CN1091402C - 集成无源元件终止机器 - Google Patents

Abstract

一种机器，用于终止一个具有一条或几条可焊剂条纹的计算机芯片，包括一个进给盘轮子，该轮子由一个外边沿所定义，且具有一个平板形的上面暴露出来的盘形表面，该表面与水平面相倾斜，一个三维芯片的存货处靠着该表面，用于装载轮子，至少一个狭窄的沟槽，该沟槽形成于该暴露的盘形表面中，且直接向外对着该外边沿，并且被设置为通过该存货及在受控的方位上，其内至少接受这些芯片中的一个，一个传输空洞，该传输空洞由几个封闭的侧壁和一个底板所限定，其中该底板依赖于该沟槽内部外边沿，用于从方位被固定的沟槽中接受芯片，一个外边沿壁，该壁具有一个穿过该壁本身的缝隙，用于从该空洞中传输芯片以及，一个传输设备，该设备用于在一个特定的固定方位上，激励该芯片从该空洞向外通过该缝隙，其方向为不同于芯片进入该空洞时的方向。

Description

集成无源元件终止机器

                  与其它专利申请的关系

这是已有专利申请的部分接续，在先申请的标题为“IPC(芯片)终止机器”，申请日为07/11/96及申请号为08/680,714。

                        发明背景

                        发明领域

本发明涉及计算机硬件领域。尤其是涉及一种机器，该机器提供细微的大量可焊剂，用精确的被控制条纹及其它几何图案，焊到被称为集成无源元件(IPCs)的很小的电子元件或用于计算机电路的“阵列芯片”，以及焊到一个反馈机构，该反馈机构以新的方式处理该芯片，将它们装入一放在传送带或运送带中的柔韧罩内，用于引入该焊剂应用程序。

                     已有技术的说明

计算机及计算机控制的仪器变得更加强大及能承担和完成更宽领域的任务。为完成这些任务，计算机元件的设计者和生产者正填入越来越多的元件到计算机内。而且，为了在使用者适应的范围内，保持这些计算机和仪器的大小，这些元件变得更小而且更紧密地积聚在计算机电路中。

固态电容器已被减小尺寸，从大约一香烟过滤嘴的大小，且从每一端伸出线的旧式圆柱形装置，减小至一个比一粒米还小的细小的长方形“芯片”。不需用线，芯片的一个或几个器壁通过可焊剂被镶边，其中该可焊剂被干燥以产生能直接焊接至电路板上的表面。先前公告的美国专利号5,226,382揭示且申请一种机器，用于在芯片表面上放置一可焊剂的条纹或轨道以及烘干该焊剂，以便该芯片以后能被烘烤。这机器使用带有塑料罩的金属传送带，罩内有一些槽，芯片就放置在这些槽内，用于加工。该机器能处理非常小的芯片，在芯片相对的两端覆盖焊剂。

最近，出现了一种新的计算机电路元件，当不必减小芯片的整个尺寸时，能积聚大量电路元件到单一阵列芯片上，其中该阵列芯片为同时在其上可焊大量不同的电子电路。该装置被称为集成无源元件或IPC，但在工业上仍被称为“芯片”且包括许多阵列，如四或五个分开的电容器被集中在一个芯片上，其中该芯片具有所有的尺寸，如上下表面为0.1250英寸长，0.0600英寸宽，相对端的壁宽为0.060英寸，高为0.040英寸，相对边的壁高为0.040英寸，长为0.1250英寸。

典型的IPC或阵列芯片显示在图1a，同时显示芯片壁的表面。安装这种芯片到计算机电路中需要有分离开的可焊剂条纹被放置在相对表面上，如侧边表面或侧端表面，且该可焊剂条纹被焊到电路板的铜轨上，如第1b图所示。条纹的宽度通常设置为0.015±0.007英寸，在每一条纹的末端沿着相邻壁的折叠边为0.012±0.007英寸，如第1a图所示。通过其它的芯片元件，使用焊剂以后，需要一干热周期以放置焊剂，以及此后一放电周期以在芯片上融化该焊剂。

通过这种小的芯片及芯片长度和高度之间的细微差别，处理和插入传送带的罩内变得尤其重要。多重条纹必须放置在正确的表面且它们的位置必须放得完全精确。焊剂在芯片其它表面上的任何斑点都将提供一个使电路短路且显着降低计算机动作的位置。所以，传送机构不仅需要在正确的位置将芯片放置到运送带上，而且该芯片还必须被正确处理，以便适当的表面暴露在正确的位置，以必不可少的精确度接受焊剂的条纹。

装载中的速度问题随之变得非常重要。为降低每个芯片的单价，工业上的目标是达到越来越高的生产速度。提高速度的主要原因是为了在单位时间内生产出更多芯片，以提供一个较大的基数，减缓相当昂贵的产生条纹的机器费用。除了上述美国专利，终端芯片的主要装置还包括大量金属和塑料板的使用，工作人员透过板中的洞用手工传送芯片，然后用另一块板挤压该芯片，迫使它们部分通过板中的洞，以使芯片的末端露置出来，因此该芯片放置在仪器内且放置在一个充满液态焊剂的大槽中。所有这些操作是非常昂贵的且装载、浸泡与卸载的速度非常有限。

更进一步，在已有技术中，在将芯片的末端浸泡到终端焊剂的大槽的操作步骤中，显然存在着某些限制。当已有技术的方法对浸泡芯片的整个末端至焊剂中是可操作性的时，按照0.015英寸或更少的顺序，在单个小表面上制造精确间隔的焊剂条纹的方法是抑制已有技术的容量。

                     发明概要

本发明是一自动芯片终接或镶边机器，该机器组合一个单一装载与定位装置和一个新型条纹装置，其中该装置允许非常高速的操作。机器装载机构以受控的定向和工业上以前不知道的速度，将芯片单独或成对放置在传送带的罩内。条纹的位置通过使用一个含有充满焊剂的圆周形凹槽的独特轮子来定位，其中该焊剂以一独特的方式被压缩，迫使它升高至超出凹槽的内壁，以便迅速而非常精确地传送至芯片的表面。

本发明包括一个由一波形外边缘定义的有限厚度的传送板，其有一暴露板表面，使其边缘倾斜，靠着放置芯片的设备。该传送板被促使沿着一个中心轴，在某一角度转至水平面，这样在任何给定的时间，该板的一部分处于与该板的邻近部分不等高。多个狭窄凹槽形成在暴露的板的表面且直接径向朝外，当该板转动时，穿过芯片设备，在受限制的方向拾起凹槽中的一些芯片。一个边沿导轨覆盖住低于水平面的传送板部分，使芯片保持在凹槽中；高于水平面的旋转板部分通过重力使芯片保持在凹槽中。这些凹槽为特殊的外观，以在受限制的方向接受芯片。术语“受限制”在此用于表示芯片至少有一个尺度，长度、宽度或高度，受到限制，或者换句话说，该芯片只能以两或三个可能的方位，它的背部、侧边或终端，被放置在凹槽中。一个传送槽形成于每一凹槽的最远端，它通过边沿从凹槽的终端下降或依靠进入传送板。

可选择地，当该轮子转动以帮助芯片进入凹槽及帮助它沿着该处，一次一个或一次两个地移出至最终点，在特定的固定方位进入传送槽时，轮子会受到振动。术语“特定的”用于描述芯片的三个尺度都受到控制，以便当每一个其它芯片处于其它槽中时，槽中的每一个芯片都处于相同的方位。术语“固定的”同样与“特定的”一起使用，表示一旦芯片进入传送槽，就不能再改变它的方位。

另一个宽的凹槽形成在传送板的下面，低于露置的表面且在传送槽的内侧，以及一个或一些窄槽形成在侧壁中且穿过该传送槽。当传送槽中的芯片移动至与输送带中每一个罩的开口处于并列关系时，一个或一些窄的轮子或其它元件穿过进入窄槽中，升高或推动这些特别定位的芯片，使之从每一个传送槽朝外通过一个形成在外边缘上的传送窄槽，进入形成在塑料罩中的窄槽内，其中该塑料罩为金属输送带所输送的。该金属输送带被引导进入邻近传送板外边缘的部位，以接住罩子中的芯片。输送带传输这些芯片，固定安装在其中，通过调整的方式将它们定向和精确定位在罩子里。这些芯片然后被传输至一个用于镶边的区域，在那儿它们与一个焊剂轮切向地接触，其中在该焊剂轮的同心圆周的细小凹槽中，带有必须数量的可焊剂。焊剂稍微堆积在凹槽中，以便在适当的位置接触到芯片的侧边表面，以正确的调整来传送焊剂及在芯片表面上和沿着芯片的邻近表面几千分之一英寸的位置处设置条纹。然后，刚被包膜的芯片通过一个炉子，在那焊剂被烘干。随之芯片被重新放置在塑料罩中的窄槽里，以使相对侧边的表面露置在外。在另一个暴露的侧边表面上重复该操作以及重复该加热过程。其结果是产生一个具有精确的双重表面条纹的芯片，其系被高速加工处理，比如每小时产生60,000至75,000个芯片。

本发明的另一个实施例中，一个离心装置，如定位在芯片重心的一边的单个轮子，不仅用于从每一传送槽朝外经由形成在外边缘的传送窄槽，移动特定的固定方位的芯片，直至进入形成在塑料罩里的窄槽，而且在其运动期间，促使芯片旋转，以便它们被定位在罩里，其方位为一倾斜或一角度的方位或至少为一不同于其处于传送槽中时的方位。

另一个或一些从装载轮至输送带都位于芯片传送器的外面区域的轮子，可用于使位于一个方向上的芯片或罩中的其它元件旋转，使罩中的芯片位于一端或一边。本发明能在“半轨”方位上，用于装载输送带上的芯片，以便为了改变输送带中芯片的方位，以后两个可能方位中的一个是可得的，而除了第二个轮子的位置以外，不需使用者改变任何机器的设置。当需要从一个芯片表面到一个邻近表面进行改变镶边的动作时，本实施例减少了机器的下行时间。

本发明的另一个实施例中，两个芯片，特别是以并排方位安装的芯片，被一次装载在传送槽内，且同时从传送槽被移动到罩子内，在那儿它们保持处于并排的方位。可选择的是，在随后的过程中，一个轮子或其它机构与芯片接触，且在不同的方向同时将它们移动到一个新的方位，以便在当芯片被最初装载入罩子里时没有处理的一个表面上进行镶边。这种两芯片装载与镶边使机器的产量加倍而没有镶边成本的任何增加。

已有技术中另一个问题是当具有光滑边缘的芯片进入罩子中的窄槽的边缘凸起之间时，罩子的橡胶或其它可挠性材料变得轻微磨损，而且一段时间以后，变得退化，这样罩子的凸起将不再紧紧夹住芯片，不足以经受后续过程的严密性。这需要重新放置输送带，从而因此增加操作成本。

本发明的另一个实施例中，机构在对边上接触到环绕在罩子开口处的凸起的边沿，其中芯片将从该对边处进入，而且机构预先打开或轻微展开该凸起，以便即将进入的芯片不会割破或磨损该橡胶。本发明延长了输送带的使用寿命且减少了下行时间、操作成本和其它维修延误。

再进一步，遇到了问题，即进行处理步骤时，当罩子中没有排成一线的芯片撞上机器的其它元件时，会破裂或破碎。另外，当没有排成一线的芯片撞上机器的其它元件时，常常会撞出罩子而不被加工。如果不把芯片的碎片与疏松的整个芯片移离机器，它们常常会引起输送带额外的负担且甚至可能是安全问题。

已经发现，如果当芯片被转出与传送机构相邻的位置时，一个高度抛光的曲面以某一精确的角度安置在驱动器上的输送带附近且与芯片接触，该脱离原位的任何芯片可以被轻轻地回复到罩子中的正确位置，从而节省大量芯片的损失、提高负载密度及减少操作成本。

在芯片表面上放置可焊剂条纹时，使用一个橡胶轮，该橡胶轮包括一个由可挠性材料制成的轮子，该轮子上具有多个固定在其同心表面的薄形凹槽。该轮被浸入焊剂中，一个逆着同心表面运动的擦刮器从旋转着的轮子上擦除多余的焊剂。该轮子经过芯片表面，且焊剂从凹槽内被传送至芯片的表面，留下最终产品所需之厚度和宽度的条纹。然后芯片被烘干，以相同的方式对芯片的对边表面进行镶嵌条纹。此时出现的问题是为了擦除所有多余的焊剂，擦刮器必须使得本身边缘相当牢固地靠着轮子的同心表面，而有时候这种牢固会引起同心表面的磨损和被传送的焊剂的清洁度的损失。

已经发现通过使用一个不可压缩的轮子，如金属制成的轮子，及通过将擦刮器的边沿靠着轮子的同心表面，提供可焊剂的“压缩”，这样凹槽从擦刮器边沿底下出来以后，焊剂实际上堆积在凹槽内且为一个圆顶表面。从这些圆形凹槽出来的焊剂的传送产生一个比较光滑的条纹，具有较好的公差及大大减少轮子上的磨损。

更进一步在另一个揭示中，发现如果凹槽是空的且凹槽壁的顶面有焊剂，该被传送的焊剂能生成一合适的条纹，具有透明度，较好的公差和厚度的特点。

所以，本发明的主要目标是提供一种机器，用于生产芯片和非常精确地在芯片的各个表面上提供单条或多条可焊剂条纹，同时结合一个非常高速的装载机构以完成此任务。本发明的其它目标包括在短时间内装载大量芯片至芯片输送带上，以用可焊剂进行处理的这一操作过程；以及包括，使用滚筒式操作的轮子，以精确的方式提供复数条可焊剂条纹的装置。

本发明的其它目标包括一种方法，即在罩子内朝着倾斜的方位放置芯片，以便以后能转动一边或其它边，以在其上放置该边或终端表面，进行镶嵌条纹；以及一种装置，提供芯片的方位选择，以便两个可能表面中的一个可以被镶嵌上条纹，而不需要逆向变化，此为本发明的芯片处理的特点；一种装置，通过预先给凸起做一个开口来减少罩子的弹性凸起的磨损，预先使芯片进入罩子里的窄槽；一种装置，通过在同一罩子里并列放置两个芯片和同时使它们经过镶嵌条纹的操作，可以使本发明的产量加倍；以及，一种装置，用于制造比较清晰的可焊剂条纹，条纹之间具有比以前高得多的精确度。

读完下述较佳实施例的具体描述和附图后，本发明的这些目标和其它目标将变得更加明显。发明者的保护范围可以从阅读包括本说明书的申请专利范围而得。

                      附图简要说明

图1a为一个典型集成无源元件的立体图，该无源元件被包有依据本发明的方法而形成的可焊剂条纹；

图1b为显示在图1a中的芯片的简图，其为安装在一块电路板凳表面；

图2a为平面简图，说明与本发明的新型装载板装置有关的输送带和罩子；

图2b为该新型装载板的部分分解图，显示进一步运动的芯片；

图3为本发明的该新型装载板装置的部分侧视图，其位置为将芯片装入罩子中时紧靠着输送带的位置；

图4为前视图，显示处于各自的操作位置的各个元件；

图5为另一个简图，显示本发明的装载装置中芯片的装载机构和监测机构；

凹槽和传送槽的部分剖视图，该槽系关于芯片进入罩子所经过的缝隙；

图7仍为芯片所经过的传送槽和缝隙的部分剖视图；

图8a为部分剖视图，显示用于将芯片从窄槽移至罩子的传送机构；

图8b为放大图，清晰显示夹住窄口/带子的齿轮和芯片；

图9为部分分解剖视图，显示轮子下的主要凹槽和用于

图10a为部分平面图，显示用于将芯片从窄槽传送至罩子的另一种机构；

图10b为显示在图10a中的部分的放大图；

图11a为另一个部分平面图，显示用于将芯片从窄槽传送入罩子的另一种机构；

图11b为显示在图11a中的部分的放大图；

图12为另一个部分剖视图，显示在某一角度的方位将芯片从窄槽传送入罩子的方式；

图13为部分剖视图，显示在罩子内竖直和水平移动芯片的轮子；

图14为简图，显示用于在罩子内从芯片的初始位置转动芯片的轮子；

图15a为简图，显示定位于凹槽中的多个芯片以及用于将没有放整齐的芯片移入正确的位置的装置----为清晰起见，皮带轮已被移开；

图15b为显示在图15a中的对齐的滑轨的放大图；

图16为本发明的机器的镶嵌条纹阶段的基本前视图；

图17a、b、c为后视图和侧剖视图，分别显示填充凹槽的焊剂；

图18a、b分别为焊剂镶嵌轮的侧视图和后视图，显示即将被放置于凹槽之间的顶壁上而不是在凹槽内的焊剂；

图18c、d分别为梳齿的侧视图和后视图，其中该梳齿与第18a和18b图中的焊剂镶嵌轮一起用于擦除除了凹槽之间的顶壁边以外其它所有的焊剂；

图19为部分剖视图，显示从输送带/罩子中排出芯片的芯片排出机构；

图20为该轮子的另一个剖视图，该轮子一次从窄槽至罩子之间移动两个芯片；以及，

图21为轮子的简图，在罩子中，该轮子从一个方位至另一个方位转动两个芯片。

                 较佳实施例的详细说明

现在参看附图，其中所有的32个附图中，相同的元件标以相同的数字，读者可以参考美国专利号5,226,382中终止机器的全面揭示，其中本发明的进给盘机构将与该终止机器相接触，且该专利在此被提出供参考。一般说来，该专利揭示了一种装置，该装置把计算机芯片(单一电容器)装入一个没有尽头的传送带，而该传送带包含第一缝隙，用于从传送带驱动机构接受齿轮的轮齿，以及包含第二缝隙，其中有一个内部具有缝隙的柔韧的罩子安装在该第二缝隙附近，用于在正确的方位接受这些芯片。该线带或皮带通过一个终止区域传送这些芯片，在该区域中芯片的一个表面被盖上一层可焊剂，然后经过一个烘干周期，芯片到达一个倾覆区域，在此处芯片在罩子中被轻轻地移动，直至暴露其对边表面用于随后的镀膜，然后再返回经过一个烘干周期，以及被排入一个产品箱。

本机器所处理的集成无源元件或是阵列芯片1显示在第1a图中，它的尺度标注为顶部与底部器壁或表面为A，相对的侧壁为B以及相对的底壁为C，还显示了安装在该芯片的侧壁B上的多个典型的可焊剂条纹3。请注意，该条纹3需要稍微延长到芯片的相邻顶部与底部器壁为A。条纹3的典型尺寸为0.015±0.007英寸及条纹3的向下延伸大约为0.012±0.007英寸。被镶嵌条纹的芯片显示出被焊有铜的轨道5，其被固定在电路板9的上表面7上，如第1b图所示。

如图2和3所示，本发明的一个部分包括一个进给盘装置13，该进给盘装置由一个整体形状最好为圆形的外边沿15所定义。装置13沿着中心轴x-x被安装在心轴17上，该心轴17由典型的轴承(未显示)支持且由一个马达驱动器(未显示)驱动，以一被控速度进行转动，如已有技术所熟知的一样。

只要机构13定义出外边沿15且进一步包含一个露置的或朝上的盘形表面19，最好是平面或平板，机构13的尺寸和形状可以有一个很宽的变化范围，其中盘形表面19最好是平面或平板，其与水平面倾斜一个角度“α”，范围为20°至70°，最好是大约为45°。进给盘机构13最好为平面轮23，在整个旋转过程中，平面轮23保持倾斜角度“α”且以某一速度被一个直流电马达驱动。通过该直流电马达或一个线圈和转子，振动可以被施加到轮子23上，如已有技术所熟知的一样。

一个芯片分配环25被中央放置在朝上的盘形表面19上且被一个穿过中心的球形捏手27所系牢。环圈25包含多个伸臂29，从球形捏手27朝外径向出来，但短于外边沿15，从轮子23转动的方向看过去，即从箭头所示的转动方向看过去，外边沿15最好有某一角度的后部。

一个边沿导向器31被配置，其最好包括一个带或屏障35，该带或屏障35与轮子23的外边沿15的曲线形相符且沿着轮子23的较低的高度被安装在附近并且还稍微高于上面的盘形表面19。在上面的盘形表面19的较低高度处，导向器31提供一个空间，于该空间处，有一个可以含有多个芯片1的存货处处37，且该存货处处可以防止盘形表面19溢出。

如图2、6和7所示，至少有一个，但最好有多个窄的沟槽39，每一个由一个内侧最近端41和外部最远端43所定义，这些沟槽被并排安置在盘形表面19中，开始于球形把手27的内侧，最好是向外径向出来，直至外边沿15的沿壁。沟槽39的整个长度对本发明的操作来说表现得不严格，然而最好是它们大约为一英寸长，以便能一次至少夹住三个或更多的芯片。

芯片分配环25的伸臂29在盘形表面19的上面形成多个储存器47且保持芯片1在其内，且以后能进入沟槽39中，以防止芯片1从盘形表面19上一个较高的高度落入处于盘形表面19上一个较低高度处的存货处处37。其原因是储存器47可以保持芯片1在沟槽39的附近，这样装载密度保持为相对很高，以及，另外，可以防止芯片1落入盘形表面19上，在表面19上，这样一种降落可能压碎芯片或损坏芯片的表面。第2a图显示了芯片分配环25的一个比较清晰的视图，且显示了储存器47，该储存器47位于沟槽39附近，用于防止芯片1落入盘形表面19的斜面上。如第4图所示，可以选择提供一个振动进给器/槽组件49，供给进给盘机构13或作为它的一部分，以传输相当连续的大量芯片1，传入盘形表面19之内或其顶部，作为存货处37的功能。存货处37的大小由一个光学监视设备51监视，如第4和5图所示，以及，当存货处37降低时，组件49自动打开，以装载更多的芯片至盘形表面19之顶部。

如图6和7所示，沟槽39有向外倾斜的上侧壁53和垂直的下侧壁55，还有一个平面底壁59，沟槽上侧壁53之间的距离″d″朝外倾斜，比即将加工的芯片稍厚几千分之一英寸。当芯片能完全被放在沟槽中，或者是它的侧壁b或者是后壁c躺在沟槽中时，该芯片至少要局部定位，因为它不能被固定在沟槽中，使它的顶壁或底壁a躺下。

如图2a所示，进给盘机构13旋转，沟槽39经过芯片存货处37且通过倾斜的上侧壁53的帮助，存货处中的一些芯片落入沟槽39中。当轮子23转动时，引力使芯片存货处37保持在储存器47中以及在轮面19的底部或盘形表面19的下边。沟槽39中芯片的运动还可以通过进给盘机构13所传递的振动而获得帮助，如已有技术所熟知的一样。

另外，作为一个可选实施例，如图6所示，沟槽的平面底壁59可以从内部最近端41至外部最远端43保持不变，如实线所示。可选择的，平面底壁59可以从最近端41至外部最远端43向下倾斜，如第6图中的虚线所示。在平面底壁或底部59的倾斜式配置中，它增加一个重力向量以帮助沿着沟槽39移动这些芯片。

如图6和7所示，一个最好是顶部有开口的传输空洞61形成在轮子外边沿的内侧且位于每一个沟槽39的最远端43。沿着一个朝下的方向，在最远端43处，空洞61从沟槽39的底部上升或下降，最好是与中心轴x-x平行，而且由一对相对的中空的空洞侧壁63a和63b(显示于图2b及图15b)、空洞的内部后壁65和空洞底板67、该侧壁、内部后壁和底板沿着它们各自的边沿组合形成的，其中空洞侧壁63a和63b是该较低的沟槽壁55的延伸。如图7所示，传输空洞61的宽度是这样设置的，即芯片1只能以某一特定的方位处于其内，也就是，它只能以它的侧壁B或后壁C躺在空洞内来定位。对于空洞中以后的芯片1的定位来说，具有邻近沟槽底板59的该侧壁或后壁的选择是很重要的。在本发明的较佳实施例中以及如图6和图7所示，在皮带71处，沟槽底壁或底板59在方向上经受了90°的变化，固定半径大约为“r″，以至变成空洞的内部后壁65。

如图6和图15a图所示，进给盘机构13的外边沿15具有一个形成于其内的缝隙73，缝隙与空洞61垂直对齐排列，及其宽度和高度为允许至少一个芯片1从空洞61处以特定的固定方位径向向外，经过该处。如图3和图9所示，缝隙73的尺寸和形状为允许一个芯片经过该处。如图12所示，缝隙73的尺寸和形状为允许两个芯片端对端地经过该处。

终止机器输送皮带或线带75经过一个驱动滑轮77，如图2a、3、4和8a所示且处于轮子23的外边沿附近对齐的位置。如第8a和第8b图所示，一个芯片保持窄槽79形成在罩子83中，由输送带75进行输送，与缝隙73对齐排列。操作时，轮子23的转动马达和输送带75的运动受到控制，以便每一个连续的窄槽79与每一个连续的缝隙73对齐。

一个宽的第二沟槽85形成在暴露的上轮表面19的下面，如第6、第7、第9、第12和第20图所示，在空洞61的内侧，由内部的沟槽壁87和一个外部的沟槽壁89所邻接。至少有一个，但最好有两至四个窄槽91从外部沟槽壁89延伸至传输空洞61里面，如图所示。一个输送机构95被提供，用于径向朝外地将芯片从它在空洞61中的位置移入罩子83中的芯片保持窄槽79，保持在与之邻近相对的传送带75中。由传输机构95引起的芯片1的移动变成朝着一个新的方向，或者换句话说，朝着一个不同于芯片1进入空洞61时的方向，该机构从空洞61中移动该芯片1。

如图9、12和20所示的实施例中，机构95显示出至少包括一个，但常常是一对或更多的非常薄而且直径小的轮子97，它们单独设置或相互比较近的近似并列地隔开放置，被安装在同一根杆子99上，用于转动与进入窄槽91。窄槽91至少有一个，但常常有一对或更多且穿入空洞61。

轮子23的圆周速度和轮子97的圆周速度受到控制且相互一致，以便它们之间的圆周速度差别很小或没有差别。当空洞61到达相对的罩子窄槽79时，轮子或轮子群97已经穿透空洞61，通过窄槽101和受激励的该芯片1(或如图20所示的两个芯片)，从空洞61径向朝外通过缝隙进入罩子83。空洞61就这样排出芯片或芯片群1以及在轮子23上继续进行重新装入芯片存货处37，从保留在相连的沟槽39中的芯片装入，继续继续下一轮转动。

传输机构95可以具有不同于小轮子97和窄槽91的形状。如图10a和10b所示，机构95可以包括一个振动头103，由一根杠杆105驱动，在相应的轨道上移动，离开或进入形成于外部沟槽壁89的缝隙109，以推动芯片1离开空洞61且进入罩子窄槽79中。

如图11a和11b所示，传输机构95可以做成装有弹簧的擦刮器111的形状，其中当轮子23转动时，擦刮器111倾斜至宽的第二沟槽85的外部壁89，而第二沟槽85延伸进入一个独立窄槽113以迫使芯片1离开空洞61以及进入罩子窄槽79。所有这些可选择的实施例都包括在本发明中。

本发明的另一个实施例中，如图12所示，在运动期间，通过如单一轮子97的这种装置，芯片1可以被移动离开空洞61，经过缝隙73，以及进入罩子83中的窄槽79，且被转动，以便芯片1在窄槽79中，以某一转角度的或部分旋转的方位被定位。

如图13所示，这样一个部分插入的芯片允许第二个定位装置115上下或侧向移动窄槽79中的芯片，以使即将被镶嵌条纹的顶壁和底壁或侧壁处于当前位置，其中该定位装置115包括装在变速器121上的轮子117和装在另一个变速器121上的轮子119。变速器121安装在伸臂123上，而伸臂123安装在起落架125上。

完成罩子窄槽79中芯片1的转动的另一个实施例显示在图14中，其中一对齿轮129枢接在变速器131上，变速器131顺次安装在装在有弹片的伸臂133上。该齿轮从它的重力中心(通常为芯片的几何中心)的外侧与芯片1接触，且在窄槽79中转动芯片。可以使用任何数量的轮子129，而且芯片1可以被旋转进入罩子窄槽79中任何需要的方位。

本发明的另一个实施例中，如图15a和15b所示，一个唯一的定位和芯片保存装置被依照一个调整盘135的形状而设置，其中该调整盘135由一个螺栓137刚性安装在一根箍带35上，该定位和芯片保持装置包括一个高度抛光的表面141，而该表面与被固定在传输空洞61中的芯片接触，其接触角度为一尖角“α”。当不成一线的芯片逐渐与该抛光表面141接触且轻轻转入或运动进入空洞61中正确的位置时，空洞61中被正确定位的芯片在表面141上滑动而不与之接触。应该相信，对于调整不成一线的芯片和存储即将在加工中损失的芯片来说，该高度抛光的表面141以及由于引入了锐角，芯片与表面141之间的逐渐接触的这种组合是可靠的。

进一步如图8b所示，一个轮子143被可旋转地安装在伸臂147中的轴145上，其中从芯片各自的传输空洞61进入芯片保持窄槽79的引入点，该伸臂147将该轮子143固定在罩子83(以及输送带75)的对边。一系列如齿轮般的钝的齿状物149形成在轮子143的圆形边沿周围，且具有的尺寸和形状可以在芯片保持窄槽79的上面和外部接触罩子83。在芯片1从传输空洞61被输送至芯片保持窄槽79的传输阶段，齿轮149的穿透深度被非常谨慎地调整，直至朝着传输空洞61，展开芯片保持窄槽79或被预先开口的窄槽79的切口。这个瞬间以及在芯片出现的对边处，齿轮149对芯片保持窄槽79的部分穿透，显着减少了芯片1的光滑边沿与窄槽79的柔韧切口之间的接触，如前所说，减少磨损，其中在窄槽79的区域，该磨损引起橡胶或塑料材料变薄。通过空转轮子153的使用，在本发明的整个芯片装载动作中，输送皮带75保持为绷紧的状态，如图4所示。空转轮子153被电缆(未显示)移动地连接至一个气缸(未显示)，而该气缸被连接至轮子153。空转轮子153在两个轴承(未显示)和轴杆(未显示)上上下移动。

如图2a、5、13和14所示，通过调整轮子129、定位轮子117和齿轮129的一个或多个设置，输送带或皮带75从装载站输送处于各自的罩子83中的芯片，以调整罩子中的芯片，以及然后逐渐达到157所表示的焊剂操作阶段。如图16、17a、17b和17c所示，一个第一焊剂滚轴159被设置，其包括一个(第17b图)或多个(第17c图)圆周形沟槽161，其中该圆周形沟槽161被同轴设置在柱形核心167周围的套筒165中。每一个沟槽被一个内部的沟槽壁169与邻近的沟槽隔开，其中该沟槽壁具有宽度和高度，以便一次输送足够多的焊剂至芯片1的适当的表面上。一个外平面171被设置为定义沟槽161的上边沿。

滚轴159最好用金属、硬橡胶或者这两者的组合材料制成。滚轴159被设置为以一圆周速度转动，即内部的沟槽壁的顶端或外平面171具有与输送带171相同的圆周速度，且该滚轴被稍微浸入液体可焊剂桶175中。在静止不动的焊剂中转动第一滚轴159的这一动作有助于将该焊剂移入沟槽161中。一个擦刮器179被设置，包括一个擦刮器边沿181，其中该边沿181以角度“β”靠着转动着的外平面171而放置。通过以角度“β”定位该擦刮器179，过量的焊剂被擦除放回桶175中以及，同时，存留在沟槽161中的焊剂被液压地压缩，这样，从擦刮器边沿181下面经过以后，这些存留的焊剂反弹，以至轻微地堆积在外平面171的顶部上。当充有焊剂的沟槽或沟槽群161与芯片上的正确表面接触时，该焊剂从沟槽161被传输至该芯片表面以及按照需要，被重叠覆盖至相邻的顶部或底部表面。通过调整擦刮器179靠着第一滚轴的压力，可以非常精密地控制所需数量的焊剂。焊剂操作还包括作为齿轮的备用轮子163的使用，其中该备用轮子163对着芯片1的内平面旋转，以使它们牢固地靠着镶嵌条纹的轮子159。

如图18a、b、c和d所示，将焊剂施加至芯片1上的不同方法被显示。在此显示了用于镶嵌条纹的轮子183的不同类型，其中焊剂操作平面不是沟槽而是圆周形轮子185，每一个轮子具有一个圆周形的焊剂操作平面187，一层焊剂被敷在该操作平面上，如图16所示。轮子185被浸入桶175中以后，一个梳状的擦刮器189被施加至轮子185的表面，以便从表面之间擦除焊剂以及擦拭保留在操作表面187上的焊剂层，使之保持一有限而受控的深度。通过使该操作表面与芯片1接触，焊剂从表面187被传输至正确的芯片表面。

本发明的另一个实施例中，如图20和21所示，传输空洞61被加深，以便在被固定的特定方位的并列位置上，接受两个芯片，以及该芯片随后被轮子97向外传输，通过缝隙73，进入罩子窄槽79。如第21图所示，装有半点式梳状物195之单一行193的第一齿轮状轮子191，被定位在带子75的一边，以及被设置为，在芯片1的末端表面C之间，接触该分割线，以便在芯片的重心周围向外旋转每一个芯片，使它们中的每一个在罩子83中翻转。通过该操作以后，一个第二齿轮状轮子197装有弯成角度的梳状物201之双倍行以及被设置为接触该芯片1且向外旋转它们，使它们转动900，出现即将被镶嵌条纹的适当表面。这些齿轮状轮子以及它们的半点式梳状物行列，和它们的细微修改，可以被选择以旋转该芯片至一个轨道或其它轨道。如此处所述及所示，并列地装载两个芯片使机器的产品率明显加倍。

一个刚被镶嵌有条纹的芯片然后被皮带75传输至一个烘干炉中，如图4所示，在其中，芯片和焊剂将经受一个加热周期，以烘干该焊剂。如图4所示，经过加热周期以后，芯片被皮带75传输且在轮子153附近被换向，以及在芯片未被镶条纹的新的端面上，重复该焊剂操作程序。第二次或重复镶嵌条纹以后，芯片1被传输回来，通过该烘干炉，以及最终被梳齿状81从皮带上排出，进入收集器84。

两者挑一地，该刚被镶嵌有条纹的芯片可以在使用轮子129的罩子83中被旋转，如第14图所示。在此，在轮子129的外圆周周围的外部齿轮接触罩子83中的芯片1且当罩子83经过时，促使该芯片转动。必须使用两个轮子，以使芯片1旋转完满的1800。旋转以后，在芯片从皮带75被排出而进入收集器84之前，芯片1准备好重复该镶嵌条纹的操作和加热烘干操作。如图19所示，镶嵌有条纹且被烘干的芯片被传输至一个下降轮205，然后通过与安装在轮子81上的一排钝的齿状物80的接触，从输送带75上被排出，以将它们推出罩子83，进入用于传输至产品盒84的滑槽82上。

参照此处的特定实施例，本发明被描述完后，那些熟悉该技艺的人士将可以对本发明描述的实施例进行各种修改，而不会偏离本发明的精神实质和范围。意思是，所有这些元件和步骤用实质上相同的方式，完成实质上相同的功能，以至达到实质上相同的结果，这些元件和步骤的所有组合都在本发明的范围之内。

Claims (41)

1.一种集成无源元件终止机器，包括一个输送带，用于装载数个计算机芯片以及在这些芯片的一个或多个表面上提供至少一条焊剂条纹，包括：

a)一个有限厚度的进给盘机构，由一个外边沿所定义，具有一个上面暴露出来的盘形表面，该表面与水平面相倾斜，一个三维芯片的存货处靠着该表面，便于装载；

b)至少有一个狭窄的沟槽，其被安装在该暴露的盘形表面中，直接向外朝着该边沿且被安置经过该存货处及在受控的方位上接受来自该存货处的至少一个芯片；

c)一个传输空洞，由几个封闭的侧壁以及一个底壁所组成，其中该底壁从该沟槽内侧该外边沿开始，用于在特定的固定方位，从该沟槽接受其中的一个芯片；

d)进给盘的外边沿形成一个缝隙，用于从该传输空洞传输该芯片至输送带；以及，

e)传输机构，用于在特定的固定方位，从该传输空洞朝外经过该缝隙，激励该芯片进入该输送带，其方向为不同于芯片进入该空洞的方向。

2.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该传输空洞的尺寸和形状为，在端对端的固定方位上从该沟槽接受两个芯片。

3.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该进给盘机构包括一个安装在中心轴上的轮子，其与水平面相倾斜，且在该进给盘机构周围旋转。

4.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该上部暴露的盘形表面为平板。

5.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该上部暴露的表面为平板且与水平面倾斜20°至70°

6.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该上部暴露的表面为平板且与水平面倾斜45°。

7.如权利要求3所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该芯片的存货  处位于该上部暴露的盘形表面的较低高度处。

8.如权利要求3所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，进一步包括一个芯片分配环，该芯片分配环被中心放置在该上部的盘形表面。

9.如权利要求8所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该芯片分配环在该上部的盘形表面上形成多个存储器，用于进入该沟槽以及防止这些芯片从该盘形表面的较高高度处掉下，进入该存货处。

10.如权利要求1所述的集成无源元件终止，其特征在于，该狭窄的沟槽是笔直的。

11.如权利要求10所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该狭窄的沟槽进一步由一些朝外倾斜的上部侧壁所定义。

12.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该上部暴露的盘形表面是平板以及该狭窄沟槽从该盘形机构被引导径向朝外且被拉长。

13.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该传输空洞被确定尺寸和形状，以便在特定的方位可以夹住一个单一芯片。

14.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该传输空洞是上部开口的。

15.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该外边沿中的缝隙包括某一宽度和高度的垂直的窄槽，以允许该芯片在一个特定的固定方位穿过该缝隙。

16.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该传输机构至少包括安装在一个共同轴上的两个旋转轮，这些轮子被适配，以可以进入形成于该传输空洞内侧的盘形机构中的狭窄槽，且可以在该进给盘机构周围与芯片接触，向外挤压该芯片，使其穿过该缝隙。

17.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该传输机构包括一个旋转轮，该旋转轮被安置，以可以进入形成于该传输空洞内侧的盘形机构中的狭窄槽，且可以在该传输空间中远离该芯片的重力中心的一点处与芯片接触，以向外挤压该芯片，使其穿过该缝隙且同时转动该芯片，使其进入某一角度的方位。

18.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该传输机构至少包括安装在一个共同轴上的四个旋转轮，它们被隔开安置且相隔很近，这些轮子被适配，以可以进入形成于该传输空洞内侧的盘形机构中的狭窄槽，且可以在端对端的特定方位，与位于传输空间中的两个芯片接触，以向外挤压该芯片，使它们端对端地穿过该缝隙。

19.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该传输机构包括在传输空间上的枢接地安装在该传输空洞内侧的一个伸臂上的一个头状物，该头状物被安装成以相应的运动进入该传输空洞，以迫使位于其中的芯片朝外通过该缝隙进入传输带。

20.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该传输机构包括一个在传输空洞内侧的装有弹片的比较宽的伸臂，该伸臂在该传输空洞中与芯片成一斜线地接触且在该进给盘机构附近移动该芯片，使芯片朝外通过该缝隙。

21.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，进一步包括至少一个轮子，可旋转地安装在该输送带中，与芯片接触，以便在该带子的重力中心周围，在一个方向或另一个方向使芯片转动，以致暴露一个即将镶嵌条纹的侧边表面或末端表面。

22.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，进一步包括一个曲线形边沿导向器，其为形成在该外边沿壁的周围且与之并列，以便从该沟槽后部的末端处移动该芯片至沟槽内，防止该芯片落入该上部暴露的盘形表面。

23.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，进一步包括一些机构，这些机构在它的旋转运动期间，使进给盘机构振动，以帮助这些组成存货处的芯片移动进入沟槽中。

24.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，进一步包括一些机构，这些机构装载疏松的芯片至该上部暴露的盘形表面上，还包括一些机构，这些机构用于监视由盘形进给机构处理的芯片存货处的大小。

25.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该空洞及缝隙被确定尺寸的大小为存货处中的芯片的三维中的两维，以允许来自存货处的芯片仅仅在一个方位上经过该缝隙。

26.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该沟槽比芯片三维中的一维狭窄，以允许芯片仅仅插入三个可能方位的两个中。

27.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该沟槽进一步由一个内部最近端和一个外部最远端以及一个沟槽底板所形成，该沟槽开始于该最远端，以及随着该沟槽朝着该最近端向外的延伸而进一步加深，且中止于该空洞，其方向有一个光滑的曲线形变化，形成该空洞的内部末端壁。

28.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该沟槽进一步由一个内部最近端和一个外部最远端以及一个沟槽底板所形成，该沟槽开始于该最远端，以及在整个沟槽中保持同一高度，且中止于该空洞，其方向有一个光滑的曲线形变化，形成该空洞的内部末端壁。

29.一种集成无源元件终止机器，包括一个输送皮带，用于终止具有一条或多条焊剂条纹的计算机芯片，包括：

a)一个进给盘机构，由一个圆周形的外边沿所定义，且具有一个平板形的上面暴露出来的盘形表面，该表面与水平面相倾斜，一个三维芯片的存货处处靠着该表面，用于装载轮子，而该轮子为可以在中心点周围旋转；

b)多个狭窄的沟槽，每一个沟槽被一个内部最近端和一个外部最远端所终止，形成在该上部暴露的盘形表面中，直接径向向外朝着该圆周形的外边沿，且被安置为，当在受控的方位上，轮子在内部具有多个芯片的沟槽的中心点周围旋转时，该沟槽经过该芯片存货处处；

c)一个传输空洞，由几个封闭的侧壁以及一个底壁所组成，其中该底壁从该沟槽内侧的外边沿开始，用于在特定的固定方位，从该沟槽接受其中的一个芯片；

d)该外边沿，穿过该外边沿，形成一个缝隙，用于从该空洞传输该芯片至输送带；以及，

e)传输机构，用于在特定的固定方位，促使该芯片从该空洞朝外通过该缝隙，其方向为不同于芯片进入该空洞的方向。

30.如权利要求29所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，进一步包括一个输送皮带，该皮带内部具有多个柔韧的罩子，每一个罩子有一个穿过其本身的窄槽，用于为以后的加工接受芯片，以及其中该传输机构迫使该芯片向外通过该缝隙且以一个不同于芯片进入该空洞的方位进入该罩子中的窄槽。

31.如权利要求29所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该传输机构包括一个单一的轮子，该轮子被设置为穿过该传输空洞且在远离芯片的重力中心处与位于其中的芯片接触，以便当芯片从该空洞向外移动至罩子中时，芯片被转动。

32.如权利要求29所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，进一步包括被隔开的控制机构，该机构被设置为，当将罩子中旋转的芯片从传输空洞传输至一个不同于芯片开始进入罩子时的方位以后，该机构与芯片接触。

33.如权利要求29所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该被隔开的控制机构包括一个旋转着的轮子，用于在罩子中与芯片接触。

34.如权利要求29所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该被隔开的控制机构至少包括两个旋转着的轮子，每一个轮子被设置为，在输送皮带的行程期间，与芯片接触不同的次数，在罩子中，沿着芯片的重力中心，将芯片转动至少90°。

35.如权利要求29所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，进一步包括一个具有表面的滚轴，用于旋转地与芯片表面接触，该滚轴包括：

a)多个沟槽，同轴地形成在该滚轴的表面，且由内部的沟槽壁所隔开；

b)一个可焊剂的桶，具有一个与该滚轴的表面相接触的表面，以从该桶中传输焊剂的一个电荷至该滚轴表面上；以及

c)一个包括一个擦刮边沿的擦刮器，其与该滚轴的表面接触，以便从该滚轴的表面刮掉多余的可焊剂，并且对滚轴表面设置一个角度，以便轻轻地将焊剂压至沟槽中，这样，当该滚轴表面从该擦刮器边沿出来以后，该焊剂能被轻轻地注入该沟槽中，且位于该沟槽壁的顶面，即直接应用至该芯片上。

36.如权利要求27所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，进一步包括一个调整盘，该调整盘刚性附在该罩子的附近，以及包含一个高度抛光的区域，该区域被设置在一个罩子中的芯片相连路径的尖角中，以便最终与罩子中的芯片相接触，直至它们被插入该罩子中时，按照一定的顺序排列。

37.如权利要求1所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，包括：

一个芯片分配环，居中位于该暴露的盘形表面，且刚性连接至该环，以及包含多个向外延伸的伸臂，这些伸臂有一系例储存器，该储存器形成在它们之间，用于捕获这些疏松的芯片，以防止它们落入该暴露的盘形表面；

一个输送带，具有多个柔韧的罩子在其内部，每一个罩子有一个穿过其本身的窄槽，用于接受一个即将被加工的芯片；以及

机构，用于在芯片的一个表面上漆上一条可焊剂条纹；其中

该进给盘机构是一个进给盘轮子，并且该轮子为可以在中心点周围旋转，

该等狭窄的沟槽是由一个内部最近端和一个外部最远端所终止，并且被设置为，当该轮子旋转时，该等沟槽经过该芯片存货处，

该传输空洞是顶部有开口的，并且是在每一个沟槽的每一最远端的外侧，并且该底壁是形成在该轮子中，并且

该传输机构激励该芯片向外通过该缝隙并进入该罩子中的窄槽。

38.如权利要求37所述的集成无源元件终止机器，该机器用于在芯片表面上漆上一条可焊剂条纹，其特征在于，包括：

a)一个滚轴，具有一个表面，适于旋转进入与芯片表面相连接，该滚轴包括多个沟槽，该沟槽同轴形成在该滚轴的表面，由内部的沟槽壁所分开；

b)一个可焊剂的桶，具有一个与该滚轴的表面相接触的表面，以从该桶中传输焊剂的一个电荷至该滚轴表面上；以及

c)一个包括一个擦刮边沿的擦刮器，其与该滚轴的表面接触，以便从该滚轴的表面刮掉多余的可焊剂，并且对滚轴表面设置一个角度，以便轻轻地将焊剂压至沟槽中，这样，当该滚轴表面从该擦刮器边沿出来以后，该焊剂能被轻轻地注入该沟槽中，且位于该沟槽壁的顶面，即直接应用至该芯片上。

39.如权利要求37所述的集成无源元件终止机器，该机器用于在芯片表面上漆上一条可焊剂条纹，其特征在于，集成无源元件终止机器包括：

a)一个圆形的轮子，具有一个圆形的焊剂使用表面，其上有一层焊剂；

b)一个梳状的擦刮器，用在该轮子的表面，以便从该表面之间刮掉焊剂且刮掉该焊剂层，以便在该应用表面的顶部上保持一个有限而受控制的深度，从而使该应用表面与芯片接触，这样，焊剂从该表面被传送至适当的芯片表面。

40.如权利要求37所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，进一步包括一种机构，用于使该罩子中的窄槽被预先开口，以允许该芯片被插入窄槽内，而不磨损该罩子。

41.如权利要40所述的集成无源元件终止机器，其特征在于，该使罩子中的窄槽预先开口的机构包括一个安装在轮子上的钝的齿状物，而在该芯片即将被插入其中的罩子的对边，该轮子用于使该齿状物与罩子中的窄槽接触，以在芯片即将被插入窄槽的方向上，轻轻地推动该罩子及罩子中的窄槽。

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