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Die Erfindung betrifft eine Komponentenplatzierungsvorrichtung, die einen Maschinenrahmen und zumindest zwei Komponentenaufnahmeeinheiten umfasst, welche relativ zu zumindest einem von einem Maschinenrahmen gestützten Teilrahmen beweglich sind, wobei jede Komponentenaufnahmeeinheit zumindest in einer Bewegungsrichtung beweglich ist.
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Eine solche Komponentenplatzierungsvorrichtung ist beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung
EP 1 937 050 A1 des Anmelders bekannt.
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Bei dieser bekannten Komponentenplatzierungsvorrichtung stützt der Maschinenrahmen eine Anzahl Teilrahmen. Jeder Teilrahmen ist mit einer Führung versehen, über die eine Komponentenaufnahmeeinheit in einer zu der Führung parallelen Bewegungsrichtung beweglich ist. Ferner ist jede Komponentenaufnahmeeinheit relativ zu dem Teilrahmen in einer Richtung quer zu der Bewegungsrichtung beweglich. Die Führungen verlaufen parallel zueinander. Unter den Komponentenaufnahmeeinheiten ist eine Fördervorrichtung angeordnet, die zum Transportieren von Substraten quer zu der Bewegungsrichtung verläuft. Jeder Teilrahmen umfasst zumindest einen Motor zum Bewegen der Komponentenaufnahmeeinheit in der Bewegungsrichtung. Komponenten werden vermittels der Komponentenaufnahmeeinheit aus den Komponentenaufnahmepositionen aufgenommen, wonach die Komponentenaufnahmeeinheit an eine Position oberhalb einer gewünschten Position auf dem Substrat bewegt wird, woraufhin die Komponente an die gewünschte Position auf dem Substrat platziert wird.
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Die Platzierung solcher Komponenten muss mit größtmöglicher Geschwindigkeit und Genauigkeit erfolgen.
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Um eine solche hohe Geschwindigkeit zu erreichen, wird die Komponentenaufnahmeeinheit mit relativ hoher Beschleunigung aus der Aufnahmeposition bewegt. Ebenso muss die Komponentenaufnahmeeinheit in der Nähe der gewünschten Position auf dem Substrat rasch verlangsamt werden oder, anders ausgedrückt, mit einer relativ hohen negativen Beschleunigung bewegt werden. Solche hohen Beschleunigungen treten auch bei der Rückkehr zur Aufnahmeposition auf. Aufgrund dieser Beschleunigungen werden durch die Komponentenaufnahmeeinheit relativ große Reaktionskräfte auf den Teilrahmen ausgeübt. Diese Reaktionskräfte bewirken unter anderem Vibrationen und Verformungen des Maschinenrahmens und anderer durch den Maschinenrahmen gestützter Teilrahmen, was die Genauigkeit beeinträchtigt, mit der eine andere Komponentenaufnahmeeinheit an eine gewünschte Position bewegt werden kann. Dieser Effekt wird als dynamisches Übersprechen (dynamic crosstalk) bezeichnet, worunter der Einfluss des dynamischen Verhaltens einer Komponentenaufnahmeeinheit auf die Positionierungsgenauigkeit einer anderen Komponentenaufnahmeeinheit zu verstehen ist.
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Um den Einfluss solcher Reaktionskräfte zu verringern, ist es möglich, die Komponentenaufnahmeeinheit mit weniger hohen Beschleunigungen zu bewegen. Dies wirkt sich jedoch negativ auf die Anzahl der pro Zeiteinheit bewegbaren Komponenten aus.
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Eine weitere Möglichkeit ist es, den Maschinenrahmen viel schwerer und steifer zu gestalten, so dass die Reaktionskräfte besser aufgenommen werden können. Hierdurch wird die Komponentenplatzierungsvorrichtung jedoch in Herstellung und Verwendung relativ teuer.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Komponentenplatzierungsvorrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer solchen Komponentenplatzierungsvorrichtung zu schaffen, wobei die durch eine Komponentenplatzierungseinheit ausgeübten Reaktionskräfte praktisch keine Wirkung auf die Positionierungsgenauigkeit einer anderen Komponentenaufnahmeeinheit haben.
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Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Komponentenplatzierungseinheit dadurch gelöst, dass die Komponentenplatzierungsvorrichtung Mittel zum Bestimmen der Größe einer auf den Teilrahmen im Wesentlichen in der Bewegungsrichtung auszuübenden Gegenkraft sowie sowie zumindest eine Antriebseinheit zum Ausüben der durch die Mittel bestimmten Gegenkraft im Wesentlichen in der Bewegungsrichtung auf den Teilrahmen zum Zweck einer zumindest teilweisen Entgegenwirkung gegen die Reaktionskraft umfasst, die durch zumindest eine Komponentenaufnahmeeinheit während der Bewegung der Komponentenaufnahmeeinheit in der Bewegungsrichtung relativ zu dem Teilrahmen auf den Teilrahmen ausgeübt wird.
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Durch aktives und gezieltes Ausüben einer Gegenkraft in der Bewegungsrichtung, wobei diese Richtung zur Richtung der Reaktionskraft entgegengesetzt ist, und bevorzugt in derselben Größe wie die Reaktionskraft, wird der auf den Teilrahmen ausgeübten Reaktionskraft zumindest teilweise (und bevorzugt im Wesentlichen gänzlich) standgehalten, was es ermöglicht, das Auftreten von Vibrationen und Verformungen unter anderem des Maschinenrahmens und die Übertragung derselben auf andere Teilrahmen in der Nähe des Ursprungs der Quelle, nämlich des Teilrahmens, zumindest im Wesentlichen und bevorzugt praktisch gänzlich zu verhindern. Infolgedessen wird das dynamische Übersprechen deutlich verringert oder zumindest praktisch gänzlich verhindert. Die Größe der auszuübenden Gegenkraft wird entweder durch Berechnung oder durch Messung bestimmt.
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Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Komponentenplatzierungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Teilrahmen mit einem ersten Teil der Antriebseinheit versehen ist, während ein zweiter Teil der Antriebseinheit, der mit dem ersten Teil der Antriebseinheit zusammenwirkt, an einen Zusatzrahmen montiert ist, der von dem Maschinenrahmen freistehend ist.
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Unter ”freistehender Zusatzrahmen” wird jede Abstützung für eine Antriebseinheit verstanden, die in der Lage ist, Kräfte aus dem Maschinenrahmen und aus durch den Maschinenrahmen unterstützten Teilrahmen zu unterdrücken oder zu eliminieren, so dass es weniger oder gar keine Vibrationen gibt.
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Ein solcher Zusatzrahmen kann durch eine Wand des Gebäudes gebildet sein, in dem die Komponentenplatzierungsvorrichtung aufgestellt ist. Ein solcher Zusatzrahmen kann beispielsweise auch eine Metallkonstruktion sein, die in der Nähe des Maschinenrahmens angeordnet ist. Als Ergebnis unterliegt der zweite Teil der Antriebseinheit, der durch den Zusatzrahmen gestützt wird, keiner Wirkung der Reaktionskraft, die durch die Komponentenaufnahmeeinheit während der Bewegung der Komponentenaufnahmeeinheit in der Bewegungsrichtung auf den zugeordneten Teilrahmen ausgeübt wird, und die durch den zweiten Teil auf den ersten Teil ausgeübte Kraft kann vollständig genutzt werden, um der Reaktionskraft entgegenzuwirken.
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Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Komponentenplatzierungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil zumindest einen Dauermagnet umfasst, während der zweite Teil zumindest eine elektrisch erregbare Spule umfasst oder umgekehrt.
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Unter Verwendung eines Dauermagneten und einer damit zusammenwirkenden elektrisch erregbaren Spule ist es möglich, auf einfache Weise Gegenkräfte zu erzeugen, die in der Größe und zeitlich variieren.
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Wiederum eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Komponentenplatzierungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Komponentenplatzierungsvorrichtung eine Steuereinheit zum Liefern eines Steuersignals zum Steuern der Bewegung der Komponentenaufnahmeeinheit in der Bewegungsrichtung umfasst, wobei die Antriebseinheit mit Mitteln zum Bestimmen der Größe der durch die Antriebseinheit auszuübenden Gegenkraft in Abhängigkeit von dem Steuersignal versehen ist.
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Ein solches Steuersignal umfasst üblicherweise Informationen über das gewünschte Bewegungsmuster im Zeitverlauf, beispielsweise die Bewegung während der Zeit, die benötigt wird, um die Komponentenplatzierungseinheit aus einer Komponentenaufnahmeposition an die gewünschte Position über dem Substrat zu bewegen. Das Bewegungsmuster umfasst beispielsweise drei Phasen, eine erste Beschleunigungsphase, eine zweite Phase mit einer konstanten Hochgeschwindigkeit und eine dritte, bremsende Phase mit einer negativen Beschleunigung. Während der ersten und der dritten Phase erzeugt die Antriebseinheit eine Kraft, die von den auftretenden Beschleunigungen (Verlangsamungen) und der bewegten Masse abhängt.
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Wiederum eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Komponentenplatzierungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Komponentenplatzierungsvorrichtung mit einem Kraftsensor zum Bestimmen der durch die bewegte Komponentenaufnahmeeinheit auf den Teilrahmen ausgeübten Reaktionskraft versehen ist, wobei die Antriebseinheit mit Mitteln zum Bestimmen der Größe der durch die Antriebseinheit auszuübenden Gegenkraft in Abhängigkeit von der auf den betreffenden Teilrahmen ausgeübten und durch den Kraftsensor gemessenen Reaktionskraft versehen ist.
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Auf diese Weise wird die auftretende Reaktionskraft direkt gemessen, und die durch die Antriebseinheit auszuübende Gegenkraft ist direkt hieraus bekannt.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass bei dem Verfahren zum Antreiben einer Komponentenplatzierungsvorrichtung, die einen Maschinenrahmen und zumindest zwei Komponentenaufnahmeeinheiten umfasst, welche relativ zu zumindest einem durch einen Maschinenrahmen gestützten Teilrahmen beweglich sind, wobei jede Komponentenaufnahmeeinheit zumindest in einer Bewegungsrichtung beweglich ist, zumindest eine Komponentenaufnahmeeinheit in der Bewegungsrichtung relativ zu dem Teilrahmen bewegt wird, wobei durch die Komponentenaufnahmeeinheit eine Reaktionskraft auf den Teilrahmen ausgeübt wird, dass eine im Wesentlichen in der Bewegungsrichtung auf den Teilrahmen auszuübende Gegenkraft durch Mittel zum Zweck einer zumindest teilweisen Entgegenwirkung gegen die Reaktionskraft bestimmt wird, woraufhin die durch die Mittel bestimmte Gegenkraft vermittels zumindest einer Antriebseinheit im Wesentlichen in der Bewegungsrichtung auf den Teilrahmen ausgeübt wird.
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Jedes Mal, wenn die Komponentenaufnahmeeinheit relativ zu dem Teilrahmen bewegt wird, wodurch eine Reaktionskraft auf den Teilrahmen ausgeübt wird, übt die Antriebseinheit eine Gegenkraft auf den Teilrahmen aus.
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Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der auszuübenden Gegenkraft zumindest auf Basis eines Steuersignals zum Steuern der Bewegung der Komponentenaufnahmeeinheit in der Bewegungsrichtung bestimmt wird.
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Aus diesem Steuersignal lassen sich die auftretenden Beschleunigungen (Verlangsamungen) bestimmen, und in Kombination mit dem bekannten Gewicht der bewegten Teile ist es möglich, daraus die Kräfte, die auftreten werden, und folglich die erforderlichen Gegenkräfte zu bestimmen.
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Wiederum eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die durch die bewegte Komponentenaufnahmeeinheit auf den Teilrahmen ausgeübte Reaktionskraft vermittels eines Kraftsensors gemessen wird, woraufhin die Größe der auszuübenden Gegenkraft zumindest in Abhängigkeit von der auf den Teilrahmen ausgeübten und durch den Kraftsensor gemessenen Reaktionskraft bestimmt wird.
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Unter Verwendung des Kraftsensors wird die auftretende Reaktionskraft, und folglich die erforderliche Gegenkraft, direkt bestimmt.
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Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung detaillierter erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht einer Komponentenplatzierungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
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2 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Komponentenplatzierungsvorrichtung;
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3A und 3B eine Draufsicht auf eine Antriebseinheit der in 2 gezeigten Komponentenplatzierungsvorrichtung bzw. eine Ansicht derselben in der durch die Pfeile IIIB-IIIB angezeigten Richtung;
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4 eine perspektivische Vorderansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Komponentenplatzierungsvorrichtung;
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5 eine perspektivische, teilweise angeschnittene Vorderansicht der in 3 gezeigten Komponentenplatzierungsvorrichtung;
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6 eine perspektivische, teilweise angeschnittene Rückansicht der in 3 gezeigten Komponentenplatzierungsvorrichtung;
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7 eine teilweise angeschnittene Seitenansicht der in 3 gezeigten Komponentenplatzierungsvorrichtung;
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8 eine teilweise angeschnittene Seitenansicht der in 3 gezeigten Komponentenplatzierungsvorrichtung, bei welcher der Teilrahmen relativ zu dem Maschinenrahmen nach oben geneigt ist;
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9 eine Querschnittsansicht der Antriebseinheit der erfindungsgemäßen Komponentenplatzierungsvorrichtung in der in 6 durch die Pfeile VIII-VIII angezeigten Richtung.
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Gleiche Teile sind in den Figuren mit denselben Ziffern bezeichnet.
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1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Komponentenplatzierungsvorrichtung
1 gemäß dem Stand der Technik, die einen Maschinenrahmen
2, einen durch den Maschinenrahmen
2 gestützten Teilrahmen
3 und eine Komponentenaufnahmeeinheit
4, die relativ zu dem Teilrahmen
3 beweglich ist, umfasst. Die Komponentenaufnahmeeinheit
4 ist zumindest in einer durch den Pfeil P1 angezeigten Bewegungsrichtung und in der entgegengesetzten Richtung beweglich. Der Maschinenrahmen
2 umfasst einen Stützteil
5 und aufrechte Teile
6, die auf beiden Seiten des Stützteils
5 angeordnet sind. Der Stützteil
5 ist über Stützbeine
7 auf einer Basis
8 gestützt. Auf dem Stützteil
5, zwischen den aufrechten Teilen
6, ist eine Fördervorrichtung (nicht gezeigt) zum Befördern von Substraten
9 in einer Richtung quer zur Zeichnungsebene gestützt. Zum Aufnehmen, Bewegen und nachfolgenden Positionieren der aufgenommenen Komponente auf dem Substrat
9 ist die Komponentenaufnahmeeinheit
4 auf übliche Weise, wie beispielsweise aus der
EP 1 937 050 A1 bekannt, aus einer Komponentenaufnahmeposition (nicht gezeigt) an eine gewünschte Position über dem Substrat
9 beweglich. Die Bewegung der Komponentenaufnahmeeinheit
4 relativ zu dem Teilrahmen
3 erfolgt vermittels eines Motors, der durch eine Steuereinheit zum Bewegen der Komponentenaufnahmeeinheit
4 mit den gewünschten Beschleunigungen und Geschwindigkeiten gesteuert wird. Bei einer Beschleunigung der Komponentenaufnahmeeinheit
4 in der durch den Pfeil P1 angezeigten Richtung übt der Motor eine Kraft F1 in der durch den Pfeil P1 angezeigten Richtung auf die Komponentenaufnahmeeinheit
4 aus. Dies hat eine Reaktionskraft F2 der Komponentenaufnahmeeinheit
4 auf den Teilrahmen
3 zur Folge, wobei diese Reaktionskraft F2 die gleiche Größe wie die Kraft F1, jedoch die dazu entgegengesetzte Richtung hat. Die Reaktionskraft
2 wird über den Teilrahmen
3 auf den aufrechten Teil
6 ausgeübt, was zur Folge hat, dass der aufrechte Teil
6 sich elastisch in der durch den Pfeil P2 angezeigten Richtung biegt. Die gebogene Form ist mit gepunkteten Linien dargestellt. Der Grad der Biegung ist der Deutlichkeit halber vergrößert gezeigt. Die Verformung des Teils
6 bewirkt eine Bewegung des Teilrahmens
3 in der zu Pfeil P1 entgegengesetzten Richtung. Die variierenden Reaktionskräfte F2 rufen Vibrationen hervor. Sobald die Reaktionskraft F2 abnimmt, biegt sich der Teil
6 zurück. Da die Reaktionskraft F2 auf null sinkt, wenn die Komponentenaufnahmeeinheit
4 zum Aufnehmen oder Platzieren einer Komponente angehalten wird, werden die Vibrationen ausgedämpft, und die durch die Reaktionskraft F2 hervorgerufenen Vibrationen und Bewegungen in dem Maschinenrahmen haben praktisch keine Wirkung auf die Genauigkeit während der Platzierung der Komponente vermittels der unbewegten Komponentenaufnahmeeinheit
4.
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Wenn dagegen neben dem ersten Teilrahmen 3 auf dem Maschinenrahmen 2 ein zweiter Teilrahmen 3 vorhanden ist, wobei dieser zweite Teilrahmen 3 auch mit einer zweiten Komponentenaufnahmeeinheit 4 versehen ist, die relativ zu dem zweiten Teilrahmen 3 beweglich ist, stören die durch die Reaktionskraft F2 hervorgerufenen Verformungen und Vibrationen in dem Maschinenrahmen 2 eine genaue Platzierung einer Komponente vermittels der zweiten Komponentenaufnahmeeinheit 4, da die Verformungen und Vibrationen über die Schleife 10 (mit gepunkteten Linien dargestellt) die relativen Positionen der in der Schleife 10 befindlichen Teile beeinträchtigen. Infolgedessen ist eine genaue Platzierung einer Komponente mit der Komponentenaufnahmeeinheit 4 des zweiten Teilrahmens mit einem Genauigkeitsgrad von unter 15 Mikrometern oder weniger nicht möglich. Außerdem wirken sich die Reaktionskräfte, die während einer Bewegung der Komponentenaufnahmeeinheit 4 über den zweiten Teilrahmen auftreten, logischerweise negativ auf die Platzierungsgenauigkeit der Komponentenaufnahmeeinheit 4 des ersten Teilrahmens aus.
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2 ist eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Komponentenplatzierungsvorrichtung 21, die sich dadurch von der in 1 gezeigten Komponentenplatzierungsvorrichtung 1 unterscheidet, dass sie zusätzlich zu einem Maschinenrahmen 2, einem Teilrahmen 3, einer Komponentenaufnahmeeinheit 4, einem Stützteil 5 und den Teilen 6 einen Zusatzrahmen 22 umfasst. Der Zusatzrahmen 22 umfasst unter dem Stützteil 5 positionierte Abschnitte 23, die auf den Stützbeinen 7 des Maschinenrahmens 2 gestützt sind. Der Zusatzrahmen 22 umfasst ferner aufrechte Elemente 24, die parallel zu den Teilen 6 verlaufen, und einen zwischen Enden der aufrechten Elemente 24 angeordneten Träger 25. Da die Verbindung zwischen dem Maschinenrahmen 2 und dem Zusatzrahmen 22 von der Schleife 10 um eine relativ große Distanz beabstandet ist, werden in der Nähe der Komponentenaufnahmeeinheit 4 auftretende Kräfte nicht merklich in den Zusatzrahmen 22 übertragen und umgekehrt. Der Zusatzrahmen 22 ist beispielsweise aus einem Metall hergestellt.
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Die Komponentenplatzierungsvorrichtung 21 ist ferner mit einer Antriebseinheit 26 versehen, die in 3A und 3B in vergrößert gezeigt ist. Die Antriebseinheit 26 umfasst einen mit dem Ende 27 des Teilrahmens 3 verbundenen ersten Teil, der zwei voneinander beabstandete Blöcke 28, 29 umfasst, die mit Dauermagneten 30, 31 versehen sind. Die Magnete 30 der Blöcke 28, 29 sind zueinander entgegengesetzt positioniert und haben dieselbe Polung. Die Magnete 31 der Blöcke 28, 29 sind zueinander entgegengesetzt positioniert und haben dieselbe Polung, die jedoch zu derjenigen der Magnete 30 entgegengesetzt ist. Die Polungsrichtungen verlaufen in einer zu der Beförderungsrichtung des Substrats 9 parallelen Richtung. Die Antriebseinheit 26 umfasst ferner einen zweiten Teil, der mit einer elektrisch erregbaren Spule 32 versehen ist, die mit dem Träger 25 verbunden ist, wovon ein linker Teil zwischen den Magneten 30 angeordnet ist und wovon ein rechter Teil zwischen den Magneten 31 angeordnet ist.
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Die Bewegung der Komponentenaufnahmeeinheit 4 relativ zu dem Teilrahmen 3 erfolgt vermittels eines Motors, der durch eine Steuereinheit 33 zum Bewegen der Komponentenaufnahmeeinheit 4 mit den gewünschten Beschleunigungen und Geschwindigkeiten gesteuert wird. Bei Beschleunigung der Komponentenaufnahmeeinheit 4 in der durch den Pfeil P1 angezeigten Richtung übt der Motor eine Kraft F1 in der durch den Pfeil P1 angezeigten Richtung auf die Komponentenaufnahmeeinheit 4 aus. Dies hat eine Reaktionskraft F2 aus der Komponentenaufnahmeeinheit 4 auf den Teilrahmen 3 zur Folge, wobei diese Reaktionskraft F2 die gleiche Größe wie die Kraft F1, jedoch die dazu entgegengesetzte Richtung hat. Gleichzeitig sendet die Steuereinheit 33 das Steuersignal an eine Zusatzsteuereinheit 34, in der die zu erwartende Reaktionskraft F2 auf Basis eines Beschleunigungs-Zeit-Profils in dem Steuersignal und der bekannten bewegten Masse berechnet wird. Auf Basis dieser zu erwartenden Reaktionskraft F2 wird vermittels der Zusatzsteuereinheit 34 ein elektrischer Strom zu der Spule 32 geleitet, wobei dieser Strom eine Gegenkraft in der Antriebseinheit 26 erzeugt, welche die gleiche Größe wie die zu erwartende Reaktionskraft F2, jedoch dieselbe Richtung wie die Kraft F1 hat. Die Kräfte F1, F2 und die durch die Antriebseinheit 26 erzeugte Kraft liegen bevorzugt auf einer Linie. Auf diese Weise wird verhindert, dass die durch die Antriebseinheit erzeugten Kräfte ein Drehmoment einführen. Die durch die Antriebseinheit 26 erzeugte Gegenkraft F2 wirkt der auf den Teilrahmen 3 ausgeübten Reaktionskraft F2 entgegen und eliminiert sie. Da auf den Teilrahmen 3 keine resultierende Kraft ausgeübt wird, treten in der Komponentenplatzierungsvorrichtung 21 keine Vibrationen und Verformungen auf. Somit beeinträchtigt die Bewegung der Komponentenaufnahmeeinheit 4 relativ zu dem Teilrahmen 3 nicht die Genauigkeit, mit der eine Komponente vermittels einer benachbarten Komponentenaufnahmeeinheit 4 auf einem Substrat 9 platziert werden kann. In 2 stellen gepunktete Linien die Verformungen dar, denen der Zusatzrahmen 22 als Ergebnis der darauf ausgeübten Kräfte unterliegt. Da der Zusatzrahmen 22 freistehend ist, werden diese Kräfte nicht auf den Maschinenrahmen 5 übertragen, und die Verformungen und die begleitenden Vibrationen beeinträchtigen nicht die Platzierungsgenauigkeit der Komponentenaufnahmeeinheit 4.
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4–9 zeigen verschiedene Ansichten einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Komponentenplatzierungsvorrichtung 41, die einen Maschinenrahmen 42, eine Fördervorrichtung 43 für Substrate 44, die durch den Maschinenrahmen 42 gestützt ist, und drei Teilrahmen 45 umfasst, die jeweils zwei nebeneinander angeordnete Führungen 46 umfassen. Über jede Führung 46 ist eine Komponentenaufnahmeeinheit 47 beweglich, wobei die Fördervorrichtung 43 neben anderen Teilen mit einer Düse 147 versehen ist, mit der eine Komponente aufgenommen werden kann. Die Komponentenplatzierungsvorrichtung 41 umfasst an einer Vorderseite derselben eine Anzahl von Komponentenzuführvorrichtungen 48, die in auswechselbaren Haltern 49 untergebracht sind. Die Komponentenplatzierungsvorrichtung 41 ist ferner mit einem Zusatzrahmen 50 versehen, der zwei unter dem Maschinenrahmen positionierte Abschnitte 51, zwei quer dazu verlaufende aufrechte Elemente 52, die an der Rückseite der Komponentenplatzierungsvorrichtung 41 angeordnet sind, und einen Träger 53 umfasst, der zwischen den aufrechten Elementen 52 verläuft. Die Abschnitte 51 sind über Beine 54 mit dem Maschinenrahmen 55 verbunden. Aufgrund der relativ großen Distanz zwischen den Beinen 54 und der Komponentenaufnahmeeinheit 47 kann eine solche Anordnung eines Zusatzrahmens 50 dennoch als freistehend angesehen werden. Jeder Teilrahmen 45 ist mit Dauermagneten 54 in der Nähe des Trägers 53, ausgerichtet mit jeder Führung 46, versehen, wobei diese Magnete zwischen mit dem Balken 53 verbundenen Spulenblöcken 55 angeordnet sind. Die Dauermagnete 54 sind über einen Verbindungsabschnitt 56 mit dem Teilrahmen 45 verbunden.
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Die Funktionsweise der durch den Dauermagnet 54 und die Spulenblöcke 55 gebildeten Antriebseinheit ist mit derjenigen der Antriebseinheit 26 vergleichbar, die mit Bezug auf 2, 3A und 3B beschrieben wurde. Jeder Teilrahmen 45 hat zwei ihm zugeordnete Antriebseinheiten 57, wobei mit dieser ersten und zweiten Antriebseinheit 57 eine Gegenkraft zum Eliminieren der Reaktionskraft aus der ersten bzw. der zweiten Komponentenaufnahmeeinheit 47 erzeugt wird, die über die erste bzw. die zweite Führung 46 bewegt wird.
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Um ein Zugreifen auf den Raum unter den Teilrahmen 45 zu ermöglichen, beispielsweise zur Durchführung von Wartungsarbeiten, ist jeder Teilrahmen 45 in einer durch den Pfeil P3 angezeigten Richtung um eine Schwenkachse 58 schwenkbar, die sich in der Nähe des Trägers 53 befindet. Diese geschwenkte Position des Teilrahmens 45 ist in 8 gezeigt, in der die Dauermagnete 54 aus ihrer Position zwischen den Spulenblöcken 55 geschwenkt gezeigt sind.
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Es wird angemerkt, dass bei der in 4–9 gezeigten Komponentenplatzierungsvorrichtung 41 sechs Führungen parallel zueinander verlaufen, wobei diese Führungen jeweils mit einer Komponentenaufnahmeeinheit 47 versehen sind. In Verwendung wird eine Komponente auf einem Substrat 9 platziert, beispielsweise durch eine erste der sechs Komponentenaufnahmeeinheiten 47, während die anderen fünf Komponentenaufnahmeeinheiten 47 mit relativ hohen Beschleunigungen bewegt werden. Die Verwendung der Antriebseinheiten 57, die Kräfte auf die Teilrahmen 45 ausüben, um Reaktionskräften entgegenzuwirken, welche durch die bewegten Komponentenaufnahmeeinheiten 47 auf die Teilrahmen 45 ausgeübt werden, verringert das Auftreten von Vibrationen und Verformungen deutlich oder verhindert es ganz, so dass Komponenten durch die erste Komponentenaufnahmeeinheit 47 genau auf dem Substrat platziert werden können, wobei in dieser Hinsicht eine Genauigkeit von weniger als 10–15 Mikrometern realisierbar ist.
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Die Bewegungsrichtungen der verschiedenen Komponentenaufnahmeeinheiten 47 können auch quer zueinander verlaufen oder einen anderen Winkel zueinander aufweisen.
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Wenn die Komponentenaufnahmeeinheit 47 auch in einer weiteren, quer zu der Bewegungsrichtung verlaufenden Bewegungsrichtung beweglich ist, ist es auch möglich, die Komponentenplatzierungsvorrichtung mit Antriebseinheiten zum Erzeugen von Gegenkräften in dieser weiteren Bewegungsrichtung zu versehen.
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Auch weitere Kombinationen aus Magneten und Spulen wie etwa Lorentz-Aktoren sind für die Antriebseinheit verwendbar. Hydraulische Antriebseinheiten sind ebenfalls möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1937050 A1 [0002, 0037]
