DE2704266C2 - Verfahren zur Bestückung von Leiterplatten mit IC-Chips und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Bestückung von Leiterplatten mit IC-Chips und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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DE2704266C2
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cutting tool
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Compagnie Internationale Pour L'informatique Cii-Honeywell Bull, Paris
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestückung von Leiterplatten mit IC-Chips, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei einem solchen Verfahren zur Bestückung von Leiterplatten mit IC-Chips, welches aus der DE-OS 23 56 140 bekannt ist, wird ein Chip jeweils, während es an den hnden seiner freitragenden Anschlußleiter mit einem flexiblen Träger verbunden ist, unter der festen Schneidarbeitsach.se eines Schneidwerkzeugs niisge-
in richtet, woraufhin eine Leiterplatte unter dem Schneid werkzeug piisiliiinicrl wird. Dann wird das Schneidwerkzeug betätigt, um die freitragenden Anschlußleiler durchzuirennen und gleichzeitig das so abgetrennte IC-Chip auf der Leiterplatte aufzubringen. Durch Ar,-
I1) schweißen der Anschlußleiter an den dafür vorgesehenen Leiterbahnflächen der Leiterplatte mittels eines Schweißwerkzeugs, dessen feste Schweißarbcitsachsc parallel zu der Schneidarbeiisachse ist, werden dann die Chips auf der Leiterplatte befestigt und angeschlossen.
Nach dem bekannten Verfahren werden die iC-Chips in ein und derselben Arbeitsstation von ihrem Träger getrennt, auf der Leiterplatte aufgebracht und dort festgelötet oder angeschweißt. Leiterplatte und IC-Chip brauchen also jeweils nur einmal unter der kombinierten Schneid- und Lötstation in Stellung gebracht und positioniert zu werden. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß in einer solchen Arbeitsstation nicht beide Arbeitsgänge, nämlich das Durchtrennen der Anschlußleiter und das Anlöten oder Anschweißen derselben auf den
«ι l.cilerbahnflächen der Leiterplatte, in zufriedenstellender Weise durchgeführt werden können. Die Sinixm enthalt ein Werkzeug, das gleichzeitig Schneidmalrix und Hei/siempel der Leiteinrichtung ist; ein solches Werkzeug ist aber entweder eine zufriedenstellend aril bcitcnde .Schneidmatrix oder aber ein zufriedenstellend arbeitendes Heizelement fur Lölzwecke.
Wenn die Trennfunktion unü die Lot- oder Schweißfunktion räumlich voneinander gt-lrennt werden, so können zwar das Schneidwerkzeug und das Lot- oder Schweißwerkzeug optimal ausgestaltet werden, es ist dann aber erforderlich, die Leiterplatte nicht nur unter der Schneidvorrichtung, sondern auch unter der Schweißvorrichtung mit hoher Genauigkeit in Stellung zu bringen. Da die genaue Positionierung der Leiterplatte mehr Zeit in Anspruch nimmt als das Durchtrennen der Anschlußleiter oder das Anschweißen derselben auf der Leiterplatte, wird die Bestückung durch eine zweimal vorzunehmende Positionierung der Leiterplatte erheblich verzögert.
so Der l-.rfindung hegt die Aufgabe zugrunde, cm Verlahren zur Hcstückung von Leiterplatten mit IC-Chips zu schaffen, bei dein räumlich getrennte Vorrichtungen zum /ertrennen der die K Chips nut ihrem Träger verbindenden Anschliißleiier und /um Anschweißen dcr-
Vi selben auf den Leiterplatten verwendet werden können, die genaue Positionierung der Leiterplatte unter diesen raumlich getrennten Vorrichtungen aber schnell und einfach erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird bei dem gauungsgemäben Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei dem crfindungsgemäßen Verfahren muß die genaue Ausrichtung der Leiterplatte nur einmal vorgenommen werden, und zwar in bezug auf eine vorbc-
b5 stimmte Visierachse, woraufhin dann die Leiterplatte nacheinander in zwei Stellungen verschoben wird, die genau geometrisch festgelegt sind, nämlich durch die Schneidarbeitsachse und durch die Schweißarbeitsach-
se. Da die drei parallelen Achsen in derselben Ebene liegen, wild die Leiterplatte lediglich geradlinig zwischen drei Stellungen verschoben, die jeweils durch den Schnittpunkt der Verschiebungsgeraden mit einer der Achsen bestimmt sind.
Durch das erfindungsgernäße Verfahren ist eine präzise Montage von IC-Chips auf Leiterplatten auf wirtschaftliche Weise möglich. Die Betriebsbedingungen garantieren die einwandfreie Positionierung jedes einzelnen Chips in bezug auf die Anschlußbereiche der Leiterplatte sowie eine gute Qualität der hergestellten Schweißverbindungen.
Eiine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Patentanspruch 3 angegeben.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unttransprüchen angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eir--n Teil einer Leiterplatte und einen IC-Chip, der auf dieser Leiterplatte anzuschweißen ist,
Fig. 2 eine Gesamtansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,
F i g. 3 eine Ansicht eines Trägerhalters, der das bequeme Einsetzen eines auf einem biegsamen Träger montierten IC-Chips in ein Schneidwerkzeug gestattet, das Teil der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung ist,
I i g. 4 bis 7 schcmatischc Darstellungen zur Veranschaulichung von unterschiedlichen Phasen des Verfah- jo rens zum Montieren eines Chips auf einer Leiterplatte, wobei die Montage mit Hilfe der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung erfolgt.
I" i g. 8 teilweise weggebrochen, eine Ansicht eines auch als Blockicrmechanismus /u bezeichnender Rast- J5 mechanismus eines einen Tragblock darstellenden Schlittens, der Teil der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung ist, und
Fig. 9 eine Schnittansicht auf der Linie 9-9 des in F i g. 3 dargestellten Trägerhalters, welcher in das Schneidwerkzeug eingesetzt dargestellt ist.
F i g. 1 veranschaulicht, in welcher Weise die IC-Chips auf einer Leiterplatte 20 positioniert werden müssen, auf der sie befestigt werden sollen. Es wird angenommen, daß diese Chips zuvor auf einem Träger 10 montiert worden sind, der aus einem Band aus einem isolierenden, biegsamen und undehnbaren Material besteht und seilliche Perforations>föcher U. die in regelmäßigen Absländen angeordnet und für den Antrieb des Bandes durch eine geeignete Vorrichtung bestimmt sind, sowie ίο zentrale Öffnungen /-'("aufweist, in deren Mille jeweils ein K (hip /'montiert ist. Der Chip /'. der 111 der Mitte jeder dieser öffnungen ungeordnet ist. ist mn dem I rager iO über AnschluUleiter (7 verbunden, die in strahlenförmiger Anordnung um diese öffnung herum gebil- ίί del sind und jeweils einen fest mit den: Trager tu verbundenen Teil sowie einen Teil aufweisen, der sich freitragend über diese öffnung erstreckt. In bekannter Weise sind die inneren Enden dieser Anschlußleiter CI an den Kontaktflächen des Chips angeschweißt, der sich in der Mitte der Öffnung FC befindet, zu der hin diese Anschlußleiter zusammenlaufen. Die äußeren Enden der Anschlußleiter Γ/sind so ausgebildet, daß sie Kontaktbereiche 12 darstellen, welche vorzugsweise um jede öffnung herum in e'tiler genormten Konfiguration angeordnet sind, die beispielsweise vierundzwanzig (4 · 6) Kontaktbereiche enthält, die auf einen rechtwinkeligen Rahmen verteilt sind und von denen manche unbenutzt sind.
Zur Montage der Chips auf einer Leiterplatte 20 werden sie jeweils von dem Träger getrennt, indem in einem kleinen Abstand von den Rändern der Chips die Anschlußleiter Cl durchgeschnitten werden. Ein so von dem Träger getrennter Chip Pist in Fig. 1 dargestellt.
Gemäß der Darstellung in F i g. 1 ist die Leiterplatte 20 auf ihrer Oberseite mit Anschlußbereichen 21 versehen, d>e mit elektrischen Schaltungen der Leiterplatte verbunden sind. Die Anschlußbereiche 21 sind in einer gewissen Anzahl von Anschlußbereichssystemen verteilt, welche mit Ei. E2, EZ usw. bezeichnet sind. Die Anschlußbereichc, die Teil ein und desselben Systems sind, beispielsweise des Systems E1, sind in einer vorbestimmten Konfiguration angeordnet.die ein Symmetriezentrum CE aufweist. Zur Befestigung des Chips P auf der Leiterplatte 20 muß er zunächst richtig positioniert werden, so daß die noch vorhandenen Teile 13 der Anschlußleiter. die mit dem Chip fest -'erbunden bleiben. gegenüber den Anschlußbereichen 21, an denen sie angeschweißt werden sollen, vollkommen korrekt ausgerichtet sind. In dieser Position, die in Fig. 1 dargestellt ist, befinden sich die Enden 14 dieser noch vorhandenen Teile jeweils genau über einem der Anschlußbereiche 21, wobei der Mittelpunkt CP dieses Chips dann, wie in Fig. 1 dargestellt, in einer Linie mit dem Mittelpunkt CEder Konfiguration liegt, in der diese Anschlußbereiche angeordnet sind. Wenn diese Posiiioiuerung vorgenommen worden ist. wird der Chip P mit der Leiterplatte 20 in Berührung gebracht, ohne seine Ausrichtung zu verändern. Ein geeigneter Klebstoff, beispielsweise ein Wachs oder ein Leim, sorgt dafür, daß der Chip, der auf diese Weise auf das Substrat aufgebracht worden ist. sich nicht mehr bewegt und auf diese Weise korrekt positioniert bleibt. Daran anschließend werden die Enden 14 der noch vorhandenen Teile der A nschlußleiter an den Anschlußbereichen 21 in einer weiter unten angegebenen Weise angeschweißt.
~ i g. 2 zeigt die Hauptbestandteile einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Leiterplatte 20 wird, beispielsweise durch Ansaugen, auf einem Halteblock 30 festgehalten, der seinerseits auf einer horizontalen Platte 31 montiert ist. die durch einen im Folgenden auch Tragblock genannten Schlitten 32 abgestützt ist. Die Platte 31 kann in bezug auf den Tragblock 32 in den zueinander rechtwinkeligen X- und V-Richtungen horizontal verschoben werden, wobei die Verschiebung in der X-Richtung durch eine Feingewinde-Rändelkopfschraube 3? und die Verschiebung in der V-Richtung durch eine Feingewinde-Rändelkopfsehraube 34 ge stcu'-"i wird. Der Tragblock 52 ist auf /wci Fiihrungs schienen 5S und Vn, im Folgenden kurz Schienen genannt, vei'si-hiebl·: r gelagert, die seine hoii/onialc Ver Schiebung in der .V-Richtung gestillten. Die beiden Schienen VS und 36 sind auf einem Sockel 37 starr hefe stigl. l-in Chassis 38. d;is ebenfalls auf dem Sockel I" befestigt ist. trag, ein Positionierungssystem 39. das in dem beschriebenen Beispiel aus einer Fernsehkamera 40 besteht, welcher ein Anzeigeschirm 41 zugeordnet ist. Diese Kamera ist mit einem Fadenkreuz versehen, dessen Fäden sich in der Visierachse Wdieser Kamera kreuzen und deren Bild auf dem Schirm 41 einer Bedienungsperson gestattet, eines der Systeme von Anschlußbereichen eines unter diese Kamera gebrachten Substrats in bezug auf diese Achse VV"zu positionieren, wie weiter unten dargelegt. Der Sockel 37 trägt außerdem einen Stcuerkasten 42, an dem ein Schweißwerkzeug 43 und ein Schneidwerkzeue 44 montiert sind, die nun be-
schrieben werden. Das Schneidwerkzeug 44 ist in F i g. 2 in demontierter Position dargestellt, um gewisse Einzelheiten der Ausführungsform besser sichtbar zu machen.
Gemäß der Darstellung in Fig.2 sind die Hauptbestandteile des Schneidwerkzeuges 44 im Innern ein und desselben Bausteins untergebracht. Diese Teile umfassen einen Schneidkopf 45, der an dem unteren Ende einer beweglichen Platte 46 befestigt ist, die zwischen zwei weiteren Führungsschienen 47 und 48 vertikal verschiebbar ist. Wenn die bewegliche Platte 46, die in einer weiter unten angegebenen Weise betätigt wird, sich abwärts bewegt, verschiebt sich der Kopf 45 in einer vertikalen Arbeitsachse DD' und geht durch eine Schneidplatte 49 hindurch, die in seiner Bahn angeordnet ist. Der Baustein, in dessen Innerem alle diese Teile untergebracht sind, kann an dem Gehäuse 42 mit Hilfe vim 7WCi Positionierungs/apfcn 50 und 51 präzise positioniert werden, die an diesem Gehäuse gebildet sind und in entsprechende Bohrungen des Bausteins eindringen, wenn dieser an dem Gehäuse angebracht wird Die Befestigung dieses Bausteins an dem Gehäuse erfolgt in bekannter Weise mit Hilfe einer nicht dargestellten Schnellspannsch raube
Das Schweißwerkzeug 43. dessen Bestandteile ebenfalls im Innern ein und desselben Bausteins untergebracht sind, hat einen Aufbau, der dem des Schneidwerkzeuges analog ist, mit dem Unterschied, daß es keine Schneidplatte aufweist und daß der Schneidkopf, der bei dem Schneide .rk/eug vorhanden ist. hier durch einen Schweißkopf 52 ersetzt ist. der an dem Ende einer beweglichen Platte 53 befestigt ist, die vertikal verschiebbar ist. Wenn die Platte 53 in einer weiter unten angegebenen Weise betätigt wird, verschiebt sich der Schweißkopf 52 in einer vertikalen Arbeitsachse SS'. Die Arbeitsachsen DD'and SS' ebenso wie die Visierachse ν ν des Gerätes 3VJ schneiden die Honzontaicbcne. die durch die Schienen 35 und 36 festgelegt ist, in Punkten, die gleiche Abstände von diesen beiden Schienen haben. Ir dem beschriebenen Beispiel, in welchem die Richtung der Verschiebung des Tragblockes 32 geradlinig ist. liegen diese drei Achsen DD'. .V.V'und Win cm und derselben Venikalebenc parallel /u der X-Richtung. Der Schneidkopf des Schneidwerkzeuges 44 wird durch eine Steuervorrichtung bekannter Art oder beispielsweise durch eine elektromechanischc Steuervorrichtung betätigt. Diese Steuervorrichtung, die im Innern des Gehäuses 42 untergebracht ist. betätigt die bewegliche Platte 46 und den Schneidkopf 45, der mit ihr über einen Hebel 220 fest verbunden ist, welcher in F ι g 2 teilweise dargestellt ist. Wenn der Baustein des Schneidwerkzeuges an dem Gehäuse 42 befestigt wird, wird der Hebel mit einer Betätigungsstange (in Fig.2 nicht sichtbar) gekuppelt, die im Innern dieses Bausteins an der beweglichen Platte 46 befestigt ist. Eine zweite Steuervorrichtung, die im Innern des Gehäuses 42 angebracht ist und in dem beschriebenen Beispiel aus einer elektromechanischen Steuervorrichtung besteht, steuert das Schweißwerkzeug 43.
F i g. 2 zeigt außerdem, daß der Block 32 mit einer Bezugsmarke 56 versehen ist, die sich, wenn sich der Tragblock 32 auf den Schienen 35 und 36 verschiebt, gegenüber einem festen Streifen 57 verschiebt, auf dem drei Bezugsrr arkierungen graviert worden sind, die in F ι g. 2 die Bezugszeichen R V. RS und RD tragen. Gemäß der Darstellung in F i g. 4, die in vereinfachter schematischer Form die in F i g. 2 dargestellte Anlage zeigt, ist die Position der Bezugsmarkierung RV auf dem Streifen 57 derart gewählt, daß durch Verschiebung des
Tragblockes 32, durch die das Substrat 20 unter das Visiergerät 39 gebracht wird, die ßezugsmarke 56 genau gegenüber der Bezugsmarkierung R Vpositioniert werden kann. Damit der Tragblock 32 in dieser Position stehenbleibt, ist die Vorrichtung mit Blockicreinrichtungen versehen, die in der in F i g. 8 dargestellten Ausführungsform einerseits aus einem feststehenden diaboloförmigen Teil 60 bestehen, das auf einer Stange 63 montiert ist, die auf dem Sockel 37 der Anlage befestigt ist und sich parallel zu den Schienen 35 und 36 erstreckt, und andererseits aus einem gekröpften Rasthebel 64 im Folgenden kurz Hebel genannt, der auf einer vertikalen Achse 65 schwenkbar gelagert ist. die mit dem Tragblock 32 fest verbunden im Einer der Schenkel des He-
Ir> bels 64 ist mit einem Beiätigungsfinger 66 verschen, während der andere Schenkel des Hebels mil einer Kugel 67 versehen ist. die in die Rille des diaboloformigcn Teils 60 einfaßt, wenn dieser andere Arm so belastet wird, diiü er sich unter der F.inwirkung einer Feder 68. die gemäß I i g. 8 zwischen den I Icbel 64 und einem mit dem Tragblock 32 fest verbundenem Befestigungssiift 69 gespannt ist, zu dem Teil 60 verschiebt. Wenn der Betätigungsfinger 66 in der durch einen Pfeil Fin F i g. 8 angegebenen Richtung bewegt wird, wird der Hebel 64 um «pine Achse 65 geschwenkt, was bewirkt, daß die Kugel 67 die Rille des diaboloförmigen Teils 60, in das sie eirmißt, verläßt und so den Tragblock 32 entsperrt. Der Tragblock kann dann verschoben und unter das Schweißwerkzeug 43 oder unter das Schneidwerkzeug 44 gebracht werden, wobei seine Blockierung unter jedem dieser beiden Werkzeuge durch zwei weitere diaboloförmige Teile 61 und 62 (F i g. 8) erfolgt, in die jeweils die Kugel 67 des Hebels 64 einfassen kann und welche die gleiche Form wie das Teil 60 haben sowie auf der Stange 63 befestigt und einzeln verstellbar sind. In F i g. 2, in der die Biockiervorrichtungen, die vorstehend beschrieben worden sind, /um großen Teil durch Gehäuse verdeckt sind, sind lediglich die diaboloförmigen Teile 60 und 62 und der Betäligungsfinger 66 sichibar.
Es sei angemerkt, daß das Teil 61 gegenüber dem Teil 60 derart positioniert ist, daß der Abstand d zwischen den Rillen dieser beiden Teile (I i g. 8) genau gleich dem Abstand zwischen der Visierachsc VVund der Arbeitsachse SS'(Fig 4) ist, wobei der Abstand zwischen den beiden Bezugsmarkicrungen RV und RS im übrigen gleich diesem Abstand d ist. Ebenso ist das diaboloförmige Teil 62 gegenüber dem Teil 60 derart positioniert, daß der Abstand D zwischen den Rillen dieser beiden Teile (Fig.8) genau gleich dem Abstand zwisr'ien der Visierachse VVund der Arbeitsachse DD'(Fig.4) ist, wobei der Abstand zwischen den beiden Bezugsmarkierungen R Vund RD im übrigen gleich diesem Abstand D ist. Wenn der Tragblock 32, der durch das diaboloförmige Teil 60 festgehalten ist von diesem Teil gelöst wird, um unter das Schneidwerkzeug 44 gebracht zu werden, und dann mit Hilfe des diaboloförmigen Teils 62 festgehalten wird, so nimmt dieser Block 32 gegenüber der Arbeitsachse DD' genau die gleiche Position wie zuvor gegenüber der Achse VV ein. Wenn dann der Tragblock 32 von dem Teil 62 gelöst wird, um unter das Schweißwerkzeug 43 gebracht zu werden, und anschließend mit Hilfe des Teils 61 festgehalten wird, nimmt dieser Block ebenso in bezug auf die Arbeitsachse 55' genau die gleiche Position ein. die er in bezug auf die Arbeitsachse DD' einnahm, als er sich unter dem Schneidwerkzeug 44 befand, d. h. genau die gleiche Position wie die, die er gegenüber der Achse W'einnahm, als er sich unter dem Visiergerät 39 befand. Wenn der
Tragblock 32 durch das diaboloförmige Teil 60 festgehalten ist, wird die Platte 31 mit Hilfe der Schrauben 33 und 34 verschoben, um die Leiterplatte 20, die zuvor auf den Block 30 dieser Platte aufgebracht worden ist, in eine bestimmte Position in bezug auf die Visierachse VV zu Dringen. Diese Leiterplatte 20 befindet sich genau in der gleichen Position gegenüber einer der beiden Achsen SS' und DD', wenn der Tragblock 32, nachdem er von dem diaboloförmigen Teil 60 gelösi worden ist, verschoben wird, um schließlich unter dem entsprechenden Arbeitswerkzeug arretiert zu werden
I Im mit der beschriebenen Vorrichtung auf der Leiterplatte die Montage eines IC-Chips vorzunehmen, der zuvor auf einem biegsamen Träger des weiter oben beschriebenen Typs befestigt worden ist, ist es wichtig, daß dieser Chips, nachdem er unter das Schneidwerkzeug 44 gebracht worden ist. in bezug aiii die Aibeiisiiihse HiX dieses Werkzeugs vollkommen zentriert ist. In dem beschriebenen Beispiel wird dieses Ergebnis erzielt, indem einerseits ein Träger 10 (Fig. 3) benutzt wird, dessen seitliche Perforationslöcher 11 und dessen zentrale Öffnungen FC derart verteilt sind, daß die beiden Perforatiunsiöcher, die sich im wesentlichen nahe bei jeder öffnung FC befinden, in bezug auf diese Öffnung vollkommen zentriert sind, d. h., daß die Symmetrieachse TT', die durch diese beiden Perforationslöcher hindurchgeht, genau durch den Mittelpunkt dieser Öffnung geht, und indem andererseits ein lösbarer Trägerhalter benutzt wird, uer im folgenden beschrieben ist. Dieser Trägerhalter gestattet das Positionieren des Trägers in dem Schneidwerkzeug mit sehr großer Präzision. Der in F'i g. 2 nicht dargestellte Trägerhalter besteht in dem beschriebenen Beispiel aus einem Schieber 70, der normalerweise in dem Baustein des Schneidwerkzeugs 44 i;A... ...;„ :« U ; ™ (],l.i»,n<lnlll A U n..f,LPCnltnnUnt'>lln
n\.£;i, rr tx. ill ι ig. 'Ua^tSIi1In1U. n.aui ui.i . »Liitidüpiii ϊ ti.
49 genau unterhalb des Schncidkopfcs 45, der in seiner oberen Stellung festgehalten dargestellt ist.
Gemäß der Darstellung in Fig. 3 ist der Schieber 70 mit einem Plättchen 71 versehen, das auf einer Seite durch einen Lappen 72 verlängert ist, der einer Bedienungsperson gestattet, den Schieber bequem mit der Hand zu ergreifen, und das auf der anderen Seite mit zwei Ansätzen 73 und 74 versehen ist, deren Enden so bearbeitet sind, daß sie zwei Anlageflächen 75 und 76 bilden, die durch ihre Anlage an Anlageflächen 77 und 78, weiche in dem Gestell des Schneidbausteins gebildet sind (Fig.3) zur Vorpositionierung des Schiebers in dem Schneidwerkzeug 44 dienen. Das Plättchen 71 hat, wie in Fig. 3 gezeigt, eine Aussparung 79 und ist mit zwei Fingern 80 und 81 versehen, die beiderseits dieser Aussparung angeordnet sind und mit derartigen Querschnitten versehen sind, daß sie mit etwas harter Reibung in die beiden Perforaiionslöcher eingeführt werden können, die in einer Linie mit jeder der zentralen öffnungen des Trägers 10 liegen, wobei die vollkommene Positionierung durch das Eingreifen der Finger 80 und 81 in Buchsen 82 und 83 des Schneidwerkzeuges (F i g. 9) erreicht wird. Einer der Abschnitte des Trägers 10 ist in Fig. 3 in der Position dargestellt, die er einnimmt, wenn er auf den Schieber 70 aufgebracht worden ist, wobei die Finger 80 und 81 dieses Schiebers in die beiden Perforationslöcher dieses Trägerabschnittes eingreifen, die sich in einer Linie mit der zentralen öffnung dieses Abschnittes befinden. Der IC-Chip, der auf diesem Trägerabschnitt befestigt ist, nimmt so auf diesem Schieber 70 eine derartige Position ein, daß, wenn dieser Schieber in das Schneidwerkzeug 44 eingeführt und durch seine Finger 80 und 81 in den Buchsen 82 und 83 dieses Werkzeuges vollkommen positioniert ist, der Mittelpunkt CP dieses Chips genau in einer Linie mit der Arbeitsachse DD'dieses Werkzeuges liegt. Im Verlauf des Einführens des Schiebers 70 in das Schneidwerkzeug bleiben die Ränder dieses Chips zu der X-Richtung und zu der V-Richtung (F i g. 2) genau parallel. Damit dieser Chip auf die Anschlußbereiche des Systems El der Leiterplatte 20 aufgesetzt werden kann, ist es wichtig, daß der Mittelpunkt CE dieses Systems
to ebenfalls genau in einer Linie mit der Achse DD' des Schneidwerkzeuges 44 liegt. Um dieses F.rgebnis zu erhalten, wird der Tragblock 32 verschoben, bis die Bezugsmarke 56 gegenüber der Bezugsrnarkierung R Uankommt. wobei der Tragblock 32 auf diese Weise unter
Π das Visiergerat 39 kommt, wie in F i g. 4 dargestellt. Die Blockierung des Tragblockcs 32 in dieser Position erfoigc. wie weiter oben angegeben, durch die Kugei des Hebels 64, die in die Rille des Teils 60 eingreift. Wenn der Tragblock 32 auf diese Weise festgehalten ist, wird die Leiterplatte 20 auf dem Halterblock 30 so verschoben, daß zwei seiner Ränder an Bezugsstiften 90 anliegen, die zu diesem Zweck auf dem Halterblock 30 vorgesehen sind. Die Leiterplatte wird dann auf dem Block 30 durch einen Ansaugvorgang festgehalten, der ausgelöst wird, indem ein zwei Stellungen aufweisender Steuerknopf 85. der in F i g. 2 dargestellt ist betätigt wird. Anschließend wird der Block 30 manuell verschoben, so daß der Mittelpunkt CE des Systems £"1 der Anschlußbereiche, auf dem der Chip befestigt werden soll, weleher zuvor in das Schneidwerkzeug eingebracht worden ist. in die Visicrachsc VV gebracht wird. Diese Verschiebung erfolgt zuerst schnell, um dieses System E1 in das Feld der Kamera 40 zu bringen und um sein Bild bestmöglich in bezug auf das Bild der Fäden des Faden-
i', kreuzes auszurichten, das man auf dem Schirm sieht. Der Block 30 wird dann seinerseits auf dem Tisch 31 durch einen Ansaugvorgang festgehalten, der ausgelöst wird, indem ein zwei Stellungen aufweisender Steuerknopf 84, der in F i g. 2 dargestellt ist, betätigt wird. Die vollkommene Einstellung der Position des Systems El der Anschlußbereiche wird dann erzielt, indem die Feineinstellschrauben 33 und 34 gedreht werden. Wenn diese Positionierung des Systems El in bezug auf die Visierachse VV beendet ist, wird der Tragblock 32 entriegelt und zu dem Schneidwerkzeug 44 hin verschoben, bis die Bezugsmarke 56 gegenüber der Bezugsmarkierung RD ankommt, wie in F i g. 5 dargestellt. Die Blokkierung des Tragblockes 32 in dieser neuen Position erfolgt durch die Kugel des Hebels 64, die in die Rille
•50 des Teiis 62 einfaßt. Die Leiterplatte 20 befindet sich dann gegenüber der Arbeilsachse DD' in der gleichen Position, in der sie sich gegenüber der Visierachse VV befand, unmittelbar nachdem sie mit Hilfe der Schrauben 33 und 34 positioniert worden war. Unter diesen Bedingungen deckt sich der Mittelpunkt CE des Systems E1 mit der Arbeitsachse DD' des Schneidwerkzeuges 44. Wenn ab diesem Zeitpunkt durch Druck auf eine Drucktaste 86 (Fig.2) das Arbeiten des Schneidwerkzeuges 44 ausgelöst wird, bewegt sich der Schneidkopf 45 abwärts und bewirkt durch Eingreifen in die Schneidplatte 49 das Durchtrennen der Anschlußleiter des Chips, der zuvor in dieses Werkzeug eingebracht worden ist Dieser Chip, der von dem Trägerabschnitt losgelöst ist auf dem er bis dahin befestigt war, wird jedoch durch den Schneidkopf 45 festgehalten, beispielsweise durch Ansaugen, und er wird dann durch diesen Kopf weitertransportiert, bis er mit der Leiterplatte 20 in Berührung kommt und dort festgeklebt
wird. Der Tragblock 32 kann dann entsperrt werden, um zu dem Schweißwerkzeug 43 verschoben zu werden, bis die Bezugsmarke 56 gegenüber der Bezugsmarkicrung RS ankommt, wie in Fig.6 dargestellt. Der Tragblock 32 wird durch die Kugel des Hebels 64, die jetzt in die Rille des Teils 61 eingreift, in dieser Position festgehalten. Die auf dem Halterblock 30 befestigte Leiterplatte befindet sich dann in einer derartigen Position, daß der Mittelpunkt C£des Systems El ebenso wie der Mittelpunkt des Chips, der auf diesem System angebracht worden ist, sich mit der Arbeitsachse 55' des Schweißwerkzeuges 43 deckt. Wenn ab diesem Zeitpunkt durch Druck auf eine Drucktaste 87 (F i g. 2) das Arbeiten des Schweißwerkzeuges 43 ausgelöst wird, geht der Schweißkopf 52 nach unten und drückt die Enden der noch vorhandenen Teile der Anschlußleitcr dieses Chips auf die entsprechenden Anschlußbereiche des Systems £ i. Dieser Schweißkopf 52 wird dann für eine bestimmte Zeit mit elektrischem Strom versorgt, was zur Folge hat, daß er durch Stromwärme erhitzt und die Enden dieser Teile mit den Anschlußbereichen verschweißt werden. Nach dem Abkühlen der so geschaffenen Schweißverbindungen geht der Schweißkopf 52 wieder nach oben in seine Ausgangsstellung. Sobald diese Zurückbewegung beendet ist, kann der Tragblock 32 entriegelt werden, um erneut unter das Visiergerät 39 gebracht zu werden, wie in F i g. 4 dargestellt, damit die Bedienungsperson optisch überprüfen kann, ob die Montage des Chips auf der Leiterplatte korrekt ausgeführt worden ist. Wenn sich diese Montage als korrekt erweist, entnimmt die Bedienungsperson dem Schweißwerkzeug den Schieber 70, der sich in dem Werkzeug befindet, um den Rest des Trägerabschnitts entfernen zu können, der nach dem Abtrennen des Chips noch in dem Werkzeug vorhanden ist. Wenn weitere IC-Chips auf ucr5ciucn Leiterplatte montiert wcrucn Sönen, weruen die beschriebenen Vorgänge wiederholt, bis die Leiterplatte vollständig bestückt ist.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
45
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Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Bestückung von Leiterplatten mit IC-Chips, die an den Enden ihrer freitragenden Anschlußleiter mit einem Träger verbunden sind, durch Ausrichten jeweils eines IC-Chips unter der festen Schneidarbeitsachse eines Schneidwerkzeugs, Positionierung der Leiterplatte unter dem Schneidwerkzeug, Betätigung des Schneidwerkzeugs zum Durchtrcnncn der freilragenden Anschlußlciler und Aufbringen des so abgetrennten IC-Chips auf der Leiterplatte sowie durch Anschweißen der Anschlußleiter an den dafür vorgesehenen Leiterbahnflächen der Leiterplatte mit einem Schweißwerkzeug, dessen feste Schweißarbeitsachse parallel zu der Schneidarbeitsachse ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (20) vor ihrer Positionierung anter dem Schneidwerkzeug (44) in bezug auf eine feste Visierachse (V- V) ausgerichtet ist, die parallel zu der Schneidarbeitsachse (D-D') ist, daß die Leiterplatte (20) nach dem Durchtrennen der Anschlußleiter (CI) zu dem getrennt vom Schneidwerkzeug (44) angeordneten Schweißwerkzeug (43) verschoben wird, wobei die Visierachse (V- V) mit der Schneidarbeitsachse (D-D') und der Schweißarbeitsachse (S-S') in einer Ebene liegt, und daß die Leiterplatte (20) von der Visierachse (V- V) zu den beiden Arbeitsachsen (D-D'und S-S') auf einer Führung (30 bis 36). die den drei Achsen (VV. D-D'. .9-.S"/1 entsprechende f-slgclc£.'e Stellungen aufweist, verschoben wird.
2. Verfahren nach An^pruc' I. dadurch gekennzeichnet, daß bei der Positionierung der Leiterplatte (20) in bezug auf die Visierachse (V-V) der Mittelpunkt (CE) der dem IC-Chip (P) entsprechenden Bestückungsfläche der Leiterplatte (20) mit der Visierachse (V- V'7ausgefluchtet wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem das Schneidwerkzeug und das Schweißwerkzeug tragenden Aufbau und einem Sockel, der mit Führungsschienen zur Positionierung eines darauf verschiebbaren, die Leiterplatte tragenden Schlittens unter dem Schneidwerkzeug und dem Schweißwerkzeug versehen ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (35, 36) sich geradlinig zwischen den festgelegten, der Visierachse (V- V) und den beiden Arbeitsachsen (D-D' und S-S') entsprechenden Stellungen erstrecken.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (32) in |cdei der fcsige legten Stellungen durch einen Rasimeehamsmiis (60 bis64) verr.islbar ist.
5 Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Rastmechanismus (60 bis 64) eine sicf1 parallel /ti den Führungsschienen (35, 36) erstreckende Stange (63) umfaßt, an der für jede der festgelegten Stellungen ein Rastelement (60,61,62) befestigt ist und daß mit den Rastelementen (60, 61, 62) ein federbelasteter Rasthebel (64) zusammenwirkt, der schwenkbar an dem Schlitten (32) gelagert ist.
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