NL1029171C2

NL1029171C2 - Inrichting en werkwijze voor het met een dubbele snijstraal bewerken van elektronische componenten.

Info

Publication number: NL1029171C2
Application number: NL1029171A
Authority: NL
Inventors: Hendrik Wensink
Original assignee: Fico Bv
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2005-06-02
Publication date: 2006-12-05
Also published as: TW200703490A; WO2006135237A3; WO2006135237A2

Description

! >* j «V »

I .V

Inrichting en werkwijze voor het met een dubbele snijstraal bewerken van elektronische componenten

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het met een snijstraal 5 bewerken van een samenstel van elektronische componenten. De onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het met een snijstraal bewerken van een samenstel van elektronische componenten.

Elektronische componenten dienen veelal bewerkt te worden zodanig dat zij de 10 gewenste dimensies verkrijgen om geschikt te zijn voor verdere verwerking. Typisch worden tijdens de productie van elektronische componenten meerdere elektronische componenten verbonden met een gemeenschappelijke ondergrond, zoals bijvoorbeeld een leadframe, om na het ondergaan van één of meerdere bewerkingen van elkaar gescheiden te worden. Aldus kunnen bepaalde bewerkingen relatief doelmatig worden 15 uitgevoerd. Voorbeelden van dergelijke bewerkingen zijn: “wire bonding”, testen, omhullen en zo voorts. Traditioneel vindt een separatieproces, waarbij meerdere met elkaar verbonden elektronische componenten losgemaakt worden van elkaar, plaats door middel van stans- en/of zaagbewerkingen. Volgens recentelijk ontwikkelingen is het echter ook mogelijk zo een separatie te bewerkstelligen door middel van snijstraal 20 met een hoge energiedichtheid waarbij de afzonderlijke elektronische componenten met een snijstraal worden losgesneden van elkaar. Voorbeelden van dergelijke snij stralen zijn ondermeer (abrassieve) waterstralen en laserstralen. Alhoewel het separeren met behulp van snij stralen een aantal belangrijke voordelen heeft, zoals ondermeer een hoge nauwkeurigheid waardoor ook zeer kleine producten (bijvoorbeeld kleiner van 3x3 mm) 25 gesepareerd kunnen worden, is de maximaal beschikbare bewerkingscapaciteit van separatie-apparatuur die werkt met behulp van snijstralen tot op heden beperkt. Nog een voordeel van snijstralen is de grote vormvrijheid waarmee producten kunnen worden gesneden.

30 Doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een inrichting en werkwijze waarmee de bewerkingscapaciteit van het met een snijstraal bewerken van een samenstel van elektronische componenten aanzienlijk kan worden vergroot onder handhaving van de voordelen van de stand der techniek.

1029171 * 2

V

De onderhavige uitvinding verschaft daartoe een inrichting voor het met ten minste een dubbele snij straal bewerken van een samenstel van elektronische componenten, omvattende: een vermogensbron voor het genereren van ten minste twee snijstralen, een op de vermogensbron aansluitende dubbele snij kop voor het op het te bewerken 5 samenstel richten van de dubbele snij straal, een drager voor het houden van het samenstel van elektronische componenten, en aandrijfmiddelen voor het onderling verplaatsen van de dubbele snij kop en de drager, waarbij de onderlinge afstand tussen de uit de dubbele snij kop afkomstige stralen in een richting loodrecht op de snijrichting instelbaar is. Doordat bij een dergelijke inrichting de afstand tussen twee in een zelfde 10 snijkop geïntegreerde snijstralen in de richting loodrecht op de onderlinge verplaatsingsrichting van de snijkop en de drager instelbaar is wordt het mogelijk om ook de werkzame afstand tussen zeer dicht bij elkaar gelegen snijstralen te variëren. Dit biedt de mogelijkheid om bijvoorbeeld tussen twee elektronisch componenten een gezamenlijk bestuurbare dubbel snijstraal in te zetten zodanig dat de gelijktijdig twee 15 zijden van aangrenzend in het samenstel gelegen elektronische componenten kunnen worden bewerkt waarbij de afstand tussen de twee nabij elkaar gelegen sneden afhankelijk van de omstandigheden kan worden gereguleerd. Dit biedt de mogelijkheid om producten met uiteenlopende dimensies doelmatig (met een dubbele snijkop) te bewerken en om eventueel verloop in de onderlinge afstand tussen twee 20 samengebouwde snijstralen (bijvoorbeeld ten gevolge van slijtage van de dubbele snijkop) te compenseren. Opgemerkt zij dat het volgens de stand der techniek reeds mogelijk was een samenstel van elektronische componenten met twee (of meer dan twee) snijstralen gelijktijdig te bewerken maar dergelijke snijstralen dienen zich daarbij noodgedwongen op enige afstand (minimaal in de ordegrootte centimeters) van elkaar te 25 bevinden omdat de omvang van de snijkoppen verhindert dat de snijstralen op zeer korte afstand van elkaar kunnen worden geplaatst (in de ordegrootte van millimeters of minder). Middels de onderhavige uitvinding, waarbij een dubbele snijstraal afkomstig is uit een enkele snijkop, de snijkop is voorzien van twee onderling star verbonden straalvoerende openingen, is er geen beperking meer ten aanzien van de minimale 30 onderlinge afstand van de snijstralen. Dit leidt tot een verhoogde doelmatigheid van de inrichting volgens de uitvinding ten opzichte van de bestaande separatieapparatuur.

Opgemerkt wordt bovendien dat de dubbele snijstraal ook kan bestaan uit een enkele onronde snijstraal of twee (of zelfs meer dan twee) op elkaar aansluitende of 1029171 3 gedeeltelijk overlappende snijstralen. Door de rotatie kan dan de breedte van de samengestelde snij straal in een richting loodrecht op de snijrichting ingesteld worden.

De inrichting kan zo zijn uitgevoerd dat de staalkop een rotatievrijheid heeft ten 5 opzichte van de drager. Door het simpel in een gewenste rotatiestand plaatsen van een te bewerken product kan aldus de afstand tussen twee star samengebouwde straalopeningen in de richting loodrecht op de onderlinge verplaatsingsrichting van de snijkop en de drager worden bepaald. Dit is aldus een zeer eenvoudige manier om de werkzame afstand tussen de uit een zelfde snijkop afkomstige snijstralen te reguleren.

10 Een andere mogelijkheid om de werkzame afstand tussen de uit een zelfde snijkop afkomstige snijstralen te reguleren kan worden verkregen indien de drager een rotatievrijheid heeft ten opzichte van de snijkop. Dit betreft een kinematische omkering van de eerder beschreven roteerbare dubbele snijkop. Desalniettemin heeft de roteerbare dubbele snijkop ten opzichte van een roteerbare drager het voordeel dat er ook meerdere 15 roteerbare snij koppen gelijktijdig ingezet kunnen worden waarbij de instelbaarheid van de onderlinge werkafstand van uit een enkele snijkop afkomstige snijstralen gehandhaafd kan blijven; dit is niet mogelijk met slechts een roteerbare drager. Bij een meervoudig uitgevoerde inrichting is deze voorzien van meerdere op de vermogensbron aansluitende dubbele snij koppen, ieder ingericht voor het op het te bewerken samenstel 20 richten van een dubbele snij straal.

Voor een eenvoudige roteerbaarheid van een snijkop kan deze zijn voorzien van een roteerbare cilindervormige behuizing.

De vermogensbron kan worden gevormd door een laserbron die is ingericht voor het 25 opwekken van een dubbele laserstraal. Aldus wordt het snijden gerealiseerd met behulp va een dubbele laserstraal. De uitvinding is echter in het bijzonder voordelig indien de vermogensbron een pomp is voor het opwekken van een dubbele mediumstraal, bij voorkeur een vloeistofstraal. Bij vloeistofsnijden (gewoonlijk met waterstralen) is het minder mogelijk om twee vloeistofstralen op korte afstand van elkaar op te wekken 30 anders dan wanneer zij uit een dubbele snijkop afkomstig zijn. Vooral bij dergelijke toepassingen verschaft daarom de uitvinding het meeste voordeel.

De onderhavige uitvinding verschaft tevens een werkwijze voor het met ten minste een dubbele snij straal bewerken van een samenstel van elektronische componenten, 1 ft 2 9 1 7 %

V

i s 4 omvattende de bewerkingstappen: A) het op een drager ten opzichte van een dubbele snijkop positioneren van een te bewerken samenstel van elektronische componenten, B) het in een richting loodrecht op de straalrichting onderling roteren van het te bewerken samenstel van elektronische componenten, zodanig dat de onderlinge afstand tussen de 5 uit de dubbele snijkop afkomstige stralen in een richting loodrecht op de snijrichting een gewenste maat heeft, en C) het onder het onderling verplaatsen van de uit de snijkop afkomstige dubbele snij straal en het op de drager geplaatste samenstel van elektronische componenten, zodanig dat op het samenstel de snijbewerking wordt uitgevoerd. Daarbij kan de dubbele snijkop tijdens bewerkingsstap C) wordt verdraaid ten opzichten van 10 een rotatiestationaire drager en/of kan de drager tijdens bewerkingsstap C) wordt verdraaid ten opzichten van een rotatiestationaire dubbele snijkop. Zoals reeds bovengaand is beschreven kan het samenstel van elektronische componenten ook gelijktijdig worden bewerkt door meerdere dubbele snijstralen, althans indien de snijkoppen verdraaibaar zijn. Voor een verdere beschrijving van de voordelen van de 15 werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt verwezen naar de bovengaand beschreven voordelen van de inrichting overeenkomstig de uitvinding.

|

De onderhavige uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van de in ! navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: 20 figuur 1 een perspectivisch aanzicht op een gedeeltelijk door middel van snij bewerkingen samenstel van omhulde elektronische componenten, figuur 2 een bovenaanzicht op een deel van een in afzonderlijke segmenten opgedeelde samenstel van elektronische componenten, figuur 3 een schematisch aanzicht op een inrichting overeenkomstig de onderhavige 25 uitvinding, figuur 4A een perspectivisch aanzicht op een dubbele snijkop voor het genereren van een dubbele snij straal, figuur 4B een bovenaanzicht op de dubbele snijkop uit figuur 4A tijdens het bewerken van een samenstel van elektronische componenten.

30

Figuur 1 toont een samenstel van elektronische componenten 1 dat bestaat uit een leadframe 2 waarop een aantal behuizingen 3 zijn aangebracht. De behuizingen 3 schermen de zich daarin bevindende, en daardoor al zodanig niet zichtbare, elektronische componenten af. De afzonderlijke door een behuizing 3 afgeschermde 1029171 i ·» * 5 elektronische componenten dienen afzonderlijk vrijgemaakt te worden uit het samenstel 1. Een eerste aanzet hiertoe is gemaakt door het aanbrengen van de sneden 4 die zowel door de behuizing 3 als het leadframe 2 voeren.

5 Zoals getoond in figuur 2 sluiten de te verenkelen elektronische component 10 gebruikelijk niet volledig op elkaar aan; tussen aangrenzende componenten bevindt zich namelijk een tussendeel 11 dat na het separeren van de componenten 10 als afval wordt afgevoerd. Tussen twee aangrenzende componenten 10 worden aldus steeds twee parallelle sneden 12,13 aangebracht. Het voordeel dat de onderhavige uitvinding 10 verschaft is dat dergelijke parallelle sneden 12,13 tussen twee aangrenzende componenten 10 (dat wil zeggen dat de sneden 12,13 gewoonlijk op een zeer korte afstand van elkaar zijn gelegen) met een enkele bewerkingsgang gelijktijdig kunnen worden aangebracht en dat desondanks de onderlinge afstand tussen de sneden 12,13 instelbaar is.

15

Figuur 3 toont een schematisch aanzicht op een separatie-inrichting 20 overeenkomstig de uitvinding met een dubbele snijkop 21 die is verbonden met een vermogensbron 22 voor het genereren van twee snij stralen 23. De snij stralen 23 bewerken een op een drager 24 gelegen samenstel van elektronische componenten 25. De drager 24 is 20 transleerbaar in richtingen X en Y om zo het samenstel 25 onder de snijkop 21 door te kunnen bewegen. De onderlinge werkafstand D van de twee snij stralen 23 is nu instelbaar door de snijkop te roteren in een rotatierichting Ri. Dit zal verder worden verduidelijkt aan de hand van figuur 4B.

25 Figuur 4A toont een perspectivisch aanzicht op een cilindrisch uitgevoerde snijkop 30 voorzien van twee star ten opzichte van elkaar geplaatste straalopeningen 31, 32. In figuur 4B is de snijkop 30 getoond in bovenaanzicht. In een samenstel van elektronische componenten 33 worden door de snijkop 30 twee sneden 34, 35 aangebracht. Daartoe wordt het samenstel van elektronische componenten 33 in een richting Pi bewogen ten 30 opzichte van de snijkop 30. Door nu de snijkop 30 de roteren (overeenkomstig pijl R2) kan de onderlinge afstand tussen de sneden 31, 32 worden beïnvloed. Het resterende materiaal 36 tussen de sneden 34, 35 is afval.

1029171

Claims

1. Inrichting voor het met ten minste een dubbele snij straal bewerken van een samenstel van elektronische componenten, omvattende: 5. een vermogensbron voor het genereren van ten minste twee snijstralen, - een op de vermogensbron aansluitende dubbele snijkop voor het op het te bewerken samenstel richten van de dubbele snij straal, - een drager voor het samenstel van elektronische componenten, en - aandrijfmiddelen voor het onderling verplaatsen van de dubbele snijkop en de 10 drager, waarbij de onderlinge afstand tussen de uit de dubbele snijkop afkomstige stralen in een richting loodrecht op de snijrichting instelbaar is.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de staalkop een 15 rotatievrijheid heeft ten opzichte van de drager.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de drager een rotatievrijheid heeft ten opzichte van de snijkop.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de snijkop is voorzien van twee onderling star verbonden straalvoerende openingen.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk dat de snijkop is voorzien van een roteerbare cilindervormige behuizing. 25

6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de vermogensbron een laserbron is voor het opwekken van een dubbele laserstraal.

7. Inrichting volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk dat de 30 vermogensbron een pomp is voor het opwekken van een dubbele mediumstraal, bij voorkeur een vloeistofstraal.

8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de inrichting is voorzien van meerdere op de vermogensbron aansluitende dubbele | 1 02 9 1 7 1 " 7 snijkoppen, ieder ingericht voor het op het te bewerken samenstel richten van een dubbele snijstraal.

9. Werkwijze voor het met ten minste een dubbele snijstraal bewerken van een 5 samenstel van elektronische componenten, omvattende de bewerkingstappen: A) het op een drager ten opzichte van een dubbele snijkop positioneren van een te bewerken samenstel van elektronische componenten, B) het in een richting loodrecht op de straalrichting onderling roteren van het te bewerken samenstel van elektronische componenten, zodanig dat de onderlinge afstand 10 tussen de uit de dubbele snijkop afkomstige stralen in een richting loodrecht op de snij richting een gewenste maat heeft, en C) het onder het onderling verplaatsen van de uit de snijkop afkomstige dubbele snijstraal en het op de drager geplaatste samenstel van elektronische componenten, zodanig dat op het samenstel de snijbewerking wordt uigevoerd. 15

10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk dat de dubbele snijkop tijdens bewerkingsstap C) wordt verdraaid ten opzichten van een rotatiestationaire drager.

11. Werkwijze volgens conclusie 9 of 10, met het kenmerk dat de drager tijdens bewerkingsstap C) wordt verdraaid ten opzichten van een rotatiestationaire dubbele snijkop.

12. Werkwijze volgens een der conclusies 9-11, met het kenmerk dat het 25 samenstel van elektronische componenten gelijktijdig wordt bewerkt door meerdere dubbele snijstralen. 1029171