книги / Оборудование для производства полупроводниковых диодов и триодов

При использовании в ли­

вающего перемещение деталей как в рабочей

нии

большого

количества

зоне оборудования, так и между отдельными

уже

существующего

ранее

видами машин.

разработанного

оборудова­

ния

применение

сквозной

18-3. МЕЖОПЕРАЦИОННЫЙ ТРАНСПОРТ

кассеты затруднено, так как

ЛИНИИ

зачастую это требует корен­

Основное

назначение

межоперационного

ной

переработки

рабочих и

исполнительных механизмов.

транспорта, применяемого на

линии, — сокра­

Значительную

трудность

щение вспомогательного времени. Применение

представляет и подбор мате­

межоперационного транспорта в поточных ли­

риалов

для

изготовления

ниях позволяет

повысить коэффициент

ис­

сквозной кассеты из-за не­

пользования оборудования и рабочих мест ли­

обходимости

применения

ее

нии, сократить

межоперационные

заделы и

на различных операциях, та­

длительность

производственного

цикла

изго­

ких, как термические, хими­

товления приборов, что для полупроводнико­

ческие,

электроиспытатель-

вого производства имеет немаловажное значе­

ные.

развитием

ние. Наибольший экономический эффект при­

Дальнейшим

менение

межоперационного транспорта

дает

принципа

сквозной кассеты

в случае обеспечения им как транспортирова­

является

сборка

полупро­

ния (механизированного

перемещения)

дета­

водниковых

приборов

на

лей, так и задания определенного ритма в ра­

ленте с применением в ка­

боте.

обеспечивающие

транспорти­

честве

накопителей магнит­

Устройства,

ных

барабанов,

а

также

рование

деталей

и

поддержание

заданного

сборка

на

отрезках

ленты.

ритма, обычно

называют конвейерами

в

от­

Метод сборки полупроводни­

личие от транспортеров, которые осуществля­

Рис. 18-3. Магнит­

ковых приборов на ленте на­

ют только транспортирование

деталей, узлов,

шел

применение

при

изго­

приборов. По

методу транспортирования

де­

ный барабан

для

товлении

массовых

типов

талей на линиях различают сквозное транс­

сборки

приборов

на

ленте.

приборов,

в

частности, гер­

портирование

и

транспортирование

с

выне­

метизированных

пластмас­

сенным транспортером.

сой.

(рис.

18-3)

представ­

При сквозном транспортировании путь де­

Магнитный барабан

талей проходит через рабочую зону устано­

ляет собой обечайку 1 диаметром 300—500 жи,

вок; движение может быть непрерывным и

на

которой

закреплена

магнитная

лента

2\

прерывистым. В настоящее время все большее

в центре обечайки располагается ступица, от­

применение находят линии со сквозным жест­

верстие которой служит базой для фиксации

ким транспортером, так как последний прост

барабана на

рабочем

месте

или оборудова-

по конструкции и позволяет компоновать ли­

С

помощью

специального

механизма

на

нии из нормализованных узлов. Однако и он

имеет недостатки. Сквозной транспорт не по­

барабан наматывается отрезок ленты длиной

зволяет

использовать оборудование,

имеюще­

5—7 м с перфорацией под напайку кристалла

еся на заводах, для встраивания его в линию,

и крепление выводов. На барабанах проводят­

что увеличивает время отладки линий и тре­

ся операции напайки кристаллов, присоедине­

бует дополнительных капиталовложений.

ние выводов, термообработки.

При

разработке

межоперационного

транс­

При сборке на отрезках ленты применяют­

порта линий необходимо стремиться к совме­

ся в качестве накопителей специальные мага­

щению времени транспортировки с технологи­

зины с автоматической выдачей отрезков

на

ческим временем

обработки.

Такое

совмеще­

рабочие позиции.

отвечает

требованиям

ние достигается

в роторных

автоматических

Наиболее

полно

линиях, где осуществляется сквозное транс­

принципа сквозной тары сборка приборов ти­

портирование.

Однако

осуществить

это

не

па Д226 на непрерывной ленте, которая ис­

всегда

технически

возможно, а

при

исполь­

пользуется <в качестве материала для изготов­

зовании уже имеющегося на заводах оборудо­

ления кристаллодержателя прибора, т. е. ча­

вания и не всегда экономически целесообраз­

сти корпуса

(см. § 19-2).

но. В этих случаях транспортер выносится за

Непрерывная лента выполняет также роль

рабочую зону установок, траектория переме­

транспортирующего

устройства,

обеспечи­

щения детали слагается

из продольного пере­

мещения — от одного рабочего места к друго­

щественно влияют на выбор конструкции кон­

му,

и поперечного — с транспортера на

рабо­

вейера протяженность

поточных

линий и их

чее место.

конфигурация. По литературным данным дли­

При выборе транспортных средств для по­

на ленточных конвейеров может быть ограни­

точной

линии

необходимо

руководствоваться

чена 30—40 м. В зависимости от размеров

следующими основными факторами: 1) харак­

производственной

площади

конвейеры

могут

тером технологического процесса; 2) габари­

быть

с одно- и двухрядным

расположением

тами

и

весом

транспортируемых

изделий;

рабочих мест.

влияние

на

конструкцию

3)

протяженностью

поточной линии и ее кон­

Существенное

фигурацией; 4) степенью синхронизации опе­

распределительных

(адресных)

систем

оказы­

раций; 5) уровнем механизации технологиче­

вает синхронизация

операций,

выполняемых

ского процесса; 6) величиной затрат на изго­

на конвейере. Для полупроводникового произ­

товление, монтаж и эксплуатацию транспорт­

водства характерно объединение в конвейер

ных устройств.

процесса

во

большого

количества

разнородных

операций

Характер

технологического

с различной трудоемкостью: химических, тер­

многом

определяет

конструкцию

конвейера,

мических, сборочных и др. Добиться полной

особенно для полупроводникового производст­

синхронизации

операций

не

представляется

ва. Так, при мезапланарной технологии ос­

возможным. Поэтому для подобных конвей­

новные сборочные операции, включая и гер­

еров

обязательно

наличие

автоматической

метизацию

приборов,

необходимо

проводить

распределительной системы, которая во мно­

в

контролируемой

газовой

(обеспыленной)

гом определяет надежность работы конвейера

среде (азоте или осушенном воздухе) с под­

в целом.

изделий

конвейеры

держанием

определенных

значений

парамет­

По

типу адресования

ров

(влажности, запыленности и т. д.). В этом

можно классифицировать следующим образом:

случае конвейер, кроме перемещения деталей

с номерным, цветовым, механическим, электри­

и их распределения по рабочим местам, иг­

ческим и электромеханическим

адресованием.

рает роль устройства, обеспечивающего со­

Кроме

того, по

степени

механизации

опера­

хранение параметров

контролируемой

среды.

ций загрузки и разгрузки изделий конвейеры

По

сравнению

с

другими

загрузочными

ва­

можно разделить на две группы — с ручной и

куумными

устройствами (камерами), которые

автоматической

загрузкой

изделий.

устанавливаются на тележках, загрузка рабо­

Для конвейеров с ручной загрузкой и раз­

чих

мест с помощью

конвейера

с

контроли­

грузкой изделий адресование

осуществляется

руемой

средой

осуществляется

значительно

по номерной или по цветовой системам. Фир­

быстрее.

Например,

время

на

пристыковку

ма «.Пфафф» (ФРГ) изготовляет системы с

одного

передвижного

контейнера,

откачку, пе­

номерным адресованием. Суть указанной си­

регрузку и расстыковку составляет

20—30 мин,

стемы заключается в том, что рабочий снима­

раздача

с

помощью

конвейера

производится

ет изделия, выбирая их по цвету (или номе­

на 40 рабочих мест за то же время.

ру). Он -визуально должен наблюдать за за­

Необходимо отметить также, что с совер­

ранее закрепленным за ним номером (цветом).

шенствованием

технологии

производства

по­

К

преимуществам

конвейеров

подобного

лупроводниковых приборов, с внедрением пла­

типа можно отнести гибкость этих систем, так

нарной

технологии

отпадает

необходимость

как перенастройка маршрута следования изде­

в применении

полностью

герметизированных

лий не требует большого времени. Благодаря

конвейеров. Однако и при планарной техноло­

дешевизне

и универсальности конвейеры с ви­

гии

борьба с пылью

имеет

важное

значение.

зуальными

системами

адресования

получили

К

особенностям

полупроводникового

произ­

за рубежом распространение во многих отрас­

водства, ограничивающим применение конвей­

лях промышленности.

(ФРГ),

«Текстима»

еров, можно отнести наличие диффузионных

Фирмы

«Дюркопп»

партий

приборов, требующих

определенных

(Швеция), «Кинг» (Англия), «Фишер и Луд-

режимов обработки.

влияния

на

лов» (США) изготовляют конвейеры с авто­

Вес

деталей

существенного

матической загрузкой и разгрузкой изделий и

конструкцию

конвейера в

полупроводниковом

автоматической системой

адресования.

и ор­

производстве не оказывает в отличие от дру­

Представляют интерес

конструкция

гих отраслей промышленности, где перемеща­

ганизация

работ

на

сборочном

конвейере

ются большегрузные детали. В большей сте­

швейцарской фирмы «Ланко». На этом кон­

пени

конструкция

конвейеров

зависит

от

вейере

осуществляется

партионная

передача

габаритов

транспортной тары

(кассет),

в

ко­

изделий (по 100 шт.)

с операции на операцию,

торых

размещаются

детали

и приборы.

Су­

переходно-партионный

метод

сборки изделий

внутри

операции и отсутствует жесткая связь

для питания установок, обслуживаемых кон­

(во времени) между рабочими местами сбор­

вейером.

конструкционных

материалов

щиков. В комплексно-механизированной линии

В

качестве

сборки приборов типа 2Т301—2Т301Ж приме­

применены нержавеющая сталь и вакуумная

нено два герметизированных конвейера. Пер­

резина.

вый из них предназначен для распределения

Весьма сложным вопросом является выбор

кассет с пластинами и кристаллами по рабочим

материала транспортной ленты. Основные тре­

местам линии, на участке от сушки пластин

бования, предъявляемые к материалу транс­

до напайки кристаллов на ножку, а также для

портной ленты, сводятся к следующим:

1) ма­

обеспечения возврата пустых кассет с рабочих

лое пылевыделение; 2) малое относительное

мест.

следующие п а р а м е т р ы :

удлинение; 3) эластичность; 4) исключение

Конвейер Ихмеет

возможности

загрязнений

контролируемой

среды; 5) механическая прочность, хорошая

Число единиц оборудования,

обслуживаемых

кон­

устойчивость к истиранию. Наиболее полно

вейером ...........................

'

20

перечисленным

требованиям удовлетворяют

Производительность,

шт/ч

1 600

полиамидная лента, армированная капроновой

Число секций .

14

Габариты:

пультом, м .

сеткой.

длииа с

19

Конвейер объединяет

установки,

на кото­

ширина, мм

650

рых выполняются операции, различные по

высота,

мм .

1 125

трудоемкости; синхронизировать их не пред­

Транспортирующая

лента — полиамидная,

ставляется возможным, поэтому схема адрес­

ной системы весьма сложна. Ритм работы кон­

армированная

капроновой

тканью.

Рабочей

вейера задается операторами, которые обслу­

средой служит газообразный азот, очищенньГ

живают установки вакуумной сушки и одно­

от пыли.

конвейера

позволила решить

временно раздают кассеты по рабочим ме­

Конструкция

стам. Возврат кассет на позиции загрузки

следующие задачи:

осуществляется по обратной ветви конвейера.

1) обеспечение герметичности рабочей по­

В качестве датчиков для срабатывания меха­

лости

конвейера

с

минимальной

величиной

низмов съема кассет применены электромеха­

натекания;

нические пары рычаг — микропереключатель.

2) выбор таких материалов металлоконст­

Адресная система конвейера имеет жесткую

рукций,

уплотнений,

транспортирующей лен­

связь, что обусловлено

строгой

последова­

ты, которые не

загрязняют

контролируемую

тельностью выполнения операций во времени.

ореду (азот), обеспечивая точку росы —40°С

Для комплексно-механизированной линии

и условия

обеспыливания (5 пылинок разме­

сборки приборов типа Д808—Д818 использу­

ром 0,7 мкм .на 1 л воздуха);

ется также герметизированный

конвейер.

3)

наличие специальной системы подачи и

Количество

единиц оборудования,

примы­

отвода

газовой

среды

(азота) в рабочий объ­

кающих к герметизированному конвейеру, рав­

ем конвейера;

но 20; количество секций— 15; вес —2 200 кг.

4) обеспечение гибкой и надежной работы

Конвейер

производит

транспортирование

адресной

системы,

системы

распределения

и раздачу кассет на участке от проверки ка­

кассет по рабочим местам;

эксплуатации кон­

чества напайки до обжима трубки и приварки

5)

обеспечение удобства

верхнего вывода, а также осуществляет воз­

вейера.

врат порожних кассет. Конвейер отличается

Конвейер состоит из 14 секций: приводная

от рассмотренных выше более совершенной

и натяжная секции, восемь унифицированных

системой адресования, наличием адресной си­

секций длиной

1 250 мм и четыре унифициро­

стемы на нижней ветви ленты при распределе­

ванные секции длиной

1 580 мм. Каждая сек­

нии

пустых кассет. Механизм

съема кассет

ция имеет герметиаироваиную полость, кото­

с ленты имеет принципиальное отличие: он не

рая стыкуется с другой секцией с помощью

сдвигает кассету с ленты, а снимает ее.

фланцев через уплотнения, выполненные из

На основании изложенного можно сделать

вакуумной резины. В герметизированной по­

следующие выводы:

лости

размещаются

приводной

и

натяжной

1. Для поточных линий с невысоким уров­

барабаны, транспортирующая лента и меха­

нем механизации, наличием большого количе­

низмы съема кассет.

ства оборудования на отдельных операциях

В нижней части секций расположены газо­

следует применять

вынесенные

транспортеры

проводная магистраль, подводящая и отводя­

с

максимальным

использованием

сквозной

щая газ

из конвейера, а также

электрокабели

кассеты.

2. Для линий с высоким уровнем механи­

6)

обеспечивать

длительное

хранение ин­

зации

(автоматизированных

линий)

следует

формации с наименьшими ее потерями.

применять сквозное транспортирование с ис­

ной

Контрольные точки (места сбора первич­

пользованием сквозной кассеты и сборки на

информации)

целесообразно совмещать

ленте.

с операциями

разбраковки

полупроводнико­

Из других устройств, характерных для по­

вых

приборов

по

их

характеристикам, что

точных линий, отметим вакуумные шкафы для

обеспечивает

получение

наиболее

точной и

хранения межоперационных заделов, а также

полной информации о состоянии технологиче­

открытые

и герметизированные

скафандры,

ского процесса и данных по учету продукции.

конструкция которых описана в гл. 9.

При необходимости непосредственно на рабо­

чих

местах

применяют

цифровые

счетчики

18-4. УПРАВЛЕНИЕ ЛИНИЯМИ

с ручным вводом информации и выходом на

централизованный

пульт.

Основной задачей управления линией явля­

Для учета простоев оборудования, отсут­

ствия

материалов

и

других

неполадок на

ется обеспечение

выполнения плана-графика

каждом

рабочем

месте

устанавливается

кно­

выпуска продукции.

Рост

производственных

почная станция, на

которой имеется

семь кно­

мощностей,

увеличение

темпов

производства

пок,

каждая

из

которых

сигнализирует, об

ведут к возрастанию

объема

информации, по­

определенной причине нарушения нормальной

ступающей

на

диспетчерский

пульт линии.

работы

установки.

При нажатии

соответст­

Оперативная переработка

потока информации

вующей

кнопки на

мнемосхеме диспетчерско­

ныне невозможна

без применения электронно-

го

пульта загорается

лампочка. Кроме

того,

вычислительной техники. Электронно-вычисли­

для

оперативной

связи

с диспетчером приме­

тельная

техника

используется для

создания

няется

телефонная

связь с

отдельными

бри­

устройств

автоматического

сбора,

передачи,

гадами

или

участками. В

качестве средств

анализа

и хранения информации.

связи

применяются

серийно

выпускаемые

Управление

линиями

обычно

осуществля­

устройства типа «Сигнал 2».

ется с централизованного

автоматизированно­

го пульта контроля и учета продукции, совме­

щенного с диспетчерским пультом. В отдель­

18-5. ПОСТРОЕНИЕ ЛИНИЙ

ных случаях на линии применяется централи­

зованный пульт контроля качества технологи­

По способу размещения в пространстве

ческих сред.

централизованного

автомати­

различают прямую поточную линию с разоб­

Применение

щением в пространстве начальных и конечных

зированного контроля и учета на линии по­

рабочих мест, замкнутую линию с примыка­

зволяет:

нием начальных и конечных мест и др.

1) вести расчет на отдельный промежуток

По расположению оборудования различают

времени

(сутки,

месяц

и т. д.)

оперативного

одно- и двустороннюю линии, по конфигура­

плана работ и осуществлять непрерывно срав­

ции

линии

в

плане — прямолинейную,

Г-об-

нение на основе получаемой информации фак­

разную, П-образную, криволинейную, кольце­

тического хода производства с запланирован­

вую, О-образную.

ным;

Рациональная

планировка

линии должна

2) автоматически регистрировать и выда­

обеспечивать:

удобство

работы;

экономию

вать текущую информацию о ходе производ­

трудовых движений и наименьшую утомляе­

ства руководству, плановым органам, ЭВМ;

мость рабочих; более короткие расстояния и

3) сигнализировать

о поломке оборудова­

прямоточность транспортировки изделий;

наи­

ния, отсутствии сырья, заготовок и т. д., а так­

лучшее

использование

площадей;

разборку

же вызывать на рабочие места обслуживаю­

оборудования при ремонте и демонтаже, лег­

щий и руководящий персонал (наладчик, сле­

кую уборку отходов; необходимые места для

сарь, электрик, технолог, мастер и др.);

размещения контрольных постов, тары, тех­

4) контролировать ритм производства и

нологической

оснастки

и заделов;

удобство

технологический поток по операциям, сравни­

монтажа с учетом наличия технических эта­

вать количество

узлов,

деталей

поступивших

жей и модульной системы -разводок коммуни­

с предыдущей операции, с количеством годных

каций; удобную конструкцию вводов энерге­

изделий на данной операции;

тики для подключения оборудования в мо­

5) производить статистический анализ про­

дульную систему разводок и соединение его

изводственного процесса и оформление необ­

между собой; возможность применения совре­

ходимых производственных отчетов;

менных

средств

оргтехники;

контроль ритма

работы липли и учет продукции по рабочи										технологического процесса, а движение изде­
местам.			структура		и компоновка				линии	лий происходит по прямой линии. Во втором
Состав,										производство делят на функциональные уча­
в основном			определяются			технологическим				стки с законченным технологическим процес­
процессом, который должен обеспечивать ста­										сом, например: 1) участок химико-термической
бильное		получение		изделия в			соответствии			обработки пластин; 2) участок сборки транзи­
с техническими условиями.							концентрации			сторов, диодов (приборов); 3) участок испы­
При		определении			степени					таний и классификации; 4) участок изготов­
технологических операций по отдельным ра­										ления корпуса, ножки.
бочим позициям машин-установок линии учи­										В пределах участка, а иногда и линии в це­
тывают удобство обслуживания рабочих зон										лом необходимо разрабатывать сквозную та­
оборудования, привязку его к транспортирую­										ру-оснастку или приспособление-спутник по
щим	устройствам			и	возможную			стыковку		аналогии с линиями механической обработки
с другим технологическим						оборудованием.				деталей, служащих для транспортировки и
В	полупроводниковом					производстве рас­				обработки в них изделий на некоторых техно­
пространены два вида компоновки оборудова­										логических операциях. В процессе обработки
ния:	а)	линейная;		б)	по	функциональным				приспособление-спутник вместе с	обрабаты­
участкам.										ваемыми изделиями перемещается	последова­
В первом случае оборудование располага­										тельно по всему технологическому оборудо­
ется	в	строгой последовательности						по	ходу	ванию.

Г Л А В А Д Е В Я Т Н А Д Ц А Т А Я

ПОТОЧНЫЕ И КОМПЛЕКСНО-МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ

ЛИНИИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИОДОВ

19-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

линии—герметизированное. Детали передаются

Технологический процесс изготовления при­

через специальные шлюзы с продувкой инерт­

ным газом или осушенным воздухом. На от­

бора и его конструкция во многом опреде­

дельных участках линии применяются герме­

ляют состав оборудования и компоновку ли­

тизированные транспортеры с адресной систе

нии. Самыми простыми по технологии изго­

мой раздачи кассет.

товления и

конструкции являются

точечные

Ниже рассматриваются комплексно-меха­

диоды в стеклянном корпусе малогабаритно­

низированные линии для сборки массовых ти­

го исполнения. Операции по сборке диода не

пов точечных, сплавных и диффузионно-сплав­

требуют применения

контролируемой среды,

ных диодов.

что упрощает организацию труда на линии,

конструкцию

передающих

и

загрузочных

19-2. КОМПЛЕКСНО-МЕХАНИЗИРОВАННАЯ

устройств.

процесс

и

конструкция

л и н и я ДЛЯ СБОРКИ ИМПУЛЬСНЫХ ДИОДОВ

Технологический

Линию производства

импульсных

диодов,

сплавного кремниевого диода Д226 сложнее,

чем точечного. Операции получения р-н-пере­

представленную

на рис.

19-1, можно отнести

хода и защиты его лаком МБК-3 производят­

к комплексно-механизированной прерывнопо­

ся в герметизированных объемах с примене­

точного

типа.

Линия

укомплектована

спе­

нием контролируемой среды,

что

обеспечи­

циализированным технологическим оборудова­

вается применением

герметизированной тары,

нием. В

ней

широко используются

агрегаты

специальных герметизированных приемо-вы-

6 большой

концентрацией

технологических

дающих устройств и системы подводки осо­

операций. Так, на дуплексном агрегате 2 для

бо чистых газов.

процесс

изготовлеии

сварки бус с кристаллодержателем и иглодер­

Технологический

жателем выполняется шесть операций, на ма­

диффузионно-сплавных приборов Д214 харак­

шине приварки и формовки иглы

10— пять

теризуется более широким применением кон­

операций

(13 — монтажные

столы

для

кон­

тролируемой

среды. Сборочное

оборудование

троля).

Оборудование, входящее в линию, харак­

ГТТ1

-—

[

теризуется

высоким

уровнем механизации

и

и

\

производительности

(1 800

приборов

в

1

ч).

I

___ т _

Детали в рабочую зону агрегатов загружают­

I

I

ся с помощью вибробункеров. Загрузка кас­

сет и перегрузка их производятся автоматиче­

13 Щ13 13 13 13

ски непосредственно на оборудовании. Боль­

13 1343

13 13 13

§

шой экономический эффект достигается при­

менением сквозной многоместной кассеты-но­

©

©

сителя.

Компоновка линии относится к О-образно-

му типу, оборудование устанавливается по

Рис. 19-1. Комплексно-механизированная

линия

для

замкнутому четырехугольнику.

сборки точечных диодов.

Наличие двух ветвей оборудования обу­

словлено

конструктивной особенностью

узлов

кером, фиксирует кристалл в трубке в гори­

прибора: по верхней ветви происходит изго­

товление трубки с кристаллодержателем, по

зонтальной плоскости.

на

кристаллодержа-

нижней—сборка иглодержателя. Обе ветви со­

Напайка

кристалла

единяются на автомате 11 окончательной

тель длится 20 мин и ведется в вакуумных

сборки диодов. Подобная компоновка позво­

печах 5 и 6.

При температуре 620° С произво­

ляет

лучше

использовать

производственную

дится выдержка в течение 6—7 мин.

площадь.

Напаянные кристаллы подвергаются струй­

К недостаткам линии следует отнести ки­

ному травлению в подогретом до

60° С

6%-

нематическую

сложность

оборудования,

что

ном растворе перекиси водорода на установке

снижает

коэффициент его использования

в це­

струйного травления 7.

про­

лом по линии: повышенные требования к точ­

Химическая обработка иглодержателя

ности изготовления поступающих па линию

изводится на установке 1 для удаления буры.

заготовок деталей диода, а также высокой

Сборка иглодержателя выполняется на полу­

квалификации обслуживающего персонала.

автомате 10, на котором торец иглодержателя

Линия

обеспечивает

выполнение техноло­

механически

защищается

торцевой

фрезой,

гического

процесса производства

импульсных

затем

приваривается

и формуется

золотая

диодов от

операции

сборки вывода

с

бусой

игла.

Игла

заостряется

электролитическим

до маркировки приборов.

методом на установке 9.

кор­

На агрегате 2 электродная проволока авто­

Настройка, электроформовка, заварка

матически

режется

на

необходимую

длину.

пуса и контроль статических параметров дио­

В нижней части вывода сжигается буса для

да ведутся на автомате окончательной сбор­

улучшения электроконтакта вывода с кассе­

ки прибора

11.

той.

Буса

подается

из

вибробункера.

Спай

Арматура и иглодержатели с иглой пода­

получается при помощи газовой горелки. Га­

ются в кассетах, устанавливаются по высоте,

зовые горелки расположены и отрегулирова­

а затем переносятся на магнитные транспор­

ны так, что на первой позиции буса и

вывод

тирующие

головки

карусели. После точной

пологоеваются

до

100° С,

на

второй — до

установки

иглодержателя,

которая

произво­

600° С, а

на

третьей

позиции стекло сварива­

дится с помощью эксцентрика, осуществляется

ется с платинитом при температуре 900°С. На

электроформовка перехода;

заварка

корпуса

четвертой позиции место спая, во избежание

проводится после формовки перехода с по­

его резкого охлаждения, обдувается пламенем

мощью

пластинчатого

прямонакального

пла­

горелки с температурой 600° С.

сварка

бусы

тинового нагревателя.

На агрегате

3 производится

После сборки проверяются статические па­

с трубкой в пламени газовых горелок с пред­

раметры диодов. Годные диоды поступают на

варительным нагревом и медленным охлаж­

установку облуживания выводов 5, на ко­

дением. Во время сварки поддувается формир-

торой уровень при по я поддерживается с по­

газ.

мощью стоячей волны.

На установке 4 загружаются прокладки,

После облуживания приборы поступают на

кристаллы и вольфрамовые гпузики. Проклад­

маркировку. Маркировка выполняется на по­

ки, а затем

кристаллы из вибробункеров с по­

луавтомате маркировки 12 с ручной загрузкой

мощью

вакуумных

присосок

загружаются

заранее ориентированных приборов в течку.

в рюмочку (собранный вывод с трубкой).

Приборы маркируются накаткой по принципу

Вольфрамовый

грузик, подаваемый вибвобун-

типографских машин. В установке

предусмо­

трена транспортерная лента с нагревателями для сушки маркировочной краски и выгрузки диодов в емкость навалом.

19-3. КОМПЛЕКСНО-МЕХАНИЗИРОВАННАЯ

ЛИНИЯ ДЛЯ СБОРКИ ДИОДОВ ТИПА Д226

служит транспортирующим элементоми одно-- временно материалом для изготовления кри­ сталлодержателя собираемого диода. На агре. гате выполняются 14 операций — от вырубки перфорации и оформления кристаллодержателя до вырубки загерметизированного диода.

Комплексно-механизированная

линия

для

Для обеспечения высокой надежности

при­

боров операции сушки переходов и нанесения

сборки кремниевых сплавных диодов типа Д226

защитного покрытия проводятся в среде

азо­

обеспечивает

выполнение

технологического

та. Кассеты в этом случае передаются в уста­

процесса производства указанных диодов — от

новки

в герметизированной таре

через специ­

загрузки кристаллов

в кассеты

до

упаковки

альный

шлюз,

имеющий

подвод

инертного

готовых приборов.

газа.

Оборудование линии расположено в техно­

логической

последовательности

осуществляе­

На линии установлен пульт контроля

рит­

мого техпроцесса. Схема планировки линии

ма.

Информация

на

пульт подается с

кон­

показана на рис. 19-2. Оборудование линии

трольных точек

линии, с операций

проверки

можно разделить на три участка: оборудование

вольт-амперных

характеристик перехода.

Та­

для получения перехода (позиции 1—17),

кая информация исключает роль субъективно­

участок сборки диода (позиция 16)

и участок

го фактора в определении годности продук­

испытаний, классификации, маркировки и упа­

ции. Наличие пульта контроля ритма позво­

ковки (позиции 22—32).

высоким

уровнем

ляет вести строгий учет готовой продукции и

Линия

характеризуется

оперативно управлять ходом производственно­

механизации и

производительности

оборудо­

го процесса.

вания. Широко применяется групповой метод

Групповая загрузка графитовых кассет зо­

сборки и обработки

деталей на таких

трудо­

лотыми

прокладками,

кристаллами

кремния,

емких

операциях,

как загрузка

графитовых

графитовыми пробками и алюминиевыми элек­

кассет

перед

сплавлением,

разгрузка

кассет

тродами выполняется на полуавтомате загруз­

после сплавления, проверка на герметичность,

ки 1. Одновременно загружается 100 указан­

лужение выводов.

ных элементов. Загрузка производится с по­

Особый интерес представляет агрегат 16

мощью

вибрационных

загрузочных

устройств

сборки

диодов

на непрерывной ленте. Лента

и групповых вакуумных присосок.

т

ПЛ

(|-»-]|

(Щ )

1р Г |)

"

I <ГуУ 1РП1

И

г а

Щ Ш Ш Щ Щ Ш Щ []Г|

Щ Щ

г>

Л

@ Ц ]

[37]

’ГЛ~1 п г ~ \

гта

Рис. 19-2. Комплексно-механизированная линия сборки диодов

типа

Д226.

4 —установка

/ — полуавтомат загрузки

кассет; 2 —вакуумная

печь;

3 — пульт управления

к вакуумной

печи;

разгрузки

кассет;

5 — полуавтомат травления

переходов;

6— пульт управления

полуавтоматом

травления

переходов; 7 — финишная

установка для

очистки деионизованной воды; в — печь ультрафиолетовой сушки;

9 —установка проверки

параметров;

10—полуавтомат

нанесе­

ния защитного

покрытия;

/ / — печь

терморадиационной

сушки;

12—пульт управления к печи термораднациоиной сушки; 13—

установка

подрезки

электродного вывода; 14 — установка

сборки

перехода

с электродным

выводом; 15 —классификатор; 16—агре­

гат сборки приборов; 17—пульт управления; 18—генератор;

19 —блок

к

МТП; 20 —пост опрессовки гелием; 21 —автомат заваль-

цовки;

22 — автомат

обезжиривания;

23 —автомат

проверки

на

герметичность; 24 —автомат

рихтовки;

25 — автомат лужения вы­

водов;

26 — установка

мойки

и сушки; 27—пульт

управления;

28— агрегат

окраски

и

сушки;

29 —классификатор; 30 —пульт

управления; 81 — пульт

управления; 82— автомат

маркировки

и

сушки;

33 — стол для

проверки по внешнему виду.

Сплавляются переходы в вакуумной печи]?

снимаются на автомате завальцовки 21, отку­

карусельного типа с автоматическим циклом

да передаются на операцию обезжиривания и

работы. Применение вакуумной печи на сплав­

сушки, выполняемую на автомате 22. Эта опе­

лении переходов позволило повысить процент

рация

необходима

для

дальнейших

операций

выхода годных на дайной операции до 93—

лужения выводов, окраски и сушки диодов.

95%

вместо 78—83%

на

вакуумных

печах

Лужение выводов производится на автома­

с кварцевыми трубами.

в

кассетах

пере­

те 25 групповым методом. Диоды с облужен-

Сплавленные

переходы

ными

выводами

автоматически

подаются

на

даются на установку 4 разгрузки кассет, где

установку

мойки

и

сушки

диодов

26.

Высу­

осуществляются

групповая

разгрузка

кассет

шенные после мойки диоды передаются на

с помощью вакуумной присоски и визуальньГ

агрегат окраски и сушки 28. Окраска произ­

контроль качества сплавления.

водится дважды, поэтому на планировке обо­

Графитовые кассеты с установки разгрузки

рудования показано два агрегата.

пере-

вновь

поступают на

полуавтомат

загрузки 1.

Окрашенные

и

высушенные

диоды

Травятся переходы на установке травления 5

даются на

автомат

классификации

29.

Клас

во

фторопластовых

кассетах

навалом

по

сификация

диодов

Д226

по

электрическим

400 шт. в каждой кассете. На этой же уста­

параметрам проводится по группам Д226Б,

новке

переходы

промываются

деионизованной

Д226В, Д226Г, Д226Д по обратному току и

водой. Сушатся переходы в ультрафиолетовой

прямому падению напряжения при нормаль­

конвейерной

печи

8.

Затем

переходы

посту­

ных условиях.

пают на установку 9 проверки параметров,

Маркировка и сушка клейма диодов вы­

после чего передаются на установку 10 нане­

полняется

на

автомате

маркировки

и сушки

сения защитного покрытия. Переходы защи­

32. Клеймо сушится в терморадиационной ка­

щаются

лаком

МБК-3.

Операция

ведется

мере автомата. Визуальный контроль внеш­

в контролируемой среде, кассеты передаются

него вида готового прибора осуществляется

через шлюзы. Операция нанесения защитного

оператором на отдельном рабочем месте 31.

покрытия

автоматизирована.

и

уложенные

Проверенные по внешнему виду годные

Переходы, залакированные

диоды упаковываются в картонные ленты

(на

автоматом в гнезда фторопластовых кассет,

автомате упаковки). Картонные ленты с

за­

проходят

сушку

в

терморадиационной

печи

груженными

в них на

автомате диодами

но

с контролируемой средой 11. Далее переходы

20 шт., затем вручную загружаются в картон­

в кассетах

подаются

на

установку

13,

где,

ные коробки по 5 шт. и сдаются на склад.

кроме подрезки выводов на специальном при­

способлении,

осуществляется

выборочный

19-4. КОМПЛЕКСНО-МЕХАНИЗИРОВАННАЯ

20%-ный

контроль

переходов

по

принципу

ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИОДОВ

«годен — негоден». Переходы с подрезанными

ТИПОВ Д214, Д215 и Д231-Д234

алюминиевыми

электродами

поступают

на

полуавтомат 14 сборки переходов с электрод­

Комплексно-механизированная линия для

ным

выводом,

а

затем на

полуавтомат

17

изготовления

диодов

средней

мощности

классификации переходов по группам.

(рис. 19-3) представляет собой единую систе­

Собранные переходы передаются на агре­

му механизированного и полуавтоматизиро-

гат сборки диодов 16, на котором выполняются

ванного

оборудования,

расположенного

по

следующие операции: 1) вырубка перфорации

ходу

технологического

процесса,

связанного

и оформление кристаллодержателя на ленте;

между собой автоматизированными транспорт­

2) обезжиривание ленты; 3) приварка нижне­

ными

устройствами

или

соединительными

го вывода; 4) нанесение флюса и лужение

шлюзами. Она характеризуется высоким уров­

кристаллодержателя; 5) промывка от флюса;

нем механизации

технологических

процессов,

6)

сушка

ленты; 7) установка

переходов

на

широким

применением

герметизированных

ленту

в

специальных

кассетах;

8)

напайка

объемов с контролируемой

средой

и

средств

переходов на ленту; 9) надевание баллона на

электроавтоматики в управлении и контроле

кристаллодержатель (на ленту); 10) приварка

производством.

баллона

к

кристаллодержателю

(ленте);

Линия состоит из комплекта оборудования

11)

обжим

трубки

баллона;

12)

проварка

для изготовления

кристаллов

автоматизиро­

трубки баллона; 13) приварка верхнего выво­

ванного конвейера сборки и герметизации при­

да;

14) вырубка готового собранного диода из

боров в контролируемой среде, комплекта из­

ленты.

диоды,

вырубленные

из ленты,

мерительного и испытательного оборудования.

Готовые

Кроме этого, имеется система диспетчерского

имеют

заусенцы

в местах

вырубки. Заусенцы

управления,

позволяющая

систематически

по-

Ш\Ш]Ш\Пз]Щ\Ш\Ш\

ш ш ш

Ы 1гз\

1^ - ^ г - г ^ ) (77ШПЖМ

(й][й)

шшшшшшпп

ТгвТ

1 5

^

г

^

г ^

г

0 0

[й]

Кт

0 0

0 0 ® р Ш Ш ш Ш Ш Щ Ш З Ш Ш Щ

Рис. 19-3. Комплексно-механизированная линия

изготовления диодов типов Д214—Д215; Д231—Д234.

/ — установка

ультразвуковой промывки;

2 — скафандр

для

химических операций; 3 — полуавтомат химического никелирования;

4 —полуавтомат

нанесения

пленок; 5 — установка финишной

промывки пластин:

6—конвейерная терыораднацнонная печь; 7 — ска­

фандр

для зарядки

испарителей;

ТА— скафандр

разгрузки

печи; 3 — вакуумная

установка

нанесения

алюминия

на

горячий

кремний; 9 —печь

диффузии; 10 —станок

шлифовальный

в скафандре;

// — стенд

определения поверхностного сопротивления;

12 —

водородная печь;

/3 — установка гальванического

золочения;

14 —скафандр для

приклеивания

заготовок;

/5 —установка

ультра­

звуковой резки

в скафандре; 16— скафандр

для

склеивания заготовок;

/7 — установка оптического контроля; 18 —стенд разбраков­

ки переходов по прямому падению напряжения;

19— полуавтомат травления переходов; 20—установка защиты

переходов;

21 —

автомат

вакуумной

сушки;

22—автоматизированная

установка

разбраковки переходов; 23—скафандр сборки арматуры; 24—ска­

фандр

загрузки

печи; 25 — электропечь

конвейерная

двухкмнальная;

25 — скафандр разгрузки кассет;

27 — автоматизированная

установка разбраковки арматуры; 28—установка защиты переходов на

арматуре; 29—полуавтомат холодной сварки;

30 —пневма­

тический пресс;

31 —установка контактной сварки; 32 —эксценгриковый

пресс; 33 — шкаф стабилизации диодов;

34 —изотермиче­

ская

установка

холода; 35—автомат

классификации

диодов

по

обратному напряжению; 36—камера влажности;

37 —стенд

изме­

рения диодов; 38—изотермическая установка тепла;

39—установка

термоэлектрической тренировки диодов; 40—установка

термоэлектрической

тренировки

диодов;

41 —автомат

маркировки диодов.

лучать информацию о работе оборудования и

кассет с узлами и деталями диодов в контро­

осуществлять

оперативное

управление

произ­

лируемой среде по присоединенным к нему

водством; система контроля и автоматическо­

установкам, а также для возврата порожних

го

регулирования

параметров

применяемых

кассет к месту загрузки.

энергоносителей, в том числе азота, водорода,

В соответствии с выполняемым процессом

очищенного и осушенного воздуха, формирга-

сборки приборов конвейер разделен

на

две

за;

система

централизованного

форвакуума:

части:- первая включает 12 рабочих мест сбор­

аппаратура

статистического контроля.

ки арматуры 23, вторая состоит из пяти уча­

Применение

комплекса

этого

оборудова­

стков 27—31: разбраковки арматуры по элек­

ния, средств контроля и управления позволило

трическим параметрам 27, защиты переходов

исключить

межоперационное

пролеживание

на

арматуре вазелином 25,

холодной

сварки

деталей на открытом воздухе, обеспечить ста­

29, пережима штенгеля 30 и заварки штен-

бильность

технологического

процесса,

повы­

геля 31. Конструктивно каждая часть конвейе­

сить культуру производства, снизить трудоем­

ра состоит из приводной и натяжной станций,

кость изготовления диодов

средней

мощности

герметизированных

промежуточных

секций

на

40% и увеличить на

10%

выход

годных

с фотодатчиками, механизма загрузки кассет

приборов. Остановимся подробнее на описа­

на ленту, механизмов перегрузки кассет с лен­

нии

оригинального

автоматизированного

кон­

ты на рабочие места и обратно.

вейера сборки приборов с диспетчерским

Верхняя часть конвейера представляет со­

пультом и информационным табло, а также

бой герметичную полость в виде трубы квад­

системы контроля и автоматического регули­

ратного сечения, в которой по направляющим

рования параметров энергоносителей.

движется

транспортирующая

лента,

изготов­

Конвейер

предназначен

для

транспорти­

ленная из лавсана. В нижней части конвейера,

ровки

и автоматизированного

распределения

закрытой

обшивками, размещаются магистра­

ли для подвода и отвода азота или осушен­

рой обозначено двумя сигнальными лампами:

ного воздуха в установки, а также электро­

зеленой и красной. При включении установи

монтажные кабели. Механизм загрузки слу­

на мнемосхеме загорается зеленая лампочк

жит для автоматической выдачи кассет с кри­

при отключении — красная.

сталлами на ленту через равные промежутки

На каждом рабочем месте имеется панель

времени и тем самым определяет ритм работы

сигнализации, на которой расположен ряд

конвейера

в целом. Он устанавливается в ска­

кнопок вызова с надписями: «Мастер», «Сле­

фандре, в котором смонтирована натяжная

сарь», «Технолог», «Электрик». При нажатии

станция.

механизмов

перегруз­

одной из кнопок вызова

на

мнемосхеме начи­

Управление работой

нает пульсировать зеленая лампочка, обозна­

ки кассет с ленты на рабочие места и обратно

чающая рабочее место. Кроме этого, имеется

осуществляется кассетой с помощью системы

односторонняя громкоговорящая связь диспет­

фотодатчиков. Кассета при своем движении

чера с работниками на линии.

по ленте подается механизмом перегрузки на

Передача информации с рабочих мест кон­

то рабочее

место,

которое готово к работе и

вейера поступает на счетчики учета произво­

расположено ближе других по ходу движения

дительности,

сбора

статистических

данных

кассет. В случае, если все рабочие места уча­

о качестве переходов и арматуры, учета

за­

стка не готовы к приему, лента конвейера

грузки конвейера.

установ­

останавливается.

Цифровые

индикаторные лампы,

Кассеты, выданные с рабочих мест 23, сни­

ленные на пульте, позволяют судить о плано­

маются с прямой ветви конвейера и накапли­

вых и фактических показателях смен и месяч­

ваются

в

скафандре

24 водородной

печи 25,

ных заданий по линии.

обеспечи­

работающей в собственном цикле. Пройдя че­

Световое информационное табло

рез водородную

печь

25, кассеты

поступают

вает автоматическую 4-разрядную запись пла­

в скафандр разгрузки 26, после чего порожние

новых

и

фактических

показателей

выпуска

по обратной ветви конвейера поступают в ска­

приборов и цифровую 5-разрядную дистанци­

фандр загрузки, а арматура в специальных

онную запись плановых и фактических пока­

кассетах-спутниках подается на механизм за­

зателей е разбивкой по типам приборов.

грузки ленты второй части конвейера, кото­

Система контроля и автоматического регу­

рая укомплектована

аналогичными

механиз­

лирования параметров энергоносителей состоит

мами.

из датчиков, усилителей и исполнительных

Электрическая блок-схема конвейера со­

устройств,

регулирующих

параметры энерго­

стоит из блока управления приводом, 6 бло­

носителей. Специальная

аппаратура

обеспечи­

ков управления

участками дублеров,

27 бло­

вает безопасность работы с водородом и фор-

ков управления секциями конвейера, 2 блоков

миргазом. На центральном пульте, установ­

управления механизмами загрузки кассет на

ленном в диспетчерской, имеются вторичные

ленту,

3

блоков

управления

механизмами

приборы,

показывающие

и

регистрирующие

перегрузки.

параметры

энергоносителей,

и смонтирована

Помимо этого, на конвейере установлен

аппаратура

автоматической

сигнализации.

центральный

диспетчерский

пульт,

которы”

Система контроля сигнализации и автомати­

контролирует выпуск приборов в течение сме­

ческого регулирования

параметров

энергоно­

ны (посменно со сбросом показаний в конце

сителей

осуществляет

автоматический

кон­

смены)

и

в

течение

месяца

с

нарастающим

троль параметров контролируемой среды на

итогом;

устанавливает

соответствие

фактиче­

конвейере, в печах, скафандрах; автоматиче­

ского выпуска диодов запланированному; фи­

скую регистрацию

параметров, позволяющую

ксирует время простоя конвейера; учитывает

определять отклонение параметров по всей си­

количество кассет, выдаваемых на ленту и

стеме; автоматическую световую и звуковую

обработанных на каждом рабочем месте; ве­

сигнализацию, информирующую о недопусти­

дет набор статистики распределения перехо­

мом отклонении наиболее важных параметров,

дов и арматуры

по контролируемым

параме­

автоматическую стабилизацию параметров га­

трам.

зов на заданном уровне; позволяет

вести

ди­

На панели пульта имеется мнемосхема ли­

станционное

управление

всеми механизмами

нии, каждое

рабочее

место

(установка) кото­

регулирования параметрами

энергоносителей.