NL9202253A - Stelsel voor het gedoseerd opvoeren en uitselecteren van cilindervormige pellets voor omhulinrichtingen voor leadframes. - Google Patents

Description

STELSEL VOOR HET GEDOSEERD OPVOEREN EN UITSELECTEREN VAN CILINDERVORMIGE PELLETS VOOR OMHULINRICHTINGEN VOOR LEAD-FRAMES

De uitvinding heeft betrekking op een stelsel voor het gedoseerd opvoeren en uitselecteren van cilindervormige pellets voor omhulinrichtingen voor leadframes.

Op een daartoe bestemd middendeel van een leadframe wordt een chip gemonteerd en met dunne draden worden de aansluitpunten van de chip verbonden met de strookvormige leads van het frame. Daarna wordt in een omhul inrichting de leads en de bedrading met een beschermende kunststof omhuld. In dergelijke omhulinrichtingen worden pil- of pelletvormige eenheden kunststof materiaal gebruikt, welke onder temperatuur en druk plastisch worden en in deze toestand aan het leadframe, dat zich in een matrijsholte bevindt, wordt toegevoerd. De omgeving waarin het omhullen plaats vindt, is schoon, clean room of clean environment.

Door het karakter van het materiaal zijn de pellets bronnen van verontreiniging. Dit kan het gevolg zijn van afbrokkelen van de pellet waardoor stofvorming ontstaat en dergelijke verontreinigingen. Er wordt derhalve naar gestreefd de pellet en met name afgebroken stukken en andere verontreinigende delen buiten de cleane omgeving van de omhulinrichting te houden. Alleen de goed te verwerken pellets, dat wil zeggen geen brokstukken en dergelijke, moeten aan de omhul inrichting worden toegevoerd. Op hun weg vanaf een reservoir naar de omhulinrichting kunnen pellets worden beschadigd. De behandeling en het transport dient derhalve zeer zorgvuldig plaats te vinden.

De bovengeschilderde doeleinden van de uitvinding worden bereikt met behulp van een stelsel voor het gedoseerd opvoeren en uitselecteren van pellets voor een omhulinrichting voor leadframes omvattende: - middelen voor het achtereenvolgens één voor één opvoeren van pellets, - middelen voor het op lengte selecteren en toevoeren van pellets aan een transportbaan, - middelen voor het tot een lagere transportsnelheid brengen van opgevoerde pellets, - middelen voor het één voor één afscheiden van de pellets en het overbrengen van de pellets naar een trans-portdrager, en - middelen voor het vanuit de transportdrager overbrengen van pellets naar een opvoerinrichting naar een matrijs van een omhulinrichting.

Aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden zal de uitvinding nader worden verduidelijkt.

Fig. 1 is een schematisch overzicht van het stelsel volgens de uitvinding, fig. 2 is een opengewerkt perspectivisch aanzicht van een voorraad- en toevoerinrichting volgens de uitvinding, fig. 3 is een perspectivisch aanzicht van een invoer- en selectie-inrichting, fig. 4 is een alternatieve uitvoering van de toevoer- en selectie-inrichting volgens fig. 3, fig. 5 is een reminrichting volgens de uitvinding in perspectivisch aanzicht, fig. 5a is een doorsnede over de lijn Va-Va in fig.

5, fig. 6 is een perspectivisch aanzicht van een pelletscheidingsinrichting volgens de uitvinding, fig. 7 is een doseerinrichting volgens de uitvinding in perspectivisch aanzicht, fig. 8 is een perspectivisch aanzicht van een transportinrichting volgens de uitvinding, fig. 9 is een detail IX uit fig. 8, en fig. 10 is een alternatieve uitvoeringsvorm van de inrichting volgens fig. 9.

Het stelsel 1 volgens de uitvinding omvat een voorraad-toevoerinrichting 2, een invoer- en selectie-in-richting 3, een slang 4, een reminrichting 5, een pellet-scheidingsinrichting 6 en een transportinrichting 7. Een voorraad pellets wordt in de voorraad-toevoerinrichting 2 gebracht en van hieruit één voor één achtereenvolgens opgevoerd naar de invoer- en selectie-inrichting 3. In de selec-tie-inrichting 3 worden de beschadigde, dat wil zeggen niet geheel cilindrische pellets en brokstukken uitgeselecteerd en verwijderd. De goedgekeurde pellets worden één voor één toegevoerd aan de slang en met behulp van vacuümmiddelen getransporteerd naar de reminrichting 5. In de reminrichting 5 worden de met relatief hoge snelheid opgevoerde pellets afgeremd en toegevoerd aan een buffer die deel uitmaakt van een pelletscheidingsinrichting 6. Eén voor één en synchroon met de werking van de transportinrichtirig 7 worden de pellets vervolgens aan een omhulinrichting voor het omhullen van chipsdragende leadframes toegevoerd.

De componenten 2 en 3 zijn in een huis geplaatst (fig. 1), teneinde een scheiding te verkrijgen tussen een stofrijke en een stofarme omgeving.

Het stelsel volgens de uitvinding vermindert de kans op storing en de opvoer van niet aan de gestelde eisen voldoende pellets, bijvoorbeeld gebroken pellets, pellets met niet gladde randen die vast kunnen zitten in de trans-portwegen, ondermeer de slang 4, en dergelijke. Voorts draagt het stelsel 1 er zorg voor dat de pellets zo lang mogelijk buiten de omhulinrichting worden gehouden. Dit is van belang aangezien de omhulinrichting in principe in een "clean room" omgeving fungeert, terwijl door de aard van het materiaal de pellets stofveroorzakend zijn. Voorts bedraagt de omgevingstemperatuur binnen de omhulinrichting ongeveer 60 è. 700C terwijl het harden (curing) van de pellets reeds begint bij ongeveer 35eC. Het verdient derhalve de voorkeur de voorraad-toevoerinrichting 2 en de invoer- en selectie-inrichting 3 buiten de omhulinrichting te houden.

De voorraad-toevoerinrichting omvat een cilindrisch huis 8 met een bovenwand 9. Via een invoeropening 10 worden pellets in een trechter 11 gebracht. Aan de onderzijde van de trechter is een voorraadsensor 19 geplaatst die langs capacitieve weg de voorraad pellets in een onderste gedeelte van de hopper meet en een signaal afgeeft waarmee de toevoer van de pellets aan de hopper wordt geregeld. Aan het afvoer-einde van de hopper bevindt zich een zeefvormige schudgoot 12, die door een zogeheten "linedriver", bijvoorbeeld als door AEG op de markt gebracht onder de typeaanduiding KR2f in horizontale richting oscillerend wordt bewogen. Hoewel de "linedriver" de voorkeur verdient, zijn ook andere oscillerende aandrijvingen, zoals bijvoorbeeld een excenter-aan-drijving geschikt. Aan de open afvoerzijde 15 van de schudgoot 12 bevindt zich een toevoerinrichting 20, welke een spiraalvormig verlopende baan 21 omvat. In deze baan is een kegelvormig orgaan 16 opgesteld ter voorkoming van opeenhoping van pellets. Voorts is nabij de geleidebaan 21 een detectieschakelaar 17 geplaatst voor het aangeven van het niveau van de pellets in de baan. Brokken pelletmateriaal worden in de schudgoot uitgezeefd. De aan de eisen voldoende pellets worden toegevoerd door de opening 24 aan de verbin-dingsleiding met de invoer- en selectie-inrichting.

De invoer- en selectie-inrichting 3 is in detail getekend in fig. 3. De selectie-inrichting 3 omvat een frame 25 en een geleidingsbaan 26 die een heen en weer gaande beweging uitvoert, zodanig dat de snelheid in de opvoerrich-ting (Pl) langer is dan in de teruggaande richting (P2). De pellets worden via het kanaal 27 dat met de pellethopper 2 verbonden is opgevoerd. Van de opeenvolgende stroom pellets wordt telkens één van de pellets aangegrepen door de samenwerkende rollen 28, 29 die synchroon aangedreven worden over respectievelijk de tandriemen 30 en 31. De rol 28 steekt door een gleuf 32 in de geleidingsbaan 26. Door het continu aandrijven van de rollen 28, 29 in combinatie met de geleidingsbaan 26 worden de pellets één voor één opgevoerd naar het selectiegedeelte 33. In langsrichting van de geleidingsbaan zijn een drietal sensoren 34, 35, 36 opgesteld welke samenwerken met overeenkomstige fotocellen 37, 38, 39.

Alleen de pellets met de juiste lengte worden als goedge- keurd beschouwd en vervolgen hun weg naar de slang 4. Niet goedgekeurde pillen worden door middel van perslucht zijdelings afgevoerd naar een opvangreservoir 40. Lucht onder druk wordt uitgevoerd via de sleuven 41, 42. Bij het waarnemen van een niet aan de eisen voldoende pellet wordt door middel van een luchtstoot de betreffende pellets zijdelings uitgeworpen.

Fig. 4 toont een alternatieve uitvoering van de invoer- en selectie-inrichting volgens fig. 3. In dit geval zijn rollen 43 en 44 voor het aangrijpen en opvoeren van pellets horizontaal opgesteld. De werking is in principe gelijk aan de inrichting volgens fig. 3.

Na het verlaten van de invoer- en selectie-inrichting volgens fig. 3 respectievelijk fig. 4 begint het transport door de slang 4. Dit transport is mogelijk doordat met behulp van een vacuüminrichting een drukverschil wordt opgewerkt tussen het begin van een slang en het einde daarvan. Na het transport door de slang 4 bereikt de pellet een reminrichting 5 (fig. 5). De reminrichting omvat een kast 50 waarin vacuüm heerst en waarin de slang 4 eindigt. Binnen de kast 50 zijn een viertal cilindrische pijpen 51, 52, 53, 54 opgesteld welke een doorgangsbaan voor een pellet begrenzen. Langs de doorgangsbaan zijn samenwerkende borstels 55, 56, 57, 58 geplaatst, waarvan de haren tot tussen de naburige pijpen reiken. De rollen worden groepsgewijs aangedreven vanaf de as 59 respectievelijk 60. Het vacuüm in de kast 50 wordt gehandhaafd via een op de pijp 61 aangesloten zuigin-richting. Het borstelpaar 55, 56 roteert ten opzichte van het borstelpaar 57, 58 relatief snel. Door de werking van de borstelparen worden pellets opgevoerd aan een membraan 62 waarin een opening van de grootte van de doorsnede van een pellet is aangebracht. Doordat de opening in het membraan 62 door een pellet wordt afgesloten valt de zuigende werking van het vacuüm aan in de tekening gezien de onderzijde van de pellet weg zodat de pellet in de opening blijft "hangen”. Bij de opvoer door de borstelparen van een volgende pellet wordt de in de opening van het membraan 62 aanwezige pellet verder geduwd zodat de opening vrijkomt tot de volgende opstotende pellet in de membraan-opening blijft hangen en het vacuüm wordt hersteld. Doordat de opening in het membraan 62 in hoofdzaak dezelfde doorsnede heeft als de pellet, treedt nagenoeg geen slijtage op aan het membraan 62.

Op de kast 50 sluit een cilindervormige pijp 63 aan waarbinnen de druk en temperatuur wordt geregeld door een perskoelinrichting die aangesloten is op de pijp 64. Volgens fig. 5 zijn in de cilindrische pijp 63 naast de geleidings-baan begrenzende pijpen 51, 52, 53, 54 nog koelluchttoevoer-pijpen 65, 66 aanwezig in de wand waarvan uitstroomopeningen voor koellucht zijn aangebracht. Vervolgens komt een pellet in een pelletscheidingsinrichting welke in detail getekend is in fig. 6. In de scheidingsinrichting wordt een pellet ingeklemd tussen een tweetal in horizontale richting ten opzichte van elkaar beweegbare klemmen 70, 71. De beweging van het klemmenpaar 70, 71 wordt bepaald door de werking van de pneumatische eenheid 72. Aan de onderzijde bevindt zich een bodemplaat 73, waarin een doorvoeropening 74 is aangebracht, waarvan de diameter groter is dan de diameter van een pellet. Een plunjer 75 is verticaal op en neer beweegbaar en kan tot aan de opening 74 in de bodemplaat 73 reiken.

Er zijn een drietal sensoren aanwezig. Een eerste sensor 76 geeft aan of een pellet in de scheidingsinrichting aanwezig is.

Een tweede sensor 93 geeft aan of de ruimte tussen de bodemplaat 73 en de transportdrager 80 vrij van pellets is. Indien zulks het geval is, kan de drager horizontaal verplaatst worden. Een derde niet getekende sensor contro-i leert of de pellets op de transportdrager 80 zijn geladen.

In de tot in de opening 74 reikende stand van de plunjer 75 grijpt deze de onderzijde van de pellet aan. Vervolgens beweegt de plunjer 75 over een pellethoogte in neerwaartse richting, waardoor een volgende pellet juist tot > tussen de klemmen 70,71 zakt. Wanneer deze pellet in het klemmenpaar 70,71 ingeklemd is, wordt de plunjer 75 verder naar beneden bewogen, waardoor de pellets tot op de bodemplaat 92 worden gebracht. De diameter van de pellet is groter dan de doorgangsopening voor de plunjer 75. De opname van een pellet geschiedt dus in twee stappen. De eerste stap wordt uitgevoerd met de plunjer 85, de tweede met de plunjer 75. De instelling van de slaglengte van de eerste stap geschiedt door tuimelaar 84, waarvan de slaglengte wordt bepaald door de pellet 86 welke geplaatst is tussen de hefboomarm 87 en de aanslag 88. De volgende pellet is inmiddels ingeklemd door het klemmenpaar 70, 71. De bodemplaat 92 (zie fig. 7) maakt deel uit van een zogenaamde carrier 80.

De carrier is horizontaal beweegbaar langs een geleidings-baan 81. De aandrijving geschiedt over een tandriem 82. Een aanslag 95 beperkt de bewegingsslag.

Door verplaatsing van plunjer 85 wordt over de door de ingestelde lengte bepaalde slag de plunjer 75 opwaarts tot boven de bodemplaat 92 bewogen. De op de plunjer staande pellets steunen derhalve de in de scheidingsinrichting aanwezige pellets. Vervolgens worden door de klemmen 70, 71 de volgende pellets ingeklemd.

Na het inklemmen door middel van de klemmen 70 en 71 wordt de plunjer 75 omlaag naar de benedenste stand bewogen. De plunjer komt tot onder de bodemplaat 92 zodat de pellets op de bodemplaat 92 komen te rusten. Transportdrager 100 kan vervolgens horizontaal verplaatsen.

Fig. 8 toont de transportdrager 100 die geplaatst is tussen de transportinrichting 7 en de omhulinrichting. De door de carrier gedragen pillen worden naar de inrichting 100 getransporteerd. Ter plaatse worden ze door middel van de cilindervormige opduworganen 101 gelijktijdig omhoog gebracht tot in een door een viertal geleidingspennen omringde ruimte 102. Vervolgens wordt door het bedienen van een van een ondersteuningsvinger 103 voorziene tuimelaar 104 de pellet met de vinger 103 ondersteund. Hierna vindt het transport plaats naar een positie tot boven de matrijs waar de pellets worden verwerkt. In deze positie wordt het tui-melorgaan 104 terugbewogen naar de onwerkzame stand en wordt met behulp van een strookvormig orgaan 105 met omlaag gerichte cilindervormige elementen 106 de pellet uit zijn positie tussen de geleidingen tot in de matrijs gebracht.

Het uitstootorgaan 105 wordt niet aangedreven, doch beweegt ten gevolge van de zwaartekracht omlaag. Doordat de pellet is opgenomen tussen een viertal geleidingspennen ontstaat een relatief open ruimte, zodat het gevaar voor vastklemmen van de pellet ten gevolge van stof en dergelijke is ondervangen.

Volgens een alternatieve uitvoeringsvorm volgens fig. 9 is voor de geleiding gekozen voor een cilindrische bus 106, waar een opgenomen pellet kan in kan worden ondersteund met behulp van een vinger 103 voorziene tuimelaar 104. Voor het overige is de werking dezelfde als in de uitvoeringsvorm volgens fig. 8.

Claims (14)

1. Stelsel voor het gedoseerd opvoeren en uitselecteren van pellets voor een omhulinrichting voor leadframes omvattende: - middelen voor het achtereenvolgens één voor één opvoeren van pellets, - middelen voor het op lengte selecteren en toevoeren van pellets aan een transportbaan, - middelen voor het tot een lagere transportsnelheid brengen van opgevoerde pellets, - middelen voor het één voor één afscheiden van de pellets en het overbrengen van de pellets naar een trans-portdrager, en - middelen voor het vanuit de transportdrager overbrengen van pellets naar een opvoerinrichting naar een matrijs van een omhulinrichting.

2. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de middelen voor het één voor één opvoeren van pellets, worden gevormd door een trechter, waarvan het afvoereinde aansluit op een zeefvormige schudgoot, het afvoereinde waarvan samenwerkt met een spiraalvormige geleidebaan.

3. Stelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat nabij de geleidebaan een detectieschakelaar voor pellets is aangebracht.

4. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de middelen voor het op lengte selecteren worden gevormd door een langs een op de middelen voor het één voor één opvoeren van pellets aansluitende geleidingsbaan, in langs-richting waarvan een aantal opeenvolgende sensoren zijn aangebracht, de uitgang waarvan is aangesloten op middelen voor het uit de geleidingsbaan verwijderen van een pellet met onvoldoende lengte.

5. Stelsel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de middelen voor het verwijderen van een pellet worden gevormd door ten minste één op een bron voor perslucht aangesloten mondstuk.

6. Stelsel volgens conclusie 4-5, met het kenmerk, dat in de transportrichting gezien voor de sensoren een tot in de geleidingsbaan reikend synchroon aangedreven wielen-paar is geplaatst en de geleidingsbaan een heen en weer gaande langsbeweging uitvoert, waarbij de snelheid in de transportrichting lager dan in de teruggaande richting is.

7. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de middelen voor het tot een lagere transportsnelheid terugbrengen van pellets bestaan uit over een slang met de middelen voor het op lengte selecteren tot in een geleidingsbaan voor pellets reikende paren roterende borstels waarvan een in de transportrichting gezien eerste paar een hogere rota-tiesnelheid heeft dan een tweede daaropvolgend paar, een nabij het tweede paar geplaatst membraan met een aan de grootte van de doorsnede van een pellet aangepaste doorlaat-opening en middelen voor het opwekken van onderdruk.

8. Stelsel volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat voorts middelen voor het toevoeren van koellucht onder druk aanwezig zijn.

9. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de pelletscheidingsinrichting wordt gevormd door een aan een uitgangseinde door een draagplaat begrensde geleidingsbaan voor pellets, ten minste één door een opening in de draagplaat reikbare plunjer en nabij de geleidingsbaan geplaatste tot in de geleidingsbaan reikende klemmiddelen.

10. Stelsel volgens conclusie 1 en 9, met het kenmerk, dat de draagplaat deel uitmaakt van een doseerin-richting voor het opnemen en opvoeren van pellets.

11. Stelsel volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de draagplaat openingen vertoont voor het opnemen van een aantal opeenvolgende pellets, de draagplaat volgens een indexeerbeweging verplaatsbaar is tot een eindpositie in register met tot in de openingen reikbare opduworganen.

12. Stelsel volgens conclusie.1 en 11, met het kenmerk, dat de transportinrichting verplaatsbaar tussen een stand tot boven en in register met de bodemplaat van de doseerinrichting, een opneemorgaan bevat bestaande uit op een rij geplaatste opnemers en een tuimelvinger, welke draaibaar is tussen een de onderzijde van de opnemer afsluitende en een de opnemer vrijgevende stand.

13. Stelsel volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de opnemer bestaat uit een aantal evenwijdig opgestelde pennen.

14. Stelsel volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de opnemer bestaat uit een cilindrische bus.