DE2855913C2 - Vorrichtung zum Sortieren von Bauelementen - Google Patents

Description

ren Elements muß nsiörUch der Kanal unter diesem verschiebbaren Element mit einem zugeordneten Kanal im nachfolgenden feststehenden Element fluchten, damit insgesamt eine passierbare Laufstrecke für das abzusortierende Bauelement gebildet wird,

An den Meßkopf für die Bauelemente ist in an sich üblicher und bekannter Weise eine Auswerte-Elektronik angeschlossen, die aufgrund der ermittelten Meßwerte feststellt, in welches Sortierfach das gemessene Bauelement abzulegen ist Dementsprechend werden von der Auswerte-Elektronik Steuerbefehle an die einzelnen verschiebbaren Elemente bzw. deren Antriebsvorrichtung gegeben, so daß sich im Verteilerblock der Laufweg ausbildet, der zu dem Sortierfach führt, das den ermittelten Meßwerten des eben gemessenen Bauelementes zugeordnet ist Die Verschiebung der beweglichen Elemente erfolgt beispielsweise mittels von der Auswerte-Elektronik gesteuerten elektrischen Yentilea

Zur Realisierung der in den Verteilerblock abgegebenen Bauelemente und zugleich zur Funktionskontrolle wird im Auswurfkana! vorzugsweise eine von den Bauelementen zu passierende Lichtschranke angeordnet

Mit Hilfe der Sortiervorrichtung konnten die Meß- und Sortierzeiten erheblich reduziert werden. So war es beispielsweise möglich, an Einzelmeßplätzen die Meß- und Sortierzeit von Lumineszenzdioden auf 0,5 see zu ermäßigen. Die einzelnen verschiebbaren Elemente des Verteilerblocks müssen nur um den Abstand zwischen zwei benachbarten Kanälen verschoben werden. Diese Hubstrecke ist sehr gering, da die Eintrittsöffnungen in die Kanäle in einem verschiebbaren Element benachbart sind und die Auffächerung der Laufwege dadurch erzielt wird, daß die Kanäle innerhalb der beweglichen bzw. der feststehenden Elemente schräg zueinander auseinanderlaufen.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung können beispielsweise vorteilhaft Halbleiterbauelemente sortiert werden, wobei die Fallzeit eines Bauelementes durch den Au;,#urfkanai und den Verteilerblock zur Messung des nachfolgenden Bauelementes im Meßkopf ausgenutzt wird.

Die Erfindung und ihre weitere vorteilhafte Ausgestaltung soll noch im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

Die Figur zeigt eine Schnittdarste'i.ung durch den Meßkopf und den Verteilerblock, aus der sich im einzelnen der Aufbau der erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung ergibt

Die Meß- und Sortiervorrichtung nach der Figur besteht aus einem Meßkopf 15, einem Verteilerblock 21 und der Sottiereinheit 23, die entweder aus den Sortierfächern selbst oder aus zu den Sortierfächern führenden Zuleitungen besteht Bei einem Einzelmeßplatz ist der Meßkopf 15 vorzugsweise auf einer Tischplatte befestigt, während sich der Verteilerblock 21 und die Sortiereinheit 23 unter der Tischplatte befindet. Die Verteilereinheit 21 muß in der Zeichenebene so breit sein, daß das letzte Element 20 so viele Kanäle aufnehmen kann wie Sortierfächer angeschlossen werden sollen. Senkrecht zur Zeichenebene ist der Verteiierblock 21 dagegen sehr schmal, da in dieser Ebene nur jeweils ein Kanal unterzubringen ist. Es besteht somit die Möglichkeit, mehrere Verteilerblocks 21 zu paketieren und den Meßkopf so auszubilden, daß zahlreiche nebeneinanderliegende Bauelemente gieichzeitie eemessen werden können. Jedes Halbleiterbauele

ment wird dann mit Hilfe des dieser Meßstelle zugeordneten Verteilerblocks dem Sortierfach zugeführt, das den ermittelten Meßwerten des Bauelementes zugeordnet ist

Der Einfachheit halber soll jedoch nur ein Meßkopf für ein Halbleiterbauelement und ein diesem Bauelement zugeordneter Verteiierblock näher erläutert werden.

Der Meßkopf besteht aus einem Zuführtrichter 12, durch den beispielsweise ein Halbleiterbauelement 8 in die Meßposition gebracht wird. In der Figur ist über dem Meßkopf ein Halbleiterbauelement 8 dargestellt, das um 90° gegenüber der Meßposition gedreht ist Man sieht daher den Gehäusekopf mit aus dem Kopf führenden Zuleitungen 9 und 10. Bei diesem Bauelement handelt es sich beispielsweise um eine Lumineszenzdiode mit zwei Zuführungsdrähten. Der Fallweg des durch den Einfülltrichter 12 in den Meßkopf T_t5 eingeführten Halbleiterbauelementes 8 wird vorzugsweise durch einen beweglichen Anschlag 2 begrenzt Dieser Anschlag 2 kann über das elektrische Ventil V 2 verschoben werden. Ein weiteres elektrisches Ventil V1 dient zur Verschiebung eines Anpreßstempels 1, mit dem die Zuleitungen 9 und 10 des Halbleiterbauelementes gegen Kontakte 3 angepreßt werden, die beispielsweise in den Blockteil 11 des Meßkopfes eingelassen sind. Der Anpreßstempel 1 ist beispielsweise ein Gummihalter, der die Anschlußdrähte des Halbleiterbauelementes gegen Teleskopkontakte 3 preßt

Beim Einführen eines Bauelementes in den Meßkopf befindet sich das Ventil Vl in Ruhestellung, d.h. der Gummihalter liegt in seinem Laufkanal in einer zurückgezogenen Position. Der Schieber oder Anschlag 2 ist dagegen so ausgefahren, daß das Halbleiterbauelement nicht durch den Auswurfkanal 14, Fl des Meßkopfes fallen kann.

Wenn das Halbleiterbauelement in die Meßposition gebracht ist, wird beispielsweise das Ventil V\ so erregt daß der Halter 1 die Anschlußdrähte 9 und 10 des Bauelementes gegen die Kontakte 3 preßt durch die das Halbleiterbauelement mit Strom versorgt wird. Zugleich dient der Halter 1 bei der lichtelektrischeri Messung von Halbleiterbauelementen zur Abschirmung des Meßraumes gegenüber dem Einfülltrichter 12.

Da der Halter 1 sowohl für die Kontaktierung des Bauelementes als auch für die mechanische Halterung in der Meßposition sorgt, kann nun das elektrische Ventil V2 wieder in Ruhestellung gebracht werden. Bei der lichtelektrischen Messung für Lumineszenzdioden wird dadurch vorzugsweise eine Lichtstrecke 13 freigegeben, die vom Halbleiterbauelement 8 ausgeht und in einer in den Meßkopf eingelassenen lichtempfindlichen Sensorzelle 5 endet Die Sensorzelle 5 oder bei anderen Halbleiterbauelementen Anschlußkontakte des Bauelementes werden mit einer Auswerteelektronik 6 verbunden, die ermiuelt, in welches Sortie-fach das eben gemessene Bauelement gelegt werden muß.

Bei der Anordnung gemäß der Figur ist noch ein Schieber 4 vorgesehen, der bei der Messung des Bauelementes den Auswurfkanal 14, Fl nach unten abdeckt Dieser Schieber wird mit Hilfe eines elektrischen Ventils V3 gesteuert. Diese Abdeckung des Auswurfkanals ist insbesondere bei der Messung von Lumineszenzdioden erforderlich, da dann der Meßbereich völlig gegen externe Beeinflussungen abgeschirmt ist. Nach der Durchführung der Messung wird zunächst der Schieber 4 in seine Ruhestellung gebracht, wodurch der Auswurfkanal 14, Fl freigegeben wird. Dann wird

auch der Halter 1 zurückgezogen und das Bauelement freigegeben, so daß es durch den Auswurfkanal 14, F1 in Jen Verteilerblock 21 fallen kann.

Der Auswurfkanal 14, Fi enthält im unteren Kanalteil Fl eine Lichtschranke 7. Diese dient zur , Feststellung, ob das Halbleiterbauelement den Meßkopf ordnungsgemäß verlassen hat.

Der Verteilerblock 21, der nun von dem gemessenen Bauelement durchlaufen werden muß, besteht gemäß der Figur aus verschiebbaren Elementen 16, 18 und 20 m und zwischen diesen verschiebbaren Elementen liegenden feststehenden Elementen 17 und 19. Diese Elemente werden beispielsweise durch einen Rahmen 22 gehaltert und bestehen aus massiven Blöcken mit in die Blöcke eingelassenen Kanälen oder aber aus Trägerteilen, an ι, denen die Kanäle befestigt sind. Es können somit beispielsweise Massiv-Kunststoffblöcke sein, in die die Kanäle eingebohrt werden oder aber es sind beispielsweise Bleche, an denen die gleichfalls aus Blech oder aus einem 2P.der?n Μ?.·.€Γ!β! bps?<"h?nrlen Kanäle befestigt j,, sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel verdoppelt sich die Kanalzahl nach dem ÖCD-Code von einem Element des Verteilerblocks zum nachfolgenden gleichartigen Element. Betrachtet man die verschiebbaren Elemente, so j-, weist dementsprechend das Element 16 zwei Kanäle, das Element 18 vier Kanäle und das Element 20 acht Kanäle auf. Daraus ergibt sich, daß an das letzte verschiebbare Element 20 auch acht Sortierfächer oder Zuleitungen 51 bis 58 zu diesen Sortierfächern _)n angeschlossen werden können. Die Zahl der Sortierfächer läßt sich erweitern, indem dem Verteilerblock weitere Elemente mit entsprechend erhöhter Kanalzahl hinzugefügt werden. Das in der Fallstrecke des Bauelementes liegende erste verschiebbare Element 16 r> des Verteilerblocks 21 weist beispielsweise zwei Kanäle B 1 und B2 auf, deren Mündungen >n der Eintrittsstelle eng beieinanderliegen, während die Kanäle innerhalb des verschiebbaren Elementes schräg auseinanderlaufen. Das Element 16 kann nun mit Hilfe einer Steuereinheit V 4, die beispielsweise ein elektrisches Ventil ist, so verschoben werden, daß entweder der Kanal Bi mit dem Kanal Fl oder der Kanal B 2 mit dem Kanal Fl fluchtet.

Im ersten Fall durchläuft das Bauelement die -r, Kanalstrecke Fl-Bi-Fl und im anderen Fall die Kanalstrecke Fi-B2-F3. Die Kanäle F2 und Fi befinden sich im nachfolgenden feststehenden Element 17 und sind so angeordnet, daß sie mit dem einen oder anderen Kanal im verschiebbaren Element fluchten.

Das nachfolgende verschiebbare Element 18 weist wiederum für jeden Kanal im feststehenden Element 17 zwei mögliche durch Kanäle gebildete Laufwege auf. Das Element 18 kann so verschoben werden, da[I entweder der Kanal 53 oder der Kanal 54 mit dem Kanal F2 fluchtet oder im anderen Fall sich der Kanal 55 oder der Kanal B6 unmittelbar an den Kanal F3 im feststehenden Element 17 anschließt. Jede mögliche Laufstrecke innerhalb der Elemente 16,17 und 18 führte zu einem der Kanäle im feststehenden Element 19, die in der Figur mit F4 bis F7 bezeichnet sind.

In der bereits geschilderten Weise wird mit Hilfe des; verschiebbaren Ucmentes 20 die Zahl der möglichen Laufwege von 4 auf 8 erhöhl, indem in diesem verschiebbaren Element 20 für jeden Kanal im feststehenden Element 19 zwei mögliche Kanäle /?7 bis B 14 vorgesehen sind. Durch entsprechende Einstellung der verschiebbaren Elemente 16, 18 und 20 können somit acht unterschiedliche Laufwege für die gemessenen Bauelemente durch den Verteilerblock 21 gebildet werden. Inder Figur führt der Laufweg von Fl über B 1, F2, S3, F4 und B7 in die Zuleitung 51 für das erste Sortierfach. Bei anderen Stellungen der verschiebbaren Elemente 16, 18 und 20 ergeben sich weitere sieben mögliche Laufwege für die Bauelemente durch den Verteilerblock, die schließlich in den Zuleitungen S 2 bis 58 münden, die zu den zugeordneten Sortierhchern führer Die Zuleitungen 51 und J8 werden i;i einem mit 23 bezeichneten feststehenden Block, der beispielsweise aus Kunststoff oder aus Plexiglas besteht, gehaltert. Zur Steuerung der verschiebbaren Elemente 16, 18 und 20 dienen die elektrischen Ventile V 4, V5 und V6 oder andere Bewegungsvorrichtungen, wobei der maximale Hub dem Abstand zwischen den Mittelachsen zweier benachbarter Kanäle im verschiebbaren Element an der Eintrittsstelle entspricht. Die Steuerung der elektrischen Ventile erfolgt, wie bereits ausgeführt wurde, in an sich bekannter und üblicher Weise über die Auswerte-Elektronik 6.

Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verteilerblocks alle Arten von elektrischen Bauelementen sortiert werden können, wenn die Abmessungen der Kanäle an die Abmessungen der zu sortierenden Bauelemente angepaßt sind. Die Laufzeit der gemessenen Bauelemente durch den Verteilerblock kann bereits zur Messung des nachfolgenden Bauelementes ausgenutzt werden, so daß es praktisch im Meßkopf keine Stillstandszeiten gibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   t, Vorrichtung zum Sortieren von Bauelementen aufgrund der ermittelten elektrischen Meßwerte durch Ablegen der Bauelemente in verschiedenen ϊ Sortierfächern (Si-SS), die unter der Meß- bzw. Auswurfvorrichtung (4,14.15, Ft) fOr die Bauelemente (8) angeordnet sind, mit einer zwischen der Auswurfstelle (14) für die Bauelemente (8) und den Sortierfächern (Si-SS) angeordneten Verteilereinrichtung mit beweglichen, übereinander angeordneten Elementen (16, 17, 18, 19, 20), in denen zur Führung der Bauelemente (8) Kanäle (B, F) verlaufen, wobei die Kanalzahl in aufeinanderfolgenden gleichartigen Elementen (16,18 oder 17,19) in Fallrichtung der Bauelemente (8) von Element zu Element zunimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilereinrichtung (21) aus alternierend angeordneten, feststehenden Blockelementen (17, 19) und in Längsrichtung verschiebbaren Blockelcmenten (16,18,20) besteht, daß die Kanäle (B, F) so angeordnet sind, daß ein Kanal in einem feststehenden Blockelement (z. B. F2) durch Verschieben des darunterliegenden, verschiebbaren Blockelementes (z.B. 18) nacheinander mit zwei Kanälen (z. B. BXBA) Lm verschiebbaren Blockelement zur Deckung gebracht werden kann, so daß die verschiebbaren Blockelemente zur Bildung der Laufwege, die notwendig sind, um alle Sortierfächer (Si-SS) zu erreichen, jeweils höchstens um den jo Abstand zwischen zwei benachbarten Kanälen verschoben »verden müssen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle in cen Blockelementen (17, 19; 16,18,20) so auseinanderlaufen, daß jeweils einer v, der einstellbaren Laufwege i r ein Bauelement (8) über einem zugeordneten Sortierfach (Si-SS) bzw. dessen Zuleitung endet, wobei die Anzahl der möglichen Laufwege mindestens der Anzahl der Sortierfächer (S 1—58) entspricht -to
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung der beweglichen Blockelemente (16, 18, 20) durch eine Auswerte-Elektronik (6) gesteuerte elektrische Ventile (VA— VS) vorgesehen sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,.dadurch gekennzeichnet, daß zur Registrierung der in den Verteilerblock (21) abgegebenen Bauelemente (8) im Auswurfkanal (14, Fl) eine von den Bauelementen zu passierende Lichtschranke (7) angeordnet ist.
5. 5. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Sortierung von Halbleiterbauelementen (8), wobei die Fallzeit eines Bauelementes durch den Auswurfkanal (14, Fl) und den Verteilerblock zur Messung des nächstfolgenden Bauelementes ausgenutzt wird.
6. 6. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 —4 zur Sortierung von Lumineszenz-Halbleiterdioden (8), bei denen die lichtelektrische Messung in einem unmittelbar über dem Auswurfkanal (14, Fl) angeordneten Meßkopf (15) durchgeführt wird, wobei die Fallzeit eines Bauelementes durch den Auswurfkanal (14, Fl) und den Verteilerblock (21) zur Messung des nächstfolgenden Bauelementes (8) ausgenutzt wird.

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sortieren von Bauelementen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

   Es sind Meßautomaten für Bauelemente, beispielsweise für Halbleiterbauelemente, bekannt, bei denen das gemessene Bauelement in eine Rinne unterhalb der Auswyrfstelle des Meßkopfes nach der Durchführung der Messung fällt Die Rinne kann so bewegt werden, daß das .Rinnenende je nach den ermittelten Meßwerten über einem Sortierfach Hegt, das der Grippe von Meßwerten zugeordnet ist, die bei dem eben auf die Rinne fallenden Bauelement ermittelt wurde. Diese Sortierrinne muß daher meist bei jedem einzelnen Meßvorgang über ein anderes Sortierfach bewegt werden, so daß die Rinne relativ große und zeitraubende Wege zurücklegen muß, bevor sie in die für die Ablage eines Bauelementes geeignete Stellung gebracht ist Hierzu sind außerdem aufwendige und reparaturanfällige Steuerungsmittel erforderlich.

   Ferner ist aus der DE-OS 20 07 440 eine Sortiervorrichtung aus übereinander angeordneten, drehbaren Kegelstümpfen bekannt, in denen Kanäle angeordnet sind, die zur Bildung eines definierten Laufweges in den übereinander angeordneten Kegelstümpfen zur Dekkung gebracht werden können.

   Diese Sortiereinrichtung ist aufwendig und benötigt einen erheblichen Steueraufwand.

   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und beliebig erweiterbaren Sortiermechanismus anzugeben, bei dem der Hub der beweglichen Teile extrem klein gehalten ist so daß die Sortiervorgängt; sehr rasch durchgeführt werden können. Dadurch wird die Sortierzeit reduziert und die Anzahl der in der Zeit absortierten Bauelemente erhöht sich.

   Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst

   Die Sortiervorrichtung weist somit einen Verteilerblock auf, der zwischen der Auswurfstelle für die Bauelemente und den Sortierfächern bzw. Zuleitungen zu diesen Sortierfächern angeordnet ist Der Sortierblock besteht aus alternierend angeordneten, feststehenden und beweglichen Elementen, in denen sich Kanäle oder Laufrinnen für die Bauelemente befinden. Die Zahl der Kanäle erhöht sich von feststehendem zu feststehendem Element bzw. von beweglichem zu beweglichem Element

   Die verschiebbaren Elemente können insgesamt so verstellt werden, daß sich nacheinander so viele unterschiedliche Laufwege für die ausgeworfenen Bauelemente einstellen lassen wie Sortierfächer vorgesehen sind. Jeder mögliche Laufweg endet daher in einem zugeordneten Sortierfach bzw. in einer Zuleitung zu diesem Sortierfach. Daraus ergibt sich, daß die Kanalzahl im letzten über den Sortierfächern angeordneten Element des Verteilerblocks mindestens der Zahl der anzuschließenden Sortierfächer entsprechen muß. Eine besonders günstige Verteilung der Kanäle mit kurzen Hubstrecken für die beweglichen Teile des Sortierblocks ergibt sich dann, wenn sich die Kanalzahl von einem verschiebbaren Element zum nachfolgenden verschiebbaren Element jeweils verdoppelt. Daher werden die Kanäle in den Elementen so angeordnet, daß jeweils zwei Kanäle in einem verschiebbaren Element nacheinander mit einem Kanal des vorangehenden feststehenden Elementes zur Deckung gebracht werden können. In jedem möglichen Zustand des verschiebba-