CN109699167B - 用于具有取出工具和翻转工具的芯片-传递装置的补充工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开芯片‑传递装置，含：围绕着第一旋转轴线旋转的取出工具，用来取出散开的芯片；用来翻转取出的芯片，使之提供到第一拾取位置上，在共同的递交位置上芯片传递到可旋转的翻转工具上；可旋转的翻转工具，用来接收芯片；且用来重新翻转该接收到的芯片，使之提供到第二拾取位置上。取出工具有多个第一夹具，从第一旋转轴线径向突出地设置在第一平面中，该翻转工具有多个第二夹具，从第二旋转轴线径向突出地设置在第二平面中。取出工具和翻转工具中的至少一个可旋转工具具有第一接口，有多个另外夹具的补充工具能够安放在此第一接口上。还描述了一种芯片‑传递系统以及一种具有这种系统的装配系统，以及一种在这种系统中更换夹具的方法。

Description

用于具有取出工具和翻转工具的芯片-传递装置的补充工具
技术领域
本发明涉及给元件载体装配电子元件这一技术领域，具体说来，是给元件载体装配构成为芯片的未封装电子元件，该电子元件被直接从制好的晶片中取出并且供应给装配工艺。本发明尤其涉及一种将芯片从晶片传递到自动装配机的装配头上的装置，一种用于这种装置的可旋转工具的补充工具，一种具有这种装置和这种补充工具的芯片-传递系统，以及一种装配系统，用来从晶片中取出芯片并且给元件载体装配该取出的芯片。本发明还涉及一种用来更换夹具的方法，该夹具用来在这种芯片-传递系统中暂时接纳芯片。
背景技术
为了以有效的方式实现电子组件的高集成度，已知的是，将构成为芯片的电子元件直接从晶片上取出，并且借助自动装配机的装配头安放在待装配的元件载体上。在此就其在晶片中的原始方位而言，该芯片能够以未倒装芯片COB的方式（Chip On Board）或以（以180°）倒装芯片FCOB的方式（Flip-Chip On Board）定位在元件载体上。装配到元件载体上的电子组件能够根据各自的应用情况包含COB元件、FCOB元件抑或COB和FCOB元件组合的所谓混装。
从文献EP 1 470 747 B1已知一种芯片取出系统，从晶片上取出的芯片能够借助该系统可选地在第一递交位置以FCOB方位传递到装配头上，或者在第二递交位置以COB方位传递到装配头上。该芯片取出系统具有（a）可旋转的取出工具，用来将芯片从晶片上取出并且使该取出的芯片围绕其纵向轴线或横向轴线翻转180°；以及(b）可旋转的翻转工具，用来使取出的芯片围绕其纵向轴线或横向轴线再次翻转180°，该翻转工具在共同的递交位置中与取出工具共同作用。第一拾取位置配属于取出工具，第二拾取位置配属于翻转工具。在所谓的喷射器的帮助下将芯片取出，该喷射器使晶片的散开的芯片从粘糊糊的承载膜上松开，并且传递到取出工具的抽吸夹具上。
装配到元件载体上的电子组件还能够具有尺寸不同的芯片或构件，并且与COB或FCOB芯片的需求无关。在此，该（尺寸）区别如此之大，以致于必须应用不同类型的夹持工具（在此文献中也简称为夹具）。电子组件也能够包括芯片如MEMS芯片，其具有尤其敏感的表面，因此只能借助特别的夹具种类才能操纵。
在直接从晶片中供应芯片给装配工艺时，还需要芯片从晶片复合物脱出的顺序以及给装配工艺提供芯片的顺序不一致，尤其在装配头的短移动路径方面尤其不一致。因此必要的是，使单个的芯片暂时存放在取出工具和/或翻转工具上。如果不同芯片的范围非常之广或不同类型的芯片数量非常之在，则这样的暂时存放尤其重要。
发明内容
本发明的目的是，芯片从晶片复合物中传递到装配头这一过程如下变得更加灵活，较大范围的不同芯片可靠地且以期望的顺序作为COB或FCOB芯片提供给装配工艺。
此目的通过独立权利要求的内容得以实现。在从属权利要求中描述了本发明的有利的实施例。
按本发明的第一角度，描述了一种将芯片从晶片传递到自动装配机的装配头上的芯片-传递装置。该描述的芯片-传递装置具有（a）围绕着第一旋转轴线可旋转的取出工具，其（i）用来从晶片上取出散开的芯片；（ii）用来翻转该取出的芯片，使之作为FCOB芯片提供给第一拾取位置，以及（ iii）在共同的递交位置将取出的芯片传递到围绕着第二旋转轴线可旋转的翻转工具上；以及（ b）可旋转的翻转工具（i）用来从取出工具上接收芯片；并且（ii）用来重新翻转该接收到的芯片，使之作为COB芯片提供到第二拾取位置上。该取出工具具有多个第一夹具，用来分别暂时接纳芯片，其中第一夹具从第一旋转轴线径向突出地设置在第一平面中。该翻转工具具有多个第二夹具，用来分别暂时接纳芯片，其中第二夹具从第二旋转轴线径向突出地设置在第二平面中。取出工具和翻转工具中的至少一个可旋转工具具有第一接口，具有多个另外夹具的补充工具能够安放在此第一接口上，这些夹具从补充工具的中间轴线径向突出地设置在另一平面中。第一接口这样构成，即在设置补充工具的情况下该中间轴线与第一旋转轴线或第二旋转轴线重合。
所述芯片-传递装置是以下面的知识为基础：即在设置补充工具的情况下为实现芯片-传递装置的运转，提供了更多数量的夹具，它们能够以各种各样的方式提高芯片-传递装置的效率。这些另外的夹具尤其起以下作用：
(A) 这些另外的夹具能够指所谓的更换用夹具，它们在芯片-传递装置运转过程中被暂时存放起来，并且在需要时使用。如果（长时间）运行中的夹具受到磨损，或者如果因为要加工或传递其它类型的元件或芯片，必须用其它类似的夹具来换下正在使用的夹具，则这一点是尤其适用的。夹具的更换能够手动地、半自动地或全自动地进行。尤其对于那种没有第一接口且未耦联补充工具的可旋转工具来说，能够实现夹具的全自动更换。在这种情况下，该另外的夹具能够“头朝上”地设置在补充工具上，因此它们能够以正确的方位提供给相关的可旋转工具。通过补充工具和相关的可旋转工具（取出工具或翻转工具）之间的适当的相对定位，能够将不再需要的夹具传递到补充工具的自由的夹具-容纳位置上，并且能够将新的夹具传递到相关可旋转工具的空闲或变得空闲的夹具-容纳位置上。
（B）这些另外的夹具当作芯片的额外的暂时的存储位置。因此相应地提高了用于芯片的所述芯片-传递装置的接纳能力，这些芯片已众晶片中取出、但还未在第一拾取位置或第二拾取位置作为FCOB芯片或COB芯片被装配头拾取。这两个可旋转工具以及补充工具不仅能够用来取出或翻转相关的芯片。所有（这三个）工具还额外地是芯片-存储器，因为在芯片-取出装置运转时在每个工具上能够根据夹具的数量还存储用于后继加工的芯片。该存储功能能够例如通过旋转方向的更换和/或芯片的回送以各种方式实现，以便能够灵活地控制FCOB和/或COB芯片的供应顺序和/或时间点。
第一接口尤其是机械接口，其作用是：相对于相关的可旋转工具（具有第一接口）空间固定地设置该补充工具。如果补充工具设置在取出工具上，则该另外的平面平行于第一平面。如果补充工具设置在翻转工具上，则该另外的平面平行于第二平面。这些平面是旋转平面，它们垂直于相关的可旋转工具的各旋转轴线。第一接口也使补充工具抗扭地连接到可旋转工具上，补充工具设置在该可旋转工具上。
这些夹具尤其能够是抽吸夹具或吸管，它们以已知的方式借助通过抽吸通道提供的负压保持相关的芯片。这些另外的夹具也能够尤其配置得分别用来暂时接纳芯片。补充工具也能够包含额外的芯片-操纵工具（尤其用于拾取-工具）和/或喷射器，来代替这些另外的夹具或作为这些另外夹具的补充，它们能够在散开的芯片从晶片的（剩余）复合体中脱出时使用。
如果取出工具的该另外的夹具是抽吸夹具，则第一接口也能够包括气动接口，由负压生成单元生成的负压通过该气动接口传递到抽吸夹具的抽吸通道中，因此待保持的芯片能够以已知的方式由抽吸夹具保持着。应指出，该接口还能够具有用来传递电能的器件。用来按需求传递数据如工具ID、有关存在的传感技术的信息等的器件也能够是所述接口的组成部分。
应指出，在本发明的不同角度和实施例的说明书和阐述中总是只描述补充工具（具有一个或多个另外的夹具平面），其要么设置在取出工具上，要么设置在可旋转的翻转工具上。因此，该可旋转工具（其承载着补充工具）通常被称为具有第一接口的可旋转工具。未承载补充工具的工具通常被称为无第一接口的另外的可旋转工具。但在此上下文中需注意，本发明并不局限于只具有一个补充工具的实施例。同样还可行的是，为了进一步提高灵活性以及在此文献中描述的芯片传递的表现，取出工具和翻转工具均设置有补充工具（具有另外的或额外夹具的一个或多个平面）。
按本发明的实施例，带有第一接口的可旋转工具具有：（a）机架；以及（b）设置在机架上的推移驱动器，其用来沿着具有第一接口的可旋转工具的（第二或第一）旋转轴线推移（i）具有第一接口的可旋转工具的（第二或第一）夹具和（ii）的补充工具的另外夹具。因此在适当控制推移驱动器的情况下，（i）具有第一接口的可旋转工具和（ii）补充工具的位于不同的相互平行的平面中的夹具（共同地）能够沿着相关的旋转轴线推移。因此，从这些平行平面中选出的平面能够与另外的可旋转工具（无第一接口）的第一或第二平面齐平地定位。因此为了递交芯片和/或（更换用的）夹具，该另外的可旋转工具（无第一接口）能够通过共同的递交位置在功能上与夹具或配属于所选出的平面的相应夹具-接纳位置耦联。
当然在激活推移驱动器时，只有当补充工具也实际设置在可旋转工具（具有接口）上时，才推移补充工具的夹具。
按本发明的另一实施例，芯片-传递装置还具有气动接口，用来受控地给可具有第一接口的旋转工具的（第二或第一）夹具加载负压。在此能够受控或受调节地进行负压加载。其优点是，所谓的抽吸夹具或吸管能够当作夹具来用，其以已知的方式能够尤其小心但可靠地暂时拾起芯片。
按本发明的另一实施例，芯片-传递装置还具有气动的分向元件，其接在气动接口之后并且这样配置，即根据其当前的状态只给配属于所选出的夹具平面加载负压。其优点是，只有正好处于“运转”状态或被使用的（抽吸）夹具才能被加载负压。在此，“运转”或“被使用”这些表述尤其指，只有带第一接口的可旋转工具的下述（抽吸）夹具才能被加载负压，即这些夹具由于所谓的推移驱动器的当前状态（通过共同的递交位置）与无第一接口的另外的可旋转工具的夹具共用作用，以便递交芯片。
该气动的分向元件能够在入口侧与负压导管耦联，并且在出口侧具有至少两个（优选分开的）可激活的气动出口。在此，气动出口的数量和/或“分向状态”的数量与夹具平面的数量相同，它们是由具有第一接口的可旋转工具和补充工具共同提供的。
在此上下文中需注意，在另一平面的夹具用来暂时存储芯片时，该气动的分向元件也能够处于运转状态，在此运转状态中给这些配属于多个平面的（抽吸）夹具加载负载。
按本发明的另一实施例，气动的分向元件这样与推移驱动器耦联，使得自动地给配属于所选出的夹具平面的夹具加载负压。其优点是，分向元件的运转不需要自己的控制器，因为该推移驱动器就是分向元件的“执行器”。
推移驱动器和分向元件之间的所述耦联能够以简单且有效的方式例如通过以下方式实现，即分向元件由拨杆元件调节或促动，该拨杆元件机械地与推移驱动器的运动元件耦联。分向元件能够例如实现为所谓的滑阀，其具有套筒以及在套筒中沿着套筒的纵向轴线可推移的活塞，该活塞与拨杆元件啮合。活塞中的中间洞口能够是上述气动输入端。套筒中的孔口能够是上述气动输出端，这些孔口能够通过合适的横向洞口单个地与气动输入端气动地耦联。
按本发明的另一实施例，该芯片-传递装置还具有多个可操控的径向驱动器，其中径向驱动器分别配属于取出工具、翻转工具和补充工具的夹具之一，因此相关的夹具能够相对于各旋转轴线沿径向方向移动。
借助所述的径向驱动器，能够尤其小心地操纵待传递的芯片。特别地，通过适当快速但仍然平缓的径向移出且再次移进，，能够以高度的工艺安全性从晶片或晶片复合物接纳芯片，并且在共同的递交位置从取出工具和/或补充工具传递到翻转工具或补充工具上。这同样也适用于补充工具和具有第一接口的可旋转工具之间的所谓（更换用的）夹具的递交。
“多个可操控的径向驱动器”尤其能够借助多个单独的径向驱动器实现，它们能够分别被单独地且相互独立地操纵。“多个可操控的径向驱动器”在其它实施例中也能够通过共同的、具有适当耦合机制的径向驱动器寝室同，其用来径向地移动这样的夹具，即该夹具当前相对于相关可旋转工具的旋转处于特定的角度位置中。为了实现夹具的径向运动，这种共同的径向驱动器能够设置在相对于各可旋转的工具的旋转轴线来说固定的角度位置上。这意味着，只有正好位于配属于相关径向驱动器的角度位置中的夹具才能够沿径向方向移动。这一点尤其能够通过耦合机制（其具有适当构成的且可移动的拨杆和啮合元件）实现，只有当相关的夹具在其围绕着各工具的旋转轴线旋转时位于从属于各径向驱动器的角度位置中时，该拨杆和啮合元件才在机械上啮合。
按本发明的另一实施例，无第一接口的可旋转工具的夹具分别配备有径向驱动器。其优点是，径向驱动器的总数能够保持较少，而不必忍受对功能性和/或过程安全性的（巨大）影响。在此尤其在共同的递交位置处即使只径向地促动这两个参与的夹具之一，则芯片的可靠传递能够无限制地实现，所述芯片传递在递交时刻要求两个夹具直接接触，即（i）取出工具或设置在取出工具上的补充工具的夹具以及（ii）翻转工具或设置在翻转工具上的补充工具的夹具。在此上下文中，“径向促动”是指，相关的夹具借助合适的执行器进行径向推移。
取出工具优选指具有径向促动夹具的可旋转工具。其优点是，以可靠的方式通过适合的径向移出和移进，不仅能够将芯片传递到共同的递交位置上，也能够从晶片中取出芯片。
取出工具优选尤其具有两个共同的径向驱动器。第一共同的径向驱动器在此配属于取出工具的下述角度位置，在该角度位置中将芯片从晶片上取出。尤其在与上述喷射-工具结合的情况下，通过这一点能够可靠地从晶片上取出芯片。在这种实施例中，第二共同的径向驱动器配属于取出工具的这种角度位置，即在此角度位置中将芯片传递到翻转工具上。优选在所谓的6点位置上将芯片从晶片上取出，和/或在取出工具的所谓9点位置上使芯片在取出工具和翻转工具之间传递。此外还优选的是，该取出工具的9点位置相当于翻转工具的3点位置。
按本发明的另一实施例，该具有第一接口的另外的可旋转工具的夹具和/或补充工具的夹具未配备径向驱动器。这一点尤其意味着，就其与相关旋转轴线的径向间距而言，相关的夹具位于固定的或不可改变的位置中。因此能够简单且清楚地保持具有第一接口的可旋转工具和/或补充工具的机械构造。
应指出，位于第一拾取位置或第二拾取位置中的夹具在实践中并不需要径向“促动性”，将芯片以小心且可靠的方式传递到装配头上。装配头典型地装配有所谓的Z-驱动装置，其能够使装配头的夹具相对于装配头的机架通常沿竖直的z-方向移动，以便能够轻柔且可靠地接纳元件或芯片，还能够轻柔且可靠地将元件或芯片安放在元件载体上。装配头的夹具的可推移性还足以确保芯片从第一拾取位置上的取出工具或从第二拾取位置上的翻转工具轻柔且可靠地传递到相关的装配头上。
按本发明的另一实施例，第一夹具、第二夹具和/或另外的夹具至少沿径向方向弹性地支承着。通过这一点能够以有利的方式在所有传递过程中小心地操纵该芯片。在此，这一点尤其是进行以下工作时的传递过程：（i）从晶片上取出芯片；（ii）在取出工具和翻转工具之间传递芯片；（iii）通过装配头接纳FCOB芯片；和/或（iv）通过这个或另一装配头接纳COB芯片。
该弹性支承尤其能够通过简单的被动的弹簧元件实现，其使相关的抽吸夹具沿径向方向弹性地支承在其工具上。
按本发明的另一角度，描述了一种用于芯片-传递装置、尤其用于上述类型的芯片-传递装置的补充工具。描述的补充工具具有：（a）多个另外的夹具，其从补充工具的中间轴线径向突出地设置在另一平面中；（b）第二接口，补充工具借助它能够这样设置在芯片-传递装置的可旋转工具的第一接口上，（i）使得该另外的平面平行于可旋转工具（具有第一接口）的平面，在该平面内多个（第一或第二）夹具从旋转轴线上径向突出，（ii）并且在可旋转工具（具有第一接口）旋转时，使得设置的取出工具与可旋转工具（具有第一接口）一起共同围绕着相同的旋转轴线旋转。
所述补充工具是以下面的知识为基础：例如由EP 1 470 747 B1已知的芯片取出系统的功能性和/或表现或效率能够通过以下方式改进或改善，即通过合适的接口（在两侧）将具有多个另外夹具的补充工具耦联到取出工具或翻转工具上。因此以结构简单的方式增加了可用于芯片的夹具的数量。如同已阐述的一样，这些额外的夹具要么用于（自动地）更换夹具，要么用于增加芯片的暂时存放位置的数量。
按本发明的实施例，补充工具还具有多个在额外的平面中从中间轴线径向突出的额外夹具。该额外的平面相对于另外的平面沿着中间轴线偏置。此外，该额外的平面平行于该另外的平面。
设置另外的（夹具）平面的优点尤其在于，能够以简单的方式增加可供使用的夹具的总数。尤其不必减少两个相邻夹具之间的节距（该节距指相对于相关工具的圆周），这沿着圆周方向可能会缩短夹具与夹具之间的间距。
因此当可供使用的夹具的总数量相对较高时，能够存在不同类型的夹具，从而能够为更大范围内的芯片应用合适的夹具。备选的或组合的是，设置多个（更换用的）夹具，它们可选地也能够包括不同种类的夹具。因此明显地提高了在此文献中描述的芯片-传递系统的灵活性。
应指出，额外平面（其分别具有多个额外夹具）的数量不受限制。对于各个应用情况来说，描述的补充工具能够配备适当数量的平面（其分别具有多个夹具）。
按本发明的另一实施例，所述补充工具还具有闭锁机制，其在第一位置中将该另外的夹具固定在补充工具的机架上，并且（ii）在第二位置中使这些另外夹具中的至少一个解锁，以便取出该夹具。因此能够以可靠的方式阻止另外夹具不小心地从机架上掉落，并且阻止芯片从晶片传递至置于芯片-传递装置之后的自动装配机。因此能够为所有参与芯片传递的元件提供更高的过程安全性。
闭锁机制能够与执行机构耦联，其能够使闭锁机制尤其在两个位置“闭锁”和“解锁”之间转换。此外还能设置合适的传感器，其识别闭锁机制的当前位置并且将相应的信息传递到控制单元上。因此还在夹具的传递方面确保了高的运行安全性。
按本发明的另一角度，描述了一种将芯片从晶片传递到自动装配机的装配头上的芯片-传递系统。该芯片-传递系统具有（a）上面所述类型的芯片-传递装置；以及（b）根据上述权利要求至中任一项所述的补充工具，其借助其第二第一接口设置在芯片-传递装置的第一接口上。
所述用来传递芯片的芯片-传递系统是以下面的知识为基础：通过将上述补充工具连接到例如由 EP 1 470 747 B1已知的芯片取出系统（该芯片取出系统具有可旋转的取出工具和可旋转的翻转工具），以相对简单的方式创造一种功能改进的芯片-供应系统。由于增加了可供使用的夹具的数量，这样创造的芯片-供应系统尤其在加工不同种类的芯片和/或暂时存放芯片方面均具有尤其高的灵活性，这些芯片已从晶片复合物中脱出、但还未传递到装配头上。
按本发明的另一实施例，第一接口和/或第二接口这样配置，即补充工具能够重精确复地以唯一的角度设置在具有第一接口的可旋转工具上。因此，即使是由不熟练或无经验的操作人员设置，也能够以有利的方式确保将补充工具受限地设置在相关的可旋转工具上。
在唯一角度上的可松脱固定能够由操作人员借助合适的工具或者在无工具的情况下实现。备选地，通过所述用来传递芯片的芯片-传递系统的控制单元，也能够实现它的自动固定或松脱。
按本发明的另一实施例，第一接口和/或第二接口这样配置，即补充工具能够借助负压固定在具有第一接口的可旋转工具上。
借助合适的阀门结构也将负压（其在应用抽吸夹具时反正要用到的）用于气动固定，从而能够以简单且有效的方式将补充工具气动地并因此也可松脱地固定在相关的可旋转工具上。在此，该负压能够直接地用来将补充工具力配合地固定在相关的可旋转工具上。备选地，短气动脉冲（负为负压或正为正压）可用作气动切换脉冲，其使固定机制在第一状态和第二状态之间切换。那么在第一状态下，该补充工具固定在相关的可旋转工具上，相反在第二状态下，将补充工具在相关的可旋转工具上的先前可能存在的固定取消。
按本发明的另一实施例，配属于特定平面的夹具均是同类夹具。
为一夹具平面使用同类夹具的优点是，简化了所述芯片-传递系统的运转，因为不必再监控或不必时时注意哪些种类的夹具位于相关工具（例如取出工具、翻转工具和/或补充工具）的不同角度位置上。因此简化了芯片传递的控制，并且提高了过程安全性。
按本发明的另一实施例，配属于不同平面的夹具是不同种类的夹具。其优点是，存在不同类型的夹具，从而能够为更大范围内的不同尺寸的芯片应用尤其合适的夹具。还可备选的或组合的是，以简单且可靠的方式设置不同种类的（更换用的）夹具。因此尤其能够在许多不同电子组件的制造方面，明显地提高用来传递芯片的芯片-传递系统的灵活性。
按本发明的另一实施例，夹具的不同平面配备数量相同的夹具。备选的或组合的是，夹具的不同平面配备数量不同的夹具。通过适当地调节用于平面的夹具数量，能够在其它要求方面优化所述的芯片-传递系统。
根据当前的认识水平，如果平面具有例如2、4、8、12、16、20或24个夹持器，则是有利的。如果补充工具设置在翻转工具上，并且取出工具中每个平面的夹具数量小于翻转工具或补充工具中每个平面的夹具数量，则通常是有利的。
按本发明的另一实施例，（a）两个直接邻接的夹具平面具有相同数量的夹具，以及（b）其中一个（相邻的）平面的夹具就其围绕着（第一或第二）旋转轴线的角度而言相对于另一（相邻的）平面偏置，优选偏置半个角度的节距。其优点是，这些夹具能够在空间上设置得非常紧凑。因此，所有设置的平面均能够在相对较小的轴向构造空间中实现。
按本发明的另一实施例，除了这个带另外夹具的另外平面以外，补充工具还具有至少一个带多个额外夹具的额外平面。此外，至少一个平面的夹具是更换用夹具，其在夹具磨损之后替换磨损的夹具。备选的或组合的是，至少一个其它平面夹具不同于具有第一接口 的可旋转工具的夹具。其优点是，在不更换夹具的情况下，用补充工具扩充的可旋转工具能够以节省时间的方式操纵不同的元件。备选的或组合的是，补充工具还能够提供一个或多个不同类型的更换用夹具。
应指出，该优点既适用于补充工具设置在取出工具上的情况，也适用于补充工具设置在翻转工具上的情况。
按本发明的另一实施例，为各第一夹具、各第二夹具和/或各另外的夹具分别设置夹具-容纳位置。此外，补充工具的夹具-容纳位置的数量、尤其是每个平面中夹具-容纳位置的数量（这些夹具-容纳位置分别配属于更换用夹具）大于可旋转工具的夹具-容纳位置、尤其是每个平面中夹具-容纳位置的数量，该可旋转工具与补充工具通过共同的递交位置共同作用。
只要补充工具的配属于更换用夹具的夹具-容纳位置的数量至少大于1（与可旋转工具的夹具-容纳位置的数量相比，该可旋转工具与补充工具通过共同的递交位置共同作用），则能够以有利的方式提供完整的两组更换用夹具。那么能够应用补充工具的空闲夹具-容纳位置，以便逐渐地更换可旋转工具的夹具。
只要补充工具的配属于更换用夹具的夹具-容纳位置的数量是多个（例如4的倍数）加上至少一个，则多组完整的更换用夹具能够预先存放在补充工具中，并且能够在此期间充分利用该至少一个空闲夹具-容纳位置的情况下逐渐地用来更换夹具。
这些夹具-容纳位置分别能够具有简单的套筒，夹具能够套装在此套筒上。这些套筒也能够称为顶尖座套筒或钻成中空的主轴。上述径向驱动器尤其能够与这些套筒耦联，并且沿径向方向移动这些套筒（连同可能套装的夹具一起）。
按本发明的另一实施例，所述芯片-传递系统还具有：（a）读取装置；以及（b）编码，其可由读取装置读取。
该编码尤其能够是明确辨识各元件的编码，因此读取装置和必要时后置的评估装置能够明确地识别，这个补充工具以及哪个单独的补充工具已被添加到相关的可旋转工具中。直观地表达是，在设置补充工具之后，借助所述芯片-传递系统或自动装配机的读取装置和可能后置的控制单元能够进行自动的辨识。因此能够自动地调整参数，这些参数对于用于传递芯片的所述芯片-传递装置或所述芯片-传递系统的操控来说是必要的。该参数例如能够是补充工具的几何形状或尺寸和/或校正因子。该编码优选是机器可读的光学编码（条形码、QR-编码）和/或电磁式可读的编码（例如RFID）。
应指出，对于光学可读的编码来说，读取装置也能够借助已用于其它目的的摄像系统实现。这种摄像系统能够配备所述编码的额外读取功能，并且是自动装配机的所谓的电路板照相机，借助它能够以已知的方式探测待装配的元件载体的光学可读的标记。
按本发明的另一角度，描述了一种装配系统，用来从晶片中取出芯片并且给元件载体装配该取出的芯片。描述的装配系统具有（a）上面所述类型的芯片-传递装置；以及(b)具有装配头的自动装配机，用来拾取在第一拾取位置上提供的FCOB芯片，和/或用来拾取在第二拾取位置上提供的COB芯片。
所述装配系统是以下面的知识为基础：上述的芯片-传递装置和/或上述的芯片-传递系统能够在功能上这样与自动装配机耦合，使得在没有其它芯片操纵步骤的情况下能够将未封装的元件或芯片装配到元件载体、尤其是电路板上。
按本发明的另一角度，描述了一种更换夹具的方法，以便暂时接纳上述类型的芯片-传递系统中的芯片，该芯片-传递系统用来将芯片从晶片传递到自动装配机的装配头上。所述方法具有：（a）相对于取出工具定位翻转工具，因此设置的补充工具和无第一接口的可旋转工具达到了共同的递交位置，在此递交位置中夹具能够传递到可旋转工具和补充工具之间；（b）转动无第一接口的可旋转工具，因此无第一接口的可旋转工具的不再需要的夹具位于共同的递交位置上；（c）转动补充工具，因此补充工具的空闲夹具-容纳位置位于共同的递交位置上；（d）将不再需要的夹具传递到补充工具上；（e）转动补充工具，因此新的夹具位于共同的递交位置上；以及（f）将新的夹具传递到无第一接口的可旋转工具上。
所述方法是以下面的知识为基础：上述补充工具能够当作用于（更换用）kann的存储器来用，其在需要时能够由下述可旋转工具使用，即该可旋转工具通过两个接口不与补充工具耦联。如果该夹具被磨损并且必须通过新的或至少一个新的夹具代替，则能够自动地更换旧的或已使用过的夹具。如果为了操纵其它芯片需要其它类型的夹具，或者为了实现更高的运转安全性，则也表明要更换夹具。
借助描述的方法，能够有效地为更大范围内的不同芯片预先提供各自合适的夹具，并且根据待传递的芯片自动地应用最合适的夹具，以便暂时地接纳相关的芯片。在此，在芯片-传递装置的运转期间或在置于芯片-传递装置之后的自动装配机的运转期间，能够在最小改装时间内更换使用的夹具。此外，能够根据程序控制合适的夹具改装，并且能够在无操纵人员的手动干预下实施。
所述的定位是相对定位。这意味着，取出工具和翻转工具中的至少一个（在空间固定的坐标系统中）沿着三个传递自由度中的至少一个移动，因此参与传递的可旋转工具（即补充工具和未与该补充工具耦联的可旋转工具）达到了共同的递交位置。该定位尤其包括沿着第一旋转轴线推移取出工具，和/或沿着第二旋转轴线推移翻转工具，因此（该另外夹具）的另外平面与（在取出工具和补充工具之间传递夹具时，第一夹具的）第一平面或（在翻转工具和补充工具之间传递夹具时，第二夹具的）第二平面重合。
所述的夹具更换尤其能够由芯片-传递装置、芯片-传递系统或自动装配机的控制单元提出，并且还能够受其控制。如果在两个可旋转工具上不再有芯片时，才优选起动该夹具更换。
按本发明的另一实施例，补充工具设置在翻转工具上。通过这一点能够以有利的方式至少半自动且优选全自动地更换取出工具的夹具。
按本发明的另一实施例，补充工具设置在取出工具上。通过这一点能够以有利的方式至少半自动且优选全自动地更换翻转工具的夹具。
应指出，对于设置在具有第一接口的可旋转工具上的夹具来说，也能够进行夹具更换。在这种情况下，夹具更换能够间接地通过无第一接口的其它可旋转工具进行。具体地说，这意味着，新的夹具首先传递到该其它可旋转工具的空闲的或变得空闲的位置上。随后将新的夹具传递到具有第一接口的可旋转工具的变得空闲的位置上，在此位置上先前已存在的夹具已被新的夹具代替。
按本发明的另一实施例，将不再需要的夹具传递到补充工具 上，和/或将新的夹具传递到无第一接口 的可旋转工具上，操纵或激活可旋转工具的径向驱动器。其优点是，以轻柔的方式并且以高的过程安全性能够轻柔地传递更换用夹具（以及待替换的夹具）。此实施例的另一优点能够在于，芯片-传递系统所需的径向驱动器的数量保持得较少，并因此简化了器件方面的构造，并且使芯片-传递系统的成本保持得相对较低。由于典型的装配头具有用于其夹具的Z-驱动装置，在这种实施例中出现的情况是，在实践中不会限制功能性和过程安全性。该优点已在上面进行详细阐述。
应指出，本发明的实施例已参照不同的发明内容进行描述。尤其描述了本发明的具有装置权利要求的几个实施例，并且描述了本发明的具有方法权利要求的其它实施例。对于专业人员来说在阅读该申请时能够立即明白，如果没有另外的详细说明，则除了这些属于这类发明内容的特征组合以外，还可能实现这些特征的任意组合，这些任意的特征组合属于其它类型的发明内容。
在参照附图描述本发明的示范性实施例之前，还结合本发明的示范性实施性描述了几个技术想法。
本发明的目的是，提供芯片-供应装置，在此文献中其被称为芯片-传递系统，其能够被改装得连续地操纵不同的晶片状的元件或芯片，并且无需操作人员的干预。为了使整个自动装配机具有许多应用情况所需的紧凑尺寸，用来更换抽吸夹具的装置只在供应装置内需要最小的构造空间。因此为了更换抽吸夹具，应该应用供应装置或自动装配机的促动的自由度，它们反正对于取出、操纵和装配过程的实施来说是必要的。此外还能应用促动的自由度，其用来平衡供应装置的单个功能元件的公差。
供应装置的对于本发明尤其重要的部分由取出工具和翻转工具构成。此外，自动装配机（供应装置集成在此）具有带多个自己的抽吸夹具的装配头，以便在装配过程中接纳、输送和安放元件或芯片。借助取出工具将芯片从晶片的基座上取下，并且以FCOB的方向提供给装配头。对于COB应用来说，将元件从取出工具传递到翻转工具上，并且提供给装配头。翻转工具还能够用于暂时存放芯片。
与已知的系统、尤其在EP 1 470 747 B1中描述的芯片取出系统相比，在此文献中描述的芯片取出系统尤其具有以下优点：
（a）扩展尤其翻转工具的功能性，因此借助抽吸夹具的更换，自动地改装芯片-传递系统，以便能够供应不同的芯片。
（b）该翻转工具能够配备用于芯片和/或抽吸夹具的存储器的功能性，其对于芯片-传递系统和/或后置的自动装配机来说是必要的。尤其能够为取出工具提供更换用（抽吸夹具），并且用来自动地更换抽吸夹具。
（c）在相应配置芯片-传递系统时，不仅能（自动）更换翻转工具的抽吸夹具，也能更换取出工具的抽吸夹具。
本发明的其它优点和特征从目前优选的实施例的以下示例性描述中得出。本文件的单个附图只是未意性的并且比例是不正确的。
附图说明
图1在俯视图中示意性地示出了装配系统，其具有根据本发明的实施例的芯片-传递系统。
图2在侧视图中示出了芯片-传递装置（无设置的补充工具），其用来提供（i）COB芯片和（ii）FCOB芯片。
图3在扩大的且未意性的视图中示出了芯片-传递装置，其具有设置在翻转工具上的补充工具，该补充工具具有两面抽吸夹具。
图4在透视图中示出了根据本发明的实施例的芯片-传递系统的一部分。
图5示出了具有气动分向元件的气动系统。
附图标记：
100装配系统
110自动装配机
112机架
114数据处理单元
120龙门系统
122a第一引导元件/龙门根基
122b另外的第一引导元件/龙门根基
124a滑块
124b滑块
125支承元件
132第二引导元件/可移动的横向载体
134第二滑块
136装配头
138芯片-保持元件/元件-保持装置
140芯片-传递系统
142芯片-传递装置
144数据处理单元
150取出工具
160翻转工具
170补充工具
190元件载体/电路板
192芯片/（未封装的）元件
195晶片
y第一方向
x第二方向
245夹具-容纳位置
246共同的递交位置
251第一旋转轴线
252第一夹具
256第一拾取位置
260a径向推移
260b径向推移
261第二旋转轴线
262第二夹具
266第二拾取位置
282径向驱动器
292aFCOB芯片
292bCOB芯片
352a第一平面
354机架
362a第二平面
364机架
365推移驱动器
368第一接口
371中间轴线
372另外的夹具
372a另外的平面
373额外的夹具
373a额外的平面
374机架
378第二接口
380旋转驱动装置（用于取出工具/补充工具）
381旋转驱动装置（用于翻转工具/补充工具）
465a线性引导器
467气动接口
473更换用夹具
475固定元件/旋转手柄
486解锁机构
487解锁元件
488传感器（用于闭锁机制/封闭板）
501气动的分向元件/活塞滑阀
502套筒
503活塞
503a空气通道
504拨杆元件
505气动的输入端
506a气动的输出端
506b气动的输出端
507真空生成器。
具体实施方式
应指出，在下面的详细描述中不同实施例的特征或部件（它们与其它实施例的相应特征或部件相同或者至少功能相同）设置有相同的参考标记或者不同的参考标记，所述参考标记在最后两个字母上与相同的或至少功能上相同的特征或部件的参考标记相同。为了避免不必要的重复，已经借助前面描述的实施例阐述的特征或部件在后面不再详细阐述。
此外应指出，以下描述的实施例只是从本发明的可能的实施例中选出来的。尤其可能的是，单个实施例的特征以适当的方式彼此组合，因此对于专业人员来说借助此处详细描述的实施方案就能把许多不同的实施例看作是明显公开的。
此外应指出，应用了有关空间的概念例如“前”和“后”、“上”和“下”、“左”和“右”等，以便描述一个元件与另一元件或其它元件的关系，如同在这些附图中展示的一样。因此，这些有关空间的概念能够适用于与附图中所示的方位不同的方位。但应理解，为了简化描述，所有这些有关空间的概念都涉及在图面中描述的方位，但绝不是对它进行限制，因为这些描述的装置、部件等在使用时都能占据与在图面中描述的方位不同的方位。
图1在示意图中示出了装配系统100，其具有芯片-传递系统140和自动装配机110。自动装配机110在基本的结构特征方面相当于常规的自动装配机。因此未详细阐述自动装配机110的基本功能以及未示出的各种部件。
自动装配机110具有机架112，其在图1中示意性地通过实线示出。该机架112提供了一种框架结构，自动装配机110的单个部件直接或间接地设置在此框架结构上。
在机架112上设置有龙门系统120，其以已知的方式包括两个引导元件，它们是龙门根基。按此处所示的实施例，龙门根基由第一引导元件122a以及另一第一引导元件122b构成。这两个第一引导元件122a和122b分别具有纵长的承载轨道，其沿着第一方向延伸。在图1中示出了此第一方向，作为y-方向。
龙门系统120还具有两个滑块124a和124b。滑块124a可推移地设置在引导元件122a上，因此它能够借助未示出的驱动器沿y-方向移动或定位。滑块124b以相应的方式可推移地设置在引导元件122b上。同样未示出的驱动器的作用是，使两个滑块124a和124b以相同的方式或同步地沿着y-方向移动。支承元件125的作用是，使两个滑块124a和124b可靠地沿着准确定义的轨迹沿着y-方向移动。
在这两个滑块124a和124b之间延伸着第二引导元件132，其构成为可移动的横向载体并且沿着第二方向具有纵向延伸。第二方向在图1以及在下面也称为x-方向。第二滑块134设置在横向载体132上并且进行引导，它能够借助未示出的驱动器沿x-方向移动或定位。第二滑块134是机械的平台，装配头136固定在此平台上。根据此处所示的实施例，装配头136是所谓的多体-装配头，其具有多个构成为吸管或抽吸夹具的芯片-保持装置138，其以已知的方式分别用来暂时接纳电子元件。
为了装配元件载体190，装配头136以已知的方式通过龙门系统120的适当控制首先移到未示出的元件-拾取区中，在此拾取区中未封装的晶片状元件或芯片192由芯片-传递系统140提供。这些提供的芯片192在该处由装配头136拾取并且重新通过龙门系统120的适当控制传递到装配区域中，芯片192在此装配区域中安放在元件载体190上。
数据处理单元14负责协调地控制用于这两个滑块124a、124b、装配头136以及自动装配机110的其它专业人员已知的部件的驱动器。这种部件例如是传递系统，其用来在装配之前将元件载体190带到自动装配机110中，并且在其至少局部装配之后再次将它从自动装配机110中去除。根据此处所示的实施例，数据处理单元114与数据处理单元144耦合，后者如此控制芯片-传递系统140，使得其运转与自动装配机110的运转同步。为了使视图清晰，在图1中未示出这两个数据处理单元114和144之间的通信耦合。当然这两个数据处理单元114和144也能够借助唯一的共同数据处理单元来实现。这一点尤其能够通过以下方式实现，在自动装配机110的数据处理单元114中执行数据处理单元144的功能。
芯片-传递系统140具有芯片-传递装置142和补充工具170。芯片-传递装置142具有可旋转的取出工具150以及可旋转的翻转工具160。按此处所示的实施例，补充工具170设置在翻转工具160上。取出工具150与翻转工具160或补充工具170在图1未示出的共同递交位置共同作用，以便传递芯片192和/或传递（更换用）抽吸夹具。这两个工具150和170的旋转轴线平行于图1左上方标出的y-方向。借助未设置参考标记的抽吸夹具，使取出工具150能够暂时从晶片195上接纳芯片192，该抽吸夹具沿着取出工具150的外圆周分布并且径向地从取出工具150的旋转轴线上朝外伸出。以相应的方式借助同样也未设置参考标记的抽吸夹具，使翻转工具160 或补充工具170能够暂时接纳由取出工具150提供的芯片192，该抽吸夹具沿着翻转工具160 或补充工具170的外圆周分布并且径向地从翻转工具160的旋转轴线伸出。
根据此处所示的实施例，芯片-传递系统140空间固定地设置在自动装配机110上。这意味着，在从晶片195上取出不同的芯片192时，该晶片必须借助合适的且未示出的xy-表面定位系统来移动，以使取出工具150能够进入晶片195的不同位置或不同芯片192。
图2在侧视图中示出了芯片-传递装置（无设置的补充工具），其用来提供（i）COB芯片292a和（ii）FCOB芯片292b。COB芯片292a在第一拾取位置256由未示出的装配头提供，以便在元件载体上进行拾取并且进行后继的装配。FCOB芯片292b在第二拾取位置266由装配头或同样未示出的另一装配头提供。
按此处所示的实施例，取出工具150具有四个第一抽吸夹具252。该翻转工具160共具有16个第二抽吸夹具262。取出工具150能够围绕着第一旋转轴线251旋转，翻转工具160在运转时围绕着第二旋转轴线261旋转。
为了传递芯片192（也就是说，FCOB芯片292a和/或COB芯片292b），取出工具150和翻转工具160在共同的递交位置246中共同作用。根据此处所示的实施例，该共同的递交位置246对于可旋转的取出工具150来说相当于所谓的“9点位置”，对于可旋转的翻转工具160来说相当于“3点位置”。在取出工具150的“6点位置”上将芯片从晶片195上取出。第一拾取位置256位于取出工具150的“12点位置”上，第二拾取位置266位于翻转工具160的“12点位置”上。
为了可靠地操纵芯片192、292a、292b，将芯片192从晶片195上取出的那个第一抽吸夹具252必须能够沿着径向方向（相对于第一旋转轴线251）位移。在图2中借助双箭头260a展示了在取出芯片192时的这种径向位移。此外还必要的是，第一抽吸夹具252和第二抽吸夹具262中的至少一个能够沿径向方向位移，这两个抽吸夹具参与了芯片192在取出工具150和翻转工具160之间的传递。这种径向位移优选在递交位置246的范围内通过相关第一抽吸夹具252的径向位移实现。这样一来，翻转工具160能够相对于第二抽吸夹具262作为基本上被动的工具实现，并因此能够以结构简单且经济有利的方式实现。这同样适用于图2未示出的补充工具。借助双箭头260b展示了在传递芯片192时的径向位移。
借助径向驱动器282实现第一抽吸夹具252的径向推移260、260b。根据此处所示的实施例，每个第一抽吸夹具252均配备有自己的径向驱动器282。
所有抽吸夹具均分别位于夹具-容纳位置245上。它以已知的方式包括所谓的顶尖座套筒（未示出），相关的抽吸夹具能够套装在此顶尖座套筒上。通过顶尖座套筒的中间洞口给相关的顶尖座套筒供应负压。
典型的是，第一抽吸夹具160无需在第一拾取位置256上径向位移，第二抽吸夹具180无需在第二拾取位置266上径向位移，因为装配头136的芯片-保持装置138通常能够沿着z-方向移动，并且在拾取芯片292a或芯片292b时能够轻柔地驶向各拾取位置256、266。
该径向推移性也可通过至少一个共同应用的径向驱动器实现，来代替上面描述的单独的径向驱动器（每个第一抽吸夹具均配备有径向驱动器282）。对于共同的径向驱动器来说，只在各自的工作位置中，也就是在“6点位置”中为了拾取芯片192并且在“9点位置”中为了传递芯片192，在固定从属于该工作位置的径向驱动器和正好位于相应工作位置中的第一抽吸夹具252之间实现了机械啮合。
图3在扩大的且未意性的视图中示出了芯片-传递装置140，其具有取出工具150设置在翻转工具160上的补充工具 170，该补充工具具有两面抽吸夹具。
取出工具150具有机架354，其能够借助旋转驱动装置380围绕第一旋转轴线261旋转。第一抽吸夹具252套装在各夹具-容纳位置245上，并且以已知的方式分别通过中空顶尖座套筒供应负压。第一抽吸夹具252从第一旋转轴线261径向突出地设置在第一平面352a中，其垂直于第一旋转轴线261。取出工具160以相应的方式配备有第二平面362a，其垂直于第二旋转轴线261，并且第二抽吸夹具262设置在此第二平面中。该翻转工具160还具有机架364，在此机架上第二抽吸夹具262设置在夹具-容纳位置245上。该机架364由旋转驱动装置381与第二抽吸夹具262一起围绕着第二旋转轴线261旋转。
翻转工具160还具有第一接口368，补充工具170抗扭地且与第二旋转轴线261同心地可松脱地设置在此第一接口上。补充工具170具有中间轴线371，其在安装状态下与第二旋转轴线261重合。
为了可靠地将补充工具170设置在第一接口368上，补充工具170具有第二接口378。在图3中示意性地示出了两个接口368和378，它们除了可靠的机器固定以外还能够将负压传递到补充工具170（其同样用来暂时地保持芯片），该负压提供给翻转工具160（目的是将芯片暂时保持在第二抽吸夹具262上）。
根据此处所示的实施例，存储工具170具有两面抽吸夹具，它们分别通过补充工具170的机架374上的夹具-容纳位置245径向从中间轴线371突出地可松脱地设置在补充工具170上。配属于补充工具170的第一星形平面的另外补充工具372设置在在此文献中被称为另外平面372a的平面中。额外的抽吸夹具373在补充工具170的第二星形平面中以相应的方式设置在被称为额外平面373a的平面中。
在此上下文中“星形平面 ”这一概念是指由星形排列的抽吸夹具的尖部的中点绷成的平面。该星形平面要么能够由抽吸夹具-尖部的中点的理想位置确定，要么能够由其通过测量确定的实际位置确定。
取出工具150与翻转工具160或补充工具170的星形平面之间的功能耦合或功能合作在共同的递交位置246上进行，如同上面已提到的一样。从这三个星形平面中选出的一个星形平面或选出的平面（第二平面362a、另外的平面372a或额外平面373a）能够借助推移驱动器365沿着第二旋转轴线261或中间轴线371推移，并且与取出工具150的第一平面352a对齐，使得共同的递交位置能够被抽吸夹具262、372或373中的期望抽吸夹具抵达。
图4在透视图中示出了根据本发明的实施例的芯片-传递系统140的一部分。可看到翻转工具160，其包括具有第二抽吸夹具262的星形平面。在翻转工具160上通过未示出的接口设置有补充工具170，其按此处所示的实施例具有分别带多个抽吸夹具372、473的两个星形平面，它们用来实现以下不同目的：
（A）该另外的抽吸夹具372与第二抽吸夹具262一样用来暂时接纳芯片，其已由未示出的取出工具接收。第二抽吸夹具262和该另外的抽吸夹具372能够构造得不同，因此例如借助第二抽吸夹具262能够可靠地抓住第一种芯片，借助该另外的抽吸夹具372能够可靠地抓住另一种芯片。
该额外的抽吸夹具473是所谓的更换用抽吸夹具。如图4所示，它以相反的方位设置在补充工具170上。这意味着，抽吸夹具473的尖部朝内（即沿中间轴线371的方向）指，元件分别保持在此抽吸夹具上。现在如果未示出的取出工具的抽吸夹具受到磨损或由于其它原因应该用这些抽吸夹具473之一代替，则当取出工具和补充工具170处于适当角度位置时在共同的递交位置将更换用抽吸夹具473传递到取出工具上。 在此将更换用抽吸夹具473传递到夹具-容纳位置上，其中事先已以适当地方式取出待替换的抽吸夹具。
为了将补充工具170固定在翻转工具160上，按此处所示的实施例，设置有构成为旋转手柄的固定元件475。线性引导器465a的作用是，在激活推移驱动器365时，沿着第二旋转轴线或中间轴线371精确地推移由翻转工具160和补充工具170构成的结构，并且相关的星形平面精确地抵达该递交位置。
图3仅示意性示出的旋转驱动装置381设置在机架364上。通过气动接口487，既给翻转工具160供应负压，也给补充工具170供应负压。
为了确保无摩擦地（无需施加大力）将更换用抽吸夹具473传递到取出工具上，更换用抽吸夹具473只插入补充工具170的相应容纳孔口中。为了在补充工具170旋转时更换用抽吸夹具473不会掉落，该更换用抽吸夹具通过合适的但未详细示出的闭锁机制保持在各自的容纳孔口中。按此处所示的实施例，闭锁机制还具有封闭板。为了传递更换用抽吸夹具473，通过由解锁机构486操纵的解锁元件487释放该更换用抽吸夹具。为了确保高的运转安全性，解锁元件487的位置由传感器488监控。
图5示出了具有气动分向元件 501的气动系统。其位于翻转工具的机架上并且分别给翻转工具和补充工具的（主动）星形平面供应负压。
该气动系统具有真空生成器507，其给分向元件501的气动输入端供应负压。该气动的分向元件501还具有两个气动输出端，即第一气动输出端506a和第二气动输出端506b。气动输出端506a配属于第二抽吸夹具的第一星形平面，其套装在夹具-容纳位置245（在图5中通过填满的圆表示）上。以相应的方式，气动输出端506b配属于另外的抽吸夹具的第二星形平面，其套装在夹具-容纳位置245（在图5中通过空白的圆表示）上。
应指出，气动输出端的数量并不局限于两个。尤其在应用多个星形平面的情况下，能够通过相应数量的气动输出端选择性地给所有星形平面加载负压。
根据此处所示的实施例，气动的分向元件借助活塞滑阀501实现，其具有套筒502和在此套筒中可轴向推移的活塞503。在活塞503中设置有空气通道503a，其使气动输入端505根据活塞503的轴向位置与这两个气动输出端506a或506b气动地耦联。
按此处所示的实施例，活塞503的轴向推移借助拨杆元件504实现，其与未示出的推移驱动器（参照图4中的参考标记365）耦合。
下面参照所有附图阐述了在此文献中描述的装配系统100及其芯片-传递系统140的另外几个局部可选的结构和特征：
翻转工具160包括多个轴向偏置的星形平面，它们在上面称为第二平面362a、另外的平面372a或额外的平面373a。芯片能够借助各星形平面暂时存放，并且以COB的方位借助装配头传递。优选只有这样的星形排列（在应用时）才是活跃的，即其星形平面至少基本上与取出工具的星形平面重合。还优选的是，这些星形平面配备有不同类型的抽吸夹具，因此翻转工具能够在不更换抽吸夹具的情况下时间优化地且可靠地操纵不同的芯片。
多个星形排列能够具有相同或不同数量的抽吸夹具。在抽吸夹具的数量相同时，翻转工具的星形平面相互有利地以一半的星形角度位置偏置。这些吸管因此能够设置得非常紧凑，从而获得以下技术优点：
（i）将翻转工具的轴向构造空间缩至最低；
（ii）缩短线性推移驱动器的移动路径；
(iii)通过将第二星形平面的气动供应导管无偏转地引导穿过第一星形平面的抽吸夹具的中间空间，简化了不同星形平面的抽吸夹具的气动供应。
补充工具的至少一个星形平面能够可选地从翻转工具上取下。因此，补充工具能够由操作人员从抽吸夹具或芯片-传递系统上取下，以便装配抽吸夹具。因此如同从用于自动装配机的（更换用）抽吸夹具的常规盒中已知的那样，该工作有利地在芯片-传递系统或自动装配机之外进行。补充工具的固定优选能够通过接纳装置实现，其重复精确地使补充工具在明确的位置定向和固定。可以借助工具或不借助工具精确重复地执行可松脱固定。备选地，通过芯片-传递系统或自动装配机的控制单元能够自动地操纵该接纳装置。这种自动的操纵例如能够通过气动或电动的驱动器实现。备选的或组合的是，由上述气动分向元件控制的负压能够用来松开所述固定。
在将补充工具固定在翻转工具上之后，通过芯片-传递系统或自动装配机的控制单元能够实现自动的辨识。因此，能够自动地调节控制芯片-传递系统所需的参数（例如补充工具的结构、校正因子等）。为此，补充工具能够具有合适的机器可读的编码或标记，例如光学（条形码、QR-码等）或电磁（RFID）编码。相应的读取装置集成在翻转工具中。补充工具的光学编码还能够备选地通过自动装配机的现有的摄像系统（例如所谓的电路板-照相机）探测，并且通过后置的评估单元评估。
借助推移驱动器线性地推移翻转工具和设置在它上面的补充工具，该推移驱动器尤其能够具有以下特征和优点：
(i)推移驱动器使翻转工具和/或补充工具平行于翻转工具的旋转轴线或补充工具的中间轴线进行移动。
(ii)通过将配属于推移驱动器的线性轴线朝配属于星形平面的远侧位置移动，来选择活跃的星形平面。这一点也可称为”转换运动“，以便激活不同的星形平面。在此上下文中，将与取出工具的星形平面至少几乎重合的星形平面称为活跃的。
(iii)线性可推移性也可用来平衡取出工具和翻转工具之间的位置公差。
(iv)如果取出工具和翻转工具的所有抽吸夹具的尖部的相对位置均是已知的（例如通过提前进行的光学测量），则取出工具和/或翻转工具的抽吸夹具能够在共同的递交位置通过线性的推移驱动器的适当补偿运动来遮盖。这种补偿运动能够与在不同的星形平面之间”转换“时的运动重叠。
借助气动供应能够生成保持芯片所需的负压并且传递到单个活跃的星形平面上，该气动共应尤其具有以下特征：
(i)为了将与负压生成相关的空气消耗降至最低，有利的是，将活跃的（即与取出工具相对而置的）星形平面与真空供应处气动地耦联。只配属于其余星形平面的供应导管是无压力的，或基本上具有环境压力。
(ii)优选通过活塞滑阀实现不同星形平面之间的负压或相应保持电路的转换，该活塞滑阀与补充工具的旋转轴线同心。该活塞滑阀具有套筒和在此套筒内可轴向推移的活塞或控制滑块。它优选没有自己的促动器，如果要在星形平面之间进行转换，则由用于翻转工具（和补充工具）的推移驱动器的线性轴线和拨杆元件强制引导式地操纵。拨杆元件能够设置在芯片-传递系统的底板上，并且将控制滑块的轴向位置固定在套筒中。
如果取出工具的抽吸夹具位于共同的递交位置中，则由所谓的吹气脉冲和/或通过用于应接纳芯片的抽吸夹具的特制真空供应处将芯片传递到翻转工具或补充工具上。在此，该特制的真空供应处只在共同的递交位置中是活跃的。这种特制的真空供应处能够借助给所有星形平面供应负载的磨削圆盘来实现。该磨削圆盘优选这样构成，即在翻转工具和/或补充工具旋转时，两个抽吸夹具的供应导管不会串扰。
可选地，翻转工具的一个或多个星形平面也能够构成为料仓，其具有多个用于容纳辅助工具的装置，它们在芯片-传递系统或自动装配机的内部是必不可少的。辅助工具例如能够是用于装配头的抽吸夹具或吸管，或者是用来将芯片从晶片复合物中脱出或推出的喷射工具。这种料仓尤其能够为取出工具提供额外的（更换用）抽吸夹具。因此，通过自动地且芯片-传递系统或自动装配机不停地更换抽吸夹具，能够借助取出工具操纵不同的芯片。
就用于各抽吸夹具的料仓位置的数量而言，具有不同的优选实施例：
(i)星形平面至少包含取出工具的抽吸夹具的数量加上1。因此能够提供完整的两组抽吸夹具。能够应用空闲的料仓位置，以便逐个地按下面描述的方法更换取出工具的抽吸夹具。
(ii)星形平面至少包含取出工具的抽吸夹具的数量的整数多倍（例如4的多倍）加上1。因此能够将多组抽吸夹具存储在星形平面中。
(iii)料仓位置的数量能够与翻转工具的其它星形排列中的抽吸夹具的数量一致。
用于抽吸夹具的上述料仓（也简称为吸管料仓）能够具有以下特征和优点：
(i)吸管料仓是被动的存储器。运转所需的促动器和传感器能够集成在翻转工具中。因此能够坚固且经济地实现该吸管料仓。
(ii)这些料仓位置如此径向地设置，使得取出工具的径向驱动器的行程降至最低，该取出工具用来取出抽吸夹具或将抽吸夹具插入料仓位置中。
(iii)这些吸管能够通过封闭板形状配合地保持在料仓位置中。这些封闭板通常是封闭的，因此抽吸夹具即使在补充工具动态旋转时也能保持稳固。这些封闭板优选相互独立地操纵，因此总是只有一个料仓位置是空闲的。例如通过适当地设置压缩弹簧来实现封闭板的闭锁。
(iv)在供应装置正常运转时，只在递交位置操纵料仓位置的封闭板。为此，翻转工具具有解锁机构，其轴向（即沿着翻转工具的星形轴线）推移封闭板如此之远，从而使一个料仓位置空出来并且取出或插入吸管。解锁机构有利地设置在翻转工具的线性滑块上。例如气动汽缸或升降磁铁适用于该解锁机构。
(v)为了探测封闭板的状态，在解锁机构上设置有合适的封闭板-传感器（例如光学的、磁性的、电感的、电容的）。它探测封闭板的轴向位置，该封闭板正好位于递交位置中。因此一方面能够通过解锁机构监控封闭板的孔口，并且在此基础上促进抽吸夹具的更换。另一方面，在补充工具旋转过程中监控所有封闭板的状态，并且在与补充工具的测得的角度位置相结合的情况下探测出错的封闭板（安全功能）。
补充工具能够构成为模块式的。这意味着，能够在翻转工具上设置不同的补充工具，而不必为此改变翻转工具的第一接口。通过一点，补充工具能够用另一补充工具进行简单地替换。翻转工具因此能够根据应用情况装配不同的补充工具，它们具有不同数量的星形平面，和/或每个星形平面具有不同数量的抽吸夹具。
此外，为了实现公差平衡，取出工具能够具有带相应驱动器的额外线性轴线，该线性轴线垂直于翻转工具的旋转轴线。
下面描述了一种目前优选的方法，用来更换或转换翻转工具或补充工具上的活跃的星形平面。优选由芯片-传递系统或自动装配机的控制单元激起或要求进行该转换。一旦目前活跃的星形平面上不再有芯片，则激起该转换。也就说，在所有COB芯片通过装配头拾起或所有FCOB芯片传递到取出工具上之后，就进行更换。
(1)通过激活翻转工具的推移驱动器来更换星形排列。在此，该驱动器以调节位置的方式移动如此长时间，直到取出工具或补充工具的期望或要求的星形平面至少几乎与取出工具的星形平面重合。
(2)如果抽吸夹具的尖部的中点的实际位置（例如通过适当的光学测量）是已知的，则能够借助推移驱动器进行适当的偏置-校正，以便遮盖取出工具和翻转工具或补充工具的在共同递交位置中相对而置的抽吸夹具。
下面描述了一种目前优选的方法，用来取出工具的吸管。该取出工具的吸管的转换优选由芯片-传递系统或自动装配机的控制单元激起或要求。在翻转工具和取出工具的星形平面上不再有芯片之后，启动该转换。
(1)根据用来更换或转换活跃的星形平面的上述方法，过渡到具有库存的抽吸夹具的星形平面上，或过渡到翻转工具或补充工具的吸管料仓上。
(2)旋转取出工具，直到待转换的抽吸夹具位于共同的递交位置中。
(3)旋转翻转工具，直到用于抽吸夹具的空闲容纳部位于共同的递交位置中。
(4)通过解锁机构的驶出，打开吸管料仓，优选通过封闭板-传感器来监控。
(5)通过位于共同递交位置上的径向驱动器的驶出（在料仓位置空闲之后），将抽吸夹具导入料仓位置中。
(6)通过解锁机构的驶入，将吸管料仓关闭。
(7)通过位于共同的递交位置中的径向驱动器的驶入，将抽吸夹具从取出工具中拔出。
(8)旋转翻转工具，直到具有待更换的抽吸夹具的容纳部位于共同的递交位置中。
(9)通过位于共同的递交位置中的径向驱动器的驶出，接纳取出工具的抽吸夹具。
(10)通过操纵解锁机构，打开吸管料仓，优选通过封闭板-传感器来监控。
(11)通过位于共同递交位置上的径向驱动器的驶入（在吸管料仓空闲之后），将相关的抽吸夹具从料仓位置中取出。
应注意，概念“具有”并不排除其它元件，并且"一个“并不排除多个。结合不同实施例描述的元件也能够相互组合。还应注意，在权利要求中的参考标记并不用来限制权利要求的保护范围。

Claims (27)

1.一种将芯片（192）从晶片（195）传递到自动装配机（110）的装配头（136）上的芯片-传递装置（142），其特征在于：该芯片-传递装置（142）具有
第一和第二可旋转工具（150、160），第一可旋转工具包括围绕着第一旋转轴线(251)旋转的可旋转的取出工具 (150)，其
（i）用来从晶片（195）上取出散开的芯片（192）；
（ii）用来翻转该取出的芯片（192），使之作为FCOB芯片（292a)提供到第一拾取位置（256）上，以及
（iii）在共同的递交位置（246）上将取出的芯片（192）传递到围绕着第二旋转轴线（261）可旋转的翻转工具（160）上；以及
第二可旋转工具包括可旋转的翻转工具（160），其
（i）用来从取出工具(150)上接收芯片（192）；以及
（ii）用来重新翻转该接收的芯片（192），使之作为COB芯片（292b）提供给第二拾取位置（266），以及
其中该取出工具（150）具有多个第一夹具（252），用来分别暂时接纳芯片（192），其中第一夹具（252）从第一旋转轴线(251) 径向突出地设置在第一平面（352a）中，
其中该翻转工具（160）具有多个第二夹具（262），用来分别暂时接纳芯片（192），其中第二夹具（262）从第二旋转轴线(261) 径向突出地设置在第二平面（362a）中，
其中至少一个可旋转工具（150、160）具有第一接口（368），具有多个另外的夹具（372）的补充工具（170）能够安放在此第一接口上，这些夹具从补充工具（170）的中间轴线(371)径向突出地设置在另外的平面（372a)中，并且
其中第一接口（368）这样构成，即在设置补充工具（170）的情况下该中间轴线（371）与第一旋转轴线（251）或第二旋转轴线(261) 重合。
2. 根据权利要求1所述的芯片-传递装置（142），其特征在于，具有第一接口的可旋转工具（150、160）具有：
机架 (364)；以及
设置在机架（364）上的推移驱动器（365），以便沿着可旋转工具（150、160）的旋转轴线（261）推移（i）可旋转工具（150、160）的夹具（262）以及（ii）补充工具（170）的另外的夹具（372）。
3.根据权利要求2所述的芯片-传递装置（142），其特征在于，还具有
气动接口（467），用来受控地给具有第一接口的可旋转工具（150、160）的夹具（262）加载负压。
4.根据权利要求3所述的芯片-传递装置（142），其特征在于，还具有
气动的分向元件 (501)，其接在气动接口（467）之后并且这样配置，即根据其当前的状态只给配属于所选出的夹具平面加载负压。
5.根据权利要求4所述的芯片-传递装置（142），其特征在于：
气动的分向元件（501）这样与推移驱动器(365) 耦联，使得自动地给配属于所选出的夹具平面的夹具加载负压。
6.根据权利要求1所述的芯片-传递装置（142），其特征在于，还具有
多个可操控的径向驱动器 (282），其中径向驱动器分别配属于取出工具 (150)、翻转工具（160）和补充工具（170）的夹具（252、262、372）之一，因此相关的夹具能够相对于各旋转轴线(251、 261) 沿径向方向移动。
7.根据权利要求6所述的芯片-传递装置（142），其特征在于：无第一接口（368）的可旋转工具（150、160）的夹具分别配备有径向驱动器（282）。
8.根据权利要求1所述的芯片-传递装置（142），其特征在于，还具有
多个可操控的径向驱动器（282），其中径向驱动器（282）分别配属于所述取出工具（150）、翻转工具（160）及补充工具（170）的至少一个夹具（252、262、372），使得相关的夹具能够相对于各旋转轴线(251、261)沿径向方向移动，其中具有第一接口（368）的可旋转工具（150、160）的夹具(262) 和/或补充工具（170）的夹具（372）未配备径向驱动器（282）。
9.根据权利要求1所述的芯片-传递装置（142），其特征在于：
第一夹具 (252)、第二夹具(262) 和/或另外的夹具（372）沿径向方向弹性地支承着。
10.一种用于芯片-传递装置 (142)、尤其用于按权利要求1至9中任一项所述的芯片-传递装置（142）的补充工具（170），其特征在于，该补充工具（170）具有：
多个另外的夹具(372），其从补充工具（170）的中间轴线(371) 径向突出地设置在另外的平面（372a)中，
第二接口(378)，补充工具借助它能够这样设置在芯片-传递装置（142）的可旋转工具（150、160）的第一接口（368）上，使得
该另外的平面（372a）平行于具有所述第一接口（368）的可旋转工具（150、160）的平面（352a、362a），在该平面内可旋转工具（150、160）的多个夹具（252、262）从具有所述第一接口（368）的可旋转工具（150、160）的旋转轴线（251、261）上径向突出，
并且在具有所述第一接口（368）的可旋转工具(150、160)旋转时，设置的补充工具（170）与可旋转工具(150、160)一起共同围绕着旋转轴线（251、261）旋转，使得具有所述第一接口（368）的可旋转工具（150、160）的旋转轴线（251、261）与所述补充工具（170）的中间轴线（371）重合。
11.根据权利要求10所述的补充工具（170），其特征在于，还具有：
多个在额外的平面（373a）中从中间轴线（371）径向突出的额外的夹具（373）；其中
额外的平面（373a）相对于该另外的平面（372）沿着中间轴线（371）偏置，并且额外的平面（373a）平行于该另外的平面（372a）。
12.根据权利要求10所述的补充工具（170），其特征在于：
补充工具(170)具有闭锁机制（486、487），其在第一位置中将该另外的夹具（372）固定在补充工具（170）的机架（374）上，并且在第二位置中使这些另外的夹具（372）中的至少一个解锁，以便取出该夹具。
13.一种将芯片（192）从晶片（195）传递到自动装配机（110）的装配头（136）上的芯片-传递系统（140），该芯片-传递系统（140）其特征在于，具有：
根据权利要求1至9中任一项所述的芯片-传递装置（142），以及
根据权利要求10至12中任一项所述的补充工具（170），其借助其第二接口（378）设置在芯片-传递装置（142）的第一接口（368）上。
14.根据权利要求 13所述的芯片-传递系统（140），其特征在于：
第一接口(368) 和/或第二接口（378）这样配置，即补充工具（170）能够精确重复地以预定的角度设置在具有第一接口（368）的可旋转工具（160）上。
15.根据权利要求13所述的芯片-传递系统（140），其特征在于：
第一接口(368) 和/或第二接口（378）这样配置，即补充工具（170）能够借助负压固定在具有第一接口（368）的可旋转工具（150、160）上。
16.根据权利要求13所述的芯片-传递系统（140），其特征在于：
配属于一个平面的夹具均是同类夹具，该平面选自于所述第一平面、所述第二平面及所述另外的平面。
17.根据权利要求13所述的芯片-传递系统（140），其特征在于：
配属于不同平面的夹具是不同种类的夹具，该平面选自于所述第一平面、所述第二平面及所述另外的平面。
18. 根据权利要求13所述的芯片-传递系统（140），其特征在于：
配属于不同平面的夹具具有数量相同的夹具，该不同平面选自于所述第一平面、所述第二平面及所述另外的平面，或
配属于不同平面的夹具具有数量不同的夹具，该不同平面选自于所述第一平面、所述第二平面及所述另外的平面。
19.根据权利要求13所述的芯片-传递系统（140），其特征在于：
所述第二夹具和所述另外的夹具具有相同数量的夹具，且
一个平面的第二夹具就其围绕着第二旋转轴线的角度位置而言相对于所述另外的夹具偏置。
20.根据权利要求13所述的芯片-传递系统（140），其特征在于：
除了带另外的夹具（372）的另外的平面（372a）以外，补充工具（170）还具有至少一个带多个额外的夹具（373、473）的额外的平面（373a），
其中至少一个平面的夹具（473）是更换用夹具 (473)，其能够在夹具（252）磨损之后替换该夹具，和/或
至少一个其它平面（372a)的夹具(372)不同于具有第一接口 (368)的可旋转工具(150、160)的夹具(262)。
21.根据权利要求13所述的芯片-传递系统（140），其特征在于：为各第一夹具 (252)、各第二夹具(262) 和/或各另外的夹具(372)分别设置夹具-容纳位置(245)，
并且其中夹具-容纳位置(245)的数量、尤其是补充工具 (170)的每个平面（373a)中配属于各更换用夹具(473)的夹具-容纳位置 (245)的数量大于可旋转工具 (150、160)的夹具-容纳位置 (245)的数量、尤其是每个平面 (352a)中夹具-容纳位置的数量，该可旋转工具与补充工具(170)通过共同的递交位置(246)共同作用。
22.根据权利要求13所述的芯片-传递系统（140），其特征在于，还具有
读取装置；以及
编码，其可由读取装置读取；
其中该读取装置配属于具有第一接口的可旋转工具(150、160），并且该编码配属于补充工具（170）；或者
其中该编码配属于具有第一接口（368）的可旋转工具（150、160），并且该读取装置配属于补充工具（170）。
23. 一种装配系统（100），其用来从晶片（195）中取出芯片（192）并且给元件载体（190）装配取出的芯片（192、292a、292b），其特征在于，该装配系统（100）具有：
根据权利要求1至9中任一项所述的芯片-传递装置（142）；或根据权利要求13至22中任一项所述的芯片-传递系统（140）；以及
带装配头的自动装配机(110)，用来拾取在第一拾取位置（256）上提供的FCOB芯片(292a)，和/或用来拾取在第二拾取位置（266）上提供的COB芯片 (292b)。
24.一种更换夹具的方法，以便暂时接纳根据权利要求13至22中任一项所述的芯片-传递系统（140）中的芯片（192），该芯片-传递系统用来将芯片（192）从晶片（195）传递到自动装配机（110）的装配头（136）上，其特征在于，该方法具有：
相对于取出工具 (150)定位翻转工具（160），因此设置的补充工具（170）和无第一接口（368）的可旋转工具(150、160) 达到了共同的递交位置（246），在此递交位置中夹具（252、473）能够传递到可旋转工具（150、160）和补充工具（170）之间；
转动无第一接口 (368)的可旋转工具（150、160），因此无第一接口（368）的可旋转工具（150、160）的不再需要的夹具（252）位于共同的递交位置（246）上；
转动补充工具 (170)，因此补充工具（170）的空闲夹具-容纳位置（245）位于共同的递交位置（246）上；
将不再需要的夹具（252）传递到补充工具 (170)上；
转动补充工具 (170)，因此新的夹具（473）位于共同的递交位置（246）上；以及
将新的夹具（473）传递到无第一接口 (368)的可旋转工具（150、160）上。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：
该补充工具（ 170）设置在所述翻转工具（160）上。
26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：
该补充工具设置在取出工具（150）上。
27.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，包括：
将不再需要的夹具（252）传递到补充工具 (170)上，和/或将新的夹具（473）传递到无第一接口 (368)的可旋转工具（150、160）上，操纵配属于所述可旋转工具（150、160）的夹具（252、262）的径向驱动器（282）的致动。
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