DE102017124571B4 - Halte- und Antriebseinrichtung, Werkzeugeinrichtung, Ergänzungswerkzeugeinrichtung von einer modular aufgebauten Bauelement-Handhabungsvorrichtung, Vorrichtung zum Handhaben von Bauelementen sowie Verfahren zum anwendungsspezifischen Konfigurieren einer solchen Vorrichtung - Google Patents

Halte- und Antriebseinrichtung, Werkzeugeinrichtung, Ergänzungswerkzeugeinrichtung von einer modular aufgebauten Bauelement-Handhabungsvorrichtung, Vorrichtung zum Handhaben von Bauelementen sowie Verfahren zum anwendungsspezifischen Konfigurieren einer solchen Vorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102017124571B4
DE102017124571B4 DE102017124571.5A DE102017124571A DE102017124571B4 DE 102017124571 B4 DE102017124571 B4 DE 102017124571B4 DE 102017124571 A DE102017124571 A DE 102017124571A DE 102017124571 B4 DE102017124571 B4 DE 102017124571B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tool
holding
supplementary
tool device
attached
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102017124571.5A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102017124571A1 (de
Inventor
Thomas Rossmann
Sebastian Lohmeier
Michele Trigiani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASMPT GmbH and Co KG
Original Assignee
ASM Assembly Systems GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASM Assembly Systems GmbH and Co KG filed Critical ASM Assembly Systems GmbH and Co KG
Priority to DE102017124571.5A priority Critical patent/DE102017124571B4/de
Priority to TW107133276A priority patent/TWI742308B/zh
Priority to JP2018194880A priority patent/JP6813550B2/ja
Priority to US16/161,929 priority patent/US11956901B2/en
Priority to CN201811221511.0A priority patent/CN109729708B/zh
Priority to KR1020180125275A priority patent/KR102220015B1/ko
Publication of DE102017124571A1 publication Critical patent/DE102017124571A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102017124571B4 publication Critical patent/DE102017124571B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092Apparatus for mechanical treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67721Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations the substrates to be conveyed not being semiconductor wafers or large planar substrates, e.g. chips, lead frames
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/0015Orientation; Alignment; Positioning
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408Incorporating a pick-up tool
    • H05K13/041Incorporating a pick-up tool having multiple pick-up tools
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/046Surface mounting
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408Incorporating a pick-up tool
    • H05K13/0409Sucking devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53174Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53174Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
    • Y10T29/53178Chip component

Abstract

Halte- und Antriebseinrichtung (110) aufweisend
ein Chassis (112);
eine Drehstruktur (116), welche um eine Drehachse (116a) drehbar an dem Chassis (112) angebracht ist;
einen Drehantrieb (114) zum Drehen der Drehstruktur (116) um die Drehachse (116a); und
eine an der Drehstruktur (116) angebrachte oder ausgebildete Drehstruktur-Schnittstelle (120), an welche eine Werkzeugeinrichtung (150) aufweisend eine Mehrzahl von Pinolen (158) lösbar anbringbar ist, welche konfiguriert sind zum lösbaren Anbringen jeweils einer von der Drehachse (116a) mit einer radialen Richtungskomponente abstehenden Bauelement-Haltevorrichtung (190) oder einem anderen Werkzeugelement; wobei die Drehstruktur-Schnittstelle (120) eingerichtet ist, Energie und/oder Daten zwischen der Halte- und Antriebseinrichtung (110) und der Werkzeugeinrichtung (150) zu übertragen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet des Bestückens von Bauelementeträgern mit elektronischen Bauelementen. Die Bauelemente können gehäuste elektronische Bauelemente oder als Chips ausgebildete ungehäuste elektronische Bauelemente sein, welche unmittelbar von einem fertig prozessierten Wafer entnommen und einem Bestückprozess zugeführt werden. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Bauelement-Handhabungsvorrichtung, deren Komponenten sowie ein Verfahren zum Konfigurieren einer solchen Bauelement-Handhabungsvorrichtung.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Herstellung von elektronischen Baugruppen erfolgt typischerweise mit sog. Bestückautomaten, mit denen in automatisierter Weise elektronische Bauelemente von einer Bauelement-Zuführeinrichtung entnommen und auf einen Bauelementeträger wie beispielsweise eine Leiterplatte platziert werden. Ein Transfer von Bauelementen von der Bauelement-Zuführeinrichtung hin zu ihrer jeweiligen Bestückposition erfolgt mittels einer Bauelement-Handhabungsvorrichtung, beispielsweise ein sog. Bestückkopf. In den meisten Fällen erfolgt ein solcher Transfer eines Bauelements mittels einer einzigen Handhabungsvorrichtung, welche häufig als Bestückkopf bezeichnet wird. Es ist jedoch auch möglich, ein Bauelement von der Zuführeinrichtung zu seiner Bestückposition unter Verwendung von zwei oder mehreren Bauelement-Handhabungsvorrichtungen zu transferieren. Eine solche Handhabung für ungehäuste als Chips ausgebildete Bauelemente ist beispielsweise aus EP 1 470 747 B1 bekannt.
  • Im Bereich der Elektronikfertigung werden für ein bestimmtes Endprodukt, d.h. für eine auf einem Bauelementeträger aufgebaute elektronische Baugruppe mit typischerweise einer Mehrzahl von miteinander verschalteten elektronischen Bauelementen, Bauelemente mit vollkommen unterschiedlicher Beschaffenheit wie Abmessungen/Geometrie, Substratwerkstoff, Oberflächen, etc. benötigt. Für einen zuverlässigen Bestückprozess sind deshalb individuell angepasste Handhabungen und damit unterschiedlich ausgebildete Werkzeuge zur Handhabung erforderlich. Zum Beispiel müssen ungehäuste als Chips ausgebildete bzw. waferförmige Bauelemente mit typischerweise besonders kleinen Abmessungen in der Regel mit anderen Pipetten aufgegriffen werden als gehäuste Bauelemente. Auch waferförmige Bauelemente mit besonders empfindlichen Oberflächenstrukturen, wie es z.B. bei MEMS Bauelementen vorkommt, können eine individuelle Handhabung mit spezifisch für solche Bauelemente ausgebildeten Greifwerkzeugen wie insbesondere (Saug)Pipetten erfordern. Es besteht also ein Bedarf an Bauelement-Handhabungsvorrichtungen, welche flexibel an unterschiedliche anzufertigende Produkte angepasst werden können.
  • Aus der US 2016 0 219 761 A1 ist eine Vorrichtung zum Handhaben von elektronischen Bauelementen bekannt. Die Vorrichtung weist einen Drehantrieb auf, an welchem eine mechanische Drehstruktur-Schnittstelle in Form von Halteklammern ausgebildet ist. An die Drehstruktur-Schnittstelle kann ein drehbarer Bestückkopf mit einem Sauggreifer lösbar angebracht werden. Dazu ist an dem Bestückkopf eine als zylindrisches Zahnrad ausgebildete mechanische Trägerstruktur-Schnittstelle ausgebildet, welche mit der Drehstruktur-Schnittstelle koppelbar ist.
  • Aus EP 2 892 312 A1 ist ein Bestückkopf für einen Bestückautomaten bekannt. Der Bestückkopf weist einen um eine Drehachse drehbaren Träger auf, an welchem unterschiedliche Kopfmodule anbringbar sind. Die Kopfmodule weisen eine Mehrzahl von Pipetten auf, die zur Aufnahme eines Bauelements von einer Bauelement-Zuführeinrichtung sowie zum Aufsetzen eines zuvor aufgenommenen Bauelements auf einen Bauelementeträger entlang Ihrer Längsachse verschiebbar sind, wobei diese Längsachse parallel zu der Drehachse orientiert ist. Unterschiedliche Kopfmodule unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich der Anzahl an Pipetten. Eine (bauelementspezifische) Anpassung des Bestückkopfes erfordert einen Austausch des Kopfmodules.
  • Aus DE 103 02 802 A1 ist ein Mehrfach-Bestückkopf bekannt, welcher einen Drehantrieb sowie einen Träger aufweist, der mittels des Drehantriebes um eine Drehachse drehbar ist. An dem Träger sind, verteilt um die Drehachse herum angeordnet, eine Mehrzahl von Aufnahmewerkzeugen bzw. Pinolen angebracht, welche über jeweils einen Sauggreifer ein Bauelement mittels Unterdrucks aufnehmen können. Die Längsachsen der Pinolen sind schräg zu der Drehachse orientiert.
  • Aus der DE 10 2012 009439 A1 ist eine Vorrichtung zum Bestücken von Substraten mit Bauelementen bekannt. Die Vorrichtung weist zwei parallel zueinander ausgerichtete längliche Rahmenteile auf, an denen jeweils ein Führungsarm entlang ihrer Längsrichtung verfahrbar ist. An jedem der beiden Führungsarme ist ein Bestückkopf angebracht, welcher entlang einer Längsrichtung des Führungsarms verfahrbar ist. Die Längsrichtung des Führungsarms steht senkrecht zu der Längsrichtung des jeweiligen Rahmenteils. Magnetische Linearmotoren sorgen sowohl für eine Positionierung der Führungsarme als auch für eine Positionierung der Bestückköpfe.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Handhabung von elektronischen Bauelementen mit Werkzeugen, die von einer Drehachse abstehende Bauelement-Aufnahmevorrichtungen aufweisen, dahingehend zu verbessern, dass sie mit einer anwendungsspezifisch geeignet konfigurierten Handhabungsvorrichtung erfolgen kann.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Halte- und Antriebseinrichtung beschrieben, welche aufweist (a) ein Chassis; (b) eine Drehstruktur, welche um eine Drehachse drehbar an dem Chassis angebracht ist; (c) einen Drehantrieb zum Drehen der Drehstruktur um die Drehachse; und (d) eine an der Drehstruktur angebrachte oder ausgebildete Drehstruktur-Schnittstelle, an welche eine Werkzeugeinrichtung aufweisend eine Mehrzahl von Pinolen lösbar anbringbar ist, welche konfiguriert sind zum lösbaren Anbringen jeweils einer von der Drehachse mit einer radialen Richtungskomponente abstehenden Bauelement-Haltevorrichtung oder einem anderen Werkzeugelement.
  • Der beschriebenen Halte- und Antriebseinrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass zusammen mit der genannten Werkzeugeinrichtung eine modular aufgebaute Vorrichtung zum Handhaben von elektronischen Bauelementen realisiert werden kann, welche im Zusammenhang mit einer Bestückung von Bauelementeträgern mit elektronischen Bauelementen zum Einsatz kommen kann. Eine solche Vorrichtung wird in diesem Dokument auch als Bauelement-Handhabungsvorrichtung bezeichnet. Diese modular aufgebaute Bauelement-Handhabungsvorrichtung kann dann für die jeweilige Bestückaufgabe, insbesondere für die Art der zu bestückenden (gehäusten oder ungehäusten) elektronischen Bauelemente, die für den Aufbau einer elektronischen Baugruppe verwendet werden, in geeigneter Weise adaptiert werden. Eine solche Bauelement-Handhabungsvorrichtung kann jedoch nicht nur im Rahmen einer Oberflächenmontage (Surface Mount Technology) von Leiterplatten in einem Bestückautomaten, einer Zuführeinrichtung, etc. eingesetzt werden, ein weiteres Anwendungsgebiet ist beispielsweise die Bestückung von waferförmigen Bauelementen auf Submodule (Advanced Packaging). Dabei können Submodule sog. SiP (System-in-Package), sog. WLFO (Wafer Level Fan Out) Einrichtungen oder sog. Embedded PCB Vorrichtungen sein.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die beschriebene Halte-und Antriebseinrichtung ein Bestanteil der genannten Bauelement-Handhabungsvorrichtung ist und nicht zum Halten und/oder Antreiben derselben sondern zum Halten und/oder Antreiben der anbringbaren Werkzeugeinrichtung dient.
  • Das Chassis kann jede beliebige räumlich körperliche Struktur sein, welche als stationäre Basis der Halte- und Antriebseinrichtung dient. Selbstverständlich bezieht sich der Ausdruck stationär in diesem Zusammenhang nur auf die Halte-und Antriebseinrichtung und nicht auf das Koordinatensystem eines Bestückautomaten oder einer Bauelement-Zuführeinrichtung, welche ein Portalsystem aufweisen können, mittels welchem die Halte- und Antriebseinrichtung und damit die gesamte Bauelement-Handhabungsvorrichtung innerhalb eines vorgegebenen Bewegungsbereiches frei positioniert werden kann. Die Drehbarkeit der angebrachten Drehstruktur kann durch geeignete Lagerelemente realisiert werden, welche an dem Chassis und/oder an der Drehstruktur angebracht oder ausgebildet sind.
  • Die Drehstruktur-Schnittstelle kann zu einer nachstehend beschriebenen Trägerstruktur-Schnittstelle der Werkzeugeinrichtung komplementär sein. Über die beiden Schnittstellen können bei bevorzugten Ausführungsformen Informationen wie beispielsweise Sensordaten, Steuerbefehle, etc. und/oder Betriebsmittel wie beispielsweise ein Luftstrom übertragen werden, mittels welchem einem Unterdruck in Saugkanälen in den radial bzw. mit einer radialen Richtungskomponente abstehenden Bauelement-Haltevorrichtungen erzeugt oder übertragen wird. Ein Unterdruck kann in bekannter Weise für ein temporäres Halten von jeweils einem elektronischen Bauelement an einer Bauelement-Haltevorrichtung sorgen. Unter einem Betriebsmittel kann in diesem Zusammenhang auch elektrische Energie verstanden werden, welche der Werkzeugeinrichtung optional zur Verfügung gestellt wird, beispielsweise zum Betreiben von einem oder mehreren Aktuatoren zum Drehen und/oder radialen Verschieben der einzelnen Pinolen.
  • Abhängig von der jeweiligen Anwendung kann die Werkzeugeinrichtung beispielsweise zwei, vier, acht oder 16 Pinolen aufweisen. Die Modularität der Bauelement-Handhabungsvorrichtung kann insbesondere dadurch ausgenutzt werden, dass für eine Halte- und Antriebseinrichtung mehrere unterschiedliche Werkzeugeinrichtungen mit jeweils einer unterschiedlichen Anzahl von Pinolen bereitgehalten werden und abhängig von der jeweiligen Anwendung die Werkzeugeinrichtung mit einer geeigneten Anzahl an Pinolen verwendet wird, um die am besten geeignete Bauelement-Handhabungsvorrichtung zu bilden.
  • Ein an einer Pinole lösbar angebrachtes Werkzeugelement kann bereitgehalten werden, um es zu gegebener Zeit einer anderen Funktionseinheit (eines Bestückautomaten oder einer Bauelement Zuführvorrichtung) zur Verfügung zu stellen bzw. an diese zu übergeben. Werkzeugelemente können abgesehen von verschleißbehafteten Saugpipetten beispielsweise Ejektor-Werkzeuge zum Ausstoßen von Chips aus einem Wafer sein, wie es beispielsweise in der EP 1 470 747 B1 beschrieben ist. Falls an einer Pinole ein Werkzeugelement bereitgehalten wird, dann kann diese Pinole auch als Werkzeugspeicher(platz) bezeichnet werden.
  • Mit dem Ausdruck „mit einer radialen Richtungskomponente“ sind all diejenigen Richtungen (von einer Längsachse) der Bauelement-Haltevorrichtung oder einem anderen Werkzeugelement zu verstehen, welche nicht parallel zu der Drehachse sind. So stehen bei besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen die Pinolen und/oder die lösbar daran angebrachten Bauelement-Haltevorrichtungen bzw. anderen Werkzeugelemente radial von der Drehachse ab. Es ist jedoch auch möglich, dass die Längsachsen der Haltevorrichtungen bzw. anderen Werkzeugelemente innerhalb einer Ebene senkrecht zu der Drehachse liegen und einen Versatz zu der Drehachse aufweisen. Ferner ist es möglich, dass die Längsachsen der Haltevorrichtungen bzw. anderen Werkzeugelemente auch eine Richtungskomponente parallel zu der Drehachse aufweisen. In diesen Fällen können die (Verlängerungen) der Längsachse die Drehachse schneiden oder einen räumlichen Versatz zu der Drehachse aufweisen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Halte- und Antriebseinrichtung ferner auf einen Verschiebeantrieb, welcher an dem Chassis oder an dem Drehantrieb angebracht ist und welcher konfiguriert ist, die Drehstruktur zu verschieben. Das Verschieben kann insbesondere entlang bzw. parallel zu der Drehachse erfolgen. Damit kann auf einfache Weise eine Werkzeug-Ebene, welche durch bestimmte Werkzeug-Referenzpunkte, beispielsweise die Mittelpunkte der Spitzen von Bauelement-Haltevorrichtungen (z.B. die sog. Pipettenspitzen), des drehbaren Werkzeugs aufgespannt wird, so verschoben werden, dass an bestimmten Positionen befindliche Bauelemente von dem Werkzeug aufgenommen oder aufgenommene Bauelemente an bestimmten Positionen (z.B. Bestückpositionen oder Übergabepositionen an eine andere Werkzeugeinrichtung) abgegeben werden können. Die Werkzeug-Ebene kann entweder aus den idealen oder den tatsächlichen, durch Messung bestimmten Positionen der Werkzeug-Referenzpunkte bestimmt werden.
  • Ferner können durch den Verschiebeantrieb auch ggf. vorhandene Positionstoleranzen zwischen der angebrachten Werkzeugeinrichtung und einer anderen Funktionseinrichtung ausgeglichen werden, so dass eine hochgenaue und vor allem zuverlässige Handhabung von elektronischen Bauelementen gewährleistet werden kann.
  • Selbstverständlich erfolgt bei einer Aktivierung des Verschiebeantriebs ein Verschieben der Bauelement-Haltevorrichtungen der Werkzeugeinrichtung nur dann, wenn die Werkzeugeinrichtung auch tatsächlich an der Drehstruktur angebracht ist.
  • Erfindungsgemäß ist die Drehstruktur-Schnittstelle eingerichtet, Energie und/oder Daten zwischen der Halte- und Antriebseinrichtung und der Werkzeugeinrichtung zu übertragen.
  • Eine Energieübertragung zwischen (i) der Halte- und Antriebseinrichtung und (ii) der Werkzeugeinrichtung und insbesondere von (i) der Halte- und Antriebseinrichtung zu (ii) der Werkzeugeinrichtung kann mit unterschiedlichen Arten von Energien erfolgen. Die Energie kann beispielsweise eine mechanische Energie sein. Dabei kann durch die Bewegung eines primären Elements der Halte- und Antriebseinrichtung ein sekundäres Element der Werkzeugeinrichtung angetrieben werden. Ein solches sekundäres Element kann beispielsweise einem Aktuator zum Drehen und/oder radialen Verschieben der einzelnen Pinolen zugeordnet sein. Über die Drehstruktur-Schnittstelle übertragene elektrische Energie kann für ein Betätigen eines entsprechenden elektrischen Aktuators verwendet werden. Über die Drehstruktur-Schnittstelle übertragene pneumatische Energie kann in bekannter Weise zum Erzeugen bzw. Übertragen von Unterdruck für eine Saugpipette verwendet werden, um ein elektronisches Bauelement aufzunehmen.
  • Daten können (bevorzugt bidirektional) zwischen (i) der Halte- und Antriebseinrichtung und (ii) der Werkzeugeinrichtung übertragen werden. Auf diese Weise kann die Konfiguration einer gesamten Bauelement-Handhabungsvorrichtung auf automatische Weise ermittelt und, über eine geeignete weitere Schnittstelle der Halte- und Antriebseinrichtung, an eine Steuereinrichtung für die gesamte Bauelement-Handhabungsvorrichtung übergeben werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Drehstruktur-Schnittstelle konfiguriert zum wiederholgenauen Positionieren und/oder Fixieren der Werkzeugeinrichtung an der Halte- und Antriebseinrichtung.
  • Geeignete Mittel zum wiederholgenauen Positionieren und/oder Fixieren der Werkzeugeinrichtung können dazu beitragen, dass nach einem Zusammenbau der Bauelement-Handhabungsvorrichtung diese immer in einer vorbestimmten und gewünschten räumlichen Konfiguration vorliegt. Diese Mittel können beispielsweise durch eine geeignete räumliche bzw. körperliche Ausbildung der beiden beteiligten Schnittstellen, nämlich der Drehstruktur-Schnittstelle und der Trägerstruktur-Schnittstelle realisiert werden.
  • Die beiden Schnittstellen können derart ausgebildet sein, dass sie von einer Bedienperson auf einfache Weise (d.h. manuell) mit einem Werkzeug oder ggf. auch werkzeuglos voneinander lösbar sind. Auch ein Zusammenbau der Bauelement-Handhabungsvorrichtung kann auf entsprechende Weise von einer Bedienperson durchgeführt werden.
  • Alternativ kann zumindest eine der beiden Schnittstellen durch eine Steuerungskomponente insbesondere der betreffenden Bauelement-Zuführeinrichtung oder des betreffenden Bestückautomaten automatisch betätigt werden. Eine solche automatische Aktuierung kann zum Beispiel durch einen pneumatischen oder elektrischen Antrieb erfolgen.
  • Um die Handhabung (aus Zeitgründen und/oder aufgrund einer ggf. vorhandenen erschwerten räumlichen Zugänglichkeit) zu vereinfachen, kann zumindest eine der beiden (mechanischen) Schnittstellen vorteilhaft als schnell lösbare Verbindung ausgeführt sein. Dafür eignen sich insbesondere Schnellverschlussschrauben, Bajonettverschlüsse, Rastverbindungen, Klemmverbindungen, etc.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die vorstehend beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile der Trägerstruktur-Schnittstelle auch für alle anderen Schnittstellen gelten, welche nachstehend im Zusammenhang mit anderen Komponenten der Bauelement-Handhabungsvorrichtung beschrieben werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Halte- und Antriebseinrichtung ferner auf eine Steuereinheit zum Ansteuern des Drehantriebs und/oder zum Ansteuern ggf. vorhandener weiterer Antriebe und/oder Aktuatoren der Halte- und Antriebseinrichtung oder der Werkzeugeinrichtung.
  • Die beschriebene Steuereinheit hat den Vorteil, dass die Bauelement-Handhabungsvorrichtung als ein autarkes System, insbesondere innerhalb einer Bauelement-Zuführeinrichtung oder eines Bestückautomaten, angesehen werden kann, so dass deren Betrieb lediglich durch eine übergeordnete Steuervorrichtung koordiniert werden muss. Ein solches Koordinieren hat dabei in Bezug auf andere Funktionseinheiten zu erfolgen, insbesondere in Bezug auf eine Bauelement-Zuführeinrichtung oder einen Bestückautomaten. Die Funktionalität der beschriebenen Steuereinheit kann auch von einer Steuervorrichtung realisiert werden, welche ursprünglich dafür vorgesehen ist, ein in Bezug auf die Bauelement-Handhabungsvorrichtung übergeordnetes System anzusteuern.
  • Die weiteren Antriebe oder Aktuatoren können beispielsweise sein (i) individuelle Motoren oder ein gemeinsamer Motor für eine Drehung der Pinolen um ihre jeweilige Längsachse, individuelle Linearmotoren und/oder (ii) ein gemeinsamer Linearmotor für eine Verschiebung der Pinolen entlang ihrer jeweiligen Längsachse und/oder Aktuatoren zum Schalten von Pneumatik im Zusammenhang mit einem für eine Aufnahme von elektronischen Bauelementen erforderlichen Unterdrucks sein.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Halte- und Antriebseinrichtung ferner auf eine Leseeinheit zum Erkennen eines Identifizierungselements der Werkzeugeinrichtung. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Zusammenbau der Bauelement-Handhabungsvorrichtung die jeweils an der Halte-und Antriebseinrichtung angebrachte Werkzeugeinrichtung auf automatische Weise erkannt werden kann. Damit kann die genaue Konfiguration der gesamten Bauelement-Handhabungsvorrichtung auf einfache und automatische Weise identifiziert werden. Dadurch kann die Betriebssicherheit der Bauelement-Handhabungsvorrichtung im Zusammenwirken mit einem Bestückautomaten und/oder einer Bauelement-Zuführeinrichtung auf wirkungsvolle Weise erhöht werden.
  • Die genaue Ausbildung der Leseeinheit hängt insbesondere von der Art des Identifizierungselements ab. Ein mögliches Identifizierungselements ist beispielsweise ein Strichcode, ein Matrixcode oder ein RFID Tag.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Werkzeugeinrichtung beschrieben, welche aufweist (a) eine Trägerstruktur; (b) eine Mehrzahl von Pinolen, welche an der Trägerstruktur derart angebracht sind, dass sie von einer Mittelachse der Trägerstruktur mit einer radialen Richtungskomponente abstehen, wobei die Pinolen jeweils ein von der Mittelachse entferntes Ende aufweisen, an welchem eine Bauelement-Haltevorrichtung zum Aufnehmen jeweils eines elektronischen Bauelements oder ein Werkzeugelement anbringbar ist; und (c) eine an der Trägerstruktur angebrachte oder ausgebildete Trägerstruktur-Schnittstelle, welche derart konfiguriert ist, dass die Werkzeugeinrichtung lösbar an einer Halte- und Antriebseinrichtung anbringbar ist.
  • Der beschriebenen Werkzeugeinrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass zusammen mit der genannten Halte- und Antriebseinrichtung eine modular aufgebaute Vorrichtung zum Handhaben von elektronischen Bauelementen realisiert werden kann, welche im Zusammenhang mit einer Bestückung von Bauelementeträgern mit elektronischen Bauelementen zum Einsatz kommen kann. Vorteile und Merkmale einer solchen modular aufgebauten Bauelement-Handhabungsvorrichtung wurden bereits vorstehend oder werden nachstehend erläutert und werden an dieser Stelle deshalb nicht dargelegt.
  • Ergänzend wird an dieser Stelle jedoch darauf hingewiesen, dass eine (vorrübergehende) Entnahme bzw. Demontage der Werkzeugeinrichtung auch den Vorteil haben kann, dass die Werkzeugeinrichtung aus einem Bereich eines Bestückautomaten, einer Bauelement-Zuführeinrichtung, etc. mit einer für eine Bedienperson schlechten Zugänglichkeit entnommen werden kann. Durch die Entnahme in einen räumlichen Bereich mit einer verbesserten Zugänglichkeit wird es der Bedienperson ermöglicht, die Werkzeugeinrichtung für einen bestimmten Fertigungsauftrag ergonomisch vorteilhaft außerhalb der betreffenden Maschine mit den erforderlichen Werkzeugelementen wie z.B. Saugpipetten zu rüsten.
  • Ferner wird darauf hingewiesen, dass im Betrieb der Werkzeugeinrichtung, d.h. mit zumindest einer Bauelement-Haltevorrichtung, welche an einer Pinole (lösbar) angebracht ist, auch diese Bauelement Haltevorrichtung sich radial bzw. mit einer radialen Richtungskomponente von der Mittelachse weg erstreckt. Bei dieser Betrachtung ist eine Längsachse der Bauelement Haltevorrichtung maßgeblich.
  • Die genannte Mittelachse kann eine Symmetrieachse für eine im Wesentlichen ringförmige Form der Trägerstruktur sein. Im zusammengebauten Zustand der Bauelement-Handhabungsvorrichtung kann die Mittelachse mit der Drehachse der Halte- und Antriebseinrichtung zusammenfallen.
  • Auch hier können mit dem Ausdruck „mit einer radialen Richtungskomponente“ all diejenigen Richtungen (von einer Längsachse) der Bauelement-Haltevorrichtung oder einem anderen Werkzeugelement verstanden werden, welche nicht parallel zu der Drehachse sind. Beispiele für eine weitere Spezifizierung dieses Ausdrucks sind vorstehend erläutert und werden an dieser Stelle nicht noch einmal angegeben.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Werkzeugeinrichtung ferner auf eine weitere Trägerstruktur-Schnittstelle, welche derart konfiguriert ist, dass eine weitere Werkzeugeinrichtung an der Trägerstruktur anbringbar ist. Dies hat den Vorteil, dass eine Bauelement-Handhabungsvorrichtung zusammengebaut werden kann, welche eine erhöhte Leistungsfähigkeit aufweist. Außerdem kann durch ein Bereitstellen von mehreren unterschiedlichen weiteren Werkzeugeinrichtungen die Flexibilität hinsichtlich einer für eine jeweilige Anwendung besonders geeigneten Konfiguration der Bauelement-Handhabungsvorrichtung weiter verbessert werden. Die weitere Werkzeugeinrichtung wird nachstehend in diesem Dokument auch als Ergänzungswerkzeugeinrichtung bezeichnet.
  • Die weitere Trägerstruktur-Schnittstelle ist bevorzugt an einer in Bezug auf die Trägerstruktur-Schnittstelle gegenüberliegenden Seite der Trägerstruktur angebracht oder ausgebildet.
  • Wie bereits vorstehend beschrieben, kann der Aufbau der weiteren Trägerstruktur-Schnittstelle identisch zu der Drehstruktur-Schnittstelle sein. Dies hat den Vorteil, dass die weitere Werkzeugeinrichtung auch ohne die Werkzeugeinrichtung direkt an der Halte-und Antriebseinrichtung angebracht werden kann. Dadurch wird die Flexibilität hinsichtlich einer anwendungsspezifischen Konfiguration der Bauelement-Handhabungsvorrichtung weiter erhöht. Selbstverständlich kann, wenn es technisch/wirtschaftlich vorteilhaft ist, die weitere Trägerstruktur-Schnittstelle auch unterschiedlich zu der Drehstruktur-Schnittstelle sein.
  • Bevorzugt ist die weitere Trägerstruktur-Schnittstelle derart ausgebildet, dass sie von der Drehstruktur-Schnittstelle unabhängig ist und keine Interferenzen/Kollisionen zwischen diesen beiden Schnittstellen auftreten.
  • Unterschiedliche (Drehstruktur- und weitere Trägerstruktur-) Schnittstellen können beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn man einen vergleichsweise komplexen (automatischen) Schnellspann-Mechanismus der Drehstruktur-Schnittstelle nicht auf jeder Werkzeugvorrichtung als weitere Trägerstruktur-Schnittstelle bereitstellen will. Zum Beispiel ist es möglich, die Werkzeugeinrichtung mit zumindest einer weiteren Werkzeugeinrichtung oder Ergänzungswerkzeugeinrichtung während einer Vorrüstung (d.h. an einem Arbeitsplatz außerhalb einer Maschine) mit Schraubverbindungen zu fügen, während lediglich die Drehstruktur-Schnittstelle als automatische Schnellspannvorrichtung ausgeführt ist.
  • Bei bevorzugten Ausführungsformen kann die weitere Trägerstruktur-Schnittstelle zumindest einen Teil der ersten Schnittstelle mitnutzen. Teile, die sich für eine Mitbenutzung eignen, können beispielsweise Teile für eine Energieversorgung und/oder eine Datenübertragung sein.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die weitere Trägerstruktur-Schnittstelle konfiguriert zum wiederholgenauen Positionieren und/oder Fixieren der weiteren Werkzeugeinrichtung an der Werkzeugeinrichtung.
  • Die Trägerstruktur-Schnittstelle und/oder die weitere Trägerstruktur-Schnittstelle kann, ggf. in komplementärer Weise, gleich aufgebaut sein wie die vorstehend beschriebene Drehstruktur-Schnittstelle. Damit ergeben sich für die Trägerstruktur-Schnittstelle und/oder die weitere Trägerstruktur-Schnittstelle die gleichen Weiterbildungsmöglichkeiten und/oder Vorteile wie für die Drehstruktur-Schnittstelle, die vorstehend beschrieben sind.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Pinolen in einer Werkzeug-Ebene, in zwei Werkzeug-Ebenen oder in drei oder mehreren Werkzeug-Ebenen angeordnet. Dabei kann, wie vorstehend bereits dargelegt, eine Werkzeug-Ebene insbesondere durch die radial äußeren Enden der Pinolen bzw. der Pipettenspitzen definiert sein, welche der betreffenden Werkzeug-Ebene zugeordnet sind. Eine Werkzeug-Ebene kann entweder aus den idealen oder den tatsächlichen (durch eine Messung bestimmten) Positionen der Werkzeug-Referenzpunkte bestimmt sein, insbesondere der äußeren Enden der Pinolen bzw. der Pipettenspitzen.
  • Bevorzugt sind zumindest zwei Pinolen in jeder Ebene entlang des Umfangs der Trägerstruktur symmetrisch, d.h. mit gleichen (Winkel)Abständen zueinander angeordnet. Eine Werkzeug-Ebene kann so verschoben werden, dass an bestimmten Positionen befindliche Bauelemente von dem Werkzeug aufgenommen oder aufgenommene Bauelemente an bestimmten Positionen (z.B. Bestückpositionen oder Übergabepositionen an ein anderes Werkzeug) abgegeben werden.
  • Wie bereits vorstehend dargelegt, sind die Pinolen konfiguriert zur Aufnahme von Werkzeugelementen.
  • Anschaulich ausgedrückt sind die (Enden der) Pinolen dazu eingerichtet, Werkzeugelemente für andere Funktionseinheiten des Bestückautomaten, der Zuführeinrichtung, etc., bereitzustellen. In diesem Fall kann eine Pinole auch als Werkzeugspeicher(platz) bezeichnet werden, an dem jeweils ein Werkzeugelement für eine andere Funktionseinheit bereitgehalten werden kann.
  • Die Werkzeugelemente können bereitgehalten werden, um sie nach Verschleiß oder zur Umstellung auf die Handhabung eines anderen Bauelements automatisch gegen andere Werkzeugelemente auszutauschen. Damit können auf vorteilhafte Weise auch andere Funktionseinheiten von einer verbesserten Flexibilität des Bauelement-Handhabungswerkzeugs profitieren.
  • Bei den Werkzeugelementen kann es sich zum Beispiel um Pipetten für den Bestückkopf eines Bestückautomaten, Pipetten für ein Entnahme- und/oder Wendewerkzeug einer Chipentnahme-Vorrichtung (vgl. vorstehend erwähnte EP 1 470 747 B1 ). Außerdem können die Werkzeugelemente Ejektor-Werkzeuge zum Ausstoßen von ungehäusten Halbleiterchips aus einem Waferverbund sein.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Werkzeugeinrichtung ferner auf ein Identifikationselement, welches insbesondere an der Trägerstruktur angebracht ist. Dies erlaubt einer Halte- und Antriebseinrichtung mit einer geeigneten (vorstehend beschriebenen) Leseeinrichtung eine automatische Erkennung der Art der Werkzeugeinrichtung, welche an der Halte- und Antriebseinrichtung angebracht wird bzw. angebracht ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird bereitgestellt eine Ergänzungswerkzeugeinrichtung, welche aufweist (a) eine Ergänzungsträgerstruktur; (b) eine Mehrzahl von Ergänzungspinolen, welche an der Ergänzungsträgerstruktur derart angebracht sind, dass sie von einer Ergänzungsmittelachse der Ergänzungsträgerstruktur mit einer radialen Richtungskomponente abstehen, wobei die Ergänzungspinolen jeweils ein von der Ergänzungsmittelachse entferntes Ende aufweisen, an welchem eine ergänzende Bauelement-Haltevorrichtung zum Aufnehmen jeweils eines elektronischen Bauelements oder ein Werkzeugelement anbringbar ist; und (c) eine an der Ergänzungsträgerstruktur angebrachte oder ausgebildete Ergänzungsträgerstruktur-Schnittstelle, welche derart konfiguriert ist, dass die Ergänzungswerkzeugeinrichtung lösbar an einer Werkzeugeinrichtung, insbesondere an einer vorstehend beschriebenen Werkzeugeinrichtung anbringbar ist.
  • Der beschriebenen Ergänzungswerkzeugeinrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die vorstehend genannte Werkzeugeinrichtung und damit auch die Bauelement-Handhabungsvorrichtung dahingehend erweitert werden kann, dass eine zusätzliche Anzahl von Pinolen zur Aufnahme von zusätzlichen Bauelement-Aufnahmevorrichtungen bereitgestellt werden, welche die Kapazität bzw. die Leistungsfähigkeit erhöhen. Bei bevorzugten Ausführungsformen wird die Werkzeugeinrichtung zur Handhabung von elektronischen Bauelementen und die Ergänzungswerkzeugeinrichtung zum Aufnehmen von Werkzeugelementen, beispielsweise anderen Bauelement-Aufnahmevorrichtungen verwendet, welche bei Bedarf (indirekt über ein Zwischenwerkzeug) an die Werkzeugeinrichtung oder an eine weitere Werkzeugeinrichtung übergeben werden, welche mit der Ergänzungswerkzeugeinrichtung an einer Übergabeposition zusammenwirkt. Die weitere Werkzeugeinrichtung kann beispielsweise ein drehbares Entnahmewerkzeug einer Chipentnahmevorrichtung sein, welche in EP 1 470 747 B1 beschrieben ist. Selbstverständlich kann auch umgekehrt die Werkzeugeinrichtung zur temporären Aufnahme von Werkzeugelementen und die Ergänzungswerkzeugeinrichtung zum Aufnehmen von elektronischen Bauelementen verwendet werden.
  • Die Ergänzungswerkzeugeinrichtung kann gleich oder ähnlich wie die Werkzeugeinrichtung aufgebaut sein und die gleichen Vorteile aufweisen. Einzig die beschriebene Ergänzungsträgerstruktur-Schnittstelle ist nicht zwingend komplementär bzw. passend zu der Drehstruktur-Schnittstelle sondern zu der Trägerstruktur-Schnittstelle. Auch über die Ergänzungsträgerstruktur-Schnittstelle (und auch über die Trägerstruktur-Schnittstelle) können ggf. Betriebsmittel, insbesondere die vorstehend genannten Betriebsmittel, zum Betreiben der Ergänzungswerkzeugeinrichtung übertragen werden.
  • Die Ergänzungswerkzeugeinrichtung kann auch unterschiedlich aufgebaut sein wie die Werkzeugeinrichtung. Beispielsweise können sich die beiden Werkzeugeinrichtungen in der Anzahl ihrer Pinolen, in Anzahl der Werkzeug-Ebenen, in denen die Pinolen und damit die Bauelement-Haltevorrichtungen angeordnet sind, in der axialen Teilung von verschiedenen Werkzeug-Ebenen und/oder in der Art der (radial äußeren) Enden der Pinolen unterscheiden.
  • Hinsichtlich der Bedeutung des Ausdrucks „mit einer radialen Richtungskomponente“, welcher sich auf die Längsachse der betreffenden Bauelement-Haltevorrichtung bezieht, wird auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Ergänzungswerkzeugeinrichtung ferner auf ein Ergänzungsidentifikationselement, welches insbesondere an der Ergänzungsträgerstruktur angebracht ist. Das Ergänzungsidentifikationselement erlaubt auf gleiche Weise wie das vorstehend beschriebene Identifikationselement der Werkzeugeinrichtung eine automatische Erkennung der aktuellen Konfiguration der gesamten Bauelement-Handhabungsvorrichtung.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird beschrieben eine Vorrichtung zum Handhaben von elektronischen Bauelementen, insbesondere im Zusammenhang mit einer Bestückung von Bauelementeträgern mit elektronischen Bauelementen. Die beschriebene Vorrichtung weist auf (a) eine vorstehend beschriebene Halte- und Antriebseinrichtung, und (b) eine vorstehend beschriebene Werkzeugeinrichtung. Die Halte- und Antriebseinrichtung und die Werkzeugeinrichtung sind über die Drehstruktur-Schnittstelle und die Trägerstruktur-Schnittstelle miteinander gekoppelt.
  • Der bereitgestellten Bauelement-Handhabungsvorrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch einen Zusammenbau der vorstehend beschriebenen Komponenten (i) Halte-und Antriebseinrichtung sowie (ii) Werkzeugeinrichtung durch die Wahl einer geeigneten Werkzeugeinrichtung eine auf die jeweilige Anwendung optimierte Konfiguration der Vorrichtung zum Handhaben von elektronischen Bauelementen erreicht werden kann.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Vorrichtung ferner auf eine vorstehend beschriebene Ergänzungswerkzeugeinrichtung, wobei die Werkzeugeinrichtung und die Ergänzungswerkzeugeinrichtung über die Trägerstruktur-Schnittstelle und die Ergänzungsträgerstruktur-Schnittstelle miteinander verbunden sind.
  • Wie bereits vorstehend erwähnt, kann die Bauelement-Handhabungsvorrichtung mehrere gleiche oder unterschiedliche Werkzeugeinrichtungen (einschließlich der beschriebenen Ergänzungswerkzeugeinrichtung) aufweisen. Dadurch wird ein modularer Aufbau der Bauelement-Handhabungsvorrichtung erreicht. Die Kombination der einzelnen Werkzeugeinrichtung-Module kann applikationsspezifisch zusammengestellt werden.
  • Bei einem Zusammenbau der Bauelement-Handhabungsvorrichtung kann zunächst die Ergänzungswerkzeugeinrichtung an die Werkzeugeinrichtung angebunden werden und danach die Gesamtheit aus Ergänzungswerkzeugeinrichtung und Werkzeugeinrichtung über die Drehstruktur-Schnittstelle an die Halte-und Antriebseinrichtung angekoppelt werden. Dadurch können außerhalb eines Bestückautomaten oder einer Bauelement-Zuführeinrichtung die Werkzeugeinrichtungen von einer Bedienperson anwendungsspezifisch mit Pipetten gerüstet werden. Wie von herkömmlichen Magazinen von Austausch(Pipetten) bekannt, können diese Arbeiten vorteilhaft außerhalb des Bestückautomaten oder der Bauelement-Zuführeinrichtung erfolgen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird beschrieben ein Verfahren zum anwendungsspezifischen Konfigurieren einer Vorrichtung zum Handhaben von elektronischen Bauelementen. Das Verfahren weist auf (a) ein Bereitstellen einer vorstehend beschriebenen Halte- und Antriebseinrichtung; (b) ein Bereitstellen einer vorstehend beschriebenen Werkzeugeinrichtung; (c) ein Anbringen von jeweils einer anwendungsspezifisch ausgewählten Bauelement-Haltevorrichtung oder eines anwendungsspezifisch ausgewählten Werkzeugelements an eine der Pinolen; und (d) ein Anbringen der Werkzeugeinrichtung an die Halte- und Antriebseinrichtung.
  • Dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine für die jeweilige Anwendung geeignete Werkzeugeinrichtung und/oder durch eine geeignete Bestückung der Werkzeugeinrichtung mit für die jeweilige Anwendung bzw. mit für die zu handhabenden Bauelemente geeignete Bauelement-Haltevorrichtungen eine Bauelement-Handhabungsvorrichtung geschaffen werden kann, welche in Bezug auf unterschiedliche Bauelement-Handhabungen eine jeweils geeignete Konfiguration haben kann und/oder deren Leistungsfähigkeit an die aktuell vorliegenden Anforderungen angepasst ist. Unter dem Begriff Leistungsfähigkeit kann dabei insbesondere die Anzahl an Bauelementen verstanden werden, welche innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne mit aus dem beschriebenen Verfahren resultierenden Bauelement-Handhabungsvorrichtungen gehandhabt werden können.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass bei weiteren Ausführungsformen des beschriebenen Verfahrens auch noch eine vorstehend beschriebene Ergänzungswerkzeugeinrichtung verwendet werden kann, so dass die Bauelement-Handhabungsvorrichtung anwendungsspezifisch noch besser konfiguriert werden kann.
  • Ferner ermöglicht der modulare Aufbau der vorstehend beschriebenen Bauelement-Handhabungsvorrichtung auch noch die Möglichkeit, eine bereits aufgebaute Bauelement-Handhabungsvorrichtung in Hinblick auf eine neue Anwendung zu adaptieren. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass (i) eine Werkzeugeinrichtung durch eine andere Werkzeugeinrichtung ersetzt wird, (ii) eine Ergänzungswerkzeugeinrichtung durch eine andere Ergänzungswerkzeugeinrichtung ersetzt wird, (iii) eine Ergänzungswerkzeugeinrichtung hinzugefügt wird und/oder (iv) eine Ergänzungswerkzeugeinrichtung abmontiert wird.
  • Falls die Module der beschriebenen modularen Bauelement-Handhabungsvorrichtung mit Identifikationselementen (wie beispielsweise vorstehend beschrieben) ausgestattet sind, dann kann die genaue Konfiguration einer (gerade) zusammengebauten Bauelement-Handhabungsvorrichtung auf automatische Weise erkannt werden. Die erkannte Konfiguration kann dann auf geeignete Weise an eine Steuereinheit übermittelt werden, welche den Betrieb der Bauelement-Handhabungsvorrichtung steuert. Die Funktionalität einer solchen Steuereinheit kann auch von einer Steuerungseinrichtung eines übergeordneten Systems bereitgestellt werden, beispielsweise eines Bestückautomaten oder einer Bauelement-Zuführeinrichtung für einen Bestückautomaten.
  • Bevor bezugnehmend auf die Zeichnung exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, werden im Weiteren einige technische Überlegungen im Zusammenhang mit der Erfindung dargestellt.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen. Die einzelnen Figuren der Zeichnung dieses Dokuments sind lediglich als schematisch und als nicht maßstabsgetreu anzusehen.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine Bauelement-Handhabungsvorrichtung mit einer Halte- und Antriebseinrichtung, einer daran angebrachten Werkzeugeinrichtung und einer an der Werkzeugeinrichtung angebrachten Ergänzungswerkzeugeinrichtung.
    • 2a bis 2d zeigen verschiedene Ausführungsformen einer Werkzeugeinrichtung für eine Bauelement-Handhabungsvorrichtung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird darauf hingewiesen, dass in der folgenden detaillierten Beschreibung Merkmale bzw. Komponenten von unterschiedlichen Ausführungsformen, die mit den entsprechenden Merkmalen bzw. Komponenten von einer anderen Ausführungsform nach gleich oder zumindest funktionsgleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen oder mit Bezugszeichen versehen sind, welche in den letzten beiden Ziffern identisch sind mit den Bezugszeichen von entsprechenden gleichen oder zumindest funktionsgleichen Merkmalen bzw. Komponenten. Zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen werden bereits anhand einer vorher beschriebenen Ausführungsform erläuterte Merkmale bzw. Komponenten an späterer Stelle nicht mehr im Detail erläutert.
  • Ferner wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. Insbesondere ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier explizit dargestellten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.
  • Außerdem wird darauf hingewiesen, dass raumbezogene Begriffe, wie beispielsweise „vorne“ und „hinten“, „oben“ und „unten“, „links“ und „rechts“, etc. verwendet werden, um die Beziehung eines Elements zu einem anderen Element oder zu anderen Elementen zu beschreiben, wie in den Figuren veranschaulicht. Demnach können die raumbezogenen Begriffe für Ausrichtungen gelten, welche sich von den Ausrichtungen unterscheiden, die in den Figuren dargestellt sind. Es versteht sich jedoch von selbst, dass sich alle solchen raumbezogenen Begriffe der Einfachheit der Beschreibung halber auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausrichtungen beziehen und nicht unbedingt einschränkend sind, da die jeweils dargestellte Vorrichtung, Komponente etc., wenn sie in Verwendung ist, Ausrichtungen annehmen kann, die von den in der Zeichnung dargestellten Ausrichtungen verschieden sein können.
  • 1 zeigt eine Bauelement-Handhabungsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Bauelement-Handhabungsvorrichtung 100 weist eine Halte- und Antriebseinrichtung 110, eine daran angebrachte Werkzeugeinrichtung 150 und eine an der Werkzeugeinrichtung 150 angebrachte Ergänzungswerkzeugeinrichtung 170 auf. Die Gesamtheit aus Werkzeugeinrichtung 150 und Ergänzungswerkzeugeinrichtung 170 wird in diesem Dokument als Werkzeugsystem 140 bezeichnet.
  • Die Halte- und Antriebseinrichtung 110 weist als Grundstruktur ein Chassis 112 auf. Ferner weist die Halte- und Antriebseinrichtung 110 eine Drehstruktur 116 auf, an welcher eine Drehstruktur-Schnittstelle 120 angebracht oder ausgebildet ist. Geeignete und nicht näher dargestellte Lagerelemente ermöglichen, dass die Drehstruktur 116 mittels eines Drehantriebs 114 um eine Drehachse 116a gedreht und mittels eines als Linearmotor ausgebildeten Verschiebeantriebs 118 entlang der Drehachse 116a verschoben werden kann. Die entsprechende Drehbewegung ist in 1 auf der linken Seite mit dem Pfeil 116b illustriert. Die entsprechende Verschiebebewegungen wird durch den Teil 116c illustriert.
  • An die Drehstruktur-Schnittstelle 120 ist die Werkzeugeinrichtung 150 ankoppelbar. Zu diesem Zweck weist die Werkzeugeinrichtung 150 eine Trägerstruktur-Schnittstelle 160 auf, welche an einer Trägerstruktur 156 der Werkzeugeinrichtung 150 angebracht oder ausgebildet ist. Die Trägerstruktur-Schnittstelle 160 ist komplementär zu der Drehstruktur-Schnittstelle 120 und ermöglicht ein positionsgenaues Anbringen der Werkzeugeinrichtung 150 an der Halte- und Antriebseinrichtung 110. Die Trägerstruktur 156 bzw. die Werkzeugeinrichtung 150 weisen eine Mittelachse 156a auf, welche im zusammengebauten Zustand der Bauelement-Handhabungseinrichtung 100 mit der Drehachse 116a zusammenfällt.
  • Als Werkzeugelemente weist die Werkzeugeinrichtung 150 eine Mehrzahl von Bauelement-Haltevorrichtungen 190 auf, wobei jeweils eine Bauelement-Haltevorrichtung 190 auf das radial äußere Ende einer Pinole 158 aufgesteckt ist. Die Bauelement-Haltevorrichtung 190, welche bevorzugt sogenannte Saugpipetten sind, werden in bekannter Weise zum pneumatischen Aufnehmen von jeweils einem handzuhabenden elektronischen Bauelement verwendet. Das pneumatische Aufnehmen erfolgt dabei in ebenfalls bekannter Weise durch Anlegen eines Unterdrucks in einem Saugkanal der jeweiligen Saugpipette.
  • Im Betrieb benötigt die Werkzeugeinrichtung 150 mit ihren radial von der Mittelachse 156a abstehenden Saugpipetten 190 Betriebsmittel wie z.B. elektrische Energie und/oder einen Unterdruck in den Saugkanälen der Saugpipetten 190. Diese Betriebsmittel werden gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zunächst der Halte- und Antriebseinrichtung 110 über einen Betriebsmittelanschluss 136 zur Verfügung gestellt. Von dem Betriebsmittelanschluss 136 werden die Betriebsmittel „(elektrische) Energie“ und „Unterdruck“ über eine geeignete Betriebsmittelleitung 137 einem Betriebsmittel-Schnittstellenteil 122 der Drehstruktur-Schnittstelle 120 zur Verfügung gestellt. Ein komplementärer Schnittstellenteil der Trägerstruktur-Schnittstelle 160 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit der Darstellung von 1 nicht dargestellt.
  • Ferner weist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Halte-und Antriebseinrichtung 110 einen Datenanschluss 138 auf, über den Daten zu einer externen übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung (nicht dargestellt) übertragen werden können. Daten können beispielsweise über eine nicht dargestellte Kommunikationsverbindung zu und von einer Steuereinheit 130 übertragen werden, welche dem Betrieb der Bauelement-Handhabungseinrichtung 110 beispielsweise basierend auf koordinierenden Steuersignalen von einer externen übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung steuert. Eine optionale Datenübertragung zwischen dem Datenanschluss 138 und der Werkzeugeinrichtung 150 kann über eine Datenleitung 139 und einen Daten-Schnittstellenteil 124 der Drehstruktur-Schnittstelle 120 erfolgen. Ein zu dem Daten-Schnittstellenteil 124 komplementärer Schnittstellenteil der Trägerstruktur-Schnittstelle 160 ist erneut aus Gründen der Übersichtlichkeit in 1 nicht dargestellt.
  • Um die an der Halte- und Antriebseinrichtung 110 angebrachte Werkzeugeinrichtung 150 zu identifizieren, weist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Werkzeugeinrichtung 150 ein Identifikationselement 162 auf, welches von einer Leseeinheit 132 der Halte- und Antriebseinrichtung 110 automatisch erfasst wird, sobald die Werkzeugeinrichtung 150 angebracht wird. Die entsprechenden Informationen über die aktuelle Konfiguration der Bauelement-Handhabungseinrichtung 100 können dann über den Datenanschluss 138 an eine externe Datenverarbeitungseinrichtung weitergeleitet werden, welche diese Daten für eine Koordinierung des Betriebs der Bauelement-Handhabungsvorrichtung 100 verwendet.
  • Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Werkzeugeinrichtung 150 ferner eine weitere Trägerstruktur-Schnittstelle 165 auf, welche in Bezug auf die Trägerstruktur-Schnittstelle 160 an der gegenüberliegenden Seite der Trägerstruktur 156 angebracht oder ausgebildet ist. Wie aus 1 ersichtlich, dient diese weitere Trägerstruktur-Schnittstelle 165 dazu, dass eine weitere Werkzeugeinrichtung, in diesem Dokument auch als Ergänzungswerkzeugeinrichtung 170 bezeichnet, an der Werkzeugeinrichtung 150 angebracht werden kann. Dadurch kann die Leistungsfähigkeit der Bauelement-Handhabungsvorrichtung 100 und/oder die Flexibilität der Bauelement-Handhabungsvorrichtung 100 in Hinblick auf verschiedene Anwendungen erhöht werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn für die Werkzeugeinrichtung 150 und/oder die Ergänzungswerkzeugeinrichtung 170 verschiedene Arten von Werkzeugeinrichtungen bereitgehalten werden.
  • Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Ergänzungswerkzeugeinrichtung 170 eine in Bezug zu der Werkzeugeinrichtung 150 sehr ähnliche Struktur auf. Demnach weist die Ergänzungswerkzeugeinrichtung 170 eine Ergänzungsträgerstruktur 176 auf, welche eine Ergänzungsmittelachse 176a hat. Im zusammengebauten Zustand des Werkzeugsystems 140 bzw. der Bauelement-Handhabungsvorrichtung 100 fällt die Ergänzungsmittelachse 176a mit der Mittelachse 156a sowie mit der Drehachse 116a zusammen. Eine Ergänzungsträgerstruktur-Schnittstelle 180, welche komplementär ist zu der weiteren Trägerstruktur-Schnittstelle 165 der Werkzeugeinrichtung 150, ist an der Ergänzungsträgerstruktur 176 angebracht oder ausgebildet. Ferner ist an der Ergänzungsträgerstruktur 176 eine weitere Ergänzungsträgerstruktur-Schnittstelle 185 angebracht oder ausgebildet, über welche eine nicht dargestellte mögliche weitere Ergänzungswerkzeugeinrichtung angebracht werden kann, so dass in diesem speziellen Fall das Werkzeugsystem 140 insgesamt drei Werkzeugeinrichtungen aufweist.
  • Die Pinolen der Ergänzungswerkzeugeinrichtung 170, welche in diesem Dokument als Ergänzungspinolen bezeichnet werden, sind in 1 mit dem Bezugszeichen 178 versehen. Genau wie die Werkzeugeinrichtung 150 ein Identifikationselement 162 aufweist, weist die Ergänzungswerkzeugeinrichtung 170 in entsprechender Weise und für denselben Zweck ein Ergänzungsidentifikationselement 182 auf.
  • Die 2a bis 2d zeigen verschiedene Ausführungsformen einer Werkzeugeinrichtung 250a-d für eine Bauelement-Handhabungsvorrichtung 190.
  • Die in 2a dargestellte Werkzeugeinrichtung 250a, welche der in 1 dargestellten Werkzeugeinrichtung 150 entspricht, weist insgesamt acht Pinolen 158 auf, von denen aus perspektivischen Gründen lediglich fünf zu erkennen sind. Die (radialen Enden der) Pinolen 158 bzw. die äußeren Spitzen der daran angebrachten als Saugpipetten ausgebildeten Bauelement-Haltevorrichtungen 190 spannen eine Werkzeug-Ebene 258a auf. Bei einem Verschieben der in 1 dargestellten Drehstruktur 116 durch den Verschiebeantrieb 118 wird diese Werkzeug-Ebene 258a entlang ihrer Normalen verschoben. Dadurch kann die Werkzeugeinrichtung 250a zumindest entlang einer Richtung in Bezug auf andere Funktionselemente eines Bestückautomaten oder einer Bauelement-Zuführeinrichtung (beide nicht dargestellt) oder in Bezug auf Bestückpositionen positioniert werden.
  • Die in 2b dargestellte Werkzeugeinrichtung 250b unterscheidet sich von der Werkzeugeinrichtung 250a lediglich darin, dass diese insgesamt nur vier Pinolen 158 aufweist. Von diesen vier Pinolen sind in 2b drei zu erkennen.
  • Die in 2c dargestellte Werkzeugeinrichtung 250c weist zwei Werkzeug-Ebenen, eine Werkzeug-Ebene 258a und eine weitere Werkzeug-Ebene 278a, auf. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeder Werkzeug-Ebene 258a, 278a insgesamt acht Pinolen 158 bzw. acht weitere Pinolen 258 sowie eine entsprechende Anzahl an Bauelement-Haltevorrichtungen 190 zugeordnet.
  • Die in 2d dargestellte Werkzeugeinrichtung 250d unterscheidet sich von der Werkzeugeinrichtung 250a dadurch, dass die Pinolen jeweils als ein Werkzeugspeicher 268 ausgebildet sind, an denen eine Bauelement-Haltevorrichtung 190 oder ein Ejektor-Werkzeug für einen Wafer, für andere Funktionseinrichtungen vorgehalten werden kann. Falls es sich bei den Werkzeugspeichern 268 um Aufnahmeplätze für Bauelement-Haltevorrichtungen handelt, dann werden diese im Vergleich zu den Bauelement-Haltevorrichtungen 190, die an den Werkzeugeinrichtungen 250a, 250b und 250c angebracht sind, in einer umgekehrten Orientierung vorgehalten. Eine Übergabe eines als Bauelement-Haltevorrichtung 190 ausgebildeten Werkzeugelements von der Werkzeugeinrichtung 250d an eine andere Funktionseinrichtung, insbesondere an eine andere Werkzeugeinrichtung, erfolgt dann dadurch, dass die Werkzeugeinrichtung 250d und die andere Werkzeugeinrichtung so zueinander positioniert werden, dass an einer gemeinsamen Übergabeposition das betreffende Werkzeugelement an eine Pinole der anderen Werkzeugeinrichtung übergeben werden kann. Auf gleiche Weise werden als Ejektor-Werkzeuge ausgebildete Werkzeugelemente übergeben.
  • Aus der vorstehenden Offenbarung ist ersichtlich, dass die in 1 dargestellte Bauelement Handhabungsvorrichtung 100 aufgrund ihres modularen Aufbaus durch eine geeignete Wahl der Art der an die Halte- und Antriebseinrichtung 110 angekoppelten Werkzeugeinrichtung 150 sowie optional durch eine geeignete Wahl der an die Werkzeugeinrichtung 150 angekoppelten Ergänzungswerkzeugeinrichtung 170 spezifisch für verschiedene Anwendungen in der Elektronikfertigung konfiguriert werden kann. Nachfolgend wird anschaulich ein Verfahren zum Konfigurieren eines Werkzeugsystems für eine Bauelement-Handhabungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Adaptieren einer Bauelement-Handhabungsvorrichtung beschrieben. Außerdem wird anschaulich ein Verfahren zum automatischen Erkennen eines konfigurierten Werkzeugsystems bzw. einer Werkzeugeinrichtung beschrieben.
    1. (A) Ein Verfahren zum Konfiguration eines Werkzeugsystems kann folgende Schritte aufweisen:
      • • Bereitstellen von mindestens einer Werkzeugeinrichtung als ein Modul für das Werkzeugsystem bzw. der Bauelement-Handhabungsvorrichtung.
      • • Bereitstellen der an (den Pinolen) der Werkzeugeinrichtung anzubringenden Werkzeugelemente (Bauelement-Haltevorrichtungen, Ejektor-Werkzeuge, etc.) in der jeweils benötigten Art und Menge.
      • • Bei mehreren Werkzeugeinrichtungen: Zusammensetzen der Module Werkzeugeinrichtung und Ergänzungswerkzeugeinrichtung zu einem vollständigen Werkzeugsystem. Die Verbindung zwischen den beiden Modulen erfolgt über die vorstehend beschriebenen Schnittstellen.
      • • Anbringen der Werkzeugelemente in der jeweils benötigten Art und Menge und in einer vorgesehenen Reihenfolge an den Pinolen der Werkzeugeinrichtungen.
      • • Optional: Abspeichern der Art und Menge der an den Pinolen angebrachten Werkzeugelemente in einem dafür vorgesehenen Speicherbereich der jeweiligen Werkzeugeinrichtung. Bei Bedarf kann eine lokale Steuereinheit oder eine Datenverarbeitungseinrichtung (z.B. eines Bestückautomaten) auf diesen Speicherbereich zugreifen. Dabei kann zusätzlich eine Referenz auf eine Kodierung der betreffenden Werkzeugeinrichtung hergestellt werden, damit die Steuereinheit bzw. die Datenverarbeitungseinrichtung einen Bezug zu der Werkzeugeinrichtung herstellen kann.
    2. (B) Ein Verfahren zum Adaptieren einer Bauelement- Handhabungsvorrichtung kann folgende Schritte aufweisen:
      • • Bereitstellen einer vorstehend beschriebenen Halte- und Antriebseinrichtung.
      • • Bereitstellen eines Werkzeugsystems wie vorstehend unter Punkt (A) konfiguriert.
      • • Positionieren der Drehachse der Halte- und Antriebseinrichtung in für das Werkzeugsystem vorgesehene Positionen durch eine Steuerungskomponente des modularen Bauelement-Handhabungswerkzeugs oder des Bestückautomaten.
      • • Anbringen des Werkzeugsystems an der Halte- und Antriebseinrichtung über die Drehstruktur-Schnittstelle sowie die Trägerstruktur-Schnittstelle.
      • • Setzen einer mechanischen Fixierung zwischen der Drehstruktur-Schnittstelle und der Trägerstruktur-Schnittstelle (manuell oder automatisch initiiert durch eine Steuerungskomponente der modularen Bauelement-Handhabungsvorrichtung oder des Bestückautomaten).
    3. (C) Ein Verfahren zum automatischen Erkennen eines konfigurierten Werkzeugsystems oder einer Werkzeugeinrichtung kann folgende Schritte aufweisen:
      • • Eine Steuerungskomponente der modularen Bauelement-Handhabungsvorrichtung und/oder einer anderen Funktionseinheit (z.B. des Bestückautomaten) als übergeordnete Steuerung wird automatisch konfiguriert, nachdem ein Werkzeugsystem konfiguriert wurde.
      • • Durch die automatische Konfiguration können Parameter, die für die Ansteuerung der modularen Bauelement-Handhabungsvorrichtung, des Bestückautomaten und/oder einer anderen Funktionseinheit benötigt werden, automatisch angepasst werden. Parameter können z.B. der Aufbau des Werkzeugsystems und/oder Kalibrierfaktoren sein.
      • • Optional können einer Bedienperson Informationen über die Konfiguration der modularen Bauelement-Handhabungsvorrichtung an einer Benutzerschnittstelle angezeigt werden.
      • • Sofern die modulare Bauelement-Handhabungsvorrichtung eine Leseeinheit und die Werkzeugeinrichtung(en) des Werkzeugsystems (jeweils) ein eindeutiges Identifikationselement (im Folgenden auch als Modul-ID bezeichnet) aufweisen, kann eine automatische Identifizierung durch eine Steuerungskomponente der Bauelement-Handhabungsvorrichtung oder des Bestückautomaten erfolgen, nachdem ein Werkzeugsystem an die Halte- und Antriebseinrichtung angekoppelt wurde. Dazu können die Werkzeugeinrichtungen jeweils eine Modul-ID aufweisen, die Daten oder eine eindeutige Kodierung zur Identifizierung enthält. Die Modul-ID kann optisch (Barcode, QR-Code, etc.), elektronisch (z.B. EEPROM) oder elektromagnetisch (RFID) auslesbar sein und für die Speicherung zusätzlicher Daten (z.B. Kalibrierdaten, Werkzeugbestückung) eingerichtet sein.
      • • In die modulare Bauelement-Handhabungsvorrichtung kann eine entsprechende Leseeinheit integriert sein. Alternativ können die Modul-IDs der Werkzeugeinrichtungen auch mit bereits vorhandenen Sensoren erfasst und ausgewertet werden. Zum Beispiel kann für optische Kodierungen ein vorhandenes Kamerasystem des Bestückautomaten verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Bauelement-Handhabungseinrichtung
    110
    Halte- und Antriebseinrichtung
    112
    Chassis
    114
    Drehantrieb
    116
    Drehstruktur
    116a
    Drehachse
    116b
    Drehbewegung
    116c
    Verschiebebewegung
    118
    Verschiebeantrieb / Linearmotor
    120
    Drehstruktur-Schnittstelle
    122
    Betriebsmittel-Schnittstellenteil
    124
    Daten-Schnittstellenteil
    130
    Steuereinheit
    132
    Leseeinheit
    136
    Betriebsmittelanschluss
    137
    Betriebsmittelleitung
    138
    Datenanschluss
    139
    Datenleitung
    140
    Werkzeugsystem
    150
    Werkzeugeinrichtung
    156
    Trägerstruktur
    156a
    Mittelachse
    158
    Pinolen
    160
    Trägerstruktur-Schnittstelle
    162
    Identifikationselement
    165
    weitere Trägerstruktur-Schnittstelle
    170
    Ergänzungswerkzeugeinrichtung / weitere Werkzeugeinrichtung
    176
    Ergänzungsträgerstruktur
    176a
    Ergänzungsmittelachse
    178
    Ergänzungspinolen
    180
    Ergänzungsträgerstruktur-Schnittstelle
    182
    Ergänzungsidentifikationselement
    185
    weitere Ergänzungsträgerstruktur-Schnittstelle
    190
    Bauelement-Haltevorrichtung (Saugpipette)
    250a
    Werkzeugeinrichtung
    250b
    Werkzeugeinrichtung
    250c
    Werkzeugeinrichtung
    250d
    Werkzeugeinrichtung
    258a
    Werkzeug-Ebene
    268
    Werkzeugspeicher
    278a
    weitere Werkzeug-Ebene

Claims (15)

  1. Halte- und Antriebseinrichtung (110) aufweisend ein Chassis (112); eine Drehstruktur (116), welche um eine Drehachse (116a) drehbar an dem Chassis (112) angebracht ist; einen Drehantrieb (114) zum Drehen der Drehstruktur (116) um die Drehachse (116a); und eine an der Drehstruktur (116) angebrachte oder ausgebildete Drehstruktur-Schnittstelle (120), an welche eine Werkzeugeinrichtung (150) aufweisend eine Mehrzahl von Pinolen (158) lösbar anbringbar ist, welche konfiguriert sind zum lösbaren Anbringen jeweils einer von der Drehachse (116a) mit einer radialen Richtungskomponente abstehenden Bauelement-Haltevorrichtung (190) oder einem anderen Werkzeugelement; wobei die Drehstruktur-Schnittstelle (120) eingerichtet ist, Energie und/oder Daten zwischen der Halte- und Antriebseinrichtung (110) und der Werkzeugeinrichtung (150) zu übertragen.
  2. Halte- und Antriebseinrichtung (110) gemäß dem vorangehenden Anspruch, ferner aufweisend einen Verschiebeantrieb (118), welcher an dem Chassis (112) oder an dem Drehantrieb (114) angebracht ist und welcher konfiguriert ist, die Drehstruktur (116) zu verschieben, insbesondere entlang der Drehachse (116a) zu verschieben.
  3. Halte- und Antriebseinrichtung (110) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Drehstruktur-Schnittstelle (120) konfiguriert ist zum wiederholgenauen Positionieren und/oder Fixieren der Werkzeugeinrichtung (150) an der Halte- und Antriebseinrichtung (110).
  4. Halte- und Antriebseinrichtung (110) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Steuereinheit (130) zum Ansteuern des Drehantriebs (114) und/oder zum Ansteuern ggf. vorhandener weiterer Antriebe und/oder Aktuatoren der Halte- und Antriebseinrichtung (110) oder der Werkzeugeinrichtung (150).
  5. Halte- und Antriebseinrichtung (110) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Leseeinheit (132) zum Erkennen eines Identifizierungselements (162) der Werkzeugeinrichtung (150).
  6. Werkzeugeinrichtung (150) aufweisend eine Trägerstruktur (156); eine Mehrzahl von Pinolen (158), welche an der Trägerstruktur (156) derart angebracht sind, dass sie von einer Mittelachse (156a) der Trägerstruktur (156) mit einer radialen Richtungskomponente abstehen, wobei die Pinolen (158) jeweils ein von der Mittelachse (156a) entferntes Ende aufweisen, an welchem eine Bauelement-Haltevorrichtung (190) zum Aufnehmen jeweils eines elektronischen Bauelements oder ein Werkzeugelement anbringbar ist; und eine an der Trägerstruktur (156) angebrachte oder ausgebildete Trägerstruktur-Schnittstelle (160), welche derart konfiguriert ist, dass die Werkzeugeinrichtung (150) lösbar an einer Halte- und Antriebseinrichtung (110) anbringbar ist.
  7. Werkzeugeinrichtung (150) gemäß dem vorangehenden Anspruch, ferner aufweisend eine weitere Trägerstruktur-Schnittstelle (165), welche derart konfiguriert ist, dass eine Ergänzungswerkzeugeinrichtung (170) an der Trägerstruktur (156) anbringbar ist.
  8. Werkzeugeinrichtung (150) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die weitere Trägerstruktur-Schnittstelle (165) konfiguriert zum wiederholgenauen Positionieren und/oder Fixieren der weiteren Werkzeugeinrichtung (170) an der Werkzeugeinrichtung (150).
  9. Werkzeugeinrichtung (150) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Pinolen (158) in einer Werkzeug-Ebene (258a), in zwei Werkzeug-Ebenen (258a, 278a) oder in drei oder mehreren Werkzeug-Ebenen angeordnet sind.
  10. Werkzeugeinrichtung (150) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, ferner aufweisend ein Identifikationselement (162), welches insbesondere an der Trägerstruktur (156) angebracht ist.
  11. Ergänzungswerkzeugeinrichtung (170) aufweisend eine Ergänzungsträgerstruktur (176); eine Mehrzahl von Ergänzungspinolen (178), welche an der Ergänzungsträgerstruktur (176) derart angebracht sind, dass sie von einer Ergänzungsmittelachse (176a) der Ergänzungsträgerstruktur (176) mit einer radialen Richtungskomponente abstehen, wobei die Ergänzungspinolen (178) jeweils ein von der Ergänzungsmittelachse (176a) entferntes Ende aufweisen, an welchem eine ergänzende Bauelement-Haltevorrichtung (190) zum Aufnehmen jeweils eines elektronischen Bauelements oder ein Werkzeugelement anbringbar ist; und eine an der Ergänzungsträgerstruktur (176) angebrachte oder ausgebildete Ergänzungsträgerstruktur-Schnittstelle (180), welche derart konfiguriert ist, dass die Ergänzungswerkzeugeinrichtung (170) lösbar an einer Werkzeugeinrichtung (150), insbesondere an einer Werkzeugeinrichtung (150) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 6 bis 10, anbringbar ist.
  12. Ergänzungswerkzeugeinrichtung (170) gemäß dem vorangehenden Anspruch, ferner aufweisend ein Ergänzungsidentifikationselement (182), welches insbesondere an der Ergänzungsträgerstruktur (176) angebracht ist.
  13. Vorrichtung (100) zum Handhaben von elektronischen Bauelementen, insbesondere im Zusammenhang mit einer Bestückung von Bauelementeträgern mit elektronischen Bauelementen, die Vorrichtung aufweisend eine Halte- und Antriebseinrichtung (110) mit einem Chassis (112), einer Drehstruktur (116), welche um eine Drehachse (116a) drehbar an dem Chassis (112) angebracht ist, und einer an der Drehstruktur (116) angebrachten oder ausgebildeten Drehstruktur-Schnittstelle (120); und eine Werkzeugeinrichtung (150) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Halte- und Antriebseinrichtung (110) und die Werkzeugeinrichtung (150) über die Drehstruktur-Schnittstelle (120) und die Trägerstruktur-Schnittstelle (160) miteinander gekoppelt sind.
  14. Vorrichtung (100) gemäß dem vorangehenden Anspruch, ferner aufweisend eine Ergänzungswerkzeugeinrichtung (170) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei die Werkzeugeinrichtung (150) und die Ergänzungswerkzeugeinrichtung (170) über die Trägerstruktur-Schnittstelle (160) und die Ergänzungsträgerstruktur-Schnittstelle (180) miteinander verbunden sind.
  15. Verfahren zum anwendungsspezifischen Konfigurieren einer Vorrichtung (100) zum Handhaben von elektronischen Bauelementen, insbesondere zum anwendungsspezifischen Konfigurieren einer Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 14, das Verfahren aufweisend Bereitstellen einer Halte- und Antriebseinrichtung (110) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5; Bereitstellen einer Werkzeugeinrichtung (150) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10; Anbringen von jeweils einer anwendungsspezifisch ausgewählten Bauelement-Haltevorrichtung (190) oder eines anwendungsspezifisch ausgewählten Werkzeugelements an eine der Pinolen (158); und Anbringen der Werkzeugeinrichtung (150) an die Halte- und Antriebseinrichtung (110).
DE102017124571.5A 2017-10-20 2017-10-20 Halte- und Antriebseinrichtung, Werkzeugeinrichtung, Ergänzungswerkzeugeinrichtung von einer modular aufgebauten Bauelement-Handhabungsvorrichtung, Vorrichtung zum Handhaben von Bauelementen sowie Verfahren zum anwendungsspezifischen Konfigurieren einer solchen Vorrichtung Active DE102017124571B4 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017124571.5A DE102017124571B4 (de) 2017-10-20 2017-10-20 Halte- und Antriebseinrichtung, Werkzeugeinrichtung, Ergänzungswerkzeugeinrichtung von einer modular aufgebauten Bauelement-Handhabungsvorrichtung, Vorrichtung zum Handhaben von Bauelementen sowie Verfahren zum anwendungsspezifischen Konfigurieren einer solchen Vorrichtung
TW107133276A TWI742308B (zh) 2017-10-20 2018-09-21 保持和驅動裝置、工具裝置、補充工具裝置、元件操縱裝置及其配置方法
JP2018194880A JP6813550B2 (ja) 2017-10-20 2018-10-16 回転軸から突出する構成要素把持ツールを備えたモジュール設計構成要素ハンドリングデバイス
US16/161,929 US11956901B2 (en) 2017-10-20 2018-10-16 Modular-design component handling device with component gripping tools protruding from a rotation axis
CN201811221511.0A CN109729708B (zh) 2017-10-20 2018-10-19 模块化元件操纵装置
KR1020180125275A KR102220015B1 (ko) 2017-10-20 2018-10-19 회전축으로부터 돌출된 부품 파지 공구를 구비하는 모듈형 설계 부품 취급 디바이스

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017124571.5A DE102017124571B4 (de) 2017-10-20 2017-10-20 Halte- und Antriebseinrichtung, Werkzeugeinrichtung, Ergänzungswerkzeugeinrichtung von einer modular aufgebauten Bauelement-Handhabungsvorrichtung, Vorrichtung zum Handhaben von Bauelementen sowie Verfahren zum anwendungsspezifischen Konfigurieren einer solchen Vorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102017124571A1 DE102017124571A1 (de) 2019-04-25
DE102017124571B4 true DE102017124571B4 (de) 2020-01-09

Family

ID=65996429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017124571.5A Active DE102017124571B4 (de) 2017-10-20 2017-10-20 Halte- und Antriebseinrichtung, Werkzeugeinrichtung, Ergänzungswerkzeugeinrichtung von einer modular aufgebauten Bauelement-Handhabungsvorrichtung, Vorrichtung zum Handhaben von Bauelementen sowie Verfahren zum anwendungsspezifischen Konfigurieren einer solchen Vorrichtung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11956901B2 (de)
JP (1) JP6813550B2 (de)
KR (1) KR102220015B1 (de)
CN (1) CN109729708B (de)
DE (1) DE102017124571B4 (de)
TW (1) TWI742308B (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102386338B1 (ko) * 2019-11-08 2022-04-13 세메스 주식회사 다이 이송 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10302802A1 (de) 2003-01-24 2004-08-26 Siemens Ag Mehrfach-Bestückkopf
DE102012009439A1 (de) 2012-05-11 2013-11-14 Mimot Gmbh Vorrichtung zum Bestücken von Substraten mit elektrischen Bauelementen
EP1470747B1 (de) 2002-01-30 2014-05-14 ASM Assembly Systems GmbH & Co. KG Chipentnahmevorrichtung, bestücksystem und verfahren zum entnehmen von chips von einem wafer
EP2892312A1 (de) 2012-08-31 2015-07-08 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Maschine zur montage von komponenten
US20160219761A1 (en) 2013-07-12 2016-07-28 Fuji Machine Mfg. Co. Ltd. Component mounting machine
DE102016117815A1 (de) * 2016-09-21 2018-03-22 Asm Assembly Systems Gmbh & Co. Kg Zwischenspeichern von FCOB Chips in einer Chip-Transfervorrichtung

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0449134B1 (de) * 1990-03-26 1995-12-06 Japan Tobacco Inc. Verfahren und Vorrichtung für Bauelementenmontage
JP3752304B2 (ja) * 1996-04-30 2006-03-08 太陽誘電株式会社 電子部品搬送装置
KR100635954B1 (ko) * 1998-08-04 2006-10-19 사이버옵틱스 코포레이션 개선된 기능을 갖는 센서
JP4999217B2 (ja) 1999-04-30 2012-08-15 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置の製造方法
EP1240812B1 (de) 1999-12-21 2003-08-06 Siemens Aktiengesellschaft Bestückkopf mit einer verdreheinrichtung für elektrische bauelemente
TW555687B (en) 2002-12-11 2003-10-01 Delta Electronics Inc Method of manufacturing MEMS Fabry-Perot device
JP4405310B2 (ja) * 2004-04-09 2010-01-27 パナソニック株式会社 部品装着装置
TWI386857B (zh) * 2005-09-16 2013-02-21 Clevx Llc 無線電頻率辨識系統
JP4901557B2 (ja) 2007-04-04 2012-03-21 ヤマハ発動機株式会社 表面実装機
JP4849057B2 (ja) * 2007-11-09 2011-12-28 パナソニック株式会社 電子部品実装装置およびノズル装着履歴データ管理方法
JP2009298389A (ja) 2008-06-17 2009-12-24 Tokai Rika Co Ltd 車両用照明装置
CN101714502B (zh) * 2009-10-28 2013-01-02 崇贸科技股份有限公司 集成电路芯片的取放装置
US8670708B2 (en) 2010-09-29 2014-03-11 E-Spectrum Technologies, Incorporated Portable wireless through-the-earth communication system
TWM445574U (zh) * 2012-08-20 2013-01-21 All Ring Tech Co Ltd 電子元件之搬運載盤構造
CN103118525A (zh) * 2013-01-22 2013-05-22 宗智辉 一种电子元件散料高速自动插件机
EP3026996B8 (de) * 2013-07-25 2018-11-14 FUJI Corporation Komponentenmontagemaschine
JP5845546B1 (ja) * 2014-10-31 2016-01-20 アキム株式会社 搬送装置、組立装置および組立方法
DE102014117369B3 (de) * 2014-11-26 2016-02-11 Asm Assembly Systems Gmbh & Co. Kg Datenaustausch an einem Bestückkopf eines Bestückautomaten
JP5865470B1 (ja) * 2014-11-28 2016-02-17 上野精機株式会社 電子部品搬送装置
TWI595933B (zh) * 2015-04-30 2017-08-21 光寶科技股份有限公司 電子元件分料裝置
CN106270887B (zh) * 2015-05-26 2020-02-07 富泰华工业(深圳)有限公司 电子元件拆解装置
JP7348041B2 (ja) * 2019-11-21 2023-09-20 ファナック株式会社 ワーク取出装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1470747B1 (de) 2002-01-30 2014-05-14 ASM Assembly Systems GmbH & Co. KG Chipentnahmevorrichtung, bestücksystem und verfahren zum entnehmen von chips von einem wafer
DE10302802A1 (de) 2003-01-24 2004-08-26 Siemens Ag Mehrfach-Bestückkopf
DE102012009439A1 (de) 2012-05-11 2013-11-14 Mimot Gmbh Vorrichtung zum Bestücken von Substraten mit elektrischen Bauelementen
EP2892312A1 (de) 2012-08-31 2015-07-08 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Maschine zur montage von komponenten
US20160219761A1 (en) 2013-07-12 2016-07-28 Fuji Machine Mfg. Co. Ltd. Component mounting machine
DE102016117815A1 (de) * 2016-09-21 2018-03-22 Asm Assembly Systems Gmbh & Co. Kg Zwischenspeichern von FCOB Chips in einer Chip-Transfervorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
TW201918154A (zh) 2019-05-01
JP2019080054A (ja) 2019-05-23
CN109729708A (zh) 2019-05-07
DE102017124571A1 (de) 2019-04-25
TWI742308B (zh) 2021-10-11
KR102220015B1 (ko) 2021-02-26
US20190124803A1 (en) 2019-04-25
KR20190044547A (ko) 2019-04-30
CN109729708B (zh) 2020-11-06
US11956901B2 (en) 2024-04-09
JP6813550B2 (ja) 2021-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0491657B1 (de) Automatische Fabrikationsanlage
EP1737612B1 (de) Modulares transfersystem für werkstücke
DE10026069C2 (de) CNC-Bearbeitungszentrum sowie Verfahren zur Holzbearbeitung
EP3141318B1 (de) Wechselmagazin sowie system und verfahren zum beladen eines wechselmagazins und eines setzgeräts
DE102009050119A1 (de) Sperrklinken-Niveaukompensator für Roboterarmende-Werkzeug
DE60219267T2 (de) Greifeinheit für die automatisierte Bearbeitung von Werkstücken, und Vorrichtung und Verfahren mit einer solchen Einheit
DE202016103166U1 (de) Fügeeinheit und Fügeeinrichtung
DE102014107533B4 (de) Umkonfigurierbare Robotergreiforgananordnung
WO2008135370A2 (de) Bestückautomat zum bestücken von elektrischen und/oder optischen bauteilen auf substrate.
DE3630178A1 (de) Rechnergesteuerte montageeinrichtung
CH715996A1 (de) Anordnung zur Bearbeitung von Werkstücken.
EP2111091B1 (de) Anordnung zum Transport von Substraten, Anordnung zum Handhaben von Substraten, Anordnung zum Herstellen elektronischer Baugruppen sowie Verfahren zum Handhaben von Substraten
DE102017124571B4 (de) Halte- und Antriebseinrichtung, Werkzeugeinrichtung, Ergänzungswerkzeugeinrichtung von einer modular aufgebauten Bauelement-Handhabungsvorrichtung, Vorrichtung zum Handhaben von Bauelementen sowie Verfahren zum anwendungsspezifischen Konfigurieren einer solchen Vorrichtung
DE102017209606A1 (de) Werkzeugmaschine zum zerspanenden Bearbeiten eines Werkstücks
EP3455008A1 (de) Verfahren zum befüllen einer nietkassette mit nietelementen
DE69737896T2 (de) Bestückungsverfahren und Bestückungskopf
DE3543209A1 (de) Flexibles fertigungssystem
DE102018122593B3 (de) Bestückkopf mit ineinander eingreifenden Rotoren, Bestückautomat, Verfahren zum Bestücken eines Bauelementeträgers
EP2389059B1 (de) Bestückkopf für einen Bestückautomaten, Bestückautomat sowie Bestückverfahren
EP1506569A1 (de) Verfahren zum verarbeiten von elektrischen bauteilen, insbesondere zum verarbeiten von halbleiterchips sowie elektrischen bauelementen, sowie vorrichtung zum durchf hren des verfahrens.
EP2140746B1 (de) Bestückautomat und verfahren zum bestücken von substraten mit bauelementen
DE69924550T2 (de) Transfervorrichtung für ein elektrisches Bauteil
DE19923735B4 (de) Fertigungs- und Montageautomat sowie Funktionseinheit, beispielsweise Arbeitsstation oder Werkzeug für einen solchen Automaten
DE202006007864U1 (de) Flexibles Fertigungssystem
DE102007001722B4 (de) Vorrichtung zum Aufnehmen, Transportieren und Sortieren von elektronischen Bauelementen

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ASMPT GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: ASM ASSEMBLY SYSTEMS GMBH & CO. KG, 81379 MUENCHEN, DE