DE10236604B4 - Bestückkopf mit mindestens zwei Greifern für elektrische Bauelemente - Google Patents

Abstract

Bestückkopf mit mindestens zwei zueinander parallel gerichteten Greifern (1) zum Bestücken von Substraten mit elektrischen Bauelementen (2),
wobei der Bestückkopf zwischen Abholplätzen von Zuführeinrichtungen und Bestückplätzen auf dem Substrat verschiebbar ist und
wobei der Bestückkopf einen Träger (3) für die Greifer (1) aufweist, an dem diese parallel zu einer Substratebene bewegbar gelagert sind,
dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) eine Längsführung für einen darin feinstufig verschiebbaren Längsschlitten (4) und eine davon getrennte Querführung für einen darin feinstufig verschiebbaren Querschlitten (5) aufweist,
dass einer der Greifer (1) an dem Längsschlitten (4) befestigt und mit diesem verschiebbar ist und der andere Greifer (1) an dem Querschlitten (5) befestigt und mit diesem verschiebbar ist.

Description

• Bestückkopf mit mindestens zwei Greifern für elektrische Bauelemente Die Erfindung bezieht sich auf einen Bestückkopf mit mindestens zwei zueinander parallel gerichteten Greifern zum Bestücken von Substraten mit elektrischen Bauelementen, wobei der Bestückkopf zwischen Abholplätzen von Zuführeinrichtungen und Bestückplätzen auf dem Substrat verschiebbar ist und wobei der Bestückkopf einen Träger für die Greifer aufweist, an dem diese parallel zu einer Substratebene bewegbar gelagert sind.
• Ein derartige Bestückkopf ist z.B. durch die WO 9817092 A bekannt geworden. Danach weist der Bestückkopf an einem Träger drei in verschiedenen Ebenen übereinanderliegende Planarantriebe für jeweils einen Greifer auf, wodurch die Position der Greifer frei veränderbar ist. Dadurch ist es möglich, den Bestückkopf und die Greifer so zu positionieren, dass mehrere Bauelemente gleichzeitig von den Abholplätzen abgeholt bzw. gleichzeitig auf das Substrat aufgesetzt werden können, um die Bestückleistung zu erhöhen. Nachteilig ist hierbei, dass für jeden der Greifer ein eigener zweidimensionaler und entsprechend aufwendiger Positionierantrieb vorgesehen werden muss. Die Anordnung dieser Antriebe in drei unterschiedlichen Ebenen erfordert unterschiedliche lange Greifertypen. Eine höhere Anzahl von Greifern würde zusätzliche Positionierantriebe mit noch längeren Greifern erfordern, was konstruktiv nicht mehr sinnvoll gelöst werden kann. Um den Anteil der Nebenzeiten beim Abholen der Bauelemente zu verringern, ist es vorteilhaft die Bestückköpfe mit einer größeren Anzahl von Greifern auszustatten.
• Aus der DE 199 62 099 A1 ist eine Halbleitervorrichtung bekannt geworden, bei der ein Kleinportal innerhalb eines X-Y-Portals vorgesehen ist. Die an dem Kleinportal befestigten Greifer werden zur Überwindung großer Transportstrecken durch das X-Y-Portal und zur genauen Einstellung der Arbeitsposition durch das Kleinportal bewegt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei geringem konstruktivem Aufwand einen Bestückkopf mit relativ zueinander positionierbaren Greifern zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Der z.B. linear oder zweidimensional in einer Trans portebene verfahrbare Bestückkopf benötigt lediglich zwei linear verschiebbare Schlitten, die in einer Bewegungsebene angeordnet sein können. Jeder der Schlitten kann z. B. die halbe Anzahl der Greifer tragen. Die Bauweise vereinfacht sich dadurch erheblich. Es ist möglich, die beiden Schlitten relativ zueinander so zu positionieren, dass in einer Kopfstellung gleichzeitig zwei der Greifer abgesenkt und zwei Bauelemente auf das Substrat aufgesetzt werden können, so dass sich die Bestückleistung entsprechend erhöht. Auch beim Abholen der Bauelemente ist es möglich, den Abstand zwischen den beiden Schlitten so zu verändern, dass jeweils zwei der Greifer über zwei Abholplätzen positioniert werden können, um gleichzeitig zwei Bauelemente aufnehmen zu können.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
• Durch die Weiterbildung nach Anspruch 2 lässt sich die Anzahl der Greifer an einem Bestückkopf erhöhen, ohne dass sich dabei der Verstellaufwand vergrößert.
• Durch die Weiterbildung nach Anspruch 3 ist es möglich, die beiden abzusenkenden Greifer in dieser Richtung individuell zu steuern.
• Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 ist es möglich, den Bestückkopf in einer stationären Linearführung zu lagern, die sich parallel zur Längsführung erstreckt.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
• Die dargestellte Figur zeigt in einer schematisierten perspektivischen Ansicht einen in einer Koordinatenrichtung (X) waagerecht verfahrbaren Bestückkopf mit einer Vielzahl von zueinander parallel gerichteten Greifern 1 für elektrische Bauelemente 2, die an nicht dargestellten Abholstellen von Zuführeinrichtungen aufgenommen, von dort über ein zu bestückendes Substrat transportiert und definiert auf dieses aufgesetzt werden können. Der Bestückkopf weist einen waagerechten plattenartigen Träger 3 auf, der mit einer sich in der X-Richtung erstreckenden nicht dargestellten Längsführung für einen Längsschlitten 4 und mit einer nicht dargestellten, sich in der Y-Richtung erstreckenden Querführung für einen Querschlitten 5 versehen ist, wobei die beiden Schlitten durch nicht dargestellte Linearantriebe in den beiden Führungen verschiebbar sind.
• Die in einer Richtung aneinandergereihten Greifer 1 sind je zur Hälfte an den beiden Schlitten gehalten und mit diesen in der jeweiligen X- bzw. Y-Richtung verschiebbar. An den beiden Schlitten ist je ein Stator 6 für ein senkrecht zur X- und Y-Richtung verschiebbares Hubteil 7 befestigt, das selektiv jeweils mit einem der Greifer 1 gekoppelt werden kann. Durch diese getrennten Hubantriebe ist es möglich, jeweils zwei der Greifer gleichzeitig in der Z-Richtung zum gleichzeitigen Abholen bzw. Aufsetzen zweier Bauelemente 2 abzusenken und anzuheben.
• Am Querschlitten 5 ist ferner ein als CCT-Kamera ausgebildeter optischer Sensor 8 angebracht, der durch die Bewegung des Bestückkopfs in der X-Richtung und des Querschlittens in der Y-Richtung genau über einem der Abholplätze positioniert werden kann, um dessen Lage zu vermessen. Dies ist bei sehr kleinen Bauelementen nützlich, bei denen die Greifer exakt auf das bereitgestellte Bauelement eingestellt werden müssen.

1

Greifer

2

Bauelement

3

Träger

4

Längsschlitten

5

Querschlitten

6

Stator

7

Hubteil

8

Sensor

Claims (4)

1. Bestückkopf mit mindestens zwei zueinander parallel gerichteten Greifern (1) zum Bestücken von Substraten mit elektrischen Bauelementen (2), wobei der Bestückkopf zwischen Abholplätzen von Zuführeinrichtungen und Bestückplätzen auf dem Substrat verschiebbar ist und wobei der Bestückkopf einen Träger (3) für die Greifer (1) aufweist, an dem diese parallel zu einer Substratebene bewegbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) eine Längsführung für einen darin feinstufig verschiebbaren Längsschlitten (4) und eine davon getrennte Querführung für einen darin feinstufig verschiebbaren Querschlitten (5) aufweist, dass einer der Greifer (1) an dem Längsschlitten (4) befestigt und mit diesem verschiebbar ist und der andere Greifer (1) an dem Querschlitten (5) befestigt und mit diesem verschiebbar ist.
2. Bestückkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bestückkopf mehr als zwei der Greifer (1) aufweist und dass eine Teilmenge der Greifer (1) an dem Längsschlitten (4) und eine andere Teilmenge an dem Querschlitten (5) befestigt ist.
3. Bestückkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Längsschlitten (4) und dem Querschlitten (5) getrennte Hubantriebe (6, 7) für die Greifer (1) zugeordnet sind.
4. Bestückkopf nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsführung parallel zu einer Reihe der Abholplätze orientiert ist und dass ein optischer Sensor (8) zur Vermessung von den abzuholenden Bauelementen (2) zugeordneten Strukturen am Querschlitten (5) verankert ist.