簧且穿过在所述板中的无螺纹钻孔，所述复位弹簧布置在所述板的上侧上，并且所述螺钉被旋入到所述压紧器板中，其中所述复位弹簧被预张紧，使得所述螺钉将所述压紧器板拉靠所述板的底侧。

附图说明

附图被合并到本说明书中并且构成本说明书的一部分，示出了本发明的一个或更多个实施例，并且连同具体的描述一起用来阐释本发明的原理和实现方式。出于清晰的原因，这些图没有按照比例绘制。在附图中：

图1示出了根据本发明的带有板和压紧器板的压紧器的第一实施例的透视图；

图2从下方示出了第一实施例的压紧器；

图3从下方示出了根据本发明的压紧器的第二实施例；

图4、5示出了在剖视图中在两种操作状态下的压紧器；并且

图6在剖视图中示出了根据本发明的压紧器的第二实施例。

具体实施方式

图1在透视图中示出了根据本发明的压紧器的第一实施例。压紧器包含板1，该板1带有中央开口2和两个另外的开口3与4(图4和5)。另外的开口3和4与中央开口2相邻地布置在两侧上，并且所述另外的开口3和4有利地是大体圆形但还可以具有任何其它形状。在该实施例中，中央开口2是伸长的，并且允许接近基板的基板位置用于结合裸片，基板位置至少布置在一行中。

压紧器进一步包含第一气动驱动器和第二气动驱动器。两个气动驱动器中的每一个均包含缸5与6和驱动元件，在缸5与6和驱动元件之间形成压力室。例如，驱动元件是可移位的活塞7与8(图4和5)，或还可以是可弹性变形的且/或可挠曲的隔膜18、19(图6)。第一气动驱动器的缸5在开口3的上方被固定在板1的上侧上，并且第二气动驱动器的缸6在开口4的上方被固定在板1的上侧上。在带有活塞7与8的实施例中，它们是与由板1跨越的平面垂直地可移位的，并且在隔膜18与19的实施例中，它们至少在该方向上是可变形的。第一压力管线9布置在板1的上侧，用于向两个气动驱动器的压力室供应压缩气体。保护性气体可以用作压缩气体，使得基板不会被氧化。例如，常用的保护性气体是氮气或合成气体，诸如N₂H₂。

压紧器进一步包含带有开口11的压紧器板10。图2从下方以局部视图示出了第一实施例的压紧器。在该实施例中，开口11是伸长的，并且压紧器板10相应地是十字形的。压紧器板10在它的底侧上即它的背离板1的一侧上包含布置在开口11中的若干压紧器条12。压紧器条12沿开口11的两个伸长的侧边缘布置在此。如果必要的话，压紧器条12能够横向延伸过开口11。压紧器板10布置在板1的底侧上，并且压紧器板10安装在板1上使得压紧器板10的伸长开口11与板1的中央开口2对准，该中央开口2在该实施例中也是伸长的。压紧器板10以铰接的方式安装在板1上，使得当气动驱动器用压缩气体被致动时，它能够适应基板的取向。例如，压紧器板10借助四个螺钉13而固定至板1。螺钉13被引导穿过复位弹簧14(图1)且穿过板1中无螺纹的钻孔，并且螺钉13旋入到压紧器板10中，其中被布置在螺钉13的螺钉头与板1的上侧之间的复位弹簧14被预张紧。复位弹簧14因此将螺钉头压离板1，使得螺钉13将压紧器板10拉靠板1的底侧。

压紧器板10在它的上侧上包含两个凹部15与16，这两个凹部布置在开口11的中心的两侧上，并且这两个凹部的位置在图2中采用虚线指出，该图2示意性示出了压紧器板10的底侧。凹部15是球形的。凹部16是伸长的，并且凹部16由两个近似的半球形端部区域和带有圆形横截面的中间段构成。凹部16的纵向方向与在本实施例中是伸长的开口11的纵向方向正交地延伸。

图3从下方示出了压紧器的第二实施例的截面图。在该实施例中，板1的中央开口2和压紧器板10的开口11是正方形的或矩形的/伸长的，例如以便使单位置基板的基板位置容易接近。据此，压紧器板10分别是宽的和窄的或伸长的。压紧器板10的凹部16的纵向方向在该实施例中与压紧器板10的纵向方向平行地延伸。

所述另外的开口3与4在两个实施例中均优选地关于中央开口2对称布置。对称意味着位于开口2的中心的两侧上和位于离开口2的中心相同的距离处。

图4和5在剖视图中示出了在带有作为驱动元件的活塞7、8的实施例中的压紧器，其中图4示出了当两个气动驱动器的压力室被减压时的第一操作状态，并且图5示出了当两个气动驱动器的压力室被压缩气体致动使得活塞7、8将压紧器板10压离板1且压靠基板时的第二操作状态。活塞7、8的上边缘具有被降低了的肩部，使得活塞7、8永远不会完全覆盖第一压力管线9的喷嘴开口。

图6在剖视图中示出了在带有作为驱动元件的隔膜18与19的实施例中的压紧器。能够用压缩气体供应的压力室被形成在缸5和6与隔膜18和19之间。隔膜18和19在相对于由板1跨越的平面而言的垂直方向上可弹性变形。在该实施例中，缸5与6被形成为凹坑，所述凹坑作为板1的一体部件，所述凹坑然后形成压力室。

气动驱动器的驱动元件即活塞7、8和隔膜18、19包含球形凸起17，或者将带有球形凸起17的部件附接至隔膜18与19。第一气动驱动器的活塞7或隔膜18的球形凸起17接合在压紧器板10的球形凹部15中。第一气动驱动器的活塞7或隔膜18的球形凸起17以及压紧器板的球形凹部15设有相同的半径。作为该构造的结果，压紧器板10能够相对于板1而言在任何方向上倾斜，但它不能被移位。第二气动驱动器的活塞8或隔膜19的球形凸起17接合在压紧器板10的伸长凹部16中。第二气动驱动器的活塞8或隔膜19的球形凸起17的半径等于压紧器板10的伸长凹部16的中间段的圆形横截面的半径。该铰接支承的构造允许压紧器板10相对于板1的移位，并且允许在压紧器的安装期间相对于基板的基板位置精确对准和调整压紧器条12，并且允许在安装操作期间压紧器板10在任何方向上的倾斜，并且因此将压紧器板10调整至基板，其中压紧器板10的球形凹部15相对于板1的位置由第一气动驱动器的活塞7或隔膜18的球形凸起17的位置预定，而第二气动驱动器的活塞8或隔膜19的球形凸起17能够在伸长凹部16内移位，并且因此能够补偿板1和压紧器板10的热引起的膨胀。

板1和两个缸5与6能够是一体的构造，或它们可以布置成使得缸5和6能够被可移位地固定至板1。在第二种情况中，开口3与4的直径被定尺寸成大到使得在活塞7、8不接触开口3或4的情况下缸5与6能够在指定的范围内移位。例如，可以借由两个螺钉20中的每一个将缸5和6固定至板1(图1)，其中缸5与6相对于螺钉20是可移位的。该实施例提供了能够以简单的方式对两个气动驱动器的位置和对准进行调整的优点。

如果在带有隔膜18、19的实施例中用压缩气体供应气动驱动器的压力室，则隔膜18、19弹性变形并且凸起17因此挠曲(向下)。如果压力室被通气，则被复位弹簧14拉靠板1的底侧的压紧器板10压靠凸起17，使得隔膜18、19在相反的方向上变形。在该情况中，缸5、6的高度有利地被定尺寸成使得隔膜18、19搁置在缸盖上。

活塞7、8以及隔膜18、19能够采取两个位置，即当没有用压缩气体供应压力室时的缩回位置和当用压缩气体供应压力室时的伸展位置。

为了检查当终止供应压缩气体时活塞7、8或隔膜18、19是否返回至它们的缩回位置，提供第二压力管线21和传感器(未示出)，第二压力管线通向两个气动驱动器的压力室。在操作期间，永久地或在用压缩气体供应压力室的结尾，以低压将气体供应至第二压力管线21。一旦活塞7、8或隔膜18、19返回至缩回位置，则活塞7、8或隔膜18、19关闭相关的第二压力管线21的端部，使得压力管线21中的压力升高并且气流停止。如果活塞7、8或隔膜18、19没有返回至它们的缩回位置，则经由压力管线21供应的气体流经第一压力管线9且/或可选择地流经在活塞7、8与相关的缸5或6之间的空隙，并且压力不会升高。传感器是例如监测压力管线21中的压力的压力传感器，或者是监测气流的流量传感器。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例和应用，但是对受益于本公开的本领域技术人员来说显而易见的是：在不脱离这里的发明构思的情况下，比上述更多的变型是可行的。因此，除了在权利要求和它们的等同物的精神中之外，本发明不受限制。

Claims (6)

1.用于将基板的基板位置压紧的压紧器，包含：

板(1)，所述板(1)带有中央开口(2)和与所述中央开口(2)相邻地布置在两侧上的两个另外的开口(3，4)；

压紧器板(10)，所述压紧器板(10)带有开口(11)和在所述开口(11)处布置在底侧上的压紧器条(12)，其中所述压紧器板(10)以铰接的方式安装在所述板(1)的底侧上，使得所述压紧器板(10)的所述开口(11)与所述板(1)的所述中央开口(2)对准；

第一气动驱动器和第二气动驱动器，其中所述第一气动驱动器和所述第二气动驱动器中的每一个均包含缸(5，6)和驱动元件，在所述缸(5，6)和所述驱动元件之间形成压力室，其中所述第一驱动器的所述缸(5)被固定在所述板(1)的上侧上，且被固定在所述另外的开口中的第一个开口(3)的上方，并且所述第二驱动器的所述缸(6)被固定在所述板(1)的上侧上，且被固定在所述另外的开口中的第二个开口(4)的上方；以及

第一压力管线(9)，所述第一压力管线(9)用于对所述第一气动驱动器和所述第二气动驱动器的所述压力室供应压缩气体。

2.根据权利要求1所述的压紧器，其中所述第一气动驱动器的所述驱动元件包含接合在所述压紧器板(10)的球形凹部(15)中的球形凸起(17)，并且所述第二气动驱动器的所述驱动元件包含接合在所述压紧器板(10)的伸长凹部(16)中的球形凸起(17)，所述伸长凹部(16)包含带有圆形横截面的中间段，其中所述第一气动驱动器的所述驱动元件的所述球形凸起(17)与所述压紧器板(10)的所述球形凹部(15)具有相同的半径，并且其中所述第二气动驱动器的所述驱动元件的所述球形凸起(17)的半径等于所述压紧器板(10)的所述伸长凹部(16)的所述中间段的所述横截面的半径。

3.根据权利要求1或2所述的压紧器，其中所述气动驱动器的所述驱动元件是活塞(7，8)。

4.根据权利要求1或2所述的压紧器，其中所述气动驱动器的所述驱动元件是隔膜(18，19)。

5.根据权利要求3或4所述的压紧器，进一步包含第二压力管线(21)和传感器，所述第二压力管线(21)用于对所述第一气动驱动器和所述第二气动驱动器的所述压力室供应气体，所述传感器用于监测所述第二压力管线(21)中的压力或气流，使得能够在操作中检查当终止供应压缩气体时所述活塞(7，8)或所述隔膜(18，19)是否分别返回至缩回位置。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的压紧器，其中借助于螺钉(13)进行在所述板(1)的底侧上对所述压紧器板(10)的支承，所述螺钉(13)被引导穿过复位弹簧(14)且穿过在所述板(1)中的无螺纹钻孔，所述复位弹簧(14)布置在所述板(1)的上侧上，并且所述螺钉(13)被旋入到所述压紧器板(10)中，其中所述复位弹簧(14)被预张紧，使得所述螺钉(13)将所述压紧器板(10)拉靠所述板(1)的底侧。