NL8903015A - Inrichting voor het inkapselen van micro-electronische componenten. - Google Patents

Description

Titel: Inrichting voor het inkapselen van micro-electronische componenten

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het inkapselen van micro-electronische componenten, aangebracht op een stripvormig geleiderpatroon, welke inrichting een bovenste en een onderste matrijshelft omvat, die naar en van elkaar beweegbaar zijn en waarin een of meer gietholten zijn uitgespaard voor het daarin spuiten van een inkapselkunststof.

Een dergelijke inrichting is bekend uit het Britse octrooischrift 1.204.619. Om er voor te zorgen, dat de inkapselkunststof, doorgaans aangeduid met epoxy, niet tussen de op elkaar geplaatste matrijshelften stroomt, zijn in het stripvormige geleiderpatroon zogenaamde "dam bars" aangebracht, die dit met "blead" of "flash" aangeduide lekver-schijnsel moeten tegengaan. Deze "dam bars" kunnen daarvoor zorgen tenminste indien de matrijshelften met de juiste sluitdruk tegen elkaar aangedrukt worden gehouden. Bij hydraulisch op elkaar gedrukte matrijshelften is een juiste bepaling en beheersing van de sluitdruk lastig, zeker op langere termijn. Nadeel van een hydraulisch bewegingssysteem voor de beweegbare matrijshelft is verder het optreden van vervuiling en lekkage, die uitermate storend is voor de stofvrije ruimte, waarin een inkapselinrichting doorgaans moet worden opgesteld.

De uitvinding beoogt een inrichting van het bovenomschreven type te verschaffen, waarbij deze bezwaren zijn ondervangen. De inrichting volgens de uitvinding is daartoe gekenmerkt, doordat de beweegbare matrijshelft vast is verbonden met de uiteinden van tenminste twee geleidingsstangen, die door middel van een electro-mechanisch krachtover-brengingssysteem op trek belastbaar zijn, terwijl elke gelei-dingsstang is voorzien van een krachtopnemer voor het meten van de sluitdruk van de beide matrijshelften.

Met behulp van de op de geleidingsstangen aangebrachte krachtopnemers is het mogelijk de sluitdruk van de beide matrijshelften nauwkeurig te meten en na te gaan of de sluit- druk overeenkomt met de gewenste sluitdruk. Door de kracht-opnemers te koppelen met het electro-mechanisch krachtover-brengingssysteem is de aan te brengen sluitdruk bestuurbaar en beheersbaar geworden, zodat ook na het optreden van slijtage in de inrichting gedurende de levensduur een exacte bepaling van de sluitdruk mogelijk blijft, waardoor "blead"- en "flash"-verschijnselen kunnen worden vermeden. Vervuiling van de stofvrije omgeving ten gevolge van lekkages in een hydraulisch krachtoverbrengingssysteem kan aldus eveneens worden vermeden.

Bij voorkeur omvat het electro-mechanische krachtoverbrengingssysteem een door een middenblok van de inrichting ondersteunde stappenmotor, die een kogelspil kan doen roteren ter axiale verplaatsing van een op de kogelspil aangebrachte moer, die is verbonden met een onderblok, dat de onderste uiteinden van de geleidingsstangen onderling verbindt, terwijl het electro-mechanische krachtoverbrengingssysteem aangrijpt op dit onderblok ter opwekking van de sluitkracht.

Voor het overbrengen van de krachten van de kogelspilmoer op de geleidingsstangen is deze kogelspilmoer bij voorkeur scharnierbaar verbonden met twee tuimelarmen, waarvan de vrije uiteinden elk scharnierbaar zijn verbonden met een midden-scharnier van een dubbel kniehefboommechanisme, aangebracht tussen het onderblok en het middenblok.

De op de geleidingsstangen aangebrachte krachtopnemers zijn bij voorkeur zodanig ingericht, dat zij elk een aan de sluitdruk gerelateerd electrisch signaal kunnen afgeven, met behulp waarvan de stappenmotor kan worden stilgezet, zodra de sluitdruk een vooraf bepaalde, gewenste waarde heeft bereikt.

Een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt aan de hand van de tekening nader toegelicht. De tekening toont een vooraanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van de inrichting.

De eigenlijke spuitgietmatrijs van de inrichting bestaat uit een bovenste matrijshelft 1 en een onderste matrijshelft 2, welke laatste is ondersteund door een met een niet-weerge- geven frame van de inrichting verbonden en derhalve stationair middenblok 3. Aan weerszijden van het middenblok 3 zijn twee ten opzichte van het middenblok 3 in verticale richting verschuifbare geleidingsstangen 4, 5 aangebracht, die zijn opgenomen in (niet-weergegeven) geleidingsbussen. De geleidingsstangen 4, 5 zijn aan hun bovenuiteinden onderling verbonden door een bovenblok 6, waaraan de bovenste matrijshelft 1 is bevestigd. Het bovenblok 6 steunt op borsten 7, aangebracht ter plaatse van de bovenste uiteinden van de geleidingsstangen 4, 5. Op deze vrije uiteinden zijn krachtopnemers 9 aangebracht, waarvan het ondervlak via een verenpakket 8 aanligt op het bovenvlak van een op de geleidingsstang 4, 5 geschoven bevestigingsoog van het bovenblok 6.

De geleidingsstangen 4, 5 steken uit onder het ondervlak van het middenblok 3. De vrije onderuiteinden van de geleidingsstangen 4, 5 zijn onderling verbonden door middel van een onderblok 11. Tussen het onderblok 11 en het onderste deel van het middenblok 3 is een dubbel uitgevoerd kniehefboom-mechanisme 18 aangebracht, waarvan de schalmen onderling zijn verbonden door een middenscharnier 19. Deze beide midden-scharnieren 19 kunnen buitenwaarts worden gedrukt, waardoor de geleidingsstangen 4, 5 in benedenwaartse richting worden getrokken met behulp van een electro-mechanisch krachtover-brengingssysteem, bestaande uit een stappenmotor 12, die is gemonteerd op het middenblok 3 en die via een tandriem-overbrenging is verbonden met een kogelspil 14, die in het middenblok 3 en het onderblok 11 is gelegerd. Op de kogelspil 14 is een kogelomloopmoer 15 aangebracht, die via tuimelarmen 16 is verbonden met het dubbel uitgevoerde kniehefboom-mechanisme 18. De tuimelarmen 16 zijn aan de bovenzijde bij 17 scharnierend verbonden met de kogelomloopmoer 15 en aan de onderzijde met de middenscharnieren 19 van het kniehefboomme-chanisme 18.

De krachtopnemers 9 zijn van het electro-mechanische type en voorzien van electrische aansluitingen 10 via welke een signaal kan worden afgegeven dat een maat is voor de op de geleidingsstangen 4, 5 uitgeoefende trekspanning, die zorgt voor het teweegbrengen van de sluitkracht tussen de bovenste en onderste matrijsdelen 1, 2.

De inrichting werkt als volgt.

In de weergegeven positie kan een stripvormig geleider-patroon, voorzien van een reeks in te kapselen electronische elementen in de gietholten van de onderste matrijshelft 2 worden geplaatst. Vervolgens wordt de stappenmotor aangedreven, die de kogelspil 14 doet roteren en daarbij de kogelomloopmoer 15 in benedenwaartse richting verplaatst. Tengevolge daarvan wordt het dubbel uitgevoerde kniehefboommechanisme 18 buitenwaarts gedrukt, waardoor een trekkracht wordt uitgeoefend op de geleidingsstangen 4, 5. De bovenste matrijshelft 1 wordt in de richting van de onderste matrijshelft 2 bewogen totdat de naar elkaar toegekeerde vlakken van beide matrijshelften tegen elkaar liggen. Bij verdere bekrachtiging van de stappenmotor 12 en derhalve een verdere benedenwaartse verplaatsing van de kogelomloopmoer 15 wordt de sluitkracht tussen de matrijshelften 1, 2 opgevoerd, waarbij door de krachtopnemers 9 een signaal wordt afgegeven dat een maat is voor deze sluitkracht. Zodra de voorafbepaalde en gewenste sluitkracht is bereikt en derhalve het door de krachtopnemers 9 afgegeven electrische signaal een gewenste waarde heeft gekregen wordt de stappenmotor in bekrachtigde positie stilgezet. De sluitkracht tussen beide matrijshelften 1, 2 wordt derhalve opgebracht door het vasthoudmoment van de stappenmotor .

Na het inkapselen van de micro-electronische componenten bij gesloten matrijs, wordt de stappenmotor in tegengestelde richting bekrachtigd en worden de beide matrijshelften weer van elkaar af bewogen, totdat een nieuwe vulstand is bereikt.

Het verenpakket 8, aangebracht onder de krachtopnemer 9 staat onder voorspanning en wel zodanig, dat de gewenste sluitkracht eerst op het laatste moment wordt bereikt. Het verenpakket 8 zorgt voor een zekere flexibiliteit in het mechanische aandrijfsysteem. Het kniehefboommechanisme 18 kan bij kleine zijwaartse verplaatsing een grote sluitdruk van de matrijs opleveren.

Het signaal van de krachtopnemers 9 wordt niet alleen toegepast voor het meten van de sluitkracht maar ook als stuursignaal voor de stappenmotor. Door deze koppeling respectievelijk terugkoppeling kan steeds de juiste sluitkracht worden bereikt, onafhankelijk van slijtage, meer of minder zwaarlopende delen en schommelingen in de matrijstempe-ratuur.

Claims (6)

1. Inrichting voor het inkapselen van micro-electronische componenten, aangebracht op een stripvormig geleiderpatroon, welke inrichting een bovenste en een onderste matrijshelft omvat, die naar en van elkaar beweegbaar zijn en waarin een of meer gietholten zijn uitgespaard voor het daarin spuiten van een inkapselkunststof, met het kenmerk, dat de beweegbare matrijshelft (1) vast is verbonden met de uiteinden van tenminste twee geleidingsstangen (4, 5) die door middel van een electro-mechanisch krachtoverbrengingssysteem (12) op trek belastbaar zijn, terwijl elke geleidingsstang (4, 5) is voorzien van een krachtopnemer (9) voor het meten van de sluitdruk van de beide matrijshelften (1,2).

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de beweegbare matrijshelft (1) de bovenste matrijshelft (1) is, die is bevestigd aan een bovenblok (6) terwijl de onderste matrijshelft (2) is ondersteund door een stationair middenblok (3) voorzien van geleidingsbussen voor de geleidingsstangen (4, 5), waarvan de onderste uiteinden beneden het middenblok (3) onderling zijn verbonden door een onderblok (11), waarop het electro-mechanische krachtoverbrengingssysteem (12) aangrijpt ter opwekking van de sluitkracht.

3. Inrichting volgens conclusie 1-2, met het kenmerk, dat de electro-mechanische krachtoverbrenging een door het middenblok (3) ondersteunde stappenmotor (12) omvat, die een kogelspil (14) kan doen roteren ter axiale verplaatsing van een op de kogelspil (14) aangebrachte moer (15) voor het verplaatsen van het onderblok (11).

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de kogelspilmoer (15) scharnierbaar (17) is verbonden met twee tuimelarmen (16) waarvan de vrije uiteinden elk scharnierbaar zijn verbonden met een middenscharnier (19) van een dubbel kniehefboommechanisme (18), aangebracht tussen het onderblok (11) en het middenblok (3).

5. Inrichting volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat op de geleidingsstangen (4, 5) aangebrachte kracht-opnemers (9) elk een aan de sluitdruk gerelateerd electrisch signaal kunnen afgeven, met behulp waarvan de stappenmotor (12) kan worden stilgezet zodra de sluitdruk een vooraf bepaalde, gewenste waarde heeft bereikt.

6. Inrichting volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat onder elke krachtopnemer (9) een pakket schotelveren (8) is aangebracht, via welk pakket de op een geleidingsstang (4, 5) aangebrachte trekkracht op het bovenblok (6) wordt overgebracht.