DE10004192A1 - Mit einer Behälter-Beschickungseinrichtung versehene Flächenmontagevorrichtung - Google Patents

Abstract

Die mit einem Beschickungsbehälter versehene Flächenmontagevorrichtung hat ein Montagegerät, das auf seiner einen Seite mit einer Bandbeschickungseinrichtung und auf seiner anderen Seite mit einer Behälter-Beschickungseinrichtung versehen ist, so daß unterschiedliche Halbleiterbauelemente leicht und schnell zugeführt werden können.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit einer Behälter-Be­ schickungseinrichtung versehene Flächenmontagevorrichtung, bei welcher ein Montiergerät auf seiner einen Seite mit einer Bandbeschickungseinrichtung und auf seiner anderen Seite mit einer Behälter-Beschickungseinrichtung versehen ist, so daß unterschiedliche Halbleiterbauelemente leicht und schnell zugeführt werden können.

Die Entwicklung von elektrischen und elektronischen Produkten zu einer hohen Dichte, geringen Größe und breiter Vielfalt hin geht sehr schnell vor sich. Auch die Technologie der Montage auf Oberflächen unter Verwendung einer Flächenmontagevorrich­ tung zum Herstellen von Leiterplatten wird beschleunigt vor­ angetrieben.

Für das Aufbringen eines Bausteins auf eine Leiterplatte wird der Baustein von einem Vorrat herantransportiert, in eine Montageposition bezüglich der Leiterplatte gebracht und mit der Flächenmontagevorrichtung auf der Leiterplatte montiert.

Die Flächenmontagevorrichtung kann man nach ihrer Funktion in eine Hochgeschwindigkeitsvorrichtung und in eine Vorrichtung für Allgemeingebrauch unterteilen. Eine Hochgeschwindigkeits­ vorrichtung kann die Hochgeschwindigkeitsmontage ausführen, da sie dafür gebaut ist, viele Bausteine in kurzer Zeit zu mon­ tieren. Sie eignet sich deshalb für die Massenproduktion, wobei jedoch ihre Montagegenauigkeit verschlechtert wird.

Die Vorrichtung für den Allgemeingebrauch ermöglicht eine hohe Präzision, da sie so aufgebaut ist, daß sie für viele Baustei­ ne geeignet ist. Sie wird deshalb bei mittlerer und kleiner Produktion eingesetzt, wobei aufgrund der langsamen Monta­ gevorgänge ihre Produktivität schlecht ist.

Eine Flächenmontagevorrichtung hat eine Beschickungseinrich­ tung, auf die nachstehend als Bandbeschickungseinrichtung Bezug genommen wird, zum Zuführen eines zu montierenden Bau­ steins, ein X-Y-Portal zum Bestimmen einer Arbeitsposition, einen Förderer zum Tragen einer zu bearbeitenden Leiterplatte und einen Kopf zur Aufnahme des Bausteins von der Beschic­ kungseinrichtung und zum Anbringen der Vorrichtung auf der Leiterplatte in einer regelmäßigen Sequenz. Gewöhnlich dient die Flächenmontagevorrichtung zum Anbringen eines elektroni­ schen Bausteins auf einer Leiterplatte bzw. gedruckten Schal­ tungsplatte.

Anhand der Zeichnung, in der Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Flächenmontagevorrichtung zeigt, wird der Stand der Technik erläutert.

Die Vorrichtung von Fig. 1 hat eine Rahmenanordnung 100 zum Tragen der Vorrichtung. An ihrem oberen Abschnitt ist eine Basisanordnung 102 installiert, die ihrerseits an ihrem oberen Abschnitt mit einem Fördersystem 104 zum Zuführen von Leiter­ platten und auf ihrer rechten Seite mit einer Bandbeschic­ kungseinrichtung 172 zum Zuführen verschiedener Halbleiterbau­ elemente versehen ist.

Das Fördersystem 104 ist an seinem oberen Abschnitt mit einem X-Y-Portal zur Ausführung von Bewegungen nach links, rechts, nach vorne und nach hinten für die Montage der elektronischen Bausteine auf der Leiterplatte versehen. Das X-Y-Portal 106 ist jeweils mit einem Portalrahmen 109 für die X-Achse und Y- Achse versehen. Der Portalrahmen 109 hat eine Montagekopf­ anordnung 108 zum Aufbringen der Bausteine auf der Leiter­ platte, die von dem Fördersystem 104 zugeführt werden.

Die Bandbeschickungseinrichtung 122 arbeitet so, daß, wenn die Leiterplatte dem Fördersystem 104 in dem Zustand zugeführt wird, daß das mit dem Baustein versehene Band an der Aufnah­ meeinheit aufgehängt ist, die Montagekopfanordnung 108 bewegt wird, um den Halbleiterbaustein aufzunehmen und auf der Lei­ terplatte zu montieren.

Die Montagekopfanordnung 108 ist dabei mit dem Montagekopf 107, der eine Düse 120 zum Ansaugen des Bausteins aufweist, und mit einem Überwachungsteil 114 zum Prüfen versehen, ob der angesaugte Baustein genau auf der Leiterplatte montiert ist. Das Fördersystem 104 hat ferner eine Anschlaganordnung 110 zum Anhalten der Leiterplatte in der Arbeitsposition und einen Drücker 116 zum Anheben der Leiterplatte sowie in seiner unteren Position einen Magneten 118 zum Fixieren des Drückers bzw. Schiebers 116.

Wenn die herkömmliche Flächenmontagevorrichtung nur über die Bandbeschickungseinrichtung gespeist wird, kann der Montage­ vorgang nicht schnell durchgeführt werden. Wenn elektronische Bausteine mit unterschiedlicher Größe montiert werden sollen, muß der Arbeitsgang unterbrochen werden, da das den elektroni­ schen Baustein zuführende Band in diesem Zustand an der Band­ aufnahmeeinheit der Bandbeschickungseinrichtung aufgehängt werden muß.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, die beim Stand der Technik auftretenden Probleme zu beseitigen und eine mit einer Behälter-Beschickungseinrichtung versehene Flächenmontagevorrichtung bereitzustellen, bei welcher ein Montagegerät so gestaltet ist, daß verschiedene Halbleiterbauelemente einfach und schnell zugeführt werden können.

Diese Aufgabe wird bei der eine Behälter-Beschickungseinrich­ tung aufweisenden Flächenmontagevorrichtung dadurch gelöst, daß sie auf seiner einen Seite mit einer Bandbeschickungsein­ richtung und auf seiner anderen Seite mit einer Vielzahl von Behältern versehen ist, in denen sich verschiedene Halbleiter­ bauelemente befinden.

Die Behälter-Beschickungseinrichtung hat einen Zuführbehälter zum Zuführen eines Halbleiterbauelements, das auf einer Lei­ terplatte montiert werden soll, einen Bedienungsbehälter zum Positionieren des Bausteins nach seinem Ansaugen und einen Behälter zum Feststellen durch Sicht, ob der Baustein Kontakt hat oder nicht, wenn er auf der Leiterplatte montiert ist.

Die Behälter-Beschickungseinrichtung sorgt für eine Überfüh­ rung zum Zuführen eines Prüfbehälters, der mit dem Halbleiter­ chip aus jedem Behälter bedient wird. Die Überführung hat eine Behälterhalteeinheit zum Bewegen des Behälters.

Anhand weiterer Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 2 perspektivisch eine erfindungsgemäße mit einer Behäl­ ter-Beschickungseinrichtung versehene Flächenmontage­ vorrichtung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung von Fig. 2 und

Fig. 4 perspektivisch eine weitere Ausführungsform der Flä­ chenmontagevorrichtung.

Die in Fig. 2 und 3 gezeigte Flächenmontagevorrichtung hat eine Rahmenanordnung 100, eine Basisanordnung 102, die auf dem oberen Abschnitt der Rahmenanordnung 100 angeordnet ist, einen Bock 106, der auf dem oberen Abschnitt der Basisanordnung 102 für eine Bewegung einer Montagekopfanordnung 108 installiert ist, um dadurch einen Baustein auf einer Leiterplatte zu montieren, ein Fördersystem 104, das auf dem oberen Abschnitt der Basisanordnung 102 vorgesehen ist, um die Leiterplatte zuzuführen, und eine Beschickungseinrichtung zum Zuführen der auf der Leiterplatte zu montierenden Bausteine.

Die erfindungsgmäße Flächenmontagevorrichtung hat eine Behäl­ ter-Beschickungseinrichtung 208, die auf ihrer einen Seite mit der Bandbeschickungseinrichtung und auf ihrer anderen Seite mit den Behältern versehen ist, die mit verschiedenen Halblei­ terbauelementen versehen sind.

Die Behälter-Beschickungseinrichtung 208 hat einen Versor­ gungsbehälter 22 zum Zuführen eines Halbleiterbauelements, das auf der Leiterplatte montiert werden soll, einen Bedienungs­ behälter 24 zum Positionieren eines Bausteins einen Schritt bevor der von dem Montagekopf angesaugte Baustein auf der Leiterplatte montiert wird, und einen Behälter 20 zum Fest­ stellen, ob die Vorrichtung einen Pin bzw. Kontakt hat, wenn sie montiert ist, und zum Aussortieren von Vorrichtungen, die keinen Pin bzw. Kontakt haben.

Die Behälter-Beschickungseinrichtung 208 hat eine Überführung zum Zuführen eines Prüfbehälters, der mit Halbleiterchips aus jedem Behälter beschickt ist.

Die Überführung 32 bewegt sich längs der Führungsschiene 30 eines Überführungsrahmens 28, um von der Behälter- Beschickungseinrichtung 208 zugeführte Behälter kontinuierlich zu überführen.

Die Überführung 32 hat eine Behälter-Halteeinheit 36 zum Aufnehmen und Bewegen des Behälters.

Wie aus Fig. 2 bis 4 zu sehen ist, ist eine Rahmenanordnung 200 vorgesehen, die die Flächenmontagevorrichtung trägt und die an ihrem oberen Abschnitt ein Fördersystem 204 zum Zufüh­ ren der Leiterplatten aufweist. Das Fördersystem 204 hat an seinem oberen Abschnitt ein Portal 206 zum Bewegen des auf der Leiterplatte zu montierenden Bausteins nach links und rechts. Das Portal 206 ist mit Rahmen 210 und 214 für die Bedienung in Richtung der X-Achse und der Y-Achse versehen.

Der X-Achsenrahmen 210 ist an dem oberen Abschnitt eines Linearbewegungsblocks 212 für eine Verschiebebewegung auf der Schiene des Y-Achsenrahmens 214 befestigt. Der X-Achsenrahmen 210 ist auf seiner einen Seite mit der Beschickungseinrichtung 202 versehen, die in der Lage ist, die Bandspulen 18 mit den Bausteinen aufzunehmen. Die Beschickungseinrichtung 202 ist mit einem nicht gezeigten Förderer 26 versehen. Der Förderer 26 dient dazu, zu bestimmen, ob der Baustein einen Pin hat oder nicht, und zum Aussondern der Bausteine, die keinen oder fehlerhafte Pins haben. Auf der der Beschickungseinrichtung 202 gegenüberliegenden Seite ist die Behälter-Beschickungsein­ richtung 208 vorgesehen, mit der die verschiedenen Bausteine klassifiziert und gestapelt werden können.

Die Behälter-Beschickungseinrichtung 208 ist mit einer Hub­ platte 10 versehen, die durch einen nicht gezeigten Antriebs­ motor nach oben und nach unten bewegt werden kann. Die Hub­ platte 10 ist an ihren vier Rändern mit einer Behälterführung 12 versehen, um ein Abweichen des Behälters zu verhindern.

Der von der Hubplatte 10 aufgenommene Behälter 14 ist mit zwei Versorgungsbehältern 22 zur Zuführung der Halbleiterbauelemen­ te versehen. Zwischen den beiden Zuführbehältern 22 sind zwei Aufnahmebehälter 14 vorgesehen, die jede andere Position zum Anordnen eines auf der Leiterplatte zu montierenden Bausteins auslassen, wobei auf einer Seite der Behälter 20 für Halblei­ terbauelemente ohne Pin angeordnet ist, wenn solche Bauelemen­ te festgestellt werden, während sie auf der Leiterplatte montiert werden.

Bei der Ausführungsform von Fig. 4 hat die Behälter-Beschic­ kungseinrichtung 208 eine Hubplatte 10, die durch einen Motor nach oben und nach unten bewegbar ist. Die Hubplatte 10 ist an ihren vier Rändern mit der Behälterführung 12 versehen, die verhindert, daß Behälter abweichen.

Der Überführungsrahmen 28 ist in seiner unteren Position mit der Überführung 32 zum Positionieren des auf der Leiterplatte zu montierenden Bausteins versehen. Die Überführung 32 wird auf der Führungsschiene 30 bewegt, die an dem unteren Ab­ schnitt der Überführungsrahmens 28 ausgebildet ist, wodurch der Behälter 14 mit den elektronischen Bausteinen zur Ansaug­ stelle hin bewegt wird. Die Behälter-Halteeinheit 36 ist an der Überführung 32 vorgesehen, um dadurch den Behälter zu bewegen. Wenn der Behälter 14 in Position gebracht ist, wird der auf der Leiterplatte zu montierende elektronische Baustein angesaugt.

Nach der vorstehenden Beschreibung können erfindungsgemäß unterschiedliche Halbleiterbauelemente durch eine Bandbe­ schickungseinrichtung und eine Behälter-Beschickungseinrich­ tung zugeführt werden, so daß aufgrund der Zuführung und Aufnahme der elektronischen Bausteine in die Behälter-Be­ schickungseinrichtung ein kontinuierliches Arbeiten ausgeführt werden kann. Die Behälter-Beschickungseinrichtung kann außer­ dem einfach ausgetauscht werden. Außerdem ist aufgrund ihres Aufbaus die Haltbarkeit sehr groß.

Claims (4)

1. Flächenmontagevorrichtung mit einer Zuführeinrichtung, die auf ihrer einen Seite mit einer Handbeschickungseinrich­ tung und auf ihrer anderen Seite mit einer Vielzahl von Behältern versehen ist, die mit verschiedenen Halbleiter­ bauelementen beschickt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Behälter-Be­ schickungseinrichtung einen Zuführbehälter zum Zuführen eines Halbleiterbauelements, das auf einer Leiterplatte montiert werden soll, einen Aufnahmebehälter zum Positio­ nieren des Bauelements, nachdem es angesaugt worden ist, und einen Behälter zum Feststellen durch Besichtigung aufweist, ob das elektronische Bauelement einen Pin hat oder nicht, wenn es auf der Leiterplatte montiert worden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Behälter- Beschickungseinrichtung mit einer Überführung zum Zuführen des Prüfbehälters versehen ist, der mit Halbleiterchips aus jedem Behälter beschickt worden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher die Überführung mit einer Behälter-Halteeinheit für die Aufnahme des Behälters versehen ist.