DE3002466A1

DE3002466A1 - Verfahren und vorrichtung zum bestuecken von schaltungsplatinen

Info

Publication number: DE3002466A1
Application number: DE19803002466
Authority: DE
Inventors: Harry Frank Sunnyvale Calif. Kurek; Austin Reed Cupertino Calif. Silvester
Original assignee: KUREK HARRY F
Current assignee: KUREK HARRY F
Priority date: 1980-01-24
Filing date: 1980-01-24
Publication date: 1981-07-30

Description

Beschreibung
Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Verfahren und mit einer Vorrichtung zum manuellen oder halbautomatischen Bestücken einer ebenen bedruckten Schaltungsplatte mit Schaltungsbauteilen, insbesondere mit einem Verfahren und einem Mechanismus zum programmierten Bestücken einer bedruckten Schaltungsplatte mit IC-Packungen, vorzugsweise von solcher Art, die zwei Reihen einseitig abstehender Anschlüsse aufweisen.
Eines der wesentlichen arbeitsintensiven Verfahren bei der Herstellung von Schaltungen, vor allem kompliziertere digitale Schaltungen, ist das Einsetzen von IC-Packungen an definierten Einsetzstellen auf einem mit Löchern versehenen Träger, auf welchem definierte Strompfade aufgedruckt sind. Der Träger ist allgemein als Schaltungsplatte bekannt (eine Schaltungsplatte soll hier sich auf den Träger ohne die auf ihm befestigten Schaltungen beziehen).
Der Umfang und die Eigenart des Bestückungsverfahrens von Schaltungsplatten rechtfertigt in den meisten Herstellungsverfahren selten den Aufwand und den Umstand des Einsatzes vollautomatisierter Bestückungsmaschinen.
Jedoch besteht ein Bedürfnis für eine Organisierung und Modifizierung der Art und des Umfangs an Handarbeit bei dem Zusammenstellen und Beschicken von Schaltungsplatten mit Schaltungsteilen.
Vollautomaten zum Bestücken einer Schaltungsplatte mit IC-Packungen sind bekannt. Dennoch wird das Bestücken von Schaltungsplatinen meist manuell ausgeführt, wobei Kübel oder Tabletts von an einer Bestückungsstelle angeordneten ICs verwendet werden. Ein manuelles Bestücken dieser Art erfordert die Kenntnis der beteiligten Schaltungsarten, einen Verdrahtungsplan, der die Einsetzstellen auf der Schaltungsplatte zeigt sowie umfangreiche manuelle Tätigkeit und Behandlung der IC-Packungen.
Wenigstens ein Hersteller, nämlich die Micro Electronic Systems, lnc., Danbury, Connecticut, stellt eine Abgabevorrichtung für IC-Packungen vom DIP-Typ her, bei denen zwei Reihen einseitig abstehender Anschlüsse vorgesehen sind. Die IC-Abgabevorrichtung besitzt mehrere Kanäle in vertikal gestapelten Reihen, die ein doppeltes Behandeln der DIP-IC-Packungen ausschließen soll.Jedoch erfordert die IC-Abgabevorrichtung der bekannten Art eine vorherige Kenntnis der Stelle, an der das Bauteil eingesetzt werden soll und neigt zum Verlieren der IC-Packungen. Insbesondere ist keine Möglichkeit vorgesehen, einzelne DIP-IC-Packungen abzugeben Es besteht daher ein Bedürfnis für ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beschleunigung des manuellen Bestückens von Schaltungsplatten mit IC-Packungen vom DIP-Typ (dualin#line-type), welches bei verbesserter Zuverlässigkeit einfacher und weniger aufwendig ist.
Nach der Erfindung ist dazu ein Verfahren und eine Vorrichtung zur seriellen Abgabe der genannten DIP-IC-Packungen vorgesehen, mit denen manuell Schaltungspla ten bestückt werden können. Die integrierten Schaltungspackungen werden reihenweise in mehrere tubusförmige Abgabevorrichtungen oder Spender hintereinander aneinander anliegend und ausgerichtet eingesetzt. Die Abgabevorrichtungen können vereinzelte IC-Packungen an eine Zugangsstelle in den Abgabevorrichtungen seriell ausgeben.
Die Abgabevorrichtungen sind auf seitlich verschiebbaren Rahmen befestigt, welche aus dem Gestell über eine Schaltungsplatte in einer Feldposition herausgezogen werden können, die direkt über und neben der Position auf der Schaltungsplatte liegt, in welche die IC-Packungen eingesetzt werden sollen. Die Abgabevorrichtungen weisen einen Indexkopf auf, der nur jeweils eine der IC-Packungen zur schnellen und bequemen manuellen Überleitung von der Zugangsstelle der Abgabevorrichtung zur Einsetzstelle auf der Schaltungsplatte abgibt. Mehrere Stationen können an einem Fließband mit einem Schaltungsplatten-Vorschubmechanismus etwa in Form eines Förderbandes, angeordnet sein, um ein geschwindigkeitsgesteuertes Bestücken der Schaltungsplatten zu verwirklichen. Die Vorrichtung ist außerordentlich einfach und besitzt nur ein Minimum an beweglichen Teilen. Die Vorrichtung kann selbst von einem ungelernten Arbeiter mit Erfolg ohne wesentliche Überwachung zum Beschicken und Bestücken einer Schaltungsplatte bedient werden und erlaubt ein schnelles Programmieren der Bestückungsverfahren ohne Zeichnungsvorlage. Weiter beseitigt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein doppeltes Behandeln und ein Verlieren der IC-Packungen.
Die Erfindung schafft also eine Abgabevorrichtung für integrierte Schaltungspackungen zur Unterstützung des manuellen Bestückens von IC-Packungen, speziell solchen mit zwei Reihen einseitig abstehender Anschlüsse, auf eine Schaltungsplatte, welche übermäßige Arbeit entfallen läßt und schließlich die Kosten des Zusammenbaus und der Herstellung der fertigen Schaltungsplatinen reduziert.
Die hier beschriebene Erfindung vermindert die beim Bestücken von Schaltungsplatten erforderliche Arbeitszeit auf etwa 1/6 derjenigen Zeit, die für ein vollmanuelles und unprogrammiertes Bestücken einer Schaltungsplatte erforderlich ist.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindungbesteht in der Schaffung eines Systems, das durch fehlerhaft geformte oder fehlerhaft ausgerichtete IC-Packungen nicht leicht funktionsuntüchtig oder gesperrt wird, worin nämlich ein weiterer Nachteil der sogenannten vollautomatisierten Bestückungsmaschinen liegt, da ein wesentlicher Prozentsatz des in vollautomatischen Bestückungsmaschinen steckenden Erfindergeistes auf die Behandlung fehlerhaft ausgerichteter oder sonst fehlerhafter IC-Packungen gerichtet ist. Nach der Erfindung sind einzelne Kanäle, die die IC-Packungen tragen, von der Stelle abnehmbar und es sind ferner Einrichtungen vorgesehen, die blockierende oder verhakt IC-Packungen aus einem Kanal befreien können.
Ein weiteres Anliegen der Erfindung besteht in der Beseitigung der doppelten Behandlung von DIP-IC-Packungen.
Bei der Erfindung wird dies durch Schaffung eines Abgabemechanismus' erreicht, der direkt an übliche Transportstöcke oder -rohre anschließt und seriell jeweils nur eine einzige IC-Packung freigibt.
Weiter schafft die Erfindung ein System, das ohne Zeichnung der Sc ll.tungsanlage an jeder Bestückungsstation auskoi##.. ~ Dies wird durch Schaffung eines Gestells mit seitlich bewegbaren Rahmen erreicht, die aus dem Gestell herausgezogen und direkt über einer Schaltungsplatte oder mehreren Schaltungsplatten in einer XY-Koordinatenkon figuration plaziert werden können, welch letztere direkt die Lage der IC-Packung auf einer darunter befindlichen Schaltungsplatte bezeichnet. Insbesondere können die IC-Abgabevorrichtungen auf den beweglichen Rahmen direkt in einem vorgegebenen Cartesischen Koordinatensystem positioniert werden.
Weiter beseitigt die Erfindung ein manuelles Behandeln der integrierten Schaltungspackungen. Dies wird durch die Verwendung eines geeigneten, in die Zugangsstelle der Abgabevorrichtung einführbaren und ausrichtbaren Werkzeugs erreicht, das es einem Operator ermöglicht, eine bereitgehaltene IC-Packung zu ergreifen und sie direkt ohne Verschmutzung durch Handberührung auf die Schaltungsplatte zu setzen.
Weitere Vorteile und Ziele, die mit der Erfindung erreicht werden können, ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Bestückungsstation gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine Seitenansicht eines Fließbandes mit einer Reihe von Bestückungsstationen;.
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer teilweise aufgeschnittenen Abgabevorrichtung gemäß der Erfindung; und Fig. 4 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der erfindungsgemäßen Abgabevorrichtung.
Mit der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Verwendung im Zusammenhang mit dem manuellen Bestücken einer Schaltungsplatte mit integrierten Schaltungspackungen mit in zwei Reihen einseitig abstehenden Anschlüssen sowie ein Verfahren geschaffen, nach dem Schaltungsplatten in programmierter Weise bestückt werden können, wodurch eine Verdopplung der Mühewaltung und der Verwirrung hinsichtlich der Bestückungsstelle und der Orientierung der IC-Packungen auf der Schaltungsplatte vermieden werden.
Die in Fig. 1 in perspektivischer Ansicht gezeigte erfindungsgemäße Bestückungsstation 10 umfaßt ein Gestell 12, in welchem mehrere ebene Rahmen 14 beherbergt und verschiebbar in oberen Schienen 16 und unteren Schienen 19 verschiebbefestigt sind, welche parallel in dem Gestell 12 ausgebildet sind. Die Schienen 16 und 19 erstrecken sich parallel und sind in vertikaler Richtung versetzt, so daß die Rahmen 14 aus dem Gestell 12 seitlich herausgeschoben und wieder hineingeschoben werden können, wobei dann die Vorderseite 18 des Rahmens 14 in einer nach oben leicht geneigten Position freigelegt wird.
Die Rahmenfläche 18 kann Abgabevorrichtungen 20 für IC-Packungen aufnehmen, die seitlich an vorgewählten Stellen längs der unteren Kante 22 des Rahmens 14 mit Abstand angeordnet sind, wobei sämtliche Rahmen 14 in einem parallelen geneigten Feld angeordnet sind. Der Neigungswinkel wird vom Standpunkt der bequemen Arbeitsweise und dazu gewählt, daß eine Zuführung der in den Abgabevorrichtungen 20 vorübergehend bevorrateten IC-Packungen unter dem Einfluß der Schwerkraft leicht möglich ist.
Die Abgabevorrichtungen können vereinzelte, also jeweils eine IC-Packung 24 mit in zwei Reihen ausgerichteten Anschlüssen aus einer Zugriffsstelle oder einer Ausgangsöffnlrng 26 ul einem Ausgangsende ausgeben. Die Ic-Ausgabe vorri#.###ng 20 ist so eingerichtet oder programmiert, daß sie an einer bestimmten seitlichen Stelle auf dem Rahmen 14 bei Draufsicht auf die Rahmenfläche 18 angeordnet ist.
Weiter kann jeder der auf den unteren Schienen 19 befstigten Rahmen relativ zu einer bestimmten Längsposition des Gestells 12 lokalisiert werden. Auf diese Weise können die Ausgabeöffnungen 26 der IC-Abgabevorrichtungen 20 direkt über definierten horizontalen Cartesischen Koordinatenpunkten über der Bestückungsstation angeordnet werden.
Die Bestückungsstation kann ein definierter Bereich auf einem festen Tisch, wie etwa einem Leuchttisch 28 sein, oder kann auch eine Stelle auf einem sich intermittierend bewegenden Förderband sein, was noch weiter unten erläutert wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird wie folgt programmiert und verwendet: Jede IC-Abgabevorrichtung 20 wird mit einer Vielzahl von IC-Packungen 24, jeweils in einer Reihe angeordnet, geladen. Das Laden kann so gestaltet werden, daß die IC-Packungen in richtiger vorne/hinten-Orientierung in einem Rohr 30 angeordnet werden, das besonders zum Tragen der IC-Packungen und Anschluß des Rohres 30 an einem Abgabekopf 32 der Abgabevorrichtung 20 geeignet ist, oder es kann vorgesehen sein, daß die IC-Packungen 24 direkt in ein Rohr 30 geladen werden, das bereits mit einem Abgabekopf 32 gekoppelt ist. Der Abgabekopf 32 kann an der Rahmenseite 18 entweder vor oder nach dem Laden des Rohres befestigt werden. Die IC-Abgabevorrichtung 20 wird an der vorgewählten seitlichen Stelle längs der unteren Kante 22 der Rahmenseite 18 entsprechend der gewünschten Bestückungsstelle und Stift-Orientierung der in ihr enthaltenen IC-Packung 24 lokalisiert. Im einzelnen wird die Position dadurch definiert, daß der Rahmen 14 aus dem Gestell 12 voll herausgezogen wird, eine zu bestückende Schaltungsplatte 34 an der Bestükkungsstation auf dem Tisch 28 unter und in der Nähe des Rahmens 12 plaziert und die IC-Abgabevorrichtungen 20 längs eines horizontalen Lagers 36 direkt oberhalb und neben Perforationen oder Löchern 38 in der Schaltungsplatte 34 angeordnet werden, die zur Aufnahme der IC-Packungen 24 geeignet ist.
Nachdem die Rahmen 14 mit IC-Packungen 24 geladen worden sind, befindet sich die Ladestation oder die Bestückungsstation 10 bereit für eine Bestückungsoperation. Eine Schaltungsplatte 24 wird in die Aufnahmestellung plaziert.
Danach wird ein-Rahmen 14 aus dem Gestell 12 herausgezogen. Jede Abgabevorrichtung 20 auf einem Rahmen 14 wird dann so betätigt, daß eine IC-Packung 24 an der Abgabeöffnung 26 freigegeben wird. Dann wird jede der freigegebenen IC-Packungen von Hand von der Ausgabeöffnung zu den Löchern 38 zur Aufnahme der IC-Packung bewegt. Diese Bewegung kann durch ein Einsetzwerkzeug ausgeführt werden, das speziell zum Ergreifen der Seiten der IC-Packung geeignet ist. Ein derartiges Werkzeug wird von der FiLma Micro Electronic Systems, Inc., Danbury, Connecticut, hergestellt und unter der Bezeichnung DIP-A-DIP Insertion Tool vertrieben. Das Werkzeug kann die Seitenaschlüsse der IC-Packung 24 so zusammenpressen, daß es leichter wird, die IC-Packung 24 in die Löcher 38 mit den Anschlußstiften einzuführen.
Nachdem alle IC-Packungen, die längs einer Reihe auf die Schaltungsplatte 34 ausgegeben werden sollen, auf diese aufgesetzt worden sind, wird der Rahmen 14 in seine Ruhestellung innerhalb des Gestells 12 zurückgeführt und der nächste Rahmen 14 wird herausgezogen und über die. nächste zu bestückende Reihe plaziert. Das Verfahren wird dann für jeden IC-Packungen 24 enthaltenden Rahmen wiederholt, welche auf ie Schaltungsplatte 24 bestückt werden sollen.
Der Ll .ttisch 28 dient zur Beleuchtung der Öffnungen 38 in der Schaltungsplatte 34, wodurch es etwas leuchter wird, die Öffnungen 38 zu lokalisieren und die Unversehrtheit und Richtigkeit der Öffnungen zu prüfen.
Das in Fig 2 dargestellte Montageband 40 weist mehrere Bestückungsstationen 10 auf, die längs einer Bank 42 o. dgl. seriell angeordnet sind. Die Bestückungsstationen 10 sind so angeordnet, daß die Rahmen 14 an jeder Bestückungsstation aus den jeweiligen Gestellen 12 über eine Aufnahmestellung über der Bank 42 herausgezogen werden können.
Die Bank 42 definiert eine Linie zwischen benachbarten Stationen 10. Außerdem kann eine Einrichtung, wie etwa ein beweglicher Tisch oder ein Förderband 44 unterhalb der Aufnahmestellungen an jeder der Bestückungsstationen 10 vorgesehen sein. Das Förderband 44 fördert die Schaltungsplatten 34 zwischen den Stationen 10 längs der Bank 42.
Das Förderband 44 kann intermittierend Schaltungsplatten 34 zwischen den Stationen 10 bewegen und eine sehr wirksame halbautomatische Bestückungsmethode kann am Montageband erfindungsgemäß ausgeführt werden. Im einzelnen kann eine einzige Arbeitskraft an jeder Station 10 einen Teil der'Schaltungsplatte 34 mit IC-Packungen 24 aus einem herausgezogenen Rahmen 14 bestücken. Nach Abschluß dieser Arbeit kann das Förderband 44 weitergeschoben werden und gibt eine teilweise bestückte Schaltungsplatte 34 an die nächste Station weiter, bei der eine zweite Arbeitskraft in der Reihe einen Teil der Schaltungsplatte 34 mit IC-Packungen 24 aus einem herausgezogenenRahmen 14 bestückt.
Danach wird das Förderband 44 erneut in Gang gesetzt, so daß es die Schaltungsplatte 34 einer dritten Bestückungsstation für IC-Packungen 24 aus einem herausgezogenen Rahmen 14 weiterfördert. Das Förderband bleibt so lange stationär, wie es für den langsamsten Arbeiter zur Ausführung seiner Aufgabe an seiner oder ihrer Bestückungsstation erforderlich ist. Die Arbeiten an jeder Bestückungsstation sind vordefiniert worden, so daß sie etwa gleiche Zeitspannen zu ihrer Ausführung benötigen. Der Takt der Förderbandbewegung wirkt daher als Schrittmacher für die Arbeiter und bestimmt die Montagegeschwindigkeit jeder Schaltungsplatte 34. Die Verwendung einer Bestückungsstation gemäß der Erfindung stellt sicher, daß jeder Arbeiter nur einen minimalen Bewegungsverlust erleidet. Beispielsweise braucht die Bewegung der Hand und des Auges während des Montageprozesses nur etwa zwei bis vier Zoll zu umfassen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen Einzelheiten der IC-Ausgabevorrichtung 20, und insbesondere des Ausgabekopfes 32. Der Ausgabekopf 32 ist in einem rohrförmigen Gehäuse mit einem Eingangsende 46, einer Ausgangsöffnung 26 und dazwischenliegenden tubusförmiger. Seitenwänden und mit einem Indexmechanismus mit Hebel 54 beherbergt. Das Eingangsende 46 kann ein Rohr 30 üblicher U-Form aufnehmen, das zum Bevorraten und Transportieren der IC-Packungen dient. Eine radiale Führungszunge 48 auf einer Seitenwand erstreckt sich zentral nach dem Eingangsende 46 längs der Achse des Gehäuses des Vereinzelungskopfes 32 entlang und kann in einer zentralen longitudinalen Einsenkung im Standardrohr 30 einrasten. Anschläge 50 definieren das Ausmaß, bis zu dem das Rohr 30 in den Vereinzelungskopf 32 neben die Anschläge 50 eingeführt werden kann. Die Anschläge 50 sind Flansche, die sich seitlich von der Führungszunge 48 weg erstrecken, wobei die Führungszunge 48 auf einer erweiterten erhobenen Führung 52 endet, die sich im wesentlichen über die verbleibende Länge des Vereinzelungskopfes 32 erstreckt.
Obgleich Index- oder Vereinzelungsmechanismen verschiedener Ausführungen, die eine einzige IC-Packung 24 aus einer Folge an eine Zugangsöffnung freigeben können, verwendet werden können, besteht die bevorzugte Ausfüllrungsform eines Vereinzelungsmechanismus' aus einem langgestreckten Hebelteil 54, das am Gehäuse des Vereinzelungskopfes 32 angesetzt ist, der zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung (Fig. 4) hin- und herbewegbar ist. Im einzelnen hat der hebel 54 ein spitzes Ende 60 und ein rückwärtiges Ende 62, wobei sich ein Flansch 64 seitlich an dem spitzen Ende 60 in den Weg der IC-Packungen 24 erstreckt. Der Hebel 54 ist an einem Zapfen 66 hinter dem Zapfen 66 aufgehängt, wobei ein elastischer Puffer 68 an dem Hebel 54 befestigt ist.
Die Form und die seitliche Erstreckung des Flansches 64 in den Weg der IC-Packungen 24 und die Form, Elastizität, die Stelle und die seitliche Ausdehnung des Puffers 68 in der Nähe des hinteren Endes 62 sind so gewählt, daß dann, wenn der Hebel 54 sich in seiner ersten Stellung befindet, die erste IC-Packung 24' (Fig. 4) in der Reihe nur durch den Flansch 64 blockiert ist, und wenn der Hebel 54 sich in der zweiten Stellung befindet, die zweite IC-Packung 24" in der Reihe gehalten wird, während die erste IC-Packung 24' zur Bewegung zur Zugangsstelle der Auslaßöffnung 26 freigegeben wird. In der zweiten Position drückt der Puffer 68 die zweite IC-Packung 24" gegen die Führung (Schiene) 52. Wenn der Hebel 54 sich jedoch in seiner ersten Stellung befindet, blockiert der Flansch 64 nur das vordere Ende der ersten IC-Packung 24' in der Reihe.
Der Flansch 64 des Hebels 54 ist an derjenigen Seite vorzugsweise abgeschrägt, die gegen die erste IC-Packung 24' in der Reihe anliegt. Wenn der Hebel 54 sich in der ersten Stellung befindet, ist die Abschrägung vorzugsweise nicht kleiner als 200 relativ zu einer Achse, die sich in Längsrichtung durch den Vereinzelungskopf 32 erstreckt, wobei der Winkel vorzugsweise zwischen etwa 400 und etwa 500 zu jener Achse beträgt.
Wenn der Flansch 64 die erste IC-Packung 24 in der Reihe blockiert, liegt der Puffer 68 im r bschiuß an der zweiten IC-Packung 24, wenn die Verei#}z#junqsvorrichtung 54 sich in der zweiten Stellung befindet. Durch Reibungseingriff bedeutet, daß der Puffer 68 die IC-Packung 24 gegen die Schiene 52 drückt. Der Puffer 68 kann ein kugelartig geformter Gummipuffer sein mit einer Shore-Härte D von etwa 30.
Der Vereinzelungskopf 32 kann einen SChlitz oder ein Fenster 58 (Fig. 3) in der Gehäuseseitenwand aufweisen, damit die Arbeitsweise des Vereinzelungsmechanismus 34 beobachtet werden kann, und damit außerdem ein Zugriff auf die IC-Packungen 24 längs der erhobenen Schiene 52 möglich ist. Wenn nämlich eine der IC-Packungen 24 längs der Schiene 52 blockieren sollte, kann sie durch Zugriff durch das Fenster gelockert werden. Alternativ kann natürlich auch ein Teil der Seitenwand zum Zwecke der Betrachtung transparent sein.
Die Höhenabmessung des Pfades zwischen der Schiene 52 und der Innenwand des Gehäuses des Vereinzelungskopfes 32 hat sich als ein wichtiger Parameter der IC-Packungs-Ausrichtung ergeben. Daher kann eine Zunge 70 mit einem Knopf 72 längs der Innenseite der oberen Wand des Gehäuses des Vereinzelungskopfes 32 unmittelbar auf der Abstromseite des Hebels 54 vorgesehen sein. Die Verdickung 72 aus der Innenwand erstreckt sich auf die Schiene 52 ; n und definiert eine Apertur, die von der Schiene 2 hinreichend weit entfernt ist, damit eine IC-Packung 24 längs der Schiene 52 außer Ausrichtung rutschen kann. Wenn die Höhe des Rumpfes der IC-Packung voraussichtlich variiert, kann eine Justierschraube 7 vorgesehen sein, damit die Höhe der Verdickung ;2 relativ zur Schiene 52 eingestellt werden kann. Wenn die Höhe der IC-Packung im wesentlichen als gleichbleibend erwartet wird, kann jedoch die Zunge 70 und die Schraube 74 weggelassen werden, und die Verdickung 72 kann in die Seitenwand des Vereinzelungskopfes 32 gegenüber der Schiene 52 integriert werden.
Es hat sich als zweckmäßig und bequem erwiesen, eine Höheneinstellung des Puffers 68 mittels einer Puffereinstellschraube 76 zu schaffen. Auf diese Weise kann der Druck, mit dem der Puffer 68 gegen die IC-Packung 24" anliegt, relativ zur Abgabestelle des Hebels 54 eingestellt werden.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt in dem Fuß der Schiene 52 in der Nähe der Auslaßöffnung 26, die mit einer Spezialausnehmung 78 versehen ist. Die Ausnehmung 78 ist so gewählt, daß bei wenigstens der Breite einer IC-Packung und einer ausreichenden Tiefe ein Bein einer IC-Packung in der Auslaßöffnung 26 gegen die Stirnwände 80 der seitlich angeordneten Auslaßöffnung 26 anliegen kann. Dieses wichtige Merkmal vereinfacht die Entnahme und Ausrichtung einer IC-Packung aus der Auslaßöffnung, da es einem Arbeiter ermöglicht, ein Einsetzwerkzeug längs der Stirnwände 80 in longitudinaler Ausrichtung auf die Beine der IC-Packung einzuführen. Weiter sind die Stirnwände 80 längs der Auslaßöffnung abgerundet, um die Führung des Einsetzwerkzeugs in schnelle Ausrichtung mit der IC-Packung an der Auslaßöffnung 26 weiter zu vereinfachen.
Als bevorzugtes Material für den- Vereinzelungskopf 32 kommt Nylon in einer astatischen Verbindung in Frag#e.
Der Vereinzelungskopf 32 kann als ein einteiliges Formteil mit dem Hebel 54 (mit Ausnahme des Zapfens 66) hergestellt werden. Dem kann durch eine geeignete Formgebung des Hebels 54 als ganzem in einem separaten Formabschnitt mit einem nicht dargestellten Blatt aus dünnem biegsamem Nylonmaterial Rechnung getragen werden, das das rückwärtige Ende 62 mit dem Rumpf verbindet. Auf diese Weise ist der Hebel 54 relativ zu dem Gehäuse am Zapfen 66 beweglich.
Um die Befestigung des Vereinzelungskopfes 32 am Rahmen 14 (Fig. 1) zu ermöglichen bzw. zu erleichtern, weist das Gehäuse Haken 82 (Fig. 4) auf, die in Augen 90 und 92 (Fig. 1) auf dem horizontalen Träger 36 des Rahmens 14 eingreifen können. Die Augen 90 und 92 sind in vertikaler Richtung ausgerichtet und weisen Mittenabstände auf, die hinreichen nahe sind, damit die IC-Abgabevorrichtungen 20 über dem Rahmen 14 nebeneinander angeordnet werden können.
Die Erfindung wurde vorstehend natürlich nur an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Dem Fachmann ist klar, daß Abänderungen an dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel im Rahmen der Erfindung liegen.
Insgesamt wurde ein Verfahren und eine Vorrichtung zum seriellen Abgeben von integrierten Schaltungskomponenten mit zweireihig nach einer Seite abstehenden Anschlüssen zur Verwendung beim manuellen Bestücken von Schaltungsplatten beschrieben. Die integrierten Schaltungskomponenten werden in Reihen in mehrere Abgabevorrichtungen eingesetzt. Die Abgabevorrichtungen können einzelne bzw.
vereinzelte integrierte Schaltungskomponenten seriell an eine Zugangc?osition innerhalb der Abgabevorrichtungen freigeben. Die Abgabevorrichtungen sind auf in einem Gestell seitlich beweglichen Rahmen befestigt, die aus dem Gestell über eine Schaltungsplatte an einer-Feldstelle herausgezogen werden können, die im wesentlichen direkt über und benachbart zu der Position auf der Schaltungsplatte liegen, bei der die integrierten Schaltungskomponenten bestückt werden sollen. Die Abgabevorrichtungen weisen einen Vereinzelungskopf auf, der nur jeweils eine einzelne integrierte Schaltungskomponente zur schnellen und bequemen Entnahme von Hand aus der Zugangsposition der Abgabevorrichtungen zur Bestückungsposition auf der Schaltungsplatte abgeben kann. Mehrere Bestückungsstationen können an einem Montageband mit einem Vorschubmechanismus für die Schaltungsplatten angeordnet sein, um ein geschwindigkeitsgesteuertes Bestücken der Schaltungsplatten zu ermöglichen.
Leerseite

Claims

Verfahren und Vorrichtung zum Bestücken von Schaltungsplatinen Ansprüche Verfahren zum manuellen Bestücken einer Schaltungsplatine mit integrierten Schaltungen mit Hilfe einer programmierbaren Vorrichtung, die wenigstens ein an einer Bestückungsstelle angeordnetes Gerüst, wenigstens einen auf dem Gerüst befestigten und seitlich verschiebbaren im wesentlichen ebenen Rahmen sowie eine Vorrichtung zur seriellen Abgabe der integrierten Schaltungen aufweist und an horizontalen Stellen an dem Rahmen angeordnet werden kann, wobei die Abgabevorrichtung (20) mit von vorn nach hinten in einer Reihe ausgerichteten integrierten Schaltungen (24) bestückt wird, die Abgabevorrichtung auf einen bestimmten Rahmen (14) an vorbestimmten Stellen befestigt wird, die den Einsetzstellen der integrierten Schaltungen entsprechen, wobei die Einsetzstellen durch ein Cartesisches Koordinatensystem angegeben werden können, eine Schaltungsplatte (34) in die Nähe des Gestells (12) unterhalb des Verschiebeweges der Rahmen gebracht wird, wobei die Schaltungsplatte zur Aufnahme wenigstens einer integrierten Schaltung an der Einsetzstelle vorbereitet ist, ein erster Rahmen aus dem Gestell heraus und über die Einsetzstelle (10) gezogen wird, eine integrierte Schaltung (24) durch die Abgabevorrichtung auf dem herausgezogenen Rahmen in eine Zugangsposition freigegeben wird, jede integrierte, freigegebene Schaltung von der Zugangsposition weggenommen und an der Einsetzstelle auf der Schaltungsplatte eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einsetzen eine weitere programmierbare Vorrichtung benutzt wird, daß die Schaltungsplatte (34) aus einer ersten programmierbaren Vorrichtung zu einer zweiten programmierbaren Vorrichtung zum Einsetzen weiterer integrierter Schaltungen bewegt wird.
3. Vorrichtung zum manuellen Bestücken einer Schaltungsplatte mit wenigstens einer integrierten Schaltung, die zweckmäßig zwei parallele Reihen von Anschlußstiften aufweist, mit einem Gestell (12), das in der Nähe einer Einsetzstelle angeordnet ist, mit mehreren manuell bedienbaren Abgabevorrichtungen (20), von denen jede einen Träger für einen rohrförmigen Behälter aufweist, in welchem die integrierten Schaltungen hintereinander gehalten werden, und wobei jede Abgabevorrichtung eine Vereinzelungsvorrichtung für jeweils eine integrierte Schaltung und zur Abgabe derselben an eine Zugangsstelle aufweist, wo die abgegebene integrierte Schaltung zugreifbar ist, sowie mit mehreren im wesentlichen ebenen Rahmen (14), r von denen jeder an dem Gestell verschiebbar befestigt ist und alle Rahmen in schräggeneigter Anordnung nebeneinander angeordnet sind, wobei jeder Rahmen längs seiner unteren Horizontalkante eine Halteeinrichtung sowie mehrere Abgabevorrichtungen in im wesentlichen gleich geneigter nach schräg abwärts verlaufender Ebene aufweist, und wobei die Zugangsstelle in der Nähe der unteren Kante der Rahmen vorgesehen ist und jeder Rahmen von einer ersten Stelle innerhalb des Gestells in eine zweite Stelle über die Einsetzstelle bewegbar ist und Gestell und Rahmen frei von Hindernissen zwischen der Einsetzstelle und der Zugangstelle derart sind, daß jede vereinzelte integrierte Schaltung in ihrer jeweiligen Reihe vertikal mit einer definierten horizontalen Matrixstelle des Einsetzbereichs ausgerichtet ist und jede vereinzelte integrierte Schaltung von der Zugangstelle zu einer entsprechend vertikal ausgerichteten darunterliegenden Einsetzstelle übertragen werden kann.
4 e Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurchtgekennzeichnet, daß eine Beleuchtu-ngseinrichtung zur rückwärtigen Beleuchtung des Bereichs der Einsetzstelle vorgesehen ist.
5 Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, I. die Öffnung am Eingangsende des tubusförml n Gehäuses auf die Längsachse des tubusförmigen Gehäuses ausgerichtet ist, daß das Abgabeende eine seitliche Abgabeöffnung und einen dieser benachbarten Anschlag aufweist, der eine Ausnehmung zur Aufnahme lnd Ausrichtung des vorderen Endes jeder integrierten Schaltung nach der Freigabe durch die Freigabeeinrichtung aufweist, wobei eine Oberfläche zwischen der Ausnehmung und der Abgabeöffnung neben der Ausnehmung maximal und neben der Abgabeöffnung minimal abgeschrägt ist, daß die Abgabevorrichtung eine längs der Längsachse in dem tubusförmigen Gehäuse ausgerichtete Führungsschiene aufweist, auf der die integrierten Schaltungen hintereinander reiten können, wobei die gegenüberliegenden Innenwände des Gehäuses in der Nähe der Abgabeöffnung so weit voneinander Abstand aufweisen, daß ein Greifwerkzeug an den gegenüberliegenden Seitenflächen der integrierten Schaltungen angreifend eingeführt werden kann derart, daß die Ausnehmung, die gegenüberliegenden Innenflächen und die Führungsschiene und die abgeschrägte Oberfläche zur Führung des Greifwerkzeugs in ausgerichteten Eingriff mit den gegenüberliegenden Seitenflächen einer freigegebenen integriertenschaltung kooperieren.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabevorrichtung ein um eine quer zu den gegenüberliegenden Innenwänden verlaufende Achse zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung hin- und herbewegliches und langgestrecktes und in eine Spitze auslaufendes Bauteil aufweist, welches einen sich seitlich vom spitzen Ende in einer senkrecht zur Längsachse verlaufenden Ebene erstreckenden Flansch zum wahlweisen Blockieren einer Vorderkante und dadurch des Vorgleitens einer integrierten Schaltung zum Ausgangsende bei in der ersten Stellung befindlichem Bauteil aufweist, und am rückseitigen Ende ein elastisches Kissen in ausreichendem Abstand vom spitzen Ende zur Auflage auf einer zweiten integrierten Schaltung in der Reihe aufweist, welches hinreichend ausgedehnt ist, um eine Oberseite der zweiten integrierten Schaltung gegen die Führungsschiene anzulegen, ehe die erste integrierte Schaltung bei Bewegung des Bauteils von der ersten Stellung in die zweite Stellung freigegeben wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch eine einer Vorderkante der jeweils vordersten integrierten Schaltung gegenüberliegende Fläche aufweist, die um einen stumpfen Winkel zum langgestreckten Bauteil derart abgeschrägt ist, daß der Winkel in der ersten Stellung des Bauteils nicht kleiner als etwa 200 zu einer senkrecht zur Längsachse sich erstreckenden Ebene mißt, wobei die Fläche sich in einer Ebene erstreckt, die senkrecht zu einer die integrierten Schaltungen längs der Längsachse schneidenden Ebene liegt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche in der ersten Stellung um einen Winkel zwischen 400 und 500 zu der zur Achse senkrechten Ebene abgeschrägt ist.