DE19610462C2 - Vorrichtung oder Arbeitsstation zur Verwendung in einer Anlage zum Behandeln von elektrischen Bauelementen, insbesondere elektrischen Halbleiter-Bauelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.

Bauelemente im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Halbleiter- Bauelemente und dabei speziell auch sogenannte SMD-Bauteile mit extrem kleinen Abmessungen, d. h. mit Abmessungen in der Größenordnung von 2 mm und kleiner.

In Vorrichtungen zum Behandeln solcher Bauelemente, insbesondere auch in Vorrichtungen, bei denen diese Bauelemente (SMD-Bauteile) aus einem Lead-Frame ausgestanzt werden, ist es u. a. notwendig, diese Bauelemente elektrisch zu messen bzw. zu überprüfen und/oder die Anschlüsse der Bauelemente in einer vorgeschriebenen Weise zu biegen usw.

Schon das elektrische Messen der Bauelemente bereitet in der Praxis bisher Schwierigkeiten, und zwar insbesondere auch dann, wenn hohe Leistungen beim Verarbeiten der Bauelemente (große Stückzahlen an Bauelementen je Zeiteinheit) gefordert werden.

Bekannt ist eine Meßeinrichtung zur Verwendung in einer Verarbeitungslinie (US 40 47 780), wobei diese Prüfeinrichtung federnde Meßkontakte aufweist, die zum Messen der jeweils an der Meßstation vorbeibewegten Bauelementen durch zwei in einem Gehäuse der Arbeitsstation verschiebbar angeordnete und gegenläufig bewegte Schieber gegen die Kontakte des jeweiligen Bauelements zur Anlage gebracht werden. Die Betätigung der beiden Schieber erfolgt über einen äußeren Steuerschieber, der mit einer Steuerkurve eines äußeren Antriebs zusammenwirkt. Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist u. a., daß der Bewegungshub der die Meßkontakte betätigenden Schieber von der am äußeren Antrieb vorgesehenen Steuerkurve abhängig ist. Dies bedeutet auch, daß beispielsweise bei jedem Austausch der Vorrichtung wieder ein genaues Einreichten dieser Vorrichtung zu dem äußeren Antrieb notwendig ist, um die erforderlichen Toleranzen für die Bewegung der die Meßkontakte steuernden Schieber einzuhalten.

Bekannt ist weiterhin eine Prüfvorrichtung für elektrische Komponenten (DE 41 07 387), bei der mehrere, jeweils von einem Blattfederpaar gebildete Meßkontakte vorgesehen sind und die Blattfedern jedes Meßkontaktes durch zwei gegenläufig bewegte Schieber beim Prüfen gegen einen Kontakt des Prüflings zur Anlage gebracht werden. Die Betätigung jedes Schiebers ist jeweils eine Betätigungseinrichtung vorgesehen, die beispielsweise eine hydraulische, pneumatische oder elektrische Betätigungseinrichtung ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, die mit relativ einfachen Mitteln eine zuverlässige Behandlung von Bauelementen insbesondere auch von elektrischen Bauelementen mit extrem kleinen Abmessungen ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht u. a. darin, daß diese Vorrichtung eine voll funktionsfähige Baueinheit oder Arbeitsstation bildet, d. h. als solche in eine größere Anlage eingebaut und auch im Reparaturfall schnell austauscht werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt die Betätigung des wenigstens einen ersten Schiebers sowie des wenigstens einen zweiten Schiebers über einen gemeinsamen Steuerschieber, und zwar zwangsweise durch jeweils eine Steuerkurve an diesem Steuerschieber derart, daß in jedem Fall zunächst das Einspannen des betreffenden Bauelementes erfolgt ist, bevor über den Arbeitsschieber die Betätigung des Werkzeuges erfolgt.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Werkzeug ein Meßkontakt und dabei vorzugsweise ein blattfederartig ausgebildeter Meßkontakt, wobei vorzugsweise die Ausbildung so getroffen ist, daß jeder Meßkontakt zusammen mit einem weiteren Meßkontakt ein Kontaktpaar bildet und die Meßkontakte jedes Paares durch einen zweiten Schieber synchron von zwei Seiten her auf eine Meßebene bewegt werden, in der sich der Anschluß des betreffenden Bauelementes befindet, an welchem die Meßkontakte angreifen sollen. Die Bewegung des Steuerschiebers erfolgt dabei quer bzw. senkrecht zur Bewegung der Meßkontakte beim Öffnen und Schließen, was auch den Vorteil bringt, daß Schwingungen, die ein Prellen der Meßkontakte beim Messen bewirken könnten, in der Maschine bzw. Vorrichtung vermieden sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich aber auch für andere Stationen, beispielsweise für Biegestationen usw.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht auch darin, daß die Vorrichtung eine kompakte, voll funktionsfähige Baueinheit ist und so ausgeführt werden kann, daß der wenigstens eine Steuerschieber plungerartig betätigbar ist, d. h. durch ein äußeres Antriebselement, welches lediglich einen axialen Druck auf den Steuerschieber ausübt.

Ein weiterer, besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Arbeitsstation besteht darin, daß sämtliche für die genaue Bewegung der Schieber und Werkzeuge notwendigen, sehr engen Toleranzgrenzen durch die Funktionselemente der Vorrichtung selbst eingehalten sind und nicht abhängig sind von der Anordnung oder Einstellung der Vorrichtung in Bezug auf den äußeren Antrieb des Steuerschiebers.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und im Schnitt eine Meßstation zum elektrischen Messen von elektrischen Bauelementen (SMD-Halbleiter-Bauelementen) gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie A-A der Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Linie B-B der Fig. 1;

Fig. 4 in stark vergrößerter Darstellung eines der Bauelemente, zusammen mit zwei an einem Anschluß des Bauelementes anliegenden Meßkontakten;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Darstellung der Fig. 4;

Fig. 6 in Positionen a)-c) den Verlauf von Steuerkurven;

Fig. 7 und 8 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 und 2 eine Biegestation zum Formen der An­ schlüsse eines elektrischen Bauelementes (SMD-Halbleiter-Bauelement);

Fig. 9 in einer Darstellung ähnlich wie Fig. 7 eine weitere Station mit Justier-Elementen oder Schiebern zum Justieren der elektrischen Bauelemente;

Fig. 10 eine Draufsicht auf die Station der Fig. 9;

Fig. 11 eine Detaildarstellung der Fig. 10.

Die in den Fig. 1-6 wiedergegebene Vorrichtung 1 dient zum Messen von elektrischen Parametern von Halbleiter-Bauelementen 2, die bei der dargestellten Ausführungsform SMD- Bauelemente mit sehr kleinen Abmessungen sind. Im einzelnen besteht jedes Bauelement 2 in bekannter Weise aus einem aus Kunststoff hergestellten in etwa quaderförmigen Gehäuse 3, in welchem der eigentliche Halbleiter-Chip untergebracht ist und aus welchem an zwei Längssei­ ten die aus einem Lead-Frame ausgestanzten Anschlüsse 4 vorstehen, die S-förmig so gebogen sind, daß jeder Anschluß 4 mit seinem freien Ende eine Kontaktfläche 5 bildet. Die Kontaktflä­ chen 5 sämtlicher Anschlüsse 4 liegen in einer gemeinsamen Ebene E, die etwas unterhalb der Unterseite des Gehäuses 3 verläuft. Typischerweise besitzt das Gehäuse 3 beispielsweise eine Länge in der Größenordnung von 1,5 mm und eine Breite in der Größenordnung kleiner als 1 mm, wobei die Länge jeder parallel zur Unterseite des Gehäuses verlaufenden Kontaktfläche 5 in der Größenordnung von 0,15 mm liegt.

Die Vorrichtung 1 ist beispielsweise eine Arbeitsstation in einer Verarbeitungslinie, in der die Bauelemente 2 u. a. aus dem Lead-Frame ausgestanzt und die Anschlüsse 4 in der in der Fig. 4 dargestellten und vorstehend beschriebenen Weise gebogen werden, anschließend mit der Vor­ richtung 1 gemessen werden, um dann sortiert und/oder ausgeschieden werden zu können.

Das Messen jedes Bauelementes 2 erfolgt an der Vorrichtung 1 mit Hilfe von Meßkontakten 6, die jeweils blattfederartig ausgebildet und paarweise vorgesehen sind. Für das Messen wird jedes Bauelement 2 zunächst an der Vorrichtung 1 in einer dort vorgesehenen, an die Form des Gehäuses 3 angepaßten Form bzw. Matrize 7 zentriert und eingespannt, und zwar derart, daß die Ebene E, in der die Kontaktflächen 5 angeordnet sind, in der horizontalen Meß-Ebene liegt. Anschließend werden die freien Enden 6' der Meßkontakte 6 jedes Meßkontaktpaares aufeinan­ der zu bewegt, und zwar das oberhalb der Ebene E befindliche Ende 6' des oberen Meßkontak­ tes des betreffenden Paares von oben her auf die Ebene E und das unterhalb der Ebene E be­ findliche Ende 6' des unteren Meßkontaktes von unten her auf die Ebene E.

Die Meßkontakte 6 nicht nur jedes Meßkontaktpaares, sondern sämtliche Meßkontakte 6 wer­ den gleichsinnig bewegt, und zwar dadurch, daß auf diese Meßkontakte zwischen den freien Enden 6' und den eingespannten Enden 6'' Mitnehmer 8 (auf die oberen Meßkontakte 6 von oben her) bzw. Mitnehmer 9 (auf die unteren Meßkontakte 6 von unten her) einwirken, so daß jeder Meßkontakt 6 nach Art einer Blattfeder elastisch verformt mit seinem Ende 6' gegen die Kontaktfläche 5 oben bzw. unten zur Anlage kommt. Am Ende der Messung werden zunächst die Meßkontakte 6 geöffnet bzw. von den Kontaktflächen 5 wegbewegt. Erst anschließend er­ folgt eine Freigabe des eingespannten Bauelementes.

Die Meßkontakte 6 haben den Vorteil, daß durch ihre gleichsinnige Bewegung beim Schließen der Meßkontakte auf die Anschlüsse 4 einwirkende, das Bauelement 2 evtl. desorientierende und/oder die Anschlüsse 4 verbiegende Kräfte vermieden werden. Dadurch, daß die Meßkon­ takte 6 blattfederartig ausgebildet sind, wird bei geschlossenen Meßkontakten eine reproduzier­ bare Anlagekraft erreicht. Weiterhin wird auch erreicht, daß am Ende des Schließens der Meß­ kontakte, d. h. nach der ersten Berührung des jeweiligen Endes 6' und bei der dann weiter erfol­ genden Bewegung des zugehörigen Mitnehmers 8 bzw. 9 auch eine schleifende Bewegung des Endes 6' entlang der Kontaktfläche 5 eintritt, wodurch Verschmutzungen, Oxide. usw. an der Kontaktfläche 5 entfernt und dadurch eine optimale Messung erreicht wird.

Die verschiedenen Bewegungen zum Einspannen und Freigeben des Bauelementes in der Ma­ trize 7 und zum Öffnen und Schließen der Meßkontakte 6, d. h. zum Abwärts- und Aufwärtsbe­ wegen der Mitnehmer 8 und zum Aufwärts und Abwärtsbewegen der Mitnehmer 9 sind in der in den Fig. 1-6 dargestelten Vorrichtung realisiert.

In diesen Figuren ist 10 ein pipettenartiger Halter, der mit einem Unterdruck beaufschlagt ist, wodurch am unteren Ende 10' jedes Halters 10 ein Bauelement 2 an der Oberseite seines Ge­ häuses 3 gehalten werden kann. Die Halter 10 sind Bestandteil eines Transportsystems, mit welchem diese Halter in horizontalter Richtung, d. h. senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 (in einer Z-Achse) schrittweise in Richtung des Pfeiles TR (Fig. 2 und 3) bewegt werden. Jeder Halter 10 ist hierfür in einem Tragstück 11 angeordnet, und zwar um einen vorgegebenen Hub in vertikaler Richtung gegen die Wirkung einer Feder aus einer oberen in eine untere Stellung verschiebbar. Die Tragstücke 11 sind an einem endlosen Transportband 12 vorgesehen, welches durch einen Antrieb getaktet umläuft. Mit 13 und 14 sind seitliche Führungen für das Trans­ portband bzw. die Tragstücke 11 bezeichnet, wobei die Führung 13 zugleich auch für die Vaku­ um-Versorgung der pipettenartigen Halter 10 ausgebildet ist. Jeder Halter 10 besitzt weiterhin an seinem oberen Ende eine Rolle 15, die im Bereich der Vorrichtung 1 von unten her gegen eine ortsfeste Gegenfläche 16 anliegt, und zwar derart, daß der Halter 10 eine definierte Höhen­ lage aufweist.

Die Vorrichtung 1 besitzt weiterhin ein Gehäuse 17, an dessen Oberseite Einspannelemente 18 zum Einspannen bzw. Halten der Meßkontakte 6 an den Enden 6'' vorgesehen sind.

An jeder Seite der Bewegungsbahn der pipettenartigen Halter 10 sind im Gehäuse 17 jeweils zwei Schieber in vertikaler Richtung (Y-Achse) verschiebbar vorgesehen, und zwar ein Schie­ ber 19 und ein Schieber 20. Jeder Schieber 19 trägt dabei den Mitnehmer 8 und jeder Schieber 20 den Mitnehmer 9. Die Mitnehmer sind bei der dargestellten Ausführungsform jeweils aus Kunststoff befertigte Rollen, die frei drehbar an dem betreffenden Schieber 19 bzw. 20 gelagert sind, und zwar jeweils um eine horizontale Achse (Z-Achse) senkrecht zur Längserstreckung der Meßkontakte 6 bzw. in Transport- bzw. Bewegungsrichtung der Halter 10. Bei der darge­ stellten Ausführungsform sind insgesamt vier Schieber 19 und 20 vorgesehen, d. h. an jeder Seite der Bewegungsbahn des Halters 10 ein Schieber 19 und ein Schieber 20.

Im Gehäuse 17 ist weiterhin in horizontaler Richtung, d. h. in einer Achsrichtung (X-Achse) senkrecht zur Bewegungsrichtung der Schieber 19 und 20 sowie senkrecht zur Bewegungsrich­ tung der Halter 10 ein Steuerschieber 21 verschiebbar vorgesehen, und zwar gegen die Wirkung einer Feder 22 bei der für die Fig. 1 gewählten Darstellung aus der dortigen ersten Stellung (bei entlasteter Feder 22) nach rechts in eine zweite Stellung, in der die Feder 22 gespannt ist. Die Bewegung des Steuerschiebers 21 erfolgt über einen in der gleichen Achsrichtung (X-Achse) im Gehäuse 17 verschiebbaren Stößel 23, der mit einem Ende auf das der Feder 22 abgewandte Ende des Steuerschiebers 21 einwirkt und auf dessen anderes, aus dem Gehäuse 17 vorstehen­ des Ende ein Schwenk- oder Betätigungshebel 24 (Schlepphebel) eines ansonst nicht näher dar­ gestellten Antriebs mit einem Kopfstück 25 einwirkt, um die Bewegung des Steuerschiebers 21 zwischen seinen beiden Positionen zu bewegen. Der Betätigungshebel 24 ist z. B. an seinem den Kopf 25 entfernt liegenden Ende um eine Achse parallel zur Z-Achse schwenkbar gelagert und wird durch einen Exzenterantrieb gegen die Wirkung einer Rückstellfeder in Richtung des Pfeiles S geschwenkt, um den Steuerschieber 21 gegen die Wirkung der Feder 22 über den Stö­ ßel 23 aus der ersten Stellung in die zweite Stellung zu bewegen.

Bei der dargestellten Ausführungsform befinden sich die beiden Schieber 19 auf der einen Seite des Steuerschiebers 21 und die beiden Schieber 20 auf der anderen in Richtung der Z-Achse versetzten Seite des Steuerschiebers 21. Zwischen einen dieser Schieberpaare, d. h. zwischen den beiden Schiebern 19 ist am Gehäuse 17 ein weiterer Schieber 26 in vertikaler Richtung, d. h. in der Y-Achse verschiebbar vorgesehen. In der die X-Achse und die Y-Achse einschließenden Mittelebene des Steuerschiebers 12 ist über diesem im Gehäuse 17 weiterhin eine Aufnahme 27 in vertikaler Richtung, d. h. in Richtung der Y-Achse um einen begrenzten Hub verschiebbar, um diese Achse aber verdrehungssicher vorgesehen. Die Aufnahme 27 ist durch eine Feder 28 in der Y-Achse nach oben vorgespannt und bildet an ihrem oberen Ende die Matrize 7, welche bei der dargestellten Ausführungsform entsprechend der Fig. 3 von einer Ausnehmung gebildet ist, welche nach oben sowie in Richtung der X-Achse nach zwei Seiten hin offen ist, so daß einerseits jedes Bauelement 2 von der Matrize bzw. von der diese Matrize bildenden Ausneh­ mung aufgenommen werden kann, gleichzeitig aber auch die Anschlüsse 4 für die Meßkontakte 6 zugänglich sind.

An dem oberen Ende des Schiebers 26 ist ein Arm oder Klotz 29 befestigt, der als Mitnehmer für die Aufnahme 27 dient, d. h. dann, wenn der Schieber 26 sich nach unten bewegt, wird auch die Aufnahme 27 gegen die Feder 26 abgesenkt. Umgekehrt wird die Aufnahme 27 durch die Feder 28 angehoben, wenn sich der Schieber 26 nach oben bewegt, wobei die Bewegung des Schiebers 26 so eingestellt ist, daß die Matrize 7 bereits gegen die Unterseite eines an einem Halter 10 gehaltenen Bauelementes 2 anliegt, bevor der Schieber 2 seine obere Stellung er­ reicht.

Die Schieber 19, 20 und 26 sind mit dem Steuerschieber 21 zwangsgesteuert. Der Steuerschie­ ber 21 weist hierfür an den beiden in Richtung der Z-Achse gegeneinander versetzten Seiten, die jeweils in einer die X-Achse und die Y-Achse einschließenden Ebene liegen, Steuerkurven auf, und zwar an einer dieser Seiten die Steuerkurven 30 und 31 für die beiden Schieber 19 und an der anderen Fläche die Steuerkurven 32 und 33 für die beiden Schieber 20. An einer Fläche ist weiterhin eine Steuerkurve 34 für den zusätzlichen Schieber 26 vorgesehen.

An den Schiebern 19, 20 und 26 sind jeweils Mitnehmer 35 (Rollen) vorgesehen, von denen jeder exakt in die zugehörige Steuerkurve 30-34 paßt.

Die Steuerkurven 30 und 31 sind jeweils in Richtung der X-Achse, aber auch in Richtung der Y-Achse versetzt, ansonsten aber ähnlich ausgebildet. Gleiches gilt für die Steuerkurven 32 und 33, wobei bei der dargestellten Ausführungsform die Steuerkurven 30 und 32 und die Steuer­ kurven 31 und 33 jeweils in Richtung der Z-Achse gegeneinander versetzt, d. h. an den beiden unterschiedlichen Seiten des Steuerschiebers 21 vorgesehen sind.

Wie in Fig. 6 in der vergrößerter Darstellung a) für die Steuerkurve 32 (mit ausgezogenen Lini­ en) und die Steuerkurve 30 (mit unterbrochenen Linien) wiedergegeben ist, besteht jede Steuer­ kurve aus einer ersten, sich in Richtung der X-Achse erstreckenden Abschnitt 30' bzw. 32', der der Ausgangsstellung des jeweiligen Schiebers 19 bzw. 20 entspricht und aus einem Abschnitt 30'' bzw. 32'', der der Arbeitsstellung des jeweiligen Schiebers (Abschnitt 30'' abgesenkten Stellung des Schiebers 19 - Abschnitt 32'' angehobene Stellung des Schiebers 20) entspricht.

Die Abschnitte 30' und 32' liegen in Betrachtungsrichtung entsprechend der Z-Achse dec­ kungsgleich hintereinander an den verschiedenen Seiten des Steuerschiebers 21. Wie die Fig. 6 in Position b) zeigt, liegen die gleichen Verhältnisse für die beiden Steuerkurven 31 und 33 vor, wobei der Verlauf der Steuerkurve 31 identisch mit dem der Steuerkurve 30 und der Verlauf der Steuerkurve 33 identisch mit dem der Steuerkurve 32 ist. Bedingt durch die Versetzung in Richtung der X-Achse sowie aus Gründen einer möglichst einfachen Realisierung der Steuer­ kurven besitzen die Abschnitte 31'' und 33'' eine größere Länge als die Abschnitte 30'' bzw. 32''.

Die Abschnitte 30', 32', 33'' und 32'' erstrecken sich jeweils in der X-Achse, wobei die Ab­ schnitte 30' und 30'' und auch die Abschnitte 32' und 32'' jeweils in der Y-Achse gegeneinan­ der versetzt sind und über einen schräg verlaufenden Übergang aneinander anschließen.

Wie die Abbildung c) der Fig. 6 zeigt, besitzt die Steuerkurve 34 einen Verlauf, der dem Ver­ lauf beispielsweise der Steuerkurve 32 entspricht, d. h. die Steuerkurve 34 besitzt die beiden Abschnitte 34' und 34'', die sich in der X-Achse erstrecken, in der Y-Achse gegeneinander ver­ setzt sind und von denen der Abschnitt 34' der unteren Ausgangsstellung des Schiebers 26 und der Abschnitt 34'' der oberen Stellung dieses Schiebers entsprechen. Allerdings sind die Ab­ schnitte 34' und 34'' und der Übergang zwischen diesen Abschnitten so gewählt, daß erst dann, wenn beim Bewegen des Steuerschiebers 21 der Mitnehmer 35 des Schiebers 26 aus dem Ab­ schnitt 34' in den Abschnitt 34'' gelangt ist, die Mitnehmer 35 der Schieber 19 und 20 den Ab­ schnitt 30'-33' verlassen und damit ein Betätigen dieser Schieber erfolgt.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung 1 läßt sich, wie folgt, beschreiben:

Der Steuerschieber 21 befindet sich in seiner Ausgangsstellung, in der die Schieber 19 angeho­ ben und die Schieber 20 und 26 abgesenkt sind.

Der Schwenkhebel 24 wird synchron mit der Bewegung der Halter 10 betätigt. Immer dann, wenn sich ein Halter 10 mit einem Bauelement 2 über der Matrize 7 befindet, wird der Antrieb des Transportbandes 12 gestoppt und der Schwenkhebel 24 betätigt, womit der Steuerschieber 21 sich in die Arbeitsstellung bewegt. Hierbei gibt zunächst der Schieber 26 die Aufnahme 27 zunehmend frei, so daß die Matrize 7 mit der Kraft der Feder 28 gegen die Unterseite des Bau­ elementes 2 anliegt und dieses bzw. dessen Gehäuse 3 zwischen dem unteren Ende 10' des Halters 10 und der Matrize 7 einspannt. Beider weiteren Bewegung des Steuerschiebers 21 in der Arbeitsstellung werden dann die Schieber 19 nach unten und die Schieber 20 nach oben bewegt, und zwar zum Schließen der Meßkontakte 6. Anschließend, d. h. nach erfolgter Mes­ sung bewegt sich der Steuerschieber 21 durch die Feder 22 wieder in Richtung seiner Aus­ gangsstellung, wodurch zunächst die Schieber 19 und 20 zum Öffnen der Meßkontakte 6 und erst nach dem vollständigen Öffnen dieser Kontakte der Schieber 26 nach unten bewegt werden, um so die Matrize 7 von dem weiterhin an dem Halter 10 gehaltenen Bauelement 2 zu entfer­ nen.

Die Vorteile der Vorrichtung 1 lassen sich u. a., wie folgt, zusammenfassen:
Symmetrische Bewegung der Meßkontakte 6;
Bewegung des Steuerschiebers 21 quer zur Transportrichtung TR, wodurch insbeson­ dere ein Prellen der Meßkontakte 6 verursachende Schwingungen vermieden werden;
reibende Bewegung der Meßkontakte bzw. deren Enden 6' beim Schließen und damit Sicherstellung einer einwandfreien Kontaktierung;
Einspannen und Zentrieren des jeweiligen Bauelementes 2 vor dem Schließen der Meßkontakte sowie Öffnen der Meßkontakte vor der Freigabe des jeweiligen Bauele­ mentes 2, so daß die geforderte genaue Positionierung des Bauelementes 2 an dem Halter 10 nicht verloren geht.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die Vorrichtung 1 eine voll funktionsfähige Baugruppe bildet, die leicht montiert, aber auch leicht entfernt oder ausgetauscht werden kann. Besonders vorteilhaft hierbei ist auch, daß Toleranzen des äußeren Antriebs (Schwenkhebel 24 und dessen Antrieb) für die Funktion der Vorrichtung ohne Bedeutung sind. Es ist lediglich eine bestimmte Mindestgröße für den Schwenkhub des Schwenkhebels 24 zu fordern, wobei Abwei­ chungen dadurch ausgeglichen werden, daß die Steuerkurven 30-34 bzw. dessen Abschnitte eine bestimmte Länge aufweisen.

Die Fig. 7 zeigt als weitere Ausführungsform eine Vorrichtung 1a, die in ihrem prinzipiellen Aufbau der Vorrichtung 1 entspricht, allerdings nicht zum elektrischen Messen der Bauelemen­ te 2, sondern zum Biegen der Anschlüsse 4, d. h. zum Ausführen von zwei zeitlich aufeinander­ folgenden Arbeitsschritten bei diesem Biegen dient.

Auch die Vorrichtung 1a besitzt wiederum den Steuerschieber 21, mit welchem wiederum zwei in Richtung der Z-Achse bzw. in Transportrichtung TR versetzte Paare von vertikalen, d. h. in der Y-Achse verschiebbaren Schiebern 19a bzw. 20a betätigt werden, und zwar bei der Vorrich­ tung 1a gleichsinnig wiederum durch an verschiedenen Seiten des Steuerschiebers 21a vorgese­ hene Steuerkurve 36 bzw. 37. Die beiden Schieber 19a sind dabei einer ersten Arbeitsstation und die beiden Schieber 20a einer zweiten Arbeitsstation zugeordnet. Jede Arbeitsstation ist ein weiterer, in der Y-Achse verschiebbarer Schieber 37 zugeordnet, der durch eine Steuerkurve 38 des Steuerschiebers 21a zwangsgesteuert wird und über eine Feder 39 auf eine Aufnahme 40 für jeweils ein Bauelement 2 einwirkt. Die Aufnahme 40 ist jeweils als Biegeform ausgebildet. An den Schiebern 19a und 20a sind jeweils äußere Biegewerkzeuge 41 bzw. 42 befestigt. Der Ver­ lauf der Steuerkurven 36, 37, 38, in die die Schieber mit ihren Mitnehmerelementen 35 eingrei­ fen, sind wiederum so ausgeführt, daß bei jedem Betätigen des Steuerschiebers 21a zunächst die zusätzlichen Schieber 37 zum Einspannen des jeweiligen Bauelementes zwischen dem unteren Ende eines Halters 10 und der Aufnahme 40 nach oben bewegt und erst dann die Schieber 19a bzw. 20a nach unten bewegt werden, um an dem eingespannten und in der Aufnahme 40 zen­ trierten Bauelement 2 den Biegevorgang vorzunehmen.

Die Fig. 9-11 zeigen eine Vorrichtung 1b, die zum Justieren der Bauelemente 2 an dem je­ weiligen Halter 10 dienen, damit diese Bauelemente in einer genauen Position einer weiteren Station zugeführt werden können.

Zum Justieren sind zwei in horizontaler Richtung hin- und her bewegbare Schieber 50 vorgese­ hen, die gegenläufig, aber synchron in horizontaler Richtung, d. h. in Richtung der X-Achse auf die in der Y-Z-Ebene liegende Mittelebene bzw. auf die dortige Mittelachse M zu und von die­ ser Mittelebene weg bewegbar sind. Die Mittelachse M erstreckt sich in der Y-Achse.

Jeder Schieber 50 besitzt an seiner dem anderen Schieber zugewandten Seite zwei Ausnehmun­ gen 51. Bei aufeinander zubewegten Schiebern 50 ergänzen sich jeweils zwei Ausnehmungen 51 zu einer exakt an die Form des Gehäuses 3 angepaßten Matrize. Die beiden Schieber 50 sind an der Oberseite eines Gehäuses 52 vorgesehen. Im Gehäuse ist in Richtung der Y-Achse und in der Mittelebene M ein vertikaler Schieber 26b auf und abbewegbar, und zwar gesteuert durch den im Gehäuse 52 in Richtung der X-Achse hin- und her verschiebbaren Steuerschieber 21. Der Schieber 26b bildet mit seiner Oberseite eine Anlagefläche für die Unterseite der Gehäuse 3 in der Weise, daß in der angehobenen Stellung des Schiebers 26b die Bauelemente 2 jeweils zwischen dieser Anlagefläche 53 und dem Halter 10 eingespannt sind.

Im Gehäuse 52 ist ein weiterer Steuerschieber 54 in Richtung der X-Achse verschiebbar vorge­ sehen. Dieser Steuerschieber 54 besitzt einen Mitnehmer 55, welcher in eine Steuernut 56 eines Ringes 57 eingreift, welcher im Bereich der Oberseite des Gehäuses 2 um die in der Y-Achse liegende Mittelachse M des Gehäuses 52 frei drehbar ist und unterhalb der Schieber 50 ange­ ordnet ist.

An der Oberseite des Ringes 57 sind um 180° um die Mittelachse M versetzt zwei Steuernuten 58 in den Ring 57 eingebracht. Jede Steuernut besitzt an dem einen Ende einen Abschnitt 58', der einen kleineren radialen Abstand von der Mittelachse M aufweist, sowie am anderen Ende einen Abschnitt 58'', der einen größeren radialen Abstand von der Mittelachse M besitzt, wobei beide Abschnitte ineinander übergehen und jeder dieser Abschnitte sich über einen bestimmten Winkelbereich der Drehbewegung des Ringes 57 erstreckt. An der Unterseite jedes Schiebers 50 ist ein Führungsstück 59 vorgesehen, welches in eine Steuernut 58 eingreift, so daß beim Drehen bzw. Schwenken des Ringes 57 um die Mittelachse die beiden Schieber 50 gegensinnig aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt werden. Die jeweiligen Endstellungen der Schie­ ber 50 sind durch den radialen Abstand der Abschnitte 58' und 58'' bestimmt. Da diese Ab­ schnitte sich jeweils kreisförmig um die Mittelachse M um einen Winkelbetrag erstrecken, ha­ ben Toleranzen in der Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Ringes 57 keinen Einfluß auf die Endstellungen der Schieber 50. Es muß nur dafür gesorgt werden, daß der Ring 57 soweit ge­ schwenkt wird, daß die Mitnehmer 59 tatsächlich die Abschnitte 58' und 58'' erreichen. Dies bedeutet auch, daß ein evtl. Spiel zwischen dem Mitnehmer 55 und der Steuernut 56 sowie To­ leranzen bei der Bewegung des Steuerschiebers 54 keinen Einfluß auf die Genauigkeit der Be­ wegung der Schieber 50 haben.

Der Steuerschieber 54 wird gegen die Wirkung einer Feder 60 aus einer Ausgangsstellung in eine Arbeitsstellung bewegt, so daß für den Schieber 54 wiederum eine Ansteuerung durch ein äußeres Druckstück, beispielsweise durch einen äußeren Schwenkhebel 24 oder einen äußeren Stößel möglich ist.

Eine Besonderheit der Erfindung besteht auch darin, daß die Vorrichtung als voll funktionsfähi­ ge kompakte Baueinheit, d. h. als voll funktionsfähiges kompaktes Modul ausgebildet ist, wel­ ches als Arbeitsstation oder als Teil einer solchen Arbeitsstation in einer Gesamtanlage oder in einem System zum Behandeln von elektrischen Halbleiter-Bauelementen eingesetzt werden kann.

Bezugszeichenliste

1

,

1

a,

1

bVorrichtung

2

Bauelement

3

Gehäuse

4

Anschluß

5

Kontaktfläche

6

Meßkontakt

6

',

6

''Ende

7

Matrize

8

,

9

Mitnehmer

10

Halter

10

'unteres Ende

11

Tragstück

12

Transportband

13

,

14

Führung

15

Rolle

16

Gegenfläche

17

Gehäuse

18

Einspannelement

19

,

19

aSchieber

20

,

20

aSchieber

21

,

21

aSteuerschieber

22

Feder

23

Stößel

24

Schwenkhebel

25

Kopf

26

,

26

bSchieber

27

Aufnahme

28

Feder

29

Mitnehmerarm

30-34

Steuerkurve

35

Mitnehmerelement

36

,

36

'Steuerkurve

37

Schieber

38

Steuerkurve

39

Feder

40

Aufnahme

41

,

42

Biegewerkzeug

50

Schieber

51

Ausnehmung

52

Gehäuse

53

Anlagefläche

54

Steuerschieber

55

Mitnehmer

56

Steuernut

57

Steuerring

58

Steuernut

58

',

58

''Abschnitt

59

Mitnehmer

60

Feder

Claims (23)

1. Vorrichtung oder Arbeitsstation zur Verwendung in einer Anlage zum Behandeln von elektrischen Bauelementen, insbesondere elektrischen Halbleiter- Bauelementen (2), mit wenigstens einem an dem jeweiligen Bauelement (2) angreifenden Werkzeug (6, 41, 42, 50) und mit wenigstens einem Schieber (19, 20, 19a, 20a, 26, 37, 26b), der für die Betätigung des Werkzeugs (6, 41, 42, 50) gesteuert durch wenigstens eine Steuerkurve (30-34, 36, 36') in einem Vorrichtungsgehäuse (17) in einer ersten Achsrichtung (Y-Achse) zwischen wenigstens einer Ausgangsstellung und einer Arbeitsstellung verschiebbar ist, sowie mit einem diesen Schieber (19, 20, 19a, 20a, 26, 37, 26b) ansteuernden und zwischen einer Ausgangsstellung und wenigstens einer Arbeitsstellung verschiebbaren Steuerschieber (21, 21a), dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung (1, 1a, 1b) als voll funktionsfähige kompakte Baueinheit ausgebildet ist,
daß der Steuerschieber (21, 21a) im Vorrichtungsgehäuse (17, 52) in einer zweiten, senkrecht zur ersten verlaufenden Achsrichtung (X-Achse) verschiebbar vorgesehen ist, und
daß der Steuerschieber (21, 21a) die Steuerkurve (30-34, 36, 36') aufweist, in die Mitnehmer (35) des wenigstens einen Schiebers (19, 20, 19a, 20a, 26, 37, 26b) für dessen Zwangssteuerung eingreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (21, 21a, 54) plungerartig betätigbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (21, 21a, 54) durch wenigstens eine Rückstellfeder (22) in seine Ausgangsstellung vorgespannt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen äußeren Antrieb (24) zum Betätigen des Steuerschiebers (21, 21a), wobei der äußere Antrieb vorzugsweise einen durch einen Antrieb, beispielsweise einen Exzenter-Antrieb bewegten Schwenkhebel (24) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (17) wenigstens zwei Schieber (19, 20, 19a, 20a, 26, 37) vorgesehen sind, von denen wenigstens ein erster die Betätigung des Werkzeugs und wenigstens ein zweiter ein Einspannen des Bauteils (2) bewirkt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurven (30-34, 36, 36') am Steuerschieber derart ausgebildet sind, daß bei jeder Bewegung des Steuerschiebers (21, 21a) aus der Ausgangsstellung in die Arbeitsstellung vor einer Betätigung des Werkzeuges zunächst ein Einspannen des jeweiligen Bauelementes (2) erfolgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schieber (26, 37) mit einer vorzugsweise als Matrize ausgebildeten Aufnahme (27, 40) zusammenwirkt, um das jeweilige Bauelement (2) zwischen dieser Aufnahme und einer vorzugsweise von einem Halter (10) eines Transporteurs (12) gebildeten Gegenfläche einzuspannen.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (2) mit einem Transporteur (12) an der Vorrichtung (1, 1a) in einer Achsrichtung (Z-Achse) vorbeibewegbar sind, und daß die Bewegungsrichtung des Steuerschiebers (21, 21a) senkrecht zu dieser Achsrichtung der Bewegung (Z-Achse) liegt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mit seiner Oberseite an einem Halter (10) der Anlage gehaltene Bauelement (2) an der Unterseite durch die Matrize oder Aufnahme (7, 27, 40) eingespannt wird.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Schieber (19, 20, 19a, 20a, 26, 37) und die Bewegungsrichtung (X-Achse) des Steuerschiebers (21, 21a) in einer gemeinsamen Ebene liegen, die senkrecht zur Bewegungsrichtung (Z-Achse) des Transporteurs (12) für die Bauelemente (2) liegt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen im Gehäuse (17) verschiebbaren Stößel (23), über welchen der Steuerschieber (21, 21a) bewegbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge Meßkontakte (6) sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßkontakt blattfederartig ausgebildet ist und ein freies, zum Messen dienendes Ende (6') sowie ein eingespanntes Ende (6'') aufweist, und daß jedem Meßkontakt (6) ein an einem zweiten Schieber (19, 20) vorgesehener Mitnehmer (8, 9) zugeordnet ist, der zwischen den beiden Enden (6', 6'') auf den Meßkontakt (6) einwirkt, um diesen aus einer Ausgangsstellung gegen seine Eigenelastizität in eine Arbeitsstellung zu bewegen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Mitnehmer (8, 9) mehrere Meßkontakte (6) zugeordnet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei ein Meßkontaktpaar bildende Meßkontakte beidseitig von einer Meßebene (E) vorgesehen sind, und daß dem Meßkontakt (6) auf der einen Seite der Ebene ein an einem zweiten Schieber (19) vorgesehener Mitnehmer (8) und dem Meßkontakt (6) auf der anderen Seite der Ebene ein Mitnehmer (9) an einem weiteren zweiten Schieber (20) zugeordnet ist, und daß die beiden Schieber (19, 20) durch den Steuerschieber (21) gegensinnig bewegbar sind.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche zweiten Schieber (19, 20) durch den Steuerschieber (21) synchron bewegbar sind.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem an einem ersten Schieber (19, 20) vorgesehenen Mitnehmer (8, 9) jeweils mehrere Meßkontakte (6) betätigt werden.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (7) bzw. die diese Matrize bildende Aufnahme (27) durch eine Feder (28) in die das Bauelement (2) einspannende Stellung vorgespannt ist, und daß der erste Schieber (26) in der Arbeitsstellung die Aufnahme (27) freigibt und in der Ausgangsstellung gegen die Wirkung der Einspannfeder (28) zurückhält.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem wenigstens einen Schieber (19a, 20a) ein Biegewerkzeug (41, 42) vorgesehen ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig von einer Bewegungsbahn der Halter (10) des Systems für die Bauelemente (2) jeweils wenigstens ein Schieber (19, 20; 19a, 20a) vorgesehen ist.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für sämtliche ersten und zweiten Schieber ein gemeinsamer Steuerschieber (21, 21a) vorgesehen ist.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter ein Vakuumhalter, ein Greifer, ein Magnethalter oder dgl. ist.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen weiteren Steuerschieber (54) und einen durch diesen Steuerschieber um eine Achse (Y-Achse) hin- und hergeschwenkten Steuerring (57) mit Steuernuten (58) zum Steuern wenigstens eines ein Werkzeug, vorzugsweise ein Justierwerkzeug bildenden Schiebers.