DE1913258A1 - Abfuehleinrichtung zum UEberpruefen der Bestueckung von Bauelementtraegern - Google Patents

Description

IBM Deutschland Internationale Büro-Matchinen Gesellschaft mbH

Böblingen den 11. März I969 ni-sp

Anmelderin:

International Business Machine« Corporation Armonk, N. Y.

Amtliches Aktenzeichen:

Neuannae !dung

Aktenzeichen der Anmelderin:

Do cket: FI 9 67 053

Abfühleinrichtung zum Überprüfen der Bestückung von Bauelementträgern

Die Erfindung betrifft eine Abfühleinrichtung zum Überprüfen der Bestückung von Baueiementträgern mit einzelnen Bauelementen, insbesondere von elektrischen Hybridschaltungen mit Halbleiter plättchen, deren Lage und Anzahl auf den Trägern in definierter Weise festgelegt ist.

Es sind bereits Abtasteinrichtung en für Fertigungsprodukte bekannt, bei denen diskrete mechaniecfe® iübteatmitSel. Im Fcsf» von Fühlern die Prüfobjekte, wie z.B. Beliäitar_f &»£!Fehlstellen ©des³ Material·=

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reste abfühlen und eine entsprechende Anzeige ääi&j; BöitalwEag 6s:; eS5-rung oder zur Ausscheidung des Ausschussproduktes liefern. Hierzu werden die Prüfobjekte kontinuierlich mittels einer Transportvorrichtung an einem oder mehreren Abtastfühlern vorbeibewagt - oder umgekehrt - und dabei die einzelnen kritischen. Stellen oder Flächen

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nacheinander abgefühlt.

Bei automatisierten Fertigungsatrassen besteht ein wichtiger Produktionsfaktör darin, daß die einzelnen PrüfstetLen möglichst gleich zeitig abgetastet werden, um dadurch die Geschwindigkeit dieses Verfahrens Schrittes und folglich die Fertigungs Stückzahlen auf ein Maximum steigern zu können. Um dabei die Steigerungsrate möglichst gross zu machen, wird versucht, zusätzlich die Dichte der Abfühlstellen stark zu erhöhen und zwischen Schnelligkeit, Genauigj keit und Fehler sicherheit des Prüfvorganges einen günstigen Kom-

, promiss zu schliessen.

Eine typische Anwendungsmöglichkeit für solche Abfühleinrichtungen ist die Hybridschaltungstechnik, bei der Dioden , Transistoren oder monolithische integrierte Schaltungen in Form von Halbleiterplättchen, auf die auf der Grundplatte verlaufenden flächenhaften Leitungszügts aufgesetzt werden. Da die verwendeten Halbleiterplättchen sehr klein sind,eine gebräuchliche Kantenlänge ist z.B. 0, 6 mm- _/ und die Leitungszüge bzw. die Anschlussstellen vielfach sehr nahe beieinander liegen, besteht hier das Problem, die bekannten diskreten . Abfühlmittel, die Abtastfühler wie auch die zugehörigem Schaltkontakte, so kompakt aufzubauen, daß ohne Beeinträchtigung ihrer Funktions Wichtigkeit die gestellten Anforderungen erfüllt werden können.

Ee ist deshalb die Aufgabe dieser Erfindung, eine Abfühl einrichtung ' der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, die eine stark gesteigerte Konzentration von Abfühlstellen erlaubt und dabei mit einfachen Mittdn eine grössere Schnelligkeit und Fehler sicherheit beim Abfühlen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemässen Abfühleinrichtung dadurch gelöst, daß innerhalb eines , zum Prüfobjekt senkrecht be-

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weglichen Abfühlkopfes jedem der abzufüllenden Bauelemente über der jeweiligen AbfÜhlstelle eine Abfühleinheit aus einem zweipoligen, federnden Abfühlkontaktelement und einem dazu senkrecht, achsialbeweglichen Abfühlstift zugeordnet ist, wobei der Abfühlstift mit seinem, der Abfühlspitze entgegengesetzten Ende an einem Kopfteil, das über eine äußere Federkraft den anliegenden Abfühlkontaktpol gegen das AbfÜhlkopfgehäus e bzw. den zugehörigen Gegenpol vorspannt, starr gehaltert ist und sich in dieser Lage in der ausgefahrenen Stellung befindet, in der seine Abfühlspitze in einem definierten Distanzberach. zwischen den Oberflächenniveaus des Bauelementes und dessen Träger zu liegen kommt, daß die gleichartigen Pole der Abfühlkontaktelemente samt Zuleitungen in je einer gemeinsamen Kontaktschicht einer geschichteten AbfÜhlkontaktplatte angeordnet sind, daß der federnde Pol jedes Abfühlkontaktelementes beim Abfühlen eines Bauelementes aus der einen, unter dem äußeren Federdruck eingenommenen , z.B. geschlossenen Kortaktlage in die entsprechend, andere, offene Kontaktlage umstellbar ist, indem der jeweilige, ausgefahrene Abfühlstift beim Aufsetzen auf das ab zufühlende Bauelement diesen Pol gegen den äußeren Federdruck zur selbstständigen Kontaktlageänderung"''freilegt.

Als besondersvorteilhaft erweist sich bei der erfindungsgemäeeen Abftihleinrichtung die Verwendung5 einer geschichteten Abfühlkontaktplatte, bei der beiderseits einer isolierenden Trägerplatte mit Hilfe der photölitographischen Technik nach Art einer gedruckten Schaltung die Pole der zweipoligen Abfühlkontakte eamt ihren Zuleitungen als Kontaktschichten aufgebaut «Ind. Die eineeinen Abfühlstellen lassen sich dadurch in einem Mittelpunktsabetand von ca. 1, 5mm und weniger anordnen, was auch für die Packungedichte des zugeordneten Abfühlstiftsatzee einen optimalen Grenzwert bedeutet.

Zur näheren Erläuterung der* Erfindung wird im folgenden ein er-

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findungsgemässes Aueführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dabei wird eingange auch auf eine bereits bekannte Fertigungsetrasse eingegangen um für ihren inneren funktionemäseigen Zusammenhang mit der erfindungsgemässen Abfühleinrichtung, die eine ihrer Arbeite Stationen darstellt,und deren Steuerungssystemeun^wecke einer hesseren Veranschau-Ichung einen Rahmen zu schaffen. .

|n den Zeichnungen zeigt:

Fig. I Eineperspektivische Darstellung elftes Aue schalt te* aus der Grundplatte einer gedruckten Schaltung, auf der ein Halbleiterplät tchen lagerichtig über den Kontaktstellen der flächenhaften LeitungsEüge angeordnet

Fig. Z Schema tie ch eine perspektivische Darstellung einer . Fertlgungsetrasee für Hybridschaitungeeinhetten nach

Fig. l» innerhalb de*er die erfindungagemÄss« Ab* fühleinrichtungVerwendung.findet j

Fig. 3 Eine Seitenansicht der teilweise aufg«schnitt«Qen, er- ;

findüngs gema β sen Abfühleinrichtung mit ihr ejhi^ljaSlilnen _t

Funktionselementen;

Fig. 4 Eine tfnteransicht des in Fig. 3 enthaltenen Abfühlkopfes der erfindungsgemässen Abfühleinrichtungi

Fig, 5 Eine Vorderansicht der teilweise aufgeschnitten·» Abittjiliinfichtung nach Fig. 3;

Fig. 6 Eins jl»ripektivieche Darstellung eines Teiles des in

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Win\ 3 "eatiisitesneä Abftihikopfes;. ' ■

Fig. ? Sine auseinandergebogene Darstellung der Oberflächen struktur der geschichteten Abfühlkontaktplatte, die in dem Abfühlkopf der erfindüngsgeinässen Abfühleinrichtung eingebaut ist;

Fig. 8 - Die Abfühlkontaktplatte nach Fig. 7 während auf einander 9A-F folgender Arbeitsstationen bei ihrer Herstellung;

Fig. 10 Eine perspektivische , teilweise Darstellung eines anderen Ausführungsbeispieles der Abfühlkontaktplatte ;

Fig. 11 Je ein Blockschaltbild mit der Logik für die elektronische und 12 Steuerung der erfindungsgemässen Abfühleinrichtung,

Fig. 13 Je ein Schaltbild mit den Schaltkreisen für das elektro- und 14 nische Steuerungssystem der erfindungsgemässen Abfühleinrichtung.

Wie aus Fig 1-" » die eine Hybrids ehalt ungs einheit als Endprodukt des Fertigungsproaesses nach Fig. 2 zeigt, hervorgeht,, wird ein Halbleite rplättchen C auf eine @i^?föc€ig>l,a*te S montiert, wobei die drei kugelförmigen Kontakte döB-^äc-^iiesie^Lätfecfe tm bM üom VQSgsii ~* ßerten 'Teilen P der leitendes" -ΙΡΙβκ1ι©ί£ h aslliögQss. _f 4&Θ oSeb im:c ^^v Oberseite einer Grundplatte S heiü&de» und daa gs^ muster bilden.

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In Fig. 2 sind die aufeinanderfolgenden ArbeitsStationen schematisch' dargestellt. Die aufeinanderfolgenden Grundplatten werden nacheinander von einer Station zur nächsten durch ein Metallförderband 1 transportiert , das um zwei Rollen Z_s 3 geführt ist, so dass sich der obere Laufteil des Bandes 1 in Richtung des Pfeils 4 von links nach rechts bewegt. Die Ladevorrichtung 5 ist die erste Station und legt die Grundplatten auf das Band.

An der nächsten Station befindet sich eine Presse 6 mit mehreren Stempeln, die kreisförmige Vertiefungen von etwa 0» 2 mm Durchmesser auf .jedem der Teile P der Grundplatte erseugen. Diese Bereiche sollen Kupferkugenln des HMbleiterpIättchens aufeelimen_s isrean dieses an den folgenden Arbeits Stationen auf die Grundplatte aufgesetzt wird.

An der nächsten Station erfolgt die Flassmiitelsuful&najag , wobei ein Tröpfchen Flussmittel auf den die Leifo^teils P umfassenden Grundplattenbereich aufgebracht wir.d_P 'Ώ®ν Wln§smittelzxx£iSa.TeT ist in Fig. 2 durch die Bezugsziffer 9 gekesrnsöiefenst. Das so aufgebrachte FlussmitteItröpfchen ist zu honfe. ψΜ(&Μ genaues Aufsetzen, der Halbleiterplättche»-" zu gestalten,." svtsöerdem verstopft es die Saugaadela.

Um die Höhe des Flussmitteltröpfches zu" verringern, befindet sich an der nächsten Arbeitsstation ein !I^Iiissmitteiverteiler'iS" (Fig. 2) der auf jedes Flusemitteltröpfchen F einen Strahl Druckluft sichtet und ei dadurch ebnet und verteilt. · >

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Nachdem nun jeder Leiterzug mit Vertiefungen und Flueemitteln versehen worden ist, um ein Halbleiterplättchen G aufzunehmen, dient der nächste Arbeite schritt dazu , dieses aufzusetzen , Zu diesem Zweck lind mehrere Plättchen-Zuführvorrichtungen 17 vorgesehen, die die nächsten Stationen bilden, zu denen die Grundplatten S durch dae Förderband 4 transportiert werden. Die Zahl der Z_uführvor richtungen 17 entspricht der Zahl der Halbleiterplättchen C die auf jede Grundplatte S aufzubringen ist, denn jede Zuführvorrichtung 17 setzt ein Halbleiter plättchen an einer bestimmten Stelle des gedruckten Schaltungßmusterβ auf.

Vor dem Aufsetzen eines Halbleiterplättchens C auf die Grundplatte S muss die Lage des Halbleiterplättchens zunächst, auf der Saugnadel IB so korrigiert werden , dass seine Kupferkugeln B zu den zugeordneten Vertiefungen A richtig ausgerichtet sind. Die Halbleiterplättchen C werden mittels einer Rüttelbahn 19« von denen je eine einer Zufuhrvorrichtung (Fig. 2) zugeordnet ist, einer Sammelstelle zugeführt, vor der jedes Halbleiterplättchen mit dem unteren Ende eines der Saug* nadeln 18 auf genommen wird. Die Rüttelbahnen 19 orientieren jedes Halbleiterplättchen in zwei Beziehungen. Erstens werden die Halbleite rplättchen C aufrechtstehend ausgerichtet, so dass die Kontaktkugeln B nach unten gerichtet sind. Zweitens wird jedes Halbleiterplättchen C in seiner horizontalen Winkellage um eine vertikale Achte iö, eine von vier möglichen Richtungen (Quadranten) gedreht.

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Nachdem das Halbleiterplättchen C mit dem unteren Ende der Saugnadel 16 aufgenommen worden ist, muss aβ tun eine vertikale Achse herum au· der ursprünglichen Aufnahme lage in eine Lage gedreht werden, die nötig lit, um es mit dem Leiterzug der Grundplatte so auszurichten d&es «β auf die richtige Stelle auf der Grundplatte gelangt. Zu diesem Zweck ist ein Richtungsprüfer 20 (Fig. 2) vorgesehen, der durch Berühren der Kollektorkugel den Quadranten feststellt, in dem sie eich befindet. Die Zufuhr vor richtung 17 wird dann weitergedreht, um die Nadel mit dem darauf befindli ch en K*lhlÜ**r?lÄtt«3hon C «um Ri ch -tungsprüfer 20 für die Lagekorrektur zu bringen. Amchliessend wird dit Zuführvorrichtung 17 wieder weiter gedreht, um die Saugnadel 18 mit dem darauf befindlichen Halbleiterplfittchen C zudem T-formigen Ausrichter 21 zubringen, d«r das Halbleiterplätfcehsn auf der Saugnadel 18 in die gewünschte Lage dreht,

Halbleiterplättchen wird dann an 4tm unteren Ende einer Saug-

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nadel 18 festgehalten und so auf die Grundplatte S aufgesetzt, dass die

Kupferkontakte B des Plättchens C ficfc den Vertiefungen A der Grundplattciwmflächen P befinden. In dieser Lage wird das Halbleiterplättchen C vorübergehend durch die t$af&*i gen schaft en des Flussmittels F festgehalten, bis es mit den Teilen Pdurch eine nachfolgende !Erwärmung (hier nicht gezeigt) dauerhaft verbunden wird, welche Aal %|j|-her auf die Kupferkugeln B und die Leiterteile P aufgebrachte. Lötmittel βchmtlkt und wieder flüssig macht.

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Nachdem. Μ® Gstssadplafc&ss-S drasch das Förderband 1 aus dem letzten der aufeinanderfolgenden Zuführvorrichtungen 17 heraus transportiert worden sindj gelangen sie au der nächsten Arbeitestation, nämlich der Abfühleinriclitung 22 für Halbleiterplättchen. Diese Vorrichtung prüft bei jeder Grundplatte S , ob die erforderliche Zahl von Kalbleiterplättchen C aufgebracht worden, ist. Hierdurch wird jede Grundplatte al ä" Abnahme" odsr^r'Augsclrass" gekennzeichnet, _ und diese Kennzeichnung wis?d in des· Spei eher schaltung des elektrischen. Steuersystems (das nachstehend beschrieben wird) beibehalten, bis die'Grundplatte S durch das Förderband 1 au dem Aus sortierer für Nacharbeiten 23 gebracht wird. Diese letzte Station kann v/ahlweise so programmiert werden,, daß vom Förderband 1 entweder ■ alle abgenommenen oder alle surückgewieseaen Grundplatten weggenommen werden. Im allgemeinen ist si© s© programmiert, daß alle ssarückgewieesenen Grundplatten weggenommen werden, damit diese nachgearbeitet werden körnen, und zwar gewöhnlich durch Bedienungspersonen, die Halbleiterplättchea von Hand an dem fehleadea Stellen einsetzen . Die angenommenen Grundplatten laufen auf dent Fö^derbsad 1 weiter au diesem Ausstoss-Eade mit, wo sie durch einen Greifer abgenommen uad auf ein zusätzliches Förderband gelegt werden, rasa, durch ©iaen hier nicht gezeigten Ofen au Befestigen der

Der Aufbau der erfindmg agesaSossa-AofitfiiSslissicSitSBg QQhA? esc,· ii.-.;:,i Figuren 3, 4und 5 hervor.Mn vertikal'beweglicher AbfüMkopf IP ist über dem Förderband direkt über der Prüfposition der Grundplatte S angeordnet,wie es in Fig. 3 deutlich dargestellt ist. Der Abfühlkopf 1 P besitzt mehrere längs bewegliche ,hervorstehende Abfühlstifte 7, die , wie auo Fig. 4 deutlich hervorgeht, im Abfühlkopf genau in dem Bereich angeordnet sind , der über der Sollposition des abzutastenden Halbleiterplättchens auf der Grundplatte 3 P liegt.

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Die Abfühlstifte 7 sind achsial auf und als beweglich isidnem Gehäuse 24 mittels einer Klemme 25 gehaltert,, die ihrerseits wiederum durch eine geeignete Befestigung im Bodeiateil des Abfüfelkopfes 1 P gelagert ist. Wenn der AMühlkopf gesenkt wird, wenden die Abfühl stifte 7 durch den Widerstand der jeweiligen, dabei angepressten Halbleiterplättchen auf der Grundplatte 3 P im den Ah£ühlkop£ hineingedruckt. Fehlt ein Plättchen so wisd der zugehörige Abfuhlstift 7 nicht eingedrückt ran liefesrft so ein Signal,, weldi es die fehlerhafte Bestückung ü*%w Grundplatte saseigfe. Innerhalb des AbxÖhlkopfes 1 P sind AbfüMmitfcel angeordnet^ die mit "den bereits fees dariabeaea AMüMsfcifSos ? atisaiasiiQJa^trisksa. Es ist dabei eise entsprecheade elektrisch.® Scksltßffig vorgesehen,, die ia Ver-Madung saife eiaei' dea AMSnlstiften aBgeo^dasfesss. aeuaytigen Ab-

p ifelt_t ob qHq Ρϊ&δδσί"oes ^GiTliaadea siad oder nicht.

deo SOMea eines Flätöslaeso ",aijefiSillß ^aEd₅ wi^d eia Signal 031 die ^Γ,'Φίο1§©2ϊ4β ArbeliüSaftes des? FesriSgWigstrass© gegeben_s aa eier i]Qiaa3ss d©r voraic^o,^DiIgQaQEa BssdaEGiböag die Gstmdplatte

Dqe Äbfühlb©trieb verläuft in. der t d©3? pla.iaaE©a eialieitlich aufgebauten

iisla.tfee» die mit dea AMMalstiftea ^uaasnsne^wirkt, ge- \ ■ _&

/"3aa die AbfÜhlsiäfS© ausgafa-lifea siad.. "Wgssi die Ab- -flfiistifte dttrca BerohriBig sait einera richtig liegenden Halbleiter-- '[ßSMehezi eiagedsückt wenden, werdess die Abfühlkontakt© geöffnet, "

«air/es,'wird dadurch ein Signal geiiefesfe_P welches aasQigt₃ daß die Grundplatte .vollständig .xmn fichtig mit Plättchen fefsaßliekt ist. Die mit den AbfÜhlkantakten. verbundene el®kfe?isda© Schaltung ist derart ausgelegt, daß sie ein Signal- zur Eatfes'aung der Grundplatte vom Förderband stn die im^hfolgetid® Ai-'beltstafion abgibt, wenn auch nur ein einziger Abfßfalto&ntakt gesefeioasea Helfet,

Im Bodenteil des Abfühlkoffes 1 P siaS sgielirer© hervorstehende Begj-eassungestlffa S F" «ngcbiracbt, die Iß üex aisogefahreaea Stellung

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etwas seitlich der Äbfühlgtifte 7 und zwar in den Eckpunkten dee Bereiches der Soliposition der abzutastenden Plättchen aus dem Abfühlkopf herausragen. Diese Begrenzungetifte definieren eine Bezugsgrenze für die Abfühlstifte 7 relativ eur Oberfläche der Grundplatte und verhindern für den Fall, daß iich die Dicke der Gründplatte ändert »eine Berührung einer Fluesmitteletelle auf der Oberseite des Moduls durch die Abfühlstifte.

Der Abfühlkopf IP ist achsial und in Beeug auf das Förderband 1 vertikal beweglich gelagert. Er ist am unteren Ende einer auf- und*- ab beweglichen Welle 6 P befestigt , die in den Lagern 7P und 12P gleitet, weiche ihrerseits wiederum an den horizontal verlaufenden Rahmenteilen 8 P bzw. IIP befestigt sind. Der Rahmen 8P wird von den relativ zum Förderband senkrechten Rahmenjteilen 9 P und 10 P starr verbunden getragen. Eine Druckfeder 14P drückt den Abfühlkopf IP und die Welle 6 P nach unten. Der Hebelarm 15 P ist sowohl an seinem einen Ende an einem Zapfen 16? alo auch an seinem anderen Ende am oberen Teil der Welle 6 P Utßhh&v befestigt. Eine Länstbewegung der Stange 1?P,verursacht durch ein* Nocke 13 P und einen Nockenhebel bewirkt die Auf- Utd Abbewegung des Abfühlkopfes 1 P, Von der Welle 27 wird ein Drehmoment auf die Welle 20 P übertragen,wodurch die Drehbewegung über die Nooke 18 P und den Nockenhebel 19 P in eine lineare Auf- und Abbewügung umgewandelt wird. Die Auf und Abbewegung der Welle 17 P wiederum wird auf die Welle 6 P und den Abfühlkopf 1 P durch den Hebelarm 15 P übertragen, der gegen dft· obere Snde der Welle 1? P «tuest » Der Abfühlkopf 1 P wird dadurch effektiv auf die abzutastend· Plättchenanordnung subewtgt, wobei dft· Gewicht des Kopf·· mit den EUgehÖrigen Elementen und die K*ait dii Feder 14 P su*anith«0Wirken. Der Abfühlkopf wird also nicht durch «ine tuflere mechanische Kraft nach unten gedrückt, ·ο dall beim B«trieb der bfftchrifibffeen Abfahl-

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eine Beschädigung oder ein Bruch der Elemente der Einrichtung und der abzufühlenden Plättchen unwahrscheinlich ist, auch wenn durch _; Dickeänderungen der Grundplatte,durch das fehlerhafte Aufbringen zweier Plättchen an einer einzigen Prttfposition oder durch mangelhafte· Aufliegen der Grundplatte auf dem Förderband der vorherdefinierte, richtige vertikale Abstand zwischen der Grundplatte und den Abfühletiften nicht mehr gewährleistet ist.

J In Fig. 6 ist stark vergrössert das Gehäuse 24 mit der in ihr ent-. j haltenen Abfühleinheit, die im wesentlichen aus den Abfühletiften

und. der diesen zugeordneten Abfühlkontaktplatte besteht, in einem Teilaus schnitt dargestellt.Das Gehäuse umfasst eine . dielektrische Trägerplatte 26 aus einem geeigneten Isolationsznaterial mit . Führungsbohrungen 27, in denendie Abfühl β tif te 7 achsial hin und her gleiten können . Die Trägerplatte. 26 kann natürlich auch aus leitendem Material bestehen, wenn eine geeignete Isolierschicht auf ihrer Oberfläche 28 angebracht wird.

Die Abfühletifte 7 weisen eine Verjüngung 30 auf, damit ei« durch geeignete öffnungen in der Abfühlkontaktsplatte 31 gleiten können, in deren oberem , stark vcrgrösserten Kopfteil 32 sie durch Yar» schraubung oder eine ähnliche Verbindung befestigt sind. Dieser Kopfteil 32 weist an seiner Unterflftch· einen leolierring 33 auf. In acheialer Rtthtung besitzt dieser Kopfteil 32 außerdem einen FederfÜhrungebolien 66 zur Aufnahme der Spiralfeder S4»dt© dem Kopfteil 32 und d«T$itaenwanä 85 4er

$ä» aaj»ordnet ist. Die FnUmjf'U i*| lOoreichend

, um <5en Kopfteil 32 ß^srnM^iä^mar göichicht-riö Ab*·

31 tu drücken, β ρ 4*3 umgekehrt der AbIUhIeUf17

di· ür«ur>eit· der Qrun^i^ H Miilltt*regt< In ύ®% ö?eaä» ; ein· pohiu^g. Wt , In w@I@tei? 'as® So-

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eine Bezugsgrenze für den Äbfühlstift 7 relativzur Oberfläche

der Grundplatte S in der Art bildet, dass die Enden des Abfühl Stiftes 7 in eine Läge zwischen der Oberseite der Plättchen und der Oberfläche der Grundplatte S gebracht wer den.

In Fig. 7 ist die planar geschichtete Abfühlkontaktplatte der Abfühleinheit in einer auseinandergezogenen Darstellung gezeigt. Sie umfasst eine gedruckte Schaltkarte 40, an deren Oberseite ein Muster aus elektrischen Leiterzügen 41 aus gederndern, gut elektrisch leitenden Material , wie z.B. eine Kupier«Beryllium-Legierung angeordnet ist. Der Schaltkartengrundträger 42 besteht vorzugsweise aus einem Polyäthylen■■.-Terephtalat-Fölymer, kann jedoch auch aus jedem anderen, geeigneten Isoliermaterial wie Glas, Papier und dergleichen hergestellt sein. Daß auf die Oberfläche des Grundträgers 42 aufgetragene Leitungsmuster 41 umfasst je eine getrennte Leitung für jeden verwendeten Äbfühlstift, im

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gezeigten Ausführungsbeispiel also 12 Leitungen, die an ihren Enden eine Öffnung aufweisen und dort als Federkontakt über Aussparungen 43 liegen, die sich in dem Grundträger 24 befinden. Diese Endteile der Leiter bilden Federkontakte, da sie beim An- '

legen eines Druckes über die Abfühlstifte heruntergedrückt werden und beim Entfernen des Druckes wegen ihrer Federwirkung . - j wieder zurückspringen.

ι Die Abfühlkontaktplatte wird an. iSs@5?Sä5f υ&ΐ®3?β@ί§©νφ33?6$3ί eise KöSl« taktfläche 44, die auf der- Unterseite des aufliegt, abgeschlossen. Diese Bodenkontaktpiatte 44 kan aus einem geeigneten , elektrisch leitenden Material wie Kupfer und dergleichen bestehen, und bei Bedarf ebenfalls aus einem federnden Material, wie z. B. einer Kupfer -Berylliumlegielung , berge-

_.'. - " j- - .-. ..■*-. '- - -■ stellt fein, die auf für die Leitungen auf der Backfläche de« Ab- _iit '

uäg*f^|* 4t und die

fühlkontaktplait· verwendet wurde. Die Leituäg*f^|* 4t und die

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Kontaktfläche 44 werden bis an die jeweilige Begrenzungskante der Ober-bzw. Unterseite der Äbfühlkontaktfläche herangeführt und dort über einen Stecker .für gedruckte Schaltungen bekannter Art elektrisch an das Steuerungssystem angeschlossen.

In der Bodenplatte 44 der Abfühlkontaktplatte 40 sind mehrere Bohrlöcher 45 mit im wesentlichen gleichen Abmessungen wie die öffnungen an den Enden der Leiterzüge auf der Deckplatte 41 vorgesehen. Die Bohrungen 45 sind im allgemeinen etwas kleiner als die Offnungen 43; aber die Abstände zwischen den einzelnen Bohrungen 45 sind doch so gross, daß die Leitungsendteile auf der oberen Deckfläche 42 der Abfühlkontaktplatte durch die Aussparungen 43 hindurch nach unten in Berührung mit der Kontaktfläche 44 gebogen werden können.

In der Deckplatte 40 und der Crundplatte44 der Abfühlkontaktplatte 4§ sind ausserdem mehrere Justierbohrungen 47 bzw. so angebracht, daß sie eine genau justierte Befestigung der Abfühlkontaktplatte auf der Gehäuseplatte 26 mittels Justierstifte 49 ermöglichen. Durch diese Justierung wird die genaue gegenseitige Ausrichtung der Bohrungen 45 in dar Bodenplatte der Kontaktenden der Leiterzüge 41 auf der Deckplatte 40 der Abfühlkontaktplatte und der Führungsbohrungen 27 bewerkstelligt, Dadurch wird es möglich, daß die Abfühlstifte 7 mit i&sess. ver jungten Enden 30 widerstandslos durch die öffnungea 45 in der Bodenplatte 44 und durch die öffnungen in den Kontaktenden- der Leiter züge 41 in des Deckplatte 42 hindurchgleiten körnen.

Um auf dt? Grundplatte S angeordnete Halbleitsrplättehen während eines Afcfühlvo*gang«a mittels der Abfühiatifte 7, die durch die Öffnung«tt 45 und die Offnungen in den Enden der Zuleitungen hindurqh mit dem Kopfteil 32 in Verbindung stehen, abzutasten, wird ·■« *_R* 9Ö904Ö/11SO

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nun ein folgerichtiges Zusammenspiel der beteiligten Elemente unter dem Druck der Spiralfeder 34 und der Abfühl stifte 7 auf das Gehäuse 24 in Gang gesetzt. Befindet sich der Abfühlkopf 1 P in seiner normalen, oberen Auegangstellung und steht nicht über einen der Abfühle tif te 7 mit einem auf der Grundplatte befestigten Plättchen in Verbindung, so spannt die Spiralfeder 34 den Kopfteil 32 gegen die federnden Kontaktenden der Leitungezüge 41 so stark vor, daß diese herabgedrückt und in engen elektrischen Kontakt mit. der Kontaktplatte 44 gebogen werden und auf diese Weise über das Leitungsbündel eines Stromzuführkabelp 55 mit einer entsprechenden Anzahl von den Abfühlkontakten zugeordneten elektrischen Abfühl- oder Steuerschaltkreisen einen geschlossenen Stromkreis bilden. Wenn der Abfühlkopf in die Betrieb s β teilung gesenkt wird, berühren die Begrenzungsstifte 5 P die Oberfläche des Werkstückes auf der Grundplatte und liefern so ein entsprechende· Bezugsmass zum Abfühlen der Plättchen durch die Abfühls&fte 7 . Bei Berührung eines Plättchens mit einem Abfühlstift wird dieser in das Gehäuse 24 weit genug hineingedrückt, Um den Druck auf die Kontaktenden der Leiterzüge 41 soweit zu vermindern, daß diese durch ihre eigene Federkraft zurückspringen können und den elektrischen Kontakt mit dem elektrischen Abfühl - und Steuerschaltkreis unterbrechen. Wenn sich kein Plättchen auf der Grundplatte S befindet, wie es z.B. an der Stelle 51 in Fig. 6 der Fall ist, wird der Abfühlstift 7 nicht in das Gehäuse 24 hineingedrückt und die elektrische Verbindung zum Abfühl- und Steuer schaltkreis wird über eine der Zuleitungen 41 aufrecht erkalten.

Die Herstellung einer Abfühlkontaktplatte, wie sift hier verwendet wird, aus mehreren gedruckten SchaltMatten erfolgt durch die V«rwandung eines verbesserten Verfahrent^us? Hereteliung geätzter gedruckter Schaltungen auf eisaem isolierenden TrJtgegv&Rterial, Äa· tar»prjötag!!l&!a omi belüm Stilen-%}ß®n lotende» tibefsug trug»

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Ib.

in Fig. 8 dar ge «teilt if t, bee te ht eine kupierüberzogene Platt« 52 au· einer Schicht Isoliermaterial 53, die zwie eben zwei Schiebten und 55 eine· leitenden Metall· gelegt ift. Die Platte 52 wird auf die erforderliche Gröf f e gef chnitten und die Oberflächen durch herkömmliche Techniken entsprechend gereinigtem die leitenden Schichten «ur Aufbringung einer« Pbotowiderftanda fchicht vorzubereiten. Die beiden freiliegenden Oberflächen der leitenden Schichten 54 und 55 werden dann durch herkömmliche Photogravierung mit einem Photowiaerf tftiidf ftiftterial überzogen und durch geeignete Markierung »o belichtet» dafi man dftf gewün» chte Leitungf mutter im Pbotowiderf tandube fftug jeder Oberfläche der Schichtplatte 52 erhalt, to einem betonderen Aufftthrungfbeifpiel wurde da· Photowider etandmaterial auf der leitenden Schicht 54 in einem Mufter belichtet, da« mehrere Leiter 41 A «ueammen mit mehreren Juftierluchern 47 A enthalten, wie #f la Fig, 9 gezeigt iet. Zur Verdeutlichung der Dare teilung der beiden mit Photowider e tendfmaterial bedeckten Oberflächen de*4eitenden Schichten 54 und 55 ift die SchichtpUtte 52 lsi den Figuren 9 «weitnal gedreht dargef teilt,

Der Photowider·tandfibercug auf der leitenden Schicht 55 wird wiederum durch eine Mafke belichtet, die mehrere öffnungen 43 A, 60 und 61 in Verbindung mit mehreren Juf tierbohrungen 46 A feftlegt» Jede der Öffnungen 43 A, 60 und 61 kommt gegenüber cnt<- ' f prechenden dffnungen 6t» ύau Kontaktende» Ut Zuffihrungüieitungen 41 A an liefen,

Di« Itn belichteten Photowiderf tandfmaterial auf der Schichtplait« gebildeten UUmtox Bilder wer6eo auf h#rlcominlich* Ψ*ί&* tnU wickelt ttad biidea dansdli «te #cJ»dte#nd#· Wid«rit»od#mu»t«r «ttf den belichtet«« Flftcbeo der leitenden 0chlcnten 54 «nd 55 *» de» it«U«n, an welchen die leite»*** «chicbte» auf der If olitrechicht 5$ erhalten werde* eolle·. Die« ^t An Fig, 9 B <U*f#ii*Ut, Di·

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platte wird dann in tifte gasigste Ätsidsung getaucht, bis die leitende Schicht im gesamten, nicht geschützten Bereich vollkommen weggeätzt iat und da· isolierende Grundmaterial 53 freiliegt. Bei Bedarf kann das Widerstandmaterial durch herkömmliche Techniken ,

so entfernt werden, wie es Fig. 9 B zeigt. Besonders vorteilhaft wird ein chemisch beständiger Überzug .65,, wie z.B. Polyvinychlorid und dergleichen über das auf der leitenden Schicht 54 entwickelte Leitungsmuster gezogen, um auf diese Weise einen Schutzüberzug über die freigelegte Isolier β chi chtf lache zu erhalten, während die freiliegende leitende Schicht, 55 nicht, überzogen wird, ι

um die durch die Öffnungen 43 B, 60 Bund 61 B ausgesparten Teile der Isolierschichtplatte 53 durch chemische Lösungsmittel angreifen zu können. Die so überzogene Tafel wird dann, einem geeigneten Lösungsmittel , wie z. B. Schwefelsäure hinreichend lange ausgesetzt, um die Teile der Schichtplatte 53 A zu entfernen, die durch die Öffnungen 43 B, 60 B und 61 B zugänglich- gemacht sind* Nach erfolgter Freilegung der abgegrenzten Bereiche auf der Schiehiplatte 53 wird der chemische Widerstandüberzug durch Eintauchen in ein geeignetes . i

Lösungsmittel* wie z.B. Methyl -Äthyl- Keton, und nachfolgende entsprechende Reinigung und Trocknung entfernt.

Nachdem die gewünschten Oberfl&chenber eiche der Schichtplatte 53 entfernt und die verbleibenden öberflächenbsreiche an den richtigen Stellen mit einer Photowider stands cMeM üte$s?K©g©n, belichtet und . .

• i

entwickelt worden sind, um eine eg&ilteeade Wider s-tandschicht ßtser ^!

die Teile der leitenden Schicht zu erhalten, die beibehalten werden !

sollen, wenn die Schichtplatte einem für* das leitende Material geeigneten Ätzmittel ausgesetzt wird, können z.B. beide Oberflächen der Schichtplatte mit einem Photowiderstandsmaterial überzogen und dann belichtet und entwickelt werden, QEa auf diese Weise einen Schutzüberzug auf dem Leitungsmuster 41 B zu erhalten, das , ^;

10984071150'^' ' ' ' -

ORIGINAL INSPECTED

auf der leitenden Schicht 54 entwickelt wurde, und einen Schutzüberzug nur an den Kontaktenden der Zuleitungen 41 B zu erhalten, die auf der Rückseite der Schichtplatte , nämlich auf der leitenden Schicht 55, belichtet wurden, so daß auf diese Weise der Rest der leitenden Schicht 55 ungeschützt bleibt, damit er von der Schichtplatte 53 entfernt werden kann.

Anschliessend wird der das gewünschte Leitungsmuster 41B umgebende Rahmen in geeigneter Weise entfernt, wie dies Fig. 9, xeigt, um das gewünschte Muster der gedruckten Schaltung 40 zu erzen gen, wie es nach der obigen Beschreibung für die erfindungsgemässe verwendete Abfühlkontaktplatte erforderlich ist.

In der aus mehreren Schichten zusamm ngesetzten Abfühlkontaktplatte bestimmt die Dicke der isolierenden Trägerplatte den Grad der Durchbiegung der Kontaktenden der Leitungszüge 41, wenn das Kopgteil 32 unter dem Druck der Spiralenfeder 34 herabgedrückt wird. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Trägerplatte ungefähr 0. 075 xnva. dick und mit einem Leitungsmuster von ungefähr derselben Dicke überzogen, während die auf der ganzen Oberfläche mit einer Leitung schicht überzogenen Kontaktplatte 44 ungefähr eine Dicke von 0, 15 mm hat. Natürlich könne je nach den Erfordernissen des Einsatzes der beschriebenen Abfühlkontakteinheit die Abmessungen der Kontaktelemente in gewünschter Weise abgeändert werden.

Fig. 10 zeigt ein weitere Ausführungsbeispiel der in der erfindungsgemässen Abfühleinrichtung verwendeten Abfühlkontaktplatte, in welchem die einzelnen Kontakteinheiten derart hergestellt sind, daß sie jeweils ein Muster von aufgelegten Leitungszügen auf der Unter*· und Oberseite der isolierenden Trägerplatte 72 bilden und daß auf die Unterseite dieser Platte 72 eine leitende Kontaktplatte

4-0/1180

inspected

• ι ■ , · · Hl

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aufgelegt ist. Steuer s chattung

Dae Zusammenwirken der das eu prüfende« fertige Werk .stück abtastenden Abfühlstifte 7 mit den ihnen zugeordneten Abfübt-und Steuerschaltkreis en wird im folgenden anhand der Figuren 11, 12, 13 und beschrieben.

Wie aus Fig. 11, in der ein Blockschaltbild für den logischen Signalfluss im elektrischen Steuer schaltkreis zur Steuerung der Abfühleinxichtung 22 und der nachfolgenden Arbeite station 23 gezeigt ist, hervorgeht, werden die logischen Operationen bei 62 g durch ein Signal vom Steuerpult eingeleitet. Die Entscheidung, ob abgetastet werden soll oder nicht, wird bei 63 <* getroffen. Bei einer negativen Entscheidung wird einNein-Signal eu Sperrung der Plättchenabffülleinrichtung an 64 g abgegeben. Bei einer positiven Entscheidung am Puntk 63 g wird über ein Oder-GUe^S g mit einem Ja-Signal bei 66 g eine Kupplung angesteuert, die die Abfühleinrichtung 22 in Bewegung setzt. Die AbfflWeinrichtung muss hei 67 g »uferst darauf geprüft werden, ob etwa ihre Abfühlkontakte verklemmt sind. 1st dies der Fall, so wird von 67 g ein Ja -Signal an den Steuerpunkt 68 g abgegeben und die Maschine daraufhin angehalten.

Sind alle Airfühlkontakte betriebsbereit, mtt leitet ein Nein-Signal^ das den Steuerpunkt 69 G ersreicht^den eigentlichen AbfQ hlprosess der Abfühleinrichtung 22 zur Feststellung der Anwesenheit aller erforderlichen Plättchen auf der Grundplatte ein. Dieser Process kann von •Heften durch ein manuell einstellbares Steuerprogramm, dft· die) jeweils absufastenden FllttcheBposltlojnen bestimmt, bei 70 G ge» •teaert werden. Für den Fall, daf die Maschine bei 60 G auf ehalten %rorden ist, kasm sie bei TI β MRt geltartet werden, wodurch an- da«

ORIGfNAL INSPECTED

J 30

ί n ο ■->·.·

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65 G rvcchnial ein fitafiitgiiftl »bgegiben wird.

έ*τή Prtlflauf bei 7ϊ α wird festgestellt, ob *Ue Plättchen C Huf der Grundplatte S an den Stellen vorbanden find, die durch das Programm b*l 70 g ausgewählt worden ging, Diö Grundplatte S tfii-dd^bei al· '''A%a»hiiie « oder alt.^Mi$$tkm^M^tinmiQhxi0t_t ui><J eijii* Kenmeelcbftimg wird in der Speicher*ahaltung uae. elektrUchen Steu»riy*t*m* ί das nachftekinÄiieiehrleben wird) -bei-. b*hait*u, bit die arunclpUtte S 4urqh,4** föi4»sbti^.<i fcu atm Auef öf Üilfl? iör Nacharbeiten 23 gebracht ^lrd« IHete leiste Station der

?3 g

bei 14 g, odtr all« bei 75 | wl*r dis ?5 g oder «cSilieailich die angeöt3mm*n»n Örundrlf tten bei 77 g

werden. Von der Schaltsteile 74 g geht keine SIgRaI-feu», id das dl» WaohatbeiteiUtititi 21 tufler Bitrieb bleibt, wenn *at*pr?ich*nd dem auesewähli*n Pi*|ritfwm ^*in# ^abg©n«ntnen werden. ^; ~

Öi* iniofniation tlber da« Vorhaiidtivffitt Von Plfittchen Ri programmlirten ÄeUen auf der QrUnApItH* wird luiammtn mit der programmierten information für dl» Aul loftier er »tffNsitciiRrbeit i>k. 75 g_g76 g und T? g auf *in Od»r-Olited 78 g Übertragen un« dtinn wifd Öi· Zeit gespeichert, die dl· »bgHÜiWtt Grucdplftttc benöUgt, tun vöH dsr AHüWeinrichtun$ 22 aur N»«!h»rt»«ititation 23, di* Äi· Iniorm*Üon tchUettUch verwertet^ tpfciitliortiert *u werden. Der iafttffttfttiosittpeiaker befindet »ich beiM ^wihrend bei 8t) g £e«tgestellt wird* ob 4ie «r£o«d«tUehe Infoymation für die erMgtfj» f AtbiHitblaufe f mpeichert war,

W*ah dif HnttcifIdung bei 80 g negativ Auefallt, wird 80 g erneut tnit eintm aptic^erbefehl angesteuert, bi· di· ewei Arbeitsgang« «Inge·

■« 9.0*013 909840/1 ISfI

ORIGINAL INSPECTED

mmst

' speichert sind. Die positive Feststellung, daß nämlich die

Information für 2 Arbeitsgang« bei 80 G gespeichert wurde, wird alt j Ja-Signal an ein UNÖ«3ch»itgliid 83 G weitergegeben? Diese UNÖ- « '. ■

Glied 83 G besitzt, wie Fig. i2 ieigt, einen zweiten Eingang, auf ': . 'f

j dem von einem Steuerpunkt 91 G her ein Ja-Signal ankommt» da·. $

besagt, daß ein Träger für die Grundplatte S vorhanden ist,.Sind dJU» -

beiden Signale 81 G und 91 G positiv, so wird bei 84 G eine Kupplung betätigt, die die Nacharbeitstation 23 veranlasst, di* Grundplatte S, *'

vom Förderband 1 zu entfernen und sie bei 85 G. auf einem Träger $bzulegen, \\

Bei 86 G wird festgestellt, ob die Nacharbeite station 23 die Grundplatte S wirklich vom Förderband 1 «öütierttt hat. Wird *i» Fehler festgestellt, 1 ; >

so wird die Maschine bei 88 G durch #in ankpmpnenxlee NEIN-Signal gestoppt. Andernfalls wird ttber di« JA - Leitung von 86 G au« ein positives Signal an einen '^nde^trägaV'ßT G ^«xtrügen» Öiese Schalte tan on- 87 G leitet ein Signal an. den «ine» Eingang des Öder-Schaltgliedes 90 G weiter, dessen beide anderen EiiigÄnge von den beiden Steuerbffehlen aur Startwiederholung 89 G und 93 G angesteuert weiden.

Trifft an einem dieser Eingänge de« Oder^SchalfgUedee 90 G ein Signal ein, so wird e* in «ine logische Schaltungί \$\')!E%«it6rgäiftlut_f din feststellt,- ob ein^filgei^^QtÄife 3teai-_G i«s? rV* <m öer Arbeitsetation 23 vom Förderband Jt i»b|ieiiib«<^i|en© 'C3s^ftäp^M}(^ f^ ^ύ&φαανα s&ssn* ?s* die

Entscheidung po«iftw_/ so geht ein önt*p7«ch«n40e^ig«*i Qfeer die JA-*»«» tung an das UND-ßchaltalied 83 G , w»a be>i»kt , 4^β di· Kupplung ^ Nacharbeititation 23 bei 84 G nicht betätigt ^imi, wenn kein Träger nur Aufnahme der abgenommenen Grundplttt· Sr b·»·ft steht. Wetm kiin Tr^ge» _t * vorhanden ist, bewirkt ein negatives Signal au|d«# logischen Schalttott| 9,1 G über die NEIN-Leitung bei 92 G das Anhalten der Maschine.

Fl $-67 053 Ö098AÖ/T f,$i|| ;·,-'■ i.pRK3»NAL INSPECTED

i'V-

- 22

Die*ee Stopp.Signal #i*d auf ein. NOR-Schaltglied 94 G gegeben, da» auMelfdem noch Stopp-Signale von den Schaltstationen 88 G und 68 G «irbält. WeiMk tine* dieeeir Eingän ge mit einem appp-Signal angesteuert wird; gibt dao NOR-Schaltglied an die nachfolgende logische Entscheidungeeinheit 95 G zur Registrierung der Positionsm&rken auf dem förderband ein negatives Signal ab, das Über deren NEIN-Ausgang zu einer Steuereinheit 96 G geführt wird und von dort «us ein Freigebender Indexposition verhindert. Bleiben die Eingänge dt* NOR-Glied*· 94 G frei von Eingangs Signalen, so schielet dieses Glied über die Ent» cheidungs einheit 95 G ein positives Signal zur Systemsteuerung, was besagt, daß eine Inanspruchnahme der Xndexpoeition auf dem Förderband erlaubt ist.

Ba dem Schaltbild der Fig. 13 sind die Relais-Schaltkreise der . Abiühleinrichtung tür die einzelnen Abfühlkreise dargestellt. Die normalerweise geschlossenen Kontakte am Eingang der Schaltkreise •chlieseen die Stromkreise von einer Stromquelle 84 zu den zugeordneten Zylinder»pulen in einem Adapter 81, Jede dieser Zylinder-•pulen im Adapter bleibt erregt« um die zugehörigen, nachgeordneten Ruhekontakte einer A^fprechicfealtÄrmatffx: "(J2 mechaniich zu öffnen und off en zu h^ten, Beim S chlieseen z.B. desAnsprech-•ehjiltkontaktes 82-2 wird die lUlaisspule K 32 Erregt und der Kontakt A 32 ;-"! ge«chloesen .

d«r Fig, 13 sind die Ir|ipul»Äeitschaifcer 81 E und 82 E in Reihe mit einem Abfühl·chalter 83 E verbunden , der eine Bandindexposition vot der Abfühlpocitonr der Abfühleinrichtung 22 liegt. Der

AbfühlachaUer 83 E l«t mit einem Fühlarm versehen, der den ScM-ter ·ehliesst, wenn «r auf dem Förderband 1 eine Grundplatte S abtastet. Dadurch können die Prüfze^tschalter 81 E und 82 E ein Steuer relai« K 29 an der Kupplung der Abf ühleinrichtung erregen, das sich

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909840/115ft

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fiber seine eigenen Kontakte K 29- 1 und dem Impulszeitech&lter 84 E geschlossen hält, Die Relaiekontakte IC 29* 2 werden dadurch geschlossen!, so daß der Impulepöitschalter 85 E die Magnetspule 86 E an der Kupplung der Abfühleinrichtung erregen kann, wodurch wieder«- um eine Kupplung axn Abfühikopf 22 in Wirkungeeiagri£f gebracht wird.

Die Nummer 80 bezeichnet einen Sate von 12 paralell geschalteten AbfühlBchaltern 80-1 bis 80-12 , von denen jeder einer bestimmten Abfühlposition eines Plättchen« auf der Grundplatte S zugeordnet ist und geöilnet wird, wenn dar 8ugfih0vlge AMiIhIafclft ein Plättchen an der entsprechenden Stelle abtastet. Der eine der beiden Kontaktarme jedes dieser Behälter iat mit-der Stromquelle 84 verbunden, während der jeweils andere Kontaktarm mit d«r zugeordnete» Eylinderspule Im Adapter 81 gekoppelt ist,

Vor dem eigentlichen Abfühlen eines Plättchens wird tier schsltersatz 80 selbst erst geprüft, ob vielleicht einer der fewölf Schalter 80-1 bis 80-12 zufällig in dfer geschlossenen Stellung klemmt ist. Wenn z. B. der Schalter 80-2 fiUiChlicherweiee ge,-schlössen ist, bevor ein Plättchen abgefohlt «ritd, wipd die Zylinderspule 81-2 abgeschaltet und der Kontakt 82-E geschlossen. Der. Zeitimpuisschalter 96 E kannjetat einen Impuls eu UfirÄÄttnf; de s Fühlerklemmrelais K 55 abgeben, das durch »tine eigenen Kontakte K 55-1 über den normalerweise geech loesenen Schalter 155E geschlossen gehalten wfrd. Dadurch wird die Maschine auf eine* nachfolgend noch zu beschrfeibeftde Art geetoppt.

Ob die Schaltung eine Verklemmung in einem α·ϊ Schalter BU-I bis 80-12 oder die Anwesehheit «ines PlllUchens auf der Grundplatte S abfühlt, wird durch ein Abfühlsteuerrelais K 30 bestimmt .Ist dieses Relais nicht erregt, befindeh sich die Bweipoiigen Relaiskontakte K 30-1 bis K 30-12 in der in der Zeichnung wiedergegebenen Stellung , •o dafl bei Schliessen eines oder mehrerer dir 12 normaler weife

Fi 9-67-053 90884 0/

ο a J J*» O

191.3286

-ta- -

geöffneten ReUi «kontakte K 31-1 bis K 42-1 aufgrund 4er Verklemmung einet der Schalter 80-1 bit 80-12 nur da· Klemnrelais K 55 , jedoch -kein·· der Abfuhlt·1»4· K 43 bi· K 54 erregt wird.

Die ReUi* K 41 blc K 54 werden nur dann erregt, wenn über die Abf tihlkontaktreUi« 10-1 bi· 80 -12 da* Abtreten der entsprechenden Plitttchen Mf Afp Grundplatte S ange^eigt wird. Diepes Abtasten .. erfolgt während ^w durch den ImpuUfeit·chalter 88 B beftitmnten Abfühlp»riod·. Dieiear Schalter erregt d*· Abfühl β teuer reUi« K 30, um alle iZwe^polkontakte K 30-1 bis K 30-12 zu betätigen, wodurch die 12 Ab£ühir*laie K 43 bi» K 54 in Reih* mit den enteprechenden ReUi!kontakten K 31-1 bi· K42 · 1 g·· ehaltet werden. Diese Kontakte K J1 ~ 1 bii K 42-1 werden durch die Erregung der Relais »pulen K 31 bit K 42 geachlo· ·en. Die Erregung über die Spulen erfolgt, wenn die Anwetenheit ein*· Plättchens an der richtigen Stelle aiii der Grundplatte 0 abfetÄitei: wird, durch da· Schlie··en Äir entsprechenden Schalter ^ 91 - 1 bi· 82 ι- 12 Über da· öffnen der ihnen eugeprdneten Abiahl-•chaiter eOtl bii 80-12 , Naphfolg eu4 Überträgt der Impuls β «it· chalter 95 E «inen ύμρνΛ$ über die g«»chlo*fftnea Kontaktefttr· K 31-1 bis K 42-1 ,um eo diejenigen 4er Relai· K 4J bis K 54 ru erregen, die den Abftthlit#lten auf der GrundpUtte S entsprechen, awf denen eich wirklich je ein Plättchen befindet. Die Relais K 43 bi· K 54 werden durch den Impulsseitschalter 9? E über ihre eigei en Kelaiskcmtakte K 43-1 bi· K J4-1 langer erregt gehalten al· der eigentliche Abfühivorgang dauert. .

Nach Hern Abf ühlim der sin*linen pltttchen auf der Grundplatt* S muli festgestellt werden, ob alle FfJUtchen vorhanden und an der richtigen Stelle sind. Eu 41···ηι Zweck let «Ue in Fig. 14 geseigte Progrftmmwihlfchaltung 99 E fat 4At Aliftthleiniichtung vorgesehen. Dieter Programtnwthler umfaset «ine* Reihe von 12 Schaltern 99 E-I bis 99 E -12 die/wenn sie geschlossen sind, Je einen der normalerweise

FI 9-67.053 900840/1110

- ORiQiNAL INSPECTED-

1813258

geöffneten. Relaiskontakte K 43 - 2 bis K 54 - Zkurzschliessen, die in Reihe zwischen den Impuls zeitschalter 98 E und da* Grundplattenannahmerelaia K 56 gelegt sihd. Dieses Relais K 56 zeigt an_f ob die Grundplatte mit der richtigen Anzahl von Plättchen an der abgefühlten Stelle bedrückt ist.

Da das auf die Grundplatte S aufgebrachte Muster einer gedruckten Schaltung bis zu insgesamt 12 Transistor- oder Diodenplättchen enthalten kann, werden im Programmwähler 99 E von Hand diejenigen der 12 Schalter 99 E - 1 bis 99 E - 12 geschlossen, die den Abfühl-Positionen entsprechen, an denen gemäss dem Muster der gedruckten Schaltung keine Plättchen vorgesehen sind. Jene Schalter jedoch, die den Stellen entsprechen, an denen Plättchen aufgesetzt werden müssen, bleiben geöffnet. Wenn z. B, nur in den ersten beiden Positionen Plättchen mit den Bezeichnungen Nr , 1 und Nr. 2 entsprechend den Schaltern 80-1 und 80-2 abgefühlt werden sollen, wird der Programmwähler 99E so eingestellt, daß die 10 Schalter 99 E - 3 bis 99 E -12 geschlossen und nur die Schalter 99 E -1 und 99 ^E-2 geöffnet sind. Wenn Plättchen Nr. 1 und Nr. 2 auf der Grundplatte vorhanden sind, werden die Schalter 82-1 und 82-2 durch Offnen der zugeordneten Schalter 80-1 und 80-2 geschlossen und dadurch die Relais K 31 und K 32 erregt. Die Relais kontakte K 31-1 xma K 32-1 werden in der Folge geschlossen und ermöglichen dem imp^lazeitBchalteis 95 E₁ die Relais K 43 und K 44 übe; die betätigtes, Doppels ©ß&sktö K 3@« Ϊ umd K" 30-2 zu erregen. Dadurch wesd«B* vMfdsrum il® Reiads&eatairöe K 43-2 und K44-2 in FIg₁, 14 gef chlpet e», und «ft kann von% Impuls Zeitschalter 985 H ein Impuls über di#ie geschlossenen Kontakte und. die 10 geichloMenen Schalter 9§E -3 bi» 99 E-12 laufen und da· Abnahmerelait K 56 bdätigen. Wenn die Plättchen Nr, 1 und Nr. 2 odet eines der boide|t auf der Grundplatte HMQn,. damn bleibin |n1 die Schalter 99 E-I und 99 E-2 ba^w; einer davon geöffnet, da die Schalter 80-1 und 80-2 entsprechend eich öffnen, so d»fl das

I 9 i"i 4 Ο / 111 §: ORIGINAL INSPECTED

FI 9=67oÖ53

1 > I

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Relais K 31 bzw . K 32 nicht erregt wird und folglich die Erregung . des Relais K 43 und / oder K 44 verhindertwird. Jetzt können auch die Kontakte. K 43 - 2 und / oder K 44-2 nicht schliessen und die Verbindung zwischen dem Impuls zeit 3 ehalt er 98 E und dem. Abnahm er dais K 56 bleibt aufgetrennt. Infolge dessen wird das Relais K 56 für den Fall nicht erregt, daß eines oder beide Plättchen fehlen, die hätten abgefüllt werden sollen.

Wenn einmal festgestellt ist, daß eine bestimmte Grundplatte abgenommen oder zurückgewiesen wird, was von der Schaltstellung des Abnahme relais K 56 abhängt» gilt die nächsteUberlegung der Programmierung des Aussortierers 23 für Nacharbeit. Die von diesem Aussortierer angenommenen Grundplatten werde» auf Ablageträgern deponiert, während die nicht angenommen en Grundplatten auf dem Förderband weiter zur Entlade station laufen. Der Aussortierer 23 für Nacharbeit ist im allgemeinen so programmiert, daß er alle nicht angenommenen vom Förderband 1 entfernt und die angenommenen auf dem Förderband zur nächsten Arbeite station weiterlaufen lässt. An dieser nächsten Arbeite station kann sich beispielsweise ein Ofen

befinden, in dem die Elektroden der Halbleiterplättchen mit den -

' Kontaktflächen der Leitungsbahnen auf der Grundplatte durch löten elektrisch verbunden werden.

Die Erfindung wurde anhand eines bevorzugten Aueführungsbeispieles der Einfachheit halber im Zusammenwirken mit einer bekannten Fertigung« straase fü* Hybridschaitungseinheiten näher beschrieben, wobei al« Abfühjobjekte Gyundträgerplatten mit den aufgebrachten Halbleiterplilttchen dienten . Doch eignet sich die erfindungsgemässe Abfühleinrichtung selbstverständlich auch zur Verwendung in anderen Fertigungiverfahren, bei denen die genaue lage- und zahlenmässige • Bestückung «inet gröss er en Werkstücke· mit einzelnen kleinen

FS 9-β7-®53 - t|Il40/11 Si

ORIGIiMAL INSPECTED

.1 f

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Werketücken geprüft werden muse»

INSPECTED

909840/1

Claims (9)

1. ⁰ ■ O

   131325a

   - 28 -

   PATENTANSPRÜCHE

   1; AbfOhleinrichtung Βμηι Überprüfen der. Bestückung von Bau- ^!

   elementtrJtgern mit einzelnen Bauelementen, insbesondere von elektrischen Hybridschaltungen mit Halbleiterplftttchen, |

   deren Lage und Anzahl auf den Trägern in definierter Weise _;

   festge legt Ist, dadurch gekennseichnet, daß innerhalb eines, <

   cam Prilföbjekt senkrecht beweglichen Abftthlkopfee (24) " jedem der abzufohlenden Bauelemente über der jeweiligen

   Abfühlstelle eine Abfühleinheit aus einem eweipoligem ,

   federnden Abfühlkontaktelement {40-1*.. .n) und einem da- j

   *u βtnkrecht achsial bewaglichen AbfüMitift ( 7-1... .η) ι

   «ugeordnet ist, wobei der Abfühlstift XTiit ieinem der Ab-.

   ftthlfpit·· mtgegengesetr ten Ende (30) an einem Kopf till (H), \

   Aft· Öbtr «Ine Äußere Federkraft ( 34} den anliegenden Ab - '" j

   iflWkoataktpol (41) gegen da· Abfüiükopfgehiu*· (36) Uw, den j

   ■ug«hOrig«n Gegenpol (44) vorspannt, itari· §ihaltert ißt_t Ί

   und sl6h in dieser Lage in der ausgefiferenen fit«llung 1ι·- |

   findet, in d«r seine Abfühlspit*· in einem definierten ι Distanc-

   bereich »Wischen den Oberfltchtnniveaus das Bauelementes

   und die β·η Träger EU liegen kgtnmt, dal die gltiithaf tlgen !

   Pol· (41 *t,... n, 44) der Abfühlkontaktelement· tarnt Eu- · _:

   leitungen: in je einer gemeiniamen Kontakt schicht {41 feiw. 44) '

   einer geschichteten Abfühlkontaktplatte angeordnet *ia|₍ daS

   4er federn«* Pol (41-1... .n): /ti·· Abiühllcaeit4ktelem«iit b«lm -

   Abfühlen «iA·· Bau«l«m*nt«s auf Amt tineti , unter !

   iultren r*ltrdruck einftßonttn«ti#n', s, B

   KontaktUft in die sntsprechim* üiir«_f «rffene f

   »mitellbar itt, in dem der ftvtUlge, ausg«fahren· Abffthl-

   stift btlm Aufsätzen auf das »fcsuiuhiend· Bauelement <3i«*en

   Ρ·1 lifindin Iuaeren Fedtfdmcit sur selbsttedigen Kontakt-

   Fi f»it«o»i .-_: " 9Q9840/91I·' \; .origimal inspected .

   lageänderung freilegt=
2. 2. Abfühleinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Abfühlkopf (24) in einer Klemme (25) gehaltert und mit einer Welle (6p) starr verbunden ist, die_; gegen das Gehäuse der AbfüHeinrichtung durch eine Feder (14p) vor« vorgespannt, über einen Hebelarm (15p) eines nockenbetriebenen Hebelgestänges vertikal, achsial bewegbar gelagert ist.
3. 3. Abfühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühlkontaktplatte (40) aus drei aufeinanderfolgenden Schichten (44, 42, 41) aufgebaut ist, wobei auf der Oberseite der elektrisch isolierenden, mittleren ScKcht (42) in Form von gedruckten Leitungs zügen (41) die federnden Pole der Abfühlkontaktelemente samt Zuleitungen und auf der Unterseite die entsprechenden Gegenpole in Form einer durchgehenden , elektrisch leitenden Kontaktschicht (44) aufgebracht sind.
4. 4. .Abfühleinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 , dadurch

   gekennzeichnet, daß die Kontaktenden der federnden Pole verbreitert sind und an der einer^bfühJpoaition genau entsprechenden 9tfUe j« eine zentrale Bohrung besitzen, durch die hindurch d#r augehörigeTAbfühlstift gleitet und mit dem. ihm Kugeordn«$tn Kopf teil (32) verbunden i»t.
5. 5. Abfühleinrichtung nach de* Ansprüchen I, 3und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktenden der federnden Pole über Druchbrüchen (43). in der mittleren Schicht (42) durchbiegbar angeordnet Und.

   Fi 9-67-053 90 9 8 4 0 /11 ( 0 ^{0RIGINAL INSPECTED}
6. 6. Abfühleinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch

   gekennzeichnet, dall die Kontaktschicht (44) auf einer Trägerplatte (31) des AMühlkopf gehäuses plan aufliegt und daß in ihr und in der Trägerplatte entsprechend der geometriechen Lage der Abfühlstellen. Durchgangsbohrungen (45) vorgesehen sind, in denen die Abfühlstifte (7) gleiten.
7. 7.. ■ Abfühleinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6 , dadurch gekennzeichnet, daß in Führungsbohrungen (37) der Trägerplatte (31) verstellbare Justier stifte (5p) eingebettet sind, die den Distänzbereich definieren, in dem die Spitzen der ausgefahrenen Abfühlstifte zu liegen kommen.
8. 8. Abfühleinrichtung nach den Ansprüchen 3,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gedruckten Leitungszüge (4.1) der Abfühlkontaktplatte aus federndem Beryllium-Kupfer-Ie gierungsmaterial bestehen.
9. 9. Abfühleinrichtung nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende, mittlere Schicht der Abfühlkontaktplatte aus einem Polyätylen-Terephtalat- Polymer besteht.

   INSPECTED

   909840/11S0

   9-67-053