DE2330674B2 - Vorrichtung zum bewegen eines gegenstandes, insbesondere eines drahtanschlusswerkzeuges, in zwei zueinander senkrechten richtungen - Google Patents

Vorrichtung zum bewegen eines gegenstandes, insbesondere eines drahtanschlusswerkzeuges, in zwei zueinander senkrechten richtungen

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DE2330674B2
DE2330674B2 DE19732330674 DE2330674A DE2330674B2 DE 2330674 B2 DE2330674 B2 DE 2330674B2 DE 19732330674 DE19732330674 DE 19732330674 DE 2330674 A DE2330674 A DE 2330674A DE 2330674 B2 DE2330674 B2 DE 2330674B2
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Automated Equipment Corp., Mountain View, Calif. (V.StA.)
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bewegen eines Gegenstandes, insbesondere eines Werkzeuges zum Anschließen von Zuleitungsdrähten an Halbleiterbauelemente, in zwei zueinander senkrechten Richtungen, bei welcher der zu bewegende Gegenstand an einer ersten Plattform befestigt ist, die gegenüber einer zweiten Plattform in der einen Richtung verschiebbar ist, und die zweite Plattform wiederum zusammen mit der ersten Plattform gegenüber einer ortsfesten Hauptbasisanordnung in der anderen Richtung verschiebbar ist und bei welcher die beiden verschiebbaren Plattformen durch Federn nachgiebig in ihrer Bewegungsrichtung vorgespannt sind.
Bei der Transistorherstellung wird ein Transistorkörper in einem Transistorrahmen mit einem Basisglied verbunden. Dabei erstreckt sich ein metallisches Anschlußglied aus dem Basisglied des Transistorrahmens heraus, welches als elektrischer Anschluß für den Transistorkörper dient. Der Transistorrahmen ist mit zwei weiteren metallischen Anschlußgliedern versehen, weiche sich nahe dem Basisglied befinden. Während des Herstellungsvorganges des Transistors müssen zwischen diesen weiteren Anschlußgliedern und zwei zugeordneten Verbindungsstellen auf dem Transistorkörper elektrische Verbindungen vorgesehen werden. Diese elektrischen Verbindungen werden mit dünnem Draht, beispielsweise mit 25 Mikrometer starkem Golddraht, durch eine Bedienungsperson hergestellt, die eine Drahtverbindungsmaschine über der Transistoranordnung handhabt.
Das Drahtanschlußwerkzeug zum Verbinden des Drahtes wird zunächst über eine erste der Verbindungsstellen auf dem Transistorkörper ausgerichtet, sodann werden das Werkzeug und der zugehörige, dem Werkzeug von einer Spule zugeführte Draht abgesenkt, um das Ende des Drahtes an der Verbindungsstelle anzuschließen. Das Werkzeug wird dann von der ersten Verbindungsstelle abgehoben und zu dem zugeordneten Anschlußglied bewegt, wo die nächste Haftverbindung mit dem Draht hergestellt werden soll. Dabei wird der Draht durch das Werkzeug geführt und in einer Schleife über die Strecke zwischen dem Verbindungspunkt auf der Schweißstelle des Transistorkörpers und dem neuen Verbindungspunkt auf dem Anschlußglied bewegt. Das Werkzeug und der Draht werden dann abgesenkt, um
ίο die Haftverbindung auf dem Anschlußglied herzustellen, danach werden das Werkzeug und der Draht von dem Verbindungspunkt aus angehoben, ein kurzes Stück weiterbewegt und dann wieder auf das Anschlußglied abgesenkt, um eine weitere Schleife und eine zweite Verbindung des Drahtes mit dem Anschlußglied herzustellen. Diese beiden Haftverbindungen an dem Anschlußglied mit dem dazwischenliegenden Drahtstück führen zu einer höheren Zuverlässigkeit des elektrischen Kontaktes.
Der Draht wird dann abgebrochen oder abgeschnitten, um ihn freizugeben, so daß das Werkzeug über die zweite Verbindungsstelle auf dem Transistorkörper zurückgeführt werden kann, wo dann die nächste Verbindung durch Absenken des Werkzeuges und des Drahtes hergestellt wird. Danach wird wieder das Werkzeug so bewegt, daß der Draht schleifenartig über das zugehörige zweite Anschlußglied geführt wird, mit welchem die nächste elektrische Verbindung in Form einer doppelten Heftverbindung in ähnlicher Weise hergestellt wird, wie es bei dem ersten Anschlußglied erläutert worden ist. Danach wird der Draht wiederum abgeschnitten oder abgebrochen, und die nächste Transistoreinheit und der zugehörige Transistorkörper werden in Stellung gebracht, um die gewünschten beiden elektrischen Verbindungen für diesen zweiten Transistorkörper herzustellen. Diese Drahtverbindungsmaschinen erfordern bei der Bewegung des Werkzeuges und des Drahtes von Verbindungspunkt zu Verbindungspunkt einen großen Anteil an manuellen Tätigkeiten. Dies ist ein relativ langsames Verfahren, welches für die Bedienungsperson sehr ermüdend ist.
Aus der DT-AS 12 34 855 ist nun eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, welche die Herstellung solcher Drahtverbindungen auf Halbleiterkörpern erheblich erleichtert. Die dort gezeigte Vorrichtung verwendet jedoch zur nachgiebigen Vorspannung der beiden Plattformen in ihrer Bewegungsrichtung normale Schraubenfedern als Zugefedern.
Dies hat den Nachteil, daß zur Lagerung der beiden Plattformen sowie zu deren Führung in dieser Bewegungsrichtung weitere Maßnahmen erforderlich sind, die unter Umständen sehr aufwendig werden können. So sind in dieser vorbekannten Vorrichtung ebene Kugellager mit zusätzlichem Käfig sowie präzise Laufbahnen erforderlich, die dann noch nichl einmal sicherstellen, daß die Plattformen sich bei Belastung nicht voneinander abheben können.
Der Erfindung liegt nun demgegenüber die Aufgäbe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs ge nannten Art zu schaffen, welche die zur nachgiebiger Vorspannung der Plattformen in ihrer Bewegungsrichtung erforderlichen Federn gleichzeitig noch zui Lagerung und Führung dieser Plattformen ausnutzt Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, da£ die den zu bewegenden Gegenstand tragende erst< Plattform mit Hilfe einer ersten Blattfederanord nung an der zweiten Plattform und die zweite Platt
Form mit Hilfe einer zweiten Blattfederanordnung diagramm für eine typische Form eines Schleifenander Hauptbasisanordnung befestigt ist. nockens der Vorrichtung nach den Fig. 1, 2 und
Diese Maßnahmen haben also den Vorteil, daß 4 bis 10.
die ohnehin vorhandenen Federn ohne aufwendige Gemäß F i g. 1 und 2 weist die Vorrichtung zur
zusätzliche Maßnahmen, ja sogar durch weitere 5 Herstellung von Drahtverbindungen in einem GeVereinfachung und Verbilligung der bekannten häusc eine Hauptbasisanordnung 21 auf, die eine Federanordnung, auch noch zur Lagerung der Platt- schwenkbare Stützanordnung 22, ein Mikrobetätiformen und sowohl zur seitlichen Führung als auch gungsorgan 23 zum Bewegen der Stützanordnung zur vertikalen Fesselung dienen können. 22, eine Halteeinrichtung 24 für das Verbindungs-
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Er- io werkzeug, ein Mikroskop 25 für die Bcdienungsfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die erste person und eine elektronische Logikeinheit 26 für Blattfederanordnung aus zwei parallelen, im Ab- die Steuerung aufweist. Die schwenkbare Basisstand voneinander angeordneten Blattfedern, die sich anordnung 22 trägt eine Indexeinrichtung 27 für von Befestigungsstellen an zwei gegenüberliegenden einen Transistorstreifen mit einer Heizeinrichtung Seiten der ersten Plattform zu Befestigungsstellen an 15 für den Transistorstreifen und linke und rechte Traneinem Abstandsglied nach unten erstrecken, sowie sistorstreifen-Magazinhalter 28 bzw. 29. aus zwei parallelen, im Abstand voneinander ange- Die Bedienungsperson legt zunächst ein nicht darordneten Blattfedern besteht, die sich von Be- gestelltes Transistorstreifenmagazin mit zehn Tranfestigungsstellen an dem Abstandsglied zu Befesti- sistorsticifen auf den linken Magazinhalter 28 und gungsstellen an zwei gegenüberliegenden Seiten der ao legt ein leeres, nicht dargestelltes Transistorstreifenzweiten Plattform nach oben erstrecken, und daß die magazin auf den rechten Magazinhalter 29. Der erste zweite Blattfedercnordnung aus zwei parallelen, im Transistorstreifen wird durch die Bedienungsperson Abstand voneinander angeordneten Blattfedern, die der Transistorstreifen-Indexeinrichtung 27 zugeführt, sich von Befcstigungsstellen an zwei andeien gegen- wie sie beispielsweise in dem US-Patent 36 95 501 überliegenden Seiten der zweiten Plattform zu Be- »5 beschrieben ist. In diesem Patent sind die Transistorfestigungsstellen an einem weiteren Abstandsglied Streifenmagazine und die Indexeinrichtungen im einnach unten erstrecken, sowie aus zwei parallelen, im zelnen erläutert.
Abstand voneinander angeordneten Blattfedern be- Die Bedienungsperson betätigt die Indexeinrich-
steht, die sich von Befestigungsstellen an dem wei- tung und bringt den Körper der ersten Transistortercn Abstandsglied zu Befestigungsstellen an zwei 30 einheit auf den für viele Einheiten vorgesehenen gegenüberliegenden ortsfesten Aufhängern, die auf Streifen unter eine kapillarartige Drahtverbindungsder Hauptbasisanordnung befestigt sind, nach oben spitze 163, die von einem Werkzeughalter 161 geerstrecken. Dies hat den Vorteil, daß sich die Bau- halten wird. Durch die Mikrobetätigungseinrichtung höhe der gesamten Vorrichtung auf etwa ein Viertel 23 wird von der Bedienungsperson die schwenkbare verringern läßt. 35 Stützanordnung 22 betätigt, so daß der erste Ver-
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben bindungssteg des Transistorkörpers direkt unter der sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung wird Verbindungsspitze 163 zur Vorbereitung für die erste nun an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Drahtverbindung zu liegen kommt. Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt Die Mikrobetätigungseinrichtung 23 umfaßt einen
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Drahtverbindungs- 40 Handgriff 61 auf einem Kugellager 62 in einer vorrichtung, Lagerkonsole 63, die an dem oberen Abschnitt der
F i g. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Hauptbasisanordnung 21 angeordnet ist. Der Hand-F i g. 1 mit dem Mikrobetätigungselement und der griff 61 ist an seiner Unterseite mit einem Daumen-Stützanordnung im Querschnitt, hebel-Gleitstift 64 versehen. Der Gleitstift 64 er-F i g. 3 eine Draufsicht auf eine typische Transi- 45 streckt sich durch eine zentrale zylindrische öffnung storcinheit, mit welcher die Drahtverbindungen her- oder Bohrung in einem Kugellager 65, das in einem zustellen sind, oberen Gelenk 66 gehalten ist, das ebenfalls mit Fig. 4 eine Ansicht der ΑΎ-Stufe der Vorrich- einem Paar Kugellagern 67 und 68 an seinen beiden tung nach den F i g. 1 und 2 mit dem zugehörigen Enden versehen ist. Das innere Ende des oberen Ge-Antriebsmechanismus und den Drahtverbindungs- 50 lenkes 66 ist über ein Kopplungsgelenk 69 und ein werkzeugen, Kugellager 71 mit einem stationären Drehgestell 72 F i g. 5 eine teilweise im Querschnitt gezeigte an der Hauptbasisanordnung 21 verbunden. Das Seitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 4, andere Ende des oberen Gelenkes 66 ist ebenfalls Fig. 6 eine Querschnittsansicht eines Teiles einer über ein weiteres Kopplungsglied 75 und ein Kugelder Blattfederanordnungen der .XT-Stufe längs der 55 lagor 73 mit einem weiteren stationären Drehgestell Schnittlinie 6-6 in F i g. 4, 74 an der Hauptbasisanordnung 21 verbunden. Die F ι g. 7 eine Seitenansicht des Drahthalters von unteren Enden der beiden Kopplungsglieder 69 und derjenigen Seite aus, welche der in F i g. 5 darge- 75 sind miteinander über ein Jochglied 76 und zustellten Seite gegenüberliegt, zur Erläuterung der geordnete Lagerzapfen 77 bzw. 78 verbunden. Das Drahtklemmanordnungen, 6o untere Ende des äußeren Kopplungsgliedes 75 isl F i g. 8 eine Querschnittsansicht der Nockenan- mit einem Pantografzapfen 79 gekoppelt, der eir Ordnung längs der Schnittlinie 8-8 in F i g. 4, Paar abgesetzter Verschiebeanne 82 und 83 auf F i g. 9 eine Querschnittsansicht der Nockenarm- weist, die drehbar auf einer Welle angeordnet sind anordnung entlang der Schnittlinie 9-9 in Fig.4, Die gegenüberliegenden Enden dieser beiden Ver Fig. 10 eine Querschnittsansicht einer Stoßstan- 65 schiebearme 82 und 83, welche einen Teil eine gen-Steueranordnung längs der Schnittlinie 10-10 in Pantografen bilden, tragen Kugellager 84 und 85 F i g. 4 und welche Wellenabschnitte aufweisen, die drehbar mi Fig. 11 und 12 eine Ansicht und ein Zeitfolge- den Enden eines linken Betätigungsgliedes 86 um
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eines abgesetzten rechten Betätigungsgliedes 87 ver- angeordnet worden ist, löst die Bedienungsperson der
bundcn sind. Die beiden Betätigungsgliedcr 86 und Betrieb der Drahtverbindungseinheit bzw. Lot- odei
87 sind drehbar auf einer Welle 88 angeordnet, die Klebeinrichtung aus, welcher sich dann automatisch
an der Hauptbasisanordnung 21 befestigt ist. Ver- abspielt, um die gewünschten Drahtverbindungen zwi·
langei ungsarme 91 und 92 der beiden Betätigungs- 5 sehen den Verbindungsstellen 36 und 37 und den An-
glicdcr 86 und 87 sind drehbar an einem Paar zu- schlußgliedern 34 bzw. 35 der ersten Transistoreinheil
geordneter Betätigungsringe 93 bzw. 94 befestigt, herzustellen.
welche eine hohle zylindrische Hauptspindel 44 um- Diese Art Verbindungsmaschine bringt nacheinan-
geben und auf dieser drehbar angeordnet sind. der jede Transistoreinheit auf dem Transistorstreifen
In Fig. 3 ist eine einzelne typische Transistorein- io unter die Drahtverbindungsspitze 163, wo die beiden licit von der Art dargestellt, die auf dem Streifen für Drähte verbunden werden. Der Transistorstreifen wird mehrere Transistoren angeordnet ist. Es ist ein Basis- automatisch schrittweise von dem linken Magazin element 31 mit einem damit verbundenen Transistor- über die Heizeinheit zu dem rechten Magazin bewegt, körper 33 und einem aus dem Basiselement 31 her- Nachdem die Drahtverbindungen mit jeder der Tranausragenden Anschlußglicd 32 und zwei getrennten 15 sistoreinheiten auf dem ersten Transistorstreifen her-Anschlußgliedcrn 34 und 35 vorgesehen. Der Tran- gestellt worden sind, führt die Bedienungsperson den sistorkörper 33 hat zwei Verbindungsstellen 36 und zweiten Transistorstreifen vom Magazin auf die Heiz-37. Es ist eine erste Drahtverbindung 38 zwischen der einheit, wo die Drahtverbindungen automatisch nachVerbindungsstelle 36 und dem Anschlußglied 34 und einander mit jeder Transistoreinheit hergestellt eine zweite Drahtverbindung 39 zwischen der Verbin- 20 werden.
dungsstcllc37 und dem Anschlußglied35 herzustcl- Gemäß Fig. 4 und 5 enthält der Haltemechanislen. An jeder Verbindungsstelle ist eine Haftverbin- mus für das Drahtverbindungswerkzeug eine neudung und an jedem Anschlußglied 34 und 35 sind artige λΎ-Stufe mit einem zusammengesetzten Blattzwei Maschenverbindungen herzustellen. federaufbau, bei dem eine erste Blattfederanordnung
Die schwenkbare Stützanordnung 22 enthält eine 25 zur Halterung eines rechtwinkligen oberen Rahmens Basisplattc 40, die auf einer Hauptwelle 41 angeord- 101 an einem stationären Träger dient und eine net ist, welche über zwei voneinander im Abstand zweite Blattfederanordnung in dem oberen Rahmer befindliche Lager 42 und 43 in der hohlen zylindri- 101 gestützt ist und eine Platte 102 zur Stößelhalteschen Hauptspindel 44 angeordnet ist, weiche an rung trägt. Da die zwei Blattfederanordnungen im ihrem oberen Ende mit einem ringförmigen Flansch- 30 Aufbau sehr ähnlich sind, werden die für die erste abschnitt 45 versehen ist. Die untere Fläche des Blaltfederanordnung verwendeten Bezugszeichen auch Flanschabschnittes 45 ist mit einem Spindelring 46 für die zweite Blattfederanordnung verwendet und in versehen, der auf mehreren Kugellagern 47 aufliegt, diesem Fall mit Strichen gekennzeichnet.
die in einer Kugelhalteplatte 48 gehalten sind. Die Die AT-Stufe weist weiterhin ein Paar Blattfeder-Kugellaizcr liegen wiederum auf einem Basisring 49, 35 aufhänger 103 und 104 auf, die im Abstand voneindcr auf "der oberen Fläche der Hauptbasisanordnung ander auf einem Träger 105 für die ^y-Stufe be-21 befestigt ist. Die Spindelanordnung ist mit einem festigt sind, welche wiederum stationär auf dem Bo-Paar Ringgliedern 51 und 52 versehen, welche eine den 106 der Hauptbasisanordnung 21 angeordnet ist. Drehbewegung der Hauptspinde! 44 auf der Haupt- Zwei breite, flache, dünne und biegsame äußere Blattbasisanordnung 21 verhindern, während sie eine be- 40 federn 107 und 108 sind an ihren oberen Randgrenzte Bewegung der Hauptspindel 44 und des zu- abschnitten an den Blattfederaufhängern 103 bzw. geordneten TrägeVs 40 auf der"Hauptbasisanordnung 104 durch Befestigungskappen 109 befestigt. Die 21 unter der Steuerung der Mikrobetätigungseinrich- Blattfedern 107 und 108 hängen dabei von den zutung 2.3 in den X- und K-Richtungen zulassen. geordneten Blattfederaufhängern herab und tragen an
Die Betätigung des DaumenhebelhandgrifTes 61 45 ihren unteren Randabschnitten zugeordnete Abstandsdurch die Bedienungsperson in irgendeiner Richtung elemente 111. Die beiden Abstandselemente 111 für um dessen Schwenklager 62 führt zu einer Nachführ- die Blattfedern sind fest miteinander durch ein Trennbewegung der beiden Betätigungsglieder 86 und 87 glied 112 und Kappen 113 gemäß Fig. 6 verbunden. um die Welle 88, welche die Hauptspindel 44 über die Zwei ähnliche innere Blattfedern 114 und 115 sind an Betätigungsringe'93 und 94 bewegt. Dieses führt zu 50 ihren unteren Randabschnitten mit den beiden zueiner A'K-Positionierungsbewegung der Basisplatte 40 geordneten Abstandselementen 111 verbunden und in der Spindelanordnung und zu einer Positionierung erstrecken sich von dort aus nach oben. Die oberen der zugeordneten Indexeinrichtung 27 für den Tran- Randabschnitte der beiden Blattfedern 114 und 115 sistorstreifen unter der kapillarartigen Drahtverbin- sind fest durch Kappen 116 mit den äußeren Flächen dungsspitze 163 was von der Bedienungsperson un- 55 der beiden gegenüberliegenden Seiten 117 und 118 ter dem Mikroskop 25 betrachtet werden kann. Daher des oberen Rahmens 101 verbunden. Durch Verbiefolgt die bewegbare Trageinrichtung 22 der Bewegung gen der beiden Paare von Blattfedern 107, 114 und des Daumenhebels durch die Bedienungsperson und 108, 115 kann der obere Rahmen 101 federn und gestattet die Anordnung der Heizeinheit, welche den sich in einer Richtung senkrecht zu der Hache der Transistorstreifen derart trägt, daß die erste Verbin- 60 Blattfedern, d. h. in der Ä'-Richtung bewegen. Ein dungsstelle 36 auf dem Körper oder der Form der zweites Paar breiter, flacher, dunner und biegsamer ersten Transistoreinheit auf dem Transistorstreifen äußererer Blattfedern 107' und 108' hängen an ihren direkt unter der kapillarartigen Drahtverbindungs- oberen Randabschnitten von den Innenflachen der spitze 1163 ausgerichtet werden kann, die in dem Hai- beiden anderen gegenüberliegenden Seiten 121 und ter 161 für das Verbindungswerkzeug gehalten ist. 65 122 des oberen Rahmens 101 herab, und die unteren Nachdem die erste Verbindungsstelle auf dem ersten Randabschnitte dieser beiden Blattfedern 107' und Körper durch die Mikrobetätigungseinrichtung in ge- 108' tragen Abstandselemente 111 und eine Trenneigneter Weise unter dem Drahtverbindungswerkzeug einrichtung 112 fur die Abstandselemente. Zwei ähn-
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liehe innere Blattfedern 114' und 115' erstrecken sich derseite des Gehäuses gelagert ist. Der Draht wird von
von den Abstandselementen 11Γ und tragen an ihren der Spule abgewickelt und durch ein Führungselement
oberen Randabschnitten die Befestigungsplatte 102, 167 vertikal nach unten durch die kleine Kapillare
auf welcher ein Block 123 zur Stößelbefestigung an- 163 zur Spitze 162 des Werkzeughalters 161 geführt,
geordnet ist. Mit der Befestigungsplattc 102 ist auch 5 Gemäß Fig. 7 ist eine Drahtklemmeinrichtung fest
der Block 123 federnd auf der zweiten Blattfederan- auf dem federnden Halteblock 135 angeordnet. Sie
Ordnung gelagert, so daß er sich in einer Richtung enthält ein horizontales Drahtklemmglied 168, an
innerhalb des oberen Rahmens 101 bewegen kann, dessen äußerem Ende eine stationäre Drahtklemme
weiche senkrecht zu der Bewegungsrichtung des obe- 169 befestigt ist, die sich nach unten erstreckt und in
ren Rahmens auf der ersten Blattfederanordnung, ίο einer Klemmenspitze 171 endet, welche gerade ober-
d. h. in der Y-Richtung ist. Daher ergibt dieser zu- halb der Kapillare 163 des Werkzeughalters angeord-
sammengesetzte Blattfederaufbau eine federnde Be- net ist. Ein biegsames Drahtklemmglicd 172 ist über
wegung des Blocks 123 für die Stößelbefestigung in Blattfedern an der Unterseite des Drahtklemmgliedes
jeder Richtung eines AT-Koordinatensystems in Ab- 168 aufgehängt. Die biegsame Drahtklemme endet in
hängigkeit von den relativen Bewegungen des oberen 15 einem klemmenden Spitzenabschnitt 173, welcher der-
RahmenslOl auf der ersten Blattfederanordnung und art ausgebildet ist, daß er die Klemmspitze 171 auf
der Stößelbefestigungsplatte 102 auf der zweiten der stationären Drahtklemme 169 erfaßt und den
Blattfederanordnung in dem oberen Rahmen 101. Draht gerade oberhalb der Kapillare 163 festklemmt.
Ein Stößel oder Tragarm 131 für das Verbindungs- Die biegsame Drahtklemme 172 ist drehbar an einem
werkzeug ist fest an der Vorderseite des Blocks 123 ao Verbindungsarm 174 befestigt, und das äußere Ende
für die Stößelbefestigung befestigt und erstreckt sich des Verbindungsarmes 174 ist drehbar im Ende eines
nach außen durch eine öffnung in der Vorderwand Hebelarmes 175 befestigt, welcher drehbar an dem
des Hauptgehäuses. Ein erstes Paar dünner, flexibler, stationären Drahtklemmglied 168 befestigt ist. Das
paralleler, im Abstand befindlicher Blattfedern 132 obere Ende des Hebelarmes 175 ist drehbar an einer
und 133 ist fest an einem Ende mit dem Stößel 131 25 Stange 176 eines Hubmagneten befestigt, der über
verbunden. Die anderen Enden der beiden Blattfedern eine Magnetspule 177 betätigt wird. Die Magnetspule
132 und 133 sind durch eine Blattfederkonsole 134 bewirkt, daß die Klemmenspitze 173 der Drahtklemme
fest mit einem Block 135 verbunden. Ein zweites 172 in Eingriff mit der entsprechenden stationären
Paar dünner, biegsamer, paralleler und im Abstand Klemmenspitze 171 gebracht wird, so daß der Draht
voneinander angeordneter Blattfedern 136 und 137 30 geklemmt wird. Bei der Entregung der Magnetspule
ist an einem Ende fest an dem Block 135 befestigt. Es wird die Drahtklemme 172 freigegeben, und der
erstreckt sich von diesem nach vorn und steht am an- Draht kann sich frei durch die Kapillare 163 hindurch
deren Ende in festem Eingriff mit einer Halterungs- bewegen,
gabel 138 für das Verbindungswerkzeug. Die Antriebseinrichtungen für die ΑΎ-Stufc und
Ein Blattfederblock 139 ist neben dem federnden 35 den Werkzeughalter weisen einen Hauptantriebsmotor Halteblock 135 angeordnet. Er dient dazu, die nach 181 auf, der auf einem Hebeblock 182 für den Motor unten gerichtete Bewegung der Halterungsgabel 138 auf dem Boden 106 der Hauptbasisanordnung beauf den beiden Enden der Blattfedern 136 und 137 zu festigt ist. Ein Riemen 183 und ein mittels des Hauptbegrenzen. Durch Verbiegen der Blattfedern 136 und motors 181 angetriebenes Zahnrad 184 treiben einen 137 bewegt die Gabel 138 sich von dem Blattfeder- 40 Y-Achsen-Nocken 185, einen A'-Achsen-Nocken 186 block 139 auch nach oben. Eine Spiralfederanord- und einen Schleifen-Nocken 187 an, welche starr an nung 141 ist auf dem federnden Block 135 angeord- einer Hauptwelle 188 befestigt sind, die drehbar in net, die an dem äußeren Ende der Feder 142 auf die einem Lagerblock 189 gelagert ist, der auf zwei Trä-Gabel 138 eine Kraft ausübt, wodurch diese in der gern 191 und 192 auf der Hauptbasisanordnung 21 Ruhelage gegen den Blattfederblock 139 gedrückt 45 des Gehäuses gemäß Fig. 8 angeordnet ist.
wird· Ein Y-Nockenarm 193, ein A'-Nockenarm 194 und
Auf dem Stoßelbefestigungsblock 123 ist eine Stoß- ein Schleifen-Nockenarm 195 sind drehbar auf einem stange 146 beweglich befestigt, die sich über die Ober- Drehzapfen 196 angeordnet, der auf dem Hauptlagerseite des Stößelf 131 erstreckt, während das Ende 147 block 189 gemäß F i g. 9 befestigt ist. Ein Ende jedes der Stoßstange 146 in einem ersten Drehzapfen 148 50 der drei Arme endet jeweils in drehbaren Lagern 197, eines Winkelhebels 149 endet. Der Winkelhebel ist welche die Randfläche des zugeordneten Nockens durch einen zweiten Drehzapfen 151 mit dem Ende 185, 186 oder 187 erfassen. Die Nockenarme drehen des Stößelarmes 131 drehbar verbunden und weiter- sich um den Drehzapfen 196 entsprechend den Ände- hin an dem federnden Halteblock 135 über einen drit- rungen der Nockenfläche des zugeordneten Nockens. ten Drehzapfen 152 schwenkbar verbunden. Eine 55 Das andere Ende des X-Nockenarmes 194 trägt Feder 153, die durch eine Schraube 154 zum Einstel- einen drehbar angeordneten Schlitten 201, der in len der Spannung am Ende der Stoßstange 146 ge- einen Gleitkanal 202 in einem JT-Führungsglied 203 halten wird, drückt diese Stoßstange in eine Iongitudi- ausgebildet ist, das fest an dem oberen Rahmen 101 nale Position, so daß die Halterungsgabel 138 in einer befestigt ist. Die Schwenkbewegung des X-Nockenhorizontalen Normallage gehalten wird. 60 armes 194 um den Drehzapfen 196 entsprechend den
An dem äußeren Ende der Gabel 138 ist ein Werk- Veränderungen in der Nockenfläche des ^-Nockens
zeughalter 161 befestigt, der sich allgemein nach un- 186 führt zu einer Nachführbewegung des JT-FUh-
ten zu einem Spitzenabschnitt 162 erstreckt. Dieser rungsgliedes 203, wodurch der obere Rahmen 101 in
trägt eine kleine zylindrische, vertikale Kapillare 163, der A"-Richtung hin- und herbewegt wird,
durch welche der zu verbindende Draht vertikal nach 65 Das andere Ende des Y-Nockenarmes 193 trägt
unten auf den Verbindungsbereich geführt wird. Der auch eine schwenkfähig angeordnete Gleitstange 204,
Draht 164 ist auf einer Spule 165 aufgewickelt, welche welche gleitfähig in einem F-Führungselement 205
drehbar in einer Trageeinrichtung 166 auf der Vor- befindlich ist, das starr an der Stößelhalterungsplatte
11 ^ 12
102 befestigt ist. Dieser y-Arm 193 folgt der Nocken- folgediagramm für diesen Nocken zeigt. Es ergeben fläche des y-Nockens 185 und dient dazu, die Stößel- sich demgemäß drei Verbindungs-Zeitintervalle innerhalterungsplatte 102 und damit auch den Stößelhalte- halb der ersten Umdrehung des Schleifen-Nockens um rungsbloek 123 in dem oberen Rahmenglied 101 in 180°,wobei zwischen der ersten und der zweiten Vereiner y-Richtung senkrecht zu der Bewegung des obe- 5 bindung und der zweiten und dritten Verbindung ren Rahmens 101 in der A"-Richtung zu bewegen. Zeitintervalle zur Bildung von Drahtschleifen liegen.
Das äußere Ende des Schleifen-Nockenarmes 195 Nach der dritten Verbindung ergibt sich eine Periode, ist über ein Schwenkglied 206 mit einem Ende eines in der die A"- und y-Nocken und dieAT-Stufe die Bemetallischen biegsamen Kabels 207 verbunden, wel- wegung des Verbindungswerkzeuges von der letzten dies sich U-förmig um den hinteren Abschnitt des io Verbindungsstelle auf dem Anschlußglied 34 zurück Gehäuses erstreckt und an dem gegenüberliegenden zu einer Position über der zweiten Verbindungsstelle Ende mit einer Kabelklemme 208 verbunden ist, die 37 auf dem Körper 33 bewirken. Während der zweiaufeinciStoüstangen-Steueranordnunggemäß Fig. 10 ten Umdrehung des Schleifen-Nockens um 180° verbefestigt ist. Diese Steueranordnung weist ein längs ge- gehen drei weitere Verbindungs-Zeitintervalle, in streckles Einstellglicd 211 auf, das an seinem inneren 15 denen Drahtverbindungen mit der Verbindungsstelle Ende an dem Slößelbefestigungsblock 123 befestigt 37 und Maschenverbindungen mit dem Anschlußist, während das äußere Ende sich von der Seite der glied 35 hergestellt werden. Zwischen den ersten und verbundenen Blattfedern hinweg erstreckt. zweiten und den zweiten und dritten Verbindungsstel-
Die Einstellkonsole 211 ist mit einer langgestreck- len liegen Zeitperioden zur Schleifenbildung des ten öffnung 212 in deren zentralen Abschnitt und mit 20 Drahtes. Nach der dritten Verbindung in der zweiten einer zentralen Schraubstange 212' versehen. Ein Hälfte der Umdrehung ist eine Verweilzeit vorge-Schwcnkzapfen 213 ist in der langgestreckten öffnung sehen, während der die A^-Stufe das Verbindungs-212 beweglich auf der Schraubstange 212' befestigt werkzeug wieder zu einer Position über den ersten und mit einem Klemmechanismus versehen, durch Verbindungsbereich 36 zurückbewegt. Während diewelchen der Drehzapfen 213 fest an der Einstellkon- 25 ser Verweilzeit führt die Maschine eine Schaltbewesole an einer ausgewählten Stelle in Längsrichtung gung aus, welche die nächste Transistoreinheit in der festgestellt werden kann. Ein längsgestreckter einstell- Reihe unter das Verbindungswerkzeug führt,
barer Schlitten 215 hat einen Längsschlitz 216 und ist Die X- und y-Nocken sind speziell dazu ausgelegt, drehbar an einem einstellbaren Drehzapfen 213 be- die ΑΎ-Stufe mit dem zusammengesetzten Blattfederfestigt und dreht sich um diesen Zapfen an der spe- 30 aufbau über die zugeordneten X- und y'-Nockenarme ziellcn Stelle, an welcher der Zapfen festgeklemmt ist. zu betätigen, um den Stößelbefestigungsblock 123 und Das innere Ende des einstellbaren Schlittens 215 trägt damit das Verbindungswerkzeug über die Verbineine starr an dem Schlitten befestigte Gabel 217. Ein dungsbereiche zu bewegen, an denen die Schweiß-Klemmschlitten 218 ist in der Gabel 217 angeordnet, oder Lötverbindungen hergestellt werden sollen. Die der ein stangenförmiges Klemmglied 219 trägt, wel- 35 Nockenflächen sind insbesondere derart beschaffen, chcs dazu dient, die Stoßstange 146 zu tragen. Die daß die genaue Richtung und der zeitliche Abstand Kabelklemme 208 ist auf dem äußeren Ende des ein- der Bewegung erreicht werden, wie es zur Verbindung stellbaren Schlittens 215 befestigt. der speziellen Transisloreinheiten durch die Maschine
Die Bewegung des flexiblen metallischen Kabels erforderlich ist. Auch werden dabei die erforderlichen
207 entsprechend der Bewegung des Schleifen-Nok- 40 Verweilzeiten während des Verbindungsvorganges ge-
kenarmesl95 führt zu einer Schwenkbewegung des nau eingehalten.
einstellbaren Schlittens 215 um den Drehzapfen 213 Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel wird die und damit zu einer lateralen Bewegung der Stoßstange erste Verbindung mit der Transistoreinheit an der 146 in der y-Richtung auf dem Stößelbefestigungs- Verbindungsstelle 36 während einer ersten Verweilblock 123. Das obere Ende des Kniehebels 149 dreht 45 zeit hergestellt. Die Zy-Stufe bewegt dann das Versich um den Drehzapfen 151 am Ende des Nocken- bindungswerkzeug über das äußere Anschlußglied 34, armes 131 und führt zu einer Durchbiegung der bei- wo die erste Verbindung mit diesem Anschlußglied den Blattfederglieder 132 und 133 und zu einer ver- hergestellt wird. Dann folgt eine kurze Bewegung der tikalen Bewegung des Drahtbefestigungswerkzeuges A'y-Stufe und des Verbindungswerkzeuges zu dem am Ende des Stößels. 50 zweiten Verbindungspunkt auf dem Anschlußglied.
Zusätzlich zu dem Antrieb der Nocken treibt der Die Zeitsteuertrommel schließt zu diesem Zeitpunkt Motor 181 eine zylindrische Steuertrommel 221, einen optoelektronischen Schaltkreis zu der Magnetweiche mehrere optische Quellen 222 und mehrere spule 177, so daß diese das Klemmen des Verbinlichtempfindliche Detektoren aufweist, die mit den dungsdrahtes zwischen der Klemmspitze 171 und der optischen Quellen ausgerichtet und außerhalb der 55 Klemmspitze 173 direkt oberhalb der Kapillare 163 Trommel in einem Gehäuse 223 angeordnet sind. In bewirkt. Dadurch wird beim Abheben des Werkzeugder Trommel sind zwischen den einzelnen Lichtquel- halters von der zweiten Verbindungsstelle auf dem len 222 und den zugeordneten Detektoren horizontale Anschlußglied 34 unter der Wirkung der Stoßstange Schlitze angeordnet, die eine optoelektronische Schalt- 146 der Draht strammgezogen und abgerissen, wobei kreisverbindung zwischen den Lichtquellen und den 60 ein kurzer Abschnitt unterhalb der Kapillare 163 zu-Photodetektoren bewirken. Wenn der Motor 181 die rückbleibt. Dieser Restabschnitt dient dann als Drahtdrei Nocken 185 bis 187 dreht, so dreht sich auch die abschnitt, der an der zweiten Verbindungsstelle 37 Trommel 221 und stellt verschiedene optoelektronische auf dem Körper 33 verbunden bzw. verschweißt wird, Schaltkreisverbindungen her bzw. unterbricht diese wenn das Werkzeug ordnungsgemäß durch die Bebei dem Durchgang bestimmter Segmente jeder voll- 65 wegung des zusammengesetzten Blattfederaufbaus ständigen Umdrehung der drei Nocken. über dieser Verbindungsstelle ausgerichtet worden ist.
Eine typische Form des Schleifen-Nockens 187 ist Während der zweiten Hälfte der Umdrehung der
in Fig. 11 dargestellt, während Fig. 12 das Zeit- X- und y-Nocken wird das Verbindungswerkzeug
13 I
von der Verbindungsstelle 37, nachdem dort die erste Verbindung ausgeführt wurde, nacheinander über die beiden folgenden Verbindungspunkte auf dom Anschlußglied 35 ausgerichtet, wo die Maschenverbindung ausgeführt wird
Nachdem die letzte Verbindung auf dem Anschlußglied 35 fertiggestellt worden ist, klemmt die Drahtklemmvorrichtung den Draht wieder derart, daß er opioeicMiumo«-«
abreißt, wenn der Werkzeughalter den äußeren An- geeignete Indexeinrichtung ist in der Schluß 35 verläßt und in die Verweilposition über dem "> im einzelnen beschrieben.
Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Bewegen eines Gegenstandes, insbesondere eines ^orkZeugos zum Anschließen von Zuleitungsdrähten an Halbleiterbauelemente, in zwei zueinander senkrechten Richtungen, bei welcher der zu bewegende Gegenstand an einer ersten Plattform befestigt ist, die gegenüber einer zweiten Plattform in der einen Richtung verschiebbar ist, und die zweite Plattform wiederum zusammen mit der ersten Plattform gegenüber einer ortsfesten Hauptbasisanordnung in der anderen Richtung verschiebbar ist und bei welcher die beiden verschiebbaren Plattformen durch Federn nachgiebig in ihrer Bewegungsrichtung vorgespannt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die den zu bewegenden Gegenstand (24) tragende erste Plattform (102) mit Hiife einer ersten Blattfederanordnung (107', 114'; 108', 115') an der zweiten Plattform (101) und die zweite Plattform (101) mit Hilfe einer zweiten Blattfederanordnung (107,114; 108,115) an der Hauptbasisanordnung (105, 106, 21) befestigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Blattfederanordnung aus zwei parallelen, im Abstand voneinander angeordneten Blattfedern (114', 115'), die sich von Befestigungsstellen an zwei gegenüberliegenden Seiten der ersten Plattform (102) zu Befestigungsstellen an einem Abstandsglied (112') nach unten erstrecken, sowie aus zwei parallelen, im Abstand voneinander angeordneten Blattfedern (107', 108') besteht, die sich von Befestigungsrtellen an dem Abstandsglied (112') zu Befestigungsstellen an twei gegenüberliegenden Seiten (121, 122) der zweiten Plattform (101) nach oben erstrecken, und daß die zweite Blattfederanordnung aus zwei parallelen, im Abstand voneinander angeordneten Blattfedern (Ϊ14, 115), die sich von Befestigungsstellen an zwei anderen gegenüberliegenden Seiten (117, 118) der zweiten Plattform (101) zu Befestigungsstellen an einem weiteren Abstandsglied (112) nach unten erstrecken, sowie aus zwei parallelen, im Abstand voneinander angeordneten Blattfedern (107, 108) besteht, die sich von Befestigungsstellen an dem weiteren Abstandsglied (112) zu Befestigungsstellen an zwei gegenüberliegenden ortsfesten Aufhängern (103, 104), die auf der Hauptbasisanordnung befestigt sind, nach oben erstrecken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Antriebsvorrichtung (181,185,186,193,194,197,204,203) vorgesehen ist, mit welcher die ersten und zweiten Blattfederanordnungen (107', 108'; 114', 115') verbiegbar sowie die ersten und zweiten Plattformen (102, 101) in den beiden zueinander senkrechten Richtungen bewegbar sind, und daß eine zweite Antriebsvorrichtung (146, 3.81, 187, 195, 197, 207, 215) vorhanden ist, mit welcher der zu bewegende Gegenstand (24) in einer dritten Richtung bewegbar ist, die zu den beiden zueinander senkrechten Richtungen wiederum senkrecht ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zu bewegende Gegenstand ein Drahtanschlußwerkzeug (24, 138, 161 bis 163) ist, daß eine Kopplungsvorrichtung (131 bis 137, 149) vorgesehen ist, mit welcher das Drahtanschiußwerkzeug mit der ersten Plattform (102) verbindbar ist, daß die erste Plattform (102) derart auf den ersten und zweiten Blattfederanordnungen (107', 114'; 108', 115'; 107, 114; 108, 115) bewegbar ist, daß das Drahtanschlußwerkzeug über eine Anschlußstelle ausrichtbar ist und daß die zweite Antriebsvorrichtung (146, 181, 187,195,197, 207, 215) das Drahtanschlußwerkzeug auf die Anschlußstelle abzusenken und von dieser wieder abzuheben vermag.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsvorrichtung einen auf der ersten Plattform (102) befestigten Drahtarm (131) und biegsame Halterungen (132 bis 137, 149) für die Befestigung des Drahtanschlußwerkzeuges (24, 138, 161 bis 163) auf dem Tragarm (131), die eine Bewegung des Drahtansclilußwerkzeuges auf dem Tragarm (131) gestatten, aufweist und daß die zweite Antriebsvorrichtung (146, 181, 185, 187, 207, 215) das Drahtanschlußwerkzeug auf dem Tragarm (131) zu bewegen vermag.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsamen Halterungen ein erstes Paar Blattfedern (132, 133) aufweisen, welches das Drahtanschlußwerkzeug (24, 138, 161 bis 163) auf dem Tragarm (131) befestigt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gezeichnet, daß die biegsamen Halterungen weiterhin einen federnden Block (135), der mittels des ersten Paares Blattfedern (132, 133) auf dem Tragarm (131) befestigt ist, und ein zweites Paar Blattfedern (136, 137) aufweist, welches das Drahtanschlußwerkzeug (24, 138, 161 bis 163) auf dem federnden Block (135) befestigt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Drahtanschlußwerkzeug (24, 138, 161 bis 163) eine Basisplatte (40) angeordnet ist, die durch eine Haltevorrichtung (41 bis 49, 51, 52) beweglich gelagert ist, und daß mit der Haltevorrichtung ein Betätigungsorgan (23) verbunden ist, mit welchem die Basisplatte (40) unter das Drahtanschlußwerkzeug bewegbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Antriebsvorrichtung eine Stoßstange (146) aufweist, die zur seitlichen Bewegung auf der ersten Plattform (102) befestigt und an einem Ende (147) derart mit dem Drahtanschlußwerkzeug (24, 138,161 bis 163) verbunden ist, daß eine seitliche Hin- und Herbewegung der Stoßstange (146) in eine vertikale Auf- und Abbewegung des Drahtanschlußwerkzeuges umgesetzt wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebsvorrichtung erste und zweite Exzentcrrollen (193, 194), die mit der ersten bzw. zweiten Plattform (102, 101) verbunden sind, erste und zweite Nocken (185, 186), die jeweils mit einer zugehörigen der beiden Exzenterrollen (193, 194) zusammenwirken und über die Exzentcrrollen die erste bzw. zweite Plattform (102, 101) zu bewegen vermögen, und einen Motor (181) für den Antrieb der ersten und zweiten Nocken (185,186) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweit" Antriebsvorrichtung weiterhin eine dritte Exzenterrolle (195), die mit der Stoßstange (146) verbunden ist, und einen dritten Nocken (187) aufweist, der mit der dritten Exzenterrolle (195) zusammenwirkt und über die dritte Exzenterrolle das Drahtanschlußwerkzeug (24, 138, 161 bis 163) vertikal gegenüber der ersten Plattform (102) auf und ab zu bewegen vermag, und daß der Motor (181) auch den dritten Nocken (187) antreibt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Drahtanschlußwerkzeug (24, 138, 161 bis 163) ein anzuschließender Draht (164) zuführbar ist und daß auf dem Drahtanschlußwerkzeug eine Drahtklemmvorrichtung (168, 169, 171 bis 173) zum zeitweiligen Festklemmen des zugeführten Drahtes (164) befestigt ist.
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