DE2841767A1 - Transfervorrichtung zum umhuellen von elektronischen bauteilen o.dgl. - Google Patents

Transfervorrichtung zum umhuellen von elektronischen bauteilen o.dgl.

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DE2841767A1 DE19782841767 DE2841767A DE2841767A1 DE 2841767 A1 DE2841767 A1 DE 2841767A1 DE 19782841767 DE19782841767 DE 19782841767 DE 2841767 A DE2841767 A DE 2841767A DE 2841767 A1 DE2841767 A1 DE 2841767A1
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Description

Transfervorrichtung zum Umhüllen von elektronischen Bauteilen oder dergl..
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transfervorrichtung zum Umhüllen elektronischer Bauteile oder dergl..
Bei der Serienherstellung bestimmter elektronischer Bauteile, wie z.B. Quarzkristall-Resonatoren, entstehen Probleme, wenn diese im Vakuum verbleiben sollen, so daß sie zu diesem Zweck mit geeigneten sie vollständig einschließenden Umhüllungen versehen werden müssen. Die Umhüllung muß perfekt sein und eine mehrjährige Lebensdauer besitzen.
Im Fall von Quarz-Resonatoren genügen bereits kleine Undichtigkeiten um den Reihenwiderstand des Resonators derart ansteigen zu lassen, daß keine Schwingungen mehr möglich sind.
Bei der Serienherstellung derartiger Bauteile müssen zahlreiche Probleme gelöst werden, wobei vor allem die einfache Tatsache, daß der Umhüllungs- oder Verschweißvorgang strengen Anforderungen genügen muß, ein automatisches Zuführen der entsprechenden Bauteile zur Umhüllungsstation voraussetzt.
Es wurde bereits eine Vorrichtung mit Schleusen vorgeschlagen, wobei ein Bauteileträger von einer Eingangsschleuse durch eine Bearbeitungskammer hindurch zu einer Ausgangsschleuse befördert wird. Dabei tritt die Schwierigkeit auf, daß bei der Serienherstellung das Umhüllen mehrerer hundert Bauteile nacheinander erfolgt. Der Bauteileträger kann dabei eine langge-
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streckte Form aufweisen oder die Form einer Schiene, die mit Halterungen versehen ist zum Aufnehmen und Halten der zu umhüllenden Bauteile, die dann nacheinander und einzeln einer ümhüllungs- oder Vergießstation zugeführt werden. Um nun eine derartige Schiene unter Vakuum zu halten, muß die Bearbeitungskammer sehr lang sein.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Transfervorrichtung zu schaffen, die geringe Abmessungen aufweist und einen schnelleren Bearbeitungsprozeß ermöglicht. Eine Verringerung der Längsabmessungen der Bearbeitungskammer auf einen Wert kleiner als die doppelte Länge der die Bauteile tragenden Schiene stellt einen erheblichen Vorteil dar.
Bei den bekannten Vorrichtungen, bei denen'die Bearbeitungskammer nicht mit Schleusen versehen ist, müßte diese wenigstens doppelt so lang wie die die Bauteile tragende Schiene sein, so daß nach jedem Beschicken der Vorrichtung eine erhebliche Wartezeit anfiel um das zunBearbeiten notwendige Vakuum herzustellen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß weist also die Vorrichtung zwei Schleusen, sowie eine Bearbeitungskammer auf, deren Längen jeweils ungefähr gleich derjenigen der die Bauteile tragenden Schiene ist. Zwischen den Schleusen und der Bearbeitungskammer sind Schiebeventile vorgesehen, während an den freien Enden der Schleusen weitere Ventile vorgesehen sind. Damit ist zu jedem Augenblick gewährleistet, daß wenigstens ein partielles Vakuum
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in der Vorrichtung herrscht, wodurch der Herstellungsprozeß insgesamt beschleunigt wird. So kann beispielsweise ständig aufgrund der Schiebeventile der beiden Schleusen ein Vakuum von 10 Torr aufrechterhalten werden. Das Befördern von einer Eingangsschleuse zur Bearbeitungskammer und weiter zur Ausgangsschleuse erfolgt mittels Magneten, die an jedem Ende der die Bauteile tragenden Schiene vorgesehen sind und durch außen angeordnete Magnete, die durch die Schleusenwände hindurch wirken, wobei letztere aus einem für Magnetfelder permeablen Material besteht.
Die erfindungsgemäße Transfervorrichtung eignet sich zum Vergießen unter Vakuum von elektronischen Bauteilen oder dgl.. Die Vorrichtung weist mehrere in linearer Richtung untereinander verbundene -und unter Vakuum stehende Kammern auf, Trägeranordnungen für die Bauteile entsprechend den Formen und Abmessungen der Unterdruckkammern, wobei sie nacheinander in jede der Kammern transportiert werden können, Ventile, die in geschlossenem Zustand die einzelnen Kammern voneinander oder von der Umgebung isolieren, eine Umhüllungsanordnung in wenigstens einer der Kammern zum Umhüllen der Bauteile nacheinander sowie von außerhalb betätigbare Beförderungsanordnungen um die Trägeranordnung in die aus der die Umhüllungsanordnung enthaltenden Kammer zu befördern ohne das Vakuum zu unterbrechen .
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
Es zeigen
Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
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Figuren
2 bis 6 schematisch aufeinanderfolgende Bearbeitungsstufen für eine die Bauteile tragende Schiene, die die Vorrichtung durchläuft.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die erfindungsgemäße Vorrichtung drei langgestreckte Unterdruckkammern auf, die miteinander verbunden sind und die, Wie Figur 1 zeigt, linear angeordnet sind. Die Bearbeitungskammer 1 befindet sich dabei in der Mitte. Sie weist eine Umhüllungsanordnung 2 auf, sowie einen Mechanismus zum schrittweisen Vorschub, der beispielsweise ein Ritzel in Eingriff mit einer Zahnstange aufweisen kann, wobei letztere an einer die Bauteile tragende Schiene 1 1 befestigt ist. Die erste Unterdruckkammer 4 weist eine Eingangsschleuse auf und ist mit der Bearbeitungskammer 1 über ein Schiebeventil 6 verbunden. An ihrem eingangsseitigen Ende weist sie weiterhin ein Ventil 5 auf. Die dritte Unterdruckkammer 7 enthält eine Ausgangsschleuse und ist gleichfalls mit der Bearbeitungskammer 1 über ein Schiebeventil 9 verbunden.
Wie im Falle der Eingangsschleuse ist auch sie mit einem Ventil 8 verbunden, das dann geschlossen wird, wenn die Kammer ein Vakuum aufweist. Jede der Kammern weist eine eigene Pumpe auf um in ihr ein Vakuum zu erzeugen. Demzufolge ist mit 12 eine Vakuumpumpe bezeichnet, die über ein Ventil 14 mit der Eingangsschleuse 4 verbunden ist, während mit 12 eine Pumpe bezeichnet ist, die mit der Ausgangsschleuse 7 verbunden ist. An die Kontroileitungen sind in diesen beiden Fällen entsprechende Ventile 15 angeschlossen um den Kammern Luft aus der Umgebung zuführen zu können, sowie Meßgeräte 16. Die Bear be itungskammer 1 weist ebenfalls eine Vakuumpumpe auf, wobei in diesem Fall eine erste Vakuumpumpe 12 analog den anderen
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Fällen vorgesehen sein kann, sowie weiterhin eine Vakuumpumpe vom Turbo-Molekular-Typ 13 , so daß in dieser Bearbeitungskammer 1 ein höheres Vakuum erzielbar ist. Auch Her ist wie bei den beiden Schleusen 4 und 7 ein Ventil zur Zufuhr von Luft sowie ein Meßgerät vorgesehen, wie es mit 15, 16 und angedeutet ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die die Bauteile tragende Schiene 11 200 Halterungen auf, deren jede einzelne ausreichend Platz für ein zu umhüllendes Bauteil' bietet, beispielsweise mittels Vergießens. Die Schiene 11 weist weiterhin an jedem Ende Permanentmagnete auf, die von entgegengesetzter Polarität sein können. Das Material, aus dem die drei Unterdruckkammern bestehen, kann aus der Gruppe derjenigen Materialien gewählt werden, welche sowohl ein Vakuum aufrechterhalten als auch gleichzeitig für Magnetfelder durchlässig sind. Außerhalb der beschriebenen Vorrichtung ist ein Magnetsystem 10 vorgesehen, welches bei einer manuellen Steuerung aus einem manuell verschiebbaren Permanentmagneten bestehen kann oder bei einer automatischen Steuerung einen Elektromagneten aufweisen kann, der von einem geeigneten elektronischen Gerät gesteuert wird.
Ein geeignetes elektronisches Steuersystem für die dargestellte Vorrichtung kann eine -Reihe von Steuerbefehlen derart liefern, daß nach dem Einbringen der die Bauteile tragenden Schiene 11 und nach dem Schließen des Eingangsventils 5 in derEingangsschleuse ein Vakuum erzeugt wird. Nach dem Erreichen des gewünschten Unterdrucks, beispielsweise 10 Torr, ist es möglich, das Schiebeventil 6 zu öffnen, welches die Eingangsschleuse mit der Bearbeitungskammer 1 verbindet. Nun ist es erforderlich, das für die Bearbeitung not-
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-4 wendige. Vakuum zu erzielen, das ungefähr 10 Torr betragen kann. Sowie dieses Vakuum erreicht ist, wird die die Bauteile tragende Schiene von der Eingangsschleuse in die Bearbeitungskammer befördert, indem das Magnetsystem 10 von außen betätigt wird. Nach Beendigung dieses Transportes greift die Zahnstange an der zu transportierenden Schiene 11 in das Ritzel 3 ein, während zur gleichen Zeit die elektronische Steuervorrichtung entsprechende Signale liefett, um ein schrittweises Vorschieben einer jeglichen Halterung zum Ort der Bearbeitungsanordnung 2 zu gewährleisten, wobei von dieser Anordnung 2 den Bauteilen nacheinander ein Hitzestoß erteilt wird um dergestalt ein Umhüllen oder Vergießen zu bewirken.
Nachdem die Schiene 11 vollständig in die Bearbeitungskammer eingetreten ist, kann das Schiebeventil 6 geschlossen werden, wonach die Eingangsschleuse 4 nach vorheriger Zufuhr von Luft mittels des Belüftungsventils 15 geöffnet wird, so daß die Eingangsschleuse 4 erneut bereit ist, eine andere Schiene aufzunehmen und damit eine erneute Reihe zu bearbeitender BAuteile. Das Austritts- oder Schiebeventil 9 der Kammer 1 kann dann geöffnet werden, wenn die Schiene 11 genügend weit vorgeschoben worden ist, wonach die Schiene 11, nachdem sämtliche Bauteile umhüllt worden sind, ganz in die Ausgangsschleuse 7 eintritt mit Hilfe des äußeren magnetischen Systems 10. Schließlich wird das als Ausgang dienende Schiebeventil 9 geschlossen und der normale Druck in der Ausgangsschleuse über das Belüftungsventil 15 wieder hergestellt. Das Auslaßventil 8 kann danach geöffnet werden, woriach mittels des magnetischen Systems 10 die Schiene 11 abgenommen wird.
In den Figuren 2, 3, 4, 5 und 6 sind im einzelnen die Schritte dargestellt, die bei einem praktischen erfindungsgemäßen Aus-
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führungsbeispiel zu durchlaufen sind. Zu Beginn und bei arbeitsbereiter Vorrichtung ist die Eingangsschleuse 4 geöffnet, während ii der Bearbeitungskammer ein Vakuum von 10 Torr herrscht und in der Ausgangsschleuse 7 ein Vakuum von 10 Torr, wobei die eingangs- und ausgangsseitigen Schiebeventile 6 und geschlossen sind. Der erste Schritt besteht also darin, die Schiene 11 in die Eingangsschleuse 4 einzuführen, wie es Figur 1 zeigt. In Figur 2 ist das Ventil 5 bereits geschlossen und die Eingangsschleuse 4 weist ein Vakuum von 10 Torr auf, das mittels der ersten Vakuumpumpe 12 hergestellt worden ist.
Nachdem dieses Vakuum hergestellt worden ist, wird das Schiebeventil 6 geöffnet, wie Figur 3 zeigt und die Schiene 11 tritt in die Bearbeitungskammer 1 mittels des gekoppelten magnetischen Systems 10 bis zu einem Punkt ein, wo die schrittweise Vorschubeinrichtung 3 einsetzt. Ist die die Bauteile tragende Schiene 11 eine ausreichende Zahl von Schritten vorgeschoben worden, so kann das Ausgangsventil 9 betätigt werden, wonach,
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sowie ein Vakuum von 10 Torr im Inneren der Bearbeitungskammer 1 erreicht worden ist, das Umhüllen weitergeht, wozu die Bauteile, die jeweils in einer einzelnen Halterung angeordnet sind, nacheinander unterhalb- des Kopfes 2 mittels der schrittweisen Vorschubeinrichtung 3 vorbeigeführt werden. Es sei festgehalten, daß, kaum daß die Schiene 11 vollständig rechts von dem eingangsseitigen Schiebeventil 6 ist, dieses Ventil geschlossen ist, wonach die Eingangsschleuse 4 erneut dem Umgebungsdruck ausgesetzt wird, indem das Vakuum beseitigt wird durch Betätigung des Belüftungsventils 15. Zu diesem Zeitpunkt kann eine neue Bauteile tragende Schiene 11 in die Eingangsschleuse 4 eingebracht werden.
Während dieser Zeit kann das Umhüllen in der Bearbeitungskammer 1 weitergehen, wonach schließlich die die Bauteile
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tragende Schiene 11 teilweise in die Ausgangsschleuse 7 gelangt sein wird, die zu diesem Augenblick ebenfalls ein Vakuum aufweist. Sowie das letzte Bauteil umhüllt worden ist, wird der Vergußvorgang unterbrochen und mittels des magnetischen Systems 10 wird die Schiene 11 vollständig in die Ausgangsschleuse 7 befördert, wonach das ausgangsseitige Schiebeventil 9 erneut geschlossen wird. Nach Aufhebung des Vakuums in der Ausgangsschleuse 7 wird das Ventil 8 geöffnet und die die Bauteile tragende Schiene 11 aus der Vorrichtung entnommen. In diesem Augenblick kann eine neue Bauteile tragende Schiene 11 in die Bearbeitungskammer 1 über die Eingangsschleuse 4 eingebracht werden.
Es sei festgehalten, daß zu keinem Augenblick die Notwendigkeit besteht, das im Inneren der Bearbeitungskammer 1 herrschende Vakuum vollständig aufzuheben. Zur gleichen Zeit ist es möglich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung die Länge der Bearbeitungskainmer 1 erheblich zu reduzieren. Dabei wird deutlich, daß beim Vorhandensein einer Eingangsschleuse 4 und einer Ausgangsschleuse 7 ohne gleichzeitigem Vorsehen eines magnetischen Steuersystems 10 die Notwendigkeit bestünde, eine Arbeitskammer 1 vorzusehen, die wenigstens doppelt so lang wie die Länge der die Bauteile, tragenden Schiene 11 ist und daß bei jedem Bearbeitungszyklus die Notwendigkeit bestünde, das Vakuum im Inneren der Bearbeitungskainmer 1 vollständig aufzuheben und wieder herzustellen bevor ein neuer Bearbeitungszyklus durchgeführt werden kann. Erfindungsgemäß werden diese Nachteile vollständig vermieden, so daß gleichzeitig sowohl Zeit als auch Raum eingespart wird.
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ty
Leer seife

Claims (9)

  1. Dlpl.-Phys. U. M. Haft ε München 22. den
    Pattntanwalt Maxlmilianstr. 15
    Tel. 29 48 18
    Societe Suisse pour 1'Industrie Horlogere Management Services S.A., Bienne, Schweiz
    Patentansprüche
    ( 1.J Transfervorrichtung zum Umhüllen von elektronischen Bauteilen oder dergl. unter Vakuum, dadurch g e k e η η zeichnet , daß sie mehrere in linearer Richtung untereinander verbundene und unter Vakuum stehende Kammern aufweist, Trägeranordnungen für die Bauteile, die an die Formen und Abmessungen der Unterdruckkammern angepaßt sind, wobei sie nacheinander jede der Rammern durchlaufen können, Verschlußanordnungen, die im geschlossenen Zustand die einzelnen Kammern voneinander oder von der Umgebung isolieren, eine Umhüllungsanordnung in wenigstens einer der Kammern zum Umhüllen der Bauteile nacheinander, sowie von außerhalb betätigbare Beförderungsanordnungen um die Trägeranordnungen in die und aus der die Umhüllungsanordnung enthaltenden Kammer "zu befördern ohne das Vakuum zu unterbrechen.
  2. 2. Transfervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie drei langgestreckte Kammern aufweist, die einzeln mit wenigstens einer Vakuumpumpe jeweils verbunden sind.
  3. 3. Transfervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Unterdruckkammer eine Eingangs-
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    ORIGINAL IMSPECTBD
    schleuse bildet, die zweite eine Bearbeitungskammer bildet, die die Umhüllungsanordnung aufweist und die dritte eine Ausgangsschleuse bildet.
  4. 4. Transfermaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Unterdruckkammer mit einer linearen schrittweisen Vorschubeinrichtung dergestalt versehen ist, daß sie die Trägeranordnung entlang der Umhüllungsanordnung schrittweise vorbeibewegt.
  5. 5. Transfervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bauteile tragende Trägeranordnung eine langgestreckte Form aufweist und mit einer Vielzahl von Halterungen versehen ist, deren jede geeignet ist, ein zu umhüllendes Bauteil aufzunehmen.
  6. 6. Transfervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Trägeranordnung an seinem Ende mit Magneten versehen ist.
  7. 7. Transfervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckkammern aus einem für Magnetfelder durchlässigen Material gebildet sind um so einen Vorschub der Trägeranordnung durch die einzelnen Kammern hindurch mittels eines vollständig außerhalb der Kammern angeordneten, magnetischen Systems zu gewährleisten.
  8. 8. Transfervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Vakuum zu umhüllenden Bauteile Umhüllungen aufweisen, die auf piezoelektrischen Kristallen angeordnet sind.
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  9. 9. Transfervorrichtung "nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ümhüllungsanordnung so ausgestaltet ist, daß sie einen Hitzestoß erzeugt um das Vergießen der zu umhüllenden Bauteile zu ermöglichen.
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DE19782841767 1977-09-27 1978-09-26 Transfervorrichtung zum umhuellen von elektronischen bauteilen o.dgl. Withdrawn DE2841767A1 (de)

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