專利名稱：鋼絲彈簧夾頭、引線架運載傳送帶和電鍍系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體集成電路(以下簡稱IC)引線架和夾送帶，特別涉及利用P-Dips方法對電子元件進行帶-帶或卷-卷電鍍的傳送帶。
在封裝電子元件領域內，眾所周知，在使用前應將伸出絕緣封裝層外的引線電鍍。一般，引線呈圓柱體絲或從板料上沖裁出的扁叉形狀。不管什么形狀，都必須將絲電鍍，譬如鍍銅或鍍鐵基合金，從而提供腐蝕和機械保護，同時有利于通過例如釬焊和其他元件連接。在后面的情況中，如果導線用鐵基合金制造，則一般在鍍錫之前先鍍一層極薄的銅。
傳統的例如掛鍍和滾鍍方法已被將鍍件裝在輸送器或傳送帶上通過一系列處理站的方法代替。
在US-A-534843中，提出一種對封裝電子元件的接觸元件進行電鍍的裝置。鍍件在一條用導電材料制成的柔性、連續傳送帶上通過每個包括主鍍槽在內的多個處理站，傳送帶同時起著電鍍電流供應系統的電極之一的作用。該發明的傳送帶由一條按水平排列的環形運動的不銹鋼帶構成，帶的腹板垂直。如

圖1所示，此帶的一部分夾住一條元件帶。帶1的下緣作成一排柔性的夾爪2，在帶的交替兩側為連續的夾爪配備了適于和側向配置凸輪碰觸的凸出部3。當帶1靜止不動時，凸輪使夾爪分開，一個加料裝置將一條元件4塞入夾爪2的中間。凸輪和凸出部3脫開，爪2使夾住元件帶4。零件于是便由傳送帶夾住通過處理站。鍍后凸輪對夾爪2作用而卸去元件4。
圖1所示結構的一個缺點是夾爪產生的摩擦力極小。夾緊力小限制了傳送帶能運載的元件的最大重量。此外，經過長期使用后，夾爪的夾緊力將趨向減小。由于夾爪是傳送帶的一個整體部分，因此當夾緊力降低到不可接受的水平時，就必須更換整條傳送帶。
有人曾對上述美國專利的P-Dips帶運載傳送帶提出改進的建議。曾經提出過一種圖3a所示的傳送帶，其上有多個不銹鋼簧片狀的活動夾緊具。每個簧片5的一頭有一個成直角地伸出的薄片6。薄片6插入傳送帶1的縫隙7中，而且緊貼傳送帶1的前面使彈簧固定。每個彈簧5都成直角地從傳送帶的腹板上伸出來。彈簧夾8從弧形部9向著傳送帶腹板的底部延伸，在該處它穿過一個孔10。彈簧夾8的彎曲頂端11鉤住孔的邊緣，從而使彈簧夾被側壓且平靠在傳送帶的腹板上。頂端11延伸到傳送帶腹板的底邊，從而成為夾緊的工具。彈簧夾可以和US-A-453483中的夾爪一樣打開，以便自動裝料和卸料。簧片夾爪和US-A-453483夾爪相比，其優點包括一旦夾緊力退化，便能更換夾爪中的每一個。夾爪可以用人工簡單地從傳送帶上摘下。但是簧片夾爪的夾緊力仍較小，而且退化很快，故需經常更換。
在上述先有技術的每種IC引線架運載傳送帶中，可以運載的最大載荷約為每5cm傳送帶300g或每個夾緊點160g，這對于例如卷-卷電鍍方法是不夠的。在民間組織電子制造商協會(AEM Pte)的英國注冊設計No.2074865中，提出另外一種傳送帶，它將上述第2種傳送帶的簧片改用雙匝鋼絲彈簧代替。圖2表示AEM設計的這種傳送帶。傳送帶1和前述設計相似，且在圖3b中表示。夾緊具由多個橫截面直徑約為1.2mm的不銹鋼絲彈簧12構成。鋼絲彈簧12以和圖3a簧片相同的方式夾緊固定。每個鋼絲彈簧12的弧形中央部13經過兩次彎曲后像薄片6a的作用那樣通過傳送帶1上的縫隙插入。
彈簧的兩條臂通過傳送帶成直角伸出。每條臂在中央部形成一系列有約2匝的彈簧圈。每個彈簧圈緊靠在傳送帶1上，臂的端夾通過傳送帶1底部的兩個垂直縫隙15伸出，如圖3b所示。在其頂端1b上，臂被彎曲成兩個鋼絲夾爪，它代替了簧片設計的單獨一個寬的頂端11。可以看出，鋼絲彈簧夾緊具的側面(側視圖)除了有彈簧圈外基本上和簧片夾緊具相同。鋼絲彈簧夾緊具和簧片夾緊具相比，優點在于和先有技術比較，夾緊力增加到每個夾緊點上約200g。
彈簧夾緊具上由于存在彈簧圈，因而增加了夾爪向下作用在縫隙上的力和緊靠在傳送帶上的力。為了打開夾爪，必須在傳送帶腹板平面內向上板夾爪，以便將其從縫隙上抬起，從而在彎曲部和傳送帶的腹板之間形成一個空隙。因此，彈簧中的張力大小決定于加在彈簧上打開夾爪的壓力的最大值。為了更換夾緊具，必須充分地扳開夾緊爪。因此，最大夾緊力由裝料和卸料機構的實用性考慮決定，也由容易卸去夾緊具的需要決定。
所有上述先有技術均為長晶須的現象所困擾。長晶須是類如錫的金屬生長向外伸出表面的細晶的傾向。當腹板通過電鍍裝置的速度增加時，長晶須的趨勢便大大增強。長晶須不僅由于審美觀問題，也由于其在鍍槽中出現時的腐蝕性質而不受歡迎。長晶須現象還會引起電短路，特別當引線密度高的時候。
本發明的一個目的是至少克服上述每種先有技術產品帶來的某些問題。具體言，本發明的一個目的是提出一種鋼絲彈簧夾緊具，其夾緊點較少，必要時容易打開和更換，同時在IC引線架上保持較高的夾緊力。因此，本發明提出一種用于IC引線架運載傳送帶的鋼絲彈簧夾頭，它由一根彈簧鋼絲構成。成形后它從弧形部開始伸出兩條臂，每條臂均形成由多個匝構成的圈。其中所述弧形部構成彈簧夾頭的夾緊部。在本發明中，由于彈簧鋼絲的中央部形成夾緊爪，圓形邊緣的存在消除了或基本解決了長晶須的問題。
每條臂的端頭形成一個連接部，用于將夾頭和引線架運載傳送帶連接起來。
每條臂的端頭可以彎曲形成臂頂端部，用于和傳送帶腹板嚙合，使夾頭固定。每個頂端部由包含直接鄰近的臂部的平面大體彎成90°±2°。
弧形部可以由包含直接靠近弧形部的臂部的平面彎成所述夾緊部。由弧形部形成和包含鄰近的臂部的平面的角度大約為117°±2°。
在每個圈和弧形部之間，每條臂均彎成一個碰觸部，用于克服圈內張力，將臂推向一旁。在每個圈和弧形部之間由臂部形成的角度約為127°±2°。
每條鋼絲彈簧的臂有至少由3匝構成的圈。
在各臂緊鄰每個圈的兩部分之間形成的角度可能大于90°±2°。在各臂緊鄰每個圈的兩部分之間形成的角度最好約為132°±2°。
彈簧鋼絲的橫截面直徑約為1mm。
本發明也提出一條用于運載IC帶或引線架的傳送帶，其包括多個上述鋼絲彈簧。
傳送帶可擁有一排孔，這些孔具有一軸線，與傳送帶邊緣平行，緊鄰傳送帶的一條邊，這些孔用以接納所述夾頭的弧形部。
傳送帶擁有一排孔，這些孔具有一軸線，與傳送帶邊緣平行，緊鄰傳送帶的中心部，這些孔用以接納夾頭的頂端部。
對于所述傳送帶上的每個夾頭，其各臂靠近圈的部分均可向所述傳送帶的一條邊伸展，且基本上和傳送帶的腹板平行。
在另一方面，本發明提出一個用于IC組件的電鍍系統，它包括多個加工站和一個水平輸送器，該輸送器包含一條傳送帶，傳送帶有一垂直配置的腹板和包含同上述鋼絲彈簧夾頭協同動作的可拆夾爪。此系統在輸送器下面配置有多個滾柱，用于從下方托住IC組件。
該系統可包括自動裝料站和卸料站，每個站至少包含兩個供應和接受IC引線架帶的卷筒。
現在僅通過例子對照附圖更詳細地說明本發明，其中圖1為按照先有技術的IC帶運載傳送帶一部分的透視圖；圖2a和2b分別表示按照先有技術另一例的IC引線架運載傳送帶夾頭的平面圖和側視圖；圖3a表示按照先有技術又一例的IC引線架運載傳送帶和夾頭的側視圖和前視圖；圖3b表示按照圖2所示先有技術第二例的IC引線架運載傳送帶和夾頭的側視圖和前視圖；圖3c表示按照本發明的IC引線架運載傳送帶和夾頭的側視圖和前視圖；圖4a和4b分別表示按照本發明的IC引線架運載傳送帶夾頭的平面圖和側視圖；圖5表示一個同屬模件的透視圖，該模件構成按照本發明另一方面的卷-卷或帶-帶處理系統的一部分；圖6為按照一個實施例的模件系統的一部分的側向剖視圖；圖7為按照一個實施例的加料站驅動裝置的側視圖；圖8為圖7驅動裝置的平面圖；圖9為按照一個實施例的卸料站平面圖。
按照圖3c、4a和4b，本發明的傳送帶有多個用31b不銹鋼彈簧絲制成的夾子20。傳送帶100和先有技術傳送帶1的設計略異，以便適應本發明的鋼絲彈簧夾頭。在一實施例中，每個夾頭用橫截面直徑1mm的不銹鋼絲成形。從圖4看得最清楚，彈簧鋼絲成形后，有兩個間隔3mm的平行臂21，它們從一個基本半圓的中央部22起伸展。中央部22和靠近的臂部形成約117°的夾角，從而構成夾緊部22。每條臂的端頭彎曲后形成一個長約5.5mm的臂頂端部23。在靠近頂端部23的每條臂21上制成半徑約3.5mm的圈24。圈有約3匝。
在每個圈24和中央部22之間，每個臂均被彎曲形成碰觸部25，用于克服圈中張力，將臂推向一旁。圈至臂彎曲處的長度約為13.7mm。自臂的彎曲處至夾緊部，有約8mm的鋼絲。
在本實施例中，角度的允差為±2°，尺寸允差一般為±0.2mm。
夾頭20可拆地固定在傳送帶100上，其法是將頂端部23通過一系列傳送帶100上部的孔插入。在傳送帶100的下部，有多個平行的正方孔或矩形孔27，用于接納夾緊部22。每個夾緊部22被迫向上和向內克服圈24中張力，通過孔27貼靠在傳送帶腹板的前面。利用凸輪機構按壓碰觸部25，夾緊部22便能離開傳送帶100而形成接納元件帶的一個引線架。進一步按壓碰觸部25，可以將夾頭卸去，這一點可用人工達到。
本發明的引線架或元件帶運載傳送帶可以與一般的現有技術P-Dips帶電鍍系統一起應用，例如在4534843中說明的那樣。現在參照圖5～9說明按照本發明另一方面的電鍍系統。本申請人已設計出一個電鍍系統，其包括多個采用模件結構的模件或處理槽。圖5表示按照一個實施例的單獨一個處理站30。頂蓋31蓋住向槽32供應液態或氣態組分的貯箱和供應管道。頂蓋31上有用于排氣控制鈕等的可開蓋33。該槽本身例如可以為鍍槽，它被可開蓋34蓋住，該可開蓋可以是透明的或有透明觀察部35。蓋34一般用聚丙烯制造。傳送帶(未表示)攜帶一組件帶經側面的縫口36通過槽32。
本發明的電鍍系統可能有多個這樣的槽或類似的處理站，它們包括(但不限于)下述一個或一個以上的槽清理、去氧化皮、電修邊、陽極活化、用總管的水沖洗、通過噴灑和/或高壓噴射用去離子水沖洗、電除油、酸蝕、鍍錫、中和、吹拂、干燥、隔離(buffering)和拆卸。根據需要的處理過程和產品，還可包括其他的槽或站或用它們代替。
在這些槽或模件處理工藝線的一頭有一個自動加料器，而在另一頭則有一個自動卸料器。
圖6表示該工藝線一部分的橫截面。攜帶卷軸式引線架40的傳送帶100水平地懸掛，且使傳送帶的腹板垂直。傳送帶100使用夾頭20運載引線架40。圖5表示至少3個不同槽的部分，而傳送帶依次通過其中每一個預浸處理槽41、隔離槽42和電鍍處理槽43。
在本實施例中，引線架并非簡單地被傳送帶和夾頭固定，而且還由多個間隔配置的滾柱44(圖6表示其中一個)托住。滾柱44的高度可由調節風缸執行器45改變，以便適應不同尺寸的引線架。引線架由于上下受到本實施例系統的夾持和支承，故可保證在長時間運行后無掉落發生。
圖7和8分別表示本發明自動加料器和驅動裝置50的側視圖和平面圖。自動裝料器備有一個雙卷筒系統，允許不間斷地將元件供給傳送帶100。卷筒A和卷筒B每個都有其滾柱系統，系統中包括由壓縮空氣缸52驅動的張緊滾柱51。引線架卷筒由包含定位器53a的X-Y分度器53定位。移動分度器53的位置，以便接受來自卷筒A或卷筒B的引線架。
引線架亦可用人工裝料。配備了一個可調高度傳送帶驅動裝置54，而且頂上裝載一個手動直引線架(strip laad frevme)55。傳送帶驅動裝置54或卷筒A和B將引線架帶供給頂上的分度器5b，分度器再使用空氣夾頭57和58將引線架帶供給傳送帶100上打開的夾爪。傳送帶100由滾輪59驅動不停地進行環形運動。利用一個凸輪系統(未示出)自動打開夾爪。
在傳送帶100連續環的另一頭有一個卸料站，它包括一個自動卷-卷卸料器60。驅動輪61驅動和裝料站50的滾輪59連同一起的傳送帶100。備有一個引線架帶卸料盤62，用于人工裝料的引線架。一個由壓縮空氣驅動的張緊滾柱63通過滾柱64從輸送器上接受引線架的帶。卸料站也有兩個卷筒系統A和B，用于通過滾柱64和張緊滾柱63從輸送器上接受帶，而使卸料不致中斷。
本發明的電鍍系統既適用于帶-帶電鍍，亦適用于卷-卷電鍍。該輸送器可以支承笨重的組件或窄的橫引線架(rail bar leadfram)，如TO 220組件。本系統可對所有型式的組件-其范圍從DIPs、SOLCs、PLCCs、QFPs到TO裝置進行掛錫等操作。
自動裝料器擁有兩個垂直安排的料倉，用于將帶裝到輸送器上。引線架利用滾柱從下面和上面得到支承。
本發明的彈簧夾緊具的夾緊力和先有技術的鋼絲彈簧夾頭相符，但單位長度上的點接觸則較少。本發明傳送帶在每個夾緊點上提供約300g的夾緊力。本發明的彈簧夾每圈有3個整匝，而先有技術的鋼絲彈簧夾頭則只有2個整匝。圈內多的匝使夾頭的壽命增加約10％。本發明鋼絲彈簧夾頭的一個特征是在彈簧絲臂上有彎曲處，從而提供了碰觸部。該碰觸部在使用中，亦即當夾頭固定在傳送帶上時大體和傳送帶的腹板平行，因而易于為了更換而將夾頭卸除。所以本發明的彈簧夾頭提供了更大的維修方便性。
雖然已對本發明的實施例予以說明，但是本領域內的技術人員可以設想不同的改進方案而不脫離后面所附權利要求書中限定的本發明范圍，特別是根據鋼絲彈簧夾頭的尺寸可以改變各個角度。
權利要求
1．一種IC引線架運載傳送帶用的鋼絲彈簧夾頭，其包含一根鋼絲，成形后提供兩個從一個弧形部延伸出去的臂部，每條臂的一部分作成有多個匝的圈，其中所述弧形部形成彈簧夾頭的夾緊部。
2．按照權利要求1所述的鋼絲彈簧夾頭，其中每條臂的端頭形成一個連接部，用于將夾頭和引線架運載傳送帶連接。
3．按照權利要求2所述的鋼絲彈簧夾頭，其中每條臂的端頭彎曲后形成一個臂頂端部，用于和傳送帶的腹板接合而固定住夾頭。
4．按照權利要求3所述的鋼絲彈簧夾頭，其中每個項端部自包含緊鄰臂部的平面大體上彎曲90°±2°。
5．按照上述任何一項權利要求所述的鋼絲彈簧夾頭，其特征在于所述弧形部自包含緊鄰弧形部的臂部的平面彎曲形成所述夾緊部。
6．按照權利要求5所述的鋼絲彈簧夾頭，其特征在于弧形部和包含該相鄰臂部的平面所形成的角度大約為117°±2°。
7．按照上述任何一項權利要求所述的鋼絲彈簧夾頭，其特征在于在每個圈和弧形部之間，每條臂彎曲形成接觸部，用于以克服圈內張力，將臂推向一旁。
8．按照權利要求7所述的鋼絲彈簧夾頭，其特征在于在每個圈和弧形部之間由該臂形成的角度大約為127°±2°。
9．按照上述任何一項權利要求所述的鋼絲彈簧夾頭，其特征在于鋼絲彈簧的每條臂有一個至少包含3匝的圈。
10．按照上述任何一項權利要求所述的鋼絲彈簧夾頭，其特征在于在緊鄰每個圈的條臂的兩部分之間形成的角度大于90°±2°。
11．按照權利要求10所述的鋼絲彈簧，其特征在于在緊鄰每個圈的各臂的兩部分之間形成的角度大約為132°±2°。
12．按照上述任何一項權利要求所述的鋼絲彈簧夾頭，其特征在于鋼絲的橫截面直徑大約為1mm。
13．一種運載IC帶或引線架的傳送帶，其包括多個如上述任何一項權利要求所述的鋼絲彈簧。
14．按照權利要求13所述的傳送帶，其特征在于該帶上有一排孔，這些孔有一條與該傳送帶的邊平行且靠近其中一條邊的軸線，這些孔用于接納所述夾頭的弧形部。
15．按照權利要求13或14所述的傳送帶，其特征在于該帶有一排孔，這些孔有一條與傳送帶的邊平行，且靠近傳送帶腹板中心部的軸線，這些孔用于接納夾頭的頂端部。
16．按照權利要求13、14或15所述的傳送帶，其特征在于對所述傳送帶上的每個夾頭，其每個臂部鄰近該圈的部分均朝向所述傳送帶的一條邊伸展，大體上和傳送帶的腹板平行。
全文摘要
提出一種用于集成電路引線架和引線架運載送帶的鋼絲彈簧夾頭,夾頭20由一根鋼絲構成,鋼絲成形后有兩條平行的臂從中央弧形部22延伸,弧形部22由包含緊鄰弧形部22的臂部的平面彎曲成夾緊部,每條臂的端頭彎曲成臂頂端部23,用于和傳送帶的腹板100嚙合,從而使夾頭20固定,夾頭的臂從其端頭起伸展,形成有多個匝的圈24,在每個圈24和弧形部22之間,每條臂均彎曲形成接觸部25,用于克服彈簧圈內張力,將臂推向一旁。夾頭固定在傳送帶100上,且有一部分臂大體上和傳送帶的腹板平行。
文檔編號C25D17/08GK1296088SQ0012173
公開日2001年5月23日 申請日期2000年7月25日 優先權日1999年10月25日
發明者林綠竹 申請人:Cem機器股份有限公司