DE10164522A1 - Spannvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Um bei einer Spannvorrichtung (1) zum Verspannen von Halbleiterbauelementen (12) mit einer Grundplatte (2), einer dieser axial gegenüberliegenden und axial beweglichen Druckplatte (9), Zugankern, die mit der Grundplatte (2) verbunden und zum Abstützen der Druckplatte (9) eingerichtet sind, einer Spanneinheit (3) zur Erzeugung einer Andruckkraft und einem an der Spanneinheit (3) abgestützten Federelement (18), wobei ein Kraftübertragungsmittel vorgesehen ist, das die Andruckkraft auf die Druckplatte (9) überträgt, die Andruckkraft möglichst flächig und gleichmäßig über die Andruckfläche verteilt in das Halbleiterbauelement einzuleiten, wird vorgeschlagen, dass das Kraftübertragungsmittel ein Fluid ist, das in einer von der Druckplatte teilweise begrenzten druckfesten Druckkammer (19) angeordnet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Verspannen von Halbleiterbauelementen mit einer Grundplatte, einer dieser axial gegenüberliegenden und axial beweglichen Druckplatte, Zugankern, die mit der Grundplatte verbunden und zum Abstützen der Druckplatte eingerichtet sind, einer Spanneinheit zur Erzeugung einer Andruckkraft und einem an der Spanneinheit abgestützten Federelement, wobei ein Kraftübertragungsmittel vorgesehen ist, das die Andruckkraft auf die Druckplatte überträgt.
- Aufgeschichtete Halbleiterbauelemente und insbesondere stapelartig aufgebaute Scheibenzellenhalbleiter weisen im unverspannten Zustand zwischen den scheibenförmigen Halbleitersegmenten nur punktförmige Kontaktstellen und somit einen erhöhten Innenwiderstand auf. Insbesondere bei hohen Strömen kann es daher zu einer so starken Erwärmung der Halbleiterschichten kommen, dass das Halbleiterbauelement zerstört und unbrauchbar wird.
- Zur Ausbildung eines vollflächigen Kontaktes zwischen den Halbleiterscheiben ist es daher üblich, Halbleiterbauelemente mittels zweckmäßiger Spannvorrichtung zu verspannen. In der Praxis werden Halbleiterbauelemente daher zusammen mit ihrer Spannvorrichtung eingesetzt. Spannvorrichtungen sollten daher möglichst kostengünstig, andererseits aber auch in der Lage sein, einen ausreichend hohen und gleichmäßig konstanten Spanndruck bereitzustellen.
- Aus der EP 0 692 822 A1 ist die eingangs beschriebene Spannvorrichtung bereits bekannt. Die hier offenbarte Spannvorrichtung weist eine Grundplatte sowie eine Spanneinheit auf, die über drei Gewindebolzen in einer Dreiecksanordnung miteinander verbunden sind. Die stabförmigen Gewindebolzen sind beidseitig mit Gewinde versehen und greifen mit einem Ende in dazu eingerichtete Gewindebohrungen der Grundplatte ein. Mit ihrem anderen Ende durchgreifen die Gewindebolzen Durchgangsöffnungen der Spanneinheit, wobei Muttern vorgesehen sind, durch deren Verschrauben die Spanneinheit in Richtung der Grundplatte verschiebbar ist. In der Spanneinheit ist ein in Längsrichtung der Gewindebolzen, also axial frei verschiebbar gelagertes Bewegteil vorgesehen, das über eine geführte Kugel an einer Druckplatte abgestützt ist, die auf dem zu verspannenden Halbleiterbauelement aufliegt. Das Bewegteil weist einen zylinderförmigen Stangenabschnitt auf, der eine konzentrisch gehaltene Tellerfeder sowie eine zweckmäßig eingerichtete Durchgangsbohrung der Spanneinheit durchgreift. An seinem von der Durchgangsbohrung abgewandten Ende weist das Bewegteil einen Flanschabschnitt auf, der umfänglich gegenüber dem Stangenabschnitt erweitert ist. Die Tellerfeder ist einerseits an dem Flanschabschnitt des Bewegteils sowie andererseits an der Spanneinheit abgestützt. Durch eine über die Muttern der Stehbolzen eingeleitete Kraft wird die Spanneinheit in Richtung der Grundplatte bewegt und die Tellerfeder zusammengedrückt. Diese ist nun vorgespannt, so dass eine Federkraft von dem Bewegteil über die Kugel und die Druckplatte in das Halbleiterbauelement eingeleitet wird. Dabei dient die Kugel als Kraftübertragungsmittel, mit dem ein ungleichmäßiges Verschrauben der Muttern bzw. eine Schräglage der Spanneinheit ausgeglichen und somit das Auftreten seitlicher Druckkräfte im Halbleiterbauelement vermieden wird.
- Im Internet sind auf der Seite http:/ / www.pada.it/cap_clamp/Itipi.htm Sgannvorrichtungen offenbart, die eine Grundplatte sowie eine Spanneinheit aufweisen, welche über zwei Zugbolzen oder Zuganker miteinander verbunden sind. Grundplatte und Spanneinheit können durch passend eingerichtete Verschraubungen aufeinander zubewegt werden. Zwischen ihnen ist weiterhin eine Druckplatte vorgesehen, die beim Verspannen direkt auf dem Halbleiterbauelement aufliegt. Zwischen der Druckplatte und der Spanneinheit sind Federschrauben vorgesehen. Zum Verspannen des Halbleiterbauelementes wird die Spanneinheit durch entsprechendes Schrauben der Verschraubungen in Richtung Grundplatte bewegt, bis die Druckplatte auf dem Halbleiterbauelement aufsetzt. Bei einer weiteren Verschiebung der Spanneinheit wird eine in den Schraubenfedern vorgesehene Axialfeder soweit zusammengedrückt, bis die Schraubenfeder das Erreichen eines zuvor festgelegten Spanndruckes anzeigt.
- Die Axialfeder oder das Federelement solcher Spannvorrichtungen dient daher zum einen der Anzeige des auf dem Halbleiterbauelement lastenden Spanndruckes. Zum anderen können Materialunebenheiten und Temperatureinflüsse ausgeglichen werden, die ansonsten in Folge temperaturabhängiger Materialausdehnung hohe Schwankungen der Spanndrücke verursachen würden.
- Den zuvor beschriebenen mechanischen Spannvorrichtungen haftet der Nachteil an, dass zur Vermeidung seitlicher Spanndruckkräfte mechanische und in der Regel kugelförmig ausgestaltete Kraftübertragungsmittel vorgesehen sind. Da mechanische Kraftübertragungsmittel an einem bestimmten Punkt oder zumindest auf eine kleine Fläche begrenzt an der Druckplatte angreifen, kommt es zu Verbiegungen und über den Querschnitt des Halbleiterbauelementes hinweg zu ungleichmäßig verteilten Spanndrücken.
- Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Andruckkraft möglichst flächig und gleichmäßig verteilt auf die Druckplatte zu übertragen.
- Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass das Kraftübertragungsmittel ein Fluid ist, das in einer von der Druckplatte teilweise begrenzten druckfesten Druckkammer angeordnet ist.
- Die Erfindung basiert auf der Idee, dass der in einem gasförmigen oder flüssigen Fluid herrschende Druck und damit die von diesem übertragene Andruckkraft räumlich gleich verteilt ist. Die gesamte Fläche der Druckplatte, mit der diese die Druckkammer begrenzt, wird daher von der von der Spanneinheit erzeugten Andruckkraft gleichmäßig beaufschlagt. Neben für Halbleiterbauelemente schädlichen seitlichen Druckkräften werden erfindungsgemäß somit auch punktuelle Kraftübertragungen und unterschiedlich auf den Halbleiterquerschnitt verteilte Spannkräfte vermieden. Dabei dient das Federelement zum Einleiten einer definierten Andruckkraft und zum Ausgleich von Temperaturveränderungen.
- Im Rahmen der Erfindung ist der Einsatz sowohl gasförmiger als auch flüssiger Fluide in der Druckkammer möglich, die das Fluid jedoch dichtend kapselt, so dass der zur Kraftübertragung auf die Druckplatte notwendige Innendruck entsteht.
- Da pneumatische Druckkammern auch als Druckfedern und somit als Federelement wirken, ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich die Funktion des Federelementes sowie des Kraftübertragungsmittels in einem Bauteil zu vereinen. So kann die Druckkammer erfindungsgemäß beispielsweise ausschließlich mit einem gasförmigen Fluid wie Luft gefüllt sein, wobei sie gleichzeitig sowohl als Kraftübertragungsmittel als auch als Federelement wirkt.
- Ferner ist es möglich, die Druckkammer mit einem gasförmigen und einem flüssigen Fluid zu befüllen. Bei dieser zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung dient dann der pneumatische befüllte Teil der Druckfeder als Federelement, das sich ohne Einschaltung eines mechanischen Übertragungsmittels direkt auf der Flüssigkeit abstützt. Bei der konstruktiven Auslegung einer solchen erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ist jedoch neben der Temperaturabhängigkeit des Gasdruckes in der Druckkammer die druckabhängige Löslichkeit des Gases in der Flüssigkeit zu berücksichtigen.
- Zur Verringerung des beanspruchten Bauraumes ist es erfindungsgemäß ferner möglich die Spanneinheit nicht in axialer Verlängerung der Druckplatte zur Grundplatte anzuordnen. Vielmehr kann die Druckkammer in zwei Teilkammern aufgeteilt sein, die über eine Schlauch- oder Rohrverbindung miteinander verbunden sind. Bei dieser Weiterentwicklung der Erfindung ist nur eine dieser Teilkammern von der Druckplatte begrenzt. Die andere Teilkammer wirkt mit der Spanneinheit zusammen, wobei die Anordnung und Positionierung dieser Bauteile beliebig ist. So kann die Spanneinheit beispielsweise parallel zu den Zugankern zum Abstützen der Druckplatte an zusätzlichen Zugankern abgestützt sein, die axial verkürzt sind. Durch Anpressen der Spanneinheit gegen die Grundplatte würde dann in beiden Teilkammern ein Innendruck erzeugt, der die axial bewegliche Druckplatte gegen das zwischen der Druckplatte und der Grundplatte angeordnete Halbleiterbauelement presst.
- Vorteilhafterweise ist die Druckkammer ausschließlich mit einer Flüssigkeit als Fluid gefüllt. Da Flüssigkeiten sind im Gegensatz zu gasförmigen Fluiden im Wesentlichen inkompressibel sind, kommt es bei dieser erfindungsgemäßen Weiterentwicklung zu einer direkteren Kraftübertragung. Flüssigkeiten weisen ferner zu vernachlässigende Federeigenschaften auf. Die Federcharakteristik der Spannvorrichtung daher bei dieser erfindungsgemäßen Weiterentwicklung ausschließlich durch das Federelement bestimmt, so dass die Auslegung und zweckorientierte Konstruktion der Spannvorrichtung erleichtert ist. Schließlich ist es auch möglich durch einfachen Austausch des Federelementes, die Spannvorrichtung an unterschiedliche Einsatzbedingungen anzupassen.
- Bei einer zweckmäßigen Weiterentwicklung ist zur Halterung der Druckplatte und somit zur seitlichen Begrenzung der Druckkammer ein Faltenbalg aus Metall vorgesehen, der an seinen beiden Enden hermetisch dicht verschweißt ist. Durch diese flexible und bewegliche Anbindung der Druckplatte beispielsweise an die Spanneinheit oder an eine fest mit den Zugankern verbundene ortsfeste Wandung, die eine Teilkammer der Druckkammer begrenzt, kann sich diese leichter an die jeweilige Stellung eines zu verspannenden Halbleiterbauelementes anpassen.
- Bei einer bevorzugten Weiterentwicklung ist die Druckplatte an ihrem von der Grundplatte abgewandten Ende mit der Spanneinheit verbunden. Bei dieser zweckmäßigen Weiterentwicklung ist die Druckplatte daher über die Spanneinheit an den Zugankern abgestützt, wobei zur Erzeugung der Andruckkraft notwendige Versatzmittel zum Verschieben der Spanneinheit in Richtung der Grundplatte vorgesehen sind. Zwar erhöht sich auf Grund der Anordnung der Spanneinheit und der Versatzmittel in axialer Verlängerung zur Druckplatte der erforderliche Bauraum der Spannvorrichtung. Zusätzliche Bauteile wie beispielsweise zusätzliche axial verkürzte Zuganker oder ortsfeste Wandungen werden jedoch vermieden.
- Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind Zuganker vorgesehen, die als endseitig mit Gewinde versehene Stehbolzen ausgebildet sind. Mit einem Ende greifen die Stehbolzen in Gewindebohrungen der Grundplatte ein. Mit ihrem freien Ende durchgreifen sie in der Spanneinheit vorgesehene Durchgangsbohrungen, so dass durch Verschrauben von an diesem Ende vorgesehenen Muttern die Spanneinheit in Richtung der Grundplatte verschiebbar ist. Durch gleichzeitiges Verdrehen oder Verschrauben der Muttern wird somit die für die zum Verspannen des Halbleiterbauelementes erforderliche Andruckkraft bereitgestellt.
- Bei einer zweckmäßigen Weiterentwicklung der Erfindung ist das Federelement an der Spanneinheit sowie an einem axial beweglichen Bewegteil abgestützt, wobei das Bewegteil die Druckkammer begrenzt. Das in die Druckkammer eintauchende Bewegteil wirkt daher wie ein Arbeitskolben einer hydraulischen Presse. Erfindungsgemäß können daher beliebige Verhältnisse zwischen der von dem Bewegteil eingeleiteten Kraft und der mittels Druckplatte auf die Halbleiterbauelemente wirkenden Kraft eingestellt werden. Dazu ist die in die Druckkammer eintauchende Fläche des Bewegteils im Verhältnis zur die Hydraulikkammer begrenzenden Fläche der Druckplatte passend zu dimensionieren.
- Bei einer weiteren zweckmäßigen Weiterentwicklung weist die Spanneinheit zur Aufnahme und Führung des Bewegteils eine zylindrische Ausnehmung auf, in der Dichtungsmittel zum Abdichten des axial beweglichen Bewegteils gegenüber der Druckkammer vorgesehen sind.
- Vorteilhafterweise ist das Bewegteil kolben- oder stempelförmig ausgebildet und weist einen zylinderförmigen Stangenabschnitt sowie einen diesen umfänglich erweiternden flanschartigen Kolbenabschnitt auf.
- Der Kolbenabschnitt kann beispielsweise über einen dichtenden O-Ring in der zylinderförmigen Ausnehmung der Spanneinheit abgedichtet sein, wobei die axiale Beweglichkeit des Bewegteils erhalten bleibt.
- Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Bewegteil über einen gegebenenfalls zusätzlichen Kolbenfaltenbalg gegenüber der Druckkammer abgedichtet, wobei auch der Kolbenfaltenbalg vorzugsweise aus Metall gefertigt ist. Der Kolbenfaltenbalg ist einerseits mit dem Bewegteil sowie andererseits mit der Spanneinheit hermetisch dicht verschweißt. Auf Grund dieser ausgesprochen guten und lang andauernden Abdichtung der Druckkammer ist die erfindungsgemäße Spannvorrichtung praktisch wartungsfrei.
- Vorteilhafterweise besteht das Federelement aus mehreren in Reihe angeordneten Tellerfedern, die beispielsweise koaxial zu einem Kolbenabschnitt des Bewegteils angeordnet sind, wobei sich das Bewegteil mit dem Stangenabschnitt frei durch die Tellerfedern hindurch erstreckt.
- Abweichend hierzu ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich andere Druckfedern wie Gasfedern, Elastomerfedern, Metallschraubenfedern oder dergleichen einzusetzen.
- Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Druckplatte an ihrer von der Hydraulikkammer abgewandten Seite mit einem die Spanneinheit umfänglich überragenden Ausrichtungsblech verbunden, das winklig gebogene Randbereiche aufweist, mit deren Hilfe eine Schräglage einer durch die Schraubenstellung der Zuganker festgelegten Ebene gegenüber der Druckplatte feststellbar ist. Auf diese Weise kann ein zu einseitiges oder ungleichmäßiges Verspannen eines Halbleiterbauelementes vermieden werden.
- Zweckmäßigerweise weist das Bewegteil eine Spannweganzeige auf, mit der ein Anwender in der Lage ist, die eingestellte Federspannkraft und somit mittelbar die eingestellte Andruckkraft zu erkennen.
- Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnungen, wobei sich entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen
- Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung,
- Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Spanneinheit als Bauteil der Spannvorrichtung gemäß Fig. 1 und
- Fig. 3 eine geschnittene Ansicht der Spanneinheit gemäß Fig. 2.
- Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1, die eine nur teilweise dargestellte Grundplatte 2 sowie eine dieser axial gegenüberliegende Spanneinheit 3 aufweist, die über Zuganker 4 miteinander verbunden sind. Die Grundplatte 2 kann beispielsweise als Kühlplatte ausgestaltet sein und Kühlrippen aufweisen. Die zylindrisch und stabförmig ausgebildeten Zuganker 4 sind jeweils an beiden Enden mit einem Gewinde versehen und greifen mit ihrem unteren Ende in figürlich nicht dargestellte Gewindebohrungen der Grundplatte 2 ein. Mit ihren von der Grundplatte 2 abgewandten oberen Enden ragen die Zuganker 4 durch Durchgangsbohrungen der Spanneinheit 3 vollständig hindurch, so dass durch Aufschrauben von Schraubmuttern 5 die Spanneinheit 3 in Richtung der Grundplatte 2 verschiebbar ist.
- Die Spanneinheit 3 ist domförmig ausgebildet und umfasst einen Verschlussdeckel 6, der eine Durchgangsöffnung aufweist, durch ein das als Stempel 7 ausgebildetes Bewegteil hindurchragt.
- An ihrer vom Verschlussdeckel 6 abgewandten Seite ist die Spanneinheit über einen in Fig. 1 nur teilweise erkennbaren Faltenbalg 8 aus Metall mit einer beidseitig planen Druckplatte 9 verbunden, die im Wesentlichen parallel zur Grundplatte 2 ausgerichtet ist. Die Druckplatte 9 ist an ihrer vom Faltenbalg 8 abgewandten Seite mit einem Ausrichtungsblech 10 verbunden, das sich im Wesentlichen parallel zur Druckplatte 9 und umfänglich über die Spanneinheit 3 hinaus erstreckt. Zum Durchführen der Zuganker 4 weist das Ausrichtungsblech 10 ausreichend große Durchführungsöffnungen auf, die ein freies Durchsetzen des Ausrichtungsbleches 10 ermöglichen.
- Das Ausrichtungsblech 10 weist rechtwinklig nach oben gebogene Endbereiche 11 auf, die in etwa auf der Höhe der Schraubmuttern enden. Die Ausrichtung der Spanneinheit 3 ist von der axialen Stellung der Schraubmuttern 5, also von deren Abstand zur Grundplatte 2, in der Weise abhängig, dass beispielsweise ein Verdrehen der linken Schraubmutter 5 die Spanneinheit 3 an ihrer linken Seite in Richtung der Grundplatte 2 versetzt. Aufgrund der flexiblen Anbindung der Druckplatte 9 und somit des Ausrichtungsbleches 10 durch den Faltenbalg 8 bleibt das Ausrichtungsblech 10 trotz dieser Verschiebung der Spanneinheit 3 parallel zur Druckplatte 9 ausgerichtet, so dass der linke Endbereich 11 des Ausrichtungsbleches 10 in diesem Fall die linke Schraubmutter 5 in axialer Richtung überragt. Durch einfachen Vergleich der Lage des linken, des rechten und des in dieser Ansicht nicht sichtbaren dritten gebogenen Endbereichs 11 kann somit eine Schräglage zwischen der Spanneinheit 3 und der Druckplatte 9 festgestellt werden.
- Zwischen der Druckplatte 9 bzw. zwischen dem Ausrichtungsblech 10 und der Grundplatte 2 ist ein Halbleiterbauelement 12 erkennbar, das aus stapelweise aufeinander getürmten Scheibenzellenhalbleitern, Kühlelementen, Isolatoren und dergleichen besteht. Um die einzelnen Komponenten gegeneinander zu verpressen und somit deren Kontaktflächen zu vergrößern, werden die Schraubmuttern 5 so verschraubt, dass die Spanneinheit 3 auf die Grundplatte 2 zu bewegt wird, so dass über die Druckplatte 9 eine Andruckkraft in das Halbleiterbauelement 12 eingeleitet wird.
- Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung der Spanneinheit 3, in der auch der dritte, in Fig. 1 nicht erkennbare, Zuganker 4 verdeutlicht ist.
- Fig. 3 zeigt die Spanneinheit 3 gemäß Fig. 2 in einer Querschnittsansicht. In dieser Darstellung ist erkennbar, dass die Spanneinheit 3 eine zur Aufnahme des Stempels 7 vorgesehene Ausnehmung 13 aufweist, die zylinderförmig ausgebildet ist. Der Stempel 7 verfügt über einen sich axial erstreckenden und rundzylindrisch ausgebildeten Stangenabschnitt 14, der sich mit seinem freien Ende durch eine dazu vorgesehene Durchgangsöffnung des Verschlussdeckels 6 erstreckt. An dem gegenüberliegenden Ende des Stempels 7 ist ein Flanschabschnitt 15 mit kreisförmiger Außenkontur vorgesehen, an dessen Randbereich ein Kolbenfaltenbalg 16 hermetisch dicht angeschweißt ist. An seinem anderen Ende ist der Kolbenfaltenbalg 16 über ein Anschlussstück 17 hermetisch dicht mit der Spanneinheit 3 verbunden. Im Inneren des Kolbenfaltenbalgs 16 ist ein aus Tellerfedern 18 zusammengesetztes Federelement erkennbar, das einerseits am Flanschabschnitt 15 des Stempels 7, andererseits am Verschlussdeckel 6 der Spanneinheit 3 abgestützt ist.
- Der Faltenbalg 8 ist am Randbereich der Druckplatte 9 sowie mit seinem anderen Ende direkt an der Spanneinheit 3 hermetisch dicht verschweißt. Durch die Druckplatte 9, den Faltenbalg 8, den Flanschbereich 15 sowie den Kolbenfaltenbalg 16 ist somit eine Hydraulikkammer 19 als Druckkammer definiert, die vollständig mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist. Um die Maximalauslenkung des axial freibeweglichen Stempels 7 in der Spanneinheit 3 zu begrenzen, ist in der Hydraulikkammer 19 eine Anschlagswandung 20 vorgesehen, die die Kraftübertragung ansonsten jedoch in keiner Weise beeinflusst.
- In der Druckplatte 9 sowie in dem Ausrichtungsblech 10 ist eine Mittennut 21 erkennbar, die zum Einrasten von üblicherweise an Halbleiterbauelementen vorgesehenen Ausrichtungsstegen und somit zum Ausrichten des Halbleiterbauelementes vor dem Verpressen vorgesehen ist.
- Nachdem das Halbleiterbauelement 12 zwischen Druckplatte 9 und Grundplatte 2 positioniert und ausgerichtet ist, wird durch Verdrehen der Schraubmuttern 5 die Spanneinheit 3 in Richtung Grundplatte 2 so lange verschoben, bis die Druckplatte 9 auf dem Halbleiterbauelement 12 aufsetzt. Bei einer weiteren Verschiebung wird der Abstand zwischen Druckplatte 9 und Spanneinheit 3 verringert. Durch die Abnahme des Volumens der Hydraulikkammer 19 steigt der Druck und somit die auf dem Stempel 7 einwirkende Kraft, durch die die Tellerfedern 18 zusammengedrückt werden. Gleichzeitig wird der Stangenabschnitt 14 über die äußere Begrenzung des Verschlussdeckels 6 hinausgeschoben, so dass durch eine geeignete Skalierung auf dem Stangenabschnitt 14 die Federweglänge und somit die von der Feder 18 erzeugte Spannkraft abgelesen werden kann. Um die auf das Halbleiterbauelement 12 über die Druckplatte 9 einwirkende Kraft zu bestimmen, ist jedoch das Verhältnis der Fläche des Stempels 7 zur Fläche der Druckplatte 9 zu berücksichtigen, die jeweils die Hydraulikkammer 19 begrenzen. Bezugszeichenliste 1 Spannvorrichtung
2 Grundplatte
3 Spanneinheit
4 Zuganker
5 Schraubmutter
6 Verschlussdeckel
7 Stempel
8 Faltenbalg
9 Druckplatte
10 Ausrichtungsblech
11 Endbereich
12 Halbleiterbauelement
13 Ausnehmung
14 Stangenabschnitt
15 Flanschabschnitt
16 Kolbenfaltenbalg
17 Anschlussstück
18 Tellerfeder
19 Hydraulikkammer
20 Anschlagswandung
21 Mittennut
Claims (12)
1. Spannvorrichtung (1) zum Verspannen von
Halbleiterbauelementen (12) mit einer Grundplatte (2), einer dieser axial
gegenüberliegenden und axial beweglichen Druckplatte (9)
Zugankern, die mit der Grundplatte (2) verbunden und zum
Abstützen der Druckplatte (9) eingerichtet sind, einer
Spanneinheit (3) zur Erzeugung einer Andruckkraft und
einem an der Spanneinheit (3) abgestützten Federelement
(18), wobei ein Kraftübertragungsmittel vorgesehen ist,
das die Andruckkraft auf die Druckplatte (9) überträgt,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kraftübertragungsmittel ein Fluid ist, das in
einer von der Druckplatte teilweise begrenzten druckfesten
Druckkammer (19) angeordnet ist.
2. Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fluid eine Hydraulikflüssigkeit ist.
3. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur axial beweglichen Halterung der Druckplatte (9)
ein metallischer Faltenbalg (8) vorgesehen ist.
4. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckplatte (9) an ihrem von der Grundplatte (2)
abgewandten Ende mit der Spanneinheit (3) verbunden ist.
5. Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuganker (4) zumindest endseitig mit Gewinde
versehene Stehbolzen sind, die Durchgangsöffnungen der
Spanneinheit (3) frei durchsetzen und an ihrem von der
Grundplatte (2) abgewandten Ende über Schraubmuttern (5)
verfügen, so dass durch Drehen der Schraubmuttern (5) die
Spanneinheit (3) in Richtung der Grundplatte (7)
verschiebbar ist.
6. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Federelement (18) an der Spanneinheit (3) sowie
an einem bezüglich der Spanneinheit (3) beweglichen
Bewegteil (7) abgestützt ist, wobei das Bewegteil (7) die
Druckkammer (19) begrenzt.
7. Spannvorrichtung (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Halterung des Bewegteils (7) an der Spanneinheit
(3) ein Kolbenfaltenbalg (16) vorgesehen ist.
8. Spannvorrichtung nach einem Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bewegteil (7) eine Spannweganzeige zum Anzeigen
der Federspannkraft aufweist.
9. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Federelement (18) aus in Reihe angeordneten
Tellerfedern besteht.
10. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Federelement (18) eine Gasfeder ist.
11. Spannvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckplatte (9) an ihrer von der
Hydraulikkammer (19) abgewandten Seite mit einem die Spanneinheit (3)
umfänglich überragenden Ausrichtungsblech (10) verbunden
ist, das winklig gebogene Randbereiche (11) aufweist, mit
deren Hilfe eine Schräglage einer durch die Zuganker (4)
festgelegten Ebene gegenüber der Druckplatte (9)
feststellbar ist.
12. Halbleiterbauelement (12),
dadurch gekennzeichnet,
dass es mittels einer Spannvorrichtung (1) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 11 verspannt ist.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
DE2001164522 DE10164522B4 (de) | 2001-12-17 | 2001-12-17 | Spannvorrichtung und Halbleiterbauelement mit einer Spannvorrichtung |
PCT/DE2002/004506 WO2003052820A2 (de) | 2001-12-17 | 2002-12-05 | Spannvorrichtung |
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DE2001164522 DE10164522B4 (de) | 2001-12-17 | 2001-12-17 | Spannvorrichtung und Halbleiterbauelement mit einer Spannvorrichtung |
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DE2001164522 Expired - Fee Related DE10164522B4 (de) | 2001-12-17 | 2001-12-17 | Spannvorrichtung und Halbleiterbauelement mit einer Spannvorrichtung |
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Country | Link |
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