DE3040357A1

DE3040357A1 - Verfahren und vorrichtung zum bestuecken von platinen mit chipartigen bauelementen

Info

Publication number: DE3040357A1
Application number: DE19803040357
Authority: DE
Inventors: Ernst 8070 Ingolstadt Enßlin
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Electronic GmbH
Priority date: 1980-10-25
Filing date: 1980-10-25
Publication date: 1982-05-27
Also published as: AT380143B; ATA453781A

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Bestücken von Platinen mit chipartigen Bauelementen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestücken von gedruckte Leitungsbahnen aufweisenden Platinen mit chipartigen elektrischen Bauelementen, die in Magazinen gestapelt ~sind, bei dem durch auf die chipetapel einwirkende Schubnadeln die Chips aus den Magazinen heraus auf die Platinen aufgedrückt werden.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bestücken von Platinen mit chipartigen Bauelementen.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE-OS 27 16 330 bekannt.
Die Betätigung der einzelnen Schubstangen erfolgt bei diesem bekannten Verfahren auf mechanischem Wege.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestückung anzugeben, das veresnfaclat handzuhaben ist und eine größtmögliche Schonung der Bauelemente gewährleistet.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß jede der Schubnadeln in der Weise pneumatisch vorwärtsgeschoben wird, daß auf Kolben, die jeweils an den den Chipstapeln abgewandten Enden der Schubstangen befestigt und in Zylindern verschiebbar angeordnet sind, ein Gasdruck gleicher Größe einwirkt.
Das beschriebene Verfahren und die beschri«zene Vorrichtung ermöglichen eine sehr sanfte Behandlung der Bauelemente, wodurch mögliche Fehlerquellen vermindert werden. Das Verfahren Icißt sich sehr einfach in einen automatischen Fertigungsverlauf eingliedern, da durch den pneumatischen Transport der Schubnadel unterschiedliche Ausgestaltungen der Magazine und der Bauelemente innerhalb der möglichen -Toleranzen leichter ausgeglichen werden können. Darüberhinaus ist die beschriebene Vorrichtung weniger störanfällig und hat auch einen äußerst geringen Verschleiß, so daß die Gefahr von Unterbrechungen im Rahmen einer automatischen Fertigung verringert-wird.
Anhand des in den FIG. 1 und 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
Die FIG. l zeigt schematisch im Querschnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Die FIG. 2 zeigt eine vergrößerte perspektifische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schubnadel mit Kolben und Reibungssperre.
Die Vorrichtung dient zum Bestücken von sogenannten gedruckten Schaltungsplatinen 9 mit chipartigen elektrischen Bauelementen, die bevorzugt kleine Plättchen sind. Solche Chip-Bauelernente haben beispielsweise eine Größe,von 3 ~ 1,5 . 0,6 mm. Sie können als elektrische Widerstände, Kondensatoren oder Halb-Leiter-Buelemente ausgebildet sein.
Solche Chips befinden sich konfektioniert in Magazinen 6, in welchen sie gestapelt gehaltert und aufbewahrt werden Zur Verarbeitung werden diese Magazine direkt in Bestückungsvorrichtungen eingesetzt, wie dies schematisch in der FIG. 1 dargestellt ist. Die Chipbauelemente sind mit 8 bezeichnet und befinden sich gestapelt in dem Magazin 6. Ein z. B. uförmiges Kunststoffteil 7, das in das Magazin eingeführt ist, verhindert infolge seiner reibenden Klemmpassung innerhalb des Magazines 6 ein Herausfallen der einzelnen Chipbauelemente 8. Die Anordnung der Magazine in der Bestückungsvorrichtung ist bevorzugt senkrecht. Die Magazine sind dann an der Oberseite geöffnet, so daß die Chips 8 direkt aus diesen Magazinen auf die Unterseite der Platine 9 aufgedrückt werden. Sie können dort durch einen Kleherauftrag haften.
Der Chipstapel 8 muß nun jeweils dann, wenn ein Chip angedrückt werden soll, aufwärts bewegt werden, was mit Hilfe einer aufwärts bewegten Schubnadel 4 geschieht.
Gemäß der Erfindung wird nun diese Schubnadel 4 pnetlmatisch nach oben bewegt. Zu diesem Zweck ist an ihrem unteren Ende ein Kolben 3 befestigt, der z B. aus einem zylindrischen Kunststoffteil besteht. Es ist eine Druckkammer 1 vorgesehen, die eine Vielzahl von Zylindern 2 aufweist, in welchen sich solche Schubstangen 4 mit Kolben 3 befinden Der Einfachheit halber ist lediglich ein Zylinder 2 vollständig mit Kolben 3 und Schubnadel 4 dargestellt.
Der Druckkammer 1 wird jeweils, wenn Chips an die Platine 9 angedrückt werden sollen, ein Gasdruck zugeführt. Um den Maximaldruck zu begrenzen, ist ein Regelventil 10 vorgesehen.
Da alle Zylinder 2 mit einer gemeinsamen Druckkammer l in Verbindung stehen, wird sämtlichen Kolben 3 der gleiche Gasdruck zugeführt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird ein besonders weiches Arbeiten der Vorrichtung dadurch gewährleistet, daß die Kolben 3 innerhalb der Zylinder 2 keinen Paßsitz aufweisen sondere, verhaltnismäßig lockerlocker in diesen Zylindern angeordnet sind. Es ist dadurch ein gewisser Ringspalt vorhanden, durch welchen bei Anliegen eines Gasdrucks laufend Gas aus den Zylindern 2 entweichen kann. Dadurch werden unterschiedliche Reibungen der Chipstapel 8 in den Magazinen bis zu einem gewissen Grad ausgeglichen und zudem ein zu ruckartiges Emporschnellen der Schubnadel 4 verhindert Dadurch werden die gesamte Vorrichtung und insbesondere die einzelnen Chipbauelemente sowie die Platine in starkem Maße geschont.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist innerhalb eines jeden Zylinders- 2 eine Reibungssperre 5 vorgesehen. Diese soll verhindern, daß bei Nichtanliegen eines Gasdrucks in der Druckkammer 1 der Kolben 3 mit der Schubnadel 4 zurückfällt Die Reibungswirkung dieser Reibsperre 5 ist so eingestellt, daß die Schubnadel 4 mit Kolben 3 in jeder beliebigen Lage verharrt, so daß während des Betriebs immer ein Anliegen des oberen Endes der Schubnadel an dem Stopper 7, auf welchem der Chipstapel aufliegt, gewährleistet ist.
Die Reibung ist also jedenfalls so groß eingestellt, daß das Gewicht der Schubnadel und des Kolbens 3 nicht zu einem Hinunterrutschen innerhalb des Zylinders 2 führt, in welchem der Kolben 3 sich ja sehr locker bewegen kann.
Eine zweckmäßige Ausführunsform einer solchen Reibungssperre 5 besteht aus einem Moosgummiring mit offenen Poren.
Dieser Ring kann entweder sowohl reibend an der Schubnadel 4 als auch an der Innenwand des Zylinders 2 anliegen als auch an dem Kolben 3 befestigt sein und nur an der Innenwand des Zylinders entlanggleiten. Die Gasdurchlässigkeit dieser Reibungssperre 5 muß so groß sein, daß sie durch das zwischen Kolben und Zylinder entweichende Gas nicht weggedrückt wird.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Bestücken von gedruclcte Leitungsbahnen aufweisenden Platinen mit chipartigen elektrischen Bauelementen, die in Magazinen gestapelt sind, bei dem durch auf die Chipstapel einwirkende Schubnadeln die Chips aus den Magazinen heraus auf die Platinen aufgedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schub nadeln in der Weise pneumatisch vorwärtsgeschoben wird, daß auf Kolben, die jeweils an den den Chipstapeln abgewandten Enden der Schubstangen befestigt und in Zylindern ver-schiebbar angeordnet sind, ein Gasdruck gleicher Größe einwirkt 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Zylindern jeweils nur dann ein erhöhter Gasdruck zugeführt wird, wenn aus den Magazinen ein Chip Iierausgedrückt werden soll.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichllet, daß eine Druckkammer (1) vorgesehen ist, die mit einer Vielzahl von Zylindern (2) in pneumatischer Verbindung steht, daß in den Zylindern verschiebbar Kolben (3) angeordnet sind, die an einem Ende von Schubstangen (4) befestigt sind und daß das andere Ende der Schubstangen in Mayazine (6) hineinragt und auf das der Platine (9) abgewandte Ende des Chipstapels (8) einwirk#.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß æRsischen jedem Kolben (3) und der Wand der Zylinder (2) wenigstens ein ana gebildet ist, durch welchen ein Teil des Druckgases an den Kolben (3) vorbei aus den Zylindern (2) entweichen kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal aus einem Ringspalt besteht, der dadurch gebildet irt, daß der Druclcmesser der Kolben (3) kleiner gewählt ist als der Innendurchmesser der Zylinder (2).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines jeden Zylinders (2) eine durch IteilDung wirkende Sperre (5) vorgesehen ist, deren Reibungswirkung so eingestellt ist, daß bei fehlendem Gasdruck die Schubnadel (4) in ihrer Lage verharrt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch-gekennzeichnet, daß die Sperre (5) gasdurchlässig ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre (5) aus einem Mossgummiring besteht.