DE3043749A1

DE3043749A1 - Automatic placing of components on circuit boards - using single machine with several assembly points operating in stages

Info

Publication number: DE3043749A1
Application number: DE19803043749
Authority: DE
Inventors: Ernst 8070 Ingolstadt Enßlin
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Electronic GmbH
Priority date: 1980-11-20
Filing date: 1980-11-20
Publication date: 1982-07-08
Also published as: AT381827B; ATA482781A

Abstract

The pneumatically (8) operated machine (7) for placing electronic chip circuits (5) onto printed circuit boards (1,2,3,4) has several assembly points (A,B,C). Each point contains several magazines filled with components. These magazines are placed to apply the chip to the correct position on the circuit board. One circuit board is on each assembly point and,when the machine operates, each is fitted with components from magazines at that point. On completion a transport cycle follows, and the boards are moved on by one assembly position. A finished board is removed from one end (4), and an empty board (1) inserted at the other. The circuit components can be applied at any desired angle relative to the board length and width, and a high density of components can be achieved. The components are moved out of the magazine and pressed into the board by pneumatically-operated plungers.

Description

Beschreibungdescription

Verfahren und Vorrichtung zum Bestücken von Leiterplatten Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestücken von Leiterplatten mit chipförmigen Bauelementen der Elektronik, bei dem in einem Arbeitstakt gleichzeitig eine Vielzahl solcher Bauelemente auf eine Seite einer Leiterplatte mittels einer Bestückungsvorrichtung, die eine Vielzahl von die Bauelemente enthaltenden Magazinen aufweist, aufgebracht werden.Method and device for assembling printed circuit boards The present The invention relates to a method for populating circuit boards with chip-shaped Electronic components, in which a large number of such components on one side of a circuit board by means of an assembly device, which has a plurality of magazines containing the components applied will.

Aus der DE-OS 27 16 330 ist bereits ein Verfahren der vorstehenden Art bekannt sowie Vorrichtungen zur Purchführung des Verfahrens.From DE-OS 27 16 330 a method of the above is already Art known as well as devices for purchasing the process.

Bei diesem bekannten Verfahren werden die chipförmigen Bauelemente in einem bestimmten Rastermaß aufgebracht. Dadurch ist man bezüglich der Auslegung der Leitungszüge auf den Leiterplatten an dieses Rastermaß gebunden, das auch beinha!.-tet, daß die Bauelemente bezüglich ihrer Ausrichtung winkel: mä3ig in einer vorbestimmten Lage aufgebracht werden. Die Bestückungsdichte ist durch das Rastermafl vorgegeben.In this known method, the chip-shaped components Applied in a certain grid dimension. Thereby one is regarding the interpretation the cable runs on the printed circuit boards are bound to this grid dimension, which also includes, that the components with respect to their orientation angle: moderate in a predetermined position can be applied. The population density is due to the Grid dimensions given.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die in der Art der Bestückung von solchen Leiterplatten größere Freiheiten bezüglich der Lage der Bauelemente zuläßt Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß eine Bestückungsvorrichtung verwendet wird, die wenigstens zwei Bestückungseinheiten aufweist/dan jede der zu bestückenden Leiterplatten in aufeinanderfolgenden Arbeitstakten den einzelnen Bestückungseinheiten nacheinander zugeführt werden Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin; d,atß.die Bauelemente in jeder winkelmäßigen Lage zueinander sehr dicht nebeneinander aufgebracht werden können Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Anwendung des pneumatischen Fortbewegens der Bauelementestapel in den Magazinen mit einfachen Mitteln ermöglicht wird.The present invention is based on the object of a novel Method and device to specify which in the way of equipping such PCB allows greater freedom with regard to the location of the components the invention it is proposed that a placement device is used, which has at least two assembly units / then each of the circuit boards to be assembled in successive work cycles the individual assembly units one after the other are fed A major advantage of the invention is; d, atß.die Components applied very close to one another in every angular position to one another Another advantage of the invention is that the application the pneumatic advancement of the stack of components in the magazines with simple Funds is made possible.

Weitere Vorteile ergeben sich durch die nachfolgende Beschreibung der Erfindung anhand der in den FIG. 1 bis 3 dargestelltenbevorzugten Ausführungsbeispiele.Further advantages result from the following description of the invention based on the in FIGS. 1 to 3 of the preferred embodiments shown.

Die FIG. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Bestückungsvorrichtung mit drei Bestückungseinheiten.The FIG. 1 shows schematically an assembly device according to the invention with three assembly units.

Die FIG. 2 und 3 zeigen Einzelteile einer Bestückungseinheit in perspektivischer Darstellung.The FIG. 2 and 3 show individual parts of an assembly unit in perspective Depiction.

Die FIG. 1 zeigt eine Bestückungsvorrichtung 7 mit drei Bestückungseinheiten A, B und C, die nebeneinanderliegend an der Bestückungsvorrichtung 7 angebracht sind. Es ist in dieser FIG. 1 dargestellt, wie die Leiterplatten 1 bis 4 jeweils sukzessive in den einzelnen Bestückungseinheiten A, B und C mit chipförmigen Bauelementen S bestückt werden In einem Arbeitstakt wird z. B. die Leiterplatte 1 auf die Bestückungseinheit 1 aufgelegt die Leiterplatte 2 von.der Bestückungseinhait A auf die Bestückungseinheit B versetzt, die Leiterplatte 3 von der Bestückungseinheit B auf. die Bestückungseinheit C versetzt und die fertig bestückte Leiterplatte 4 der weiteren Verwendung zugeführt. Die Bauelemente sind schematisch jweils mit 5 bezeichnet und es ist zu ersehen, daß nach jedem Bestückvlngstalet eine größere Anzahl von Bauelementen sich auf den Leiterplatten befindet Gemäß einer zeckmäßige Weiterbildung der Erfindung erfolgt d.ws jeweilige Aufbringen auf die Leiterplatte in den drei Bestückungseinheiten gleichzeitig über eine gemeinsame Druckgasleitung 8.The FIG. 1 shows a placement device 7 with three placement units A, B and C, which are attached to the mounting device 7 side by side are. It is in this FIG. 1 shows how the circuit boards 1 to 4 respectively successively in the individual assembly units A, B and C with chip-shaped components S to be populated In one work cycle z. B. the circuit board 1 placed on the assembly unit 1, the circuit board 2 von.der assembly unit A shifted to the placement unit B, the printed circuit board 3 from the placement unit B on. the assembly unit C offset and the fully assembled circuit board 4 supplied for further use. The components are shown schematically in each case with a 5 and it can be seen that after each Bestückvlngstalet a larger Number of components is on the printed circuit boards according to an expedient Further development of the invention takes place i.e. the respective application to the circuit board in the three assembly units at the same time via a common compressed gas line 8th.

In der FIG. 2 ist schematisch ein Teil einer Bestückungseinheit 21 dargestellt, die eine Vielzahl von pneumatischen Zylindern 22 aufweist, in welchen sich jeweils ein Kolben 23 mit einerSchubnadel 24 befindet Eine Reibscheibe 25 verhindert ein Gleiten des Kolbens 23, beispielsweise durch das Eigengewicht. Die Schubnadeln 26 bewegen den Ba#Ie1ementestapel, die in den Magazinen 25 enthalten sind. Die Halterung der Magazine 25 erfolgt in mehreren parallel zueinander liegenden Platinen 26 und 27. In den Platinen 26 befinden sich rechteckige Öffnungen entsprechend den Querschnitten der Magazine 25, so daß durch diese Winkellage der Magazine festgelegt ist. In der Platine 27 befinden sich runde. Öffnungen, die eine Verdrehung der Magazine erlauben. Jeder der Bestückungseinheiten A, B und C enthält eine Vielzahl solcher pneumatischen Vorsch#'beinrichtungen und eine Vielzahl von Magazinen.In FIG. 2 is a schematic part of a placement unit 21 shown having a plurality of pneumatic cylinders 22 in which a piston 23 with a push needle 24 is located in each case. A friction disk 25 prevents sliding of the piston 23, for example due to its own weight. The push pins 26 move the stack of elements contained in the magazines 25. The bracket the magazine 25 takes place in several parallel plates 26 and 27. In the plates 26 there are rectangular openings corresponding to the cross-sections the magazine 25, so that the magazine is determined by this angular position. In the Board 27 are round. Openings that allow the magazines to be rotated. Each of the placement units A, B and C contains a plurality of such pneumatic Feeders and a variety of magazines.

In der FIG. 3 sind nochmals die Platine 27 sowie die Platine 26 mit den Magazinen 25 dargestellt Es ist deutlich zu er sehen wie die Magazine beliebige bstande voneinander auf- eisen und a#uch bezüglich ihrer Drehlage unterschiedlich zueinander gehaltert sind. Die beschriebene Vorrichtung erlaubt die Halterung von Magazinen in einer freien, d. h. nicht rastergebundenen Weise.In FIG. 3 are again the board 27 and the board 26 with the magazines 25 shown It can be clearly seen how the magazines arbitrary stand up from each other iron and also with regard to their rotational position are held differently from each other. The device described allows the holding of magazines in a free, d. H. not grid-bound way.

Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Verfahrens sowie der beschriebenen Vorrichtung wird darin gesehen, daß auch Bauelemente mit unterschiedlicher Dicke verwendet werden können.Another advantage of the method described and the one described Device is seen in the fact that components with different thicknesses can be used.

Es ist einleuchtend, daß bei größerer Dicke der Bauelemente nur eine geringere Anzahl davon in ein Magazin hineinpaßt.It is evident that with a greater thickness of the components only one fewer of them fit into a magazine.

In einem solchen Fall können an der gleichen Stelle in aufeinanderfolgenden Bestückungseinheiten solche Magazine eingesetzt sein, wobei beispielsw#eise der Transport des Bauelementestapels in einer nachfolgenden Bestückungseinheit so lange blockiert wird, bis der Bauelementestapel in der vorangehenden Bestückungseinheit verbraucht ist. Es ist also dadurch möglich, mit einer einmaligen Füllung der Bestückungsvorrichtung mit Magazinen beispielsweise 200 Leiterplatten zu bestücken, und zwar auch dann, wenn darunter Magazine sind, die wegen der erhöhten Dicke von Bauelementen beispielsweise nur 100 Bauelemente beinhalten.In such a case can be in the same place in consecutive Assembly units such magazines can be used, for example the Transport of the stack of components in a subsequent assembly unit for so long is blocked until the stack of components in the preceding placement unit is used up. It is thus possible with a single filling of the placement device to equip 200 printed circuit boards with magazines, for example, even then, if there are magazines underneath, for example because of the increased thickness of components contain only 100 components.

Claims

Method for populating printed circuit boards with chip-shaped electronic components, in which in one work cycle at the same time a plurality of such components on one side of a circuit board by means of a Pick and place device, the a plurality of the components containing magazines has, are applied, M characterized in that an equipping device is used, which has at least two placement units, / ## a # each of the to be assembled circuit boards in successive work cycles the individual Placement units are fed one after the other

2. The method according to claim 1, characterized in that at each work cycle in the synchronously operating assembly units Components are applied to the circuit boards.

3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that that the simultaneous application of the components in each of Assembly units by pneumatic actuation of the feed of the magazine stack takes place in the magazines.

4. The method according to any one of claims 1 to 3 ,. characterized, that components in each placement unit with a comparatively large distance the circuit boards are applied and components in subsequent assembly units be applied in the spaces between the components that have already been applied.

5 Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that that the components in terms of position and alignment are applied unbound to a grid dimension will.

6. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the assembly device has at least two especially three ,. Has placement units in each of which a plurality are held by magazines with stacks of components that each placement unit a large number of pneumatic feed arrangements assigned to the individual magazines has for clockwise advancement of the stack of components in the magazines and that the pneumatic feed arrangements of the individual assembly units via a common pressure gas line can be actuated at the same time.