DE10236004B4 - Vorrichtung zum Bestücken von Substraten mit elektrischen Bauelementen - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Bestücken von Substraten (1) mit elektrischen Bauelementen mittels zumindest eines bewegbaren Bestückkopfes (5) mit zumindest einem Greifer (6) für die Bauelemente,
wobei die Substrate (1) auf zwei einander benachbarten Tischen (8) fixierbar sind,
wobei seitlich der Tische (8) Zuführeinrichtungen (11) mit Abholplätzen (10) für die Bauelemente vorgesehen sind und wobei zumindest eine stationäre optische Sensoreinrichtung (9) zur Ermittlung der Bauelementposition am Bestückkopf (5) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensoreinrichtung (9) zwischen den Tischen (8) angeordnet ist und
die Zuführeinrichtungen (11) lediglich auf einer Seite eines Tisches (8) angeordnet sind, auf der sich kein benachbarter Tisch befindet.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bestücken von Substraten mit elektrischen Bauelementen mittels zumindest eines bewegbaren Bestückkopfes mit zumindest einem Greifer für die Bauelemente, wobei die Substrate auf zwei einander benachbarten Tischen fixierbar sind, wobei seitlich der Tische Zuführeinrichtungen mit Abholplätzen für die Bauelemente vorgesehen sind und wobei zumindest eine stationäre optische Sensoreinrichtung zur Ermittlung der Bauelementposition am Bestückkopf vorgesehen ist.
  • Die Druckschrift US 5,778,524 offenbart mit 4 eine Bestückvorrichtung, bei der die zu bestückenden Substrate mittels zweier Shuttles von einer entlang einer X-Achse verlaufenden Transportstrecke zu jeweils einem Bestückbereich transportiert werden können. Die Shuttles weisen jeweils einen entlang einer Y-Achse verfahrbaren Tisch auf. Parallel zu der Transportstrecke ist eine Linearführung vorgesehen, an welcher zwei Bestückkopfe entlang der X-Achse verfahrbar sind. Sowohl seitlich der beiden Shuttles als auch zwischen den beiden Shuttles sind Bauelement-Zuführeinheiten angeordnet, welche die Bauelemente bereitstellen, die von den Bestückköpfen zum Zwecke der nachfolgenden Bestückung von in den beiden Bestückbereichen befindlichen Substraten abgeholt werden. Die relative zweidimensionale Positionierung der Bestückköpfe und der zu bestückenden Substrate erfolgt durch eine Kombination einer X-Bewegung der Bestückköpfe und einer Y-Bewegung der auf den Tischen befindlichen Substrate.
  • Die US 5,743,001 offenbart mit 3 eine Bestückvorrichtung, welche ein entlang einer X-Richtung verlaufendes Förderband aufweist, mit dem zu bestückende Substrate einem Bestückbereich zugeführt und mit dem bestückte Substrate von dem Bestückbereich abtransportiert werden können. Ferner ist ein Shuttle vorgesehen, mit dem die Substrate zwischen dem Bestückbereich und dem Förderband entlang einer Y-Richtung transportiert werden können. Seitlich links und rechts von dem Shuttle befinden sich Bauelement-Zuführeinheiten. Ebenfalls seitlich in Bezug zu dem Shuttle sind zwei optische Sensoreinrichtungen angeordnet, die sich jeweils zwischen dem Shuttle und einer Zuführeinheit befinden.
  • Die EP 1117287 A offenbart eine Bestückvorrichtung mit mehreren Tischen, welche ein verfahrbares Shuttle für zu bestückende Substrate bzw. für bereits bestückte Substrate darstellen. Neben den beiden unmittelbar nebeneinander angeordneten Tischen sind jeweils Bauelement-Zuführvorrichtungen vorgesehen. Zur optischen Vermessung von mit Bestückköpfen aufgenommenen Bauelementen sind zwei optische Sensoreinrichtungen vorgesehen, die seitlich neben den beiden Tischen angeordnet sind und die sich in einem Zwischenraum zwischen den Zuführeinrichtungen und den Tischen befinden.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für die Sensoreinrichtungen zu verringern und die Bestückgenauigkeit zu erhöhen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Durch die Anordnung der Sensoreinrichtung zwischen den Tischen können nun die Bestückköpfe von beiden Seiten her die Sensoreinrichtung nutzen, so dass sich deren Anzahl halbiert. Da sich die Anzahl der Zwischenräume ebenfalls halbiert, verringert sich die Baulänge der Bestückvorrichtung. Ebenso ver ringert sich der Verdrahtungs- und Steuerungsaufwand um die Hälfte. Ein besonderer Vorteil besteht darin dass nun alle Bauteile von beiden Seiten her über ein- und dieselbe Sensoreinrichtung vermessen werden, wobei z. B. temperaturbedingte Abweichungen zwischen zwei Kameras entfallen. Durch die zentrale Anordnung der Sensoreinrichtung werden temperaturbedingte Lageverschiebungen der Kameraposition minimiert.
  • Durch eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 wird erreicht, dass der Bestückkopf in einer einfachen linearen Führungsstrecke verfahren kann, wobei sich die Abholplätze für die Bauelemente und die Sensoreinrichtung unterhalb der Greiferbahn befinden.
  • Durch die Weiterbildung nach Anspruch 3 wird die Bestückleistung erheblich erhöht. Durch die Anordnung der Führungsbahnen an einem Träger ist es möglich, diese zueinander genau parallel auszubilden und auch die beiden Positioniersysteme genau aufeinander abzustimmen.
    •
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Die dargestellte Figur zeigt in einer schematisierten Draufsicht eine Vorrichtung zum Bestücken von Substraten 1, die in einer linearen Transportstrecke 2 zu- und abführbar sind. Ein stationärer balkenartiger Träger 3 erstreckt sich parallel zur Transportstrecke 2 und weist an seinen beiden Längsseiten stationäre Längsführungen 4 auf, entlang der Bestückköpfe 5 mit Greifern 6 verschiebbar sind. Senkrecht zur Transportstrecke 2 und zu den Längsführungen 4 sind im mittleren Bereich der Vorrichtung stationäre Querführungen 7 angeordnet, auf denen schlittenartige Tische 8 mit den darauf fi xierten Substraten 1 verschiebbar sind. Zum Beispiel als Kamera ausgebildete optische Sensoreinrichtungen 9 sind stationär zwischen den einander benachbarten Tischen 8 unter den Greiferbahnen angeordnet. Zu beiden Seiten der Tische 1 erstrecken sich unter den Greiferbahnen Abholplätze 10 von Zuführeinrichtungen 11 für zu bestückende Bauelemente, die von den Greifern 6 erfasst, über die Sensoreinrichtungen 9 verfahren, dort optisch vermessen und anschließend über die Substrate 1 transportiert werden können. Durch genaue Positionierung des Bestückkopfes in der Längsrichtung sowie des Tisches 8 in der Querrichtung wird die Aufsetzposition des Bauelements 8 auf dem Substrat 1 definiert, auf das das Bauelement durch Absenken des jeweiligen Greifers 6 aufgesetzt werden kann. Die Sensoreinrichtung 9 vermisst die relative Lage des Bauelements am Bestückkopf 5. Eine Abweichung des Bauelements wird beim Aufsetzen auf das Substrat 1 durch entsprechende Korrektur der Koordinaten des Tisches 8 bzw. des Bestückkopfes 5 berücksichtigt.
    • 1
    Substrat
    2
    Transportstrecke
    3
    Träger
    4
    Längsführung
    5
    Bestückkopf
    6
    Greifer
    7
    Querführung
    8
    Tisch
    9
    Sensoreinrichtung
    10
    Abholplatz
    11
    Zuführeinrichtung

Claims (3)

  1. Vorrichtung zum Bestücken von Substraten (1) mit elektrischen Bauelementen mittels zumindest eines bewegbaren Bestückkopfes (5) mit zumindest einem Greifer (6) für die Bauelemente, wobei die Substrate (1) auf zwei einander benachbarten Tischen (8) fixierbar sind, wobei seitlich der Tische (8) Zuführeinrichtungen (11) mit Abholplätzen (10) für die Bauelemente vorgesehen sind und wobei zumindest eine stationäre optische Sensoreinrichtung (9) zur Ermittlung der Bauelementposition am Bestückkopf (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (9) zwischen den Tischen (8) angeordnet ist und die Zuführeinrichtungen (11) lediglich auf einer Seite eines Tisches (8) angeordnet sind, auf der sich kein benachbarter Tisch befindet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bestückkopf (5) in einer stationären Längsführung (4) linear verschiebbar ist, dass die Tische (8) in zwei zueinander parallelen stationären Querführungen (7) senkrecht zur Längsführung (4) verschiebbar sind, dass die Zuführeinrichtungen (11) unmittelbar beiderseits neben den Tischen (8) angeordnet sind, dass die Abholplätze (10) der Zuführeinrichtungen (11) unterhalb der linearen Bewegungsbahn des Greifers (6) liegen und dass die Sensoreinrichtung (9) zwischen den Querführungen (7) unter der Greiferbahn angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der zueinander parallelen Längsführungen (4) für zumindest je einen der Bestückköpfe (5) mit engem Abstand an einem Träger (3) angeordnet sind, dass die Zuführeinrichtungen (11) entsprechend dem Abstand zwischen den beiden Greiferbahnen in Teilmengen zueinander versetzt angeordnet sind und dass für jeder der Längsführungen (4) eine der Sensoreinrichtungen (9) vorgesehen ist.
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