DE2907007A1

DE2907007A1 - Verfahren und vorrichtung zum ausstanzen von plaettchen fuer die halbleiterfertigung

Info

Publication number: DE2907007A1
Application number: DE19792907007
Authority: DE
Inventors: Altan Ing Grad Akyuerek
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1979-02-23
Filing date: 1979-02-23
Publication date: 1980-08-28

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Ausstanzen von Plättchen für
die Halbleiter fertigung Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Ausstanzen von Plättchen, die als Podeste oder Distanzplättchen in der Halbleiterfertigung Verwendung finden, aus einem beidseitig mit Weichmetall beschichteten Metallblech.
Derartige Podeste und Distanzplättchen sind beispielsweise aus der DE-OS 25 11 209 bekannt. Sie bestehen aus einem relativ harten Blechmaterial wie Kupfer, Bronze oder Molybdän, welches an seiner Ober- und Unterseite mit einer Zinn- oder Zinn-Blei-Schicht versehen ist. Diese Schicht dient zur Herstellung einer Lötverbindung zwischen Halbleiter, Plättchen und Stromzuführung bzw. Gehäuse.
Derartige Plättchen werden in großen Stückzahlen aus einem beidseitig mit dem gewünschten Weichmetall beschichteten Metallblech ausgestanzt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei Verwendung einer herkömmlichen Stanzvorrichtung, bei der die Plättchen mit Hilfe eines Schnittstempels durch eine Matrize hindurchgedrückt werden, die weichen Oberflächen deformiert und uneben werden. Daß und warum es zu derartigen Deformierungen kommt, kann der einschlägigen Fachliteratur, beispielsweise der "Betriebshütte", 6. Auflage, Band I, Seiten 337 bis 350 entnommen werden.
Es ist leicht einzusehen, daß derartig deformierte Plättchen beispielsweise in der Halbleiterfertigung, wo es auf die Einhaltung enger Toleranzen ankommt, nicht ohne weiteres verwendet werden können.
Dcr vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben, mit dem ein grat- und deformierungsfreies Ausstanzen möglich ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Metallblech zwischen einem Schnittstempel und einen Gegenstempel gepreßt wird, daß beide Stempel mittels mechanischer Kopplung in gleicher Richtung und mit gleichbleibender Anpreßkraft durch eine Matrize bewegt werden, wobei das Plättchen ausgestanzt wird, daß beide Stempel mit gleichbleibender Anpreßkraft in ihre Ausgangsposition zurückbewegt werden, wobei das ausgestanzte Plättchen wieder in das Blech zurückkommt, und daß das Plättchen außerhalb der Stanzvorrichtung aus dem Blech ausgeworfen wird.
Damit ergeben sich die Vorteile, daß eine Deformierung des Plättchen durch die Verwendung eines Gegenstempels verhindert wird, daß durch das Aufrechthalten der konstanten Preßkraft eine Verquetschung der weichen Schichten verhindert wird und daß das Auswerfen des ausgestanzten Plättchens aus dem Blech an einer geeigneten Stelle außerhalb der eigentlichen Stanzvorrichtung erfolgen kann.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Stanzverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Matrize ein Gegenstempel geführt wird, dessen Querschnitt gleich dem Querschnitt des Schnittstempels ist, daß die Oberseite des Gegenstempels plan mit der Oberseite der Matrize liegt, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die einen Preßdruck zwischen Schnittstempel, Gegenstempel und Blech bei Beginn des Stanzvorganges erzeugt, und daß eine mechanische Kopplung vorgesehen ist, die während des Stanzvorgangs für eine gleiche Bewegung von Schnittstempel und Gegenstempel sorgt.
Zur Erzeugung des Preßdrucks ist vorzugsweise eine Feder vorgesehen, die nur auf den Gegenstempel wirkt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann eine weitere Feder zwischen der mechanischen Kopplung und dem Schnittstempel vorgesehen sein. Eine solche Feder erzeugt eine Anpreßkraft nur zwischen dem Schnittstempel und dem Blech.
Dabei erzeugt die weitere Feder in vorteilhafterweise einen gleichen Druck wie die erstgenannte Feder.
Statt mittels mechanischer Feder kann der Druck gemäß einer äquivalenten Lösung auch auf pneumatischem oder hydraulischem Weg erzeugt werden Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Man erkennt einen Schnittstempel 1, der in einer Führung 6 geführt ist. Am oberen Ende des Schnittstempels 1 ist ein Schaft 3 befestigt, an dem ein Exzenterantrieb 4 angreift, der von einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung betätig wird. Unter dem Schnittstempel 1 befindet sich ein gleichgeformter Gegenstempel 2, der in einer Matrize 7 geführt ist. Diese Matrize 7 ist gleichzeitig der Stanztisch.
Ein Anschlag 15 sorgt dafür, daß der Gegenstempel 2 von einer Feder 9 nur soweit hochgedrückt wird, daß seine Oberseite plan mit der Oberseite der Matrize 7 liegt. Dadurch wird die freie Beweglichkeit eines zu stanzenden Metallblechs 10 gewährleistet.
Das zu bearbeitende Metallblech 10 besteht aus einem Kern 11 aus einem relativ harten Blechscterial, z. B. aus Kupfer, Bronze oder Molybdän, wie es in der Halbleiterfertigung üblicherweise verwendet wird. Ober- und Unterseite des Kernmaterials 11 sind mit einer weichen Metallschicht 12, z.B.
einer Lotschicht beschichtet.
Zu Beginn des Stanzvorgangs wird der Schnittstempel 1 durch den Exzenterantrieb 4 und den Schaft 3 nach unten bewegt, bis er auf der Oberfläche des Blechs 10 mit einer gewissen Kraft aufliegt. In diesem Moment kommt auch der Anschlag 5 am Schaft 3 mit der mechanischen Kopplung 8 in Eingriff, so daß beim weiteren Abwärtsbewegen des Schnittstempels 1 auch der jetzt mechanisch gekoppelte Gegenstempel 2 nach unten bewegt wird. Dabei bleibt die Anpreßkraft zwischen den beiden Stempeln 1, 2 und dem Blech 10 konstant. Das Blech 10 wird gegen die Matrize 7 gedrückt und das gewünschte Plättchen ausgestanzt, so wie es durch die Bezugsziffer 13 angedeutet wird. Sobald das Metallblech 10 völlig durchtrennt ist, bewegen sich beide Stempel 1, 2 wieder synchron nach oben, bis der Weg des Gegenstempels 2 durch den Anschlag 15 begrenzt wird.
Da der Schnittstempel 1 durch den Exzenterantrieb 4 weiter nach oben bewegt wird, wird das Metallblech 10 freigegeben und kann um eine Position nach links verschoben werden.
Mit Hilfe einer nicht dargestellten Auswerfvorrichtung kann das Metallplättchen 13, welches am Ende des eigentlichen Stanzvorgangs wieder in das Metallblech 10 zurückgeführt wurde, aus dem Restblech ausgeworfen werden, wie es durch die Bezugsziffer 14 angedeutet ist.
Die bei Anwendung der Erfindung ausgestanzten Plättchen sind absolut plan und die Weichmetallschicht ist an keiner Stelle gequetscht oder abgerissen. Diese Plättchen ermöglichen somit eine einwandfreie Lötverbindung mit den Hauptflächen eines Halbleiters, wobei sich nicht nur eine einwandfreie mechanische Verbindung sondern auch eine gleichmäßige Stromverteilung ergibt.
Leerseite

Claims

Ansprüche Verfahren zum Ausstanzen von Plättchen, die als Podeste oder Distanzplättchen in der Halbleiterfertigung Verwendung finden, aus einem beidseitig mit Weichmetall beschichteten Metallblech, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallblech (10) zwischen einem Schnittstempel (1) und einem Gegenstempel (2) gepreßt wird, daß beide Stempel (1, 2) mittels mechanischer Kopplung (8) in gleicher Richtung und mit gleichbleibender Anpreßkraft durch eine Matrize (7) bewegt werden, wobei das Plättchen (13) ausgestanzt wird, daß beide Stempel (1, 2) mit gleichbleibender Anpreßkraft in ihre Ausgangsposition zurückbewegt werden, wobei das ausgestanzte Plättchen (13) wieder in das Blech (10) zurückkommt, und daß das Plättchen (13) außerhalb der Stanzvorrichtung aus dem Blech (10) ausgeworfen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Matrize (7) ein Gegenstempel (2) geführt ist, dessen Querschnitt gleich dem Querschnitt des Schnittstempels (1) ist, daß die Oberseite des Gegenstempels (2) plan mit der Oberseite der Matrize (7) liegt, daß eine Einrichtung (9) vorgesehen ist, die einen Preßdruck zwischen Schnittstempel (1), Gegenstempel (2) und Blech (10) bei Beginn des Stanzvorganges erzeugt, und daß eine mechanische Kopplung (8) vorgesehen ist, die während des Stanzvorgangs für eine synchrone Bewegung von Schnittstempel (1) und Gegenstempel (2) sorgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Preßdrucks eine Feder (9) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Preßdrucks zwischen Schnittstempel (1) und Blech (10) eine weitere Feder zwischen mechanischer Kopplung (8) und Schnittstempel (1) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Federn (9) gleichen Druck erzeugen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mechanische, pneumatische oder hydraulische Federn vorgesehen sind.