Контрольно-сортирующее устройство

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Совоэ Советских Социалистических Республик)М.К 7 С 5/ м, заявкиввцарвтввввый аваатвтВвввтв Мавввтрвв СВОРвв аввва аввврвтвввав атврмта% риоритет) Дата опубликования описания 20.10.7 Авторыизобретен Северин Плотников и) КОНТРОЛЬНО-СОРТИРУЮЩЕЕ УСТР н н Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано, в частности, для контроля и сортировки полупроводниковыхкристаллов по толщине.В полупроводниковом производственаибольшее распространение получилидва способа сортировки кристаллов потолщине: сравнением толщины сортируеьых кристаллЬв с эталонами; измерением толщины кристаллов и ее сравнением с заранее заданными граничнымизначениями.Первый способ применен в автомате,основным узлом которого является клиновидиый калибр, состоящий из двухпризм, разведенных под углом с 4 ,благодаря чему между призмами образуется зазор переменной величины. Призмы подвешены на рессорах и получаютнаправление вибрации от электромагнита. Под действием направленных вибраций кристаллы перемещаются вдольщели между призмами,и в месте,гдеширина щели равна толщнйе кристалла,он выпадает в одну из кассет, расположенных под призмами1,Основными недостатками автоматаявляются: трудность перестройки приизменении номинальной толщины сортируемых кристаллов и ширины размерной группы, так как для настройки на новую номинальную толщину кристалла не" обходимо развести или сблизить приз ьвт без изменения угла между ними, а для изменения ширины размерной группы - изменить угол между призмами, т.е, и в том и в другом случаях фактически необходимо производить юстировку; подверженность измерительного калибра вибрации, что неблагоприятно влияет на стабильность настройки.Второй способ сортировки кристаллов по толщине реализован в автомате сортировки кристаллов по толщине(21. В качестве измерительного органа в известных автоматах применен индуктивный датчик линейною перемещения.Индуктивные датчики сложны в изготовле нии и подвержены действию наводок, ч отрицательно сказывается на работе автоматов. Кроме того, недостатками известных автоматов являются сложность кинематической и электрической схем и еобходимость высокого квалифицированого обслуживания.Известен автомат длкристаллов по толщине, качестве измерительною о ьзован фотоэлектрическиКонтрольно-сортирующее устройство автомата содержит корпус, на котором установлен двуплечий рычаг, одно плечокоторого взаимодействует с измерительным штоком фотоэлектрического датчика, а другое - с подвижной подпружиненной рамкой, на которой установлен измерительный наконечник, контактирующий с измеряемым кристаллом, При измерении толщины кристалла подпружиненная подвижная рамка опускается вниз до соприкосновения измерительного наконечника с кристаллом. При этом под действием рамки двуплечий рычаг поворачивается вокруг, (своей оси и поднимает измерительййй шток Фотоэлектрического датчика на величину, равную толщине кристалла. В это время в фотоэлектрическом датчике световая полоска (зайчик) устанавливается на оп-, ределенное фотосопротивление. При по 20 даче тока в датчике замыкается электрическая цепь и подается импульс тока на электронное реле, соответствующее группе измеряемого кристалла, после чего кристалл перемещается в тару,са- М ответствующую данной группе. Основным недостатком конструкции известного контрольно,-сортирующего устройства является то, что количество групп, на которые производится сортировка крис- Щ таллов, а также ширина размерной группы зависят и полностью определяются технической характеристикой фотоэлектрического датчика. Количество групп, на которые производится сортировка кристаллов, равно числу делений шкалы фотоэлектрического датчика, ширина размерной группы равна цене деления, а точность измерения (точность сортировки) равна А 1/2 цены деления шка лы. Однако в процессе производства часто возникает необходимость в зависимости от требований, Предъявленных к готовым полупроводниковым приборам, варьировать как шириной размерных групп и их Количеством,так и точностью измерения и сортировки. Например, для получения полупроводниковых приборов с высокой стабильностью электрических параметров необходимо производить сортировку кристаллов с точностью измерения А 1 мкм при ширине размерной группы 2 мкм, а для приборов того же типа,но предназначенных для работы в бытовой аппаратуре,дос таточна точность измерения +4 мкм 55 при ширинеразмерной группы 8 мкм., Для того,чтобы обеспечить сортировку кристаллов на заданное количество групп при определенной ширине размерной группы бО и точности измерения, необходимо установить фотоэлектрический датчик, шкала которого соответствует заданным параметрам сортировки. При изменении трический датчик,что сопряжено с 65 большими затратами времени,так какпри замейе датчика необходимо каждый раз производить юстировку контрольно- сортировочного устройства.производить юстировку контрольно-сортировочного устройства.Цель изобретения - расширение технологических возможностей контрольносортирующего устройства без заменыфотоэлектрического датчика.Это достигается тем, что упор измерительного стержня фотоэлектрического преобразователя и упор рамки выполнены Г-образными и установлены наосях свободно с возможностью поворота на 180-,На чертеже схематически изображенопредлагаемое контрольно"сортирующееустройство общий вид.Контрольно-сортирующее устройствосодержит корпус 1 с закрепленными нанем Фотоэлектрическим датчиком 2 искобой 3, на которой при помощи плоских пружин 4 и 5 закреплена подвижнаярамка б с измерительным наконечником 7,На скобе 3 при помощи плоскойпружины 8 закреплен двуплечий рычаг9,в котором запрессованы,четыре пятки 10-13,выполненные иэ твердогосцлава Расстояние между пятками 10,11 и 12,13 равно половине плеча двуплечего рычага 9.На измерительномштоке 14 фотоэлектрического датчика 2 и на подвижйой;подпружиненнойрамке б установлены с возможностьюповорота на 180 Г-образные упоры 15и 1 б,контактирующие с двуплечим рычагом 9.Винты 17 и 18 служат для ограничения поворота двуплечего рычага 9. Привод подвижной рамки босуществляется от кулачковоговала (на чертеже не показан) при помощи рычага с роликом 19, а силовоезамыкание в кулачковом механизме осуществляется пружиной 20. Кроме того,устройство содержит измеряемый полупроводниковый кристалл 21 и измерительный столик 22.Контрольно-сортирующее устройствоработает. следующим образом.Измеряемый полупроводниковый кристалл 21 автоматически подается на измерительный столик 22. Под действиемпривода (на чертеже не показан) подвижная рамка б опускается до соприкосновения измерительного наконечника 7с измеряемым кристаллом 21. Г-образныйупор 1 б, воздействуя на правое (почертежу)плечо двуплечего рычага 9,поворачивает его вокруг центра качанияО,При этом правое.плечо двуплечего рычага 9 опускается вниз, а левое поднимается вверх и через Г-образныйупор 15 перемещает вверх измерительныйшток 14 фотоэлектрического датчика 2.В это время в фотоэлектрическом датчике световая полоска (зайчик) уста 573207иавливается на определенном фотосопротивлении, соответствующем толщине измеряемого полупроводникового кристалла. При подаче тока в датчике замыкается электрическая цепь и подается импульс тока на электронное реле, соответствующее группе измеряемого кристалла, после чего крис 1 алл перемещается в тару, соответствующую данной группе, Цикл повторяется. Если на контрольно-сортирующем устройстве будет установлен фотоэлектрический датчик с ценой деления шкалы, равной 4/мкм, а Г-образные упоры 15 и 16,будут установлены так, чтобы упор 15 контролировал с пяткой 10, а упор 16- с пяткой 13, то ширина размерных групп, на которые будет производиться сортировка кристаллов, составит 4 мкм, а точность измерения будет равна2 мкм,Если наконечнИК 15 повернуть на 180 вокруг ОСи-измерительного штока 14,чтобы он контактировал с пяткой 11, а на" конечник 16 оставить в прежнем положении, то при том же фотоэлектричес.- ком датчике ширина размерных групп составит 8 мкм, а точность измерения будет равна +4 мкм, так как в процессе измерения пятка 11, а, следовательно, и измерительный шток 14 фотоэлектрического датчика 2 переместится вверх 30 на величину, в два раза меньшую, чем величина, на которую опустится вниз Пятка 13. Если упор 15 совместить с пяткой 10, а упор 16 - с пяткой 12,то ширина размерной группы составит 2 мкм, а точность измерения - +1 мкм.Таким образом, предлагаемая конструкция, контрольно-сортируюцего устройства позволяет с одним и тем же фотоэлектрическим датчиком осуществить три режима сортировки кристаллов без дополнительной настройки и юстировки устройства.Формула изобретенияКонтрольно - сортирующее устройство для,сортировки по толщине деталей, например, полупроводниковых кристаллов, содержащее шарнирно"установленный в корпусе рычаг, одно плечо которого взаимодействует с упором измерительного стержня фотоэлектрического преобразователя, а другоес упором, установленньп 4 на Осир закрепленной В подвижной подпружиненной рамке, несущей измерительный наконе.ник, о т л ич а ю щ е е с 1 тем, что, с целью расширения технологических возможностей, упор Измерительного стержня фотоэлектрического преобразователя и упор рамки выполнены Г-Образныья и установлены на осях свободно с возможностью поворота на 180.Источники инфОРмации принятые ВО внимание при экспертизе.1. Книга под ред.П.И.Масленникова 1 фОборудование для производства полу" проводниковых диодов и триолоэ, М., фЭнергия,1970, с. 29-80.2. Там жег с 46 54.3. Колесников И.М. Технологическое оборудование в производстве злектройных приборов. Издание Воронежского политехнического института, Воронеж, 1972, с.50-51.Недореэов итель З,фан зова тров ССС 8. 4 ктная ПП Пате Пр Ужгоро иа Редактор А. Эакаэ 33 б 7ЦНИИПИ осударственно по делам 13035 Москва