Контактное устройство
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
Соеэ .Советских
Социалистических
Республин (1)873489 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (51)М. Н.
Н 05 К 13/08
Н 01 L 21/66 (22) Заявлено 250979 (21) 2822506/18-21 с присоединением заявим ¹â€” (23) Приоритет—
Государственный комитет
СССР но делам изобретениИ и открытий
Опубликовано 15.10.81. Бюллетень № 38 (53) УАК621. 315. .684(088.8) Дата опубликования описания 151081 (72) Автор иэобретемия
О. Б.Домбровский (71) Заявитель (54) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО.
Изобретение. относится к производ- . ству полупроводниковых приборов H может найти широкое применение в радиотехнической и электронной промышленностях,при конструировании технологического оборудования для контроля электрических параметров силовык полупроводниковых приборов.
Известно контактное устройство. для подключения радиодеталей с одно- . направленными выводами к измеритель„=ному блоку, которое содержит .транспортный ротор с контактными зажимами,, каждый из которых выполнен в виде двух размещенных в корпусе подвижных рычагов, причем одно плечо первого рычага снабжено диэлектрической перегородкой, а другое соединено зуб чатой передачей со вторым подвижным рычагом, и приводной механизм. Каж- 4 дый контактный зажим снабжей размещенным; в корпусе штоком, в средней части которого на его поверхности закреплена подвижно в осевом направ- . лении зубчатая рейка, взаимодействующая с первым рычагом, и собачка, жестко закрепленная прижимными под пружиненными элементами, размещенными на втором рычаге по обеим сторОнам диэлектрической перегородки: первого рычага, и закреплены на втором рычаге роликом, взаимодействующим с собачкой штока, а приводной механизм снабжен толкателем, переме-. щающим второй рычаг(1 ).
Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает автоматическое ориентирование выводов проверяемого прибора с контактами устройства, в результате чего снижается производительность процесса испытаний. Кроме того, это устройство не обеспечивает подключение выводов испытуемого прибора, если они расположены так, что один вывод в вертикальной плоскости перекрывает .другой, т.е. если точки контакта выводов лежат на одной окружности, описанной одним их общим радиусом.
Известно контактное устройство для подключения выводов радиодеталей, содержащее корпус, прижимной механизм в виде зубчатых рейки и колеса, на котбром закреплены контакты и упругие контакты, размещенные в пазу переменной ширины со сферическими боковыми поверхностями, выполненном в зубчатом колесе с воэможностью поворота контактов относительно паза, а контакты выполнены
873489 в виде разрезного конуса и размещены в отверстии корпуса с боковыми сферическими поверхностями (2).
Недостатком указанного устройства является то, что оно не обеспечивает точное автоматическое ориен, тирование соответствукнцих выводов прибора относительно контактов устройства. Как правило, тогда испытуемый прибор ориентируют вручную .или применяют многократную предваритель ную ориентацию, в результате чего снижается производительность процесса испытаний. Кроме того, устройство не обеспечивает избирательной (выборочной) подачи напряжения на соответствующий контакт при их перекрывающемся размещении в вертикальной плоскости, т.е. их точки контактов лежат на одной окружности в горизонтальной плоскости, описанной общим радиусом. Иэделия, имеющие выводы, очень слож. но поддаются направленной автоматической ориентации при штучной их разгрузке в посадочные гнезда. Устройства для направленной автоматической ориентации с неявно выраженными признаками ориентации(изделия с выводами как гибкими так и жесткими), как правило сложны, имеют сбои в работе, требуют частой регулировки и к тому же дороги. Все зто увеличивает себестоимость изготовления иэделий.
Цель изобретения — повыаение производительности работы устройства за счет повышения точности автоматической ориентации выводов подключаемого прибора и надежности контактирования.
Цель достигается тем, что контактное устройство, преимущественно для подключения полупроводниковых -приборов с выводами, перекрывающими один другой в вертикальной плоскости, содержащее корпус с подвижными жесткими .управляющими контактами и. упругими катодными контактами, размещенными в пазах переменной ширины, и прижимной механизм с зубчатым колесом, кинематически,связанный с приводом, оно снабжено фотодатчиком, размещенным в плоскости управляющих контактов, электрически соединенным с приводом, причем прижимной механизм выполнен в виде двух кривошипношатунных пар, соединенных волновой передачей с приводом, на ползунах одной из пар, кинематически связанных с валом гибкого колеса волновой передачи, размещены катодные контакты, выполненные плавающими, на передней торцовой части которых закрепле-. ны дополнительные .упругие контакты в форме полуколец, при этом в одном из катодных контактов выполнен паз, в котором размещен другой катодный контакт, а на ползунах другой пары, кинематически связанных с ведущим
t0
f5
S0
S5
И валом волновой передачи, шарнирно закреплены управляющие контакты в виде сегментов.
В пазу переменной ширины, в котором размещен катодный контакт с пазом, выполнен дополнительный паз переменной ширины, убывающей в противоположном направлении, в котором размещен второй катодный контакт, а дополни- . тельные упругие контакты в форме полуколец выполнены переменной ширины, убывающей к продольной оси катодного контакта.
На фиг. 1 изображено контактное устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - пазы переменной ширины, вид сверху, на фиг. 5 — вид В на фиг.4.
На транспортном роторе 1 с вертикальной осью вращения установлены зажимы 2, содержащие зажимную цангу с посадочным гнездом под подключаемый прибор 3. Эажим 2 установлен в опоре вращения 4 и посредством вала связан с приводом возвратно-поступательного и вращательного движения (не показано). Над зажимом 2 транспортного ротора 1 с помощью кронштейна, связанного через тягу с приводом возвратно-поступательного движения (вверх-вниз) установлен контактный зажим 5, который крепится к кронштейну при помощи изоляционного корпуса 6
Контактный зажим 5 содержит волновую передачу 7, установленную в корпусе б на опорах вращения. Волновая передача 7 включает зубчатое колесо 8, жестко закрепленное в корпусе 6, вал
9 гибкой зубчатой шестерни и ведущий вал (генератор колебаний ) 10, связанный через муфту 11 с приводом вращения 12, установленным на кронштейне, жестко закрепленным к станине. Контактный зажим 5 содержит также две кривошипно-шатунных пары .13 и 14, которые состоят из нолзунов 15 и 16, кривошипов 17 и 18. шатунов 19 и 20.
Шатуны 19 и 20 кривошипно-шатунных пар выполнены иэ двух частей, между которыми расположена пружина. Кроме того, ось 21 кривошипа 17 выполнена полой.
Одна из кривошипно-шатунных пар
13 установлена в плоскости катодного контакта, кинематически связана через зубчатую шестерню 22, закрепленную на пОлой оси 21, зубчатое колесо 23 с валом 9 гибкой зубчатой шестерни волновой передачи, а вторая из кривошипно-шатунных пар 14 установлена в плоскости управляющего контакта и кинематически связана через зубчатую шестерню 24, укрепленную на оси 25 кривошнпа 18, которая проходит через полую ось 21 кривошипа 17 и зубчатое колесо 26 с ведущим валом 16 волновой передачи. Зубчатое колесо 23 укреплено на валу 9, 873489 а зубчатое колесо 26 — на валу 10 волновой передачи.
Такое расположение элементов привода устройства, когда ось 25 кривошипа 18 проходит через полую ось 21. кривошипа 17, позволяет уменьшить габаритные размеры и вес устройства.
Катодные контакты 27 и 28, укрепленные противоположно расположенным ползунам 15 кривошипной пары 13, выполнены плавающими, т.е. имеют возможность перемещаться в плоскости, перпендикулярной их возвратно-поступательному перемещению в горизонтальной плоскости. Катодные контакты 27 и 28 содержат упругие элементы 29, к передней торцовой поверхности кото- 1з рых укреплены дополнительные упругие контакты 30, выполненные в форме полуколец с переменной толщйной, убывающей к продольной оси катодного контакта. Толщина полукольца в месте 20 крепления 1,0-0,8 мм, а у продольной оси - 0,5-0,3 мм. Катодные контакты также имеют заходные фаски под катодный вывод прибора 3. Кроме того, размер зева катодных контактов, куда входит катодный вывод подключаемого прибора 3 и радиус< полуколец выполнены на 0,15-0,4 мм меньше, чем,размер (диаметр ) вывода прибора. В катодном контакте 27 в его горизонталь- ЗО ной плоскости, перпендикулярной его возвратно-поступательному перемещению, выполнен паз, в который входит противоположно расположенный катод-. ный контакт 28. Йатодный контакт 28 входит в паз 31 катодного контакта
27 при движении его к центру устройства, при подключении катодных кон- тактов к катодному выводу подключаемого прибора 3.
Боковые наружные поверхности уп- 10 ругих элементов 29 катодного контакта 27 выполнены с воэможностью взаимодействия с боковой поверхностью, паза переменной ширины 32, а боковые наружные поверхности упругих элемен- 45 тов катодного контакта 28 — с боковой поверхностью дополнительного паза переменной ширины 33, который
1 выполнен в пазу переменной ширины 32.
Паз 32 и дополнительный паз 33 выпол- о нены в корпусе б и их переменная ширина убывает во взаимно противоположных направлениях к периферии кор-. ,пуса. Управляющие контакты 34 выпол нены в виде сегмента и укреплены на . шарнире с возможностью самоцентрирова- ния (самоустановки) по управляющему выводу подключаемого прибора ко второй паре противоположно расположенных ползунов 16 кривошипно-шатунного механизма 14. Перпендикулярно плоскос- ф ти расположены управляющих контактов 34 установлены фотоизлучатели 35, например световоды, которые связаны со сконцентрированным источником .излучения 36. Внутренняя поверхность корпуса б — место, где располагается управляющий вывод подключаемого прибора 3 при подключении, покрыта светопоглощающим покрытием.
Световой поток от фотоизлучателей
35 направлен на противоположно установленные фотоприемники 37, например фототранзисторы, которые электрически связаны с блоком коммутации избира-. тельной подачи напряжения на управляющие контакты и с приводом вращения зажима 2. Фотоизлучатели 35 установлены в створе окна (щели), образованного катодным и управляющим выводами подключаемого прибора 3 при его крайних положениях, т.е. когда управляющий вывод прибора 3 занимает крайнее правое или левое положение (на чертеже показано, когда управляющий вывод подключаемого прибора 3 занимает крайнее правое положение) . Анодный контакт 38 подпружинен, крепится .к изо ляционному корпусу б и имеет свободный ход в вертикальной плоскости.
Катодные контакты, управляющие контакты и анодный контакт подключены соответственно к измерительной аппаратуре.
Контактное устройство работает следующим образом.
На позиции загрузки подключаемый прибор 3 с неориентированными выводами по отношению к контактному зажиму
5 автоматически загружается в посадочное гнездо расжатой цанги зажима 2, при этом зажим находится в покое. После чего прибор 3 зажимается цангой и транспортный ротор 1 перемещается вместе с зажатым прибором
3 на позицию замера одного из электрических параметров. При этом контактный зажим 5 занимает крайнее верхнее положение. На позиции замера электрических параметров, когда оси контактов зажима 5 и зажима 2 совпадают, осуществляется точное ориентирование выводов испытуемого прибора по подключаемым к ним контактам зажима 5. Последний из верхнего положения перемещается в крайнее нижнее положение, в результате чего происходит подключение анодного контакта 38 к анодному выводу прибора 3, т.е. корпус. прибора 3 входит . в отверстие анодного контакта 38, которой впоследствии упирается. в технологический выступ прибора 3. Затем включается привод вращения зажима 2.
Зажим 2 вращается с прибором 3 и, как только сконцентрированный источником излучения 36 поток света, передаваемый фотоизлучателем 35, узким направленным лучом попадает на соот.ветствующий фотоприемник 37, включается привод вращения 12. При этом прибор 3 стремится занять такое положение, когда управляющий вывод его занимает одно из нужных крайних положений — левое или правое, т.е.
873489 управляющий вывод прибора находится с правой или с левой стороны. После этого привод вращения зажима 2 отключается. Таким образом, происходит ориентация подключаемого прибора 3, и, следовательно, его выводов по отношению контактов контактного зажима 5. Если при загрузке прибора 3 в цангу зажима 2, его управляющий вывод уже оказался в одном из крайних положений — левом или цравом,то привод вращения зажима 2 не включается, а сразу.включается привод 12, так как направленный луч света попадает на фотоприемник 37.
Вращательное движение привода 12 и связанных с ним зубчатых передач преобразуется кривошипно-шатунными парами 13 и 14 в возвратно-поступа1 ,тельное перемещение катодных контактов 27 и 28 и управляющих контактов 34, т.е. возвратно-поступатель- 2 ное движение обеспечивает подключение катодных и управляющих контактов к катодному и управляющему выводу прибора 3.
Подключение катодных контактов
27 и 28 к катодным выводам прибора 3 осуществляется следующим образом.
Вращательное движение привода 12 через муфту 11, волновую передачу 7 (ведущий вал волновой передачи 10, вал 9 гибкой зубчатой шестерни), зубчатое колесо 23, зубчатую шестерню
22 передается кривошипно-шатунной паре 13, к полэунам которых закреплены катодные контакты 27 и 28. При этом катодные контакты 27 и 28 с боль- 5 шой скоростью перемещаются навстречу друг другу. к центру корпуса 6 и, встречая на своем пути катодный вывод прибора 3, самоцентрируются, упругие элементы 29 и дополнительные 40 упругие контакты в форме полуколец
30 деформируются и плотно обхватывают в контактное кольцо катодный вывод прибора 3. Причем катодный контакт
28 входит в паз 31 катодного контакта 27. Этим самым достигается соз45 дание надежного контакта.
Воэможность самоцентрнрования обеспечивается из-за того,что катодные контакты выполнены плавающими т.е.
$0 имеют. воэможность перемещаться в двух взаимно перпендикулярных направлени.— ях — в возвратно-поступательном и в направлении, перпендикулярном ему.
Подключение управляющих контактов 34 к управляющим выводам прибора 3 осуществляется следующим образом.
Вращение от привода 12 через муфту 11, ведущий вал 10 волновой передачи 7, зубчатое колесо 26, зубчатую 40 шестерню 24 передается кривошипношатунной паре 14, к ползунам которой укреплены управляющие контакты 34 °
Последние также перемещаются к центру корпуса 6, но с относительно меньшей скоростью, чем катодные контакты 27 и 28, встречают на своем пути управляющий вывод прибора 3, вступая с ним в контакт, самоцентрируются.
Но подача напряжения осуществляется только на тот управляющий контакт, который непосредственно взаимодействует с управляющим выводом прибора 3, так как направленный луч света проходит и взаимодействует с напротив расположенным фотоприемником м 37
7, электрически связанным с блоком коммутации с той стороны, с которой образуется окно (щель ) катодным и управляющими выводами прибора 3.
На чертеже показан случай, когда напряжение подается на правый управляющий контакт, так как управляющий вывод прибора 3 расположен с правой
0 стороны и окно (щель), образованное катодным и управляющим выводами, расположена с той же правои стороны, и направленный луч света взаимодействует с правым, напротив установленным фотоприемником 37.
5 Ускоренное перемещение катодных контактов 27 и 28 в 10-30 раэ больше скорости перемещения управляющих контактов 34. Это достигается волновой передачей 7, которая дает возможность получить большое передаточное число.
Ускоренное перемещение катодных контактов 27 н 28 дает воэможность ориентировать прибор 3 нестолько по управляющему выводу, но и по катодному.
Этим самым компенсируется неточность ориентирования прибора 3, осуществляемого по управляющему выводу, и дает возможность жестко закрепить его на время подключения в контактном зажиме 5.
После подключения катодных и управляющего контактов к выводам прибора
3 привод 12 выключается, осуществляется замер электрического параметра прибора 3, а затем производится размыкание катодных и управляющих контактов, т.е. контакты устройства перемещаются от центра корпуса к периферии и занимают исходное положение, при последующем включении привода 12.
При возвращении в исходное положение катодные контакты 27 и 28 боковымн поверхностями упругих элементов 29 взаимодействуют с боковыми поверхностями пазов 32 и 33 переменной ширины и центрируются по оси ползунов кривошипно-шатунных пар, так как они смещаются при самоцентрировании по катодному выводу прибора 3 в момент подключения. После этого привод 12 выключается, контактный зажим 5 перемещается в крайнее верхнее положение, размыкается анодный контакт 38, транспортный ротор 1 вместе с прибором перемещается на позицию разгрузки. На позиции разгрузки цанга зажима 2 разжимается, и прибор иэ посадочного гнеэ873489
10 да изымается автооператором, после чего цикл повторяется.
Данное устройство обеспечивает точность автоматического ориентирования выводов испытуемого прибора по отношению подключаемых контактов, обеспечивает выборочную подачу напряжения на управляющие контакты, ловышает производительность процесса испытаний полупроводниковых приборов при обеспечении надежности контактов. Кро-to ме того, предлагаемая конструкция позволяет уменьшить вес и габариты устройства.
Формула изобретения
1. Контактное устройство, преимущественно для подключения полупроводниковых приборов с выводами, перекрывающими один другой в вертикальной Щ плоскости, содержащее корпус с подвижными жесткими управляющими контактами и упругими катодными контактами, размещенными в пазах перемен- ной ширины, и прижимной механизм с зубчатым колесом, кинематически связанный с приводом, о.т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности работы устройства за счет повышения точности автоматической ориентации выводов подключаемого прибора и надежности контактирования, оно снабжено фотодатчиком, размещенным в плоскости управляющих контактов, электрически соединенным с приводом, причем прижимной механизм выполнен в виде двух кривошипно-шатунных пар, соединенных волновой передачей с приводом, на нолзунах одной из пар, кинематически связанных с валом гибкого колеса волновой передачи, размещены катодные контакты, выполненные плавающими, на передней торцовой части которых закреплены дополнительные упругие контакты.в форме полуколец, при этом в одном из катодных контактов выполнен паз, в котором размещен другой катодный контакт, а на ползунах другой пары, кинематически связанных с ведущим валом волновой передачи, шарнирно закреплены управляющие контакты в виде сегментов.
2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в пазу переменной ширины, в котором размещен катодный контакт с пазом, выполнен дополнительный паз переменной ширины, убывающей В противоположном направлении, в котором .размещен второй катодный контакт, а дополнительные упругие контакты в форме полуколец выполнены переменной толщины, убывающей к продольной оси катодного контакта.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
427408, кл. Н 01 G 13/00, 1974.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 702555, кл. Н 05 К 13/08, 1977 (прототип).
873489
6-6
М
Фиг.5 д2
Состазнтель Л.Прокопенко
Редактор Т.Веселова Техред Я.Рейвес Корректор С-изекмар
Закаэ 9081/87 Тираж 992 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изоЬретеанй н открытий
113035, Москва,Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4