DE102004044452A1

DE102004044452A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Ausrichten von Bauelementen, insbesondere von Halbleiterbauelementen

Info

Publication number: DE102004044452A1
Application number: DE200410044452
Authority: DE
Inventors: Helmuth Heigl; Hubertus Heigl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2024-09-15
Also published as: DE102004044452B4

Abstract

Eine Vorrichtung zum Ausrichten von Bauelementen, insbesondere von Halbleiterbauelementen (50), die eine quadratische Grundfläche haben, ist mit einer Drehplatte (10) versehen, die um eine Drehachse (14) drehbar und einen die Bauelemente (50) von einem Eingang (E) zu einem Ausgang (A) führenden Führungskanal (20) aufweist. Der Führungskanal (20) setzt sich aus einer Vielzahl an Führungsabschnitten (21 bis 24) und einem Einspannabschnitt (27) zusammen. Die Führungsabschnitte (21 bis 24) weisen jeweils ein äußeres Ende (25), das bei einer Drehung der Drehplatte (10) um die Drehachse (14) zwischen dem Eingang (E) und dem Ausgang (A) bewegbar ist, und ein inneres Ende (26), das an den Einspannabschnitt (27) angrenzt, auf. In den Führungsabschnitten (21 bis 24) ist jeweils ein Blockierelement (30) angeordnet, das zwischen einer Durchlassstellung (I) und einer Blockierstellung (II) bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausrichten von Bauelementen, insbesondere von Halbleiterbauelementen, die eine quadratische Grundfläche haben.

Halbleiterbauelemente, wie zum Beispiel integrierte Schaltungen (IC) oder Wafer, werden nach der Herstellung üblicherweise auf ihre Funktionsfähigkeit getestet. Zu diesem Zweck finden Vorrichtungen Anwendung, welche die Halbleiterbauelemente transportieren, vereinzeln, sortieren und ausrichten.

Eine Vorrichtung zum Transportieren und Handhaben von Halbleiterbauelementen wird in der DE 196 44 509 A1 beschrieben. Die Vorrichtung weist einen Drehtisch auf, auf dem die auf einem Tablett bereitgestellten Halbleiterbauelemente mittels einer automatisch betätigten Greifvorrichtung auf konzentrischen Kreisbahnen angeordnet werden. Der Drehtisch transportiert die Halbleiterbauelemente zu einem pneumatisch betätigten Kontaktarm, der ein zu testendes Halbleiterbauelement ansaugt und zu einem Testbereich, in dem die Funktionsfähigkeit des Halbleiterbauelements geprüft wird, befördert. Nach dem Testen übergibt der Kontaktarm das getestete Halbleiterbauelement einem Übertragungsarm, der das Halbleiterbauelement in Abhängigkeit von dem Testergebnis an Greifvorrichtungen weitergibt, die das Halbleiterbauelement wieder auf einem Tablett ablegen. Der Übertragungsarm dient folglich dem Sortieren der Halbleiterbauelemente.

Weiterhin offenbart die DE 38 12 202 A1 eine Vorrichtung zum Transportieren, Kontaktieren und Sortieren von elektronischen Bauelementen. Die Vorrichtung weist ein schräg abfallendes Magazin auf, das mit einer Vielzahl an parallelen Zufuhr- und Abfuhrkanälen für die elektronischen Bauelemente versehen ist. Ein über dem Magazin quer zu den Zufuhr- und Abfuhrkanälen bewegbarer Laufwagen nimmt mittels einer pneumatisch betätigten Hebevorrichtung die durch einen Anschlag am Ende der Zufuhrkanäle gehaltenen Bauelemente auf und transportiert diese zu einer Kontaktiervorrichtung, in der die Funktionsfähigkeit der Bauelemente geprüft wird. Nach der Prüfung bringt der Laufwagen die getesteten Bauelemente zu dem Magazin zurück und setzt diese in Abhängigkeit von dem Testergebnis in die Abfuhrkanäle ab, so dass die Bauelemente sortiert werden. Vorrichtungen, die elektronische Bauelemente einer Kontaktiervorrichtung, in der die Funktionsfähigkeit der Bauelemente geprüft wird, zuführen und anschliessend die getesteten Bauelemente sortieren, werden ausserdem in der DE 198 27 458 C1 und DE 199 16 346 A1 beschrieben.

Vor allem dann, wenn elektronische Bauelemente eine quadratische Grundfläche haben, ist es oftmals erforderlich, die Bauelemente entweder vor dem Zuführen zu einer Kontaktiervorrichtung und/oder nach dem Testen in der Kontaktiervorrichtung auszurichten, das heisst in der Ebene zu orientieren. Für die im allgemeinen in einer Reihe angeordneten Bauelemente ergeben sich bei einer quadratischen Grundfläche vier mögliche Positionen, welche die Bauelemente durch das Ausrichten annehmen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausrichten von Bauelementen anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird in Übereinstimmung mit Anspruch 1 eine Vorrichtung zum Ausrichten von Bauelementen, insbesondere von Halblei terbauelementen, die eine quadratische Grundfläche haben, vorgeschlagen, die eine Drehplatte aufweist, die um eine Drehachse drehbar und mit einem die Bauelemente von einem Eingang zu einem Ausgang führenden Führungskanal versehen ist. Der Führungskanal weist eine Vielzahl an Führungsabschnitten und einen Einspannabschnitt auf. Die Führungsabschnitte weisen jeweils ein in Bezug auf die Drehachse äusseres Ende, das bei einer Drehung der Drehplatte um die Drehachse zwischen dem Eingang und dem Ausgang bewegbar ist, und ein inneres Ende, das an den Einspannabschnitt angrenzt, auf. In den Führungsabschnitten ist jeweils ein Blockierelement angeordnet, das zwischen einer Durchlassstellung und einer Blockierstellung bewegbar ist.

Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung werden in den Ansprüchen 2 bis 16 definiert.

Nach Massgabe von Anspruch 17 wird zur Lösung der oben genannten Aufgabe ein Verfahren zum Ausrichten von Bauelementen, insbesondere von Halbleiterbauelementen, die eine quadratische Grundfläche haben, vorgeschlagen, das folgende Verfahrensschritte aufweist:

a) die Bauelemente werden der erfindungsgemässen Vorrichtung zugeführt, wobei sich das Blockierelement, das in dem am Eingang befindlichen Führungsabschnitt des Führungskanals angeordnet ist, in der Durchlassstellung befindet und sich die Blockierelemente, die in den übrigen Führungsabschnitten angeordnet sind, in der Blockierstellung befinden;
b) die Bauelemente werden durch den Führungsabschnitt zu dem Einspannabschnitt der Drehplatte bewegt;
c) das Blockierelement, das in dem am Eingang befindlichen Führungsabschnitt angeordnet ist, wird von der Durchlassstellung in die Blockierstellung bewegt;
d) die Orientierung der Bauelemente wird mittels eines Sensors erfasst;
e) die Drehplatte wird in Abhängigkeit von der Orientierung der Bauelemente um einen vorgegebenen Winkel gedreht und
f) die Bauelemente werden durch den am Ausgang befindlichen Führungsabschnitt aus dem Führungskanal herausbewegt.

Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Verfahrens finden ihren Niederschlag in den Ansprüchen 18 und 19.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass sich ein einfaches und schnelles Ausrichten von Bauelementen dann ergibt, wenn diese mittels einer Drehplatte um den für die gewünschte Ausrichtung erforderlichen Winkel gedreht werden. Die Drehung der Bauelemente findet erfindungsgemäss in dem Einspannabschnitt des Führungskanals der Drehplatte statt. Der Einspannabschnitt nimmt ein einzelnes Bauelement auf und sichert die Lage dieses Bauelements während der Drehung der Drehplatte. Hierzu tragen die in den Führungsabschnitten des Führungskanals angeordneten Blockierelemente bei, die sich während der Drehung der Drehplatte in der Blockierstellung befinden und auf diese Weise das auszurichtende Bauelement im Einspannabschnitt einspannen. Die Anzahl der Führungsabschnitte, welche die Bauelemente von dem Eingang zu dem Einspannabschnitt und von diesem zu dem Ausgang führen, hängt vornehmlich von der Grundfläche der Bauelemente ab. Für Bauelemente, die eine quadratische Grundfläche haben, sind zweckmässigerweise vier Führungsabschnitte vorhanden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung wird die Drehplatte von einem Elektromotor angetrieben. Der beispielsweise als Schrittmotor ausgebildete Elektromotor dreht dabei vorzugsweise die Drehplatte stets in derselben Drehrichtung, zum Beispiel im Uhrzeigersinn, um einen verhältnismässig schnellen Takt beim Ausrichten der Bauelemente zu gewährleisten.

Bevorzugt mündet das äussere Ende der Führungsabschnitte in einer Aussenfläche der Drehplatte. Auf diese Weise lässt sich eine kompakte Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung erreichen.

Der Einspannabschnitt ist vorteilhafterweise im Bereich der Drehachse angeordnet, so dass aufgrund der Drehung der Drehplatte ein in dem Einspannabschnitt eingespanntes Bauelement um seine eigene Achse gedreht wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass das Bauelement durch die geringstmögliche Verstellung ausgerichtet wird. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Drehplatte eine kreisförmige Grundfläche und einen Mittelpunkt hat, wobei vorzugsweise die Drehachse durch den Mittelpunkt der Drehplatte verläuft. Die erfindungsgemässe Vorrichtung verfügt somit über einen rotationssymmetrischen Aufbau, der gewährleistet, dass der Massenschwerpunkt auf der Drehachse liegt, so dass das Entstehen einer Unwucht vermieden wird.

Bevorzugt sind die Führungsabschnitte und der Einspannabschnitt in einer Ebene angeordnet. Die Führungsabschnitte verlaufen geradlinig, wobei jeweils zwei benachbarte Führungsabschnitte einen vorgegebenen Winkel einschliessen. Der Winkel hängt in erster Linie von der Grundfläche des Bauelements ab. Sollen beispielsweise Bauelemente, die eine quadratische Grundfläche haben, ausgerichtet werden, dann beträgt der Winkel zweckmässigerweise ca. 90°, so dass sich eine kreuzförmige Anordnung der Führungsabschnitte ergibt.

Weiterhin ist es von Vorteil, die Führungsabschnitte durch jeweils zwei durch einen Spalt voneinander beabstandete Seitenführungen zu bilden. Der zwischen den Seitenführungen vorhandene Spalt ermöglicht es, optisch zu überwachen, ob sich in den Führungsabschnitten ein Bauelement befindet.

Ausserdem ermöglicht der Spalt, ein Bauelement mittels Druckluft durch den Führungskanal zu bewegen.

Um eine einfache Montage sicherzustellen, weist die Drehplatte zweckmässigerweise ein Unterteil und ein Oberteil auf, wobei der Einspannabschnitt durch eine Mittelführung, die an dem Unterteil angeordnet ist, gebildet wird. Die Mittelführung und die Seitenführungen können auf diese Weise mühelos ausgewechselt werden, um beispielsweise die Führungsabschnitte und den Einspannabschnitt an die Grösse der auszurichtenden Bauelemente anzupassen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung weist das Blockierelement eine Gleitfläche auf, über die ein Bauelement in der Durchlassstellung bewegbar ist. Zudem weist das Blockierelement eine Anschlagfläche auf, durch die ein Bauelement in der Blockierstellung in dem Einspannabschnitt einspannbar ist. Die Gleitfläche dient dazu, ein Bauelement durch den Führungskanal zu führen. Die Anschlagfläche stellt sicher, dass ein sich in dem Einspannabschnitt befindendes Bauelement eingespannt wird. Die Gleitfläche erstreckt sich zweckmässigerweise von dem äusseren Ende bis zu dem inneren Ende der Führungsabschnitte, so dass ein Bauteil von dem Eingang zu dem Einspannabschnitt und von diesem zu dem Ausgang über die Gleitfläche bewegt wird. Die Anschlagfläche ist in diesem Fall vorteilhafterweise an dem inneren Ende der Führungsabschnitte angeordnet, so dass der Einspannabschnitt in der Blockierstellung der Blockierelemente durch die Anschlagfläche begrenzt wird. Als vorteilhaft hat es sich in diesem Zusammenhang erwiesen, die Gleitfläche mit einer Nut zu versehen. Die Nut ermöglicht es, beispielsweise mittels einer Lichtschranke, zu erkennen, ob ein Bauelement die Endposition, das heißt den Einspannabschnitt, erreicht hat.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Blockierelement entgegen der Wirkung eines Federelements von der Blockierstellung in die Durchlassstellung bewegbar. Auf diese Weise befinden sich die in den Führungsabschnitten angeordneten Blockierelemente im Normalfall stets in der Blockierstellung und nur dasjenige Blockierelement, das durch eine die Federkraft des Federelements übersteigende Kraft in die Durchlassstellung bewegt wird, den Führungskanal zum Bewegen eines Bauelements entweder von dem Eingang zu dem Einspannabschnitt oder von dem Einspannabschnitt zu dem Ausgang freigibt.

Um ein einfaches Verstellen zu gewährleisten, ist das Blockierelement vorteilhafter Weise mit wenigstens einer Führungssäule, die ein freies Ende aufweist, verbunden. Das freie Ende der Führungssäule lässt sich dann entgegen der Wirkung des Federelements beaufschlagen. Zu diesem Zweck hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn wenigstens ein Hubmittel an dem freien Ende der Führungssäule angreift. Das beispielsweise elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigte Hubmittel verstellt die Führungssäule und damit das Blockierelement zwischen der Blockierstellung und der Durchlassstellung.

Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine in Drehrichtung der Drehplatte vordere Führungssäule und eine hintere Führungssäule auf, wobei vorzugsweise die vordere Führungssäule und die hintere Führungssäule auf einer Kreisbahn angeordnet sind. Die Anordnung der Führungssäulen auf einer Kreisbahn gewährleistet, dass die Führungssäulen bei Drehung der Drehplatte vorbestimmte Positionen, die eine stationäre Anordnung des Hubmittels ermöglichen, einnehmen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Bauelemente mittels Druckluft durch den Führungskanal bewegt.

Ein einfacher und verhältnismäßig schneller Transport der Bauelemente ist auf diese Weise sichergestellt.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt der Sensor ein Messsignal für eine Auswerteeinheit bereit, die ein Steuersignal für einen die Drehplatte antreibenden Antrieb, zum Beispiel einen Elektromotor, erzeugt.

Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. In den das Ausführungsbeispiel lediglich schematisch darstellenden Zeichnungen veranschaulichen im Einzelnen:
1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der Linie I-I in 2;
2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung in verschiedenen Querschnittsebenen;
3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in 2 und
4a bis 4f perspektivische Ansichten, die das erfindungsgemäße Verfahren veranschaulichen.
Die in 1 dargestellte Vorrichtung dient zum Ausrichten von Halbleiterbauelementen 50, die eine quadratische Grundfläche haben. Die Vorrichtung ist mit einer Drehplatte 10 versehen, die um eine Drehachse 14 drehbar ist und sich aus einem Unterteil 11 und einem Oberteil 12 zusammensetzt, wie insbesondere auch 3 zu erkennen gibt. Außerdem ist die Drehplatte 10 mit einem Führungskanal 20 versehen, der die Halbleiterbauelemente 50 von einem Eingang E zu einem Ausgang A führt. Der Führungskanal 20 setzt sich aus einem ersten Führungsabschnitt 21, einem zweiten Führungsabschnitt 22, einem dritten Führungsabschnitt 23, einem vierten Führungsabschnitt 24 und einem Einspannabschnitt 27 zusammen. Die Führungsabschnitte 21 bis 24 weisen jeweils ein äusseres Ende 25, das bei einer Drehung der Drehplatte 10 um die Drehachse 14 zwischen dem Eingang E und dem Ausgang A bewegbar ist, und ein inneres Ende 26, das an den Einspannabschnitt 27 angrenzt, auf, wie insbesondere aus 4a ersichtlich ist. In den Führungsabschnitten 21 bis 24 ist jeweils ein Blockierelement 30 angeordnet, das zwischen einer Durchlassstellung I und eine Blockierstellung II bewegbar ist.
Wie die 1 und 2 zu erkennen geben, wird die eine kreisförmige Grundfläche aufweisende Drehplatte 10 von einem Elektromotor 45 angetrieben, der die Drehplatte 10 in einer vorgegebenen Drehrichtung R, zum Beispiel im Uhrzeigersinn, dreht. Der Elektromotor 45 ist an einem Gehäuse befestigt, das sich aus einem Gehäuseoberteil 43 und einem Gehäuseunterteil 44 zusammensetzt. In dem Gehäuse ist ein mit dem Elektromotor 45 verbundener Mitnehmer 46 und eine mittels eines Wälzlagers 48 drehbar gelagerte Mitnehmerscheibe 47 angeordnet. Die Mitnehmerscheibe 47 ist mit einer Befestigungsplatte 49 verbunden, die ebenfalls mittels des Wälzlagers 48 drehbar in dem Gehäuse gelagert ist und an der das Unterteil 11 der Drehplatte 10 befestigt ist.
Der Einspannabschnitt 27 ist im Bereich der Drehachse 14 angeordnet, wobei die Drehachse 14 durch den Mittelpunkt der Drehplatte 10 verläuft. Wie 1 ferner zu erkennen gibt, wird der Einspannabschnitt 27 durch eine Mittelführung 29 gebildet, die an dem Unterteil 11 auswechselbar angeordnet ist und durch eine Schraubenverbindung 17 arretiert wird. Demgegenüber werden die Führungsabschnitte 21 bis 24 durch jeweils zwei Seitenführungen 28a, 28b gebildet, die durch einen Spalt voneinander beabstandet sind, wie insbesondere aus 3 ersichtlich ist. Der Spalt ermöglicht es, beispielswei se mittels einer Lichtschranke zu überwachen, ob sich in den Führungsabschnitten 21 bis 24 ein Halbleiterbauelement 50 befindet, oder Druckluft zum Bewegen der Halbleiterbauelemente 50 durch den Führungskanal 20 zu blasen.
Wie insbesondere die 4a bis 4f zu erkennen geben, sind die Führungsabschnitte 21 bis 24 und der Einspannabschnitt 27 in einer Ebene angeordnet. Die Führungsabschnitte 21 bis 24 verlaufen dabei geradlinig. Jeweils zwei benachbarte Führungsabschnitte 21 bis 24 schließen einen vorgegebenen Winkel α ein, der circa 90° beträgt, so dass sich eine im wesentlichen kreuzförmige Anordnung der Führungsabschnitte 21 bis 24 ergibt.
Das in den Führungsabschnitten 21 bis 24 jeweils angeordnete Blockierelement 30 weist eine Gleitfläche 31 auf, die sich von dem äusseren Ende 25 der Führungsabschnitte 21 bis 24, das in eine Außenfläche 13 der Drehplatte 10 mündet, bis zu dem inneren Ende 26 der Führungsabschnitte 21 bis 24 erstreckt. Die Gleitfläche 31 ist mit einer Nut 32 versehen, die es ermöglicht, in der Blockierstellung II beispielsweise mittels einer Lichtschranke zu überwachen, ob sich ein Halbleiterbauelement 50 in dem Einspannabschnitt 27 befindet. Das Blockierelement 30 weist zudem eine Anschlagfläche 33 auf, die an dem inneren Ende 26 der Führungsabschnitte 21 bis 24 angeordnet ist. Die Anschlagfläche 33 dient dazu, ein in der Durchlassstellung I über die Gleitfläche 31 in den Einspannabschnitt 27 gelangtes Halbleiterbauelement 50 einzuspannen.
Das Blockierelement 30 ist entgegen der Wirkung eines Federelements 35 von der Blockierstellung II in die Durchlassstellung I bewegbar. Zu diesem Zweck ist das Blockierelement 30 an einer Halterung 34 befestigt, die in einer Aussparung 15 des Unterteils 11 der Drehplatte 10 angeordnet ist, wie insbesondere aus 3 ersichtlich ist. Das beispielsweise als Schraubenfeder ausgebildete Federelement 35 ist in einer Vertiefung 16 des Unterteils 11 angeordnet und stützt sich an einem Absatz der Halterung 34 ab. Um das Blockierelement vergleichsweise einfach von der Blockierstellung II in die Durchlassstellung I zu bewegen, ist das Blockierelement 30 mit zwei Führungssäulen 36a, 36b verbunden, die ein freies Ende 37 aufweisen. Die Führungssäulen 36a, 36b sind mittels eines Kugellagers 38 in axialer Richtung verschiebbar gelagert und weisen einen Absatz 39 auf, der an der Halterung 34 anliegt. Auf diese Weise ist es möglich, die Halterung 34 und damit das Blockierelement 30 entgegen der Wirkung des Federelements 35 zu verstellen, wenn an dem freien Ende 37 der Führungssäulen 36a, 36b eine Kraft angreift. Die Kraft wird durch ein Hubmittel 40 erzeugt, das beispielsweise elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigbar ist und an einem Tragarm 41, der sich in vertikaler Richtung oberhalb des freien Endes 37 der Führungssäulen 36a, 36b befindet, angeordnet ist. Wie aus 1 ersichtlich ist, stützt sich der Tragarm 41 an einer Grundplatte 42 ab, die mit einer Öffnung versehen ist, in der die Drehplatte 10 angeordnet ist.
Die Führungssäulen 36a, 36b eines jeden Blockierelements 30 sind auf einer Kreisbahn angeordnet, wie 2 zu erkennen gibt. Die Anordnung ist derart, dass die in Drehrichtung R der Drehplatte 10 vordere Führungssäule 36a eines Blockierelements 30 und die hintere Führungssäule 36b eines benachbarten Blockierelements 30 auf einer Geraden zu liegen kommen. Auf diese Weise ist es möglich, zum Beispiel die vordere Führungssäule 36a des sich am Eingang E befindlichen Blockierelements 30 und die hintere Führungssäule 36b des sich am Ausgang A befindlichen Blockierelements 30 mittels zweier an dem Tragarm 41 befestigten Hubmittel 40 in einem verhältnismässig kurzen Zeitabstand zu verstellen, um einen schnellen Takt bei der Ausrichtung der Halbleiterbauelemente 50 zu erreichen.
Die Arbeitsweise der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Ausrichten von Halbleiterbauelementen 50 ist in den 4a bis 4f dargestellt. Die Halbleiterbauelemente 50, bei denen es sich zum Beispiel um integrierte Schaltungen (IC) handelt, werden einzeln dem am Eingang E befindlichen Führungsabschnitt 21 zugeführt. Das in dem Führungsabschnitt 21 angeordnete Blockierelement 30 befindet sich dabei in Durchlassstellung I, und die Blockierelemente 30 in den übrigen Führungsabschnitten 22, 23, 24 befinden sich in der Blockierstellung II, wie in 4a hervorgehoben ist. Das Halbleiterbauelement 50 wird mittels Druckluft durch den Führungsabschnitt 21 zu dem Einspannabschnitt 27 bewegt und gleitet hierbei über die Gleitfläche 31 des Blockierelements 30, wie aus 4b ersichtlich ist. In dem Einspannabschnitt 27 stösst das Halbleiterbauelement 50 gegen die Anschlagfläche 33 der sich in der Blockstellung II befindenden Blockierelemente 30 der Führungsabschnitte 22, 23, 24. Das in dem Führungsabschnitt 21 befindliche Blockierelement 30 wird sodann von der Durchlassstellung I in die Blockierstellung II bewegt, wie aus 4c ersichtlich ist. Auf diese Weise wird das Halbleiterbauelement 50 in dem Einspannabschnitt 27 zuverlässig eingespannt, wie 4d zu erkennen gibt. Sofern die Orientierung des Halbleiterbauelements 50 nicht bereits am Eingang E festgestellt worden ist, wird nun die Orientierung des Halbleiterbauelements 50 mittels eines Sensors erfasst. Der Sensor stellt ein Messsignal für eine Auswerteeinheit bereit, die ein Steuersignal für den die Drehplatte 10 antreibenden Elektromotor 45 erzeugt. In Abhängigkeit von der Orientierung des Halbleiterbauelements 50 wird die Drehplatte 10 um einen Winkel α von 90°, 180° oder 270° gedreht. Bei dem in 4e veranschaulichten Beispiel beträgt der Winkel α 90°. Das Halbleiterbauelement 50 ist nun ausgerichtet und wird mittels Druckluft von dem Einspannabschnitt 27 zu dem Ausgang A bewegt. Das Blockierelement 30, das in dem am Ausgang A befindlichen Führungsabschnitt 22 angeordnet ist, wird zu diesem Zweck von der Blockierstellung II in die Durchlassstellung I bewegt, wie 4f zu erkennen gibt.
Das anhand der 4a bis 4f geschilderte Verfahren ermöglicht ein einfaches und schnelles Ausrichten von Halbleiterbauelementen 50. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Halbleiterbauelemente 50 mittels der Drehplatte 10 um den für die gewünschte Ausrichtung erforderlichen Winkel α gedreht werden. Die Drehung der Halbleiterbauelemente 50 findet in dem Einspannabschnitt 27 statt, der sich im Bereich der Drehachse 14, die durch den Mittelpunkt der Drehplatte 10 verläuft, befindet. Auf diese Weise werden die Halbleiterbauelemente 50 um ihre eigene Achse gedreht und damit durch die geringstmögliche Verstellung ausgerichtet. Das Bewegen der Blockierelemente 30 von der Blockierstellung II in die Durchlassstellung I erfolgt entgegen der Wirkung des Federelements 35, so dass wenn an dem freien Ende 37 der Führungssäulen 36a, 36b das Hubmittel 40 nicht angreift, gewährleistet ist, dass sich die Blockierelemente 30 in der Blockierstellung II befinden. Dies bietet den Vorteil, dass ausschliesslich die am Eingang E und am Ausgang A befindlichen Blockierelemente 30 verstellt werden müssen, um das auszurichtende Halbleiterbauelement 50 durch den Führungskanal 20 zu bewegen.
Die zuvor beschriebene Vorrichtung ist nicht auf Halbleiterbauelemente beschränkt, sondern kann für alle Arten von Bauelementen 50, die eines Ausrichtens bedürfen, Anwendung finden. Die Anzahl und die Anordnung der Führungsabschnitte 21 bis 24 hängt vornehmlich von der Grundfläche der Bauelemente 50 ab. Durch Auswechseln der Drehplatte 10 lässt sich die Anzahl und Anordnung der Führungsabschnitte 21 bis 24 an den jeweiligen Anwendungsfall anpassen. Nicht zuletzt wird auf diese Weise einer modularen Bauweise Rechnung getragen.

10: Drehplatte
11: Unterteil
12: Oberteil
13: Aussenfläche
14: Drehachse
15: Aussparung
16: Vertiefung
17: Schraubenverbindung
20: Führungskanal
21: Führungsabschnitt
22: Führungsabschnitt
23: Führungsabschnitt
24: Führungsabschnitt
25: äusseres Ende
26: inneres Ende
27: Einspannabschnitt
28a: Seitenführung
28b: Seitenführung
29: Mittelführung
30: Blockierelement
31: Gleitfläche
32: Nut
33: Anschlagfläche
34: Halterung
35: Federelement
36a: Führungssäule
36b: Führungssäule
37: freies Ende
38: Kugellager
39: Absatz
40: Hubmittel
41: Tragarm
42: Grundplatte
43: Gehäuseoberteil
44: Gehäuseunterteil
45: Elektromotor
46: Mitnehmer
47: Mitnehmerscheibe
48: Wälzlager
49: Befestigungsplatte
50: Halbleiterbauelement
I: Durchlassstellung
II: Blockierstellung
A: Ausgang
E: Eingang
R: Drehrichtung
α: Winkel

Claims

Vorrichtung zum Ausrichten von Bauelementen, insbesondere von Halbleiterbauelementen (50), die eine quadratische Grundfläche haben, mit einer Drehplatte (10), die um eine Drehachse (14) drehbar und mit einem die Bauelemente (50) von einem Eingang (E) zu einem Ausgang (A) führenden Führungskanal (20) versehen ist, wobei der Führungskanal (20) eine Vielzahl an Führungsabschnitten (21, 22, 23, 24) und einen Einspannabschnitt (27) aufweist, wobei die Führungsabschnitte (21, 22, 23, 24) jeweils ein äusseres Ende (25), das bei einer Drehung der Drehplatte (10) um die Drehachse (14) zwischen dem Eingang (E) und dem Ausgang (A) bewegbar ist, und ein inneres Ende (26), das an den Einspannabschnitt (27) angrenzt, aufweisen und wobei in den Führungsabschnitten (21, 22, 23, 24) jeweils ein Blockierelement (30) angeordnet ist, das zwischen einer Durchlassstellung (I) und einer Blockierstellung (II) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehplatte (10) von einem Elektromotor (45) angetrieben ist, wobei vorzugsweise der Elektromotor (45) die Drehplatte (10) in einer vorgegeben Drehrichtung (R) dreht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Ende (25) der Führungsabschnitte (21, 22, 23, 24) in einer Aussenfläche (13) der Drehplatte (10) mündet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspannabschnitt (27) im Bereich der Drehachse (14) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehplatte (10) eine kreisförmige Grundfläche und einen Mittelpunkt hat, wobei vorzugsweise die Drehachse (14) durch den Mittelpunkt der Drehplatte (10) verläuft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsabschnitte (21, 22, 23, 24) und der Einspannabschnitt (27) in einer Ebene angeordnet sind, wobei die Führungsabschnitte (21, 22, 23, 24) geradlinig verlaufen und jeweils zwei benachbarte Führungsabschnitte (21, 22, 23, 24) einen vorgegebenen Winkel (α) einschliessen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) ca. 90 ° beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsabschnitte (21, 22, 23, 24) durch jeweils zwei durch einen Spalt voneinander beabstandete Seitenführungen (28a, 28b) gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehplatte (10) ein Unterteil (11) und ein Oberteil (12) aufweist, wobei der Einspannabschnitt (27) durch eine Mittelführung (29), die an dem Unterteil (11) angeordnet ist, gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (30) eine Gleitfläche (31), über die ein Bauelement (50) in der Durchlassstellung (I) bewegbar ist, und eine Anschlagfläche (33), durch die ein Bauelement (50) in der Blockierstellung (II) in dem Einspannabschnitt (27) einspannbar ist, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gleitfläche (31) von dem äusseren Ende (25) bis zu dem inneren Ende (26) der Führungsabschnitte (21, 22, 23, 24) erstreckt und die Anschlagfläche (33) an dem inneren Ende (26) der Führungsabschnitte (21, 22, 23, 24) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitfläche (31) mit einer Nut (32) versehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (30) entgegen der Wirkung eines Federelements (35) von der Blockierstellung (II) in die Durchlassstellung (I) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (30) mit wenigstens einer Führungssäule (36a, 36b), die ein freies Ende (37) aufweist, verbunden ist, wobei das freie Ende (37) entgegen der Wirkung des Federelements (35) beaufschlagbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch wenigstens ein Hubmittel (40), das an dem freien Ende (37) der Führungssäule (36a, 36b) angreift.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch eine in Drehrichtung (R) der Drehplatte (10) vordere Führungssäule (36a) und eine hintere Führungssäule (36b), wobei vorzugsweise die vordere Führungssäule (36a) und die hintere Führungssäule (36b) auf einer Kreisbahn angeordnet sind.
Verfahren zum Ausrichten von Bauelementen, insbesondere von Halbleiterbauelementen (50), die eine quadratische Grundfläche haben, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) die Bauelemente (50) werden einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zugeführt, wobei sich das Blockierelement (30), das in dem am Eingang (E) befindlichen Führungsabschnitt (21, 22, 23, 24) des Führungskanals (20) angeordnet ist, in der Durchlassstellung (I) befindet und sich die Blockierelemente (30), die in den übrigen Führungsabschnitten (21, 22, 23, 24) angeordnet sind, in der Blockierstellung (II) befinden; b) die Bauelemente (50) werden durch den Führungsabschnitt (21, 22, 23, 24) zu dem Einspannabschnitt (27) der Drehplatte (10) bewegt; c) das Blockierelement (30), das in dem am Eingang (E) befindlichen Führungsabschnitt (21, 22, 23, 24) angeordnet ist, wird von der Durchlassstellung (I) in die Blockierstellung (II) bewegt; d) die Orientierung der Bauelemente (50) wird mittels eines Sensors erfasst; e) die Drehplatte (10) wird in Abhängigkeit von der Orientierung der Bauelemente (50) um einen vorgegebenen Winkel (α) gedreht und f) die Bauelemente (50) werden durch den am Ausgang (A) befindlichen Führungsabschnitt (21, 22, 23, 24) aus dem Führungskanal (20) herausbewegt.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente (50) mittels Druckluft durch den Führungskanal (20) bewegt werden.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Messsignal für eine Auswerteeinheit bereitstellt, die ein Steuersignal für einen die Drehplatte (10) antreibenden Antrieb (45) erzeugt.