DE19948295C1 - System und Verfahren zur automatischen Bestückung mittels Montageadapter - Google Patents
System und Verfahren zur automatischen Bestückung mittels MontageadapterInfo
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Abstract
Ein System zur automatischen Bestückung umfaßt einen Bestückungsautomaten (4), einen Montageadapter (3), sowie ein Bauteil (1), Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Montageadapter (3) lösbar am Bauteil (1) befestigt. Dann wird das Bauteil (1) von dem Bestückungsautomaten (4) aufgenommen, wobei der Bestückungsautomat (4) das Bauteil (1) am Montageadapter (3) mit einer Kraft F¶S¶ hält. Zur Bestückung wird das Bauteil (1) an seiner Montageposition positioniert und befestigt. Anschließend wird der Montageadapter (3) mittels des Bestückungsautomaten (4) vom Bauteil gelöst. Schließlich wird der Montageadapter (3) automatisch von dem Bestückungsautomaten (4) entfernt. Der Montageadapter (3) hält das Bauteil (1) mit einer Kraft F¶K¶, die größer ist als die Summe der Gewichtskraft des Bauteils (1) und der Beschleunigungskräfte, die auf das Bauteil wirken. Der Montageadapter (3) umfaßt eine Schnittstelle, an der die Montagevorrichtung den Adapter mit einer Kraft F¶S¶ halten kann, die größer ist als die Kraft F¶K¶.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur automatischen Bestückung gemäß Ober
begriff des unabhängigen Anspruchs 1, sowie einem System zur automatischen Bestückung
gemäß Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 12.
EP 0 847 084 A2 bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestücken einer Leiterplatte. Der
Montageadapter wird an einem Bauteil lösbar befestigt, danach wird das Bauteil am Mon
tageadapter mittels einer Montagevorrichtung aufgenommen. Über die Montagevorrichtung
erfolgt ein Bestücken der Leiterplatte, wobei die Bestückung der Leiterplatte auch die Pos
sitionierung und die sich anschließende Befestigung des Bauteils an der Leiterplattenober
fläche umfasst.
US 5,507,657 bezieht sich auf die Abdeckung eines elektrischen Verbindungselementes.
Das elektrische Verbindungselement ist so beschaffen, daß es an einer Montagefläche eines
elektrischen Apparates mittels des Einsatzes einer einen Unterdruck erzeugenden Düse an
einer Aufnahme- und Plazierungsvorrichtung befestigt werden kann. Das Verbindungsele
ment enthält ein elektrisches Gehäuse mit einer ersten Schnittstelle, welche so beschaffen
ist, daß sie neben der Befestigungsfläche der elektrischen Vorrichtung plaziert wird. Ferner
befindet sich eine zweite Schnittstelle gegenüber der ersten Schnittstelle, wobei sich zwi
schen den Schnittstellen jeweils gegenüberliegende Wände erstrecken. Eine Vielzahl von
Leiterterminals sind am Gehäuse ausgebildet, zur Verbindung der Schaltkreise der elektri
schen Vorrichtung. Eine entfernbare Abdeckung ist so am Gehäuse possitioniert daß sie
zumindest einen Teil der beiden Schnittstellen abdeckt. Die Abdeckung hat eine im We
sentlichen planverlaufende Fläche, an der die einen Unterdruck erzeugende Düse aufsetzt.
Zwischen der Abdeckung und den Seitenwänden des Gehäuses sind Rückhalteschultern
ausgebildet, die so beschaffen sind, daß die Entfernung der Abdeckung des Gehäuses mit
einer im Wesentlichen zur glatten Oberfläche der Abdeckung normal gerichteten Kraft
erfolgt. Die Rückhalteschultern erlauben sowohl eine Montage der Abdeckung auf dem
Gehäuse als auch eine Entfernung der Abdeckung vom Gehäuse mit einer minimalen Kraft
seitlich zur Normalen.
US 52 49 977 bezieht sich auf die Anordnung eines elektrischen Verbinders zur Possitio
nierung eines schaltungsträger mittels eines einen Unterdruck erzeugenden Werkzeuges.
An einem Scheibenförmigen Abschnitt einer Oberfläche eines Verbindungsgehäuses oder
eines getrennten, kappenförmigen Elementes ist eine nach oben gerichtete Oberfläche aus
gebildet. Diese Oberfläche kann über Saugwirkung eines konventionellen, automatischen
einen Unterdruck erzeugenden Bestückungsautomaten aufgenommen werden. Mittels eines
abtrennbaren Abschnittes, der auch mittels nachgiebiger Beinchen am Verbindungsträger
vorgesehen seien kann, lässt sich das elektrische Verbindungselement mittels des Werk
zeuges zu einer bestimmten Possition an einem Schaltungsträger possitionieren.
Bei der Bestückung von Leiterplatten werden in zunehmendem Maße oberflächenmontier
bare Bauteile eingesetzt (SMD: Surface Mountable Device). Der Einsatz von SMD oder
oberflächenmontierbaren Bauelementen hat die weitgehend manuelle Bestückung mit der
Durchstecktechnik (THT: Throughhole Technology) abgelöst.
Elektrische und elektromechanische SMDs, beispielsweise Stecker und Schalter, unter
scheiden sich von den entsprechenden THT-Bauteilen zunächst nur in der Ausführung der
Kontakte, mit der die Bauelemente die Leiterplatte kontaktieren.
Für eine automatische Bestückung sollte ein Bauteil jedoch so beschaffen sein, daß es mit
tels einer Bestückungsvorrichtung positioniert und befestigt werden kann. Bei der Bestüc
kung von Leiterplatten werden üblicherweise Werkzeuge mit Pipetten eingesetzt, welche
die Bauelemente mittels einer Saugkraft halten. Daher sollten die oberflächenmontierbaren
Bauteile (SMDs) eine geeignete Ansaugfläche aufweisen.
Einerseits ist jedoch die Gestaltung eines SMD mit Ansaugfläche mit Extrakosten
verbunden und andererseits ist die Vorsehung einer Ansaugfläche für manche
SMDs funktionsbedingt nicht möglich. Daher wurden solche SMDs entweder mit
Sonderwerkzeugen verarbeitet, oder im Extremfall war Handbestückung erforder
lich, wobei die manuelle Verarbeitung von SMDs sehr problematisch ist.
Um die manuelle Verarbeitung zu vermeiden, wurden Bauelemente mit Kappen 3
eingesetzt, welche nach der Montage bzw. der Lötung manuell entfernt wurden.
Diese Kappen 3 wiesen die erforderlichen Ansaugflächen auf. Sowohl der Einsatz
von Spezialwerkzeugen als auch die manuelle Bestückung bzw. die manuelle Ent
fernung der Kappen bedeuten einen erheblichen Spezialaufwand, der zu erhöhten
Produktionskosten führt.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zur automatischen Bestückung gemäß Patent
anspruch 1 und ein System zur automatischen Bestückung gemäß Patentanspruch
12 bereit. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems und des
Verfahrens sind in den Unteransprüchen angeführt.
Wenngleich das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem der Bestüc
kung von Leiterplatten mit SMD entstammt, so besteht generell Bedarf, an einem
System und automatisierten Verfahren zur Montage von Bauteilen, insbesondere
unterschiedlichen Bauteilen, mit einem minimalen Spezialaufwand.
Das erfindungsgemäße Bestückungsverfahren hat den Vorteil, daß auch solche
Bauteile automatisch bestückt werden können, die bisher einer automatischen
Bestückung nicht zugänglich waren, oder bei denen nach der automatischen Be
stückung mittels einer Kappe noch ein manuelles Entfernen der Kappe erforder
lich war. Somit gewährleistet die vorliegende Erfindung eine vollständig automa
tisierte und kostengünstige Bestückung.
Beim Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wird zunächst ein Montage
adapter, insbesondere eine Kappe, lösbar an einem zu bestückenden Bauteil befe
stigt.
Dann wird das Bauteil von der Montagevorrichtung bzw. einem Bestückungsau
tomaten aufgenommen. Zum Aufnehmen kann das Bauteil entweder der Monta
gevorrichtung zugeführt werden, oder die Montagevorrichtung kann das Bauteil
an einer Aufnahmestation abholen.
Anschließend wird das Bauteil bevorzugt mittels der Montiervorrichtung positio
niert und am Substrat befestigt. Sobald das Bauteil am Substrat befestigt ist, wird
der Montageadapter bevorzugt mittels der Montagevorrichtung automatisch vom
Bauteil gelöst oder abgezogen und entfernt. Schließlich wird der Montageadapter
von der Montagevorrichtung entfernt.
Sofern es beim gegebenen Prozeß ökonomisch sinnvoll erscheint, können die
Montageadapter wieder zurückgeführt werden, um damit neue Bauteile zu verse
hen.
Weiterhin stellt die Erfindung ein System bereit, welches mindestens ein Befesti
gungsmittel zum lösbaren Befestigen des Montageadapters an einem Bauteil auf
weist, und welches weiterhin über eine Schnittstelle zum Befestigen des Monta
geadapters an einer Montagevorrichtung, insbesondere einem Bestückungsauto
maten verfügt. Hierbei ist der Montageadapter so beschaffen, daß das Bauteil mit
einer Kraft FK gehalten wird und daß der Montageadapter vom Bestückungsauto
maten mit einer Haltekraft FS gehalten wird, wobei FS größer FK ist. In einer be
sonderen Ausgestaltung der Erfindung werden Montageadapter bereitgestellt, de
ren Befestigungsmittel unterschiedlichen Bauteilen angepaßt sind, wobei die
Schnittstelle zur Befestigung des Montageadapters am Bestückungsautomaten bei
den Montageadaptern für unterschiedliche Bauteile identisch ist. In einer weiteren
Ausgestaltung der Erfindung stellt diese ein Bestückungssystem mit Montageadaptern
der geschilderten Art und Bauteilen bereit, wobei die Bauteile minde
stens ein Halteelement zur Befestigung des Bauteils auf ein Substrat aufweisen.
Bei der Befestigung des Bauteils können Reibungskräfte zwischen den Halteele
menten und dem Substrat auftreten, jedoch sind die Halteelemente sind bevorzugt
so ausgelegt, daß die Reibungskräfte erheblich geringer sind, als die Bestüc
kungskraft, mit der das Bauelement auf dem Substrat befestigt wird. Durch diese
Gestaltung der Halteelemente wird die automatische Befestigung der Bauelemente
auf dem Substrat erleichtert.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung wer
den nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun
gen detailliert erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a ein Bestückungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1b das Bestückungssystem nach Fig. 1a, wobei die Kräfte dargestellt
sind, die während der Befestigung des Bauteils auftreten.
Fig. 2 das Lösen des Montageadapters vom Bauteil nach dessen Montage
sowie die dabei auftretenden Kräfte.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand
der Fig. 1a, 1b und 2 beschrieben.
Eine Leiterplatte 2 wird mit einem Bauteil 1 bestückt, wobei das Bauteil 1 von
einem Montageadapter gehalten ist, welcher im Ausführungsbeispiel als Kappe 3
ausgebildet ist. Die Bestückung wird von einer Montagevorrichtung, insbesondere
einem Bestückungsautomaten mit einer Pipette 4 durchgeführt. Die Kappe 3 weist
als Schnittstelle für den Bestückungsautomaten eine Ansaugfläche 31 auf, an der
die Kappe mit einer Kraft FS gehalten werden kann, wenn die Pipette 4 die An
saugfläche 31 kontaktiert hat und ein hinreichend großer Unterdruck aufgebaut
worden ist. Die der Ansaugfläche 31 abgewandte Seite 32 der Kappe ist im Aus
führungsbeispiel so gestaltet, daß sie das zu montierende Bauelement 1 mit einer
Klemmkraft FK halten kann.
Die Kappe 3 ist dabei so zu gestalten, daß die Klemmkraft FK größer ist als die
Summe der Gewichtskraft FG des Bauelements und der Beschleunigungskräfte Fa,
die beim Transport des Bauelements 1 mittels der Montagevorrichtung auftreten.
Auf diese Weise wird gewährleistet, daß sich das Bauelement 1 nicht spontan
während des Bestückungsvorgangs von der Kappe 3 löst.
Weiterhin ist die Klemmkraft FK bevorzugt so zu wählen, daß sie kleiner ist als
die Saugkraft FS, mit der die Kappe 3 von der Pipette 4 gehalten wird. Auf diese
Weise wird gewährleistet, daß die Kappe nach der Montage des Bauelements
mittels der Pipette 4 vom Bauelement abgezogen werden kann, wie mit den
Kraftvektoren in Fig. 2 verdeutlicht ist.
Die Größe der Saugkraft FS hängt einerseits von der Größe der Ansaugfläche und
andererseits von dem dort anliegenden Druck ab. Der Ansaugdruck kann je nach
Hersteller zwischen etwa 0,1 bar und etwa 0,8 bar schwanken; von Siemens-
Geräten sind beispielsweise 0,15-0,2 bar und von Panasonic-Geräten Werte zwi
schen 0,5 und 0,8 bar bekannt.
In der nachfolgenden Tabelle 1 sind die Abmaße einiger Pipetten sowie die ma
ximale Bauelement-Masse angegeben, unter der die Bedingung FS << FG + Fa ein
gehalten werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Apparate mit den genannten Abmessun
gen beschränkt. Sie nennt lediglich beispielhaft die Daten von Vorrichtungen und
Pipetten, mit denen die erfindungsgemäße Kappe eingesetzt werden kann. Hierbei
ist lediglich darauf zu achten, daß die Kappe 3 so gestaltet ist, daß die in der fol
genden Ungleichung zusammengefaßte Kraftbilanz eingehalten wird.
FS < FK << FG + Fa.
Im Ausführungsbeispiel ist der Montageadapter als Kappe ausgebildet, wobei die
Schnittstelle zur Montagevorrichtung als Ansaugfläche 31 gestaltet ist. Generell
kann der Montageadapter jedoch auch auf andere Weise von einer Montagevor
richtung gehalten werden. In anderen Anwendungen könnte dies beispielsweise
mittels eines einfachen Greifers oder eines Magneten erfolgen. Wichtig ist jedoch,
daß die oben genannten Kräfteverhältnisse beachtet werden.
Das Bauelement 1 weist an seiner dem Substrat bzw. der Leiterplatte 2 zuge
wandten Seite 13 Halteelemente auf, die hier als Rastnasen 10, 10' ausgebildet
sind. Die Halteelemente sind geeignet, das Bauelement 1 auf der Leiterplatte 2 zu
fixieren.
Die Rastnasen 10, 10' weisen elastische Stege 11, 11' auf, die mit ihrem proxima
len Ende am Bauteil 1 befestigt sind und an ihrem distalen Ende jeweils einen
Kopf 12, 12' aufweisen. Die Stege 11, 11' sind so voneinander beabstandet, daß
sie mit den Löchern 20, 20' in der Leiterplatten fluchten, welche als Gegenlager
dienen.
Die Köpfe 12, 12' sind keilförmig ausgebildet. Ihre Dicke nimmt von ihrem di
stalen zu ihrem proximalen Ende zu, wobei die voneinander abgewandten Außen
seiten 121, 121' mit den Außenseiten der elastischen Stege 11, 11' fluchten, und
wobei die einander zugewandten Innenseiten 122, 122' der Köpfe zumindest an
ihrem proximalen Ende die Innenseiten der elastischen Stege 11, 11' in einem
solchen Ausmaß überragen, daß sie nicht mehr mit den Löchern 20, 20' fluchten
können.
Wenn nun das Bauteil 1 auf der Leiterplatte 2 befestigt werden soll, wird das
Bauteil 1 vorzugsweise mit den Rastnasen 10, 10' über den Löchern 20, 20' abge
senkt, wobei die Innenflächen 122, 122' der Köpfe 12, 12' mit den Innenkanten
22, 22' der Löcher 20, 20' in Berührung kommen. Hierdurch werden die elasti
schen Stege 11, 11' so weit nach außen gebogen, bis die Köpfe 12, 12' auch mit
ihrem proximalen Ende in die Löcher 20, 20' eingeführt werden können. Die Län
ge der elastischen Stege 11, 11' stimmt mit der Tiefe der Löcher 20, 20' überein,
so daß die Köpfe 12, 12' genau dann vollständig aus den Löchern 20, 20' heraus
ragen, wenn das Bauelement 1 seine endgültige Position erreicht.
Mit der gespeicherten Federkraft FF der elastischen Stege 11, 11' werden dann die
Köpfe 12, 12' der Rastnasen in die Rastposition gezwungen, so daß die Hinter
kanten 123, 123' der Köpfe 12, 12' an den Flächen 21, 21' auf der dem Bauteil 1
abgewandten Seite der Leiterplatte 2 anliegen.
Auf diese Weise wird eine Fixierung des Bauteils auf der Leiterplatte 2 bewirkt.
Aufgrund der elastischen Verformung der elastischen Stege 11, 11' beim Durch
führen der Köpfe 12, 12' durch die Löcher 20, 20' drücken die Köpfe 12, 12' mit
einer Federkraft FF gegen die Innenseiten 22, 22' der Löcher 20, 20'. Diese Kraft
FF bewirkt wiederum eine Reibungskraft FR, die dem Durchführen der Rastnasen
durch die Löcher 20, 20' entgegenwirkt. Die Situation ist für ein Bauteil mit zwei
Rastnasen 10, 10' anhand der Vektoren in Fig. 1b dargestellt. In dieser Darstellung
addieren sich die Beiträge der Reibungskräfte der beiden Rastnasen 10, 10' zur
gesamten Reibungskraft FR, wobei aufgrund der Annahme einer symmetrischen
Konfiguration die einzelne Reibungskraft jeweils 0,5 FR beträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Federsteifigkeit der elastischen Ste
ge 11, 11' so bemessen, daß die Reibkraft in den Löchern FR wesentlich kleiner ist
als die Bestückungskraft FB, mit der der Bestückungsautomat die Bauteile befe
stigt. Auf diese Weise wird die vollständig automatisierte Montage der Bauteile
auf der Leiterplatte erleichtert.
Im Ausführungsbeispiel wurde die Erfindung anhand eines SMD-Bauteils mit
Rastnasen zur Verankerung auf einer Leiterplatte beschrieben. Die automatische
Bestückung nach der vorliegenden Erfindung kann jedoch ebenfalls mit Bauele
menten durchgeführt werden, die keine Rastnasen oder ähnliche Halteelemente
aufweisen. Beispielsweise können Bauteile mit der Leiterplatte verklebt oder
verlötet werden, wobei die Verbindung zwischen den Anschlüssen des Bauteils
und der Leiterplatte hinreichen kann, um die mechanische Befestigung des Bau
teils zu gewährleisten.
Die Erfindung wurde bezüglich der Montage eines Bauteils beschrieben. Sollten
Bauteile unterschiedlichen Typs zu montieren sein, so sind gegebenenfalls für die
unterschiedlichen Bauteiltypen 1 angepaßte Kappen 3 bereitzustellen, die das
Bauteil 1 jeweils mit einer Klemmkraft FK halten. Die Ansaugfläche 31, auf wel
che die Pipette der Montagevorrichtung aufsetzt, ist jedoch bei den unterschiedli
chen Kappen 3 einheitlich gestaltet.
Die Kappen 3 können bereits bei der Fertigung der Bauteile 1 lösbar an diesen
befestigt werden. Gleichermaßen kann das Aufsetzen der Kappen 3 auch unmit
telbar vor der Bestückung der Leiterplatte mit Bauteilen in einem gesonderten,
vorzugsweise automatisierten Verfahrensschritt erfolgen.
Im Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung wird der
Bestückungsautomat mit einem Bauteil 1 geladen, wobei der Bestückungsautomat
das Bauteil 1 mittels einer Pipette 4 an der Ansaugfläche 31 des Montageadapters
3 hält. Das Laden kann entweder dadurch erfolgen, daß das Bauteil 1 dem Be
stückungsautomaten zugeführt wird, oder daß der Bestückungsautomat das Bau
teil 1 an geeigneter Stelle abholt.
Dann wird das Bauteil 1 vorzugsweise mittels des Bestückungsautomaten zur
Montageposition auf der Leiterplatte 2 transportiert, wo es nach einer genauen
Positionierung befestigt werden kann. Der Transport und die Positionierung des
Bauteils sollten so erfolgen, daß die Summe aus der Gewichtskraft und den beim
Transport auftretenden Beschleunigungskräften nicht größer sind als die Klemm
kraft, mit der das Bauteil 1 von der Kappe gehalten wird. Auf diese Weise ist ge
währleistet, daß sich das Bauteil 1 nicht spontan von der Kappe löst.
Nach der Positionierung des Bauteils auf der Leiterplatte erfolgt die Befestigung.
Hierzu wird das Bauteil 1 mit einer Bestückungskraft FB gegen die Leiterplatte 2
gedrückt, wobei die Rastnasen 10, 10' des Bauelements durch die Löcher 20, 20'
der Leiterplatte hindurchgeschoben werden. Sobald das Bauteil 1 seine endgültige
Position erreicht, werden die Rastnasen 10, 10' in ihre Rastposition gezwungen,
wodurch das Bauteil 1 an der Leiterplatte fixiert ist.
Nunmehr wird die Kappe 3 mittels der Pipette 4 von dem Bauteil 1 mit einer Kraft
FS abgezogen, die größer ist als die Klemmkraft FK, mit der die Kappe auf dem
Bauteil 1 gehalten wird.
Schließlich muß noch die Kappe 3 von der Pipette 4 der Bestückungsvorrichtung
getrennt werden, damit diese frei ist, um mit dem nächsten Bauteil 1 geladen zu
werden. Das Lösen der Kappe 3 von der Pipette 4 erfolgt beispielsweise durch
Belüften der Pipette 4.
Sofern dies ökonomisch sinnvoll erscheint, können die gelösten Kappen 3 zu
rückgeführt werden, um an neuen Bauteilen befestigt zu werden.
Sollten unterschiedliche Bauteiltypen zu montieren sein, so kann für jeden Bau
teiltyp eine spezielle passende Kappe 3 vorgesehen werden, wobei die Ansaugflä
che der Kappe 3, die als Schnittstelle für die Pipette 4 Bestückungsautomaten
dient, bei den unterschiedlichen Kappen 3 einheitlich gestaltet ist.
Claims (17)
1. Verfahren zur automatischen Bestückung einer Leiterplatte, mit den Schritten:
- a) lösbares Befestigen eines Montageadapters an einem Bauteil;
- b) Aufnehmen des Bauteils mittels eines Bestückungsautomaten am Montage adapter;
- c) Bestücken der Leiterplatte mit dem Bauteil mittels des Bestückungsautoma ten, wobei die Bestückung die Positionierung und die Befestigung des Bau teils umfaßt;
- a) Lösen und Entfernen des Montageadapters vom Bauteil mittels des Bestüc kungsautomaten; und
- b) Lösen des Montageadapters von dem Bestückungsautomaten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Montageadapter
mittels einer Haltekraft FS, vorzugsweise einer Saugkraft, von dem Bestückungs
automaten gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil mittels einer
Kraft FK vom Montageadapter gehalten wird, die kleiner ist als die Haltekraft FS,
und die größer ist als die Summe der Gewichtskraft FG des Bauteils und der maxi
malen Beschleunigungskraft Fa, die während des Bestückungsschritts (c) auf das
Bauteil wirken.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Montageadapter als
Kappe ausgebildet ist, die im Schritt d vom Bauteil abgezogen wird und dabei der
Bestückungsautomat eine Klemmkraft FK entgegensetzt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteil minde
stens ein, vorzugsweise zwei Halteelemente aufweist, und die Leiterplatte über
komplementär ausgebildete Halteelemente verfügt, um das Bauteil an der Leiter
platte festzuhalten.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei während der Befestigung des Bauteils gemäß
Verfahrensschritt (c) Reibungskräfte FR zwischen den Halteelementen und den
komplementär ausgebildeten Halteelementen auftreten, die geringer sind als eine
Bestückungskraft FB, mit der der Bestückungsautomat das Bauelement gegen die
Leiterplatte drückt um das Bauelement in seine endgültige Position zu bringen.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Halteelement oder die Halteelemente
Rastnasen aufweisen, und die komplementär ausgebildeten Halteelemente so ange
ordnet sind, daß die Rastnasen beim Positionieren des Bauteils zunächst elastisch
verformt werden, wenn sie in die komplementär ausgebildeten Halteelemente ein
geführt werden, und einrasten, wenn das Bauteil seine endgültige Position erreicht.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das lösbare Befesti
gen des Montageadapters am Bauteil gemäß Verfahrensschritt (a) getrennt von den
anderen Verfahrensschritten, insbesondere bei der Herstellung des Bauteils erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend den fol
genden Schritt:
- a) Rückführung des gelösten Montageadapters zum erneuten lösbaren Befesti gen an einem neuen Bauteil.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Bauteil ein SMD-Element, wie beispielsweise ein Flip-Chip
ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei verschiedene Bauteile
auf einer Leiterplatte montiert werden, wobei in Schritt (a) an den unterschiedlichen
Bauteilen jeweils ein passender Montageadapter lösbar befestigt wird, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Montageadapter einerseits den unterschiedlichen Bauteilen
angepaßt sind, und andererseits eine einheitliche Schnittstelle gegenüber dem Be
stückungsautomaten aufweisen.
12. System zur automatischen Bestückung einer Leiterplatte, insbesondere nach dem
Verfahren der vorhergehenden Ansprüche, umfassend:
- a) einen Bestückungsautomaten zum Positionieren eines Bauteils auf der Leiter platte;
- b) mindestens ein Bauteil (1), insbesondere ein SMD-Element; und
- c) mindestens einen Montageadapter (3) mit:
- a) mindestens einem Befestigungsmittel (32) zum lösbaren Befestigen des Montageadapters (3) an dem Bauteil (1), wobei das mindestens eine Befestigungsmittel (32) so ausgelegt ist, daß es dem Lösen des Montage adapters (3) vom Bauteil (1) mit einer Kraft FK entgegenwirkt;
- b) einer Schnittstelle (31) zum lösbaren Befestigen des Montageadapters (3) an einem Bestückungsautomaten (4), wobei die Schnittstelle (31) so beschaffen ist, daß das lösbar befestigte Montageadapter mit einer Hal tekraft FS gehalten werden kann,
13. System nach Anspruch 12, wobei der Montageadapter (3) als eine Kappe ausgebil
det ist, die geeignet ist, das Bauteil (1) mit der Kraft FK zu halten, wobei die Kraft
FK eine Klemmkraft ist.
14. System nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Schnittstelle (31) als Ansaugfläche
für eine Pipette gestaltet ist.
15. System nach einem der Ansprüche 12 bis 14, weiter umfassend:
- a) eine Leiterplatte (2),
16. System nach Anspruch 15, wobei das Halteelement oder die Halteelemente des
Bauteils (1) Rastnasen (10, 10') aufweisen, die bezüglich der komplementär ausge
bildeten Halteelemente so angeordnet sind, daß sie beim Befestigen des Bauteils (1)
zunächst elastisch verformt werden, wenn sie in die komplementär ausgebildeten
Halteelemente eingeführt werden, und in ihre Rastposition einrasten, wenn das
Bauteil seine endgültige Position erreicht.
17. System nach einem der Ansprüche 12 bis 16 mit mehreren unterschiedlichen Bau
teiltypen und dazu passenden Montageadaptern, wobei die Befestigungsmittel (32)
der Montageadapter (3) den verschiedenen Bauteiltypen angepaßt sind, und wobei
ferner die Schnittstelle (31) für den Bestückungsautomaten (4) bei den Montage
adaptern (3) für die verschiedenen Bauteiltypen einheitlich gestaltet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19948295A DE19948295C1 (de) | 1999-10-06 | 1999-10-06 | System und Verfahren zur automatischen Bestückung mittels Montageadapter |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19948295A DE19948295C1 (de) | 1999-10-06 | 1999-10-06 | System und Verfahren zur automatischen Bestückung mittels Montageadapter |
Publications (1)
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---|---|
DE19948295C1 true DE19948295C1 (de) | 2001-06-21 |
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ID=7924804
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19948295A Expired - Fee Related DE19948295C1 (de) | 1999-10-06 | 1999-10-06 | System und Verfahren zur automatischen Bestückung mittels Montageadapter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19948295C1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014112389B3 (de) * | 2014-08-28 | 2015-10-29 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | An eine Leiterplatte ansetzbares Ansaugelement mit einer Ansaugfläche |
DE102014217924A1 (de) * | 2014-09-08 | 2016-03-10 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Montieren von SMD-Bauteilen an Kontaktfedern bei Elektromotoren |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5249977A (en) * | 1991-07-15 | 1993-10-05 | Kel Corporation | Electrical connector assembly for positioning on a circuit board by a suction applying tool |
US5507657A (en) * | 1994-09-23 | 1996-04-16 | Molex Incorporated | Electrical connector cover |
EP0847084A2 (de) * | 1996-12-04 | 1998-06-10 | International Business Machines Corporation | Elektronisches Modul-Herstellung |
-
1999
- 1999-10-06 DE DE19948295A patent/DE19948295C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5249977A (en) * | 1991-07-15 | 1993-10-05 | Kel Corporation | Electrical connector assembly for positioning on a circuit board by a suction applying tool |
US5507657A (en) * | 1994-09-23 | 1996-04-16 | Molex Incorporated | Electrical connector cover |
EP0847084A2 (de) * | 1996-12-04 | 1998-06-10 | International Business Machines Corporation | Elektronisches Modul-Herstellung |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014112389B3 (de) * | 2014-08-28 | 2015-10-29 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | An eine Leiterplatte ansetzbares Ansaugelement mit einer Ansaugfläche |
DE102014217924A1 (de) * | 2014-09-08 | 2016-03-10 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Montieren von SMD-Bauteilen an Kontaktfedern bei Elektromotoren |
DE102014217924B4 (de) * | 2014-09-08 | 2016-07-28 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Montieren von SMD-Bauteilen an Kontaktfedern bei Elektromotoren |
US10555451B2 (en) | 2014-09-08 | 2020-02-04 | Continental Automotive Gmbh | Method for mounting SMD components on contact springs in electric motors |
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