CN116868321A - 用于连接电子组件的系统和方法 - Google Patents

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CN116868321A CN202280012491.4A CN202280012491A CN116868321A CN 116868321 A CN116868321 A CN 116868321A CN 202280012491 A CN202280012491 A CN 202280012491A CN 116868321 A CN116868321 A CN 116868321A
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克里斯托夫·奥策尔
斯特凡·米西希
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于连接电子组件(12)和/或用于制造工件(14)的系统(10),该系统包括用于连接电子组件(12)和/或用于制造工件(14)的多个模块(16)。本发明的特征在于,至少一个模块(16)被设计为装载站(18),并且一个模块被设计为卸载站(20),或一个模块被设计为装载站(18)和被设计为卸载站(20),其中,至少一个另一模块(16)被设计为制造站(21),并且制造工件载体(22)被设置用于容纳电子组件(12)和/或工件(14),该制造工件载体(22)能够通过传送单元(24)以自动化方式从装载站(18)经由制造站(21)移动到卸载站(20),其中,设置多夹持器(80),通过该多夹持器(80),至少两个电子组件(12)和/或工件(14)可同时放置在制造工件载体(22)上。本发明还涉及一种用于根据本发明的系统(10)的箔/膜转移单元(32)和箔/膜分离单元(84),以及一种用于根据本发明的系统中的具有至少两个工件(14)的制造工件载体(22),以及一种用于连接电子组件(12)和/或用于制造工件(14)的方法(100)。

Description

用于连接电子组件的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于连接电子组件和/或用于制造工件的系统,特别是烧结或焊接系统。本发明还涉及设置用于覆盖系统中的工件的覆盖箔/膜的箔/膜转移单元、箔/膜分离单元以及制造工件载体。
本发明还涉及一种用于连接电子组件和/或用于制造工件的方法,特别是用于烧结或焊接系统的方法,尤其是用于真空烧结或真空焊接系统的方法,优选用于扩散焊接系统的方法。
背景技术
现有技术中已知用于连接电子组件的系统和方法,特别是具有过程气氛、特别是真空或气体气氛的焊接和烧结系统,这些系统被设计为单独的系统,而不是用于连续的生产。在这种情况下,在各个方法步骤或系统的各个位置之间会出现不期望的空闲时间,在空闲时间期间,必须手动执行单独的制造操作,例如将工件转移到传送单元上或用处理盖覆盖工件。因此,现有技术中已知用于连接不以全自动化方式操作的电子组件的系统。在这种已知的系统或方法中,单独的工作步骤是手动执行的,并且需要手动干预。在这种情况下,在工件制造期间可出现误差。
单独的步骤的中断或单独的位置之间的中断意味着清洁室的供应,特别是ISO 5清洁室的供应,并不总是那么可靠。
清洁室或超清洁室是空气中颗粒物浓度保持很低的室。特定的制造过程(主要是半导体制造)需要清洁室或超清洁室,其中存在于普通环境空气的颗粒将在微米的分数范围内破坏集成的电路的模式化。清洁室或超清洁室技术的进一步应用可以在光学和激光技术中找到,并且在这里考虑的烧结或扩散焊接的情况下找到。
国际标准限定了用于受控环境的操作的具体清洁度要求。标准和指南规定了颗粒浓度(例如,2019年的EN ISO 14644和VDI 2083)或另外规定了环境的微生物负荷(例如,2019年的EU-GPMP指南)。
对于微电子中使用的超清洁室,有几个具有相应的清洁室类别的分层区域。因此,其中对基底执行工作的超清洁室(ISO 4级及以上)由具有用于涂覆和模式化的必要系统的单独的区域封闭。
DE20122579U1示出了一种自动装配机和一种自动焊接机。因此,形成了至少两个模块,其中,电路载体由滑动件供应到自动装配机的传送带上。在自动装配机中,使用夹持器臂将来自仓容器的其他电路部件附接到电路载体上。传送带在自动装配机内部合并到传送带中,该传送带将电路载体引导到自动焊接机中。制造站由自动焊接机形成。
DE102016123362B3示出了一种多装配头。这意味着芯片保持装置被布置在固定网格中。因此,可以同时移除或装载多个芯片。
DE102019134410A1示出了一种具有箔/膜转移单元的系统。
US2008/0127486A1示出了在基底上一个在另一个之上布置的多个芯片的布置。
DE102018004086A1示出了一种用于涂覆基底的生产系统,该生产系统包括过程模块和真空闸阀。由此示出了制造工件载体的自动运动。该生产系统可以包括返回单元,用于在移除基底之后返回基底载体以供进一步使用。
US2013/0108406A1示出了一种能够同时拾取以矩阵形式布置的多个工件的夹持器。
JP2013-219096A示出了具有工件的工件载体的装载,其中,垫布置在工件之间。
发明内容
本发明的目的是提出一种系统或方法,该系统或方法能够实现自动化,特别是完全自动化的顺序,从而特别确保ISO 5清洁室的供应。
本发明的另一个目的是提出一种系统或方法,其中可以省去各个位置或各个方法步骤的手动检查。
此外,提出了一种箔/膜转移单元,特别是用于烧结系统,其中覆盖箔/膜可以完全自动地放置在待烧结的工件上和从待烧结的工件移除。目的是实现箔/膜的自动拾取和放置,其中,要防止箔/膜彼此之间的任何粘附和/或箔/膜受到的任何污染。在焊接系统中,优选地可以省去箔/膜转移单元。
该目的通过根据独立权利要求的系统、方法和箔/膜转移单元来实现。本发明的有利的进一步发展构成了从属权利要求的主题。
本发明的主题是一种用于连接电子组件和/或用于制造工件的系统,特别是烧结或焊接系统,包括多个用于连接电子组件的模块和/或用于制造工件的模块。焊接或烧结系统特别设计用于过程气氛的形成,特别是用于真空操作。在作为真空焊接系统的实施例中,后者可以优选地被配置为扩散焊接系统。
提出了至少一个模块被设计为装载站,并且一个模块被设计为卸载站,或一个模块被设计为装载站和卸载站。在这两种情况下,至少一个另一模块被设计为制造站,并且设置用于容纳电子组件和/或工件的制造工件载体,该制造工件载体可通过传送单元以自动化方式从装载站经由制造站移动到卸载站,其中,该系统被特别设计用于流水线生产,其中,设置多夹持器,通过该多夹持器至少两个电子组件和/或工件可同时放置在制造工件载体上。
例如,可以通过这样的系统来确保流水线生产,其中,实现了自动化的并且特别是完全自动化的过程。由于各个模块中的各个步骤的执行特别不受任何中断的影响,因此例如可以设置清洁室(特别是符合ISO 5的清洁室)。因此,该系统可以特别适用于微电子,其中,电子组件和/或工件可以形成微电子组件或工件。该系统可以主要用于高功率电子器件的生产,以及用于具有键合缓冲器(bond buffer)的功率半导体接触结构的形成,例如在DE102009022660B3中所述的。工件尤其可以包括在变频器中使用的高能半导体开关以及相关的电路载体和/或散热器,即工件可以是多零件的,其中,各个零件必须通过焊接、烧结或类似方法彼此连接。优选的应用是将半导体部件连接到相关的冷转移介质,在本发明的意义上,这些冷转移介质必须被理解为工件。
该系统特别可以是烧结系统或焊接系统。例如在DE3414065A1、DE102014114093B4、DE102004019567B3中描述的低压烧结适用于此目的。在这种情况下,烧结一方面可以涉及在高压和高温下、特别是在低于熔融温度下的材料的生产或改性。材料可以特别地是陶瓷或金属材料。另一方面,烧结可以理解为工件的多个元件的连接,例如电子单元和散热器、或电子部件和印刷电路板(PCB)。用这种方法可以生产耐热烧结接头。这种烧结接头可以是传统焊接接头的替代品,并且特别用于功率电子器件中。为此目的,低压连接方法(NTV)可以是优选的,并且已经成功地用于生产用于连接工件的大面积部件,例如IGBT模块。NTV使用银粉层的压力烧结来形成连接。扫描电子显微镜检查使NTV合适的粉末在环境压力下在200℃的温度下在空气中自发地烧结。在高于20MPa的压力的同时作用下,粉末层被压缩成能够吸收高剪切应力的固体银层。与基于液相的固化的传统连接方法相比,在NTV中,可以在连接过程期间通过合适的压力和温度曲线将连接装置没有机械应力的温度调节到宽范围。特别地,任何形式的铜烧结(例如用铜基烧结膏)都适用于流水线生产烧结系统。
另一方面,该系统可以被设计为焊接系统,特别是真空焊接系统。例如,回流或扩散焊接方法可以用作焊接方法。回流焊接是电气工程中常用的一种用于焊接电子元件的软焊方法。预施加的焊料沉积物例如焊料预成型件被布置在待焊接的工件之间,然后被熔化以生产焊接接头。
在扩散焊接过程中,焊料被完全合金化以提供金属间相。合成相的熔点明显高于活性组分的操作温度。相对于焊料的熔点,也是大幅增加的。此外,金属间相具有明显更高的弹性模量。描述了用于电源模块的铜/锡系统和用于在印刷电路板上焊接的金/锡系统的过程。具有芯片主动接通和断开的负载循环测试表明,具有这种连接技术的组件实现了较高数量级的循环数。
为了为烧结或焊接系统提供清洁室,在该系统内优选的布置装载站和卸载站、或设计为装载站和卸载站的模块。因此,清洁室经由制造站从装载站延伸到卸载站。在该封闭系统中可以布置至少一个可以以自动化方式移动的制造工件载体。
为了提供流水线生产,一个或多个制造工件载体(优选地具有相同的设计)被布置在系统内部。制造工件载体可以例如容纳多个相同的电子组件和/或工件。使用传送单元实现制造工件载体或多个制造工件载体的自动移动。在一个模块被设计为装载站和卸载站的情况下,传送单元优选地至少从装载站运行到制造站并从制造站运行到装载站。如果装载站和卸载站被设计为单独的模块,其中,制造站被布置在这两个模块之间,则传送单元优选地经由制造站从装载站运行到卸载站。在该实施例中,制造工件载体优选地从卸载站被引导回到装载站,以提供流水线生产。这可以例如通过另一传送方法或通过另一类型的传送来实现。以这种方式,制造工件载体可以通过整个系统,而不需要来自系统外部的任何干预,特别是手动干预。
以自动化方式特别意味着在没有手动干预的情况下可以移动。为此,传送单元可以例如至少部分地设计为一种带式传送机和/或提升单元。自动化(特别是全自动化系统)的另一优点是,可以为每个模块单独地和用于整个系统设置清洁室,特别是ISO 5清洁室。因此,该系统可以例如被设计为本身是封闭的和/或气密的。系统内的各个处理室也可以是封闭的和/或气密的设计。
多夹持器可用于烧结和焊接系统。多夹持器必须被理解为能够同时拾取至少两个电子组件或至少两个工件并将它们从一个地方传送到另一个地方的拾取元件。多夹持器可以用于装载站和/或卸载站。特别地,多夹持器可以用于烧结系统和焊接系统中。特别地,可以使用多夹持器同时夹持和传送至少两个工件。这使得更快地装载和卸载工件载体。
在优选实施例中,多夹持器可以具有至少两个、特别是四个夹持器臂,每个夹持器臂被设计为拾取一个电子组件和/或一个工件。这尤其使得相同的工件同时移动。每个夹持器臂可以包括可伸缩和/或可枢转的部分,以及用于拾取工件或组件的部分。插座可以由两个夹持元件组成,这两个夹持元件可以从两侧夹持地固定一个工件或一个组件。该可伸缩和/或可枢转部分可以伸缩地和/或枢转地布置在多夹持器的基本元件上。这使得夹持器臂相对于彼此和相对于基本元件移动。
优选地,夹持器臂彼此独立地可移动和/或可控制。特别地,所有的夹持器臂被布置成一行,使得彼此相邻布置的工件和/或组件可以被拾取。换言之,夹持器臂优选地在多夹持器的纵向轴线上彼此相邻地布置。
在优选实施例中,至少一个夹持器臂可以被气动地控制,使得至少一个夹持器可相对于至少一个另一夹持器臂移动和/或枢转。如果多夹持器臂是气动控制的,则优选地对每个夹持器臂独立地施加气动控制,使得夹持器臂能够彼此独立地移动。
在优选实施例中,多夹持器可以具有沿着线彼此平行布置的四个夹持器臂,其中,两个外部夹持器臂可以沿着该线移动,使得这两个外部夹持器臂能可以相对于两个内部夹持器臂移动。线引导可以通过多夹持器的形式来实现,其中所述多夹持器例如具有线性基本元件。夹持器臂可以优选地沿着线性基本元件移动,例如使用可伸缩元件和/或轨道元件。这里可以设置一种具有气动控制的滑动元件,其中,特别地,两个外部夹持器臂可以彼此远离地移动。如果多夹持器被设计为具有至少三个、特别是四个夹持器臂,则布置在两个外部夹持器臂之间的至少一个夹持器臂可以被设计为固定的。固定尤其意味着两个外部夹持器臂可以相对于至少一个中间夹持器臂移动。此外,固定尤其意味着至少一个中间夹持器臂不能相对于多夹持器的基本元件进行任何移动。如果多夹持器被设计为总共有四个夹持器臂,并且因此被设计为有两个中间夹持器臂时,两个中间夹持器臂可以设计为固定的。
在优选实施例中,制造站可以包括作为焊接模块和/或作为烧结模块的至少一个另一模块。制造站可以优选地包括多于一个的另一模块,特别是预热模块、等离子体模块、焊接模块和/或烧结模块和/或冷却模块。预热模块用于预热待连接的工件。等离子体模块可用于例如清洁工件。焊接和/或烧结模块可执行工件的连接,特别是在过程气氛下的热连接方法中执行。冷却模块用于工件的限定冷却,使得可以实现在线制造(即流水线生产)的高流动循环。一个或多个可通过气密气闸连接的连续模块可以提供过程气氛,特别是负压或真空作为用于连接工件的过程气氛。
其他模块优选地布置在装载站和卸载站之间。如果装载站和卸载站被集成在一个共同的模块中,则其他模块优选地被布置在关于装载站或卸载站的至少一侧上。该系统例如可以被设计为延长吞吐系统(elongated throughput system)。制造工件载体可以优选地以自动化方式通过系统的所有模块。可以设想的是,制造工件载体能够在两个方向(即往复)上通过系统,从而形成电路。由此可以特别有利地设置以自动化方式实现的装配线制造。往复运动可发生在系统内部的不同水平。
在优选实施例中,一个模块可以设计为装载站,并且一个模块设计为卸载站,其中,装载站布置在制造站的上游,并且卸载站布置在制造站的下游,并且传送单元将电子组件和/或工件从卸载站传送回到装载站,特别是绕过(bypass)制造站。绕过制造站尤其不应理解为空间上的绕过,而应理解为功能上的绕过。制造站例如可以是功能工作站,其特别包括至少一个封闭的和/或气密的处理室。当制造站被绕过时,在制造工件载体的返回运动期间,该封闭的处理室可以被绕过。传送单元例如可以布置在这里用于在处理室外部但在围绕制造站的外部壳体内部的返回运动。制造工件载体可以例如返回到制造站的至少一个工作站或处理室的下方或附近。特别地,返回运动发生在系统内部,其中,制造工件载体优选地在整个制造过程、特别是流水线生产期间不离开系统。传送单元可以根据传送带原理或链条引导原理构造。为了垂竖直传送布置在工作站下方的返回传送单元,可以设置提升工具,工件载体可以根据提升原理在该提升工具上移动。
通常,传送工件载体可以用作制造工件载体,并且如果是,则不需要在各种工件载体类型之间转移部件,并且可以省去制造工件载体的返回传送。
在优选实施例中,用于引导多夹持器的至少一个自动化机器人可以设置在装载站中,通过该机器人,至少两个电子组件和/或工件可以以自动化方式并且同时从传送工件载体转移到,并且如果适用的话,可以放置到装载站中的制造工件载体上。还可以在卸载站中设置自动化机器人,用于卸载电子组件和/或工件。电子组件和/或工件可以通过传送工件载体供应到系统。从传送工件载体转移到制造工件载体优选地在装载站内部进行。这是通过优选地布置在装载站内部的自动化机器人来完成的。在一个实施例中,例如可以设置自动化机器人,自动化机器人被设计用于在装载站装载制造工件载体并且在卸载站卸载制造工件载体。这使得将组件从通常特定于制造商的传送工件载体转移到特定于系统的制造工件载体。制造工件载体在此可以例如容纳大量组件,其中,传送工件载体仅传送一个或几个组件。在这种程度上,来自多个传送工件载体的组件可以容纳在一个制造工件载体上。因此,至少在装载站中,优选地使用多夹持器进行转移。在多个传送工件载体上彼此相邻布置的多个工件可以例如通过可相对于彼此移动的夹持器臂同时被提升或夹持,并且还可以同时被放置在制造工件载体上。由于夹持器臂可以相对于彼此移动,特别是气动地移动,所以在制造工件载体上可以进行任何所需的空间布置,即使传送工件载体上的工件都在一条线上彼此相邻地布置。多夹持器尤其由机械臂控制。电子组件或工件在卸载站中从制造工件载体到传送工件载体上的转移也可以通过多夹持器来执行。
通常,自动化机器人被设计为3D或2D操作机器人。自动化机器人可以有利地设计为单轴操作机器人。一维驱动器例如可以设计为线性驱动器,从而实现以低成本实现高速拾取和放置操作。
在优选实施例中,至少一个、特别是所有容纳的电子组件和/或至少一个、特别是所有容纳的工件的对准可以通过夹持器臂在横向或纵向于多夹持器的轴线上实现,其中,该轴线特别是水平地对准。纵向轴线优选地在布置夹持器臂的线的方向上对准。横向方向与其正交,其中,特别地,两个轴线都在一个水平面内。当工件或组件被夹持器臂拾取时,这允许在至少一个水平空间方向上对准。对准旨在使得工件或组件被放置成已经对准到制造工件载体中。
在优选实施例中,至少一个夹持器臂(特别是每个夹持器臂)可以具有用于拾取电子组件和/或工件的至少两个夹持元件,这至少两个夹持元件实现电子组件和/或工件在轴线上的对准,其中,轴线特别穿过两个夹持元件。夹持元件必须被理解为夹紧元件,该夹紧元件可以接触部件或工件、特别是在横向边缘处。如果两个夹持元件相对地布置在夹持器臂上,则工件或组件可以以夹紧的方式保持在它们之间。优选地,夹持元件可以相对于彼此移动,以便保持或释放组件/工件。
夹持元件优选地被设计用于对准。为此,每个夹持元件优选地与工件的一个横向边缘表面接触,使得工件可以在一个方向上对准。在一个实施例中,多夹持器的所有夹持器臂在一个轴线上彼此平行或相邻地布置,使得所有工件可以相同地对准。特别地,相对的夹持元件因此也相对于相应的相邻夹持元件平行地或在一个轴线上布置。在另一个实施例中,夹持器臂的夹持元件彼此相邻地布置,使得夹持元件的后表面和相邻夹持器臂的夹持元件的后表面在每种情况下彼此对准。
优选实施例可以包括对准单元,该对准单元实现由多夹持器拾取的电子组件和/或工件在平行于和/或横向于多夹持器的轴线上的对准。在一个实施例中,第一对准可以通过多夹持器的夹持器臂在横向于多夹持器的轴线的轴线上实现。对准单元可以被设计为一种止动件,多夹持器朝向该止动件移动,使得工件的未被夹持元件接触的自由横向边缘接触对准单元。如果对准单元被设计为边缘,则工件/组件都通过与该边缘的接触而同样地对准。
在优选实施例中,对准单元可以通过夹持元件实现电子组件和/或工件在横向于对准的轴线上的对准。对准单元在这里优选地被设计为类似于多夹持器。这意味着对准单元还具有设计用于拾取或接触工件的夹持元件。对准单元的夹持元件在这里可以从下方向上移动抵靠已经由多夹持器保持的工件,以便在两个相对的自由横向边缘处夹持工件并对准它们。因此,工件有时可以在所有四个横向边缘处被夹持元件接触,使得工件可以对准。因此,对准可以在两个方向上进行,该个方向在优选水平面中彼此正交地延伸。对准单元然后优选地再次远离工件/组件移动。对准的组件然后可以被放置在已经对准的制造工件载体上。
在优选实施例中,可以在装载站中设置定心装置,用于制造工件载体的对准和/或定心,所述装置在容纳电子组件和/或工件之前实现制造工件载体的水平和/或竖直对准和/或定心。优选地,制造工件载体可以包括传送框架和容纳在其中的基板,其中,工件被定位在基板中。这使得制造工件载体或基板相对于制造工件载体的传送框架精确地对准,以便以精确的配合适应与多夹持器对准的工件/组件。
定心装置可以实现制造工件载体相对于传送单元的定心或对准。这使得制造工件载体实际上被设计成两个部分,其中,所谓的基板设置用于容纳工件或电子组件的区域,并且传送框架被设计为用于容纳基板的一种框架元件。这使得基板相对于传送框架对准和固定。基板在下文中是制造工件载体的基本元件,或基板可以设置制造工件载体整体或其基本特征以及框架元件,因为基板包括用于大量工件/组件的插座。基板在这里优选地可以相对于传送框架移动、提升或降低。此外,基板和传送框架可以相对于彼此旋转。这允许对工件/组件的插座进行对准。这可以优选地用于工件相对于压力处理的制造站内的压力柱塞的位置正确对准。
在优选实施例中,定心装置可以包括定心板和/或提升单元,其中,控制特别是气动的。制造工件载体或基板布置在定心板上,使得定心板可以相对于制造工件载体或传送框架移动。优选地,使用至少两个、特别是三个支撑件,使定心板和制造工件载体或基板优选地接触。支撑件可以是滚珠轴承型支撑件。可以使用提升单元提升和降低定心板。
在优选实施例中,至少一个可与制造工件载体或基板上的止动件接触的突起或销钉可以设置在定心板上,使得制造工件载体相对于定心板的对准和/或定心可以在水平夹紧平面中进行。这可以例如使用按压元件来实现,该按压元件被压靠在制造工件载体或基板上,其中,突起或销钉与止动件接触。这使得制造工件载体或基板在制造工件载体的传送框架中对准。按压元件可以被设计为一种偏心装置,并且与夹紧平面成直角地移动,特别是通过电动马达移动。可选地,按压元件可以被设计为夹紧平面内的柱塞,并且例如由气动缸体控制。
在另一个实施例中,抽吸夹持器可以用于转移,该抽吸夹持器可以借助于负压提升工件,同时避免机械夹持力。此外,可以在系统内部设置多于一个的自动化机器人。在优选实施例中,一个自动化机器人布置在装载站中,而另一自动化机器人布置在卸载站中。以这种方式,制造工件载体的连续装载或卸载可以在系统内部进行,由此可以特别有利地实现流水线生产。因此,传送工件载体的规范独立于适用于接合过程(例如烧结或焊接过程)的制造工件载体的规范。
正确的制造(特别是组件在装载站的制造工件载体上的位置和布置)可以通过至少一个相机进行光学检查和存档。还可以设置用于装载站和/或卸载站中的光学对准的至少一个相机,用于对准自动化机器人/搬运机器人的夹持器臂。例如,相机可以确定工件或工件内部的接合对应物(例如DCB(直接铜键合))相对于彼此或相对于制造工件载体和/或覆盖箔/膜和/或覆盖掩模的正确对准,并将调整信息传递给自动化机器人。这使得例如能够检测边缘和角轮廓,并由此确定X/Y偏移。自动化机器人可以采用具有手臂可围绕多个轴线移动的传统工业机器人的形式。它也可以设计为单轴或多轴传送系统,用于传送工件载体、箔/膜、覆盖掩模等。
用于制造工件载体的堆叠仓可以设置在装载站的内部或前面,这使得传送单元的总体能够具有制造工件载体的顺序链,特别是在生产开始时。因此,连续过程可以立即开始,而不需要等待第一制造工件载体返回。因此,即使在制造的开始期间,也可以实现高单位生产率,特别是如果可以使用多夹持器同时拾取多个工件。
特别地,在要接合多个工件载体的批量运行结束时,在不能完全填充工件的最后制造工件载体的情况下,可以将虚设工件(dummy workpieces)放置在制造工件载体的剩余空位置上,并且可以在接合过程之后、特别是在烧结或扩散焊接过程之后将虚设工件从制造工件载体放置回到虚设位置上。
在优选实施例中,可以设置另一传送单元,用于容纳传送工件载体,并且可以独立于模块从装载站移动到卸载站,特别是绕过制造站。该另一传送单元例如可以被引导到装载站中的系统,并且在卸载站中被引导离开系统。可来源于外部制造商的坯件或未连接的部件特别地布置在传送工件载体上。绕过制造站时应像上面已经说明的理解。特别地,另一传送单元可以自主地移动,并且特别地独立于系统的制造工件载体的传送单元。传送工件载体的传送单元可以优选地平行于系统的模块移动。
在优选实施例中,装载站可以被配置为将处理盖附接到电子组件和/或工件上,和/或卸载站可以被配置为从电子组件和/或工件移除处理盖,特别是借助于自动化机器人附接和/或移除处理盖。处理盖可以是掩模或覆盖掩模,特别是用于烧结处理,处理盖可以以自动化方式放置在布置在制造工件载体上的电子组件和/或工件上。处理盖可以使用自动化装置或自动化机器人连接。处理盖在这里可以在停放位置(特别是用于处理盖的中间存储)和制造工件载体上的位置之间往复移动/移位。处理盖可以安装在一种类型的存储装置上,并使用轨道移动就位。这可以由计算机控制。如果在系统内部设置多个制造工件载体,特别是对于连续制造,则优选在系统内部布置多个处理盖。例如,如果先前布置在那里的处理盖已经被移除或放置在制造工件载体上,则处理盖可以被连续地放置在停放位置。此外,可以为每个制造工件载体设置处理盖,其中,在制造工件载体返回时,处理盖与制造工件载体一起返回。在从卸载站返回到装载站之前,处理盖可以被放回到制造工件载体上用于返回传送。
在优选实施例中,装载站和/或卸载站可以包括至少两个工作位置,特别是三个或四个工作位置,其中,制造工件载体可以以自动化方式(特别是通过卸载单元)从一个工作位置移动到相邻的工作位置。每个工作位置可以执行与另一工作位置不同的工作步骤。在第一工作位置,处理盖(特别是覆盖掩模)可以例如放置在具有电子组件和/或工件的制造工件载体上。可选地,也可以不使用该掩模。在通过最终工作位置之后,制造工件载体上的电子组件和/或工件优选地以这样的方式制备,使得电子组件和/或工件可以通过制造站,特别是预热模块、焊接或烧结模块和冷却模块。位移单元可以设计为一种传送单元,例如带传送机或传送带。位移单元可以与传送单元一起形成一种用于返回制造工件载体的回路,以便提供流水线生产。如果在系统中布置多个制造工件载体,则多个制造工件载体优选地以彼此恒定的间隔布置在位移单元上。工作站可以一个接一个地顺序和线性地布置,或以旋转分度台的形式彼此圆形地相邻布置。
在优选实施例中,装载站可以包括通过位移单元彼此连接的三个工作位置。为此,电子组件和/或工件可以通过自动化机器人以自动化方式放置在第一工作位置上。至少一个掩模可以通过自动化机器人以自动化方式放置在电子组件和/或工件上作为第一处理盖。可选地或另外地,在第二工作位置,至少一个箔/膜或多个箔/膜可以通过自动化机器人以自动化方式放置在掩模上作为第二处理盖或可选掩模,并且在第三工作位置,制造工件载体与箔/膜的封闭可以自动发生,特别是使用保持框架、特别是保持环。可以设想的是,设置一种用于在所有工作位置执行所有操作的单一自动化机器人。优选地,在每个工作位置设置单独的自动化机器人或其他类型的计算机控制的致动器装置,以便在工作位置执行相应的工作步骤。
箔/膜转移单元尤其在系统是烧结系统时使用。在焊接系统的情况下,可以省去箔/膜转移单元,并且可以任意使用箔/膜。
箔/膜例如可以是耐热均衡箔/膜,例如在约250℃的温度范围内,例如PTFE膜、FKM膜、硅胶模、聚氨酯弹性体膜、Eladur膜、PFA膜、PI膜等,例如石墨膜、铝箔等。箔/膜可以优选地用作SMD(表面安装装置)的保护。SMD部件具有极其紧凑的设计。这样的电子部件没有引线,而是借助于可焊接焊盘(solderable lands)直接焊接到印刷电路板上。这种技术也可以被指定为表面安装。在烧结过程的背景下,箔/膜可以防止凝胶垫的不受欢迎地粘附到部件表面。
在优选实施例中,装载站和卸载站可以被设计为彼此的镜像。因此,装载站中的电子组件和/或工件可以特别有利地连续地制备用于随后的烧结操作或焊接操作。相反,在卸载站中,烧结或焊接所需的辅助装置(例如处理盖或箔/膜)可以再次连续地移除。由于装载站的工作步骤特别是在卸载站中以互补的方式执行,因此这两个模块可以优选地具有相同的结构,但被设计为彼此的镜像或互补。
在优选实施例中,用于传送制造工件载体的传送单元可以包括提升单元和地板下传送单元,其中,地板下传送单元的移动路径布置在系统内部、特别是通过制造站、特别是气密处理室、并且特别是在制造工件载体的装载和/或卸载以及制造工件载体通过制造站的传送发生的水平之下延伸。绕过制造站应当理解为如上所述。制造工件载体可以通过地板下传送单元平行于装载站或卸载站的工作位置移动。这样可以节省结构空间,因为返回可以在系统内部进行。制造工件载体因此可以特别有利地从装载站移动到卸载站。在卸载站中,在制造工件载体返回到装载站之前,另一传送单元可以从制造工件载体拾取电子组件和/或工件。
在优选实施例中,可以设置包括至少一个检查相机的光学检查单元。该至少一个检查相机可以在装载站和/或卸载站中,并且可以至少检测和记录制造工件载体中的组件和/或工件的位置正确对准。检查相机可以验证工件在制造工件载体上的旋转位置和X-Y偏移。优选地,检查相机或第二检查相机还可以检测工件在传送工件载体上的旋转位置和X-Y偏移或工件的接合对应物(joining counterparts)(DCB–直接铜键合)的相对位置。检查相机可以设置有照明单元。有利地,至少一个检查相机可以布置在自动化机器人的夹持器臂上,该夹持器臂确保工件从传送工件载体转移到制造工件载体上。这种光学检查相机可以包括在装载站和卸载站中。检查单元可以记录工件的连接前后的位置和外观。此外,检查单元可以通过X-Y偏移的监测来控制自动化机器人。例如,一旦工件已经被自动化机器人夹持,就可以借助于第一检查相机来确定自动化机器人的位置校正。利用第二检查相机,可以确定制造工件载体的精确位置,使得工件可以放置在制造工件载体中而没有位置偏移且精确对准。这使得工件在传送工件载体中的不正确定位得到校正,并确保在制造工件载体中精确定位。为此,可以在制造工件载体上设置一个或多个光学参考标记,用于通过检查工具进行简化检测。参考标记允许可靠和准确的位置的识别,使得能够使用具有低光学分辨率或在困难的光线条件下或具有简单的辅助照明的检查相机。例如,轻型检测相机也可以用于夹持器臂,从而实现用于自动化机器人的高移动速度和低重量。
优选实施例可以包括具有至少一个、特别是两个或多个箔/膜转移工具的箔/膜转移单元,该箔/膜转移单元被设计用于在装载站中作为处理盖的箔/膜的自动附接。箔/膜转移单元在每种情况下被设计为将箔/膜放置在具有电子组件和/或工件的制造工件载体上,优选地放置在掩模上。箔/膜转移工具可以例如设计为具有夹持器,其中,箔/膜可以气动地和/或通过真空拾取。在这方面,箔/膜转移工具可以被视为能够拾取箔/膜的处理单元,该箔/膜可以是预切割箔/膜的形式,并且能够将其再次放置在空间上不同的位置。例如,可以通过布置在箔/膜转移工具上的真空喷嘴拾取箔/膜。因此,箔/膜的放置可以以自动化方式或完全自动化方式进行。人工干预是不必要的。以这种方式,可以提供清洁室,特别是ISO 5清洁室。
在优选实施例中,箔/膜转移单元可以包括至少一个、特别是两个箔/膜堆叠,两个箔/膜堆叠被设计为箔/膜仓并且在顶部具有用于顶部箔/膜的移除表面。箔/膜因此可以是为制造工件载体的工件容纳区域精确地制备的单独的箔/膜元件。因此,这些单独的箔/膜元件的箔/膜堆叠可以由已经预切割的单独的箔/膜的堆叠组成,单独的箔/膜的堆叠可以连续地放置,特别是在装载站的工作位置中,到穿过工作位置的制造工件载体上。为此,顶部或底部箔/膜在每种情况下都可以在移除表面处被移除,即在堆叠的顶部或底部箔/膜被布置的那一侧。至少一个箔/膜堆叠(特别是两个箔/膜堆叠)可以布置在装载站旁边或装载站中。如果存在两个箔/膜堆叠,则可以特别有利地设置不间断流水线生产。因此,第一箔/膜堆叠可以被重新装满,同时箔/膜继续从第二箔/膜堆叠移除。具有箔/膜堆叠和箔/膜转移工具的箔/膜转移单元可以优选地布置在系统内部。
具有预切割箔/膜的箔/膜堆叠使得优化箔/膜坯件,减少浪费,从而节省成本。优选地,箔/膜可以适于制造工件载体和保持框架的形状,特别地,箔/膜可以设计为圆形、矩形、正方形或六边形。箔/膜的变化和两个箔/膜堆叠之间的变化是自动发生的,导致循环时间长,并且几乎没有生产延迟或空闲时间。可以实现箔/膜堆叠和环境温度之间的温度的均匀性,这在从辊上移除箔/膜时是不能确保的。可以在箔/膜堆叠上设置不同厚度和不同箔/膜或材料类型的箔/膜坯件,用于顺序移除并容易地适应。在生产完成时,还可以设置箔/膜仿制品(foil/film dummy),例如作为箔/膜堆叠中的塑料或金属片,使得不会产生不必要的废料或箔/膜废料。箔/膜的厚度可以是1mm或更小,特别是0.25mm或更小,优选是0.1mm或更小,尤其是0.05mm或更小,并且箔/膜堆叠中的箔/膜的数量也可以与待处理的组件/部件的数量完全一致。ESD(静电放电)技术可用于装载和卸载箔/膜堆叠,以防止箔/膜彼此静电地粘附。
原理上可以设想的是从箔/膜堆叠移除底部或顶部箔/膜。在优选实施例中,箔/膜堆叠可以具有箔/膜提升单元,其能够使箔/膜堆叠朝向顶部逐渐提升。箔/膜堆叠的顶部箔/膜可以以这种方式布置在基本上恒定的高度。以这种方式,如果箔/膜叠层在同一移动路径上移动,特别是在相同的高度连续移动,则可以确保箔/膜转移工具在每种情况下都可以到达箔/膜堆叠的顶部箔/膜。
在另一个实施例中,可以使用辊上的连续箔/膜来代替单独的箔/膜。单独的箔/膜部分或箔/膜可以从连续箔/膜分离或切割。连续箔/膜可以例如卷绕在辊上。使用箔/膜进料辊,连续箔/膜的前端可以被夹持,并通过箔/膜进料辊的旋转被引导到夹持位置。因此可到达的连续箔/膜的端部可通过夹持器拉出至所需长度。优选地,箔/膜进料辊在拉动过程中被轻微地提升。一旦达到所需的长度,箔/膜进料辊优选地向下放置在箔/膜上,以便将其固定就位。然后可以通过夹持器将箔/膜拉伸到所需的长度,并通过分离元件在所需的位置处切割。然后可以例如在将箔/膜放置在制造工件载体上之前对其进行清洁。通过不断地重复刚才描述的步骤,可以为多个制造工件载体设置单独的箔/膜部分。整个装置可以布置在装载站的区域中,特别是布置在将箔/膜附着到已经填充的制造工件载体的工作位置处。
本发明还提供了箔/膜转移单元。箔/膜转移单元特别适用于如上所述的系统。此外,箔/膜转移单元可以独立于上述系统使用和/或例如被改装到现有系统中或在现有系统上。
提出了包括至少一个、特别是两个箔/膜转移工具和至少一个、特别是两个箔/膜堆叠。上述特征和优点也适用于独立的箔/膜转移单元。
使用箔/膜转移单元,特别可以拾取箔/膜的箔/膜转移单元,特别是耐热均衡箔/膜(例如温度范围约为250℃)的箔/膜转移单元,例如PTFE膜、FKM膜、硅胶模、PFA膜、PI膜、铝箔、石墨膜等。已经说明了这种箔/膜的用途:它们可以在烧结方法中用作烧结垫或硬冲头与部件表面之间的处理盖和/或部件上的覆盖掩模。
优选实施例可以包括用于在转移到电子组件和/或工件上之前清洁顶部和/或底部箔/膜的清洁单元。以这种方式,任何箔/膜都可以通过清洁单元进行清洁,例如在被放置到具有电子组件和/或工件的制造工件载体上之前。清洁单元例如可以布置在箔/膜堆叠和制造工件载体的位置之间。
当从箔/膜堆叠中移除箔/膜时,这些箔/膜可主要由于静电而彼此粘附。为了避免这种情况,并且为了能够使用不同的箔/膜材料,箔/膜可以有利地被静态放电。这可以例如使用电离系统来实现,例如来自Keyence Deutschland GmbH,Neu-Isenburg的电离系统。通过离子发生器使用自动离子控制,可快速且可靠地中和静电电荷,而无需考虑极性。为此,可以在有或没有压缩空气的情况下操作用于施加离子的放电棒。
在优选实施例中,箔/膜堆叠可以被设计为具有箔/膜提升单元的箔/膜仓,使得箔/膜堆叠的相应顶部箔/膜可通过一定的向上行进朝向顶部移动,并且箔/膜转移工具具有高度均衡系统。例如,在每种情况下,在从箔/膜堆叠中移除一定数量的箔/膜之后,可以执行5mm至15mm、特别是10mm的向上行进。例如,在从箔/膜堆叠移除5个至15个、特别是10个箔/膜后,箔/膜提升单元可以向上移动10mm。高度均衡系统使箔/膜转移工具能够补偿与待移除的顶部箔/膜所处的高度的偏差。以这种方式,箔/膜转移工具实际上可以在容纳箔/膜时设置公差。特别地,可以使箔/膜堆叠的顶部箔/膜所处的高度的公差相等。
在优选实施例中,箔/膜堆叠可以包含多个箔/膜。特别地,箔/膜堆叠可以包含用于在时间段(例如24小时)内产生的箔/膜。其他时间段也是可以设想的。
在优选实施例中,清洁单元可以包括线性清洁单元,或被设计为非接触操作的表面清洁系统。线性清洁单元可以在每种情况下使一个箔/膜通过清洁系统。在这种情况下,箔/膜可以例如首先用第一箔/膜转移工具放置在线性清洁单元上,在那里移动和清洁,然后用第二箔/膜转移工具再次从清洁单元移除。
在优选实施例中,清洁单元可以被设计为非接触操作的表面清洁系统。这使得有利地移除三维或图案化表面的污染物。例如,可以通过脉动和高湍流空气流来移除污染物。特别地,使用压缩空气和/或真空和/或电离空气(特别是按该顺序),可以将正电荷和负电荷引入箔/膜中,以防止污垢颗粒静电粘附到膜表面。
在优选实施例中,可以通过引入正电荷和负电荷在清洁单元中对箔/膜进行静电放电。然后可以优选地在高压下将空气吹送到箔/膜上以移除杂质或颗粒。颗粒然后特别地通过抽吸(例如通过提取单元)被吸出。结果,箔/膜处于放电状态,使得没有颗粒能够由于静电吸引而粘附。该方法特别适用于耐热均衡箔/膜,例如温度范围约为250℃,例如PTFE膜、FKM膜、硅胶模、PFA膜、PI膜、铝箔、石墨膜或类似箔/膜类型。
非接触清洁可以例如通过来自旋转喷嘴或通过扁平射流喷嘴的脉动压缩空气来实现。例如,这适用于有图案的部件。静电电荷可以通过电离来消除,使得可以消除静电吸引。由扁平喷嘴提供的压缩空气辅助电离已被证明是特别有利的。提取导管尤其可以是一体式的。这种清洁单元可以具有用于窄的工作宽度的紧凑设计。这些也可用于对现有生产设施进行改装。
在优选实施例中,清洁单元可以采用来自慕尼黑的Escherich GmbH博士的STATIK-AIR产品系列的形式。这提供了无接触操作的表面清洁,同时消除了静电电荷,并移除了破坏性的灰尘和材料颗粒。为清洁室应用提供了集成提取管道。
单独的箔/膜(特别是耐热均衡箔/膜(例如温度范围约为250℃),例如PTFE膜、FKM膜、硅胶模、PFA膜、PI膜、铝箔、石墨膜等)优选地由于正电荷和负电荷而不彼此粘附。箔/膜实际上可以通过这种方式去离子化。这可以确保通过箔/膜转移工具仅从箔/膜堆叠移除顶部箔/膜。
在优选实施例中,可以使用高度测量和/或厚度测量来确定是否已经拾取了两个箔/膜。高度测量或厚度测量可以例如采用透明度测量的形式,其中,可以通过确定拾取的一个或多个箔/膜的光学透明度来确定是否仅拾取了一个箔/膜。可选地,可以机械地测量箔/膜的厚度,特别是在清洁站的下游,并且在将箔/膜放置到制造工件载体上或放置到一个或多个组件上之前,以便检查箔/膜是否可靠地分离。这可以通过例如在箔/膜堆叠的表面上的扫描尖端来实现。这使得厚度测量系统用于覆盖箔/膜的所有形状、材料和厚度。特别地,因此可以检查不透明和透明箔/膜。以这种方式,即使使用厚的均衡箔/膜,换言之,用于高度均衡的箔/膜(例如硅垫或反射箔/膜)也可以进行分离检查。
在优选实施例中,第一箔/膜转移工具可被设计为从箔/膜堆叠移除顶部和/或底部箔/膜并将其插入清洁装置中,而第二箔/膜转移工具被设计为将箔/膜从清洁单元移除并将其放置在具有电子组件和/或工件的制造工件载体上。
此外,本发明的主题是用于根据本发明的系统的箔/膜分离单元,优选地用于箔/膜转移单元。提出了包括用于从电子组件和/或工件上分离至少一个箔/膜的剥离单元。因此,箔/膜分离单元优选地插入或布置在卸载站中。箔/膜优选地在通过制造站之后,即在烧结设施中执行烧结过程之后分离。在焊接系统的情况下,通常不需要箔/膜。
在优选实施例中,箔/膜分离单元可以相对于制造工件载体移动,其中,剥离元件可放置在箔/膜下方,特别是单独的箔/膜元件下方,并且保持元件位于箔/膜上方,特别是在单独的箔/膜元件上方,使得箔/膜与电子组件和/或工件分离。优选地,制造工件载体首先被移动到卸载站中的适当工作位置。箔/膜优选地被设计为单独的箔/膜,即,被设计为单独的箔/膜元件,单独的箔/膜存储在箔/膜堆叠上并且已经被修整以匹配制造工件载体的工件接收区域的形状。这可以重复使用,节省材料成本。然后,可以使用剥离元件将箔/膜或单独的箔/膜元件从基底(即从工件或电子组件上)提升和分离。剥离元件可以被设计为例如一种滑动器,其在箔/膜或单独的箔/膜元件的整个宽度上通过。为了便于箔/膜的提升和剥离元件在箔/膜下方的布置,例如可以在前端使用类似的抽吸元件来提升箔/膜。当剥离元件布置在箔/膜下方时,保持元件优选地放置在箔/膜上方,以便在剥离元件和保持元件之间引导箔/膜。保持元件可以在其几何形状和形状上与剥离元件相同地设计。因此,保持元件优选地在箔/膜的整个宽度上延伸,使得箔/膜可以在剥离元件和保持元件之间被引导。如果箔/膜分离单元现在相对于制造工件载体移动,则箔/膜在制造工件载体的整个长度上与工件或电子组件分离。同时,工件或组件通过剥离元件保持在制造工件载体上。剥离元件和保持元件可以使用保持结构在相应的边缘区域保持就位,其中,保持结构可以沿着工作位置移动。为此,轨道元件可以布置在例如处于工作位置的传送单元外部,保持结构可以沿着这些元件移动。
在优选实施例中,制造工件载体可相对于箔/膜分离单元移动,其中,制造工件载体可以是可移动的,并且箔/膜分离单元可以是固定的。在这样的实施例中,制造工件载体优选地在传送单元上移动,同时箔/膜分离单元保持在固定位置。这也使得箔/膜从制造工件载体上分离。
可选实施例可以包括可与至少一个箔/膜接触的接触元件,其中,箔/膜可以由接触元件前面的区域中的夹持元件拾取,并且可以通过制造工件载体在夹持元件的方向上的移动而从电子组件和/或工件移除。特别地,夹持元件在制造工件载体移动的同时夹持箔/膜。制造工件载体优选地在夹持元件的方向上移动,使得制造工件载体实际上穿过夹持元件下方,同时箔/膜被保持并与制造工件载体分离。还可以设想的是,在箔/膜从制造工件载体分离的过程中,夹持元件被移开,以保持箔/膜的分离端拉紧。
在优选实施例中,接触元件可以被设计为辊,其中,辊在箔/膜的表面上的滚动运动可通过制造工件载体的运动以及在与箔/膜接触时进行。这使得箔/膜以受控的方式与具有工件或组件的制造工件载体分离。同时,可以防止工件或组件相对于制造工件载体的移动。接触元件或辊优选地在箔/膜的整个宽度上或在工件/组件布置在制造工件载体上的整个区域上延伸。换言之,辊可以被设计为一种鼓或压力辊,其确保在箔/膜的分离期间将组件或工件定位在制造工件载体上。在优选实施例中,辊可以适于工件或组件在制造工件载体上的布置。辊可以例如形成具有凹部区域和凸起区域的负印痕(negative impression),其中,凹部区域在工件或组件在制造工件载体上滚动时位于的那些点处布置在辊中。相反,凸起区域被布置在辊不与工件或组件接触的地方(由于箔/膜被布置在辊和工件或组件之间,所以辊不会真正与工件或组件接触)。这确保了当在制造工件载体上滚动时实现辊的精确配合位置。
在优选实施例中,辊可以在几个工件载体的宽度上延伸,以便同时从几个工件载体上分离几个箔/膜。
为了便于将箔/膜从制造工件载体上分离,特别是为了确保通过夹持元件夹持箔/膜,可以设置箔/膜提升器。箔/膜提升器可以形成止动件,当传送单元上的制造工件载体移动时,箔/膜抵靠该止动件移动。结果,与箔/膜提升器接触的箔/膜的端部被轻微地提升,并且可以更容易地被箔/膜提升器后面的夹持元件拾取。
在优选实施例中,箔/膜分离单元可以布置在卸载站中。优选地,箔/膜分离单元集成在将要从制造工件载体分离箔/膜的工作位置。在这种情况下,接触元件、箔/膜提升器和夹持元件可以布置在该工作位置。
此外,本发明的主题是一种用于根据本发明的系统中的具有至少两个工件的制造工件载体,特别是具有根据本发明的箔/膜转移单元。提出了至少两个工件一个在另一个之上布置在制造工件载体上。在这样的实施例中,至少两个工件优选地直接一个在另一个之上地布置,其中,至少两个工件仅通过一个箔/膜彼此分离。优选地,一个在另一个之上布置的工件至少在工件的几何形状的形状和圆周大小方面具有相同的设计。换言之,这意味着特别是两个大小相等的工件一个在另一个之上布置。在烧结方法中,这使得在烧结操作中制造一个在另一个之上布置的两个工件,其中,两个工件通过至少一个箔/膜彼此分离,并且因此彼此不粘附。因此,以节省空间和时间的方式制造两个分离的工件是可能的。
在优选实施例中,箔/膜可以布置在至少两个工件之间。箔/膜特别用于在烧结过程期间分离两个工件。箔/膜可以被设计为单独的箔/膜。也可以在工件之间布置一个以上的箔/膜,其中,这些箔/膜可以设计为保护箔/膜和/或压力均衡箔/膜。
在优选实施例中,至少三个工件可以一个在另一个之上地布置在制造工件载体上。在这样的实施例中,可以同时烧结一个在另一个之上布置的三个工件。为此,特别地,在每个工件之间布置至少一个箔/膜,以便将工件彼此分离。
在优选实施例中,箔/膜可以布置在底部工件下方。这使得烧结工件能够从制造工件载体选择性地分离。
在优选实施例中,多个第一工件彼此相邻地布置在制造工件载体上,并且多个第二工件在制造工件载体上的第一工件上方。优选地,第一工件和第二工件在每种情况下直接一个在另一个之上布置,其中,相应的第一工件在其几何形状、特别是其圆周形状上与相应的第二工件匹配。在烧结过程和由此施加在每个工件上的压力期间,相应的第一工件和相应的第二工件可以相互支撑。从而可以优化每个制造工件载体的烧结过程。
根据本发明的制造工件载体可以用于烧结系统内部的不同位置。具有一个在另一个之上布置的至少两个工件的制造工件载体的装载和卸载可以是手动的或自动的。例如,可以使用多夹持器进行装载和卸载。具有单独的夹持元件的机械臂、特别是与抽吸元件结合的机械臂也可以单独夹持工件。
本发明还涉及一种用于连接电子组件和/或用于制造工件的方法,特别是用于流水线生产的方法。
提出了电子组件和/或工件的预制造由多夹持器执行,通过多夹持器将至少两个电子组件和/或工件同时放置在装载站中的制造工件载体上。这作为在制造站中处理(特别是接合)的准备而进行,该制造站特别包括预热模块、作为接合模块的焊接或烧结模块和/或冷却模块。
提出了制造工件载体以自动化方式从装载站移动到至少制造站。在进一步的步骤中,制造工件载体以自动化方式返回到装载站,特别是绕过制造站。绕过制造站特别不应理解为空间上绕过,而应理解为功能上绕过。这应当理解为已经关于该系统进行了说明。此外,可以设想的是,制造工件载体在通过制造站之后不被引导到装载站,而是被引导到卸载站。
可选地,传送工件载体可以用作制造工件载体,这意味着不需要在各种工件载体类型之间转移部件,并且可以省去制造工件载体的返回传送。
相同的特征和优点适用于参照根据本发明的系统所说明的方法。根据本发明的方法实现了用于连接电子组件和/或工件的制造的自动化、特别是完全自动化的过程。此外,可以不需要手动检查各个方法步骤。以这种方式,可以提供清洁室,优选地是ISO 5清洁室。
该方法可以用于例如在电子组件和/或工件之间形成焊接接头或烧结接头。这种烧结接头可以是传统焊接接头的替代品,并且特别用于功率电子器件中。关于烧结接头,应参考与该系统相关的说明。
为了提供流水线生产,所提出的方法可以连续且重复地执行。以这种方式,多个电子组件和/或工件可以被应用于该方法。特别地,多个制造工件载体可以以优选相同的时间间隔预制造或装载在装载站中。
通常,传送工件载体可以用作制造工件载体,其中,可以省去用于将制造工件载体返回到系统的开始的分离的传送系统。
在该方法的优选实施例中,在装载站预制造期间,电子组件和/或工件可以由多夹持器以自动化方式从特定于部件的传送工件载体转移到特定于系统的制造工件载体上。为此,传送工件载体优选地移动到装载站中,从而使得在可控条件下在装载站内部进行转移。然后,在电子组件和/或工件已经通过制造站之后,可以使用相同的传送工件载体来再次拾取电子组件和/或工件。电子组件和/或工件从制造工件载体到传送工件载体上的转移可以在卸载站中进行。制造工件载体可以容纳来自多个传送工件载体的部件。
在该方法的优选实施例中,在电子组件和/或工件通过制造站之后(特别是在制造工件载体从装载站自动返回到卸载站之前),可以通过卸载站中的多夹持器将电子组件和/或工件从制造工件载体卸载到传送工件载体上。优选地,制造工件载体可以特别以相同的时间间隔到达卸载站,并且在每种情况下都被卸载。电子组件和/或工件可以从制造工件载体卸载到一个传送工件载体上或多个传送工件载体上。
在另一个优选实施例中,至少一个处理盖的至少一个自动附接(特别是将至少一个掩模和/或至少一个箔/膜放置在电子组件和/或工件上)可以在预制造期间进行。处理盖可以是掩模或覆盖掩模,其可以以自动化方式被放置在布置在制造工件载体上的电子组件和/或工件上。处理盖可以使用自动化装置或自动化机器人附接。处理盖在这里优选地可以在停放位置(特别用于处理盖的中间存储)和制造工件载体上的位置之间往复移动或移位。此外,关于该系统所述的特征也适用。
在该方法的优选实施例中,掩模可以作为第一处理盖以自动化方式放置到在装载站中的第一工作位置中的布置在制造工件载体上的电子组件和/或工件上。此外,耐热箔/膜可以作为第二处理盖以自动化方式放置到在装载站中的第二工作位置中的掩模上,特别是用于烧结处理。也可以考虑不设置掩模。可选地,可以另外放置就位另一均衡箔/膜。然后,特别是在第三工作位置,可以用掩模和制造工件载体(优选地用保持框架,特别是保持环)以自动化方式将箔/膜固定就位。关于优点和进一步的特点,应当参考与该系统有关的说明。
在优选实施例中,工作位置可以在卸载站中以相反的顺序布置并且以相反的次序执行。由于也在装载站中执行的相同步骤特别是在卸载站中互补地执行,因此两个模块可以优选地具有相同的设计,但彼此镜像。如果制造部件载体在通过系统之后与部件一起返回到系统的入口,则装载站也可以同时用作卸载站。
在优选实施例中,制造工件载体的返回可以在布置在水平平面下方、上方或邻近水平平面的平面中进行,在装载和/或卸载期间的制造工件载体和制造站布置在该水平平面中。优选地,使用具有地板下传送装置的提升单元来实现返回,其中,通过提升单元竖直向下或向上移动制造工件载体一个水平,然后通过地板下传送工具在卸载站的方向上传送。
在优选实施例中,制造工件载体可以由第一传送单元返回,并且传送工件载体可以布置在另一传送单元上,该另一传送单位特别是以自动化方式移动,其中,第一传送单元和另一传送单元可以相互独立地移动,特别是绕过制造站。绕过制造站应理解为通过已经针对该系统进行说明过的方式进行绕过。此外,相同的优点适用于已经关于该系统说明过的。
在优选实施例中,传送工件载体可以容纳一个电子组件和/或一个工件,并且制造工件载体可以容纳多于两个、优选地多于五个、特别是七个或更多个、特别是二十四个或更多个的电子组件和/或工件。因此,制造工件载体可以在装载和/或卸载期间暂停在装载站中的某个位置,直到传送单元已经用电子组件和/或工件完全装载制造工件载体为止。
在过程气氛下的接合过程中(例如在过程气氛中的真空烧结或真空焊接或扩散焊接),需要导致流水线生产中的时间滞后的处理时间来建立和释放所需的真空或过程气氛。时间滞后是由气密气闸的打开和关闭、在一个或多个处理室中过程气氛的积聚和释放以及由加热和冷却操作引起的。还可以通过在一个工件载体中可收集大量工件来实现流水线生产地剩余部分地高生产率,其中,在过程气氛下的相对耗时的焊接或烧结方法也可以同时将大量工件与之平行连接。此外,传送工件载体可以容纳多于一个电子组件和/或多于一个工件。因此,制造周期时间可增加,特别是在流水线生产的情况下。另一传送单元可具有比制造工件载体的第一传送单元更高的输传送速度用于传输传送工件载体,特别是如果制造工件载体容纳来自多个传送工件载体的组件。
在优选实施例中,箔/膜可以在装载站中放置在具有电子组件和/或工件作为处理盖的制造工件载体上,其中,箔/膜既可以是新的箔/膜,也可以是已经在该方法的先前操作中使用的箔/膜。这使得已经使用过的箔/膜再次使用以节省材料。箔/膜可以从卸载站返回到装载站以再使用,特别是与制造工件载体一起被传送回装载站并在那里再次使用。箔/膜也可以在移除后直接放置在箔/膜堆叠上,其中,一旦完整的箔/膜堆叠容纳了给定数量的箔/膜,就可以将其返回到装载站。这可以使用位移单元来完成,该位移单元优选地平行于制造工件载体在装载站、制造站以及特别是卸载站之间的移动路径运行。已经使用过的箔/膜可以优选地在下次使用之前通过清洁单元进行清洁。
还可以设想的是,放置在制造工件载体上的不是单一箔/膜,而是制造工件载体上的每个工件或工件的组上的一个箔/膜件,即多个单独的箔/膜件。箔/膜件可以一个接一个地放置,或者同时放置在多个工件上,并在卸载站中再次移除。
在优选实施例中,可以使用箔/膜转移工具将箔/膜从箔/膜堆叠移除,并将箔/膜放置在电子组件和/或工件上,其中,箔/膜叠层在箔/膜堆叠的顶部的方向上逐渐向上移动,使得箔/膜转移工具可到达相应的顶部箔/膜。关于根据本发明的系统和箔/膜转移单元已经说明的特征和优点在必要的修改后适用于箔/膜转移工具。优选地,在移除的过程中自动检查仅移除一个箔/膜或预定数量的箔/膜。例如,这可以通过测量移除的箔/膜或移除的箔/膜堆叠的透明度并将其与参考透明度值进行比较来光学地实现。可选地或另外地,可以确定被移除的箔/膜或被移除的箔/膜堆叠的厚度。以这种方式,可以确保一方面移除正确的箔/膜,并且另一方面仅移除一个或所需数量的箔/膜。任何类型的箔/膜的厚度都可以使用高精确的数字传感器探头可靠且快速地测量。这可以与颜色无关地使用并且用于透明或不透明的箔/膜,并且还可以在褶皱或平面箔/膜的情况下使用。例如,可以以这种方式在外围确定测量位置,并且可以在移除之前和之后确定箔/膜堆叠高度,或确定箔/膜在参考平面上的厚度。例如,可以使用1μm精度的传感器探头,例如Keyence GT2数字传感器探头。当使用传感器探头时,可以呈现高精度或高重复性。如果在任何情况下都不能刮伤用于测量的对象,则可以使用较软的模型或不同的轴尖端。长期使用超过2000万次循环的长寿命,以及使用多个传感器探头的自动计算是可能的。
在优选实施例中,在给定数量的箔/膜已经被再移动之后,箔/膜堆叠可以向上移动5mm至15mm、特别是10mm的行进距离,其中,箔/膜堆叠向上移动,特别是在移除5个至10个箔/膜之后。因此,即使箔/膜堆叠在一段时间内具有不同数量的箔/膜,箔/膜转移工具也可以选择性地夹持箔/膜堆叠的相应顶部箔/膜。
在优选实施例中,可以在将箔/膜放置在具有电子组件和/或工件的制造工件载体上之前,通过清洁单元对箔/膜进行自动清洁。优选地,在将每个箔/膜放置在具有电子组件和/或工件的制造工件载体上之前,可以将每个箔/膜供应到清洁单元。为此,清洁单元优选地位于封闭空间内,特别是清洁室内,该方法在该清洁室中执行。
在优选实施例中,箔/膜可以在清洁单元中静电放电,然后可以通过使用压缩空气和/或负压吹出污染物来移除污染物。清洁单元可以例如执行非接触式表面清洁。这使得有利地移除三维或图案化表面的污染物。例如,可以通过脉动和高湍流空气流来移除污染物。特别地,正电荷和负电荷可以使用向下至真空的压缩空气和/或负压和/或特别是以该顺利的电离空气引入箔/膜中。这可以有利地进一步有助于防止单独的箔/膜彼此粘附。
在优选实施例中,至少两个或多个箔/膜堆叠可以彼此相邻地布置,其中,一旦第一箔/膜堆叠或先前的箔/膜堆叠不再包含任何箔/膜,则第二箔/膜堆叠或另一箔/膜堆叠就移动到第一箔/膜堆叠或先前的箔/膜堆叠的位置,从而确保不间断的过程。各种箔/膜堆叠还可以为不同的工件容纳不同的箔/膜,从而使得能够为每个工件载体流水线生产不同的工件。当从第一箔/膜堆叠移除箔/膜时,可以重新装满第二箔/膜堆叠,或反之亦然。一个箔/膜堆叠可以例如包含足以在24小时内使用该方法生产或制造的箔/膜。其他时间段或不同尺寸的箔/膜堆叠也是可以设想的。还可以设想的是,不同箔/膜的预定顺序与例如不同工件的计划处理顺序同步地包含在一个箔/膜堆叠中。
在该方法的优选实施例中,箔/膜可以在卸载站中通过根据本发明的箔/膜分离单元移除。对于根据本发明的具有箔/膜分离单元的方法,应用与关于箔/膜分离单元的实施例所说明的相同的特征和优点。
在该方法的优选实施例中,至少在制造工件载体中的组件和/或工件的位置正确对准可以被光学地检测和记录。为此,可以设置一种检查工具,该检查工具通过使用至少一个检查相机可以检测工件在制造工件载体中的精确位置和对准,并结合自动化机器人对其进行校正。可以使用检测装置来校正在制造工件载体中执行工件的插入或位置校正的自动化机器人。当特别地将工件从传送工件载体转移到制造工件载体时,可以检查和校正旋转对准和精确位置。这是因为在连接工件时,特别是通过烧结或扩散焊接时,精确对准是必不可少的,并且可以通过光学检查工具来确保和记录。为此,可以在制造工件载体上设置一个或多个光学参考标记,用于通过检查工具的简化检查。
此外,本发明的主题是一种用于装载和卸载工件载体的方法,特别是用于装载根据本发明的具有工件的堆叠或工件的水平的工件载体。提出了该方法包括以下步骤:用至少一个第一工件或第一水平工件装载制造工件载体,随后将箔/膜和/或压力垫或均衡箔/膜放置在第一工件或第一水平工件上,随后在箔/膜或压力垫或均衡箔/膜上方和已经布置第一工件上方进一步装载至少一个第二工件或第二水平工件,随后将另一箔/膜和/或压力垫或均衡箔/膜放置到第二工件上或第二水平工件上。所描述的步骤可以根据需要经常重复,使得多个工件可以一个在另一个之上布置。通过这种方法,可以将一个在另一个之上布置的多个工件接合地烧结,从而节省时间和成本。
有利地,箔/膜可以在装载之前首先放置在工件载体上。分离箔也可以布置在每个压力垫或均衡箔/膜的上方和下方。压力垫或均衡箔/膜也可以由硅或可压缩的耐热和可压缩材料组成。当施加压力和温度时,垫的零件可能粘附在工件载体和/或工件上并对它们造成污染。为了防止这种情况,压力垫与工件载体和/或工件的接触表面可以由箔/膜保护。
在该方法的另一个实施例中,定心装置可以布置在装载站中,其中,定心装置执行制造工件载体的对准和定心。这使得制造工件载体与工件/部件精确对准。
在卸载站中,用于装载工件的多层烧结堆叠的步骤可以在相反方向上进行必要的修改以用于卸载。以这种方式,首先可以从制造工件载体的工件的上部堆叠移除箔/膜和/或压力垫或均衡箔/膜,然后可以移除上部工件或上部水平工件。在此之后,可以移除另一箔/膜和/或另一压力垫或另一均衡箔/膜,并且可以从制造工件载体移除另一工件或另一水平工件,直到整个工件载体已经被清空。
在该方法的优选实施例中,不同的步骤可以在根据本发明的系统的装载站内部的任意两个工作位置处执行。制造工件载体尤其通过传送单元在两个工作位置之间往复移动。特别地,在第一工作位置处进行具有至少一个工件的制造工件载体的装载,并且在第二工作位置处放置箔/膜。当执行根据本发明的方法时,制造工件载体可以在两个工作位置之间往复移动,以便交替地放置至少一个工件和至少一个箔/膜。
在该方法的优选实施例中,在放置第一箔/膜和/或压力垫或均衡箔/膜之前,可以在制造工件载体上彼此相邻地布置多个第一工件。在接下来的步骤中,多个第二工件可以被放置在第一箔/膜或压力垫或均衡箔/膜上,其中,第二工件被直接布置在第一工件上方,使得在烧结过程中,即在施加压力时,工件相互支撑。在所谓的堆叠布置中,优选地通过箔/膜和/或压力垫或均衡箔/膜分离的多个工件的层可以一层在一层之上地沉积在工件载体上,从而极大地减少了时间和成本。箔/膜和/或压力垫或均衡箔/膜可以布置在工件的层之间。工件的层的转移和堆叠方便地使用多夹持器来执行。
在装载方法的优选实施例中,在放置箔/膜之前,至少第一工件、特别是几个工件以及优选地所有被夹持的工件的对准可以由多夹持器和/或对准单元执行,使得至少一个工件/部件在横向于和/或纵向于多夹持器的轴线的水平平面中对准。通过多夹持器的对准可以例如通过夹持元件来执行,如关于该装置所描述的。此外,对准单元可以如关于该装置所描述的那样设计。
在装载方法的另一个优选实施例中,可以通过定心装置来执行制造工件载体或容纳在传送框架中的制造工件载体的基板的对准。因此,在装载制造工件载体之前,可以精确地对准制造工件载体或容纳在制造工件载体的传送框架中的基板。这用于制造工件载体或基板相对于传送单元或传送单元的位移单元的位置精确对准。
上述两种装载方法用于工件或电子组件在制造工件载体上的精确且位置正确的对准和定位。这对于在随后的制造站中进行进一步处理至关重要。因此,可以在具有多个压力柱塞的制造站中执行按压操作,例如烧结或扩散焊接方法,其中,组件或工件相对于压力柱塞的精确定位和对准对于连接的质量至关重要。工件在制造工件载体上的对准以及制造工件载体或其中包括的基板相对于传送单元或传送单元的位移单元的进一步对准确保了工件或电子组件相对于装载站中的压力柱塞的后续对准。
一般来说,可以说,根据本发明的优点可以用特别是在烧结或焊接系统中使用的所有不同版本来实现。
首先,通过使用至少一个多夹持器,特别是至少一个四夹持器的多夹持器,可以实现工件或电子组件的节省时间和节省成本的转移。多夹持器可用于装载站和/或卸载站。特别地,至少在装载站中使用多夹持器来将工件或电子组件从传送工件载体转移到制造工件载体上。相同的或另一多夹持器可以有利地用于卸载站中用于卸载。
此外,对于根据本发明的箔/膜转移单元和/或对于根据本发明的箔/膜分离单元,可以通过节省时间的放置和移除以及通过箔/膜的节省成本的再使用来改进箔/膜的放置、移除和清洁。用于在至少一个辊上切割箔/膜的装置和方法也可以用于辅助这一点。
使用根据本发明的用于箔/膜移除的箔/膜分离单元和其它方法,箔/膜移除可以通过剥离来实现,特别是通过烧结箔/膜移除来实现,并且可以防止粘附到基底(例如工件和/或电子组件)上,或防止彼此卡住。
根据本发明的多个工件和/或电子部件一个在另一个之上以形成工件或电子组件的处理堆叠的堆叠装载也使得节省时间和材料。
这些前述实施例可以在根据本发明的所讨论的系统中单独地或接合地使用或实现。因此,可以使用根据本发明的系统来实现各自的特征和优点。因此,提出了联合发明总体概念。
所描述的特征和优点也适用于根据本发明的系统、根据本发明箔/膜转移单元和根据本发明的方法。在这种情况下,这些特征可以以不同的方式组合在一起。
附图说明
通过附图和附图的描述揭示了进一步的优点。附图示出了本发明的实示例。附图、说明书和权利要求包含组合的多个特征。本领域技术人员还将有利地单独考虑这些特征,并将它们组合成有意义的进一步组合。
在图中:
图1示出了根据本发明的用于连接电子组件和/或用于制造具有多个模块的工件的系统的实施例;
图2以平面图示出了图1中的系统;
图3示出了根据本发明的系统的模块的实施例,该模块被设计为装载站;
图4以平面图示出了图3中的模块,该平面图示出了不同的工作位置和另一传送单元的实施例;
图5示出了图4中的装载站中可能的不同工作步骤的流程图;
图6示出了根据本发明的系统的模块的实施例,该模块被设计为卸载站;
图7以平面图示出了图6中的模块,该平面图示出了不同的工作位置和传送和提升单元的实施例;
图8示出了图7中的卸载站中可能的不同工作步骤的流程图;
图9示出了根据本发明的具有两个箔/膜转移工具的箔/膜转移单元的实施例,并示出了两个箔/膜堆叠;
图10以平面图示出了图9中的箔/膜转移单元;
图11示出了图10中的箔/膜转移单元中可能的不同工作步骤的流程图;
图12示出了箔/膜堆叠和箔/膜转移工具的高度均衡系统的实施例;
图13以平面图示出了具有箔/膜转移单元和光学检查单元的装载站的另一个实施例;
图14示出了具有光学检测单元的卸载站的另一个实施例;
图15a、图15b以平面图示出了具有光学参考标记的制造工件载体的实施例;
图16示出了制造工件载体与工件、处理盖和保持框架的组合的立体图;
图17示出了根据本发明的用于连接具有多个模块的电子组件和/或用于制造工件的系统的另一个实施例;
图18以前视图示出了图17中的系统;
图19示出了根据本发明的系统的模块的另一个实施例,该模块被设计为装载站;
图20以平面图示出了图19中的模块,该平面图示出了不同的工作位置;
图21示出了根据本发明的系统的模块的另一个实施例,该模块被设计为卸载站;
图22以平面图示出了图21中的模块,该平面图示出了不同的工作位置;
图23示出了用于烧结处理的另一个实施例的装载站;
图24示出了用于烧结处理的另一个实施例的卸载站;
图25示出了箔/膜分离单元的实施例;
图26示出了图25的实施例的另一视图;
图27示出了箔/膜分离单元的另一个实施例;
图28示出了图27的实施例的另一视图;
图29示出了接触元件的实施例;
图30示出了图29的实施例的另一视图;
图31示出了箔/膜分离单元的另一个实施例;
图32示出了箔/膜分离单元的另一个实施例;
图33示出了多夹持器的实施例;
图34示出了制造工件载体的实施例;
图35示出了多夹持器的另一个实施例;
图36示出了多夹持器的另一个实施例;
图37示出了图36的实施例的另一视图;
图38示出了具有多夹持器的装载站的实施例;
图39示出了卸载站的实施例;
图40示出了具有一个在另一个之上安装的工件或电子组件的制造工件载体的实施例;
图41示出了具有一个在另一个之上安装的工件或电子组件的制造工件载体的另一个实施例;
图42示出了具有一个在另一个之上安装的工件或电子组件的制造工件载体的另一个实施例;
图43示出了具有多夹持器和对准单元的装载站的实施例的部分;
图44示出了操作过程中的多夹持器的实施例;
图45示出了通过多夹持器的夹持器臂的截面表示;
图46示出了具有多个夹持器和对准单元装载站的实施例的部分;
图47示出了具有对准单元的多夹持器的部分;
图48示出了具有定心装置的装载站的部分;
图49示出了具有定心装置的装载站的平面图;
图50示出了通过具有定心装置的装载站的截面表示;
图51示出了具有定心装置的装载站的另一视图;
图52示出了图51中的没有工件载体的视图;
图53示出了定心装置的详细视图;
图54示出了定心装置的另一详细视图;
在图中,相同或相似的部件用相同的标号表示。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的用于连接电子组件12和/或工件14的系统10的实施例。系统10具有多个模块16。这样的系统10可例如形成烧结或焊接系统10a。在这种情况下,如前所述,烧结可以被理解为在高压和高温下材料的制造或改造,以及在连接过程中多个元件的连接。使用这样的系统10,可以生产例如耐热烧结接头或焊接接头。在该实施例中,系统10示出了五个模块16。第一模块16被设计为装载站18。随后是具有例如预热模块、烧结模块和冷却模块的制造站21。在系统10的右手端处的模块16被设计为卸载站20。为了形成清洁室,特别是ISO 5清洁室,该系统优选设计为密闭室和/或气密的。因此,模块16优选地彼此连接,但是在共同的壳体中受到保护而不受外部影响。
图2以平面图示出了图1中的系统10。模块16的各个腔室在其中是可见的。系统10总体上是细长设计的,使得具有电子组件12和/或工件14的制造工件载体22可以在一个方向上、特别是在直线上或在直线路径上通过系统10。电子组件12和/或工件14例如可从系统10在图中左侧的一侧被提供给系统10。电子组件12和/或工件14然后可以在系统10在图中右侧的一侧上再次从系统10移除。
图3示出了根据本发明的系统10的模块16,该模块16被设计为装载站18。装载站18的壳体示出为在前部打开。因此可以辨别装载站18的各个工作位置26。工作位置26被布置在装载站18内部的上部或中部水平E1处。在水平E1下方,可以看到位于水平E2的传送单元24的地板下传送单元60。这使得制造工件载体22可以返回。这意味着制造工件载体22以与传送单元24的传送方向相反的方向通过工作位置26。在该图中,传送单元24的提升单元25被示出在水平E1。其连接到地板下传送单元60。提升单元25可以用于将制造工件载体22从下部水平E2(地板下传送单元60布置在E2上)传送至上部水平E1(工作位置26布置在E1上)。提升单元25可通过从水平E1移动到水平E2或从水平E2移动到水平E1来传送制造工件载体22。在本实施例中,提升单元25布置在工作位置26c。因此,制造工件载体22可以被引导到该工作位置26c。在与之不同的实施例中,制造工件载体22可通过提升单元25返回到任何期望的工作位置26a-26d。由此设置了制造工件载体22通过制造站21的闭合传送回路。
图4示出了图3中的装载站18的平面图,该平面图示出了不同的工作位置26并且具有第二传送单元42的实施例。上部水平E1如平面图所示。从图3和图4中可以看出,工作位置26a-26d布置在该上部水平E1处。
在工作位置26a,电子组件12和/或工件14通过传送工件载体44放置在制造工件载体22上。这也可以被称为与方法100相关的预制造。电子组件12和/或工件14可以使用自动化机器人46(特别是机械臂47)从位于第二传送单元42上的传送工件载体44转移到制造工件载体22上。第二传送单元42可以位于系统10内部,但是独立于工作位置26移动,并且特别是独立于装载站18移动。以这种方式,第二传送单元42可以自动化方式例如从装载站18移动到卸载站20(在该图中未示出),以便在那里再次拾取电子组件12和/或工件14。第二传送单元42可以拾取一个或多个电子组件12和/或工件14。第二传送单元42包括提升单元61,通过该提升单元61可以将空的传送工件载体44从第一传送水平E1降低到第二传送水平E2。这里,空的传送工件载体44可以移动通过系统10直到卸载站20,绕过气密系统模块16,以便在那里再次从制造工件载体22拾取工件14。为此,卸载站20可以具有另一提升单元61,用于将传送工件载体从水平E2提升到水平E1。
此外,在工作位置26a,处理盖62(特别是掩模28)被设置就位。处理盖62可以具有开口,使得可以在所述开口的选定位置处产生烧结接头或溶胶接头。处理盖62最初可位于停放位置29。处理盖62可以从布置在工作位置26a旁边的该停放位置29以自动化方式移动到具有电子组件12和/或工件14的制造工件载体22上。这可以例如通过一种类型的轨道和以自动化方式控制的夹持器或框架来实现。处理盖62也可以由自动化机器人46放置。在这种情况下,自动化机器人46可以与用于放置电子组件12和/或工件14的自动化机器人46相同。此外,可以使用第二且独立的自动化机器人47(未示出)。一旦进行了这些步骤,具有电子组件12和/或工件14以及处理盖62的制造工件载体22以自动化方式移动到下一个工作位置26b。这可以通过位移单元来完成,例如一种类型的传送带。
在该实施例中,箔/膜30被放置在已经部分预制造的制造工件载体22上的工作位置26b中。箔/膜30也可以在移动到工作位置26b之前定位在工作位置26a旁边的一种类型的停放位置。这也可以通过具有夹持器的轨道或通过另一种类型的附接装置来实现。然后,具有箔/膜30的另一预制造的制造工件载体22以自动化方式移动到下一工作位置26c。
在工作位置26c,箔/膜30通过保持环52固定在制造工件载体22上。这也以自动化方式完成,例如通过计算机控制的致动器装置或通过另一自动化机器人46。传送单元24的提升单元25也可以在工作位置26c中看到。提升单元25可以将具有附加的箔/膜30和处理盖62的制造工件载体22从另一模块16(例如卸载站20)返回到工作位置26c处的装载站18。也可以设想,制造工件载体22由传送单元24返回到另一工作位置26(此处未示出)。
工作位置26d用作缓冲位置,其中在与制造的制造工件载体22以自动化方式移动到另一模块16(特别是制造站21)中之前,需要进行另外的步骤。
制造工件载体22可以移动到图4所示的水平下方的水平E2,并通过提升单元25和地板下传送单元60(在该平面图中不可见)返回到至少一个工作位置26a-26d。
图5示出了图4中装载站18中的方法100的各个工作步骤1至13的可能顺序的实施例。在步骤1中,制造工件载体22最初由提升单元25从卸载站20的地板下传送装置60中取出。在返回过程中,处理盖62和保持环52可以布置在制造工件载体22上。因此,在步骤1中,制造工件载体22可以首先被引导到工作位置26c。例如,步骤1中所有工作步骤的执行可能花费19秒。在步骤2中,保持环52最终可以在工作位置26c处被移除。例如,这可能花费4秒。在步骤3中,制造工件载体22可以从工作位置26c传送到工作位置26a,例如花费15秒。在步骤4中,处理盖62最终可以以自动化方式被夹持,并被放置到停放位置29的侧面。例如,这可能花费4秒。在步骤5中,可以使用自动化机器人46将电子组件12和/或工件14放置到制造工件载体22中。在这种情况下,可以每五秒移动七个电子组件12和/或工件14。因此,例如,落在步骤5下的工作步骤的执行可能花费35秒。在步骤6中,第二传送单元42可以自动化方式移动到卸载站20。例如,这也可以例如在地板下完成,特别是花费100秒。在步骤7中,处理盖62可以被放置回到制造工件载体22上,例如,花费4秒。在步骤8中,制造工件载体22可以从工作位置26a移动到工作位置26b,例如,花费7秒。在步骤9中,箔/膜30(特别是耐热箔/膜)可以放置在制造工件载体22上,例如,花费4秒。在步骤10中,制造工件载体22可以从工作位置26b移动到工作位置26c,例如,特别是花费7秒。在步骤11中,保持环52可以被放置回到制造工件载体22上,例如,特别是花费4秒。在步骤12中,制造工件载体22可以从工作位置26c移动到工作位置26d,例如,特别是花费7秒。工作位置26d可构成缓冲位置。在步骤13中,制造工件载体22最终可以从工作位置26d传送到另一模块16中,例如制造站21的预热模块中。例如,这可以在10秒的时间范围内进行。因此,执行步骤1至13的总时间可以达到80秒至120秒,例如,特别是100秒至110秒。应当理解的是,性能也可能花费不同的时间,其中时间可更长或更短。优选地,执行步骤6和13的时间不添加到总数中,因为这些步骤可以与执行步骤1至5和7至12并行进行。
图6示出了根据本发明的系统10的模块16,该模块16被设计为卸载站20。卸载站20的工作位置26与图3中装载站18的工作位置26a-26d的以相反的排列顺序布置。还示出了其中布置有工作位置26a-26d的上部水平E1,以及用于返回制造工件载体22的下部水平E2,特别是使用地板下传送单元60。卸载站20可以以与装载站18功能互补的方式操作。
图7示出了图6中模块16的平面图,该平面图示出了上部水平E1的不同工作位置26,以及第二传送单元42的实施例。工作位置26a-26d是镜像的,即与装载站18中的工作位置26a-26d在功能上互补的布置。因此,在装载站18中连续执行的工作步骤可以在卸载站20中按相对顺序执行。另一提升单元61将已经从装载站18传送到卸载站20的空的传送工件载体从水平E2提升到水平E1,在该水平E1处,通过自动化机器人62将处理过的工件14从制造工件载体22转移。
图8示出了根据本发明的方法100的实施例的不同工作步骤的可能顺序,其在图7的卸载站20中以步骤1至16进行。在步骤1中,制造工件载体22从制造站21(特别是设计为冷却模块的模块16)移动到卸载站20中。这可以以自动化方式进行,并且例如花费10秒。制造工件载体22然后位于工作位置26d,该工作位置26d可以被设计为缓冲站。在步骤2中,制造工件载体22可以从工作位置26d传送到工作位置26c,例如花费7秒。在步骤3中,保持环52可以以自动化方式移除。保持环52可以被提升,例如,这特别花费4秒。在步骤4中,制造工件载体22可以从工作位置26c移动到工作位置26b,例如,花费7秒。在步骤5中,制造工件载体22上的处理盖62可以例如通过保持单元被夹持,这特别花费3秒。随后地或并行地,在步骤6中,箔/膜30(特别是PDFE膜)可以被夹持并拔出,这特别花费4秒。这可以通过例如箔/膜转移工具34来实现。在步骤7中,处理盖62可以最终被释放,这特别花费3秒。在步骤8中,制造工件载体22可以从工作位置26b传送到工作位置26a,特别是以自动化方式并且例如花费7秒。在步骤9中,处理盖62最终可以被夹持并在侧面放置在停放位置29,这特别花费4秒。在步骤10中,可以使用自动化机器人46将电子组件12和/或工件14从制造工件载体22转移到传送工件载体44上。在这种情况下,七个电子组件12和/或工件14可以每五秒移动一次,例如,特别是在35秒的时间内。在步骤11中,处理盖62可以最终被放置回到制造工件载体22上。这也可以在工作位置26a中完成并且例如花费4秒。在步骤12中,制造工件载体22可以从工作位置26a传送到工作位置26c。这可优选地以自动化方式进行并且例如花费14秒。在该工作位置26c中,在步骤13中可以将保持环52放回到制造工件载体22上,这特别花费4秒。然后,在步骤14中,可以将制造工件载体22从工作位置26c传送到工作位置26d,这特别花费7秒。随后,可以在步骤15中将制造工件载体22放置在传送单元24上,特别是通过提升单元25将制造工件载体22放置在地板下传送单元60上。例如,这可以花费19秒。在步骤16中,制造工件载体22最终可以通过地板下传送单元60再次转向装载站18。制造工件载体22可以返回到装载站18的工作位置26c,在该工作位置26c可以首先移除保持环52。随后的方法100(特别是具有步骤1至13)已经在图5的基础上进行了说明。
图9示出了根据本发明的箔/膜转移单元32的实施例,该箔/膜转移单元32具有两个箔/膜转移工具34以及两个箔/膜堆叠36。使用箔/膜转移工具34,在每种情况下,可以从箔/膜堆叠36的顶部54移除顶部箔/膜30。顶部54用作移除表面56。箔/膜堆叠36在每种情况下都被设计为箔/膜仓38。
如果第一箔/膜仓38(在图中的左边)是空的,则第二箔/膜仓38可以移动到第一箔/膜仓38的位置。第二箔/膜仓38可以容纳相同的箔/膜,但也可以容纳其它类型的箔/膜。通过这种方式,可以确保连续的过程。当箔/膜30从第二箔/膜仓38移除时,第一箔/膜仓38可以重新装满。箔/膜转移单元32(特别是具有箔/膜传转移工具34和箔/膜仓38的箔/膜转移单元32)例如可以被改装成任何现有的系统。此外,根据本发明的系统10的装载站18和/或卸载站20的工作位置26b中的箔/膜30的放下和/或移除可以通过这样的箔/膜转移单元32来执行。
图9还示出了清洁单元48。一个箔/膜30最初通过第一膜转移工具34a从第一箔/膜仓38移除并放置在清洁单元48上。一旦已经清洁了箔/膜30,箔/膜30就通过第二箔/膜转移工具34b从清洁单元48移除并放置在制造工件载体22上。清洁单元48可以是线性清洁单元64,或可以是无接触操作的表面清洁系统。在根据本发明的系统10或根据本发明的方法100的情况下,箔/膜30可以由清洁单元48提供,特别是图3和图4中的装载站18的工作位置26c。
箔/膜堆叠36可以由箔/膜提升单元40竖直向上推动。以这种方式,箔/膜堆叠36的顶部箔/膜30在任何情况下都可以位于基本上相同的位置。这使得箔/膜转移工具34a能够可靠地移除箔/膜堆叠36的顶部箔/膜30,而与箔/膜叠层36中包含的箔/膜30的数量无关。此外,箔/膜转移工具34可以包括高度均衡系统50,通过该高度均衡系统50可以均衡箔/膜堆叠36中的顶部箔/膜30的位置差异。箔/膜转移工具34可以设计为例如具有夹持器,其中,箔/膜30可以气动地和/或通过真空拾取,特别是使用真空喷嘴。以这种方式,箔/膜30可以特别有利地以自动的、特别是全自动的方式放置和清洁。用于放置或移除箔/膜30的手动干预是不必要的,使得特别有利地设置清洁室,特别是ISO 5清洁室。
图10示出了图9中箔/膜转移单元32的平面图。相同的部件用相同的附图标记标记,因此不需要更详细地处理。该视图有利地示出了两个箔/膜堆叠36位于清洁单元48旁边。在图的上部,即在清洁单元48旁边,可以使用箔/膜转移工具34b将箔/膜30放置在具有电子组件12和/或工件14(在该图中未示出)的制造工件载体22上。因此,如果清洁单元48布置在装载站18中,则在图的上部中,制造工件载体22可以位于清洁单元48旁边。为了确保只移除了一个箔/膜,并且其是正确的箔/膜,可以使用机械厚度测量系统(例如高精度传感器探头)在位置3进行检查,以确定移除的箔/膜的厚度。无论箔/膜的类型如何,都可以确定是否已经移除了一个或多个箔/膜。在这种情况下,箔/膜探头可以确定外围区域处的膜厚度,以便使处理相关区域不受影响,例如用于烧结。
图11示出了图10中箔/膜转移单元32的不同工作步骤1至13的可能顺序。在步骤1中,可以在位置1处从箔/膜堆叠36移除单独的箔/膜30,并在位置2处将单独的箔/膜30放置在箔/膜载体66上。在步骤2中,箔/膜载体66可以与箔/膜30从位置2通过清洁单元48行进到位置3。在步骤3中,箔/膜30最终可以被放置在位于位置4的制造工件载体22(未示出)上。在步骤4中,现在没有箔/膜30的箔/膜载体66可以再次从位置3移动回到位置2。在第五步骤中,可以重复步骤1至步骤4。在步骤6中,位于位置1处的箔/膜堆叠36可以被提升。这可以使用箔/膜提升单元40来完成。例如,在使用了10个箔/膜30之后,或一旦顶部箔/膜30的位置下降了例如10mm,箔/膜提升单元40可以例如将完整的箔/膜堆叠36向上移动相应的10mm。另外的高度差可以在箔/膜转移工具34处通过高度均衡系统50直接地均衡,例如通过真空喷嘴保持器。在步骤7中,位于位置6处的箔/膜堆叠36可以被重新装满或填充。箔/膜堆叠36优选地被设计为箔/膜仓38。补充尤其可以在箔/膜转移单元32或系统10的正在进行的操作期间进行。在步骤8中,位于位置1的空的箔/膜仓38可以移动到位置5。在步骤9中,现在被重新装满的位于位置6处的箔/膜仓38可以被移动到位置1。在步骤10中,现在位于位置5处的另一箔/膜仓38可以最终在正在进行的操作期间被重新装满。在步骤11中,再一次清空并位于位置1处的箔/膜仓38可以移动到位置6。在步骤12中,现在被重新装满的箔/膜仓38可以从位置5移动到位置1。在步骤13中,可以重复步骤5至步骤12。如图所示的步骤1至步骤13可以是根据本发明的方法100的一部分。
图12示出了箔/膜堆叠36和箔/膜转移工具34的高度均衡系统50。在这种情况下,使用箔/膜转移工具34的公差范围和箔/膜堆叠36的行进距离,可以确保在每种情况下,只有箔/膜堆叠36的移除表面56上的顶部箔/膜30被箔/膜转移工具34拾取。在该图示中,高度均衡系统50以真空喷嘴保持器的形式可见。真空喷嘴保持器可以例如均衡10mm至30mm、特别是20mm的弹簧补偿。
不言而喻,系统10、箔/膜转移单元32和方法100的所示实施例可以彼此组合,使得箔/膜转移单元32的不同实施例可以例如与系统10或方法100的不同实施例组合。
图13示出了图4所示装载站18的另一个实施例,其中集成了图10所示的箔/膜转移单元32。为了避免重复,参考图4和图10中关于相同附图标记的描述。
在图13中的装载站中,使用了容量为十二个工件14的矩形制造工件载体22,其上可以在工作位置26a放置覆盖掩模28,并且在工作位置26b放置覆盖箔/膜30。
在装载站18的入口处,布置有制造工件载体22的堆叠仓68,至少在最初装载系统10时,或者在制造结束时,可以从该堆叠仓68取出空的制造工件载体22,或将其存储。自动化机器人46借助于夹持器臂47将工件14从传送工件载体44转移到制造工件载体22上,使得来自十二个传送工件载体44的工件可以被聚集在一个制造工件载体22中。在这方面,该系统可以在比传统生产线慢十二倍的循环中操作。
检测工件14在传送工件载体44上的旋转位置和X/Y定位的检查相机70a布置在提升单元61上方。通过该信息,自动化机器人46的旋转臂47可以拾取工件14并将其向下设置在制造工件载体22上处于精确的旋转位置和X/Y对准。为此,在位于那里的制造工件载体22上的工作位置26a上方对准另一个检查相机26b,该相机控制用于自动化机器人46的精确放置位置,并确保工件14在制造工件载体22上的正确对准。
图14示出了相关的卸载站20,该卸载站20与图13中的装载站18互补。作为另一个实施例20,这也类似于图7中描述的卸载站20,相应地参考与之相关的描述。使用工作位置26a上方的检查相机70c和提升单元61上方的另一个检查相机70d,光学检查工具检测制造工件载体22上的工件14的旋转位置和X/Y对准,并能够将工件的旋转和位置精确地转移到传送工件载体44上。
图15a示出了具有用于光学检查工具的光学参考标记72的制造工件载体22的插入件的实施例的平面图。制造工件载体22的插入件可以以矩阵布置容纳七个工件14。设置紧固元件76(例如凹部或销钉),用于紧固在制造工件载体22的托盘状框架中。在插入件的外周区域,设置形状配合边缘部分74,用于在制造工件载体22的框架中进行位置正确的形状配合插入。
制造工件载体22具有两个光学参考标记72,该光学参考标记72由光学检查工具检测并且即使在检查相机70的低分辨率下或在困难的照明条件下也能够使制造工件载体对准。图15b中的细节示出了光学参考标记72。这是由一系列同心轮廓组成的,在这种情况下是同心环。它们限定的间距和宽度使得能够精确地识别X/Y放置,并且制造工件载体22上的两个参考标记72相对于彼此的位置使得能够确定制造工件载体22的旋转位置。
最后,图16是如图15a所示的其中容纳有工件的制造工件载体22的框架和插入件的组合的立体图。这些工件被用于以真空烧结方法的掩模28的形式的处理盖62覆盖,并且通过保持环52连接到制造工件载体22。随后,箔/膜30也可以放置就位用于覆盖,并且可选地也通过保持环52固定就位。箔/膜30防止弹性烧结垫粘附到工件表面,例如在烧结期间。
图17示出了根据本发明的用于连接具有多个模块的电子组件12和/或用于制造工件14的系统10的另一个实施例。系统10具有多个模块16。这样的系统10可以例如形成焊接系统10a。使用这样的系统10,可以生产出例如耐热焊接接头。在本实施例中,系统10具有三个模块16。第一模块16被设计为装载站18。与之相连的是制造站21。在系统10的右手端处的模块16被设计为卸载站20。为了形成清洁室,特别是ISO 5清洁室,该系统优选设计为密闭室和/或气密的。因此,模块16优选地彼此连接,但是在共同的壳体中受到保护而不受外部影响。与根据图1的实施例不同,模块16不是直接地相互连接,而是通过多个传送单元24连接。在不同的水平E1、E2处,连接在每种情况下优选地形成为密闭室和/或气密设计的单元,传送单元24在该密闭室和/或气密设计的单元内运行。传送单元24之一可以例如形成地板下传送单元60。
图18示出了图17中系统的前视图。可以看到传送单元24在其中运行的模块16之间的各个连接区域。与根据图1和图2的实施例不同,根据图17和图18的实施例可以具体设计为焊接系统。与根据图1和图2的系统的不同之处在于,在焊接系统中,可以省去被设计为用于放置箔/膜的箔/膜转移单元32的工作位置。在进一步的方面,根据图17和图18的实施例可以与根据图1和图2的实施例相匹配。
图19示出了根据本发明的系统10的模块16的另一个实施例,该模块被设计为装载站18。装载站18被示出为没有壳体,使得内部可见。在本图中,传送单元24的提升单元25被示出在水平E1。这与布置在水平E2上、水平E1下方的地板下传送单元60相连。提升单元25可用于将制造工件载体22从下部水平E2(地板下传送单元60布置在E2上)传送至上部水平E1(工作位置26布置在E1上)。提升单元25可通过从水平E1传送至水平E2或从水平E2传送至水平E1的方式传送制造工件载体22。此操作已结合图3进行了详细描述。与根据图3的实施例不同,根据图19的实施例示出了用于根据图17和图18的焊接系统的装载站18。在这样的实施例中,可以省去箔/膜转移单元。
图20示出了图19中模块16的平面图,示出了不同的工作位置。在工作位置26a,电子组件12和/或工件14被放置在制造工件载体22上。这也可以被称为与方法100相关的预制造。电子组件12和/或工件14可以使用自动化机器人46、特别是机械臂47被转移到制造工件载体22上。这也可以通过头顶安装来实现。与根据图4的实施例不同,根据图20的实施例没有用于放置箔/膜的工作位置26b。因此,根据图20的实施例特别示出了一种焊接系统。在工作位置26a的后面,可以布置另一制造站21,例如以传送带的形式,该传送带用作缓冲或缓冲站。在图的上部,布置有第二传送单元42,该第二传送单元42具有提升单元61。在该第二传送单元42处布置有地板下传送单元60,传送工件载体44布置在该地板下传送单元60上。在进一步的实施例中,除了箔/膜转移单元32之外,示例可以具有与根据图4的实施例类似的特征。
图21示出了根据本发明的系统10的模块16的另一个实施例,该模块16被设计为卸载站20。卸载站20被示出为没有壳体,使得内部可见。在本图中,传送单元24的提升单元25示出在水平E1。这与布置在水平E2上、水平E1下方的地板下传送单元60相连。
图22是图21中模块16的平面图,示出了工作位置26a。在工作位置26的上游布置另一制造站21,该制造站21例如可以被设计为冷却站。使用机械臂47,工件14可以从工作位置26a传送到第二传送单元42上。第二传送单元42包括用于传送传送工件载体44的提升单元61。此外,包括可以容纳空的传送工件载体44的仓78。
图23和图24示出了作为系统10的附加模块16的装载站18和卸载站20的另外两个实施例。一般来说,这些在其功能程序和结构上与图13和图14中详细说明的装载站18和卸载站20相对应。
图23中用于装载站18的一个可能操作顺序,当使用单一顶部箔/膜30用于烧结接头时,如下所述:
-首先,可以使用提升单元25将制造工件载体22从地板下传送单元60提升到位置26c处的工作水平;
-在此之后,多个工件14(例如10个至14个,特别是12个DCB PCB(直接粘合铜印刷电路板))通过自动化机器人46的机械臂47从传送工件载体44转移到制造工件载体22中;
-填充的制造工件载体22然后从位置26c移动到位置26b;
-迄今为止存储在制造工件载体22上的保持环52然后可以被转移到停放位置29;
-箔/膜30(例如用于烧结处理的PTFE膜)作为顶部箔/膜从来自箔/膜转移单元32的箔/膜堆叠35移除,由箔/膜清洁单元48清洁,然后放置在填充的制造工件载体22上;
-此后,将来自停放位置29的保持环52放置并紧固在制造工件载体22上,以将箔/膜30固定就位;
-随后,将工件载体22移动到预热模块中以用于烧结过程的准备。
可选地,如果使用底部箔/膜30和顶部箔/膜30,则制造工件载体22已经在保持环29已经进入停放位置52之后从地板下传送单元60提升到位置26b之后,可以首先将底部箔/膜30放置在制造工件载体22上,之后在位置26c中进行工件14的填充。
图24中的卸载站20(其顺序地位于烧结模块21之后以实现流动生产)可以镜像方式操作,并且当顶部箔/膜30用于烧结接头时执行以下工作步骤:
-将制造工件载体22从制造站21,(例如从冷却模块16)引入卸载站20;
-提升保持环52并使其进入卸载站20的位置26b处的停放位置29;
-借助于箔/膜转移工具34从填充的制造工件载体22夹持和拉出箔/膜30;
-将保持环52从停放位置29返回到制造工件载体22上;
-将制造工件载体22从位置26b移动到位置26c;
-借助于机械臂47将工件14从制造工件载体22转移到传送工件载体44上,其中,每个转移操作需要少于6秒,特别是5.5秒;
-借助于提升单元25将制造工件载体22移动到地板下传送单元60上,用于返回装载站18。
当使用底部箔/膜30和顶部箔/膜30时,在制造工件载体22从位置26b移动到位置26c之后,可以通过自动化机器人46将底部箔/膜30拉出。
在从装载站20返回传送到卸载站18的过程中,使用过的箔/膜可以被放置在制造工件载体22上,被传送回并被放置回箔/膜堆叠36上,或被放置到卸载站20内的另一箔/膜堆叠上,其可以被手动地转移回装载站18以供再次使用。
一旦使用过的箔/膜30已经被移除,在卸载站20中,清洁单元48或第二清洁单元可以已经在卸载站20中执行箔/膜30的清洁。
图25示出了箔/膜分离单元84的实施例。箔/膜分离单元84具有以辊96形式的接触元件92。布置在制造工件载体22上方的箔/膜30与接触元件92保持在具有工件14的制造工件载体22的表面上。在该实施例中,接触元件92被设计为辊96,并且可以在制造工件载体22相对于箔/膜分离单元84的相对运动(沿箭头所示的方向)期间在箔/膜30的表面上滚动。一旦箔/膜30在制造工件载体22的相对运动过程中已经通过接触元件92,就可以使用夹持元件94夹持接触元件92并将其向上拉开,即,移动离开制造工件载体22。这使得箔/膜30以受控的方式从具有工件14的制造工件载体22移除。箔/膜分离单元84可以在卸载站20的工作位置26处布置,其中,制造工件载体22可以特别通过传送单元24相对于箔/膜分离单元84移动。这允许箔/膜分离单元84保持在固定的位置。箔/膜30可以通过枢转夹持元件94而被向上拉出。
图26示出了图25中实施例的另一视图。从该视图中可以看出,在接触元件92前面的区域中布置有箔/膜提升器98,箔/膜30通过该箔/膜提升器98被引导。因此允许箔/膜30以简化的方式被夹持元件94夹持。箔/膜30的提升也可以例如通过布置在箔/膜提升器98前面的压缩或吸入空气的气流来辅助。这样的气流可以例如在接触元件92和箔/膜提升器98之间提升箔/膜30,使得箔/膜30可以通过箔/膜提升器98。也可以设想的是,箔/膜30也可以通过与箔/膜提升器98机械接触而被提升,并因此向上凸出。由于箔/膜30被接触元件92向下压在箔/膜提升器98的后面(在图中的箔/膜提升器98的左侧),因此箔/膜30可以以受控的方式从制造工件载体22分离。在另一个实施例中,该操作可以由检查相机70控制。
图27示出了箔/膜分离单元84的另一个实施例。除图26所示外,还示出了夹持元件94,该夹持元件94以夹紧方式将箔/膜30固定在箔/膜提升器98上方。一旦箔/膜30与箔/膜提升器98接触,夹持元件94就可以在箔/膜30的方向上或在制造工件载体22的方向上枢转或移动。这可以例如借助于检查相机70来控制。
图28示出了图27中实施例的另一视图。一旦夹持元件94夹持箔/膜30,夹持元件94优选地同时向上移动(图示中的箭头的方向),而制造工件载体22则特别通过传送单元24水平地移动(图中的箭头的方向)。特别地,两种运动都以相同的速度进行。这使得实现箔/膜30与制造工件载体22的连续分离。图28举例示出了卸载站20的工作位置。夹持元件94位于传送单元24上方。接触元件92优选地平行于制造工件载体22的表面布置,并且特别横向延伸至传送单元24的移动方向。
图29示出了接触元件92的实施例。在这样的实施例中,接触元件92具有辊96的形式,并设置有凹部区域96a和凸起区域96b,如图30所示。辊96可以在工件载体22上设置工件14的轮廓的负形。如果工件载体22在辊96下方移动,特别是通过传送单元24移动,则辊96在箔/膜30(未示出)和布置在下面的工件14以及布置在下面的工件载体22上方旋转。具有凹部区域96a的区域在此与工件14接触,并且具有凸起区域96b的区域与布置在其间的间隙接触,并且特别地可以直接与工件载体22接触。这样的辊实际上可以设置与工件载体22上的工件14的轮廓相反的形式,从而使得接触元件92被精确地引导到制造工件载体22上。此外,即使具有布置在其上的工件14的制造工件载体20形成不平坦的表面,也可以确保箔/膜30(未示出)的按压。
图30示出了图29中实施例的另一视图,其中,可以识别交替布置的凹部区域96a和凸起区域96b。
图31示出了箔/膜分离单元84的另一个实施例。后者具有剥离单元86,该剥离单元86具有剥离元件88和保持元件90。在本实施例中,剥离元件88和保持元件90安装在保持结构上,并且可以相对于传送单元24移动。保持结构可以沿着轨道元件被引导。在这样的实施例中,剥离单元86相对于具有箔/膜30的制造工件载体22可选地移动,其中,特别地,在制造工件载体22保持不动的同时剥离单元86移动。优选地,剥离元件88自身插入箔/膜30下方,而保持元件90布置在箔/膜30上方。箔/膜30由此可以在剥离元件88和保持元件90之间被引导,并且与具有工件14的制造工件载体22分离。工件14同时通过剥离元件88被保持在制造工件载体22上。
图32示出了箔/膜分离单元84的另一个实施例。在此可以看出,剥离元件28和保持元件90一个在另一个之上稍微偏移地布置,使得箔/膜30可以在剥离元件28和保持元件90之间被引导。剥离单元86可以相对快速地移动,从而将箔/膜33从制造工件载体22上拆卸。在所示的实施例中,保持结构保持在线性单元85中,并且因此可以平行于传送单元24移动。
图33示出了多夹持器80的实施例。在该实施例中,多夹持器80具有沿着线布置的四个夹持器臂82。两个外部夹持器臂83可以沿着虚拟线(由两个箭头示出)移动,使得两个内部夹持器臂82和两个外部夹持器臂83之间的距离可以改变。在箭头的区域中,可以设置气动驱动的滑动件(特别是小型滑动件),其使得两个外部夹持器臂83能够移动。特别地,所有四个夹持器臂82都可以被气动控制并且例如被设计为平行的夹持器。为了拾取工件14或电子组件12,可以在每个夹持器臂82上设置插座。插座可以由两个夹持元件组成,该夹持元件可以从两侧可夹持地固定一个工件14或一个组件12。可伸缩和/或可枢转部分可以可伸缩地和/或枢转地布置在多夹持器80的基本元件上。这使得夹持器臂82、83相对于彼此和相对于基本元件移动。在该实施例中,多夹持器80具有线性基本元件。
图34示出了制造工件载体22的实施例。布置在其上的四个工件14或电子组件12可以使用所示的多夹持器80同时被夹持。由于气动控制,不仅可以夹持、放置或提升布置在虚拟线上的工件14或电子组件12,还可以抓夹持、放置或提升以其他方式布置的工件14或电子组件12。
图35示出了多夹持器80的另一个实施例。在该实施例中,气动系统是可识别的。
图36示出了多夹持器80的另一个实施例。该多夹持器80具有两个夹持器臂82,该两个夹持器臂82可以相对彼此枢转。图37示出了图36中实施例的另一视图。
图38示出了具有多夹持器80的装载站18的实施例。借助于柔性多夹持器80,多个工件14或电子组件12可以同时从多个传送工件载体44移除并放置在制造工件载体22上。从图中可以看出,传送工件载体44沿着虚拟线彼此相邻地布置。使用多夹持器80,至少四个工件14或电子组件12可以从这样的布置中移除并且以任何布置放置在工件载体22上。关于所示的其他方面,请参考图13。
图39示出了卸载站20的实施例。在该实施例中,在自动化机器人96上没有布置多夹持器80。因此,工件14或电子组件12被单独地从制造工件载体22转移到传送工件载体44上。也可以设想的是,如图38中装载站18所示,也可以在卸载站20中使用多夹持器80。关于所示的其他方面,请参考图14。
图40示出了具有工件14一个在另一个之上布置的制造工件载体22的实施例。在该实施例中,三个第一工件14布置在第一箔/膜30下方。在前三个工件14的正上方,三个第二工件14被放置在箔/膜30上方,其中,可以另外地包括压力垫或均衡箔/膜。另一箔/膜30被布置在第二工件14的上方。第一工件14和第二工件14直接一个在另一个之上布置,使得第一工件14和第二工件14可以在烧结过程中相互支撑。特别地,第一工件的周长和几何形状与第二工件的周长和几何形状相匹配,使得第一工件和第二工件可以在其整个宽度上相互支撑。箔/膜30和/或压力垫或均衡箔/膜可以布置在工件14的层之间。工件14彼此不粘在一起,并且通过布置在工件14之间的箔/膜30来防止卡住。所使用的箔/膜30可以被设计为保护箔/膜或压力均衡箔/膜。工件14可以有利地使用多夹持器80来转移。
图41示出了具有工件14一个在另一个之上布置的制造工件载体22的另一个实施例。与图40所示不同,在第一工件14下方布置了另一箔/膜,以保护制造工件载体不粘在压力垫上。另一箔/膜可以设计成保护箔/膜或压力均衡箔/膜。
图42示出了具有工件14一个在另一个之上布置的制造工件载体22的另一个实施例。为了在箔/膜30的卸载和拆卸过程中保持底部箔/膜,可以附接真空喷嘴单元99,该真空喷嘴单元99通过通道99a附接到箔/膜30上并抽吸箔/膜30。
对于所示的具有工件14一个在另一个之上布置的制造工件载体22,可以使用不同的箔/膜厚度和材料。例如,PTFE或PFA可以用作保护箔/膜。可以在其上放置较厚的均衡箔/膜。然后可以在其上面放置另外的保护箔/膜,并且然后才能放置工件。可选地,也可以使用掩模(未示出)进行烧结。
图43示出了装载站18的实施例的部分,装载站18具有多夹持器80和对准单元112。多夹持器80和对准单元112的对准元件使得工件/部件从传送工件载体精确转移,即夹持和对准放置到制造工件载体上。下面描述该操作。当以下内容提到工件时,这也必须被理解为电子组件。
工件14最初使用多夹持器80从传送工件载体44拾取。每个工件14由一个夹持器臂82保持。这是通过使用夹持元件来实现的,夹持元件将结合以下附图进行更详细的描述。
图44示出了操作过程中的多夹持器80的实施例。在所示的实施例中,每个夹持器臂82从传送工件载体44拾取一个工件14。不同的夹持器臂82沿着纵向轴线L布置在多夹持器80上。优选地,夹持器臂82可以沿着纵向轴线L相对于彼此移动,如在前面描述的图中更详细地说明的。为了从传送工件载体44拾取更多的工件14,完整的多夹持器80沿着横向轴线Q移动,使得可以拾取下一排工件14。
图45示出了通过多夹持器80的夹持器臂82的截面表示。两个夹持元件110布置在夹持器臂82的两个相对侧上并且保持工件14。夹持元件110还在两个相对的横向边缘处保持工件14,使得工件14以夹紧方式保持。在所示的实施例中,夹持元件110布置在横向轴线Q上。在另一个实施例中,夹持元件110也可以相对布置在图44所示的纵向轴线上,即旋转90°。工件14的第一对准可以通过夹持元件110来实现,这是因为在夹持元件110和工件14之间形成了表面接触。因此,工件14至少在纵向轴线L或横向轴线Q上对准。
图46示出了具有操作中的多夹持器80和对准单元112的装载站22的实施例的部分。在所示的情况下,多夹持器80布置在对准单元112的正上方。因此,对准单元112的夹持元件可以接触工件14,如下所述。这使得工件14在纵向轴线L或横向轴线Q上的进一步对准。优选地,工件14在纵向轴线上的第一对准通过多夹持器80及其夹持元件110实现,并且工件14沿着横向轴线Q的进一步对准通过对准单元112实现,其中,纵向轴线L和横向轴线Q布置在水平面内。
在未示出的实施例中,对准单元112可以被设计为一种止动边缘,多夹持器80抵靠在该止动边缘与工件14接触。工件14与设计成直的边缘的接触还允许保持在多夹持器80上的工件14的对准。特别是工件14的那些不与夹持元件接触的横向边缘应该与止动边缘接触。
图47示出了具有对准单元112的多夹持器80的部分。在所示的实施例中,可以看出工件14在所有四个侧边缘上与夹持器臂82的夹持元件110或与对准单元112的夹持元件124接触。工件14因此可以在两个轴线L和Q上精确地对准。通过夹持元件110的平行夹持使得工件14能够以相对于多夹持器80的纵向方向上定心。
换言之,工件14在沿着纵向轴线L的纵向方向上用作为一种平行夹持器的多夹持器80定心夹持并对准。工件14可选地通过对准单元112的90°旋转的平行夹持器124横向于纵向轴线对准,即在横向轴线Q的方向上对准。通过这样的过程,工件14在多夹持器80上定心,并且可以精确地放置在制造工件载体22中。
在用多夹持器80夹持工件14并用对准单元112定心之后,可以使用机械臂47将工件14传送到装载站18。
图48示出了具有定心装置116的装载站18的部分。所示的制造工件载体22包括传送框架122和可移动地插入其中的基板138。传送框架122具有基本上圆形的凹部,基板138容纳在该凹部中。集成在制造工件载体22中的基板136应当优选地相对于传送框架122精确地定心和对准,以确保工件14准确地放置到插座中,并且优选地用于在随后的按压过程中相对于制造站21中的压力柱塞精确地定位容纳的工件14。为此,制造工件载体22或容纳在其中的基板138可以使用定心装置114对准。定心装置114包括例如定心板116,制造工件载体22的基板138可移动地安装在定心板116上。这使得制造工件载体22的基板138相对于定心板116和传送框架122移动。定心板116例如可以设计成圆形,并且相对于围绕其布置的框架元件被提升。这使得定心板116移动。
图49示出了具有定心装置114的装载站18的平面图。在该实施例中,定心装置114具有两个销钉120,制造工件载体22的基板138可以抵靠在这两个销钉120上。制造工件载体22被压靠在销钉120上并由此使用接触元件128定心,该接触元件128可以特别设计为偏心件。
图50示出了通过具有定心装置114的装载站18的截面图。在该图中,在制造工件载体22下方的定心板116是可识别的。按压元件130具有用于在定心板116下方进行控制的机构。可以实现对定心板116的提升和降低的提升单元118是可识别的。传送框架122围绕定心板116布置为框架元件,基板136相对于该框架元件对准,并且是制造工件载体22的部分元件。
图51示出了具有定心装置116的装载站18的另一视图。图52示出了图51中的没有工件载体22的视图。可以看出,销钉120被布置在定心板116的一种壁架126上。按压元件130还具有被设计为一种销钉的接触元件128。然而,该接触元件128可以相对于定心板116移动。这允许制造工件载体22的基板138相对于定心板116和传送框架122的相对位移。该图还示出了三个支撑件132,这些支撑件132可以被设计为例如滚珠轴承型支撑件,使得基板138被安装为可旋转并且通过定心板116移位,以便在传送框架122中对准。
图53示出了定心装置114的详细视图。销钉120布置在定心板116上。在该实施例中,定心板116具有壁架126,销钉120布置在壁架126上。也可以设想不同的实施例。例如,销钉120可以布置在定心板116的边缘上的另一个位置。按压元件具有接触元件128,该接触元件128也被设计为销钉。这里可以设想不同的实施例,例如正方形突起或椭圆形突起的形式。定心板116可以使用提升单元118向上和向下移动。
图54示出了定心装置114的另一详细视图。在该实施例中,可以识别用于定心板116进行对准的调平元件134。按压元件具有气动缸体136,气动缸体136用于将按压元件(即在接触元件128的该实施例中)按压并定心在容纳在传送框架122中的制造工件载体22的基板138上。
在制造站21中的进一步处理期间,工件14或电子组件的精确对准和定位是通过在从传送工件载体44转移到制造工件载体22期间工件14或电子组件的对准以及优选地制造工件载体22或基板138相对于制造工件载体22的传送框架122的先前执行的对准来实现。
所示的关于多夹持器80的实施例当然可以根据需要与所示的定心装置114和/或对准单元112的实施例相结合。特别地,不同的多夹持器80可以与不同数量的夹持器臂82或不同布置和设计的夹持元件110组合。
附图标记列表
10 系统
10a 烧结或焊接系统
12 电子组件
14 工件
16 模块
18 装载站
20 卸载站
21 制造站
22 制造工件载体
24 传送单元
25 提升单元
26 工作位置
26a-26d工作位置
28 掩模
29 停放位置
30箔/膜/单独的箔/膜元件/均衡箔/膜(压力垫)
32箔/膜转移单元
34箔/膜转移工具
34a、34b箔/膜转移工具
36单独的箔/膜元件的箔/膜堆叠
38箔/膜仓
40箔/膜提升单元
42 第二传送单元
44 传送工件载体
46 自动化机器人
47 机械臂
48 清洁单元
50 高度均衡系统
52 保持环
54 顶部
56 移除表面
58 位移单元
60 地板下传送单元
61 提升单元
62 处理盖
64 线性单元
66箔/膜载体
68 制造工件载体的堆叠仓
70 检查相机
72 光学参考标记
74 形状配合边缘部分
76 紧固元件
78 仓
80 多夹持器
82 夹持器臂
83 外部夹持器臂
84箔/膜分离单元
85 线性单元
86 剥离单元
88 剥离元件
90 保持元件
92 接触元件
94 夹持元件
96 辊
96a 凹部
96b 凸起区域
98箔/膜提升器
99 真空喷嘴单元
99a 通道
100 方法
110 夹持元件
112 对准单元
114 定心装置
116 定心板
118 提升单元
120 销钉
122 制造工件载体的传送框架
124 夹持元件
126 壁架
128 接触元件
130 按压元件
132 支撑件
134 调平元件
136 气动缸体
138 制造工件载体的基板
E1 上部水平
E2 下部水平
L 纵向轴线
Q 横向轴线

Claims (60)

1.一种用于连接电子组件(12)和/或用于制造工件(14)的系统(10),特别是烧结或焊接系统(10a),包括用于连接所述电子组件(12)和/或用于制造所述工件(14)的多个模块(16),其特征在于,至少一个模块(16)被设计为装载站(18),并且一个模块(16)被设计为卸载站(20),或一个模块被设计为装载站(18)且被设计为卸载站(20),其中,至少一个另一模块(16)被设计为制造站(21),并且设置有制造工件载体(22)用于容纳所述电子组件(12)和/或所述工件(14),所述制造工件载体(22)能够通过传送单元(24)以自动化方式从所述装载站(18)经由所述制造站(21)移动到所述卸载站(20),其中,所述系统(10)被设计特别用于流水线生产,其中,设置有多夹持器(80),通过所述多夹持器(80),至少两个电子组件(12)和/或所述工件(14)能够同时放置在所述制造工件载体(22)上。
2.根据权利要求1所述的系统(10),其特征在于,所述多夹持器(80)具有至少两个、特别是四个夹持器臂(82),所述夹持器臂(82)各自被设计成拾取一个电子组件(12)和/或一个工件(14)。
3.根据权利要求2所述的系统(10),其特征在于,至少一个夹持器臂(82)被气动地控制,使得所述至少一个夹持器臂(82)能够相对于至少一个另一夹持器臂(82)移动和/或枢转。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统(10),其特征在于,所述多夹持器(80)具有沿着线彼此平行地布置的四个夹持器臂(82),其中,两个外部夹持器臂(82)能够沿着所述线移动使得所述两个外部夹持器臂(82)相对于两个内部夹持器臂(82)移动。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10),其特征在于,所述制造站(21)包括作为焊接模块和/或作为烧结模块的至少一个另一模块(16),优选地包括多于一个另一模块(16),特别是预加热模块、等离子体模块、焊接模块、烧结模块和/或冷却模块。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10),其特征在于,一个模块(16)被设计为装载站(18),并且一个模块(16)被设计为卸载站(20),其中,所述装载站(18)布置在所述制造站(21)的上游,并且所述卸载站(20)布置在所述制造站(21)的下游,并且所述传送单元(24)将所述电子组件(12)和/或所述工件(14)从所述卸载站(20)传送回到所述装载站(18),特别是绕过所述制造站(21)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10),其特征在于,至少一个自动化机器人(46)设置在所述装载站(18)和/或所述卸载站(20)中,用于引导所述多夹持器(80),通过所述多夹持器(80),至少两个电子组件(12)和/或工件(14)能够以自动化方式放置,并且同时从传送工件载体(44)到所述装载站(18)中的所述制造工件载体(22)上。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的系统(10),其特征在于,通过所述夹持器臂(82)在横向或纵向于所述多夹持器(80)的轴线上实现至少一个、特别是所有电子组件(12)的对准和/或至少一个、特别是所有工件(14)的对准,其中,所述轴线特别是水平地对准。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的系统(10),其特征在于,至少一个夹持器臂(82)、特别是每个夹持器臂(82)具有至少两个夹持元件(110),用于拾取电子组件(12)和/或工件(14),其实现所述电子组件(12)和/或所述工件(14)在轴线中的对准,其中,所述轴线尤其穿过两个夹持元件(110)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10),其特征在于,包括对准单元(112),所述对准单元(112)实现由所述多夹持器(80)拾取的所述电子组件(12)和/或所述工件(14)在平行于和/或横向于所述多夹持器(80)的轴线上的对准。
11.根据权利要求2至9中任一项和根据权利要求10所述的系统(10),其特征在于,所述对准单元(112)实现所述电子组件(12)和/或所述工件(14)在横向于所述夹持元件(110)的对准的轴线上的对准。
12.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10),其特征在于,在所述装载站(18)中设置有定心装置(114),用于所述制造工件载体(22)或容纳在传送框架(122)中的所述制造工件载体(22)的基板(138)的对准和/或定心,所述装置在容纳所述电子组件(12)和/或所述工件(14)之前实现所述制造工件载体(22)的水平和/或竖直的对准和/或定心。
13.根据权利要求12所述的系统(10),其特征在于,所述定心装置(114)包括定心板(116)和/或提升单元(118),其中,控制尤其是气动的。
14.根据权利要求12或13所述的系统(10),其特征在于,在所述定心板(116)上设置有至少一个凸起或销(120),所述至少一个凸起或销(120)能够与所述制造工件载体(22)上的止挡件(122)接触,使得所述制造工件载体(22)相对于所述定心板(116)的对准和/或定心能够在水平面内进行。
15.根据权利要求7至14中至少一项所述的系统(10),其特征在于,设置另一传送单元(42)用于容纳所述传送工件载体(44),并且所述另一传送单元(42)能够独立于所述模块(16)从所述装载站(18)移动到所述卸载站(20),特别是绕过所述制造站(21)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10),其特征在于,所述装载站(18)被配置为将处理盖(62)附接到所述电子组件(12)和/或所述工件(14)上,和/或所述卸载站(20)被配置为从所述电子组件(12)和/或所述工件(14)移除所述处理盖(62),特别是通过自动化机器人(46)将所述电子组件(12)和/或所述工件(14)附接和/或移除。
17.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10),其特征在于,所述装载站(18)和/或所述卸载站(20)包括至少两个工作位置(26),特别是三个或四个工作位置(26),其中,所述制造工件载体(22)能够以自动化方式、特别是通过位移单元(58)从一个工作位置(26)移动到邻近工作位置(26)。
18.根据权利要求16或17所述的系统(10),其特征在于,所述装载站(18)包括通过位移单元(58)彼此连接的三个工作位置(26),其中,在第一工作位置(26)中,所述电子组件(12)和/或所述工件(14)能够由自动化机器人(46)以自动化方式放置,并且掩模(28)能够作为第一处理盖(62)通过自动化机器人(46)以自动化方式放置在所述电子组件(12)和/或所述工件(14)上;在第二工作位置(26)中,箔/膜(30)能够作为第二处理盖(62)通过自动化机器人(46)以自动化方式放置在所述掩模(28)上;并且在第三工作位置(26)中,所述制造工件载体(22)与所述箔/膜(30)的闭合通过自动化机器人(46)自动进行,特别是使用保持环(52)。
19.根据权利要求5至18中任一项所述的系统(10),其特征在于,所述装载站(18)和所述卸载站(20)是彼此的镜像。
20.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10),其特征在于,用于传送所述制造工件载体(22)的所述传送单元(24)包括提升单元(25)和地板下传送单元(60),其中,所述地板下传送单元(60)的运动路径设布置在所述系统(10)内,特别是绕过所述制造站(21),并且特别是在所述制造工件载体(22)的装载和/或卸载发生的水平面之下。
21.根据上述权利要求中任一项所述的系统(10),其特征在于,包括至少一个检查相机(70a、70b、70c、70d)的光学检查单元设置在所述装载站(18)和/或所述卸载站(20)中,并且能够检测和记录所述组件(12)和/或所述工件(14)在所述制造工件载体(22)中的位置正确对准。
22.根据前述权利要求中任一项所述的系统(10),其特征在于,箔/膜转移单元(32)包括至少一个、特别是两个或多个箔/膜转移工具(34),所述箔/膜转移工具(34)被设计用于在所述装载站(18)中自动附接作为处理盖(62)的箔/膜(30)。
23.根据权利要求22所述的系统(10),其特征在于,所述箔/膜转移单元(32)包括至少一个、特别是两个箔/膜堆叠(36),所述箔/膜堆叠(36)被设计为箔/膜仓(38)并且在顶部(54)具有用于顶部箔/膜(30)的移除表面(56)。
24.根据权利要求23所述的系统(10),其特征在于,所述箔/膜堆叠(36)具有箔/膜提升单元(40),所述箔/膜提升单元(40)能够朝向所述顶部(54)逐渐提升所述箔/膜堆叠(36)。
25.一种用于根据前述权利要求22至24中任一项所述的系统(10)的箔/膜转移单元(32),其特征在于,包括至少一个、特别是两个箔/膜转移递工具(34)和至少一个、特别是两个箔/膜堆叠(36)。
26.根据权利要求25所述的箔/膜转移单元(32),其特征在于,包括清洁单元(48),用于在转移到所述电子组件(12)和/或所述工件(14)上之前清洁顶部和/或底部箔/膜(30)。
27.根据权利要求25或26所述的箔/膜转移单元(32),其特征在于,所述箔/膜堆叠(36)被设计为具有箔/膜提升单元(40)的箔/膜仓(38),使得所述箔/膜堆叠(36)的相应的顶部箔/膜(30)能够朝向所述顶部(54)移动一定的向上行程,并且所述箔/膜转移工具(34)具有高度均衡系统(50)。
28.根据权利要求26或27所述的箔/膜转移单元(32),其特征在于,所述清洁单元(48)包括线性清洁单元或被设计为非接触操作的表面清洁系统。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的箔/膜转移单元(32),其特征在于,第一箔/膜转移工具(34a)被设计为从所述箔/膜堆叠(36)移除顶部箔/膜(30)并将所述顶部箔/膜(30)插入所述清洁装置(48)中,并且第二箔/膜转移工具(34b)被设计为从所述清洁单元(48)移除所述箔/膜(30)并将所述箔/膜(30)放置在具有所述电子组件(12)和/或所述工件(14)的所述制造工件载体(22)上。
30.一种用于根据前述权利要求1至24中任一项所述的系统(10)的并且优选地用于根据权利要求25至29中任一项所述的箔/膜转移单元(32)的箔/膜分离单元(84),其特征在于,包括剥离单元(86),所述剥离单元(86)用于从所述电子组件(12)和/或所述工件(14)分离至少一个箔/膜(30)。
31.根据权利要求30所述的箔/膜分离单元(84),其特征在于,所述箔/膜分离单元(84)能够相对于所述制造工件载体(22)移动,其中,剥离元件(88)能够放置在所述箔/膜(30)的下方,特别是单独的箔/膜元件的下方,并且保持元件(90)位于所述箔/膜(30)的上方,特别是位于单独的箔/膜元件的上方,使得所述箔/膜(30)与所述电子组件(12)和/或所述工件(14)分离。
32.根据权利要求30所述的箔/膜分离单元(84),其特征在于,所述制造工件载体(22)能够相对于所述箔/膜分离单元(84)移动,其中,所述制造工件载体(22)是能够移动的,并且所述箔/膜分离单元(84)是固定的。
33.根据权利要求30或32所述的箔/膜分离单元(84),其特征在于,包括能够与所述至少一个箔/膜(30)接触的接触元件(92),其中,所述箔/膜(30)能够由在所述接触元件(92)前面的区域中的夹持元件(94)拾取,并且能够通过所述制造工件载体(22)在所述夹持元件(94)的方向上的移动而从所述电子组件(12)和/或所述工件(14)移除。
34.根据权利要求33所述的箔/膜分离单元(84),其特征在于,所述接触元件(92)被设计为辊(96),其中,所述辊(96)在所述箔/膜(30)的表面上的滚动运动能够通过所述制造工件载体(22)的运动并且在与所述箔/膜(30)接触时进行。
35.根据权利要求30至34中任一项所述的箔/膜分离单元(84),其特征在于,所述箔/膜分离单元(84)布置在所述装载站(20)中。
36.一种制造工件载体(22),所述制造工件载体(22)具有用于根据权利要求1至24中任一项所述的系统中的至少两个工件(14),特别是具有根据权利要求25至29中任一项所述的箔/膜转移单元(32)和/或具有根据权利要求30至35中任一项所述的箔/膜分离单元(84),其特征在于,所述至少两个工件(14)在所述制造工件载体(22)上布置在彼此之上。
37.根据权利要求36所述的制造工件载体(22),其特征在于,箔/膜(30)布置在所述至少两个工件(14)之间。
38.根据权利要求36或37所述的制造工件载体(22),其特征在于,至少三个工件(14)在所述制造工件载体(22)上布置为一个在另一个之上。
39.根据权利要求36或37所述的制造工件载体(22),其特征在于,箔/膜(30)布置在底部工件(14)下方。
40.一种用于连接电子组件(12)和/或用于制造工件(14)的方法(100),特别是用于流水线生产,并且优选地使用根据上述权利要求1至24中任一项所述的系统,其特征在于以下步骤:
-通过多夹持器(80)预制造电子组件(12)和/或工件(14),通过所述多夹持器(80)将至少两个电子组件(12a)和/或工件(14)同时放置在装载站(18)中的制造工件载体(22)上;
-所述制造工件载体(22)从所述装载站(18)自动移动到至少一个制造站(21);
-所述制造工件载体(22)自动返回到所述装载站(18),特别是绕过所述制造站(21)。
41.根据权利要求40所述的方法(100),其中,在所述装载站(18)中预制造期间,所述电子组件(12)和/或所述工件(14)通过所述多夹持器(80)以自动化方式从传送工件载体(44)转移到所述制造工件载体(22)上。
42.根据权利要求41所述的方法(100),其中,在所述电子组件(12)和/或所述工件(14)通过所述制造站(21)之后,在卸载站(20)中通过多夹持器(80)将所述电子组件(12)和/或所述工件(14)从所述制造工件载体(22)卸载到所述传送工件载体(44)上,特别是在所述制造工件载体(22)从所述装载站(18)自动返回到所述卸载站(20)之前。
43.根据权利要求40至42中任一项所述的方法(100),其中,在预制造期间,在所述电子组件(12)和/或所述工件(14)上进行至少一个处理盖(62)的至少一次自动附接,特别是一个掩模(28)和/或至少一个箔/膜(30)的至少一个自动附接。
44.根据权利要求43所述的方法(100),其特征在于,在所述装载站(18)中:
-在第一工作位置(26)中,掩模(28)作为第一处理盖(62)以自动化方式放置在所述电子组件(12)和/或所述工件(14)上,所述电子组件(12)和/或所述工件(14)布置在所述制造工件载体(22)上;
-在第二工作位置(26),至少一个箔/膜(30)、特别是耐热均衡箔/膜,作为第二处理盖(62)以自动化方式放置在所述掩模(28)上;以及
-特别是在第三工作位置(26)中,所述箔/膜(30)与所述掩模(28)和所述制造工件载体(22)以自动化方式、优选地与保持环(52)固定就位。
45.根据权利要求40、43或44所述的方法(100),其特征在于,所述工作位置(26)在所述卸载站(20)中以相反的顺序布置并且以相反的顺序执行。
46.根据权利要求40至45中任一项所述的方法(100),其特征在于,所述制造工件载体(22)的返回发生在布置在装载和/或卸载期间所述制造工件载体(22)布置的平面的下方、上方或附近。
47.根据权利要求40至46中任一项所述的方法(100),其特征在于,所述制造工件载体(22)通过第一传送单元(24)返回,并且所述传送工件载体(44)布置在另一传送单元(42)上,所述另一传送单元(42)特别以自动化方式移动,其中,所述第一传送单元(24)和所述另一传送单元(42)能够相互独立地移动,特别是绕过所述制造站(21)。
48.根据权利要求40至47中任一项所述的方法(100),其特征在于,所述传送工件载体(44)容纳一个电子组件(12)和/或一个工件(14),并且所述制造工件载体(22)容纳多于两个、优选地多于五个、特别是多于七个、尤其是二十四个或更多个电子组件(12)和/或工件(14),使得在装载和/或卸载期间,所述制造工件载体(22)在所述装载站(18)中的位置处暂停,直到所述传送单元(42)已经用电子组件(12)和/或工件(14)完全装载所述制造工件载体(22)。
49.根据权利要求40至48中任一项所述的方法(100),其特征在于,将箔/膜(30)在所述装载站(18)中放置在具有作为处理盖(62)的所述电子组件(12)和/或所述工件(14)的所述制造工件载体(22)上,其中,所述箔/膜(30)是新的箔/膜(30)或已经在所述方法(100)的先前通过中使用的箔/膜(30)。
50.根据权利要求49所述的方法(100),其特征在于,使用箔/膜转移工具(34)将所述箔/膜(30)从箔/膜堆叠(36)移除并且将所述箔/膜(30)放置在所述电子组件(12)和/或所述工件(14)上,其中,所述箔/膜堆叠(36)在所述箔/膜堆叠(36)的顶部(54)的方向上逐渐向上移动,使得用所述箔/膜转移工具(34)能够到达相应的顶部箔/膜(30),并且其中,优选地检查所述箔/膜的移除。
51.根据权利要求49或50所述的方法(100),其特征在于,在移除了给定数量的箔/膜(30)之后,所述箔/膜堆叠(36)向上移动5mm至15mm、特别是10mm的行进距离,其中,所述箔/膜堆叠(36)特别是在移除了5至10个箔/膜(30)之后向上移动。
52.根据权利要求49至51中任一项所述的方法(100),其特征在于,在将所述箔/膜(30)放置在具有所述电子组件(12)和/或所述工件(14)的所述制造工件载体(22)上之前,通过清洁单元(48)进行所述箔/膜(30)的自动清洁。
53.根据权利要求52所述的方法(100),其特征在于,所述箔/膜(30)在所述清洁单元(48)中被静电释放,并且随后污染物通过用压缩空气和/或负压吹出而被移除。
54.根据权利要求49至53中任一项所述的方法(100),其特征在于,至少两个箔/膜堆叠(36)彼此相邻地布置,其中,一旦所述第一箔/膜堆叠(36)不再包含任何箔/膜(30),就将第二箔/膜堆叠(36)移动到所述第一箔/膜堆叠(36)的位置,从而确保连续的方法。
55.根据权利要求49至54中任一项所述的方法(100),其特征在于,所述箔/膜(30)在所述卸载站(20)中由根据权利要求23至28中任一项所述的箔/膜分离单元(84)移除。
56.根据权利要求50至55中任一项所述的方法,其特征在于,至少在所述制造工件载体(22)中对所述组件(12)和/或所述工件(14)的位置正确对准进行光学检测和记录。
57.一种用于装载制造工件载体(22)的方法,特别是根据权利要求37至39中任一项所述的方法,包括以下步骤:
-用至少一个第一工件(14)装载所述制造工件载体(22),
-将箔/膜(30)和/或压力垫放置在所述第一工件(14)上,
-在所述箔/膜(30)上方和已经布置的所述第一工件(14)上方进一步装载至少一个第二工件(14),
-将另一箔/膜(30)和/或另一压力垫放置在所述第二工件(14)上。
58.一种用于卸载制造工件载体(22)的方法,特别是根据权利要求37至39中任一项所述的方法,包括至少以下步骤:
-移除顶部箔/膜(30)和/或顶部压力垫,
-从所述制造工件载体(22)移除顶部工件(14)或顶部水平的工件(14);
-移除另一箔/膜(30)和/或另一压力垫,
-从所述制造工件载体(22)移除至少一个另一工件(14)或另一水平的工件(14)。
59.一种用于装载工件载体(22)的方法,特别是装载根据权利要求1至24中任一项所述的系统,其中,通过所述多夹持器(80)和/或通过对准单元(112)来执行至少所述第一工件(14)的对准,使得所述至少一个工件,在横向和/或纵向于多夹持器(80)的轴线的水平区域平面中对准。
60.一种用于装载工件载体(22)的方法,特别是用根据权利要求1至24中任一项所述的系统的装载工件载体(22)的方法,其中,通过定心装置(114)来执行所述制造工件载体(22)的对准或容纳在传送框架(122)中的所述制造工件载体(2)的基板(138)的对准。
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