DD255631A1

DD255631A1 - METHOD AND DEVICE FOR MANUALLY INSTALLING PCB CONDUCTORS WITH ELECTRONIC ASSEMBLY COMPONENTS FIXED BY ADHESIVE ELECTRONIC COMPONENTS

Info

Publication number: DD255631A1
Application number: DD29557186A
Authority: DD
Inventors: Joachim Bober
Original assignee: Inst Fuer Nachrichtentechnik
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1986-10-24
Publication date: 1988-04-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum manuellen Bestuecken von Leiterplatten mit elektronischen Aufsetz-Bauelementen und eine Vorrichtung zum Durchfuehren des Verfahrens. Erfindungsgemaess wird das elektronische Aufsetz-Bauelement in einem Greifvorgang zuerst mit seiner Unterseite auf die nach oben gerichtete Stirnflaeche eines Kleberdosierstiftes und danach auf seine Bestueckungsposition auf der Leiterplatte aufgesetzt. Fig. 1The invention relates to a method for manual placement of printed circuit boards with electronic Aufsetzelementen and an apparatus for performing the method. According to the invention, the electronic placement component is placed in a gripping operation first with its underside on the upward Stirnflaeche a Kleberdosierstiftes and then to its Bestueckungsposition on the circuit board. Fig. 1

Description

Application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum manuellen Bestücken von Leiterplatten mit elektronischen Aufsetz-Bauelementen und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for the manual loading of printed circuit boards with electronic Aufsetz-components and an apparatus for performing the method.

Characteristic of the known state of the art

In bestimmten Fällen, beispielsweise bei Sonderanfertigungen in kleinen Stückzahlen oder bei Reparaturen, ist ein manuelles Bestücken von Leiterplatten mit elektronischen Aufsetz-Bauelementen an Handbestückungsplätzen durchzuführen. Für ein nachfolgendes Schwallöten sind die Aufsetz-Bauelemente an der Leiterplatte durch Kleben zu befestigen. Es ist bekannt, einen fließfähigen Kleber entweder auf die Leiterplatte oder auf die Unterseite des Aufsetz-Bauelementes, etwa in die Mitte zwischen die meist erhabenen Kontaktierungsflächen aufzubringen. Das geschieht mit einem klebergefüllten Dosierzylinder oder aber mit einem zuvor in Kleber getauchten Dosierstift, vgl. Firmenschrift Valvo, Surface Mounted Devices, 1985/86.In certain cases, such as custom-made in small numbers or repairs, a manual assembly of printed circuit boards with electronic placement components is to perform on manual placement. For a subsequent wave soldering the attachment components are to be attached to the circuit board by gluing. It is known to apply a flowable adhesive either on the circuit board or on the underside of the attachment component, approximately in the middle between the usually raised contacting surfaces. This is done with an adhesive filled dosing or with a previously dipped in adhesive dosing, see. Company name Valvo, Surface Mounted Devices, 1985/86.

Dazu ist beispielsweise mit einem Rakel die Klebeoberfläche im Behälter zu glätten, der Dosierstift zu fassen, in den Kleber einzutauchen, Kleber in Form eines Tropfens beispielsweise auf die Leiterplatte zu übertragen und der Dosierstift abzulegen sowie ein Greifwerkzeug zu fassen, mit diesem das Aufsetz-Bauelement zu greifen und das Aufsetz-Bauelement auf den Klebertropfen aufzusetzen, wobei zugleich die Kontaktierungsflächen der Leiterplatte und des Aufsetz-Bauelementes aufeinandertreffen. Bei diesem Verfahren zum manuellen Bestücken ist von Nachteil, daß zum Erreichen einer sicheren Klebverbindung die Höhe des Klebertropfens größer sein muß als die summarische Dicke der Kontaktierungsflächen der Leiterplatte und des Aufsetz-Bauelementes. Dagegen verliert der auf die Leiterplatte aufgebrachte Klebertropfen durch Fließen an Höhe, so daß ein anschließend aufgesetztes Aufsetz-Bauelement die Spitze des Klebertropfens nicht oder nur unzureichend berührt. Ein Vergrößern der Klebermenge hat andererseits zur Folge, daß überschüssiger Kleber zwischen die Kontaktierungsflächen von Leiterplatte und Aufsetz-Bauelement gerät. In beiden Fällen ist eine Fehlbestückung die Folge, die zumindest zum Verlust des Aufsetz-Bauelementes, wenn nicht sogar zum Verlust der bestückten Leiterplatte führt. Ein weiterer Nachteil besteht in dem Gebrauch zweier unterschiedlicher Handwerkzeuge, der zu einem mehrfachen Fassen und Ablegen zwingt. Das führt zu einer relativ hohen Bestückungszeit je Bauelement.For this purpose, for example, with a squeegee to smooth the adhesive surface in the container to grasp the dosing, dip into the adhesive, transfer adhesive in the form of a drop, for example, to the circuit board and place the dosing and grab a gripping tool, with this the attachment component to grab and put the Aufsetz-component on the adhesive drops, at the same time meet the contacting surfaces of the circuit board and the attachment component. In this method for manual loading is a disadvantage that to achieve a secure adhesive bond, the height of the drop of glue must be greater than the total thickness of the contacting surfaces of the circuit board and the attachment component. By contrast, the adhesive drops applied to the printed circuit board lose their height by flowing, so that a subsequently attached mounting element does not or only insufficiently touches the tip of the drop of adhesive. On the other hand, an increase in the amount of adhesive causes excess adhesive to get between the contacting surfaces of the printed circuit board and the mounting component. In both cases, a misfire is the result, which leads at least to the loss of Aufsetz- component, if not even the loss of the assembled circuit board. Another disadvantage is the use of two different hand tools, which forces a multiple grasping and dropping. This leads to a relatively high assembly time per component.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, bei automatischen Bestückungsvorrichtungen mit einem Dosierzylinder einen thixotropen Kleber aufzutragen. Das ist aber bei Handbestückungsplätzen nicht anwendbar, da die Mündung des Dosierzylinders in einem genauen, vorgegebenen Abstand zu der Auftragsfläche positioniert sein muß, um eine konstante Klebermenge aufzutragen.It has also been proposed to apply a thixotropic adhesive in automatic loading devices with a metering cylinder. However, this is not applicable in manual placement, since the mouth of the metering cylinder must be positioned at a precise, predetermined distance from the application surface to apply a constant amount of adhesive.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, das manuelle Bestücken von Leiterplatten mit elektronischen Aufsetz-Bauelementen zu beschleunigen und dabei zugleich die Sicherheit des Eintretens einer Klebeverbindung zu erhöhen.The aim of the invention is to accelerate the manual loading of printed circuit boards with electronic placement components and at the same time to increase the security of the occurrence of an adhesive bond.

Essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem zum manuellen Bestücken von Leiterplatten mit durch Kleber fixierten elektronischen Aufsetz-Bauelementen nur ein Handwerkzeug notwendig ist, sowie eine Vorrichtung bereitzustellen, mit Hilfe derer das Verfahren durchführbar ist.The invention has for its object to provide a method in which for manual loading of printed circuit boards fixed by adhesive electronic Aufsetz-components only a hand tool is necessary, and to provide a device by means of which the method is feasible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das elektronische Aufsetz-Bauelement in einem Greifvorgang zuerst mit seiner Unterseite auf die nach oben gerichtete Stirnfläche eines Kleberdosierstiftes und danach auf seine Bestückungsposition auf der Leiterplatte aufgesetzt wird. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist an einem mit fließfähigem Kleber gefüllten, nach oben zumindest teilweise offenen Behälters ein Kleberdosierstift zwischen zwei Endlagen derart bewegbar angeordnet, daß sich seine nach oben gerichtete Stirnfläche in der einen Endlage unter der Kleberoberf lache und in der anderen Endlage über der Kleberoberfläche befindet. An dem Behälter ist ein in den Kleber eintauchender Rakel bewegbar angeordnet. Dem Behälter ist eine Handauflage und eine Bauelementeführung zugeordnet. Der an dem Behälter bewegbar angeordnete Kleberdosierstift ist handbetätigt. Vorteilhafterweise ist der Kleberdosierstift über die Handauflage handbetätigt. In einer Variante der Erfindung ist der Kleberdosierstift fußbetätigt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es, das elektronische Aufsetz-Bauelement mit einem einzigen Greifwerkzeug zu fassen, es mit einer minimalen, notwendigen Menge an Kleber zu versehen und ohne Lageveränderung auf seine Bestückungsposition auf die Leiterplatte abzusetzen. Die Fließfähigkeit des Klebers, die sich beim Aufbringen des Klebers von oben durch ein Auseinanderfließen des Tropfens ungünstig auswirkte, begünstigt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch eine längliche Verformung des Tropfens das sichere Eintreten einer Kleberverbindung bei einer geringeren Klebermenge. Bereitgestellt wird die notwendige Klebermenge durch die erfindungsgemäße Vorrichtung/bei der der Kleberdosierstift von unten die Oberfläche des Klebers in dem Behälter bei Betätigung durchbricht und auf seiner Stirnfläche die notwendige Klebermenge trägt.According to the invention, this object is achieved in that the electronic attachment component is first placed in a gripping operation with its underside on the upwardly directed end face of a Kleberdosierstiftes and then to its placement position on the circuit board. To carry out the method according to the invention is on a filled with flowable adhesive, upwardly at least partially open container a Kleberdosierstift between two end positions so movably arranged that his upwardly directed face in one end position under the Kleberoberf laugh and in the other end position on the Adhesive surface is located. On the container a dipping into the adhesive doctor blade is arranged movable. The container is associated with a hand rest and a component guide. The adhesive dosing pin movably arranged on the container is manually operated. Advantageously, the adhesive dosing pen is hand-operated via the hand rest. In a variant of the invention, the adhesive dosing pen is foot-operated. With the method according to the invention, it is possible to grasp the electronic placement component with a single gripping tool, to provide it with a minimum, necessary amount of adhesive and to settle on its position on the circuit board without changing its position. The flowability of the adhesive, which had an unfavorable effect on the application of the adhesive from above by a flow apart of the droplet, in the method according to the invention promotes the secure entry of an adhesive compound with a lower amount of adhesive due to an elongated deformation of the droplet. The necessary quantity of adhesive is provided by the device according to the invention / in which the adhesive dosing pen breaks through the surface of the adhesive in the container when actuated from below and carries the necessary amount of adhesive on its end face.

embodiment

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels der ebenfalls erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The inventive method will be explained in more detail below with reference to an embodiment of the device according to the invention. In the accompanying drawing show:

Fig. 1: schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung undFig. 1: a schematic sectional view of the device according to the invention and

Fig.2: schematische Darstellung des Klebertropfens am Bauelement. 'Fig.2: schematic representation of the drop of glue on the component. '

Die schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Fig. 1 zeigt einen Behälter 1, gefüllt mit Kleber 2, zusammen mit einem in einer Dichtung 3 geführten Kleberdosierstift 4, auf dessen Stirnfläche 5 sich eine Dosis Kleber 2 befindet. In eine Abdeckung 6 des Behälters 1 ist eine Bauelementeführung 7 für ein Aufsetz-Bauelement 8 mit Kontaktierungsstücken 9 eingearbeitet. Der Kleberdosierstift 4 steht über eine Betätigungseinrichtung 10 mit einer Handauflage 11 in Verbindung. Fig. 1 zeigt die Vorrichtung im betätigten Zustand. Fig. 2 zeigt ein Aufsetz-Bauelement 8 mit einem an der Unterseite hängenden Tropfen des Klebers 2. Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Verbindung mit der gleichfalls erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert.The schematic sectional view of the device according to the invention in Fig. 1 shows a container 1, filled with adhesive 2, together with a guided in a seal 3 Kleberdosierstift 4, on the end face 5, a dose of adhesive 2 is. In a cover 6 of the container 1, a component guide 7 is incorporated for a touch-8 with 8 Kontaktierungsstücken. The adhesive dosing pen 4 is connected via an actuating device 10 with a hand rest 11 in connection. Fig. 1 shows the device in the actuated state. FIG. 2 shows a landing component 8 with a drop of the adhesive 2 hanging on the underside. The sequence of the method according to the invention is explained in connection with the likewise device according to the invention.

Ein an seinem Magazinplatz bereitliegendes Aufsetz-Bauelement 8 wird mit einem entsprechenden Greifwerkzeug, beispielsweise einer Pinzette, in der Lage gefaßt, in der es auch später auf eine Leiterplatte aufzusetzen ist, also mit seiner Unterseite nach unten. In dieser Lage wird das Aufsetz-Bauelement 8 zu dem Behälter 1 mit dem Kleber 2 geführt, wobei die das Aufsetz-Bauelement 8 haltende Hand auf die Handauflage 11 aufgelegt wird. Dabei gelangt der Kleberdosierstift 4 aus seiner einen Endlage, bei der sich seineStimfläche 5 unter der Kleberoberfläche befindet, in seine andere Endlage, bei der sich seine Stirnfläche 5 über der Kleberoberfläche befindet und eine Dosis des Klebers 2 trägt. Mit dem Greifwerkzeug wird nun das Aufsetz-Bauelement 8 in die Bauelementeführung 7 eingeführt, mit seiner Unterseite auf die Stirnfläche 5 des Kleberdosierstiftes 4 aufgesetzt und ohne Lösen des Greifwerkzeuges wieder angehoben und auf seine Bestückungsposition auf der Leiterplatte aufgesetzt. Durch das Abheben der Hand von der Handauflage 11 gelangt der Kleberdosierstift 4 wieder in seine erste Endlage, wodurch die Vorrichtung für einen folgenden Arbeitsvorgang vorbereitet ist. In Hinsicht auf das Verfahren ist es gleichgültig, ob an der Vorrichtung zuerst der Kleberdosierstift 4 betätigt wird und danach das Aufsetz-Bauelement 8 in die Bauelementeführung 7 eingeführt wird oder ob in umgekehrter Reihenfolge zuerst das Aufsetz-Bauelement 8 eingeführt und danach der Kleberdosierstift 4 betätigt wird. Wie die Praxis zeigt, ist auch bei relativ kleinen Aufsetz-Bauelementen 8 nach kurzer Anlernzeit die Bauelementeführung 7 nicht unbedingt erforderlich, um das Aufsetz-Bauelement 8 zielgerichtet mit seiner Unterseite auf die Stirnfläche 5 des Kleberdosierstiftes 4 aufzusetzen. Je nach Fließfähigkeit des Klebers 2 in dem Behälter 1 kann die Notwendigkeit eintreten, die Klebeoberfläche durch einen nicht dargestellten Rakel glatt zu streichen. Neben einer Einsparung an Arbeitszeit durch das Handhaben nur eines einzigen Greifwerkzeuges besteht ein weiterer Vorteil des Verfahrens darin, daß durch die sich ausbildende längliche Form des hängenden Tropfens die notwendige Menge an Kleber 2 geringer ist und daß trotzdem eine höhere Sicherheit für das Eintreten einer Klebeverbindung erzielt wird. Sowohl die geringere Menge an Kleber 2 als auch die sichere Klebeverbindung vermindern die Gefahr möglicher Fehlbestückung infolge von Kontaktierungsfehlern durch Verkleben der Kontaktierungsflächen oder durch Ablösen des Aufsetz-Bauelementes beim Schwallöten.A laying-out element 8 which is provided at its magazine location is gripped by a suitable gripping tool, for example a pair of tweezers, in which it can also be placed later onto a printed circuit board, that is, with its underside facing downwards. In this position, the attachment component 8 is guided to the container 1 with the adhesive 2, wherein the attachment component 8 holding hand is placed on the hand rest 11. In this case, the adhesive dosing pen 4 passes from its one end position, in which its stop face 5 is below the adhesive surface, into its other end position, in which its end face 5 is above the adhesive surface and carries a dose of the adhesive 2. With the gripping tool, the touch-8 is now introduced into the component guide 7, placed with its underside on the end face 5 of Kleberdosierstiftes 4 and lifted without loosening the gripping tool again and placed on its loading position on the circuit board. By lifting the hand from the palm rest 11 of Kleberdosierstift 4 returns to its first end position, whereby the device is prepared for a subsequent operation. Regardless of the method, it does not matter whether the adhesive metering pen 4 is actuated on the device first and then the landing component 8 is inserted into the component guide 7 or whether in reverse order the landing component 8 is inserted first and then the adhesive dosing pen 4 is actuated becomes. As practice shows, even with relatively small placement components 8 after a short learning time, the component guide 7 is not absolutely necessary in order to place the placement component 8 purposefully with its underside on the end face 5 of the adhesive dosing pen 4. Depending on the fluidity of the adhesive 2 in the container 1, the need may occur to smooth the adhesive surface by a doctor, not shown, smooth. In addition to saving labor time by handling only a single gripping tool is another advantage of the method is that the necessary amount of adhesive 2 is lower by the forming elongate shape of the hanging drop and that nevertheless achieves a higher security for the occurrence of an adhesive bond becomes. Both the lower amount of adhesive 2 and the secure adhesive connection reduce the risk of possible incorrect assembly due to bonding errors by sticking the bonding pads or by detachment of the landing component in wave soldering.

Claims

claims:

1. A method for manually populating printed circuit boards with fixed by adhesive electronic Aufsetz-components, characterized in that the electronic Aufsetz-component (8) in a gripping operation first with its underside on the upwardly directed end face (5) of a Kleberdosierstiftes (4) and then placed on its loading position on the circuit board.

2. A device for manually populating printed circuit boards with fixed by adhesive electronic Aufsetz-components, characterized in that at one with a flowable adhesive (2) filled, at least partially open container (1) a Kleberdosierstift (4) between two end positions such is arranged movably, that its upwardly directed end face (5) is located in the one end position under the adhesive surface and in the other end position on the adhesive surface.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the container (1) is assigned a hand rest (11).

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the container (1) is associated with a component guide (7).

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the container (1) is associated with a doctor blade.

6. Apparatus according to claim 2, characterized in that the Kleberdosierstift (4) is manually operated.

7. Apparatus according to claim 2,3 and 6, characterized in that the Kleberdosierstift (4) via the hand rest (11) is hapdbetätigt.

8. Apparatus according to claim 2, characterized in that the Kleberdosierstift (4) is foot-operated.

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