IT201800007256A1 - Organo pressore, gruppo di pressatura e pressa di sinterizzazione di componenti elettronici su un substrato - Google Patents

Organo pressore, gruppo di pressatura e pressa di sinterizzazione di componenti elettronici su un substrato Download PDF

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Description

DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un organo pressore, in particolare per un gruppo di pressatura di una pressa di sinterizzazione di componenti elettronici su un substrato.
L’organo pressore oggetto della presente invenzione può essere utilizzato in tutte le applicazioni in cui è necessario esercitare un’azione di pressatura su un oggetto che può avere una superficie di pressatura, sulla quale agisce l’organo pressore, che non è ortogonale alla direzione della forza applicata. Una di queste applicazioni è la sinterizzazione di componenti elettronici su un substrato. Come è noto, in talune applicazioni di elettronica, componenti elettronici integrati, ad esempio diodi, IGBT, termistori, MOSFET, vengono fissati ad un substrato mediante l’interposizione di uno strato di colla sinterizzante. Affinché ogni componente venga sinterizzato correttamente, esso deve essere pressato con una forza proporzionale alla sua superficie di proiezione e sottoposto ad una temperatura prestabilita, per un periodo di tempo prestabilito. Poiché i componenti elettronici da fissare su un substrato possono avere dimensioni, ovvero le superfici di proiezione dei relativi involucri e spessori, anche notevolmente diverse tra loro, l’applicazione di una pressione su un unico organo pressore che agisce su tutti i componenti di un substrato non permette di imprimere la forza desiderata su tutti i componenti.
In una domanda di brevetto n. PCT/IB2017/058520, a nome della stessa Richiedente, è stata proposta una pressa di sinterizzazione di componenti elettronici su un supporto. Tale pressa è provvista in particolare di un gruppo di pressatura comprendente un cilindro multistelo avente una testata anteriore ed una testata posteriore che delimitano congiuntamente una camera di compressione.
Nella testata anteriore sono supportati scorrevolmente steli pressori paralleli e indipendenti tra loro. Ogni stelo pressore è coassiale ad un rispettivo componente elettronico da sinterizzare ed ha una sezione di spinta proporzionale alla forza da esercitare sul rispettivo componente elettronico, essendo nota l’area di ogni componente elettronico da sinterizzare e per una pressione di sinterizzazione prestabilita.
Il gruppo di pressatura comprende inoltre un blocco di riscaldamento solidale al cilindro multistelo e che supporta scorrevolmente organi pressori, ognuno azionabile da un rispettivo stelo pressore per agire su un rispettivo componente elettronico da sinterizzare. Il blocco di riscaldamento è provvisto di mezzi di riscaldamento per riscaldare gli organi pressori.
Poiché lo strato di colla su cui sono posizionati i componenti elettronici da sinterizzare può avere uno spessore non perfettamente uniforme, può succedere che alcuni componenti elettronici risultino leggermente inclinati rispetto al supporto, ovvero presentino le rispettive superfici piane di pressatura non perfettamente ortogonali alla direzione della forza esercitata dagli steli pressori.
Per tentare di ovviare ad un tale inconveniente, ne gruppo di pressatura sopra menzionato ogni stelo pressore termina con un’estremità arrotondata di contatto con una superficie di estremità piana di un rispettivo organo pressore. Inoltre, per poter adattarsi all’inclinazione della superficie di pressatura, ogni organo pressore è inserito con un certo gioco laterale nella rispettiva sede di scorrimento all’interno del blocco di riscaldamento. Grazie all’estremità arrotondata di contatto e al gioco laterale, gli organi pressori possono quindi inclinarsi leggermente rispetto ai rispettivi steli pressori.
Tuttavia, a causa di tale gioco laterale gli organi pressori non possono essere guidati perfettamente durante la loro traslazione e questo potrebbe provocare un disallineamento tra l’organo pressore ed il rispettivo componente elettronico, e quindi una non ottimale sinterizzazione del componente.
È scopo della presente invenzione quello di proporre un organo pressore, in particolare per un gruppo di pressatura del tipo sopra descritto, in grado di ovviare agli inconvenienti sopra lamentati, ed in particolare di adattarsi ad un’eventuale inclinazione dell’oggetto da pressare senza però compromettere l’azione di guida sull’organo pressore durante la sua traslazione.
Detto scopo è conseguito con organo pressore secondo la rivendicazione 1, con un gruppo di pressatura secondo la rivendicazione , con una pressa di sinterizzazione secondo la rivendicazione , e con un metodo di sinterizzazione secondo la rivendicazione .
Le caratteristiche e i vantaggi dell’invenzione risulteranno comunque evidenti dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle allegate figure, in cui:
- la figura 1 è una vista prospettica esplosa di un organo pressore secondo l’invenzione, in una forma di realizzazione;
- la figura 2 è una sezione assiale dell’organo pressore assemblato;
– la figura 2a è una vista ingrandita di una porzione terminale dell’organo pressore;
– la figura 3 è una vista prospettica dell’organo pressore, in una variante di realizzazione;
– la figura 4 è una vista prospettica di estremità del gambo di scorrimento dell’organo pressore della figura 3;
– la figura 5 è una vista prospettica di estremità del piede terminale dell’organo pressore della figura 3; – la figura 6 è una sezione assiale della porzione terminale dell’organo pressore della figura 3;
– la figura 7 è una vista schematica in pianta di un’isola di sinterizzazione che impiega una pressa di sinterizzazione che comprende organi pressori secondo l’invenzione;
- la figura 8 è una vista di elevazione della pressa; - la figura 9 è una vista in sezione assiale del gruppo di pressatura della pressa chiuso su un’unità di supporto substrati;
- la figura 10 è una vista in sezione assiale della sola unità di supporto substrati della pressa;
– la figura 11 è una sezione assiale del solo gruppo di pressatura della pressa;
- la figura 12 è una vista ingrandita di parte del gruppo di pressatura e dell’unità di supporto substrati, che mostra in particolare la camera di compressione non pressurizzata ed alcuni steli pressori ed organi pressori a contatto di rispettivi componenti elettronici di un substrato;
- la figura 12a è una vista analoga alla precedente, ma con la camera di compressione pressurizzata; e
- la figura 13 è una vista prospettica di alcuni steli pressori ed organi pressori a contatto con componenti elettronici di un substrato.
Con riferimento alle figure 1-6, verrà ora descritto un organo pressore 100; 1000, in particolare, ma non esclusivamente, per un gruppo di pressatura di una pressa di sinterizzazione di componenti elettronici su un substrato. Il gruppo di pressatura, la pressa ed un metodo di sinterizzazione che impiegano organi pressori secondo l’invenzione verranno più avanti descritti come esempi di applicazione pratica dell’invenzione.
In una forma generale di realizzazione, l’organo pressore 100; 1000 comprende un gambo di scorrimento 102; 1002 che si estende lungo un asse di gambo X, ed un piede terminale 104; 1004 collegato ad un’estremità del gambo di scorrimento 102; 1002. Il piede terminale 104; 1004 è accoppiato al gambo di scorrimento 102; 1002 per il tramite di un giunto sferico 106; 1006 che permette un’oscillazione del piede terminale 104; 1004 rispetto all’asse di gambo X.
In una forma di realizzazione, il piede terminale 104; 1004 forma una superfice di spinta 104a; 1004a sostanzialmente piana adatta ad agire su un oggetto da pressare, ad esempio un componente elettronico posizionato su un substrato provvisto di colla.
L’organo pressore 100; 1000 è inoltre provvisto di mezzi di allineamento adatti a mantenere elasticamente il piede terminale 104; 1004 in una posizione di riposo in cui è coassiale all’asse di gambo X. In altre parole, nella posizione di riposo, la superficie di spinta 104a; 1004a si dispone ortogonalmente rispetto all’asse di gambo X.
In una forma di realizzazione illustrata nelle figure 1, 2 e 2a il piede terminale 104 è collegato al gambo di scorrimento 102 per il tramite di un perno di allineamento 108 solidale al piede terminale 104. Il perno di allineamento 108 si estende in una sede perno 110 ricavata coassialmente all’asse di gambo X in una porzione terminale del gambo di scorrimento 102. Al fine di permettere un’oscillazione del piede terminale 104 rispetto al gambo di scorrimento 102, il perno di allineamento 108 è accolto con gioco nella sede perno 110. In particolare, le pareti laterali del perno di allineamento 108, ovvero le pareti parallele all’asse di gambo X, sono distanziate rispetto alle corrispondenti pareti laterali che delimitano la sede perno 110.
Nel gambo di scorrimento 102 è ricavato almeno un foro di gambo 112 passante che si estende radialmente rispetto all’asse di gambo X, intersecando la sede perno 110. Nel foro di gambo 112 è alloggiata una spina cilindrica di allineamento 114.
Il foro di gambo 112 ha una sezione a goccia capovolta che forma una sede anteriore 112a di centraggio spina a “V”, rivolta verso il piede terminale 104, e adatta ad impegnare la spina cilindrica 114, ed una porzione posteriore di oscillazione 112b sostanzialmente circolare, di diametro maggiore rispetto al diametro della spina cilindrica 114.
Pertanto, quando la spina cilindrica 114 si trova nella sede anteriore 112a del foro di gambo 112, non può effettuare alcuno spostamento radiale né avanzare ulteriormente verso il piede terminale 104; quando la spina cilindrica 114 si trova invece nella porzione posteriore 112b, grazie al gioco esistente tra la spina e la parete della porzione posteriore 112b del foro di gambo 112, la spina può compiere leggeri spostamenti radiali, o trasversali, come descritto in seguito.
Nel perno di allineamento 108 è ricavato almeno un foro di perno 116 passante allineato ad un corrispondente foro di gambo 112 e in cui è inserita con accoppiamento di forma la spina cilindrica 114. In altre parole, la spina cilindrica 114 è sostanzialmente solidale al perno di allineamento 108 in direzione assiale, ovvero non ha la possibilità di compiere spostamenti relativi lungo l’asse di gambo X rispetto al peno di allineamento 108. Nella sede perno 110 è alloggiato un elemento elastico 118, ad esempio una molla cilindrica, che agisce sul piede terminale 104 per mantenerlo in una posizione di riposo avanzata, in cui la spina cilindrica di allineamento 114 si assesta nella sede anteriore di centraggio 112a. In altre parole, l’elemento elastico 118 agisce in spinta sul piede terminale 104, forzando quindi la spina cilindrica 114 ad essere impegnata, e quindi bloccata assialmente e radialmente, dalla sede anteriore di centraggio 112a.
Quando l’organo pressore 100 viene fatto avanzare in modo da agire su un oggetto da pressare, la reazione esercitata dall’oggetto provoca, grazie alla cedevolezza dell’elemento elastico 118 opportunamente tarato, uno spostamento del piede terminale 104 in una posizione arretrata in cui la spina cilindrica 114 si disimpegna dalla sede anteriore di centraggio 112a in modo da consentire l’oscillazione del piede terminale 104, e quindi anche del perno di allineamento 108, per il tramite del giunto sferico 106.
Quando l’organo pressore 100 viene fatto arretrare e si disimpegna dall’oggetto pressato, l’elemento elastico 118 è libero di spingere nuovamente il piede terminale 104 nella direzione avanzata di riposo, in cui assume la posizione coassiale all’asse di gambo X grazie all’inserimento della spina cilindrica 114 nella sede anteriore 112a.
In una forma di realizzazione, il gambo di scorrimento 102 ed il perno di allineamento 108 hanno una sezione rettangolare. Nel gambo di scorrimento 102 sono ricavati due fori di gambo 112 ortogonali tra loro e alle pareti laterali del gambo di scorrimento 102; corrispondentemente, nel perno di allineamento 108 sono ricavati due fori di perno 116 allineati ai fori di gambo 112, e quindi anch’essi ortogonali tra loro e alle pareti laterali del perno di allineamento 108. Pertanto, in questa forma di realizzazione, l’organo pressore 100 è provvisto di due spine cilindriche di allineamento 114, ortogonali tra loro.
In una forma di realizzazione, i fori di gambo 112, e quindi i fori di perno 116, sono distanziati lungo l’asse di gambo X, ovvero non sono complanari tra loro.
In una forma di realizzazione, il piede terminale 104 comprende una base di piede 104’, definente la superficie di spinta 104a, ed una calotta sferica 120 che si estende dalla base di piede 104’ verso il gambo di scorrimento 102. La calotta sferica 120 si accoppia con una sede sferica 122 ricavata nell’estremità del gambo di scorrimento 102 affacciata al piede terminale 104. La calotta sferica 120 e la sede sferica 122 formano quindi il giunto sferico 106. La base di piede 104’ e l’estremità del gambo di scorrimento 102 sono separati da una luce di oscillazione 124, che permette l’oscillazione del piede terminale 104 rispetto al gambo di scorrimento 102.
In una forma di realizzazione, il perno di allineamento 108 si estende dalla sommità della calotta sferica 120. Ad esempio, la base di piede 104, la calotta sferica 120 ed il perno di allineamento 108 sono ricavati di pezzo in un corpo unico.
In una forma di realizzazione, l’elemento elastico 118 è una molla cilindrica accolta in modo guidato in una porzione della sede perno 110. Ad esempio, la sede perno 110 ha una sezione circolare. La molla cilindrica 118 agisce su un cursore di spinta interposto tra la molla cilindrica 118 e il perno di allineamento 108 e inserito con accoppiamento di forma nella sede perno 110. Il cursore di spinta 126 ha quindi anch’esso una sezione circolare.
In una forma di realizzazione, il perno di allineamento 108 termina, all’estremità opposta rispetto al giunto sferico 106, con una superficie piana 108’, ortogonale all’asse di gambo X quando il piede terminale 102 è in posizione di riposo. Tale superficie piana 108’ è impegnata da un’estremità sferica 126’ del cursore di spinta 126. In tal modo, il perno di allineamento 108 può oscillare rispetto al cursore di spinta 126.
Verrà ora descritta, con riferimento alle figure 3-6, una variante di realizzazione dell’organo pressore, indicata con 1000.
L’organo pressore 1000 comprende un gambo di scorrimento 1002 ed un piede terminale 1004 collegato ad un’estremità del gambo di scorrimento per il tramite di un giunto sferico 1006 che permette un’oscillazione del piede terminale 1004 rispetto al gambo di scorrimento 1002. Nelle pareti laterali 1002’, 1004’ delle porzioni di estremità prospicienti del gambo di scorrimento 1002 e del piede terminale 1004 sono ricavate sedi sostanzialmente semicircolari 1008, 1010 di gambo e di piede, rispettivamente, affacciate tra loro in modo da formare congiuntamente una sede anulare 1012.
In ogni sede anulare 1012 è alloggiato un anello elastico 1014 adatto a mantenere elasticamente il piede terminale 1004 in una posizione di riposo in cui è coassiale al gambo di scorrimento 1002.
Pertanto, a differenza dell’organo pressore della tecnica nota, solo il piede terminale 1004 può oscillare grazie al giunto sferico 1006 rispetto al gambo di scorrimento 1002. Quest’ultimo non necessita quindi di subire alcuna inclinazione e può quindi essere perfettamente guidato durante il suo moto di traslazione verso l’oggetto che deve essere pressato.
Gli anelli elastici 1014, estendendosi, consentono l’oscillazione del piede terminale in fase di pressatura dell’oggetto da pressare. Quando il piede terminale 1004 viene comandato a disimpegnarsi dalla superficie di pressatura dell’oggetto da pressare, gli anelli elastici 1014 agiscono sul piede terminale 1004 in modo da riportarlo nella posizione iniziale di riposo, in cui è coassiale al gambo di scorrimento.
In una forma di realizzazione, il gambo di scorrimento 1002 ed il piede terminale 1004 hanno una forma a parallelepipedo a base rettangolare. In una forma di realizzazione, nelle pareti laterali 1002’ del gambo di scorrimento 1002 possono essere ricavate delle zone ribassate 1002” adatte a ridurre l’attrito di scorrimento del gambo di scorrimento.
Le sedi semicircolari 1008, 1010 di gambo e di piede sono ricavate in tutte e quattro le pareti laterali 1002’, 1004’ del gambo di scorrimento 1002 e del piede terminale 1004.
In una forma di realizzazione, le sedi semicircolari di gambo 1008 e di piede 1010 hanno una profondità maggiore del diametro degli anelli elastici 1014. In tal modo, gli anelli elastici 1014 risultano incassati nel gambo di scorrimento 1002 e nel piede terminale 1004, così da non influire sullo scorrimento dell’organo pressore quando è alloggiato in una rispettiva sede di scorrimento.
In una forma di realizzazione, ogni sede semicircolare 1008, 1010 è formata da una porzione anulare esterna 1008’, 1010’ di inserimento anello, avente un diametro medio maggiore rispetto al diametro medio dell’anello elastico 1014 e da una porzione anulare interna 1008”, 1010”, di diametro medio sostanzialmente pari al diametro medio dell’anello elastico, realizzata parzialmente in sottosquadro. Pertanto, l’anello elastico 1014 è saldamente ancorato sia al gambo di scorrimento 1002 sia al piede terminale 1004. Pertanto, gli anelli elastici 1014 possono anche costituire gli unici di mezzi di ancoraggio tra il gambo di scorrimento 1002 e il piede terminale 1004, ad esempio permettendo una semplificazione del giunto sferico 1006.
Al fine di permettere un agevole allargamento dell’anello elastico 1014 in fase di inserimento nella rispettiva sede anulare, ogni anello elastico presenta un’interruzione 1014’ lungo la sua circonferenza.
In una forma di realizzazione, il giunto sferico 1006 comprende una sfera 1006’. Nella porzione di estremità del gambo di scorrimento 1002 è ricavata una sede di gambo 1016 a forma di calotta sferica. Nel piede terminale 1004 è ricavata una sede di piede 1018 a forma di calotta sferica, affacciata alla sede di gambo 1016. La sfera 1006’ che forma il giunto sferico 1006 è alloggiata parzialmente nella sede di gambo 1016 e parzialmente nella sede di piede 1018 in modo tale che il piede terminale 1004 ed il gambo di scorrimento 1002 siano separati da una luce di oscillazione 1020, la cui ampiezza in senso assiale determina il massimo angolo di inclinazione del piede terminale 1004 rispetto al gambo 1002.
Pertanto, l’ampiezza della luce di oscillazione 1020 è determinata dalla profondità delle sedi di gambo 1016 e di piede 1018, che, nel caso di utilizzo di una semplice sfera come elemento di rotazione per il piede terminale, dovrà essere inferiore rispetto al diametro della sfera.
Verrà ora descritto un esempio pratico di applicazione dell’organo pressore sopra descritto.
La figura 7 mostra un’isola di sinterizzazione che impiega una pressa di sinterizzazione 1 avente un gruppo di pressatura che impiega organi pressori secondo l’invenzione per eseguire la sinterizzazione di componenti elettronici su un substrato.
Il substrato 12 arriva alla pressa di sinterizzazione 1 contenuto in un pallet 2, ad esempio adatto a contenere sei substrati 12.
I substrati 12 sono posizionati in rispettive sedi ricavate nel pallet 2 e adatte a sostenere i substrati 12 su apposite sporgenze.
I substrati 12 portano i componenti elettronici 10 da sinterizzare (ad esempio IGBT, diodi, termistori, MOSFET) posizionati su uno strato di colla sinterizzante. I componenti 10 devono essere processati con una pressione superficiale predefinita, ad esempio di 30 MPa, ad una temperatura predefinita, ad esempio di 260°C, per 180 ÷ 300 secondi.
I pallets 2 con i substrati 12 non sinterizzati devono essere movimentati dolcemente senza urti a velocità moderate, per non modificare le posizioni dei componenti elettronici 10.
I componenti elettronici 10 devono essere pressati con una forza direttamente proporzionale alla loro superficie di proiezione, tenendo conto che i componenti sono di spessore diversificato per famiglie.
Inoltre, occorre compensare eventuali non parallelismi dell’assieme substrato-colla-componente elettronico, ad esempio di 1μ su 10 mm.
Come illustrato nella figura 7, in una forma di realizzazione, l’isola di sinterizzazione comprende almeno una, preferibilmente due stazioni di preriscaldo 3 dei pallets 2 a 150°C, e almeno una, preferibilmente tre stazioni di raffreddamento 4 dei pallets 2 a 50°C.
In una forma di realizzazione, l’isola di sinterizzazione comprende un robot antropomorfo 5, ad esempio del tipo a 6 assi, da 10 Kg, dotato di una pinza autocentrante a sei griffe. Il robot 5 manipola i pallets 12 fra:
- un convogliatore di ingresso 6 e lettore le due stazioni di preriscaldo 3;
- le due stazioni di preriscaldo 3 e la pressa di sinterizzazione 1;
- la pressa di sinterizzazione 1 e le tre stazioni di raffreddamento 4;
- le tre stazioni di raffreddamento 4 ed un convogliatore di uscita 7.
Le due stazioni di preriscaldo 3 provvedono ad innalzare la temperatura dei rispettivi substrati 12 alla temperatura di 150°C.
Ad esempio, le due stazioni di preriscaldo 3 sono riscaldate da cartucce elettriche corazzate controllate da termoresistenze PT100, in PID e PWM.
La pressa di sinterizzazione 1, illustrata globalmente nella figura 8, comprende un’incastellatura 8 che si estende in verticale e che supporta superiormente un gruppo di pressatura 14 ed inferiormente un’unità di supporto 60 per almeno un substrato 12, preferibilmente sei nell’esempio rappresentato.
L’incastellatura 8 è provvista di guide longitudinali 9 lungo le quali scorre l’unità di supporto 60, azionata da un attuatore idraulico o elettrico 80.
In una forma di realizzazione, l’unità di supporto 60 esegue una corsa di 200 mm, con moto uniformemente accelerato e decelerato.
In particolare, la posizione superiore dell’unità di supporto 60 è assolutamente irreversibile ed è dimensionata per contrastare senza muoversi forze fino a 250 KN.
In una forma di realizzazione, la corsa di 200 mm è attuata in 3 secondi, con un motoriduttore brushless 80 da 1 Kw, e può essere attuata in jog a velocità ridotta per le funzioni di cambio stampo e di manutenzione.
In una forma di realizzazione, l’incastellatura 8 supporta inoltre un avvolgitore 90 e uno svolgitore 92 motorizzati, ad esempio con motoriduttori brushless, per la sostituzione di un film protettivo 52, ad esempio in PTFE, da interporre fra i substrati 12 ed il gruppo di pressatura 14 durante la sinterizzazione.
In una forma di realizzazione, il film protettivo 52 è supportato da un telaio periferico 50. Tale telaio periferico 50, in una forma di realizzazione, supporta anche mezzi di aspirazione/soffiaggio rivolti verso il film protettivo 52.
Inoltre, la pressa 1 è provvista di una pompa del vuoto – non rappresentata - per aspirare l’aria fra il film di PTFE ed il gruppo di pressatura 14.
In una forma di realizzazione, la pressa 1 è inoltre dotata di un dispositivo ionizzatore a soffio – non rappresentato - per togliere eventuali cariche elettrostatiche nell’area di sinterizzazione.
In una forma di realizzazione, l’incastellatura 8 supporta inoltre guide di scorrimento orizzontale inseribili e disinseribili con vite destrorsa e sinistrorsa a manovella 94, per agevolare la sostituzione dell’unità di supporto 60.
In una forma di realizzazione illustrata in particolare nelle figure 9 e 10, l’unità di supporto 60 comprende un blocco di reazione fisso 62, dove sono alloggiati sei cilindri di deformazione 68, corredati da rispettivi sensori di deformazione 70 in grado di operare a 350°C. L’unità di supporto 60 comprende inoltre un blocco di riscaldamento 64 in cui sono alloggiate resistenze corazzate di riscaldamento 641
L’unità di supporto comprende inoltre sei blocchi di reazione mobili 66, ognuno corredato da un rispettivo sensore di temperatura 662.
Il gruppo di pressatura 14 comprende un cilindro multistelo 20 avente una testata anteriore 22 ed una testata posteriore 24 che delimitano congiuntamente una camera di compressione 26.
Tra la testata anteriore 22 e la testata posteriore 24 è interposto un elemento di tenuta anulare 25 posizionato attorno alla camera di compressione 26.
Ad esempio, l’elemento di tenuta anulare 25 è posto in una rispettiva sede 25’ ricavata tra una porzione piana della superficie di estremità posteriore 22’ della testata anteriore 22 ed una porzione piana della superficie di estremità anteriore 24’ della testata posteriore 24, tali porzioni piane essendo affacciate e parallele tra loro.
L’elemento di tenuta anulare 25 svolge quindi la funzione di impedire la fuoriuscita, tra le due testate 22, 24 accostate, di un fluido in pressione presente nella camera di compressione 26.
Ad esempio, l’elemento di tenuta anulare 25 è costituito da un o-ring.
Nella testata posteriore 24 è ricavato un passaggio di ingresso 32 per l’immissione di un fluido in pressione nella camera di compressione 26.
Nella testata anteriore 22 sono supportati scorrevolmente steli pressori 28 paralleli e indipendenti tra loro. Le estremità posteriori 28’ di questi steli pressori 28 sono sporgenti nella camera di compressione 26.
Nella camera di compressione 26 si estende una guarnizione piana di attuazione 30 sovrapposta alle estremità posteriori 28’ degli steli pressori 28, in modo tale che, quando la camera di compressione 26 è pressurizzata, la guarnizione piana di attuazione 30 agisce su tali estremità posteriori 28’ per un trasferimento della pressione nella camera di compressione su ogni singolo stelo pressore 28.
Ad esempio, ogni estremità posteriore 28’ degli steli pressori 28 termina con una superficie piana sulla quale preme la guarnizione piana di attuazione 30.
In accordo con un aspetto dell’invenzione, la guarnizione piana di attuazione 30 è fissata alla testata anteriore 22 per il tramite di una cornice di ancoraggio 34 che impegna una porzione periferica 30’ della guarnizione piana di attuazione 30.
In altre parole, una porzione periferica 30’ della guarnizione piana 30 è almeno parzialmente inserita tra la testata anteriore 22 e una superficie di base 34a, o anteriore, della cornice di ancoraggio 34.
La cornice di ancoraggio 34 è alloggiata completamente nella camera di compressione 26 in modo tale che il fluido in pressione che viene immesso nella camera di compressione 26 agisce, oltre che sulla guarnizione piana 30, anche sulla cornice di ancoraggio 34.
Come detto, la guarnizione piana 30, trattenuta in posizione dalla cornice di ancoraggio 34, espleta la doppia funzione di guarnizione di tenuta e di membrana attuatrice sugli steli pressori 28.
In particolare, quando si pressurizza la camera di compressione 26, la pressione del fluido grava non solo sulla porzione centrale della guarnizione piana, ma anche, attraverso la cornice di ancoraggio 34, sulla porzione periferica 30’. Di conseguenza, la guarnizione piana 30 viene sollecitata uniformemente e contemporaneamente in compressione su tutta la sua superficie. Questo evita delle deformazioni indesiderate della guarnizione, aumentandone considerevolmente la vita.
Più in dettaglio, la testata posteriore 24 forma una parete di fondo 27 per la camera di compressione 26; la cornice di ancoraggio 34 ha una superficie posteriore 34b rivolta verso e distanziata da tale parete di fondo 27.
In una forma di realizzazione, la camera di compressione 26 è delimitata radialmente da una parete laterale 29; la cornice di ancoraggio 34 ha una superficie laterale 34c rivolta verso e distanziata da tale parete laterale 29.
In tal modo, il fluido in pressione agisce su tutti i lati esposti della cornice di ancoraggio 34, così da evitare che questa di muova o si deformi.
In una forma di realizzazione, la cornice di ancoraggio 34 è avvitata alla testata anteriore 22 mediante viti di ancoraggio 35.
Va sottolineato, tuttavia, che il fissaggio, ad esempio mediante le viti di ancoraggio 35, della cornice di ancoraggio 34 alla testata anteriore 22 non ha la funzione di trattenere la guarnizione piana 30 quando la camera di compressione 26 è pressurizzata, ma solo di tenerla nella posizione corretta quando la camera di compressione non è pressurizzata. Infatti, in presenza del fluido in pressione nella camera di compressione 26, è la pressione stessa esercitata dal fluido che permette di bloccare in posizione la guarnizione piana 30.
In una forma di realizzazione, la guarnizione piana 30 divide la camera di compressione 26 in una porzione anteriore 26’, in cui sporgono le estremità posteriori 28’ degli steli pressori 28, e in una porzione posteriore 26” in comunicazione fluidica con il condotto di ingresso 32.
In una forma di realizzazione, la porzione anteriore 26’ della camera di compressione 26 è ricavata in una porzione ribassata 22a della superficie di estremità posteriore 22’ della testata anteriore 22.
In assenza di pressione nella camera di compressione 26, la guarnizione piana 30 è sostanzialmente in una configurazione planare di riposo ed è posizionata in modo da sfiorare le estremità posteriori 28’ degli steli pressori 28 (figura 12).
Quando la camera posteriore 26” è pressurizzata alla pressione di sinterizzazione, la guarnizione piana 30 si deforma andando in appoggio contro le estremità posteriori 28’ degli steli pressori 28 per un trasferimento della pressione di sinterizzazione su ogni stelo pressore 28 (figura 12a).
Più precisamente, la sporgenza delle estremità posteriori 28’ degli steli pressori 28 rispetto alla porzione ribassata 22a della testata anteriore 22, e quindi la distanza tra la guarnizione piana 30 e tale porzione ribassata 22a, sono scelte in modo tale che quando la camera posteriore 26” è pressurizzata alla pressione di sinterizzazione e la guarnizione piana 30 si deforma, la guarnizione va in appoggio non solo contro le estremità posteriori 28’ degli steli pressori 28, ma anche contro la porzione ribassata 22a della testata anteriore 22, come illustrato in particolare nella figura 6a.
Grazie a tale conformazione della camera di compressione 26, la guarnizione piana 30 si comporta come se il fluido di comando agisse direttamente sulle singole estremità posteriori 28’ degli steli pressori 28 alla pressione di sinterizzazione desiderata. In altre parole, la guarnizione piana 30 simula il comportamento di una pluralità di sistemi cilindro-pistone tra loro indipendenti.
Tornando ora gli steli pressori 28, ognuno di essi è coassiale e baricentrico ad un rispettivo componente elettronico 10 da sinterizzare ed ha una sezione di spinta proporzionale alla forza da esercitare sul rispettivo componente elettronico 10, essendo nota l’area di ogni componente elettronico da sinterizzare e per una pressione di sinterizzazione prestabilita.
Con il termine “baricentrico” si intende che ogni stelo pressore 28 ha un asse di stelo che coincide con il baricentro del rispettivo componente elettronico 10. In una forma di realizzazione, il gruppo di pressatura 14 comprende inoltre un blocco di riscaldamento 40 solidale al cilindro multistelo 20 e che supporta scorrevolmente gli organi pressori 100; 1000 secondo l’invenzione. Ogni organo pressore 100; 1000 è azionabile da un rispettivo stelo pressore 28 per agire su un rispettivo componente elettronico 10 da sinterizzare.
Nella vista prospettica della figura 13 sono rappresentati quattro steli pressori 28, di differenti sezioni, che agiscono su rispettivi organi pressori 100; 1000, anch’essi di diversa sezione.
Gli organi pressori 100; 1000 sono rappresentati a riscontro dei rispettivi componenti elettronici 10, appoggiati su un substrato 12 supportato dall’unità di supporto 60.
In una forma di realizzazione, gli steli pressori 28 hanno estremità anteriori arrotondate 28” che sono a contatto con superfici piane degli organi pressori. Ad esempio, le estremità anteriori 28” degli steli pressori 28 sono arrotondate sfericamente, per concentrare la forza di compressione nel punto baricentrico al corrispondente componente elettronico da sinterizzare e allo stesso tempo per realizzare un taglio termico tra gli steli pressori 28 e gli organi pressori.
In una forma di realizzazione, gli organi pressori 100; 1000 sono in forma di barre avente una sezione trasversale sostanzialmente corrispondente, o superiore, all’area dell’involucro del rispettivo componente elettronico 10 da sinterizzare.
In una forma di realizzazione, il cilindro multistelo 20 è in grado di imprimere ai singoli steli pressori 28 una forza proporzionale alla loro sezione, per sviluppare una pressione corrispondente a 30MPa su tutti i componenti elettronici 10.
In una forma di realizzazione, per ogni substrato 12 sono previsti quattro steli e organi pressori 100 per IGBT, steli e organi pressori per diodi, uno stelo e organi pressore per un termistore, uno stelo e un organo pressore per MOSFET, per un totale di 48 organi pressori e relativi steli pressori, tutti indipendenti e di sezione differenziata proporzionale alla spinta da sviluppare.
In una forma di realizzazione, la camera di compressione 26 può essere pressurizzata fino a 35 MPa (350 bar). Come detto, gli organi pressori 100; 1000 hanno il compito di trasmettere la forza di compressione ed il riscaldamento ai componenti elettronici 10 da sinterizzare sul substrato 12.
Grazie al piede terminale 104 snodato, gli organi pressori 100; 1000 possono adattarsi ad eventuali inclinazioni della superficie di pressatura dei rispettivi componenti elettronici da sinterizzare rispetto alla direzione di applicazione della forza di pressatura esercitata dagli steli pressori.
Per compiere la corsa assiale necessaria a svolgere l’azione di pressatura, ogni organo pressore è libero di scorrere assialmente in una rispettiva sede di scorrimento 122 ricavata nel blocco di riscaldamento. In una forma di realizzazione, il gambo di scorrimento 102 dell’organo pressore è inserito con accoppiamento di forma nella rispettiva sede di scorrimento 122, in modo da essere assialmente guidato dalle pareti che delimitano la sede di scorrimento 122.
In una forma di realizzazione, per permettere al piede terminale 104 di oscillare rispetto al gambo di scorrimento 102, la sede di scorrimento 122 ha un’estensione assiale sostanzialmente pari alla lunghezza del gambo di scorrimento 102, ed il piede terminale 104 risulta quindi posizionato esternamente rispetto alla sede di scorrimento 122.
In una forma di realizzazione, il blocco di riscaldamento 40 è dotato di resistenze corazzate 44 e di sensori di temperatura 45.
Da notare che, mentre, come detto sopra, l’asse di ogni stelo pressore 28 deve essere coincidente con il baricentro del rispettivo componente elettronico 10, la forma, la sezione e la posizione degli organi pressori 100; 1000 rispetto all’asse dei rispettivi steli pressori 28 possono essere scelte a piacere a seconda della forma dei componenti elettronici 10 e/o della loro posizione sul substrato.
Ad esempio, gli organi pressori 28 possono essere scelti in modo tale da sinterizzare in modo affidabile e preciso componenti elettronici 10 anche molto vicini tra loro oppure di pianta non rettangolare oppure di dimensioni molto diverse tra loro.
Da notare inoltre che la realizzazione di ogni elemento pressore del gruppo di pressatura 14 in due componenti separati, gli steli pressori 28 e gli organi pressori 42, posti a contatto attraverso una superficie sostanzialmente sferica 28”, permette di ottenere un taglio termico tra il cilindro multistelo 20 ed il blocco di riscaldamento 40. Ad esempio, mentre il blocco di riscaldamento 40 opera ad una temperatura che può raggiungere i 300°C, il cilindro multistelo 20, collegato ad un circuito di raffreddamento, può essere mantenuto al di sotto dei 100°C.
Il cilindro multistelo 20 così raffreddato subisce un’usura inferiore rispetto al blocco di riscaldamento 40 e può essere sostituito molto meno frequentemente. In una forma generale di realizzazione, il metodo di sinterizzazione di componenti elettronici sul substrato che impiega la pressa sopra descritta comprendente le fasi di:
- stabilire una pressione di sinterizzazione costante da applicare a tutti i componenti elettronici da sinterizzare;
- attrezzare il gruppo di pressatura con steli pressori aventi rispettive sezioni di spinta scelte in funzione della superficie di pressatura dei rispettivi componenti elettronici;
- posizionare nella pressa un substrato con colla di sinterizzazione e componenti elettronici da sinterizzare in modo che i componenti elettronici vadano a contatto con i piedi terminali degli organi pressori;
- riscaldare gli organi pressori ad una temperatura di sinterizzazione prestabilita;
- pressurizzare la camera di compressione alla pressione di sinterizzazione prestabilita;
- mantenere la pressione di sinterizzazione e la temperatura di sinterizzazione per un tempo di sinterizzazione prestabilito;
- rimuovere il substrato dalla pressa di sinterizzazione.
In una forma di realizzazione, prima della fase di posizionamento del substrato, viene fatto aderire sulle estremità degli organi pressori un film protettivo.
In una forma di realizzazione, durante la fase di pressurizzare la camera di compressione alla pressione di sinterizzazione prestabilita, la membrana di tenuta viene deformata in modo tale da andare in appoggio sia sulle estremità posteriori degli steli pressori sia su una parete di fondo sostanzialmente piana della porzione anteriore della camera di compressione.
In una forma di realizzazione, durante la fase di pressurizzazione, i piedi terminali degli organi pressori ruotano rispetto ai rispettivi gambi di scorrimento in modo da adattarsi all’inclinazione della superficie di pressatura del rispettivo componente elettronico rispetto al piano ortogonale all’asse del gambo di scorrimento.
Verrà ora descritto più in dettaglio un ciclo di sinterizzazione.
Mentre è in corso una fase di sinterizzazione, il robot 5 gestisce i pallets 2 che arrivano nel convogliatore di ingresso 6, li preleva e li deposita in una delle due stazioni di preriscaldo 3 libera.
Durante la fase di sinterizzazione, il robot 5 gestisce inoltre i pallets 2 che stazionano nelle tre stazioni di raffreddamento 4. Alla fine del ciclo di raffreddamento programmato, il robot preleva il pallet dalla corrispondente stazione di raffreddamento e lo deposita nel convogliatore di uscita 7.
Alla fine della fase di sinterizzazione vengono svolte in successione le seguenti fasi.
Il cilindro multistelo 20 viene depressurizzato da circa 35 MPa a circa 0,5 MPa. In questo modo i gli organi pressori di riscaldamento 42 funzionano come dei premi lamiera di forza definita.
La depressurizzazione del cilindro multistelo viene controllata dai sensori di pressione contenuti nel blocco di reazione dell’unità di supporto 60.
L’unità di supporto, dalla posizione avanzata di pressatura scende con movimento uniformemente accelerato e decelerato compiendo una corsa di 200 mm.
Il telaio periferico 50 scende di 10 mm liberando il film protettivo 52.
Viene quindi blandamente pressurizzata ad impulso la pompa del vuoto del gruppo di pressatura 14, per distaccare il film dagli organi pressori.
Vengono attuati l’aspo svolgitore e l’aspo avvolgitore del film protettivo, allo scopo di posizionare una porzione di film integro sotto i pressori del gruppo di pressatura. Questa operazione deve essere preferibilmente eseguita con ancora presente il pallet contenente i substrati appena sinterizzati. In questo modo si evita che dei residui di colla o di film, possano cadere sull’unità di supporto 60 o peggio sui substrati ancora da sinterizzare.
Il robot preleva il pallet dalla pressa e lo deposita in una stazione libera delle tre stazioni di raffreddamento.
Il robot preleva il pallet con i substrati da sinterizzare, che ha ultimato il ciclo di preriscaldo a 150 °C, e lo deposita dolcemente nell’unità di supporto 60.
Si attiva quindi il vuoto fra gruppo di pressatura 14 e film protettivo, facendo aderire il film agli organi pressori del gruppo di pressatura 14.
Appena il robot esce dall’area di collisione, l’unità di supporto 60 sale con movimento uniformemente accelerato e decelerato. In particolare, in una forma di realizzazione, negli ultimi 15 millimetri di corsa dell’unità di supporto 60 con il pallet ed i relativi substrati, l’unità di supporto 60 impatta con il telaio periferico 50 del gruppo di pressatura 14, sollevandolo.
Negli ultimi 2 millimetri di corsa dell’unità di supporto 60, i substrati centrati negli alloggiamenti del pallet e appoggiati direttamente sui relativi blocchi di reazione mobili del unità di supporto 60, impattano con gli organi pressori coperti dal film protettivo.
Gli organi pressori, che in questa fase sono leggermente pressurizzati, arretrano funzionando come dei premi lamiera.
L’unità di supporto 60 raggiunge la posizione di fine corsa superiore.
Il cilindro multistelo viene pressurizzato alla pressione programmata.
La pressurizzazione del cilindro multistelo viene controllata dai sensori di deformazione corrispondenti, che misurano la forza di compressione cumulativa attuata dai pressori su ogni substrato.
In una forma di realizzazione, la temperatura di sinterizzazione dei substrati è generata da resistenze a cartuccia corazzate contenute nei blocchi di riscaldamento inferiore 64 e superiore 40.
In una forma di realizzazione, la temperatura di sinterizzazione è controllata in modo indipendente nel gruppo di pressatura e nell’unità di supporto, ad esempio con termoresistenze PT100 opportunamente posizionate. Preferibilmente, i substrati vengono riscaldati da sotto attraverso i blocchi di reazione mobili, e da sopra attraverso i gli organi pressori ed il film protettivo. Essendo differenti le condizioni di riscaldamento, è possibile differenziare le temperature di risaldamento sotto e sopra allo scopo di compensare le differenze di trasmissione del calore verso i substrati.
In una forma di realizzazione, i componenti elettronici sui substrati vengono mantenuti per un tempo programmato (ad esempio 300 secondi) alla temperatura di 260 °C, e pressati a 30 MPa, per realizzare la sinterizzazione dei componenti sui substrati.
Trascorso il tempo di sinterizzazione, il cilindro multistelo viene depressurizzato e la pressa si riapre come sopra descritto.
Alle forme di realizzazione dell’organo pressore, del gruppo di pressatura e della pressa di sinterizzazione secondo l’invenzione un tecnico del ramo, per soddisfare esigenze contingenti, potrà apportare modifiche, adattamenti e sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza uscire dall'ambito delle seguenti rivendicazioni. Ognuna delle caratteristiche descritte come appartenente ad una possibile forma di realizzazione può essere realizzata indipendentemente dalle altre forme di realizzazione descritte.

Claims (17)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Organo pressore, in particolare per un gruppo di pressatura (14) di una pressa di sinterizzazione per eseguire una sinterizzazione di componenti elettronici (10) su un substrato (12), comprendente un gambo di scorrimento (100; 1000) che si estende lungo un asse di gambo (X), ed un piede terminale (102; 1002) collegato ad un’estremità del gambo di scorrimento (104; 1004), il piede terminale (104; 1004) essendo accoppiato al gambo di scorrimento (102; 1002) per il tramite di un giunto sferico (106; 1006) che permette un’oscillazione del piede terminale rispetto al gambo di scorrimento, l’organo pressore essendo inoltre provvisto di mezzi di allineamento adatti a mantenere elasticamente il piede terminale in una posizione di riposo in cui è coassiale all’asse di gambo (X).
  2. 2. Organo pressore secondo la rivendicazione 1, in cui il piede terminale (104) è collegato al gambo di scorrimento (102) per il tramite di un perno di allineamento (108) solidale al piede terminale (104) e che si estende con possibilità di oscillazione in una sede perno (110) ricavata coassialmente all’asse di gambo (X) in una porzione terminale del gambo di scorrimento (102), e in cui: - nel gambo di scorrimento (102) è ricavato almeno un foro di gambo (112) passante che si estende radialmente rispetto all’asse di gambo intersecando la sede perno, in detto foro di gambo (112) passante essendo alloggiata una spina cilindrica (114) di allineamento, il foro di gambo (112) avendo una sezione a goccia capovolta che forma una sede anteriore (112a) di centraggio spina sagomata a “V”, rivolta verso il piede terminale e adatta ad impegnare la spina cilindrica (114), ed una porzione posteriore di oscillazione (112b) sostanzialmente circolare, di diametro maggiore rispetto al diametro della spina; - nel perno di allineamento (108) è ricavato almeno un foro di perno (116) passante allineato ad un corrispondente foro di gambo (112) e in cui è inserita con accoppiamento di forma la spina cilindrica di allineamento (114); - nella sede perno (110) è alloggiato un elemento elastico (118) che agisce sul piede terminale (104) per mantenerlo in una posizione avanzata di riposo in cui la spina cilindrica (114) si assesta nella sede anteriore di centraggio (112a), l’elemento elastico essendo cedevole per permettere al piede terminale di essere spinto in una posizione arretrata in cui la spina cilindrica (114) si disimpegna dalla sede di centraggio in modo da consentire l’oscillazione del piede terminale per il tramite del giunto sferico (106).
  3. 3. Organo pressore secondo la rivendicazione 2, in cui il gambo di scorrimento ed il perno di allineamento hanno una sezione rettangolare, e in cui nel gambo e nel perno sono ricavati due fori di gambo (112) e due fori di perno (116), ortogonali tra loro e alle rispettive pareti laterali del gambo di scorrimento e del perno di allineamento, per l’alloggiamento di rispettive spine cilindriche di allineamento (114).
  4. 4. Organo pressore secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui il piede terminale (104) comprende una base di piede (104’) ed una calotta sferica (120) che si estende dalla base di piede (104’) e che si accoppia con una sede sferica (122) ricavata nell’estremità del gambo di scorrimento affacciata al piede terminale, in modo tale che la base di piede (104’) e l’estremità del gambo di scorrimento (102) siano separati da una luce di oscillazione (124).
  5. 5. Organo pressore secondo la rivendicazione precedente, in cui il perno di allineamento si estende dalla sommità della calotta sferica.
  6. 6. Organo pressore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2-5, in cui l’elemento elastico (118) è una molla cilindrica accolta in modo guidato in una porzione della sede perno (110), in cui la molla cilindrica (118) agisce su un cursore di spinta (126) alloggiato scorrevolmente e con accoppiamento di forma nella sede perno (110), e in cui detto cursore di spinta termina con un’estremità sferica (126’) che impegna una superficie terminale piana (108’) del perno di allineamento (108
  7. 7. Organo pressore secondo la rivendicazione 1, in cui nelle pareti laterali delle porzione di estremità prospicienti del gambo di scorrimento e del piede terminale sono ricavate sedi sostanzialmente semicircolari di gambo e di piede, rispettivamente, affacciate tra loro in modo da formare congiuntamente una sede anulare in cui è alloggiato un anello elastico adatto a mantenere elasticamente il piede terminale in una posizione di riposo in cui è coassiale all’asse di gambo.
  8. 8. Organo pressore secondo la rivendicazione precedente, in cui il gambo di scorrimento ed il piede terminale hanno una forma a parallelepipedo a base rettangolare, e in cui le sedi semicircolari di gambo e di piede sono ricavate in tutte e quattro le pareti laterali del gambo di scorrimento e del piede terminale.
  9. 9. Organo pressore secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui le sedi semicircolari di gambo e di piede hanno una profondità maggiore del diametro degli anelli elastici.
  10. 10. Organo pressore secondo la rivendicazione 9, in cui ogni sede semicircolare è formata da una porzione anulare esterna di inserimento anello, avente un diametro medio maggiore rispetto al diametro medio dell’anello elastico e da una porzione anulare interna, di diametro medio sostanzialmente pari al diametro medio dell’anello elastico, realizzata parzialmente in sottosquadro.
  11. 11. Organo pressore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 7-10, in cui ogni anello elastico presenta un’interruzione lungo la sua circonferenza.
  12. 12. Organo pressore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 7-11, in cui nella porzione di estremità del gambo di scorrimento è ricavata una sede di gambo a forma di calotta sferica, nel piede terminale è ricavata una sede di piede a forma di calotta sferica, affacciata alla sede di gambo, una sfera che forma il giunto sferico è alloggiata parzialmente nella sede di gambo e parzialmente nella sede di piede in modo tale che il piede terminale ed il gambo di scorrimento siano separati da una luce di oscillazione.
  13. 13. Gruppo di pressatura (14) per una pressa di sinterizzazione per eseguire una sinterizzazione di componenti elettronici (10) su un substrato (12), comprendente un cilindro multistelo (20) avente una testata anteriore (22) ed una testata posteriore (24) che delimitano congiuntamente una camera di compressione (26), in cui: - tra la testata anteriore e la testata posteriore è interposto un elemento di tenuta anulare posizionato attorno alla camera di compressione (26), - nella testata posteriore è ricavato un passaggio di ingresso per l’immissione di un fluido in pressione nella camera di compressione; - nella testata anteriore (22) sono supportati scorrevolmente steli pressori (28) paralleli e indipendenti tra loro, le estremità posteriori di detti steli pressori essendo sporgenti nella camera di compressione (26), - nella camera di compressione si estende una guarnizione piana di attuazione sovrapposta alle estremità posteriori degli steli pressori in modo tale che, quando la camera di compressione (26) è pressurizzata, la guarnizione piana di attuazione (30) agisce su dette estremità posteriori per un trasferimento della pressione nella camera di compressione su ogni singolo stelo pressore (28), il gruppo di pressatura comprendente inoltre un blocco di riscaldamento (40) solidale al cilindro multistelo (20) e che supporta scorrevolmente organi pressori (42) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, ogni organo pressore (42) essendo azionabile da un rispettivo stelo pressore (28) per agire su un rispettivo componente elettronico (10) da sinterizzare, il blocco di riscaldamento (40) essendo provvisto di mezzi di riscaldamento (44) per riscaldare gli organi pressori (42).
  14. 14. Gruppo di pressatura secondo la rivendicazione precedente, in cui ogni stelo pressore (28) termina con un’estremità arrotondata (28”) di contatto con una superficie di estremità piana di un rispettivo organo pressore (42).
  15. 15. Pressa di sinterizzazione comprendente un gruppo di pressatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13-14 e un’unità di supporto (60) affacciata al gruppo di pressatura (14) e adatta a supportare almeno un substrato (12), almeno uno tra detti gruppo di pressatura (14) ed unità di supporto (60) essendo traslabile assialmente rispetto all’altro tra una posizione arretrata di riposo ed una posizione avanzata di pressatura, in cui i componenti elettronici (10) sono impegnabili dai piedi terminali degli organi pressori (42).
  16. 16. Pressa secondo la rivendicazione precedente, in cui detta unità di supporto (60) comprende un blocco di reazione fisso (62), un blocco di riscaldamento (64) adatto a riscaldare ogni substrato (12), ed un blocco di reazione mobile (66).
  17. 17. Metodo di sinterizzazione di componenti elettronici su un substrato mediante una pressa di sinterizzazione secondo la rivendicazione 15 o 16, comprendente le fasi di: - stabilire una pressione di sinterizzazione costante da applicare a tutti i componenti elettronici da sinterizzare; - attrezzare il gruppo di pressatura con steli pressori aventi rispettive sezioni di spinta scelte in funzione della superficie di pressatura dei rispettivi componenti elettronici; - posizionare nella pressa un substrato con colla di sinterizzazione e componenti elettronici da sinterizzare in modo che i componenti elettronici vadano a contatto con i piedi terminali degli organi pressori; - riscaldare gli organi pressori ad una temperatura di sinterizzazione prestabilita; - pressurizzare la camera di compressione alla pressione di sinterizzazione prestabilita; - mantenere la pressione di sinterizzazione e la temperatura di sinterizzazione per un tempo di sinterizzazione prestabilito; - rimuovere il substrato dalla pressa di sinterizzazione, in cui, durante la fase di pressurizzazione, i piedi terminali ruotano rispetto ai rispettivi gambi di scorrimento in modo da adattarsi all’inclinazione della superficie di pressatura del rispettivo componente elettronico rispetto al piano ortogonale all’asse di gambo.
IT102018000007256A 2018-07-17 2018-07-17 Organo pressore, gruppo di pressatura e pressa di sinterizzazione di componenti elettronici su un substrato IT201800007256A1 (it)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11233563A (ja) * 1998-02-10 1999-08-27 Mitsubishi Electric Corp ボンディング装置
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WO2018122795A1 (en) * 2017-01-02 2018-07-05 Amx - Automatrix S.R.L. Sintering press and method for sintering electronic components on a substrate

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