PL95465B1 - Sposob i mechanizm do dokladnego naprowadzania narzedzi przy mikrooperacjach,zwlaszcza w mikroelektronice - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób dokladnego naprowadzania narzedzi przy mikrooperacji, zwlaszcza w mikroelektronice, oraz mechanizm do stosowania tego sposobu.

Ogromna wiekszosc urzadzen technologicznych wykonujacych mikrooperacje np. laczenie elementów pólprzewodnikowych z kontaktami obudów przy pomocy drutów opiera sie na nastepujacej zasadzie pracy: Operator przy pomocy odpowiednich dzwigni mi kromanipulatorów dokonuje naprowadzania narzedzi nad zadany punkt, a nastepnie wykonuje kolejne zabiegi operacji, np. w przypadku termokompresji opuszcza narzedzie, przytrzymuje w pozycji docisnietej, podnosi itp. W celu przyspieszenia cyklu operacji zabiegi nastepujace po naprowadzeniu sa mechanizowane i wykonywane przez odpowiednio programowane mechanizmy.

W niektórych urzadzeniach zabiegi technologiczne takie jak opuszczanie narzedzi, zgrzewanie przecinanie drutu itp. poza zmechanizowaniem sa rozdzielane na dwie grupy wykonywane równoczesnie na oddzielnych stanowiskach.

Dodatkowo stosuje sie wykonywanie polaczen nie pojedynczymi a parami narzedzi, w celu dalszego skrócenia czasu cyklu np. pat. 73 746.

Efektem tych srodków jest skrócenie cyklu maszynowego urzadzen do okolo jednej sekundy, nie mniej ogólna wydajnosc zwieksza sie nieznacznie, poniewaz czas rzeczywisty operacji jest suma czasów naprowadzania narzedzi przez operatora i czasu maszynowego. Inaczej mówiac, w czasie naprowadzania narzedzi przez operatora urzadzenie czeka na sygnal rozpoczecia cyklu maszynowego, natomiast w czasie cyklu maszynowego, operator czeka na jego zakonczenie.

Celem wynalazku jest ominiecie tego ograniczenia i umozliwienie naprowadzenia narzedzi przez operatora na cel w czasie trwania cyklu maszynowego urzadzenia, dla pelnego wykorzystania czasu zarówno operatora jak urzadzenia i skrócenia rzeczywistego czasu operacji.

Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie nowego sposobu pracy polegajacego na równoczesnym wykonaniu naprowadzenia i zabiegów mikrooperacji na róznych stanowiskach urzadzenia.2 95465 W sposobie wedlug wynalazkku naprowadzenie celownika na cel pólfabrykatu przeprowadzone jest na jednym stanowisku urzadzenia, natomiast zabiegi wykonywane sa na stanowisku drugim po przesunieciu pólfabrykatu o scisle okreslona odleglosc i ustawieniu narzedzia w pozycji okreslonej odpowiednio pierwotnym polozeniem celownika oraz wspomnianym przesunieciem pólfabrykatu, przy czym wykonywanie mikrooperacji nad jednym pólfabrykatem przeprowadzan jest równoczesnie z naprowadzaniem celownika na ce! pólfabrykatu nastepnego.

Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kolejne etapy sposobu, a fig. 2 — schematycznie mechanizm wedlug wynalazku.

Fig. 1 rysunku wyjasnia szczególowo omówiony sposób. W górnej czesci rysunku przedstawiono liniami ciaglym pólfabrykaty 3 i 3.1 na stanowisku MM podczas pierwszego cyklu pracy urzadzenia, natomhst w dolnej czesci rysunku liniami przerywanymi pólfabrykaty 3.2 i 3 w nastepnym cyklu. Pólfabrykat 3 zostaje miedzy cyklem I i II przesuniety o scisle okreslona wartosc W ze stanowiska 9 na stanowisko fi. Jesli podczas cyklu I celownik 1 zostanie naprowadzony nad punkt celowania 4 na pólfabrykacie 3, a w czasie miedzy cyklami I i II narzedzie 2 doprowadzone do polozenia odleglego od celownika 1 o wartosc W to wówczas narzedzie 2 w cyklu II znajdzie sie dokladnie nad punktem celowania 4 pólfabrykatu 3. W czasie wykonywania operacji w cyklu II przez narzedzie 2 celownik 1 moze byc naprowadzony na punkt celowania 4.2 nastepnego pólfabrykatu 3.2. W ten sposób czasy naprowadzania celownika przez operatora oraz czas wykonywania operacji przez narzedzie pokrywaja sie i wydajnosc urzadzenia jest ograniczona jednym z tych czisów, a nie ich suma.

Dla zastosowania powyzszego sposobu pracy urzadzenie technologiczne powinno posiadac mechanizm umozliwiajacy niezalezne ustawienie celownika i narzedzi i okresowe sprzeganie celownika z narzedziem z zachowaniem stalej ich odleglosci ze znaczna dokladnoscia oraz odpowiedni mechanizm do przesuwania pólfabrykatów o stala odleglosc.

Przykladowe rozwiazanie mechanizmu do dokladnego naprowadzania narzedzi przy mikrooperacjach zwlaszcza w mikroelektronice wedlug wynalazku przedstawia fig. 2 rysunku.

Jak przedstawiono na fig. 2 rysunku mechanizm ten ma 2 niezalezne suporty 6 i 10 przesuwne w plaszczyznie xy. Pierwszy suport 6 polaczony z mikromanipulatorem 11 zaopatrzony jest wuelownik 1 np w ksztalcie iglicy. Drugi suport 10, na którym zamocowany jest prowadzacy i poruszajacy robocze narzedzia 2 zespól 5, polaczony jest z pierwszym supo^tem 6 przy pomocy ruchomego lacznika 1, umozliwiajacego niezalezne poruszanie sie obu suportów 6 i 10 wzgledem siebie, albo sztywne ich sprzegniecie. Lucznik 7 w ksztalcie dzwigni ulozyskowany jes na pierwszym suporcie 6 i posiada kuliste zakonczenie 8, wspólpracujace ze stozkowym gniazdem 9, w które wyposazony jest drugi suport 10. Mechanizm wedlug wynalazku wyposazony jest ponadto w znany element wykonawczy, np. w elektromagnes lub silnik elektryczny dla wywolywania okresowego ruchu lacznika 7 po naprowadzeniu celownika 1 na cel.

Dzialanie mechanizmu jest nastepujace: Celownik 1 zostaje naprowadzony na cel przy pomocy mikromanipulatora 11. W tym, czasie lacznik 7 utrzymywany jest w pozycji rozlacznej, pozwalajacej na swobodne przesuniecie suportu 6 bez naruszenia pozycji suportu 10.

Po naprowadzeniu celownika 1 na cel, lacznik 7 zostaje okresowo doprowadzony do pozycji zwartej, co powoduje odwzorowanie polozenia suportu 6 na suporcie 10 a zatem równiez odwzorowanie polozenia zespolu narzedzi roboczych 5.

Jesli w czasie okresu sprzegania suportów 6 i 10 przez racznik 7 nastapi jednoczesnie przesuniecie celu ostala odleglosc zgodnie ze sposobem opisanym powyzej, robocze narzedzia 2 zwiazane z suportem 10 znajda sie dokladnie nad celem.

Po okresie sprzegania suportów lacznikiem suport 10 pozostaje w poprzedniej pozycji natomiast suport 6 wraz z celownikiem moze byc naprowadzany na nastepny cel.

Ruchy suportów 6 i 10 moga byc hamowane przy pjmocy hamulców o dzialaniu stalym lub okresowym.

Zalezy to od rodzaju prowadnic suportów i sil wystepujacych w czasie sprzegania i pracy narzedzi.

Ruchy lacznika, narzedzi roboczych i dzialanie hamulców sa realizowane przy pomocy dowolnych elementów wykonawczych np. silowników pneumatycznych, hydraulicznych lub elektromagnesów.

Zastosowanie powyzszego sposobu i mechanizmu pozwala na maksymalne wykorzystanie czasu operatora, na czynnosci, dla której jest on potrzebny, a mianowicie naprowadzanie celownika na cel. Jedynym okresem jalowym jest czas sprzegania lacznikiem 7, który przy poprawnej konstrukcji urzadzen moze byc zredukowany do rzedu 0,1 s.

Pelne wykorzystanie czasu operatora pozwala na uzyskanie wydajnosci rzedu 3000-6000 celowan na godzine i odpowiednio wysokich wydajnosci urzadzen.

Jednoczesnie mechanizm cechuje duza prostota, a zatem niezawodnosc.95 465 3

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób dokladnego naprowadzania narzedzi przy mikrooperacji, zwlaszcza w mikroelektronice, znamienny tym, ze naprowadzanie celownika na cel pólfabrykatu przeprowadzone jest na jednym stanowisku urzadzenia, natomiast zabiegi wykonywane sa na stanowisku drugim po przesunieciu pólfabrykatu o scisle okreslona odleglosc i ustawieniu narzedzia w pozycji okreslonej odpowiednio pierwotnym polozeniem celownika oraz wspomnianym przesunieciem pólfabrykatu, przy czym wykonywanie mikrooperacji nad jednym pólfabrykatem przeprowadzane jest równoczesnie z naprowadzaniem celownika na cel pólfabrykatu nastepnego.

2. Mechanizm do dokladnego naprowadzania narzedzi przy mikrooperacji zwlaszcza w mikroelektronice, znamienny t y m, ze sklada sie z dwu niezaleznych suportów (6 i 10) przesuwanych w plaszczyznie xy, z których pierwszy suport (6) polaczony jest z mikromanipulatorem (11) i zaopatrzony jest w celownik (1) np. w ksztalcie iglicy, natomiast drugi suport (10), do którego zamocowany jest zespól (5) zawierajacy elementy prowadzace i poruszajace robocze narzedzia (2), polaczony jest z pierwszym suportem (6) przy pomocy ruchomego lacznika (7), dzieki czemu umozliwione jest badz niezalezne poruszanie sie obu suportów, badz jednoznaczne ich sprzegniecie, przy czym mechanizm wyposazony jest dodatkowo w znany element wykonawczy, np. w elektromagnes lub silnik elektryczny dla wywolania okresowego ruchu lacznika (7) po naprowadzeniu celownika (1) na cel. )95 465 Pozycjal Pozyc/pjl t ^ j_ i ¥ ir !! L- _faL JsL V* / 1' >*- fyWj fyWj ft.f Fig. 2 Prac. Poligraf. UP PRU naklad 120+18 Cena 45 zl