CH688294A5 - Vorrichtung zur Verwendung in einer Anlage oder in einem System zur Behandlung von Bauelementen, insbesondere zur Behandlung von elektrischen Halbleiter-Bauelementen. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäss Oberbegriff Patentanspruch 1.

Bauelemente im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Halbleiter-Bauelemente und dabei speziell auch sogenannte SMD-Bauteile mit extrem kleinen Abmessungen, d.h. mit Abmessungen in der Grössenordnung von 2 mm und kleiner.

In Vorrichtungen zur Verarbeitung solcher Bauelemente, insbesondere auch in Vorrichtungen, bei denen diese Bauelemente (SMD-Bauteile) aus einem Lead-Frame ausgestanzt werden, ist es u.a. notwendig, diese Bauelemente elektrisch zu messen bzw. zu überprüfen und/oder die Anschlüsse der Bauelemente in einer vorgeschriebenen Weise zu biegen usw.

Schon das elektrische Messen der Bauelemente bereitet in der Praxis bisher Schwierigkeiten, und zwar insbesondere auch dann, wenn hohe Leistungen beim Verarbeiten der Bauelemente (grosse Stückzahlen an Bauelementen je Zeiteinheit) gefordert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, die mit relativ einfachen Mitteln eine zuverlässige Behandlung von Bauelementen insbesondere auch von elektrischen Bauelementen mit extrem kleinen Abmessungen ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung besteht u.a. darin, dass diese Vorrichtung eine voll funktionsfähige Baueinheit bildet, als solche in eine grössere Anlage eingebaut und auch im Reparaturfall schnell ausgetauscht werden kann.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung erfolgt die Betätigung des wenigstens einen ersten Schiebers sowie des wenigstens einen zweiten Schiebers über einen gemeinsamen Steuerschieber, und zwar zwangsweise durch jeweils eine Steuerkurve an diesem Steuerschieber derart, dass in jedem Fall zunächst das Einspannen des betreffenden Bauelementes erfolgt ist, bevor über den Arbeitsschieber die Betätigung des Werkzeuges erfolgt.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Werkzeug ein Messkontakt und dabei vorzugsweise ein blattfederartig ausgebildeter Messkontakt, wobei vorzugsweise die Ausbildung so getroffen ist, dass jeder Messkontakt zusammen mit einem weiteren Messkontakt ein Kontaktpaar bildet und die Messkontakte jedes Paares durch einen zweiten Schieber synchron von zwei Seiten her auf eine Messebene bewegt werden, in der sich der Anschluss des betreffenden Bauelementes befindet, an welchem die Messkontakte angreifen sollen. Die Bewegung des Steuerschiebers erfolgt dabei quer bzw. senkrecht zur Bewegung der Messkontakte beim Öffnen und Schliessen, was auch den Vorteil bringt, dass Schwingungen, die ein Prellen der Messkontakte beim Messen bewirken könnten, in der Maschine bzw. Vorrichtung vermieden sind.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht auch darin, dass die Vorrichtung eine kompakte,

voll funktionsfähige Baueinheit ist und so ausgeführt werden kann, dass der wenigstens eine Steuerschieber plungerartig betätigbar ist, d.h. durch ein äusseres Antriebselement, welches lediglich einen axialen Druck auf den Steuerschieber ausübt.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich aber auch für andere Stationen, beispielsweise für Biegestationen usw.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in vergrösserter Darstellung und im Schnitt eine Messstation zum elektrischen Messen von elektrischen Bauelementen (SMD-Halbleiter-Bauele-menten) gemäss der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie A-A der Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Linie B-B der Fig. 1;

Fig. 4 in stark vergrösserter Darstellung eines der Bauelemente, zusammen mit zwei an einem Anschluss des Bauelementes anliegenden Messkontakten;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Darstellung der Fig. 4;

Fig. 6 in Positionen a)-c) den Verlauf von Steuerkurven;

Fig. 7 und 8 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 und 2 eine Biegestation zum Formen der Anschlüsse eines elektrischen Bauelementes (SMD-Halblei-ter-Bauelement);

Fig. 9 in einer Darstellung ähnlich wie Fig. 7 eine weitere Station mit Justier-Elementen oder Schiebern zum Justieren der elektrischen Bauelement;

Fig. 10 eine Draufsicht auf die Station der Fig. 9;

Fig. 11 eine Detaildarstellung der Fig. 10.

Die in den Fig. 1-6 wiedergegebene Vorrichtung 1 dient zum Messen von elektrischen Parametern von Halbleiter-Bauelementen 2, die bei der dargestellten Ausführungsform SMD-Bauelemente mit sehr kleinen Abmessungen sind. Im einzelnen besteht jedes Bauelement 2 in bekannter Weise aus einem aus Kunststoff hergestellten in etwa quaderförmigen Gehäuse 3, in welchem der eigentliche Halbleiter-Chip untergebracht ist und aus welchem an zwei Längsseiten die aus einem Lead-Frame ausgestanzten Anschlüsse 4 vorstehen, die S-förmig so gebogen sind, dass jeder Anschluss 4 mit seinem freien Ende eine Kontaktfläche 5 bildet. Die Kontaktflächen 5 sämtlicher Anschlüsse 4 liegen in einer gemeinsamen Ebene E, die etwas unterhalb der Unterseite des Gehäuses 3 verläuft. Typischerweise besitzt das Gehäuse 3 beispielsweise eine Länge in der Grössenordnung von 1,5 mm und eine Breite in der Grössenordnung kleiner als 1 mm, wobei die Länge jeder parallel zur Unterseite des Gehäuses verlaufenden Kontaktfläche 5 in der Grössenordnung von 0,15 mm liegt.

Die Vorrichtung 1 ist beispielsweise eine Arbeitsstation in einer Verarbeitungslinie, in der die Bauelemente 2 u.a. aus dem Lead-Frame ausgestanzt

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und die Anschlüsse 4 in der in der Fig. 4 dargestellten und vorstehend beschriebenen Weise gebogen werden, anschliessend mit der Vorrichtung 1 gemessen werden, um dann sortiert und/oder ausgeschieden werden zu können.

Das Messen jedes Bauelementes 2 erfolgt an der Vorrichtung 1 mit Hilfe von Messkontakten 6, die jeweils blattfederartig ausgebildet und paarweise vorgesehen sind. Für das Messen wird jedes Bauelement 2 zunächst an der Vorrichtung 1 in einer dort vorgesehenen, an die Form des Gehäuses 3 angepassten Form bzw. Matrize 7 zentriert und eingespannt. und zwar derart, dass die Ebene E, in der die Kontaktflächen 5 angeordnet sind, in der horizontalen Mess-Ebene liegt. Anschliessend werden die freien Enden 6' der Messkontakte 6 jedes Messkontaktpaares aufeinander zu bewegt, und zwar das oberhalb der Ebene E befindliche Ende 6' des oberen Messkontaktes des betreffenden Paares von oben her auf die Ebene E und das unterhalb der Ebene E befindliche Ende 6' des unteren Messkontaktes von unten her auf die Ebene E.

Die Messkontakte 6 nicht nur jedes Messkontaktpaares, sondern sämtliche Messkontakte 6 werden gleichsinnig bewegt, und zwar dadurch, dass auf diese Messkontakte zwischen den freien Enden 6' und den eingespannten Enden 6" Mitnehmer 8 (auf die oberen Messkontakte 6 von oben her) bzw. Mitnehmer 9 (auf die unteren Messkontakte 6 von unten her) einwirken, so dass jeder Messkontakt 6 nach Art einer Blattfeder elastisch verformt mit seinem Ende 6' gegen die Kontaktfläche 5 oben bzw. unten zur Anlage kommt. Am Ende der Messung werden zunächst die Messkontakte 6 geöffnet bzw. von den Kontaktflächen 5 wegbewegt. Erst anschliessend erfolgt eine Freigabe des eingespannten Bauelementes.

Die Messkontakte 6 haben den Vorteil, dass durch ihre gleichsinnige Bewegung beim Schliessen der Messkontakte auf die Anschlüsse 4 einwirkende, das Bauelement 2 evtl. desorientierende und/ oder die Anschlüsse 4 verbiegende Kräfte vermieden werden. Dadurch, dass die Messkontakte 6 blattfederartig ausgebildet sind, wird bei geschlossenen Messkontakten eine reproduzierbare Anlagekraft erreicht. Weiterhin wird auch erreicht, dass am Ende des Schliessens der Messkontakte, d.h. nach der ersten Berührung des jeweiligen Endes 6' und bei der dann weiter erfolgenden Bewegung des zugehörigen Mitnehmers 8 bzw. 9 auch eine schleifende Bewegung des Endes 6' entlang der Kontaktfläche 5 eintritt, wodurch Verschmutzungen, Oxide, usw. an der Kontaktfläche 5 entfernt und dadurch eine optimale Messung erreicht wird.

Die verschiedenen Bewegungen zum Einspannen und Freigeben des Bauelementes in der Matrize 7 und zum Öffnen und Schliessen der Messkontakte 6, d.h. zum Abwärts- und Aufwärtsbewegen der Mitnehmer 8 und zum Aufwärts- und Abwärtsbewegen der Mitnehmer 9 sind in der in den Fig. 1-6 dargestellten Vorrichtung realisiert.

In diesen Figuren ist 10 ein pipettenartiger Halter, der mit einem Unterdruck beaufschlagt ist, wodurch am unteren Ende 10' jedes Halters 10 ein Bauelement 2 an der Oberseite seines Gehäuses 3

gehalten werden kann. Die Halter 10 sind Bestandteil eines Transportsystems, mit welchem diese Halter in horizontaler Richtung, d.h. senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 (in einer Z-Achse) schrittweise in Richtung des Pfeiles TR (Fig. 2 und 3) bewegt werden. Jeder Halter 10 ist hierfür in einem Tragstück 11 angeordnet, und zwar um einen vorgegebenen Hub in vertikaler Richtung gegen die Wirkung einer Feder aus einer oberen in eine untere Stellung verschiebbar. Die Tragstücke 11 sind an einem endlosen Transportband 12 vorgesehen, welches durch einen Antrieb getaktet umläuft. Mit 13 und 14 sind seitliche Führungen für das Transportband bzw. die Tragstücke 11 bezeichnet, wobei die Führung 13 zugleich auch für die Vakuum-Versorgung der pipettenartigen Halter 10 ausgebildet ist. Jeder Halter 10 besitzt weiterhin an seinem oberen Ende eine Rolle 15, die im Bereich der Vorrichtung 1 von unten her gegen eine ortsfeste Gegenfläche 16 anliegt, und zwar derart, dass der Halter 10 eine definierte Höhenlage aufweist.

Die Vorrichtung 1 besitzt weiterhin ein Gehäuse 17, an dessen Oberseite Einspannelemente 18 zum Einspannen bzw. Halten der Messkontakte 6 an den Enden 6" vorgesehen sind.

An jeder Seite der Bewegungsbahn der pipettenartigen Halter 10 sind im Gehäuse 17 jeweils zwei Schieber in vertikaler Richtung (Y-Achse) verschiebbar vorgesehen, und zwar ein Schieber 19 und ein Schieber 20. Jeder Schieber 19 trägt dabei den Mitnehmer 8 und jeder Schieber 20 den Mitnehmer 9. Die Mitnehmer sind bei der dargestellten Ausführungsform jeweils aus Kunststoff befertigte Rollen, die frei drehbar an dem betreffenden Schieber 19 bzw. 20 gelagert sind, und zwar jeweils um eine horizontale Achse (Z-Achse) senkrecht zur Längserstreckung der Messkontakte 6 bzw. in Transportbzw. Bewegungsrichtung der Halter 10. Bei der dargestellten Ausführungsform sind insgesamt vier Schieber 19 und 20 vorgesehen, d.h. an jeder Seite der Bewegungsbahn des Halters 10 ein Schieber

19 und ein Schieber 20.

Im Gehäuse 17 ist weiterhin in horizontaler Richtung, d.h. in einer Achsrichtung (X-Achse) senkrecht zur Bewegungsrichtung der Schieber 19 und

20 sowie senkrecht zur Bewegungsrichtung der Halter 10 ein Steuerschieber 21 verschiebbar vorgesehen, und zwar gegen die Wirkung einer Feder 22 bei der für die Fig. 1 gewählten Darstellung aus der dortigen ersten Stellung (bei entlasteter Feder 22) nach rechts in eine zweite Stellung, in der die Feder 22 gespannt ist. Die Bewegung des Steuerschiebers 21 erfolgt über einen in der gleichen Achsrichtung (X-Achse) im Gehäuse 17 verschiebbaren Stössel 23 der mit einem Ende auf das der Feder 22 abgewandte Ende des Steuerschiebers

21 einwirkt und auf dessen anderes, aus dem Gehäuse 17 vorstehendes Ende ein Schwenk- oder Betätigungshebel 24 (Schlepphebel) eines ansonst nicht näher dargestellten Antriebs mit einem Kopfstück 25 einwirkt, um die Bewegung des Steuerschiebers 21 zwischen seinen beiden Positionen zu bewegen. Der Betätigungshebel 24 ist z.B an seinem den Kopf 25 entfernt liegenden Ende um eine Achse parallel zur Z-Achse schwenkbar gelagert

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und wird durch einen Exzenterantrieb gegen die Wirkung einer Rückstellfeder in Richtung des Pfeiles S geschwenkt, um den Steuerschieber 21 gegen die Wirkung der Feder 22 über den Stössel 23 aus der ersten Stellung in die zweite Stellung zu bewegen.

Bei der dargestellten Ausführungsform befinden sich die beiden Schieber 19 auf der einen Seite des Steuerschiebers 21 und die beiden Schieber 20 auf der anderen in Richtung der Z-Achse versetzten Seite des Steuerschiebers 21. Zwischen einen dieser Schieberpaare, d.h. zwischen den beiden Schiebern 19 ist am Gehäuse 17 ein weiterer Schieber 26 in vertikaler Richtung, d.h. in der Y-Achse verschiebbar vorgesehen. In der die X-Achse und die Y-Achse einschliessenden Mittelebene des Steuerschiebers 12 ist über diesem im Gehäuse 17 weiterhin eine Aufnahme 27 in vertikaler Richtung, d.h. in Richtung der Y-Achse um einen begrenzten Hub verschiebbar, um diese Achse aber verdrehungssicher vorgesehen. Die Aufnahme 27 ist durch eine Feder 28 in der Y-Achse nach oben vorgespannt und bildet an ihrem oberen Ende die Matrize 7, welche bei der dargestellten Ausführungsform entsprechend der Fig. 3 von einer Ausnehmung gebildet ist, welche nach oben sowie in Richtung der X-Achse nach zwei Seiten hin offen ist, so dass einerseits jedes Bauelement 2 von der Matrize bzw. von der diese Matrize bildenden Ausnehmung aufgenommen werden kann, gleichzeitig aber auch die Anschlüsse 4 für die Messkontakte 6 zugänglich sind.

An dem oberen Ende des Schiebers 26 ist ein Arm oder Klotz 29 befestigt, der als Mitnehmer für die Aufnahme 27 dient, d.h. dann, wenn der Schieber 26 sich nach unten bewegt, wird auch die Aufnahme 27 gegen die Feder 26 abgesenkt. Umgekehrt wird die Aufnahme 27 durch die Feder 28 angehoben, wenn sich der Schieber 26 nach oben bewegt, wobei die Bewegung des Schiebers 26 so eingestellt ist, dass die Matrize 7 bereits gegen die Unterseite eines an einem Halter 10 gehaltenen Bauelementes 2 anliegt, bevor der Schieber 2 seine obere Stellung erreicht.

Die Schieber 19, 20 und 26 sind mit dem Steuerschieber 21 zwangsgesteuert. Der Steuerschieber 21 weist hierfür an den beiden in Richtung der Z-Achse gegeneinander versetzten Seiten, die jeweils in einer die X-Achse und die Y-Achse einschliessenden Ebene liegen. Steuerkurven auf, und zwar an einer dieser Seiten die Steuerkurven 30 und 31 für die beiden Schieber 19 und an der anderen Fläche die Steuerkurven 32 und 33 für die beiden Schieber 20. An einer Fläche ist weiterhin eine Steuerkurve 34 für den zusätzlichen Schieber 26 vorgesehen.

An den Schiebern 19, 20 und 26 sind jeweils Mitnehmer 35 (Rollen) vorgesehen, von denen jeder exakt in die zugehörige Steuerkurve 30-34 passt

Die Steuerkurven 30 und 31 sind jeweils in Richtung der X-Achse, aber auch in Richtung der Y-Achse versetzt, ansonsten aber ähnlich ausgebildet. Gleiches gilt für die Steuerkurven 32 und 33, wobei bei der dargestellten Ausführungsform die Steuerkurven 30 und 32 und die Steuerkurven 31 und 33

jeweils in Richtung der Z-Achse gegeneinander versetzt, d.h. an den beiden unterschiedlichen Seiten des Steuerschiebers 21 vorgesehen sind.

Wie in Fig. 6 in der vergrösserter Darstellung a) tür die Steuerkurve 32 (mit ausgezogenen Linien) und die Steuerkurve 30 (mit unterbrochenen Linien) wiedergegeben ist, besteht jede Steuerkurve aus einer ersten, sich in Richtung der X-Achse erstrek-kenden Abschnitt 30' bzw. 32' der der Ausgangsstellung des jeweiligen Schiebers 19 bzw. 20 entspricht und aus einem Abschnitt 3" bzw. 32", der der Arbeitsstellung des jeweiligen Schiebers (Abschnitt 30" abgesenkten Stellung des Schiebers 19 - Abschnitt 32" angehobene Stellung des Schiebers 20) entspricht.

Die Abschnitte 30' und 32' liegen in Betrachtungsrichtung entsprechend der Z-Achse deckungsgleich hintereinander an den verschiedenen Seiten des Steuerschiebers 21. Wie die Fig. 6 in Position b) zeigt, liegen die gleichen Verhältnisse für die beiden Steuerkurven 31 und 33 vor, wobei der Verlauf der Steuerkurve 31 identisch mit dem der Steuerkurve 30 und der Verlauf der Steuerkurve 33 identisch mit dem der Steuerkurve 32 ist. Bedingt durch die Versetzung in Richtung der X-Achse sowie aus Gründen einer möglichst einfachen Realisierung der Steuerkurven besitzen die Abschnitte 31" und 33" eine grössere Länge als die Abschnitte 30' bzw. 32".

Die Abschnitte 30', 32', 33" und 32" erstrecken sich jeweils in der X-Achse, wobei die Abschnitte 30' und 30" und auch die Abschnitte 32' und 32" jeweils in der Y-Achse gegeneinander versetzt sind und über einen schräg verlaufenden Übergang aneinander anschliessen.

Wie die Abbildung c) der Fig. 6 zeigt, besitzt die Steuerkurve 34 einen Verlauf, der dem Verlauf beispielsweise der Steuerkurve 32 entspricht, d.h. die Steuerkurve 34 besitzt die beiden Abschnitte 34' und 34", die sich in der X-Achse erstrecken, in der Y-Achse gegeneinander versetzt sind und von denen der Abschnitt 34' der unteren Ausgangsstellung des Schiebers 26 und der Abschnitt 34" der oberen Stellung dieses Schiebers entsprechen. Allerdings sind die Abschnitte 34' und 34" und der Übergang zwischen diesen Abschnitten so gewählt, dass erst dann wenn beim Bewegen des Steuerschiebers 21 der Mitnehmer 35 des Schiebers 26 aus dem Abschnitt 34' in den Abschnitt 34" gelangt ist, die Mitnehmer 35 der Schieber 19 und 20 den Abschnitt 30-33' verlassen und damit ein Betätigen dieser Schieber erfolgt.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung 1 lässt sich, wie folgt, beschreiben:

Der Steuerschieber 21 befindet sich in seiner Ausgangsstellung, in der die Schieber 19 angehoben und die Schieber 20 und 26 abgesenkt sind.

Der Schwenkhebel 24 wird synchron mit der Bewegung der Halter 10 betätigt. Immer dann, wenn sich ein Halter 10 mit einem Bauelement 2 über der Matrize 7 befindet, wird der Antrieb des Transportbandes 12 gestoppt und der Schwenkhebel 24 betätigt, womit der Steuerschieber 21 sich in die Arbeitsstellung bewegt. Hierbei gibt zunächst der Schieber 26 die Aufnahme 27 zunehmend frei, so

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dass die Matrize 7 mit der Kraft der Feder 28 gegen die Unterseite des Bauelementes 2 anliegt und dieses bzw. dessen Gehäuse 3 zwischen dem unteren Ende 10' des Halters 10 und der Matrize 7 einspannt. Bei der weiteren Bewegung des Steuerschiebers 21 in der Arbeitsstellung werden dann die Schieber 19 nach unten und die Schieber 20 nach oben bewegt, und zwar zum Schliessen der Messkontakte 6. Anschliessend, d.h. nach erfolgter Messung bewegt sich der Steuerschieber 21 durch die Feder 22 wieder in Richtung seiner Ausgangsstellung, wodurch zunächst die Schieber 19 und 20 zum Öffnen der Messkontakte 6 und erst nach dem vollständigen Öffnen dieser Kontakte der Schieber 26 nach unten bewegt werden, um so die Matrize 7 von dem weiterhin an dem Halter 10 gehaltenen Bauelement 2 zu entfernen.

Die Vorteile der Vorrichtung 1 lassen sich u.a., wie folgt, zusammenfassen:

Symmetrische Bewegung der Messkontakte 6; Bewegung des Steuerschiebers 21 quer zur Transportrichtung TR, wodurch insbesondere ein Prellen der Messkontakte 6 verursachende Schwingungen vermieden werden; reibende Bewegung der Messkontakte bzw. deren Enden 6' beim Schliessen und damit Sicherstellung einer einwandfreien Kontaktie-rung; Einspannen und Zentrieren des jeweiligen Bauelementes 2 vor dem Schliessen der Messkontakte sowie Öffnen der Messkontakte vor der Freigabe des jeweiligen Bauelementes 2, so dass die geforderte genaue Positionierung des Bauelementes 2 an dem Halter 10 nicht verloren geht.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass die Vorrichtung 1 eine voll funktionsfähige Baugruppe bildet, die leicht montiert, aber auch leicht entfernt oder ausgetauscht werden kann. Besonders vorteilhaft hierbei ist auch, dass Toleranzen des äusseren Antriebs (Schwenkhebel 24 und dessen Antrieb) für die Funktion der Vorrichtung ohne Bedeutung sind. Es ist lediglich eine bestimmte Mindestgrösse für den Schwenkhub des Schwenkhebels 24 zu fordern, wobei Abweichungen dadurch ausgeglichen werden, dass die Steuerkurven 30-34 bzw. dessen Abschnitte eine bestimmte Länge aufweisen.

Die Fig. 7 zeigt als weitere Ausführungsform eine Vorrichtung 1a, die in ihrem prinzipiellen Aufbau der Vorrichtung 1 entspricht, allerdings nicht zum elektrischen Messen der Bauelemente 2, sondern zum Biegen der Anschlüsse 4, d.h. zum Ausführen von zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten bei diesem Biegen dient.

Auch die Vorrichtung 1a besitzt wiederum den Steuerschieber 21, mit welchem wiederum zwei in Richtung der Z-Achse bzw. in Transportrichtung TR versetzte Paare von vertikalen, d.h in der Y-Achse verschiebbaren Schiebern 19a bzw. 20a betätigt werden, und zwar bei der Vorrichtung 19a gleichsinnig wiederum durch an verschiedenen Seiten des Steuerschiebers 21a vorgesehene Steuerkurve 36 bzw. 37. Die beiden Schieber 19a sind dabei einer ersten Arbeitsstation und die beiden Schieber 20a einer zweiten Arbeitsstation zugeordnet. Jeder Arbeitsstation ist ein weiterer, in der Y-Achse verschiebbarer Schieber 37 zugeordnet, der durch eine

Steuerkurve 38 des Steuerschiebers 21a zwangsgesteuert wird und über eine Feder 39 auf eine Aufnahme 40 für jeweils ein Bauelement 2 einwirkt. Die Aufnahme 40 ist jeweils als Biegeform ausgebildet. An den Schiebern 19a und 20a sind jeweils äussere Biegewerkzeuge 41 bzw. 42 befestigt. Der Verlauf der Steuerkurven 36, 37, 38, in die die Schieber mit ihren Mitnehmerelementen 35 eingreifen, sind wiederum so ausgeführt, dass bei jedem Betätigen des Steuerschiebers 21a zunächst die zusätzlichen Schieber 37 zum Einspannen des jeweiligen Bauelementes zwischen dem unteren Ende eines Halters 10 und der Aufnahme 40 nach oben bewegt und erst dann die Schieber 19a bzw. 20a nach unten bewegt werden, um an dem eingespannten und in der Aufnahme 40 zentrierten Bauelement 2 den Biegevorgang vorzunehmen.

Die Fig. 9-11 zeigen eine Vorrichtung 1b, die zum Justieren der Bauelemente 2 an dem jeweiligen Halter 10 dienen, damit diese Bauelemente in einer genauen Position einer weiteren Station zugeführt werden können.

Zum Justieren sind zwei in horizontaler Richtung hin- und her bewegbare Schieber 50 vorgesehen, die gegenläufig, aber synchron in horizontaler Richtung, d.h. in Richtung der X-Achse auf die in der Y-Z-Ebene liegende Mittelebene bzw. auf die dortige Mittelachse M zu und von dieser Mittelebene weg bewegbar sind. Die Mittelachse M erstreckt sich in der Y-Achse.

Jeder Schieber 50 besitzt an seiner dem anderen Schieber zugewandten Seite zwei Ausnehmungen 51. Bei aufeinander zubewegten Schiebern 50 ergänzen sich jeweils zwei Ausnehmungen 51 zu einer exakt an die Form des Gehäuses 3 ange-passten Matrize. Die beiden Schieber 50 sind an der Oberseite eines Gehäuses 52 vorgesehen. Im Gehäuse ist in Richtung der Y-Achse und in der Mittelebene M ein vertikaler Schieber 26b auf- und abbewegbar, und zwar gesteuert durch den im Gehäuse 52 in Richtung der X-Achse hin- und her verschiebbaren Steuerschieber 21. Der Schieber 26b bildet mit seiner Oberseite eine Anlagefläche für die Unterseite der Gehäuse 3 in der Weise, dass in der angehobenen Stellung des Schiebers 26b die Bauelemente 2 jeweils zwischen dieser Anlagefläche 53 und dem Halter 10 eingespannt sind.

Im Gehäuse 52 ist ein weiterer Steuerschieber 54 in Richtung der X-Achse verschiebbar vorgesehen. Dieser Steuerschieber 54 besitzt einen Mitnehmer 55, welcher in eine Steuernut 56 eines Ringes 57 eingreift, welcher im Bereich der Oberseite des Gehäuses 2 um die in der Y-Achse liegende Mittelachse M des Gehäuses 52 frei drehbar ist und unterhalb der Schieber 50 angeordnet ist.

An der Oberseite des Ringes 57 sind um 180° um die Mittelachse M versetzt zwei Steuernuten 58 in den Ring 57 eingebracht. Jede Steuernut besitzt an dem einen Ende einen Abschnitt 58', der einen kleineren radialen Abstand von der Mittelachse M aufweist, sowie am anderen Ende einen Abschnitt 58", der einen grösseren radialen Abstand von der Mittelachse M besitzt, wobei beide Abschnitte ineinander übergehen und jeder dieser Abschnitte sich über einen bestimmten Winkelbereich der Drehbe5

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wegung des Ringes 57 erstreckt. An der Unterseite jedes Schiebers 50 ist ein Führungsstück 59 vorgesehen, welches in eine Steuernut 58 eingreift, so dass beim Drehen bzw. Schwenken des Ringes 57 um die Mittelachse die beiden Schieber 50 gegensinnig aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt werden. Die jeweiligen Endstellungen der Schieber 50 sind durch den radialen Abstand der Abschnitte 58' und 58" bestimmt. Da diese Abschnitte sich jeweils kreisförmig um die Mittelachse M um einen Winkelbetrag erstrecken haben Toleranzen in der Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Ringes 57 keinen Einfluss auf die Endstellungen der Schieber 50. Es muss nur dafür gesorgt werden, dass der Ring 57 soweit geschwenkt wird, dass die Mitnehmer 59 tatsächlich die Abschnitte 58' und 58" erreichen. Dies bedeutet auch, dass ein evtl. Spiel zwischen dem Mitnehmer 55 und der Steuernut 56 sowie Toleranzen bei der Bewegung des Steuerschiebers 54 keinen Einfluss auf die Genauigkeit der Bewegung der Schieber 50 haben.

Der Steuerschieber 54 wird gegen die Wirkung einer Feder 60 aus einer Ausgangsstellung in eine Arbeitsstellung bewegt, so dass für den Schieber 54 wiederum eine Ansteuerung durch ein äusseres Druckstück, beispielsweise durch einen äusseren Schwenkhebel 24 oder einen äusseren Stössel möglich ist.

Eine Besonderheit der Erfindung besteht auch darin, dass die Vorrichtung als voll funktionsfähige kompakte Baueinheit, d.h. als voll funktionsfähiges kompaktes Modul ausgebildet ist, welches als Arbeitsstation oder als Teil einer solchen Arbeitsstation in einer Gesamtanlage oder in einem System zum Behandeln von elektrischen Halbleiter-Bauelementen eingesetzt werden kann. Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Claims (23)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Verwendung in einer Anlage oder in einem System zum Behandeln von Bauelementen, insbesondere von elektrischen Halbleiter-Bauelementen (2), mit Mitteln zum Einspannen jeweils eines Bauelementes (2) und/oder zur Betätigung wenigstens eines an dem Bauelement (2) angreifenden Werkzeugs (6, 41, 42, 50), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1, 1a, 1b) als voll funktionsfähige kompakte Baueinheit ausgebildet ist und in einem Gehäuse (17, 52) wenigstens einen in einer ersten Achsrichtung (Y-Achse) zwischen wenigstens einer Ausgangsstellung und einer Arbeitsstellung verschiebbaren Schieber (19, 20, 19a, 20a, 26, 37, 26b) aufweist, der das Einspannen des Bauelementes (2) und/oder eine Betätigung des Werkzeugs bewirkt, dass im Gehäuse (17) in einer zweiten, senkrecht zur ersten verlaufenden Achsrichtung (X-Achse) ein Steuerschieber (21, 21a) zwischen einer Ausgangsstellung und wenigstens einer Arbeitsstellung verschiebbar vorgesehen ist, und dass der Steuerschieber (21, 21a)

Steuerkurven (30-34, 36, 36') aufweist, in die Mitnehmer (35) der Schieber (19, 20, 19a, 20a, 26, 37, 26b) für deren Zwangssteuerung eingreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (17) wenigstens zwei Schieber (19, 20, 19a, 20a, 26, 37) vorgesehen sind, von denen wenigstens ein erster Schieber das Einspannen oder das Biegen der Anschlüsse (4) des Bauelementes (2) und wenigstens ein zweiter die Betätigung des Werkzeugs bewirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurven (30-34, 36, 36') derart ausgebildet sind, dass bei jeder Bewegung des Steuerschiebers (21, 21a) aus der Ausgangsstellung in die Arbeitsstellung vor einer Betätigung des Werkzeuges zunächst ein Einspannen des Bauelementes (2) erfolgt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (21, 21a, 54) plungerartig betätigbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schieber (26, 37) mit einer vorzugsweise als Matrize ausgebildeten Aufnahme (27, 40) zusammenwirkt, um das jeweilige Bauelement (2) zwischen dieser Aufnahme und einer vorzugsweise von einem Halter (10) eines Transporteurs (12) gebildeten Gegenfläche einzuspannen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mit seiner Oberseite am Halter (10) gehaltene Bauelement (2) an der Unterseite durch die Matrize oder Aufnahme (7, 27, 40) eingespannt wird.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente (2) mit einem Transporteur (12) an der Vorrichtung (1, 1a) in einer Achsrichtung (Z-Achse) vorbeibewegbar sind, und dass die Bewegungsrichtung des Steuerschiebers (21, 21a) senkrecht zu dieser Achsrichtung der Bewegung (Z-Achse) liegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Schieber (19, 20, 19a, 20a, 26, 37) und die Bewegungsrichtung (X-Achse) des Steuerschiebers (21, 21a) in einer gemeinsamen Ebene liegen, die senkrecht zur Bewegungsrichtung (Z-Achse) des Transporteurs (12) für die Bauelemente (2) liegt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (21, 21a, 54) durch wenigstens eine Rückstellfeder (22) in seine Ausgangsstellung vorgespannt ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Antrieb (24) zum Betätigen des Steuerschiebers (21, 21a), wobei der Antrieb einen durch einen Antrieb bewegten Schwenkhebel (24) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen im Gehäuse (17) verschiebbaren Stössel (23), über welchen der Steuerschieber (21, 21a) bewegbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge Messkontakte (6) sind.

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CH 688 294 A5

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13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Messkontakt blattfederartig ausgebildet ist und ein freies, zum Messen dienendes Ende (6') sowie ein eingespanntes Ende (6") aufweist, und dass jedem Messkontakt (6) ein an einem zweiten Schieber (19, 20) vorgesehener Mitnehmer (8, 9) zugeordnet ist, der zwischen den beiden Enden (6', 6") auf den Messkontakt (6) einwirkt, um diesen aus einer Ausgangsstellung gegen seine Eigenelastizität in eine Arbeitsstellung zu bewegen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Mitnehmer (8, 9) mehrere Messkontakte (6) zugeordnet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei ein Messkontaktpaar bildende Messkontakte beidseitig von einer Messebene (E) vorgesehen sind, und dass dem Messkontakt (6) auf der einen Seite der Ebene ein an einem zweiten Schieber (19) vorgesehener Mitnehmer (8) und dem Messkontakt (6) auf der anderen Seite der Ebene ein Mitnehmer (9) an einem weiteren zweiten Schieber (20) zugeordnet ist, und dass die beiden Schieber (19, 20) durch den Steuerschieber (21) gegensinnig bewegbar sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche zweiten Schieber (19, 20) durch den Steuerschieber (21) synchron bewegbar sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem an einem ersten Schieber (19, 20) vorgesehenen Mitnehmer (8, 9) jeweils mehrere Messkontakte (6) betätigt werden.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis

17, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (7) bzw. die diese Matrize bildende Aufnahme (27) durch eine Feder (28) in die das Bauelement (2) einspannende Stellung vorgespannt ist, und dass der erste Schieber (26) in der Arbeitsstellung die Aufnahme (27) freigibt und in der Ausgangsstellung gegen die Wirkung der Einspannfeder (28) zurückhält.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis

18, dadurch gekennzeichnet, dass an dem wenigstens einen ersten Schieber (19a, 20a) ein Biegewerkzeug (41, 42) zum Biegen der Anschlüsse des Bauelementes (2) vorgesehen ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig von einer Bewegungsbahn eines Halters (10) für die Bauelemente (2) jeweils zwei erste Schieber (19, 20; 19a, 20a) vorgesehen sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis

20, dadurch gekennzeichnet, dass für sämtliche ersten und zweiten Schieber ein gemeinsamer Steuerschieber (21, 21a) vorgesehen ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis

21, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter ein Vakuumhalter, ein Greifer oder ein Magnethalter ist.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen weiteren Steuerschieber (54) und einen durch diesen Steuerschieber um eine Achse (Y-Achse) hin- und hergeschwenkten Steuerring (57) mit Steuernuten (58) zum Steuern wenigstens eines ein Werkzeug bildenden Schiebers.

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