DE3506315A1 - Vorrichtung zum anbringen oder abnehmen elektronischer bauelemente an bzw. von einem substrat - Google Patents

Description

PRINZ, LEISER, .BVNKE .&.PARTNER

Patentanwälte European Patent Attorneys _ _ _ _ ,_ ^ _

München „ Stuttgart 0 5 U D 0

4D

22. Februar 1985

PACE INCORPORATED

9893 Brewers Court

Laurel, Maryland 20707 / USA

Unser Zeichen: P 3009

Vorrichtung zum Anbringen oder Abnehmen elektronischer Bauelemente an bzw. von einem Substrat

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf Heizvorrichtungen und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Anbringen modularer elektronischer Bauelemente an einem Substrat, beispielsweise einer gedruckten Schaltungsplatte oder auch zum Abnehmen solcher Bauelemente von einem solchen Substrat.

Derzeit verwendete Vorrichtungen zum Abnehmen oder Anbringen modularer elektronischer Bauelemente von bzw. an einem Substrat wie einer gedruckten Schaltungsplatte fallen allgemein in zwei Kategorien: Solche, bei denen ein jeden Anschluß berührender aufgeheizter Kopf zum Schmelzen des daran befindlichen Lots verwendet wird, oder solche, bei denen ein Heißluftstrom zum Schmelzen des Lots zum Einsatz kommt. Die zuerst genannten Vorrichtungen sind im allgemeinen sehr kompliziert, und sie machen von einem aufgeheizten Kopf Gebrauch, der mehrere im Abstand voneinander

liegende Finger aufweist, die jeweils genau auf jeden Anschluß am Bauelement ausgerichtet sein müssen damit das daran befindliche Lot gleichzeitig erwärmt wird. Das Bauelement wird dann durch Unterdruck oder durch mechanische Mittel vom Substrat abgenommen. Dieser Vorgang wird beim Anbringen eines Bauelements umgekehrt. Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung ist in der US-PS 3 382 564 beschrieben. Ein Hauptnachteil dieses Vorrichtungstyps besteht darin, daß wegen der ständig zunehmenden Miniaturisierung elektronischer Systeme und der darin verwendeten einzelnen Bauelemente die Anschlüsse dieser Bauelemente extrem dicht beieinander liegen, so daß eine exakte Ausrichtung der Finger des aufgeheizten Kopfs auf diese Anschlüsse äußerst schwierig ist. Eine Fehlausrichtung oder ein schlechter Kontakt führen oft dazu, daß Lot zwischen die Anschlüsse des Bauelements fließt, so daß diese kurzgeschlossen oder auf andere Weise beschädigt werden. Bei den zuletzt genannten Vorrichtungen wird aus einer über dem Bauelement angeordneten Quelle ein Heißluftstrom gegen die Anschlüsse geblasen, damit das Lot an jedem Anschluß gleichzeitig schmilzt. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in der US-PS 4 366 925 beschrieben. Eine solche Vorrichtung kann zufriedenstellend arbeiten, wenn ein großer Abstand zwischen den Bauelementen vorhanden ist, so daß der von oben gegen ein Bauelement gerichtete Heißluftstrom nicht übergreift und das Lot an den Anschlüssen benachbarter Bauelemente zum Schmelzen bringt. Wie zuvor bereits erwähnt wurde, werden jedoch nicht nur die Bauelemente selbst zunehmend kleiner, sondern sie werden auf der gedruckten Schaltungsplatte auch immer näher nebeneinander angebracht. Es besteht daher ein Bedarf für eine Vorrichtung, die nicht nur eine genau gesteuerte und gleichmäßig verteilte Wärmequelle zur Verfügung stellt, die ausreicht, das Lot an den Bauelementanschlüssen oder an den gedruckten Substratleitern während der Anbringung oder der Abnahme des elektronischen Bauelements zu schmelzen, sondern die diese kon-

trollierte Hitze auch schnell und exakt dorthin lenken kann, wo sie erwünscht ist, damit die Wahrscheinlichkeit des Schmelzens des Lots an den Anschlüssen benachbarter Bauelemente oder eine andere Beschädigung der gedruckten Leiter auf dem Substrat auf ein Minimum herabgesetzt wird. Ferner besteht ein Bedarf nach einer Vorrichtung der geschilderten Art, mit deren Hilfe die elektronischen Bauelemente und ihre Anschlüsse exakt an den Enden gedruckter Leiter auf dem Substrat angebracht werden können, damit das Vermeiden von Überlappungen gewährleistet wird, wobei mit Hilfe dieser Vorrichtung das Bauelement auch abgenommen werden kann, ohne daß flüssiges Lot auf dem Substrat zwischen den darauf aufgedruckten Leitern verschmiert wird.

Mit Hilfe der Erfindung soll somit eine Vorrichtung zum Anbringen und Abnehmen elektronischer Bauelemente auf bzw. von auf einem Substrat aufgedruckten Schaltungen geschaffen werden. Die mit Hilfe der Erfindung zu schaffende Vorrichtung soll von einer Reihe übereinandergestapelter Düsen Gebrauch machen, mit deren Hilfe ein Heißluftstrom aus einer Quelle präzise gleichzeitig gegen das an jedem Anschluß des Bauelements oder jedem gedruckten Leiter auf dem Substrat befindliche Lot gerichtet werden kann. Außerdem soll es bei der mit Hilfe der Erfindung zu schaffenden Vorrichtung möglich sein, daß die Düsen schnell in Anpassung an die unterschiedlichen Größen der verschiedenen elektronischen Bauelemente ausgewechselt werden können, und sie sollen getrennt oder zusammen an eine Stelle bewegt werden können, damit ein Reinigen oder eine andere Vorbereitung des Substrats ermöglicht wird, ohne daß die Heißluftquelle abgeschaltet werden muß.

Die mit Hilfe der Erfindung zu schaffende Vorrichtung soll Mittel zum schnellen und exakten Positionieren des Substrats und des unterhalb der Heißluftquelle anzubringenden oder

abzunehmenden elektronischen Bauelements aufweisen.

Die mit Hilfe der Erfindung zu schaffende Vorrichtung soll Unterdruckmittel aufweisen, die axial mit der Heißluftquelle und den Düsen in einer Richtung liegen und mit deren Hilfe das elektronische Bauelement auf dem Substrat angebracht oder von dem Substrat abgenommen werden kann.

In der mit Hilfe der Erfindung zu schaffenden Vorrichtung sollen im Heißluftkanal Mittel wie Stahlwolle angebracht sein, damit der Wärmeübergang zu der hindurchströmenden Luft erleichtert wird.

Die mit Hilfe der Erfindung zu schaffende Vorrichtung der oben geschilderten Art soll einen Mechanismus aufweisen, mit dessen Hilfe eine Abnahme-/Anbringungseinheit für die Bauelemente wirksamerweise zwischen Arbeits- und Ruhepositionen bewegt werden kann, wobei dies durch Drehen der Einheit um 90° in einer Vertikalebene erfolgt, so daß die Anfangsbewegung von der gedruckten Schaltungsplatte weg im wesentlichen vertikal verläuft, während die Endbewegung zum Erreichen der Ruheposition im wesentlichen horizontal verläuft.

In einer Vorrichtung der obigen Art soll mit Hilfe der Erfindung ferner ein Mittel vorgesehen werden, mit dessen Hilfe eine Düseneinstellvorrichtung von einer Heizeinheit der Abnahme-/Anbringungseinheit entfernt werden kann.

Ferner soll in der mit Hilfe der Erfindung zu schaffenden Vorrichtung ein Mittel vorgesehen werden, mit dessen Hilfe die Abnahme-/Anbringungseinheit in einer im wesentlichen vertikalen Ausrichtung gehalten wird, wenn sie zwischen der Arbeitsposition und der Ruheposition gedreht wird.

Außerdem soll die mit Hilfe der Erfindung zu schaffende Vorrichtung mit einem Mittel ausgestattet werden, mit

dessen Hilfe eine Unterdruckvorrichtung in wirksamer Weise von einem Halbleitermodul nach Abschalten des Unterdrucks getrennt werden kann.

Ferner soll mit Hilfe der Erfindung eine flexible Keilanordnung zum Führen der Gleitbewegung von Teilen in bezug zueinander geschaffen werden, so daß die Notwendigkeit zum Einhalten enger Toleranzen in der Keilanordnung vermieden wird.

In einer Vorrichtung der obigen Art soll ferner mit Hilfe der Erfindung ein Federmittel geschaffen werden, mit dessen Hilfe ein verschiebliches Teil in bezug auf ein festes Teil vorgespannt wird, so daß die Notwendigkeit, enge Toleranzen zwischen diesen Teilen einzuhalten, vermieden wird.

Außerdem soll in einer Vorrichtung der obigen Art ein Mittel zum exakten Positionieren eines neuen Moduls geschaffen werden, das an der Abnahme-/Anbringungseinheit angebaut werden soll.

Ferner soll mit Hilfe der Erfindung in einer Vorrichtung der obigen Art die Fähigkeit vorgesehen werden, sowohl an-Schlußleiterlose Chip-Träger und Flachgehäuseträger zu behandeln.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:
30

-e-

Fig. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen

Vorrichtung,

Fig. 2 eine teilweise längs der Linie 2-2 von Fig. 1 geschnittene Seitenansicht,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung von Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht längs der Linie 4-4

von Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt der Heizvorrichtung längs der Linie 5-5 von Fig. 2,

Fig. 6 einen Teilschnitt einer Düse längs der

Linie 6-6 von Fig. 2,

Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie 7-7 von Fig. 6,

Fig. 8 eine Ansicht der Einstelldüse längs der Linie 8-8 von Fig. 2,

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Halteranordnung

mit einer Chip-Anbringungsvorrichtung an Ort und Stelle,

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie 10-10 von 30

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Anordnung zum Abnehmen elektronischer Bauelemente von einer gedruckten Schaltungsplatte oder

dergleichen oder zum Anbringen solcher Bauelemente an der Schaltungsplatte,

Fig. 12 eine Seitenansicht eines Beispiels einer

Abnahme~/Anbringungsvorrichtung nach der Erfindung in unterschiedlichen Positionen,

Fig. 13, 15 Schnitte längs der Linien 13-13, 15-15 und 16 bzw. 16-16 von Fig. 12,

Fig. 14 eine Detail-Seitenansicht von Fig. 13,

_ Fig. 17 einen Schnitt der Abnahme-ZAnbringungs-

einheit 172 von Fig. 11,

Fig. 18 bis Schnitte längs der Linien 18-18, 19-19, Fig. 23 20-20, 21-21, 22-22 bzw. 23-23 von Fig. 17,

Fig. 24 eine Detailansicht der Befestigungsfeder

390 von Fig. 17,

Fig. 25 eine vergrößerte Ansicht des im Saugrohr 396 von Fig. 17 angeordneten Stöpsels 402,

Fig. 26 eine Seitenansicht der Düseneinstelleinheit 176 von Fig. 11,

Fig. 27 eine Seitenansicht zur Veranschaulichung 25

der Beziehung zwischen der Abnahme-/An-

bringungseinheit 172 und einer Einheit zum Halten von Halbleitermodulen in bezug auf die Einheit 172, wenn letztere ihre angehobene Ruheposition einnimmt,

Fig. 28 und eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht Fig. 29 der Modulträgereinheit von Fig. 27, wobei Fig. 29 verschiedene Positionen der Trägereinheit zeigt, und

Fig. 30 ein Blockschaltbild eines Schaltungsbeispiels für die Verwendung in der Steuereinheit 202 der Erfindung. 5

In der Zeichnung sind in allen Ansichten jeweils für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet. Das Bezugszeichen 10 gilt allgemein für die Vorrichtung nach der Erfindung zum Anbringen modularer elektronischer Bauelemente oder zum Abnehmen solcher Bauelemente von einem isolierenden Substrat.

Nach den Fig. 1 bis 4 enthält die Vorrichtung 10 ein Hauptrahmenelement 12 mit einem Sockelabschnitt 14, einem parallel zum Sockelabschnitt 14 verlaufenden Befestigungsabschnitt 16, einem vertikalen Abschnitt 18 und einem von diesem vertikalen Abschnitt 18 parallel zum Basisabschnitt 14 abstehenden oberen Befestigungsarm Eine rechtwinklig geformte Stange 22 ist zwischen einer Nut 24 im Sockelabschnitt 14 und einer Nut 26 in einer am Sockelabschnitt 14 befestigten Klammer 28 verschiebbar angebracht. An einem Ende der Stange 22 ist ein fester Block 30 befestigt, in dem zum Halten einer Kante eines Substrats oder einer gedruckten Schaltungsplat-

^° te 34, wie ein solches Substrat oft genannt wird, eine V-förmige Ausnehmung 32 gebildet. Die andere Kante des Substrats 34 wird von einer ebenso geformten Ausnehmung 36 einer Federklammer 38 getragen. Die Federklammer 38 ist ihrerseits an einem Block 40 befestigt, der ver-

° schiebbar am anderen Ende der Stange 2 2 angebracht ist. An einer Welle 39, die in den Sockelabschnitt 14 geschraubt ist, ist ein Knopf 37 angebracht, der gedreht werden kann, damit die Welle mit der Unterseite des Substrats 34 zum Unterstützen ihrer Mitte in Kontakt kommt. Auf dem Substrat 34 sind mehrere elektronische Bauelemente 4 2 angebracht, die am Umfang mit Anschlüssen 44 versehen sind (s. Fig. 9). Die Anschlüsse 44 sind an

-4S-

Leiter 46 eines Verbindungsleiternetzes auf der Oberfläche und auch zwischen verschiedenen Schichten des Substrats angelötet, das typischerweise aus einem isolierenden, keramischen Material besteht. Das elektronische Bauelement 4 2 kann in einer Richtung verstellt werden, indem das Substrat 34 in den Ausnehmungen 32, 36 bewegt wird, und es kann in einer 90° zu dieser Richtung verlaufenden Richtung verstellt werden, indem die Stange 22 in den Nuten 24, 26 verschoben wird. Eine Welle 48 ist mit einem ihrer Enden am oberen Befestigungsarm 20 angebracht; diese Welle erstreckt sich nach unten in Richtung gegen den Sockelabschnitt 14.

Eine Anordnung 50 zum Aufheizen des an den Anschlüssen 44 und dem Leiter 4 6 des elektronischen Bauelements 42 befindlichen Lots und zum Abheben des Bauelements vom Substrat 34 ist vertikal und horizontal beweglich an der Welle 48 angebracht. Die Anordnung 50 enthält einen Befestigungsblock 52, der drehbar auf der Welle 48 gelagert ist und mittels eines Griffs 54 in eine in Fig. 3 mit gestrichelten Linien dargestellte Position gedreht oder angehoben und abgesenkt werden kann. Der Befestigungsblock 52 weist eine zylindrische Ausnehmung 56 sowie eine nach innen gerichtete, radial verlaufende Lippe 58 auf, die an einem Kanal 60 endet, der eine obere Kammer 62 mit einer unteren Kammer 64 verbindet. In der oberen Kammer 62 ist auf der Lippe 58 ein Heizelement 66 vom Typ eines elektrischen Widerstandsheizelements angebracht. Das Heizelement 66 hat eine zylindrische Form, und es weist mehrere Durchführungen 68 auf, die sich in Längsrichtung zu ihm erstrecken, damit hindurchströmende Luft erhitzt wird, wie noch genauer beschrieben wird. Im Befestigungsblock 52 ist ein Stöpsel 70 angebracht, der das Ende der oberen Kammer 62 umgibt. Der Stöpsel 70 weist eine Umfangsausnehmung 72 auf, von der aus Einlaßöffnungen 74 nach innen zu einer Öffnung 76 laufen. Eine Durchführung durch den Befestigungsblock 52 steht an einem Ende mit der Ausnehmung 72 und am anderen Ende mit

-Kf-

einem Rohr 80 in Verbindung, wie in Fig. 5 am besten zu erkennen ist. Unter Druck stehende Luft wird dem Rohr über einen Schlauch 82 aus einer Quelle 84 zugeführt, die aus einer Luftpumpe besteht, die am Befestigungsabschnitt 16 angebracht und von einem Gehäuse 85 umgeben ist. Die Pumpe 84 weist eine Druckseite 86 und eine Saugseite 88 auf, wobei Filter 90 vorgesehen sind. Der (nicht dargestellte) Elektromotor der Pumpe 84 weist ein freiliegendes Ende 92 seiner Welle auf. An dem WeI-,Q lenende 92 kann eine (ebenfalls nicht dargestellte) flexible Antriebswelle befestigt werden, mit deren Hilfe kleine, in der Hand zu haltende Bohrer, Drahträder und dergleichen zur Durchführung kleinerer Reparatur- und Reinigungsvorgänge am Substrat 34 angetrieben werden

_1C können. Der Rest der oberen Kammer 62 ist mit einem iso-Ib

lierenden Material 93 gefüllt, damit ein Wärmeverlust vom Heizelement 66 verhindert und die Aufheizung der durch die Kanäle 98 strömenden Luft möglichst wirkungsvoll erfolgt. In der unteren Kammer 64 ist ein Wärme- _on fühler 94 in Form eines Thermistors angebracht, der die Temperatur der hindurchströmenden Luft feststellt, damit die Erregung des Heizelements 66 zur Aufrechterhaltung eines vorgewählten Werts gesteuert wird. Die Erregung der (nicht dargestellten) Heizelementschaltung

wird durch einen am Bedienungspult 98 angebrachten 2b

Schalter 96 gesteuert. Es ist auch eine Lampe 100 vorgesehen, die anzeigt, wenn das Heizelement 66 eingeschaltet ist. Vom Thermistor 94 und vom Heizelement 66 ausgehende Drähte werden von der flexiblen Leitung 95 gehalten.

Ein längliches Saugrohr 102 ist in dem Stöpsel 70 verschiebbar gelagert; es erstreckt sich durch eine Bohrung 104 im Heizelement 66 und durch die untere Kammer 64 in eine erste Position, die in Fig. 2 dargestellt ist. Das Saugrohr wird mit Hilfe einer Druckfeder 106 in dieser ersten Position gehalten, die ihre Wirkung zwischen dem Stöpsel 70 und einem Paßstück 108 an dessen oberem Ende

-ΜΙ entfaltet. Zur Begrenzung der nach oben gerichteten Bewegung des Saugrohrs 102 ist ein Haltering 110 vorgesehen. Das Saugrohr 102 ist auch mit einem Schlauch verbunden, der mit einem Ende am Paßstück 108 und mit dem anderen Ende über ein an der Bedienungsplatte 98

angebrachtes Unterdrucksteuerventil 114 an der Saugseite 86 der Pumpe 84 befestigt ist. Eine Betätigung des Unterdrucksteuerventils 114 durch Drücken auf den Knopf 116 hat die Erzeugung eines Unterdrucks im Saugrohr IQ und an dessen Ende 103 zur Folge, damit ein elektronisches Bauelement 142 abgenommen werden kann, wie noch genauer erläutert wird.

Gemäß den Fig. 2, 6, 7 und 8 ist an der Öffnung im Befestigungsblock 52 angrenzend an die untere Kammer 64 eine Düsenplatte 118 mit Hilfe von Seitenflanschen 120 befestigt. Die Düsenplatte 118 ist mit mehreren durchgehenden Düsenöffnungen 122 versehen, die mit einem Winkel von etwa 30° zueinander verlaufende schräge Seitenflächen aufweisen. Die Düsenöffnungen 122 sind in einem Rechteck angeordnet, das allgemein der Form des Außenumfangs des elektronischen Bauteils 42 entspricht. Auf der Welle 48 ist ein Halter 124 angebracht, der ebenso wie der Block 40 vertikal als auch horizontal (drehend) bewegt werden kann. Der Halter 124 ist mit einer rechteckigen Öffnung 126 versehen, an die zwei entgegengesetzt zueinander angeordnete Führungsstifte 128 angrenzen. Eine Einstelldüse 130 weist ein Basisteil 132 und einen Flanschabschnitt 134 auf, der in die Öffnung 126 eingeschoben und von den Führungsstiften 128 festgehalten wird. Der Basisteil 132 weist Kerben 134 auf, deren Funktion noch erläutert wird. Der Flanschabschnitt 134 ist mit einer Öffnung 136 versehen, die die gleiche Form wie der Umfang des elektronischen Bau-

gg elements 42 hat, jedoch ein wenig größer ist. Wenn die Anordnung 50 angehoben und weggedreht ist, kann das elektronische Bauelement 4 2 durch die Öffnung 136 von

oben betrachtet und so positioniert werden, daß es mit gleichem Abstand zentrisch innerhalb der Öffnung 136 liegt.

Die Einstelldüse 130 kann an der Anordnung 50 befestigt 5

und mit Hilfe der Klammern 138 aus dem Weg gedreht werden, die in die Nuten 134 eingreifen, wie am besten in der weggeschnittenen Ansicht von Fig. 1 zu erkennen ist. Bei weggedrehter Einstelldüse 130 kann auf den Führungsstiften 128 gemäß den Fig. 9 und 10 eine Ausrichtplatte 140 angebracht werden. Die Ausrichtplatte 140 weist sich im Winkel von 90° überschneidende Drähte 142 auf, die an den Ecken der öffnung 144 befestigt sind. Wenn die Ecken des elektronischen Bauelements 42 jeweils unter einem der Drähte 142 liegen, dann ist das Bauelement in der öffnung 144 exakt zentriert. Nachdem das elektronische Bauelement 4 2 zentriert worden ist, wird die Platte 140 entfernt, und die Anordnung 50 wird zusammen mit der Einstelldüse 130 zum Abnehmen oder Anbringen des Bauelements zurückgedreht, wie anschließend im Zusammenhang mit der Erläuterung der Wirkungsweise der Vorrichtung noch genauer beschrieben wird. Am vertikalen Abschnitt 18 ist eine nach außen von ihm abstehende Plattform 146 befestigt. Die Plattform 146 bewirkt eine Abschirmung

des Substrats 34 und darauf angebrachter elektronischer 25

Bauelemente 42 gegen die aus der öffnung 136 austretende heiße Luft, wenn sich die Anordnung 50 in der gedrehten Position befindet. Zum exakten Positionieren der öffnung 136 der Einstelldüse 130 in einem vorbestimmten

Abstand über dem Substrat 34 ist auf die Welle 48 eine 30

Mutter 148 geschraubt, die durch Drehen angehoben und abgesenkt werden kann, damit auf diese Weise die nach unten gerichtete Bewegung des Befestigungsblocks 52 und der daran festgeklemmten Einstelldüse begrenzt wird.

An der Bedienungsplatte 98 ist ein Zeitgeber 150 angeordnet, der so eingestellt sein kann, daß ein hörbarer Alarm erzeugt wird, wenn eine eingestellte Zeitgrenze

-vs-

abgelaufen ist. Der Betrieb des Zeitgebers wird durch Schließen eines Mikroschalters 152 gestartet, der an einem Bügel 153 befestigt ist, der einen Betätigungsarm 154 und eine Rolle 158 trägt. Die Rolle 156 wirkt auf eine am Befestigungsblock 52 angebrachte Steuerfläche 158 so ein, daß der Schalter 152 betätigt wird, wenn die Anordnung 50 in die Arbeitsposition abgesenkt wird.

An der Bedienungsplatte 98 ist eine elektrische Steckdose 160 angebracht, in die verschiedene Zusatzgeräte wie eine zu Reinigungs- und Reparaturzwecken eingesetzte (nicht dargestellte) in der Hand zu haltende Entlöt- und Unterdruck-Lotabsaugvorrichtung eingesteckt werden können.

Das Ausmaß der Energiezufuhr und somit die Temperatur der an die Steckdose 160 angeschlossenen Vorrichtung kann mit Hilfe eines Reglers 162 eingestellt werden. An der Bedienungsplatte 68 ist auch eine Unterdruckquelle 164 vorgesehen. Auch eine Druckluftquelle 166 ist angebracht, mit deren Hilfe Schmutz vom Substrat 34 zur Unterstützung der Substratreinigung weggeblasen werden kann.

Arbeitsweise

Die Erregung des Heizelements 56 durch Betätigen des Schalters 96 bewirkt auch das Anlassen der Pumpe 84, so daß sowohl Druckluft als auch ein Unterdruck zur Verfügung gestellt werden. Bei durch das Steuerventil 114 abgeschaltetem Unterdruck im Saugrohr 102 wird eine Einstelldüse .130 ausgewählt, die eine Öffnung 136 aufweist, die geringfügig größer als der Umfang des anzubringenden oder abzunehmenden elektronischen Bauelements ist; diese Düse wird am Befestigungsblock 52 festgeklemmt. Die gesamte Anordnung 50 und die Einstelldüse 130 werden dann in die Position gedreht und abgesenkt,

-κι in der die Plattform 146 die Öffnung 136 abdeckt, damit heiße Gase daran gehindert werden, das Substrat 34 zu beschädigen.

Wenn das elektronische Bauelement 4 2 vom Substrat abgenommen werden soll, wird die Ausrichtplatte 140 am Halter 124 angebracht, und das Bauelement wird unterhalb der überkreuzten Drähte 142 ausgerichtet, indem das Substrat in den Nuten 32, 36 verschoben und durch Bewegen der Stange 22 positioniert wird. Nachdem das Bauelement 42 ausgerichtet worden ist, wird die Ausrichtplatte 140 entfernt, und die Anordnung 50 wird so gedreht, daß die Einstelldüse 130 über der Öffnung 126 im Halter 124 zu liegen kommt. Eine zum vollständigen Schmelzen des Lots ausreichende Zeit wird am Zeitgeber 150 eingestellt, worauf die Anordnung 50 und die Einstelldüse 130 in eine Position über den Anschlüssen 44 am elektronischen Bauelement 4 2 abgesenkt werden, die durch den Ort der Mutter 148 vorgewählt worden ist. Bei dieser Einstellung liegt die Öffnung 136 der Einstelldüse 130 in kurzem Abstand über dem Substrat 34, der gerade ausreichend ist, aufgeheizte Luft ausströmen zu lassen. Das Absenken der Anordnung 50 bewirkt das Einschalten des Zeitgebers mittels des Schalters 152. Während dieser Zeitperiode strömt unter Druck stehende Luft von der Pumpe 84 durch die Bohrung 78 in die Ausnehmung 7 2 und von da aus durch die Einlaßöffnungen 74 in die Öffnung 76 oberhalb des Heizelements 66. Wenn die Luft (entsprechend den Teilen) durch die Kanäle 68 nach unten strömt, wird sie auf eine vorgewählte Lotschmelztemperatur erhitzt. Die auf diese Weise erhitzte Luft tritt durch die Kanäle 68 in die untere Kammer 64 ein, und sie strömt von da aus durch die Düsenöffnungen 22, wo sie in mehrere kleine Strahlen aufgeteilt wird. Diese Strahlen werden dann von der Wand der Einstelldüse 130 zu deren öffnung 136 geleitet. Wenn die erhitzte Luft aus der Öffnung 136 ausströmt, heizt sie das Lot zwischen den Anschlüssen 4 4 und den Leitern 4 6 auf, so daß das Lot

geschmolzen und das elektronische Bauelement 4 2 freigegeben wird, was mit dem beispielsweise durch ein hörbares Signal angezeigten Ablauf der am Zeitgeber 150 eingestellten Zeit zusammenfallen sollte. An diesem Zeitpunkt wird das Unterdrucksteuerventil 114 betätigt, das einen Unterdruck im Saugrohr 102 und an dessen Ende 103 zur Folge hat. Ein manuelles Drücken des Knopfs 116 hat zur Folge, daß das Ende 103 das elektronische Bauelement 142 berührt, das dann am Ende 103 haftet, wenn das Saugrohr in seine Ruheposition zurückkehrt. Die Anordnung 50 und die Einstelldüse 130 werden dann angehoben, gedreht und auf die Plattform 146 abgesenkt. Der Halter 124 kann ebenfalls mit der Anordnung 50 gedreht werden, damit an diesem Zeitpunkt der Bereich überhalb dem Arbeitsplatz freigegeben wird.

Nachdem der Arbeitsplatz mit Hilfe der zuvor erwähnten Zusatzgeräte gereinigt und vorbereitet worden ist, kann ein neues elektronisches Bauelement mittels der Ausrichtplatte 140 am Halter 124 auf den Leitern 146 angebracht und mit diesen verlötet werden, indem die Anordnung 50 und die Einstelldüse 130 erneut für eine vorgegebene Zeitperiode bis dicht auf das Bauelement abgesenkt werden.

Es sei nun auf die Fig. 11 bis 30 Bezug genommen, in denen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Fig. 11 zeigt dabei eine Werkstückbehandlungseinheit 200, eine Steuereinheit 202, eine Entnahme-/ Anbringungseinheit 204 für Bauelemente und eine Mikroskopeinheit 206. Die Einheit 200 kann eine gedruckte Schaltungsplatte 208 aufnehmen. Auf der Schaltungsplatte sind üblicherweise mehrere Halbleiterbauelemente oder Module angebracht, von denen eines bei 209 dargestellt ist; jedes Modul enthält mehrere Anschlüsse 211. Die Schaltungsplatte wird mit Hilfe eines Halteteils 210 festgehalten. Das Halteteil 210 weist zwei Schienen

-κι 212, 214 auf,die an ihren Enden durch Platten 216 und 218 miteinander verbunden sind. Auf den Schienen 212, 214 sind Schieber 220 verschiebbar befestigt. Die Schieber 220 sind durch Stangen 222 miteinander verbunden. Klemmen 224 zum Festklemmen der Schaltungsplatte 208 an den Stangen 222 sind verschwenkbar an den Stangen 222 angebracht. An jeder Stange 222 sind zwei Bügel 226 befestigt. Zwischen jedem Bügelpaar befindet sich ein Lagerstift 228 zum schwenkbaren La-

■j^q gern der Klemmen 224. Mit einem Rändelknopf versehene Feststellschrauben 230 sind durch die Klemmen 224 geschraubt, so daß sie auf die Stangen 222 einwirken und die Klemmen 224 an Ort und Stelle verriegeln, sobald die Platte 208 zwischen den Klemmen angebracht worden

■j^g ist. Feststellschrauben 232, die ebenfalls mit Rändelknöpfen versehen sind, sind durch die Schieber 222 geschraubt, so daß sie auf die Schienen 212 und 214 einwirken und die Platte 208 in bezug auf die Schienen festhalten. Die Schienen 212, 214 sind auf zwei Führun-

2Q gen 234 verschiebbar gelagert, die auf einer beweglichen Platte 236 befestigt sind.

Eine Feineinstellung kann mit Hilfe einer Einstellschraube 238 durchgeführt werden, die mit einem Rändelknopf 240 versehen ist; die Einstellschraube 238 ist durch einen Bügel 242 geschraubt, der mit der Platte und einer Seitenwand 244 der Befestigungsplatte 236 verbunden ist. Durch Drehen der Einstellschraube 230 kann der Plattenbefestigungsteil 210 in Längsrichtung längs der Führungen 2 34 eingestellt werden, damit eine Feinpositionierung in einer ersten Richtung erzielt wird.

Die Feinpositionierung in der senkrecht zu dieser ersten Richtung verlaufenden Richtung wird in folgender Weise erzielt: Die bewegliche Befestigungsplatte 236 ist auf zwei Führungen 246 verschiebbar gelagert, die an der oberen Innenfläche von Seitenwänden 248 eines stationären

-vt-

Basisteils 250 angebracht sind. Die bewegliche Befestigungsplatte 236 kann längs der Führungen 24 6 mit Hilfe einer Einstellschraube 252 verschoben werden, die einen Rändelknopf 254 aufweist. Die Einstellschraube 252 ist durch eine Frontwand 254 der Befestigungsplatte und durch die Frontwand 256 des Sockelteils 250 geschraubt.

Es sei bemerkt, daß der in Fig. 11 dargestellte Modul 209 einem allgemein als Flachgehäuseträger bekannten Modul entspricht, bei dem die Anschlüsse 211 flexibel sind und vom Hauptkörper des Moduls nach außen abstehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann nicht nur mit dieser Art von Modul, sondern auch bei leiterlosen Chip-Trägern (LCC) angewendet werden, wie anschließend noch genauer erläutert wird. Typischerweise stehen die Anschlüsse eines LCC-Moduls nicht vom Hauptkörper nach außen ab, sondern sie sind längs des Umfangs an dessen Unterseite angeordnet.

Die Steuereinheit 202 enthält einen Steuerknopf 258, dessen Zweck darin besteht, die Zeitdauer zu steuern, für die aufgeheizte Luft auf die anzulötenden oder loszulötenden Anschlüsse zur Einwirkung gebracht werden soll. Ein Steuerknopf 2 60 ist an eine anschließend mit Bezugnahme auf Fig. 30 noch näher zu beschreibende Steuerschaltung angeschlossen, die den durch das Heizelement fließenden Strom und somit dessen Temperatur steuert. Ein Steuerknopf 262 steuert den Druck der der Einheit zugeführten Luft, während ein Meßgerät 264 den Luftdruckwert anzeigt. Ein Steuerknopf 266 steuert die Temperatur eines Vorheizelements. Das nicht dargestellte Vorheizelement ist unterhalb der Schaltungsplatte 208 angeordnet, und es kann dazu benutzt werden, beispielsweise ein abzunehmendes Bauelement vorzuheizen.

Der Druckknopf 268 dient dem Einschalten des Hauptheizelements und insbesondere der Zufuhr von Strom zu dem Heizelement aus der Heizelement-Steuerschaltung. Sobald

- ve -

das Ik;ize:lemonL die am Steuerknopf 260 eingestellte Temperatur erreicht, wird die Temperatur auf diesem Wert gehalten. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer nach Niederdrücken des Knopfs 268 (typischerweise nach 45 Sekünden), beginnt Luft von einer Pumpe, beispielsweise der Pumpe 84, durch das Heizelement zu strömen, wobei angenommen wird, daß nach dieser vorbestimmten Zeitperiode das Heizelement die am Knopf 260 eingestellte Temperatur erreicht hat. Die Dauer der Abgabe der aufgeheizten Luft entspricht der am Knopf 258 eingestellten Zeitdauer. Nachdem die erhitzte Luft für diese Zeitdauer abgegeben worden ist, beginnt eine Lampe 270 zu blinken, so daß dadurch der Bedienungsperson angezeigt wird, daß entweder (a) ein Unterdruck auf das Bauelement zur Einwirkung gebracht werden soll, wenn dieses abgenommen werden soll, oder (b) der Unterdruck abgeschaltet werden soll, wenn das Bauelement angebracht werden soll. Zum Unterbrechen der Stromzufuhr zum Heizelement wird ein Druckknopf 272 verwendet. Eine Lampe 274 zeigt im eingeschalteten Zustand an, daß das Heizelement in Betrieb ist. Im betätigten Zustand bewirkt der Druckknopf 276 das Strömen von Druckluft gegen das Bauelement. Im eingeschalteten Zustand zeigt die Lampe 278 an, daß Luft gegen das Bauelement strömt. Bei Betätigung des Knopfs 280 beginnt ein Unterdruck zu wirken, wobei eine erneute Betätigung den Unterdruck unterbricht. Eine Lampe 281 zeigt an, daß der Unterdruck wirksam ist. Mit Hilfe des Schalters 282 kann das System ein- und ausgeschaltet werden, während der Schalter 284 benutzt wird, wenn ein anderes Gas als Luft angewendet werden soll. In einer Stellung dieses Schalters wird Luft benutzt, und in der anderen Stellung kann ein anderes Gas benutzt werden.

Die Aufnahme/Anbringungseinheit 204 enthält eine Trägersäule 170, an der eine Abnahme/Anbringungsvorrichtung 172 schwenkbar gelagert ist. Die Vorrichtung 170 entspricht der Anordnung 50 der Ausführungsform der Figuren 1 bis 10, da sie ebenfalls aufgeheizte Luft gegen

Anschlüsse 211 lenken kann, die an der gedruckten Schaltungsplatte oder dergleichen angelötet oder abgelötet werden sollen. Außerdem kann die Vorrichtung 172 einen Unterdruck empfangen, mit dessen Hilfe das von der Platte abzunehmende oder an der Platte anzubringende Halbleiterbauelement behandelt werden kann.

Die Einzelheiten der Vorrichtung werden anschließend unter Bezugnahme auf die Figuren 17 bis 26 näher erläutert. Die Vorrichtung 172 enthält zwei trennbare Teile, nämlich eine Heizeinheit 174 und eine Düseneinstelleinheit 176. Der Zweck der Heizeinheit besteht darin, aufgeheizte Luft an den Anschlüssen des Halbleiterbauelements zur Einwirkung zu bringen und zu dessen Handhabung einen Unterdruck zuzuführen; der Zweck der Düseneinstelleinheit 176 besteht darin, die Heizeinheit 174 in bezug auf das Halbleiterbauelement exakt anzubringen. Wie noch genauer erläutert wird, ist die Düseneinstelleinheit von der Heizeinheit 174 in der durch den Pfeil A in Fig. 11 angegebenen Richtung trennbar. Die Düseneinstelleinheit enthält einen sich nach innen verjüngenden Düseneinsteller 178, der abnehmbar an einer Trägerplatte 180 angebracht ist, die zwei beiderseits der Trägerplatte 180 angeordnete Befestigungsplatten 182 und 184 aufweist. Die Platten 182 und 184 sind abnehmbar an den Seitenwänden der Heizeinheit 174 mit Hilfe von noch zu beschreibenden Mitteln befestigt, wodurch die Düseneinstelleinheit einfach durch Ziehen an einem an der Platte 182 befestigten Griff 186 in Richtung des Pfeils A von der Heizeinheit 174 getrennt werden kann. Die Platten 182 und 184 sind mit Hilfe von Armen 188 und 190 schwenkbar mit der Trägersäule 170 verbunden, wobei eine Schwenkverbindung zwischen den Platten 182 und 184 und den Armen 188 und 190 an den Stiften 192 und 194 erzielt wird. An den Punkten 196 und 198 sind ebenfalls Schwenkverbindungen zwischen den Armen 188 und 190 und der Trägersäule 170 gebildet. Auf diese Weise kann die

-2Ό-

Düseneinstelleinheit 176 durch Drehen aus der in Fig. 11 dargestellten Ruheposition direkt über den Halbleitermodul 209 positioniert werden, so daß die Beziehung zwischen dem Düseneinsteller 278 und dem Modul 209 allgemein der in Fig. 9 und in Fig. 10 dargestellten Beziehung entspricht. Der Halbleitermodul kann dann unterhalb der Düseneinstelleinheit in einer noch zu beschreibenden Weise exakt angebracht werden.

Sobald der Halbleitermodul 209 in bezug auf den Düseneinsteller 176 richtig angebracht worden ist, ist er nach einer anschließenden Anbringung der Abnahme-/Anbringungseinheit 172 exakt in bezug auf diese Einheit angeordnet. Die Düseneinstelleinheit 176 kann nun vom Modul 209 durch einfaches Ziehen am Handgriff 186 nach oben angehoben werden, wodurch die Einheit 176 in der durch den Modul 209 und die Trägersäule 170 verlaufenden Vertikalebene zurück in ihre Ruheposition von Fig. gedreht wird. Am Ende ihres Wegs schnappt die Düsenein-Stelleinheit 176 an den Seiten der Heizeinheit 174 ein. Die gesamte Einheit 172 kann nun über den Modul 209 abgesenkt werden, damit dessen Abnahme von der Schaltungsplatte bewirkt wird. Dies geschieht mit Hilfe der Schwenkverbindung der Arme 188 und 190 mit der Düseneinstelleinheit 176 und der Schwenkverbindung der Arme 171 und 173 mit den Seitenwänden der Heizeinheit 174. Stifte 175 und 195 verbinden die Arme 171 und 173 schwenkbar mit den Seitenwänden der Heizeinheit 174. Es sind auch Stifte 177 und 179 vorgesehen, die die Arme 171 und 173 schwenkbar mit den Seitenwänden der Trägersäule 170 verbinden. An den Seitenwänden der Heizeinheit 174 ist ein Handgriff 181 befestigt, mit dessen Hilfe durch Ziehen die gesamte Einheit 172 einschließlich ihrer Bestandteile (d. h. der Heizeinheit 174 und dem Düseneinsteller

176) aus der in Fig. 11 dargestellten Position in eine Position über dem Modul 209 verschwenkt wird, wobei in dieser zuletzt genannten Position wegen der zuvor durchgeführten und oben beschriebenen Düseneinstellung eine

* exakte Positionierung vorliegt.

Es sei bemerkt, daß die Bewegung der Einheit 172 (oder der Düseneinstelleinheit 176, wenn nur diese Einheit bewegt wird) über ein Viertel eines Kreises erfolgt, so daß die Bewegung aus der oder gegen die Position von Fig. 11 anfänglich im wesentlichen horizontal verläuft, während die Bewegung vom Modul 20 9 weg oder in Richtung zum Modul 209 anfänglich im wesentlichen vertikal verläuft. Dieses zuletzt genannte Merkmal ist aus einer Reihe von Gründen besonders wichtig. Wenn die Düseneinstelleinheit 176 von der Heizeinheit 174 getrennt und anschließend wieder an ihr angebracht wird, erfolgt dieses Trennen und Wiederanbringen durch die Horizontalbewegung der Einstelleinheit von der Heizeinheit 174 weg und auf diese Einheit zu. Wenn die Düseneinstelleinheit über dem Modul 209 angebracht ist, wird sie in einer Position von etwa 0,6 bis 1,2 cm über dem Bauelement festgeklemmt, was mit Hilfe eines bei 183 dargestellten Klemmglieds bewirkt wird, das mit einem Knopf 185 versehen ist. Das Positionieren des Bauelements 209 bezüglich des Düseneinstellers 178 wird dadurch bewirkt, daß das Bauelement durch die öffnung im Düseneinsteller betrachtet wird, bei dem die öffnung der öffnung 136 von Fig. 8 entspricht. Da der Einsteller im Abstand von etwa 0,6 bis 1,2 cm über dem Modul oder über der Schaltungsplatte 208 festgeklemmt wird, ist es wichtig, daß die Bewegung der Düse nahe beim Modul im wesentlichen vertikal verläuft, damit die exakte Ausrichtung der Düse in bezug auf den Modul gewährleistet wird. Wenn der Düseneinsteller 178 an einem anzubringenden Bauelement positioniert wird, ist es beim Wegbewegen des Einstellers vom Bauelement von Bedeutung, daß die anfängliche Bewegung vertikal erfolgt, damit ein Berühren des neu angebrachten Bauelements vermieden wird. Somit ist zu erkennen, daß der in der beschriebenen Ausführungsform verwendete Mechanismus zum Bewegen der Einheit 172 zwischen dem Modul 209 und der Ruheposition von Fig. 11

-Zleine Reihe von Vorteilen aufweist.

Die Abnahme-VAnbringungsvorrichtung 172 enthält auch einen Mechanismus 189, der dem Druckknopf 116 der Ausführung der Fig. 1 bis 10 und dem zugeordneten Mechanismus entspricht. An der Trägersäule 170 ist ein Modulträgerteil 187 befestigt, das benutzt werden kann, wenn in einer noch zu beschreibenden Weise ein Bauelement an der Schaltungsplatte 208 angebracht werden soll.

Eine Mikroskopeinheit 206 enthält eine Säule 286, die an einem Block 288 befestigt ist, der seinerseits.an einem Sockel 248 angebracht ist. Ein Arm 288 ist drehbar an der Säule 286 gelagert. Mit dem Ende des Arms

ist eine Welle 290 fest verbunden. Ein herkömmliches 15

Mikroskop 292, das in eine Position über der Schaltungsplatte 208 gedreht werden kann, ist an der Welle 290 angebracht. Wenn der Düseneinsteller 276 über dem Bauelement 209 zu dessen Positionierung angebracht ist, kann

das Mikroskop 292 dazu benutzt werden, die Anschlüsse 20

des Bauelements in bezug auf den Rand 136 der Öffnung des Düseneinstellers zu betrachten, damit eine sehr genaue Ausrichtung des Bauelements 209 in bezug auf den Düseneinsteller 176 erleichtert wird. Außerdem kann das

Mikroskop zu einer genauen Untersuchung des Arbeitsbe-25

reichs sowohl vor als auch nach der Abnahme oder der Anbringung des Bauelements benutzt werden.

Für eine weitere Beschreibung des Mechanismus zum Anheben und Absenken der Abnahme-/Anbringungsvorrichtung 172 zwischen der angehobenen Ruheposition und der abgesenkten Arbeitsposition wird nun auf die Fig. 12 bis 16 Bezug genommen. In Fig. 12 ist die Vorrichtung 172 mit gestrichelten Linien in der angehobenen Ruheposition dargestellt. In dieser Position ist die Vorrichtung 172 mit Hilfe einer Federsperranordnung lösbar an der Säule 170 befestigt, die in den Fig. 13 und 14 deutlicher dargestellt ist. An der unteren Seitenwand der Heizein-

heit 174 ist eine Feder 294 mittels eines Blocks 296 befestigt, der an der Heizeinheit 174 seinerseits mit Hilfe von Bolzen 298 und 300 befestigt ist. Der Block 296 enthält eine Durchführung 302, durch die die Feder 294 ragt. In der Säule 170 ist eine Durchführung 304 mit abgeschrägten Kanten 306 angebracht. Die Feder 294 weist hakenförmige Enden 308 auf. Wenn die Vorrichtung 172 in ihre Ruheposition angehoben wird, greift die Feder 294 in die Durchführung 304 ein, wobei die hakenförmigen

,Q Enden 308 gegeneinander gedrückt werden, wenn die Feder in die Durchführung 304 eindringt. Sobald die hakenförmigen Enden 308 durch die Durchführung 304 gedrungen sind, schnappen sie auseinander, so daß die Vorrichtung 172 in ihrer angehobenen Position festgehalten wird. Der

- p. Block 296 weist Abschnitte 310 auf, die als Anschläge wirken, die ein weiteres Eindringen der Feder 294 durch die öffnung 304 verhindern und somit die Vorrichtung 172 bezüglich der Säule 170 festlegen. An der Säule 170 und/ oder an der Vorrichtung 172 können auch Magnete verwendet werden, um die Vorrichtung 172 lösbar in der angehobenen Ruheposition festzuhalten.

Wie oben erläutert wurde, ist es erwünscht, die Düseneinstelleinheit 176 im Abstand von 0,6 bis 1,2 cm über

_o_ der Schaltungsplatte 208 festzuklemmen, wenn die Ausrichtung des Moduls 209 in bezug auf den Düseneinsteller durchgeführt wird. Die Mittel zum Festklemmen enthalten zusätzlich zum Hebelarm 183 und zum Knopf 185 einen Arm 312 (s. Fig. 12 und 16), der mit Hilfe eines Zapfens

__o 314 (Fig. 15) schwenkbar mit dem Arm 188 verbunden ist.

Der Arm 312 weist einen länglichen Schlitz 316 auf. Durch den Schlitz 316 ragt eine Welle 318, die drehfest an der Trägersäule 170 befestigt ist. Die Welle 318 ist mit Gewindeenden 320 und 322 versehen. Auf das Ende 320 sind

zwei Muttern 324 geschraubt, die die Welle festhalten. 35

Auf das Ende 322 ist eine Mutter 3 26 geschraubt. Eine Hülse 330 mit Endflanschen 328 sitzt nicht drehbar auf der Welle 318. Der Hebelarm 183 und der daran befestigte Knopf 185 sind an der Mutter 326 befestigt. Wenn der

Hebelarm 183 in der Ansicht von Fig. 12 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird die Abnahme-/Anbringungsvorrichtung 172 in einer gewünschten Position festgeklemmt, die, wie oben erwähnt, im Abstand von 0,6 bis 1,2 cm über der ge-

f- druckten Schaltungsplatte 208 liegen kann. Dies heißt, daß durch Drehen des Arms 183 die Mutter 326 am Arm 312 und am Flansch 328 der Hülse 330 festgeklemmt wird,so daß dadurch der Arm 312 und somit auch der Arm 188 mit der zugehörigen Vorrichtung 182 in der gewünschten Position _in festgeklemmt werden. Wie aus Fig. 12 hervorgeht, befindet sich die Welle 380 am Ende oder nahe des Endes des Schlitzes 316, wenn die Vorrichtung 172 ihre angehobene Position einnimmt, und sie befindet sich am anderen Ende des Schlitzes oder in dessen Nähe, wenn die Vorrichtung

. 172 die abgesenkte Position einnimmt. Da das Festklemmen 15

an jeder Position zwischen den Enden des Schlitzes 316 erfolgen kann, kann die Vorrichtung 172 an jeder Position zwischen der angehobenen und der abgesenkten Position festgeklemmt werden.

Es sei bemerkt, daß die Beziehung zwischen den Armen 171 und 173 eine exakte Parallelogrammbeziehung ist, unabhängig von der Position, in der die Vorrichtung 172 festgeklemmt ist. Dasselbe gilt für die Arme 188 und 190.

Dies ergibt sich daraus, daß die Stifte 177, 179, 196 und 198 an der Trägersäule 170 und die Stifte 175, 195, 192 und 194 an der Vorrichtung 172 jeweils vertikal zueinander in einer Linie liegen, wie Fig. 12 zeigt. Die Vorrichtung 172 wird daher in bezug auf die Schaltungs-

QQ platte 208 unabhängig von der Position, in der sie festgehalten ist, stets in vertikaler Ausrichtung gehalten. Wie noch besser zu erkennen sein wird, wenn die Trägereinheit 187 des Bauelements erläutert wird, ist das Aufrechterhalten dieser vertikalen Ausrichtung nicht nur

„p. in der abgesenkten Arbeitsposition der Vorrichtung 172 sondern auch in deren angehobener Position wichtig.

Es sei nun auf die Fig. 17 bis 26 Bezug genommen, in die die Abnahme-ZAnbringunsvorrichtung 172 für Bauelemente dargestellt ist, die ein Gehäuse 332 mit allgemein quadratischem Querschnitt aufweist. Die Stifte 177 und

p- 179, die das Gehäuse mit den Armen 171 und 173 verbinden, sind in Löcher 464 und 466 in den Gehäuseseitenwänden eingeschoben. Das Gehäuse weist einen Block 334 auf, der im oberen Gehäuseende fest angebracht ist, und es weist ferner einen Düsenblock 336 auf, der im unteren Gehäuseende fest angebracht ist. In einer Zwischenposition ist ein Block 338 fest angebracht. Ein im Querschnitt kreisförmiges oder quadratisches Heizelement ist zwischen einem Hohlraum 341 im Block 336 und einem Hohlraum 342 im Block 338 angebracht; in den Hohlräumen

/ 348" und 342 sind Dichtungen 344 vorgesehen, damit eine ' 15

hermetische Abdichtung der oberen und unteren Enden des Heizelements erzielt wird. In einer Seite des Gehäuses 332 ist eine Öffnung 34 6 angebracht, durch die elektrische Leiter 348 durch Löcher im Block 338 zum Heizelement hindurchgeführt werden können (Fig. 17 und 21) .

Eine weitere öffnung 350 ist in der Gehäusewand angebracht, damit ein Luftschlauch 352 an einen Verbinder 354 angeschlossen werden kann. Der Verbinder ist seinerseits an eine Kammer 356 angeschlossen, die zwischen dem

Block 338 und einer ringförmigen Platte 357 gebildet ist, 25

die unterhalb des Blocks 338 im Gehäuse 332 angebracht ist; die Verbindung wird über ein Rohr 357 hergestellt, das vom Verbinder 354 durch den Block 338 zur Kammer führt (Fig. 17 und 21). Am Umfang der Kammer 356 ist

eine Dichtung 358 vorgesehen, damit ein luftdichter Ab-30

Schluß dieser Kammer erzielt wird.

Das Heizelement 340 ist von einer Hülse 360 umgeben, die zur Bildung eines Kanals 362 im Abstand vom Heizelement 340 verläuft; der Kanal 362 läuft zwi-35

sehen der Kammer 356 und einer Kammer 364, die zwischen dem Block 336 und einer ringförmigen Platte 366 liegt, die im Gehäuse 332 über dem Block 336 im Abstand von

diesem angebracht ist. Eine Dichtung 360 bildet einen luftdichten Abschluß am Außenumfang der Kammer 364. Durch den Block 336 führen mehrere Düsenöffnungen 370, die in der Draufsicht an die Öffnungen 122 von Fig. 6 angepaßt sein können. Diese Düsenöffnungen stimmen somit allgemein mit der Anordnung der Anschlüsse 211 am Umfang des Halbleitermoduls 209 überein. Die Größe der Düsenöffnungen 370 kann unterschiedlich sein. Typischerweise sind die Anschlüsse, denen mehr Wärme zuge-2Q führt wird, die an Masse liegenden Anschlüsse oder die Spannungsversorgungsschichten einer mehrschichtigen gedruckten Schaltungsplatte, bei der die zuletzt genannten Schichten als Wärmeableiter zum raschen Abführen von Wärme von den mit ihr verbundenen Anschlüssen dienen.

·, c Auf diese Weise kann den als Wärmeableiter dienenden An-Io

Schlüssen mehr Wärme zugeführt werden, damit das an diesen Anschlüssen befindliche Lot wirksamer geschmolzen wird. Natürlich können auch andere Variationen der Größe der Düsenöffnungen im Rahmen der Erfindung durchgeführt 2Q werden, was auch für andere Düsenöffnungsanordnungen als die quadratische Anordnung von Fig. 6 gilt.

Der Kanal 362 ist vorzugsweise mit einem Material 363 wie Stahlwolle gefüllt, wobei diese Stahlwolle durch

„P- das Heizelement 340 aufgeheizt wird; die Stahlwolle bietet dabei eine große aufgeheizte Fläche zum Aufheizen der durch den Kanal strömenden Luft. Der Wärmeübergang vom Heizelement 340 auf die hindurchströmende Luft ist daher optimal. Jedes Material mit ähnlichen Eigenschaf-

q₀ ten wie Stahlwolle kann dazu verwendet werden, solange es geeignet ist, schnell Wärme vom Heizelement 340 aufzunehmen und der durch den Kanal strömenden Luft eine große Fläche anzubieten. Die aufgeheizte Luft tritt unter Druck in die Kammer 364 ein, wo sie unter hohem

„p. Druck in die Düsenöffnungen 370 gedrückt wird und als Strahlen austritt, so daß sie längs der inneren Seitenwände des Düseneinstellers 178 vorzugsweise frei von Turbulenzen zu den Anschlüssen des Bauelements 209

trotz der Neigung erwärmter Luft, anzusteigen, strömt.

Die Düseneinstelleinheit enthält Seitenwände 182 und 184, die bei Öffnungen 187 mit Hilfe von Stiften an den Armen 188 und 190 befestigt sind, wie oben im Zusammenhang mit den Fig. 11 und 12 beschrieben wurde. Zwischen den Seitenwänden 182 und 184 ist eine Trägerplatte fest angebracht, in der eine rechtwinklige Öffnung vorgesehen ist, die ein wenig größer als die Anordnung der Öffnungen 370 im Block 376 ist. Die Platte 180 wird mit Hilfe von Schrauben 37 6 festgehalten, wie in Fig. zu erkennen ist. Zwischen den Wänden 182 und 184 und der Platte 180 sind zwei Federn 378 angebracht, die gemäß Fig. 17 nach innen gebogen sind. Der Düseneinsteller

, c ist abnehmbar zwischen die Platte 180 und die Federn Io

einschiebbar, wobei die Federn den Düseneinsteller nach dem Einschieben an Ort und Stelle festhalten. Am hinteren Ende der Platte 180 ist ein Anschlag 380 befestigt, wobei der Abschnitt 382 (Fig. 17), der sich

2Q unter die Platte 180 erstreckt, als Anschlag zum Begrenzen des Einschiebens des Düseneinstellers 178 in die Düseneinstelleinheit 176 dient. Nach Fig. 26 wird der Düseneinsteller 178 in Richtung des Pfeils B entweder in die Einheit 176 eingeschoben oder aus dieser

„,_ Einheit entfernt, wobei zur Anpassung an unterschiedlich große Bauelemente 209 Düseneinsteller mit unterschiedlichen Größen verwendet werden können. Wie aus Fig. 17 hervorgeht, stimmt die obere Öffnung des Düseneinstellers 178 in ihrer Größe mit der Öffnung 374

g₀ im Teil 372 überein, während die untere Öffnung des Düseneinstellers abhängig von der Größe des Bauelements 209 unterschiedlich groß ist.

Nach Fig. 26 ist an der Seitenwand 182 mit Hilfe von Schrauben 384 und 386 ein Griff 186 befestigt. Wie oben erläutert wurde, wird der Griff 186 in die Richtung des Pfeils A von Fig. 11 gezogen, damit die Düseneinstelleinheit 176 von der Heizeinheit 174 getrennt wird. Wie

-Κι . aus den Fig. 17 und 24 am besten zu erkennen ist, sind an den gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses 332 mit Hilfe von Schrauben 392 Blattfedern 390 befestigt, wobei in den Federn ein Schlitz 394 vorgesehen sein kann,

_c so daß sie leicht nach innen oder nach außen gleiten ο

können und somit den Reibsitz zwischen den Einheiten 174 und 178 ermöglichen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 17 bis 23 und 25 wird nun der Mechanismus beschrieben, mit dessen Hilfe ein Unterdruck auf das Halbleiterbauelement zur Einwirkung gebracht werden kann, so daß dieses Bauelement angebracht oder abgenommen werden kann, wie nun erläutert wird. Dieser Mechanismus enthält ein Saugrohr 396 mit einem

Luftanschluß 398, der einen (nicht dargestellten) von 15

der Steuereinheit 202 oder einer anderen geeigneten Quelle ausgehenden Luftschlauch aufnehmen kann. Das Saugrohr 396 erstreckt sich durch eine kreisförmige Öffnung 400 im Block 338 (Fig. 21) und durch ebensolche

Öffnungen im Heizelement 340 und im unteren Block 336. 20

Am unteren Ende des Saugrohrs 396 liegt ein beweglicher Stöpsel 402 (Fig. 17 und Fig. 25); dieser Stöpsel befindet sich insbesondere innerhalb eines rohrartigen Einsatzes 404, der am unteren Ende des Rohrs fest ange-25

bracht ist. Der Einsatz 404 ist am unteren Ende 406 verjüngt ausgebildet, wie dies auch beim unteren Ende 408 des Stöpsels 402 der Fall ist. Solange kein Unterdruck auf das Saugrohr 396 einwirkt, ruht der Stöpsel 102 in

der in Fig. 25 dargestellten Position. Sobald jedoch 30

ein Unterdruck im Saugrohr herrscht, wird der Stöpsel 402 innerhalb des Saugrohrs 396 beispielsweise in die mit gestrichelten Linien dargestellte Position angehoben, so daß ein Unterdruck durch die öffnung 410 am unteren Ende des Saugrohrs wirksam wird. Wie noch genauer beschrieben wird, bewirkt der durch die Öffnung 410 wirkende Unterdruck, daß das Bauelement 209 gegen die öffnung gezogen wird, so daß es während seiner Anbringung

-29-

festgehalten wird oder daß das Bauelement von der Schaltungsplatte 208 abgenommen werden kann. Der Stöpsel 402 eignet sich besonders für die Anwendung während der Anbringung des Bauelements an der Schaltungsplatte. Der Unterdruck wird über das Rohr 396 angelegt, während das Bauelement als Vorbereitung zur Befestigung an der Schaltungsplatte auf dieser positioniert wird. Sobald das Bauelement an Ort und Stelle ist und an der Schaltungsplatte befestigt ist, muß der Unterdruck natürlich abgeschaltet

-^q werden, und das Saugrohr 396 muß von der oberen Fläche des Bauelements abgehoben werden. Wenn der Unterdruck abgeschaltet wird, fällt der Stöpsel 402 in der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus seiner mit gestrichelten Linien dargestellten Position auf die obere Fläche des Bauelements, so daß eine Trennung des Saugrohrs 296 vom Bauelement bewirkt wird. Wenn der Stöpsel 402 nicht vorhanden wäre, würde die Neigung bestehen, daß das Bauelement mit dem Saugrohr 396 angehoben wird, auch wenn der Unterdruck abgeschaltet wird. Diese Neigung wird durch den

2Q Stöpsel 402 in der beschriebenen Weise beseitigt.

Der Mechanismus 189 zum Anheben und Absenken des Saugrohrs 396 wird anschließend beschrieben. Dieser Mechanismus enthält einen Kolben 412, der einen durch ihn hin- _ durchführenden Schlitz 414 aufweist (Fig. 18). Der KoI-ben 412 ist innerhalb einer Hülse 416 beweglich, die verschiebbar in einer Durchführung im Block 334 angeordnet ist. Zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Hülse erstreckt sich eine Stange 418 (Fig. 17, 18 und 23), damit die Bewegung des Kolbens 412 begrenzt wird. Eine Feder 420 drückt den Kolben 412 normalerweise in seine angehobene Position, die in den Fig. 17 und 18 dargestellt ist. Diese Feder erstreckt sich zwischen einem Steg 422 am unteren Ende des Kolbens und einem fest im unteren Ende der Hülse 416 angebrachten Stöpsel 424. Durch den Stöpsel 4 24 ist eine Schraube 4 26 geschraubt, die auch in das obere Ende des Unterdruckanschlusses 398 geschraubt ist, damit auf diese Weise die Hülse 416 mit dem Saug-

rohr 396 verbunden wird. Die Hülse 416 ist mit einer Keilnut 430 (Fig. 18, 20 und 23) versehen, in die eine U-förmige Feder 432 eingeschoben ist, die mit Hilfe einer Schraube 434 am Block 334 befestigt ist. Wegen der Ver-

_c keilung wird auf diese Weise ein Verdrehen der Hülse 416 ο

während ihrer Bewegung verhindert. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, da die Feder 434 zur Erzielung dieser Verkeilung benutzt wird, was bedeutet, daß sie wegen ihrer Elastizität die Keilnut 430 zum Verhindern der Verdrehung der Hülse ohne weiteres ausfüllen kann. Dies wird auf eine wirtschaftliche Art und Weise erzielt, während gleichzeitig das Erfordernis wegfällt, enge Toleranzen zwischen der Feder und der Keilnut einzuhalten. Wie unten noch erläutert wird, darf sich die Hülse 416

während der Anbringung eines Bauelements nicht drehen, 15

da gewährleistet sein muß, daß während der Anbringung eines Bauelements dieses in bezug auf die gedruckte Schaltungsplatte exakt positioniert wird. Da sich die Hülse 416 nicht drehen kann, kann sich auch der Kolben 412 nicht drehen, da die Welle 418, die durch den Kolben ragt, dessen Drehung in bezug auf die Hülse verhindert. Sobald die Hülse 416 richtig positioniert worden ist, damit das Bauelement angebracht werden kann, kann sie mit Hilfe einer Feststellschraube 436 verriegelt werden, die durch

die Seite des Blocks 443 geschraubt ist und auf die Sei-25

te der Hülse 416 einwirkt, damit diese in der gewünschten Position festgehalten wird (Fig. 17 und 20).

Da der Kolben 412 mit Hilfe der Feder 420 elastisch mit der Hülse 416 verbunden ist und da die Hülse mit Hilfe

der Schraube 428 an den ünterdruckverbinder 398 angeschlossen ist, wird eine Bewegung des Kolbens 412 auch auf das Saugrohr 396 übertragen. Damit der Unterdruckanschluß 398 mit dem daran befestigten Schlauch 399 angehoben und abgesenkt werden kann, ist ein Schlitz 438

(Fig. 17, 18 und 22) vorgesehen, der so lang ist, daß er ausreicht, die Endpunkte der Bewegung des Verbinders 398 zu umfassen. Zwischen einem Steg 4 42 am Verbinder

und einem erhabenen Abschnitt 444 am Block 338 ist eine Feder 440 angebracht, die schwächer als die Feder 420 ist.

Die Bewegung des Saugrohrs*396 wird von der Bedienungsperson durch einen abwärts gerichteten Druck auf den Kolben 412 bewirkt, damit die Feder 44 0 zusammengedrückt wird, die zuerst zusammengedrückt wird, da sie schwächer als die Feder 420 ist. Auf diese Weise wird zunächst das untere Ende des Saugrohrs 396 auf das untere Ende des

,Q Düseneinstellers 178 abgesenkt. Etwa an diesem Zeitpunkt erfaßt der untere Rand 446 des Schlitzes 414 (Fig. 17) die Welle 418, so daß dadurch die Hülse 416 zusammen mit dem Kolben 412 niedergedrückt wird, was bedeutet, daß keine Relativbewegung mehr zwischen dem Kolben und der

.. _c Hülse stattfindet. Nun wird auf die stärkere Feder 420 Druck ausgeübt, so daß die Bedienungsperson eine genauere Kontrolle über das Saugrohr hat, wenn es mit dem Bauelement in Kontakt kommt. Während der Anfangsbewegung des Saugrohrs 396 wirkt der von der Bedienungsperson ausge-

„„ übte Druck gegen die relativ schwache Feder 440, damit das Saugrohr schnell auf das offene untere Ende des Düseneinstellers 178 abgesenkt werden kann. Im Anschluß daran wirkt der von der Bedienungsperson ausgeübte Druck gegen die stärkere Feder 420, damit eine präzise Kontrolle erhalten wird, wenn die Berührung des Bauelements

durch das Saugrohr 39 6 erfolgt. Wie oben erwähnt wurde, kann die Hülse 416 an einer geeigneten Position mit Hilfe der Feststellschraube 436 festgestellt werden, wenn dies erwünscht ist.

Gemäß der Erfindung ist auch ein Mechanismus vorgesehen, durch den das Erfordernis beseitigt wird, enge Toleranzen zwischen dem Saugrohr 396 und der öffnung 400 im Block 338 und den Öffnungen im Heizelement 340 und im Block 336 einzuhalten. Nach den Fig. 17 und 21 ist im

angehobenen Teil 444 am Block 338 eine Nut 448 angebracht. Die Nut 448 ergibt eine kleine Öffnung 450 im Loch 400.

-3*2-

Am Boden der Nut 4 48 ist bei 4 52 eine gekrümmte Feder 454 angebracht, die in die Öffnung 450 ragt, damit das Saugrohr 396 zu einer Seite der Öffnung 400 hin vorgespannt wird. Auf diese Weise kann das Saugrohr 396 frei

p. durch die öffnung 400 gleiten, wobei trotzdem eine unerwünschte seitliche Bewegung des Saugrohrs in der öffnung durch die Feder 454 vermieden wird, was erreicht wird, ohne daß auf enge Toleranzen zwischen der Öffnung und dem Saugrohr zurückgegriffen werden muß. Eine solche Anordnung ist vorzugsweise am vorstehenden Abschnitt des unteren Blocks 336 vorgesehen.

Die Blöcke 334, 336 und 338 sind mit Hilfe von Klemmen 458 am Gehäuse 332 befestigt, die allgemein U-förmig

ausgebildet sind (Fig. 19 und 21) und die durch öffnungen 15

460 und 4 62 in den gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses 332 ragen. Vorzugsweise sind die Blöcke 334, 33 6 und 338 aus einem ein wenig federnden Material, beispielsweise einem als Keramikpapier bekannten Material, hergestellt. Die Klemmen drücken die Blöcke geringfügig zusammen, wie in Fig. 17 bei 461 gezeigt ist. Zum Befestigen dieser Blöcke am Gehäuse können natürlich auch andere Mittel verwendet werden.

Es wird nun auf die Fig. 27 bis 29 Bezug genommen, in 25

denen genauere Einzelheiten des Modulträgerteils 187 dargestellt sind. Der Modulträgerteil hat den Zweck, den Ort festzulegen, an dem ein neuer Modul, der an der Schaltungsplatte 208 angebracht werden soll, plaziert werden

kann, während das vorbereitende Positionieren der Schal-30

tungsplatte in bezug auf den Düseneinsteller 178 stattfindet. Sobald der Düseneinsteller 178 in bezug auf die Schaltungsplatte exakt positioniert worden ist, wird er wieder an der Heizeinheit 174 befestigt, wie oben erläutert wurde und in Fig. 27 dargestellt ist. Der am Modulträgerteil 187 angeordnete Modul kann dann von diesem Trägerteil mit Hilfe des Saugrohrs 396 abgenommen werden, wobei das Anbringen des Moduls an der Abnahme-/Anbringungs-

χ vorrichtung 172 wegen der exakten Positionierung des Modulträgerteils 187 in bezug auf die Vorrichtung 172 sehr genau durchgeführt wird, wenn die Vorrichtung 172 ihre angehobene Ruheposition einnimmt; diese exakte Positions-

c beziehung ist in Fig. 27 zu erkennen.

Der Modulträgerteil 187 enthält erste und zweite abgestufte Glieder 470 und 472, wobei das Glied 4 70 in einer im Glied 472 angebrachten Nut 473 (Fig. 29) angeordnet ~ ist. Jedes der Glieder 470 und 472 enthält eine Ausnehmung 474 an der Stelle, wo die Seiten der Ausnehmungen abgestuft ausgebildet sind, wie bei 476 dargestellt ist, damit unterschiedlich große Halbleitermodule aufgenommen werden können. Die Glieder 472 und 474 sind mit

. _c Hilfe eines Bolzens 478 (Fig. 29) zusammengefügt, damit der Modul an seinen vier Seiten unterstützt wird. Das abgestufte Glied 472 enthält einen Verlängerungsabschnitt 480, der auf einer Welle 482 schwenkbar gelagert ist, die an vorstehenden Teilen 484 und 486 eines Blocks 488

_o fest angeordnet ist, der seinerseits an der Trägersäule 170 mit Hilfe von Bolzen 490 befestigt ist. Über der Welle 482 ist im vorstehenden Teil 486 ein federbelastetes Rastglied 492 angeordnet,'das in eine (nicht dargestellte) Einkerbung in der Seite des Verlängerungsabschnitts 4 80

eingreift, damit der Trägermodulteil 187 in seiner in Fig. 29 mit ausgezogenen Linien dargestellten angehobenen Position festgehalten wird. Ein einfaches Nachuntendrücken durch die Bedienungsperson löst das Rastglied, so daß sich der Modulträgerteil· 187 von der Vorrichtung

_ori 172 in die in Fig. 29 strichpunktiert gezeichnete Position wegdrehen kann. In dieser Position kann ein Modul leicht in den Modulträgerteil 187 eingelegt werden. Er wird dann in die mit ausgezogener Linie dargestellte Position in eine Ausrichtlage mit dem Modulträgerteil zurückgedreht, wo dieser Teil wieder vom Rastglied 4 92 festgehalten wird.

In Fig. 30 ist das Blockschaltbild einer Steuerschaltung

für die Steuereinheit 202 dargestellt. Die Steuerschaltung enthält eine Temperaturregelschaltung 500 für das Heizelement 340; sie wird durch Schließen eines Schalters 268 in Betrieb gesetzt und durch Schließen eines Schalen ters 272 abgeschaltet. Die Temperatur, auf die das Heizelement 340 eingestellt wird, wird durch einen Regelwiderstand 260 gesteuert.

Wie bereits erwähnt wurde, löst das Schließen des Schallt ters einen festen Zeitgeber 502 aus, dessen Zeitperiode typischerweise 25 Sekunden beträgt. Nachdem diese Zeitperiode verstrichen ist, wird an einen steuerbaren Zeitgeber 504 ein Ausgangssignal angelegt, der vom Regelwiderstand 258 gesteuert wird. Wie erwähnt wurde, ist die-.,-ser Zeitgeber typischerweise auf eine Zeitperiode von 10 bis 15 Sekunden eingestellt. Der Zeitgeber 504 legt für die Dauer dieser Zeitperiode über eine Leitung 505 ein Ausgangssignal an einen Elektromagneten 506 an, der über ein einstellbares Ventil 262 dem Kanal 362 in der _on Heizeinheit Luft unter Druck zuführt, wie oben beschrieben wurde. Der Wert des Drucks kann durch das Ventil gesteuert und vom Meßgerät 2 64 gemessen werden. Sobald die Zeitperiode des Zeitgebers 504 abgelaufen ist, wird über eine Leitung 507 ein Ausgangssignal an das Blinklicht 270 angelegt. Die Druckluftzufuhr zum Kanal 362 25

kann mit dem Schließen des Schalters 276 beendet werden. Der von der Pumpe 84 erzeugte Unterdruck wird über den Elektromagneten 508 an das Saugrohr 396 angelegt, wobei der Schalter 280 ein Schalter des Typs ist, bei dessen

erstmaliger Betätigung der Elektromagnet den Unterdruck oU

durchläßt und bei dessen nächster Betätigung der Unterdruck abgeschaltet wird.

Weitere Steuerorgane an der Bedienungsplatte der Steuereinheit 202 sind oben bereits beschrieben worden; da sie 35

bekannt sind, werden sie hier unter Bezugnahme auf die Schaltung von Fig. 30 nicht erneut beschrieben.

-36-

Wie bereits in der obigen Beschreibung erwähnt worden ist, sind zwischen der Steuereinheit 202 und der Abnahme-/Anbringungsvorrichtung 172 Verbindungsschläuche angebracht, die jedoch nicht dargestellt worden sind, damit

g die Darstellung und die Erörterung der übrigen Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung vereinfacht werden.

Arbeitsweise

,Q Die beschriebene Vorrichtung kann in zwei Betriebsarten benutzt werden, nämlich entweder zum Abnehmen oder zum Anbringen eines Bauelements. Das Abnehmen eines Bauelements wird zuerst beschrieben. Mit Bezugnahme auf Fig. 11 sei angenommen, daß das Bauelement 209 abgenommen werden

_Λ r- soll. Zunächst wird es in der Mitte der Werkstückbehandlungseinheit 200 angebracht. Dies wird bewirkt, indem zunächst die Schaltungsplatte 208 zwischen die Klemmen 204 eingefügt wird, worauf die Klemmen dann mit Hilfe der Feststellschrauben 230 festgezogen werden, damit auf diese

„_. Weise eine Grobeinstellung des Bauelements in der in Fig. 11 angegebenen X-Richtung erzielt wird. Die Schaltungsplatte wird dann längs der Schienen 234 bewegt, damit eine Grobeinstellung des Bauelements in der X-Richtung erzielt wird, wobei die X- und Y-Richtungen senkrecht zu-

_o_ einander verlaufen. Die Feststellschrauben 232 werden Zo

dann angezogen, damit diese erste Grobposition festgelegt wird.

Zur Erzielung einer genaueren Positionierung des Bauele-_ΟΛ ments 209 zieht die Bedienungsperson den Griff 186 in Richtung des Pfeils A von Fig. 11, damit die Düseneinstelleinheit 176 von der Heizeinheit 174 getrennt wird, so daß der Düseneinsteller 178 in eine allgemein über dem Bauelement 209 befindliche Lage bewegt wird. Vorzugs-

_o_ weise wird der Düseneinsteller im Abstand von 0,6 bis oo

1,2 cm über dem Bauelement 209 angebracht und in dieser Position festgeklemmt, indem der Hebel 183 im Uhrzeigersinn bewegt wird. Das Bauelement 209 kann nun durch die

j aufgeweitete Öffnung des Düseneinstellers 178 betrachtet werden, wobei der Blick dem in Fig. 8 dargestellten Blick entspricht. In Fig. 9 wird zwar ein Bauteil mit überkreuzten Drähten 142 zur Erzielung einer präzisen Ausrichtung des Bauelements bezüglich des Düseneinstellers

verwendet, doch muß ein solches Bauteil in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11 bis 30 nicht unbedingt verwendet werden. Der Düseneinsteller ist vielmehr gemäß der obigen Beschreibung bereits so ausgewählt worden, daß seine untere Öffnung nur ein wenig größer als der Umfang des Bauelements 209 ist. Es hat sich gezeigt, daß die präzise Endeinstellung der Position des Bauelements 209 bezüglich des Düseneinstellers 178 bewirkt werden kann, indem zunächst die Feineinstellschraube 238 (Fig. 11) gedreht

wird, so daß das Bauelement 209 ein wenig in der X-Rich-15

tung verschoben wird, bis die genaue Einstellung in dieser Richtung erzielt ist. Im Anschluß daran wird die Feineinstellschraube 252 gedreht, damit die Feineinstellung in der X-Richtung erzielt wird, damit die Feineinstellung

des Bauelements 209 bezüglich des Düseneinstellers voll-20

endet wird. Nach Lösen des Klemmhebels 183 wird der Düseneinsteller dann wieder an der Heizeinheit befestigt, indem er mittels des Griffs 186 in die in Fig. 11 dargestellte Position zurückgeschwenkt wird. Die die Einheiten

174 und 176 umfassende Vorrichtung 172 wird dann auf das 25

Bauelement 209 zurückgeführt, indem am Handgriff 181 gezogen wird, wobei die Vorrichtung 172 dann exakt bezüglich des Bauelements ausgerichtet ist und vorzugsweise mit der Schaltungsplatte 278 oder den Anschlüssen des

Bauelements direkt in Kontakt steht. 30

Die Bedienungsperson drückt anschließend den Knopf 268 der Steuereinheit 202, der die Zufuhr von elektrischem Strom zum Heizelement 340 auslöst. Nachdem beispielsweise 25 Sekunden verstrichen sind, wird ein Ventil ge-35

öffnet, das das Strömen von Luft durch den Kanal 362 im Heizelement auslöst. Da dieser Kanal gemäß den obigen Ausführungen mit einem Material wie Stahlwolle gefüllt

-γι-

ist, wird Wärme vom Heizelement in sehr wirksamer Weise auf die durch den Kanal strömende Luft übertragen. Diese Luft strömt durch die Düsen 370 und dann zu den Anschlüssen des Bauelements 209. Abhängig von der am Knopf 258 eingestellten Zeitdauer wird die aufgeheizte Luft gegen das Lot an den Anschlüssen geblasen, wobei die Zeitperiode typischerweise etwa 10 bis 15 Sekunden beträgt, so daß schließlich das Lot geschmolzen wird.

^Q Wenn die am Knopf 258 eingestellte Zeitperiode abgelaufen ist, blinkt die Lampe 270, was der Bedienungsperson anzeigt, daß das Bauelement 209 von der Schaltungsplatte abgenommen werden soll. Die Bedienungsperson drückt daraufhin-den Knopf 270, damit der Unterdruck wirksam

■,ι- wird. Als nächstes drückt die Bedienungsperson den Kolben 412 nieder, damit das Saugrohr 39 6 auf das Bauelement in der oben beschriebenen Weise abgesenkt wird. Der Kolben wird dann freigegeben und durch die Feder 4 40 in seine Ruheposition zurückbewegt. Die Abnahme-/Anbringungs-

2Q vorrichtung 172 kann dann durch den Griff 181 in ihre Ruheposition angehoben werden. Die Knöpfe 27 2, 276 und 280 können im Anschluß daran zum Abschalten des Heizelements und der ihm zugeleiteten Luftströmung sowie des Unterdrucks betätigt werden. Sobald der Unterdruck abge-

2g schaltet wird, wird natürlich das abgenommene Bauelement 209 freigegeben.

Sobald das Bauelement 209 abgenommen ist, kann die Mikroskopeinheit 206 über dem Bereich, von dem das Bauele-

OQ ment 209 entfernt worden ist, angebracht werden, damit dieser Bereich mikroskopisch untersucht werden kann, um festzustellen, ob weitere Bearbeitungsschritte notwendig sind. Das Mikroskop 206 kann gemäß den obigen Erläuterungen auch während der Feinausrichtung des Bau-

oc elements 209 bezüglich des Düseneinstellers 176 angewendet werden.

— wo —

Y Wenn ein neues Bauelement sofort anstelle des abgenommenen Bauelements 209 angebracht werden soll, dann kann dieses Bauelement von Hand auf der Schaltungsplatte 208 angebracht werden, bevor die Vorrichtung 172 in ihre

Lage über dem Bauelement abgesenkt wird. Vorzugsweise 5

wird das neue Bauelement jedoch in der Trägereinheit 187 auf den diesem Bauelement entsprechenden Stufen angebracht. Wie oben erläutert wurde, kann die Trägereinheit 187 dann, wenn die Vorrichtung 172 in ihre Ruheposition angehoben ist, von dieser Vorrichtung 172 weggeschwenkt werden, damit das Einlegen eines neuen Bauelements 209 in die Trägereinheit 187 erleichtert wird. Vorzugsweise wird das Bauelement 209 unter Verwendung der Trägereinheit 187 angebracht, da dies die richtige Positionierung des Bauelements in bezug auf die Abnahme-/ Anbringunsvorrichtung 172 gewährleistet.

Unabhängig davon, ob das neue Bauelement 209 von Hand angebracht oder mit Hilfe der Trägereinheit 187 positioniert wird, ist die Vorrichtung 172 zur unmittelbaren Anwendung bereit, da sie bereits in bezug auf die vom alten Bauelement 209 befreite Fläche vor der Abnahme des alten Bauelements exakt ausgerichtet ist. Wenn diese vorherige Feinausrichtung des Bauelements in bezug auf den Düseneinsteller 178 noch nicht durchgeführt worden ist, muß 25

dies natürlich in der oben im Zusammenhang mit der Abnahme des alten Bauelements beschriebenen Weise durchgeführt werden.

Als nächsten Schritt muß die Bedienungsperson den Knopf 30

280 drücken, damit der Unterdruck durch das Saugrohr

wirksam wird. Die Bedienungsperson drückt dann den Kolben 412 nieder, bis das untere Ende des Saugrohrs 39C die Oberfläche des in der Trägereinheit 187 angeordneten Bauelements berührt. Der Kolben wird dann geringfügig frei-35

gelassen, damit das Bauelement in den vom Düseneinsteller 178 umschlossenen Raum gehoben wird. Die Feststellschraube 436 wird dann angezogen, damit das Bauelement in dieser

35C6315

Position festgehalten wird. Im Anschluß daran wird der Griff 187 betätigt, damit die Vorrichtung 172 über die Schaltungsplatte 208 geschwenkt wird. Bei dieser Beschreibung wird angenommen, daß das Bauelement ein Chip-Träger ohne Anschlußleiter ist, so daß sich seine Anschlüsse nicht über den Rand der unteren Öffnung am Boden des Düseneinstellers 178 hinaus erstrecken, so daß das Bauelement in den Innenraum des Düseneinstellers 178 zurückgezogen werden kann. Wie anschließend noch beschrieben wird _t ist der Vorgang bei Flachgehäuseträgern ein wenig anders.

Die Vorrichtung 172 wird nun mit Hilfe des Griffs 181 zu dem Bereich auf der Schaltungsplatte 208 bewegt, an dem das neue Bauelement angebracht werden soll; die unteren Ränder des Düseneinstellers 178 liegen dabei auf der Schaltungsplatte 208 auf. Die Feststellschraube 236 wird dann gelöst, und die Bedienungsperson drückt den Kolben 412 nieder, bis das Bauelement 209 fest in Kontakt mit der Schaltungsplatte 208 kommt. Die Feststellschraube wird erneut angezogen, damit das Bauelement an Ort und Stelle festgehalten wird, während weiterhin der Unterdruck wirksam ist. Als nächster Schritt wird der Knopf 268 gedrückt, damit das Heizelement auf die gewünschte Temperatur gebracht wird, worauf das Strömen von Luft durch das Heizelement automatisch beginnt, wie oben beschrieben wurde, damit das Lot zum Schmelzen gebracht wird, worauf das Bauelement 209 nach Abkühlen des Lots an seiner Stelle auf der Schaltungsplatte angeschlossen ist. Sobald die Lampe 270 zu blinken beginnt, zeigt dies der Bedienungsperson an, daß das Lot geschmolzen ist und daß die Abnahme-/Anbringungsvorrichtung 172 in ihre Ruheposition angehoben werden kann. Die Bedienungsperson drückt zunächst die Knöpfe 272, 276 und 280, damit das Heizelement abgeschaltet und der hindurchströmende Luftstrom sowie der durch das Saugrohr 396 aufgebrachte Unterdruck abgestellt werden. Wie im Zusammenhang mit Fig. 25 beschrieben worden ist, fällt der Stöpsel 402 an

-40-

diesem Zeitpunkt auf das neue Bauelement 209, damit eine leichte Trennung des Bauelements vom Saugrohr bewirkt wird. Die Feststellschraube 436 kann nun gelöst werden, damit der Kolben 412 in seine normale, angehobene Position zurückkehrt, ohne daß die Befürchtung besteht, daß das Saugrohr bei diesem Anheben am Bauelement haften bleiben könnte.

Die Arbeitsweise ist in bezug auf ein Bauelement vom Typ des Chip-Trägers ohne Anschlußleiter beschrieben worden; die Arbeitsweise bei einem Bauelement vom Typ des Flachgehäuseträgers unterscheidet sich davon nur dadurch, daß der Düseneinsteller 178 so ausgewählt wird, daß dann, wenn das Bauelement in der Öffnung am unteren Ende des Düseneinstellers angeordnet ist, der Bauelementkörper innerhalb der Öffnung liegt, während die Anschlüsse 211 über den Umfang der unteren Öffnung nach außen ragen. Wenn das Bauelement von der Trägereinheit 187 als Vorbereitung zur Anbringung an der Schaltungsplatte angehoben wird, wird es nicht in den Innenraum des Düseneinstellers 178 zurückgezogen. Es wird vielmehr gegen die untere Öffnung des Düseneinstellers angehoben, wo die elastischen Anschlüsse mit dem Umfang der unteren Öffnung in Kontakt kommen. Es wird dann mit Hilfe der Feststellschraube 436 an Ort und Stelle festgehalten, während es zur Schaltungsplatte 208 transportiert wird. Sobald sich das Bauelement auf der Schaltungsplatte befindet, kann der Umfang des unteren Endes des Düseneinstellers 178 gegen die elastischen Anschlüsse drücken, damit diese

gO auf der Schaltungsplatte· gerade.gedrückt werden, so daß das Befestigen des Bauelements an der Schaltungsplatte erleichtert wird.

Es ist eine neuartige Vorrichtung zum schnellen und exakgg ten Abnehmen oder Anbringen von elektronischen Bauelementen von einem Substrat bzw. an einem Substrat beschrieben worden. Die Erfindung soll jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt werden, sondern sie

soll alle technischen Äquivalente umfassen, die im Rahmen der Erfindung liegen.

.Sto-

L. ο ο r s ο i t o

Claims (1)

1. PRINZ, LEISER, OLtF[SfKe Ä.PAHTNER

   Patentanwälte European Patent""Attorneys'"

   München Stuttgart 3506315

   22. Februar 1985

   PACE INCORPORATED

   9893 Brewers Court

   Laurel, Maryland 20707 / USA

   Unser Zeichen: P 3009

   Patentansprüche

   1 . Vorrichtung zum Anbringen modularer elektronischer '■■*-, Bauelemente an oder zum Abnehmen solcher Bauelemente von einem Substrat, wobei jedes Bauelement mehrere an seinem Umfang angeordnete Anschlüsse aufweist, gekennzeichnet durch Abnahme-yAnbringungsmittel mit einer Heizvorrichtung, durch die sich wenigstens ein Kanal erstreckt und die ein durch diesen Kanal fließendes Strömungsmittel aufheizt, Mittel zum Zuleiten des aufgeheizten Strömungsmittels aus dem Kanal zu den Anschlüssen des Substrats zum Schmelzen von an dieser Stelle befindlichem Lot oder dergleichen und Antriebsmittel zum Bewegen der Abnahme-/Anbringungsmittel zwischen einer ersten Position, einer Arbeitsposition, über dem Substrat zum Schmelzen des Lots und einer zweiten Position, einer Ruheposition, entfernt von dem Substrat, wobei die erste und die zweite Position im wesentlichen in einer vertikalen Ebene liegen, die im wesentlichen senkrecht zu dem Substrat verläuft und wobei die Antriebsmittel Vorrichtungen enthalten, die die Bewegung der Abnahmo-/Anbrinqungsmittel im wesentlichen vertikal bezüglich des Substrats

   Qi-hu/Vn

   gestalten, wenn sich diese Mittel der ersten Position annähern oder sich von dieser ersten Position entfernen, während sie die Bewegung der Abnahme-/ Anbringungsmittel im wesentlichen horizontal bezüglich des Substrats gestalten, wenn sich diese Mittel der zweiten Position annähern oder sich von dieser Position entfernen, wobei die Bewegung der Abnahme-/Anbringungsmittel im wesentlichen in dieser Vertikalebene verläuft.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel für die Abnahme-/Anbringungsmittel Vorrichtungen enthalten, die diese Mittel über etwa 90° eines Kreises bewegen.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel Vorrichtungen enthalten, die die Abnahme-/Anbr ingung smi ttel wenigstens bei der ersten Position und bei der zweiten Position vertikal bezüglich des Substrats ausgerichtet halten.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Ausrichtung an allen Positionen zwischen der ersten Position und der zweiten Position beibehalten wird.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Trägereinheit für die Abnahme-/Anbringungsmittel und erste und zweite Arme, von denen jeder an einem Ende schwenkbar mit der Heizvorrichtung und am anderen Ende schwenkbar mit der Trägereinheit verbunden ist, wobei die Punkte, an der die ersten und zweiten Arme schwenkbar mit der Heizvorrichtung verbunden sind, im wesentlichen vertikal in einer Linie liegen und die Punkte, an denen die Arme schwenkbar bezüglich der Trägereinheit angebracht sind, ebenfalls im wesentlichen vertikal in einer Linie liegen, damit die vertikale Ausrichtung der Abnahme-/Anbringungsmittel an allen Positionen zwischen und einschließlich der ersten und zweiten

   Position bewirkt wird.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme-/Anbringungsmittel mehrere Düsen zum Leiten der heißen Luft aus dem Kanal zu den Anschlüssen des Bauelements, eine Düseneinstellvorrichtung zum Erleichtern des Einstellens der Düsen in bezug auf einen vorbestimmten Ort auf dem Substrat entsprechend dem Ort der Bauelementanschlüsse und eine Vorrichtung zum lösbaren Befestigen der Düseneinstellvorrichtung in bezug auf die Heizvorrichtung der Abnahme-/Anbringungsmittel aufweisen.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Abtrennen der Düsenanbringungsvorrichtung von der Heizvorrichtung zum Positionieren der Düseneinstellvorrichtung an der ersten Position, der Arbeitsposition, wobei die Düseneinstellvorrichtung eine durch sie hindurchführende Öffnung aufweist, deren unteres Ende geringfügig größer als das Bauelement ist, und eine Vorrichtung zum Einstellen der Lage des vorbestimmten Orts auf dem Substrat bezüglich der Düseneinstellvorrichtung, wobei der vorbestimmte Ort durch die Öffnung in der Düseneinstellvorrichtung betrachtbar ist, damit festgestellt wird, wenn der vorbestimmte Ort in bezug auf die Düsenanbringungsvorrichtung und somit auf die Düsen der Heizvorrichtung genau ausgerichtet worden ist.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel zum Festklemmen der Düseneinstellvorrichtung an jeder Position zwischen und einschließlich der ersten und der zweiten Position.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Antriebsmittel zum Bewegen der Düsenanbringungsvorrichtung aus der zweiten Position, bei der sie an der Heizvorrichtung befestigt ist, in die erste Position, bei der sie zur Erleichterung der Ausrichtung auf den vorbestimmten Ort

   auf dem Substrat benutzt wird, wobei die Antriebsmittel für die Düseneinstellvorrichtung Mittel enthalten, mit deren Hilfe die Düseneinstellvorrichtung bezüglich des Substrats bei der Annäherung an die Substratoberfläche oder beim Entfernen von der Substratoberfläche im wesentlichen vertikal und bei der Annäherung an die zweite Position oder beim Entfernen von dieser zweiten Position im wesentlichen horizontal bewegt werden kann.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinstellvorrichtung Mittel zum Bewegen der Düseneinstellvorrichtung in dieser Vertikalebene über etwa 90° eines Kreises enthält.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinstellvorrichtung erste und zweite Arme aufweist, von denen ein Ende schwenkbar an der Düseneinstellvorrichtung befestigt ist, während das andere Ende schwenkbar an einer Trägereinheit für die Abnahme-ZAnbringungsmittel befestigt ist, und daß die Lagerpunkte an der Düsenein-' Stellvorrichtung in bezug zueinander vertikal in einer Linie liegen, während die Lagerpunkte an der Trägereinheit in bezug zueinander ebenfalls vertikal in einer Linie liegen, so daß die Düsenanbringungsvorrichtung an den ersten und zweiten Endpositionen und an allen dazwischen liegenden Positionen im wesentlichen vertikal zur Substratoberfläche liegen.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 11, daß dritte und vierte Arme vorgesehen sind, die jeweils mit einem Ende schwenkbar an der Heizvorrichtung und mit dem anderen Ende schwenkbar bezüglich der Trägereinheit befestigt sind, daß die Punkte, an denen die dritten und vierten Arme schwenkbar an der Heizvorrichtung befestigt sind, im wesentlichen vertikal in einer Linie liegen, daß die Punkte, an denen die dritten und vierten Arme schwenkbar an der Trägerein-

   heit befestigt sind, ebenfalls im wesentlichen vertikal in einer Linie liegen, daß die Lagerpunkte der Düseneinstellvorrichtung mit den Schwenkpunkten der Heizvorrichtung vertikal in einer Linie liegen und daß die Lagerpunkte der ersten und zweiten Arme mit den Lagerpunkten der dritten und vierten Arme an der Trägereinheit vertikal in einer Linie liegen, wodurch die Heizvorrichtung und die Düseneinstellvorrichtung an der ersten und an der zweiten Position und an allen dazwischen liegenden Positionen in bezug auf das Substrat im wesentlichen vertikal ausgerichtet und in bezug zueinander vertikal in einer Linie bleiben.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zum lösbaren Festklemmen der Heizvorrichtung an einer Trägereinheit, wenn sich die Heizvorrichtung in der ersten Position, der Ruheposition, befindet.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanal zur Erleichterung des Wärmeübergangs von der Heizvorrichtung auf das durch den Kanal fließende Strömungsmittel ein poröses, wärmeabsorbierendes Material mit großer Oberfläche angebracht ist.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Material Stahlwolle ist.

   16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Heizvorrichtung ein vertikal auf und ab verschiebbares Saugrohr angebracht ist, das an eine Unterdruckquelle anschließbar ist und mit dem Bauelement in Kontakt gebracht werden kann, damit das Abnehmen oder Anbringen des Bauelements erleichtert wird.

   17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr im unteren Ende einen beweglichen Stöpsel enthält, der auf dem unteren Ende sitzt, wenn kein Unterdruck an das Saugrohr angelegt wird, und der geringfügig innerhalb des Rohrs angehoben ist, wenn ein Unterdruck angelegt ist, so daß beim Abschalten des Unterdrucks der Stöpsel wieder auf das untere Ende absinkt, so daß er sanft gegen ein am Ansaugrohr befestigtes modulares elektronisches Bauteil anstößt und so das Entfernen des Rohrs vom Bauteil beim Abschalten des Vakuums erleichtert.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung wenigstens ein Lagerteil aufweist, durch das sich eine Durchführung erstreckt, durch die das Saugrohr gleitet, daß die Durchführung eine seitliche Öffnung aufweist und daß sich durch die Öffnung eine Andrückvorrichtung erstreckt, die das Saugrohr zu einer Seite der sich durch das Lagerteil erstreckenden Durchführung drückt, damit eine unerwünschte Bewegung des Saugrohrs innerhalb der Durchführung ohne Vorhandensein enger Toleranzen zwischen dem Saugrohr und der Durchführung verhindert wird.

   19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung einen Kolben enthält, der in ihr vertikal aufwärts und abwärts verschiebbar angebracht ist, daß eine Verbindungsvorrichtung zum Anschließen des Kolbens an das Saugrohr zum Übertragen der Vertikalbewegung des Kolbens auf das Saugrohr vorgesehen ist, daß die Verbindungsvorrichtung eine Hülse enthält, durch die der Kolben gleitet, daß Mittel zum Verhindern einer relativen Drehbewegung zwischen den Kolben und der Hülse vorgesehen sind, daß die Hülse ebenfalls aufwärts und abwärts verschiebbar innerhalb der Heizvorrichtung angebracht ist, daß Mittel zum Verhindern einer relativen Verdrehung der Hülse bezüglich der Heizvorrichtung eine Keilnut in der Hülse und eine flexible, im wesentlichen U-förmige Feder aufweisen, die an der Heiz-

   vorrichtung angebracht ist und sich in die Keilnut erstreckt, damit die relative Bewegung zwischen der Hülse und der Heizvorrichtung verhindert wird, ohne daß enge Toleranzen zwischen der Feder und der Keilnut vorgesehen werden, da die Feder aufgrund ihrer Elastizität die Keilnut ausfüllt.

   20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bauelement-Trägereinheit zur Aufnahme modularer elektronischer Bauelemente unterschiedlicher Größe vorgesehen ist, und daß die Bauelement-Trägereinheit eine zentrale Achse aufweist, die mit den Abnahme-ZAnbringungsmitteln im wesentlichen in einer Linie verläuft, wenn diese Mittel ihre Ruheposition einnehmen, wodurch an der Bauelement-Trägereinheit angeordnete Bauelemente exakt auf die Abnahme-/Anbringungsmittel ausgerichtet werden.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das modulare elektronische Bauelement ein leitungsloser Chip-Träger ist.

   22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische modulare Bauelement ein Flachgehäuseträger ist.

   23. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmittel Luft ist.

   24. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zum Auslösen der Zufuhr von elektrischem Strom zu der Heizvorrichtung, damit diese auf eine gewünschte Temperatur gebracht wird, Mittel zum Zuführen eines unter Druck stehenden Strömungsmittels zu dem Kanal nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitperiode nach Beginn des Fließens des Heizstroms und Mittel zum Zuführen des aufgeheizten Strömungsmittels durch den Kanal für eine einstell-

   Q

   bare Zeitdauer, damit auf diese Weise das Schmelzen des Lots bewirkt wird.

   25. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch Mittel zum Abgeben eines Signals an eine Bedienungsperson, nachdem das aufgeheizte Strömungsmittel für die Dauer der einstellbaren Zeitperiode durch den Kanal geströmt ist, damit dadurch angezeigt wird, daß das Lot geschmolzen ist.

   26. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch Mittel zum Anlegen eines Unterdrucks an das Bauelement, nachdem das Lot geschmolzen worden ist, damit das Bauelement von dem Substrat abgenommen wird.

   27. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch Saugmittel zum Festhalten des Bauelements an Ort und Stelle auf dem Substrat, wenn das Lot schmilzt und Mittel zum Abschalten des Unterdrucks nachdem das Lot geschmolzen ist, damit die Abnahme-/Anbringungsmittel von dem Bauelement weggenommen werden, so daß auf diese Weise das Anbringen des Bauelements an dem Substrat bewirkt wird.

   28. Vorrichtung zum Anbringen modularer elektrischer Bauelemente an oder zum Entfernen solcher Bauelemente von einem Substrat, wobei jedes Bauelement mehrere an seinem Umfang angeordnete Anschlüsse aufweist, gekennzeichnet durch eine Heizvorrichtung mit wenigstens einem sich durch sie hindurch erstreckenden Kanal zum Aufheizen eines durch den Kanal fließenden Strömungsmittels, wobei in diesem Kanal ein poröses, wärmeabsorbierendes Material mit großer Oberfläche angeordnet ist, damit der Wärmeübergang von der Heizvorrichtung auf das durch den Kanal fließende Strömungsmittel erleichtert wird, und eine Vorrichtung zum Leiten des aufgeheizten Strömungsmittels aus dem Kanal zu den Anschlüssen des Substrats, damit das Schmelzen von Lot oder

   dergleichen bewirkt wird.

   29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Material Stahlwolle ist.

   30. Vorrichtung zum Anbringen modularer elektronischer Bauelemente an oder zum Abnehmen solcher Bauelemente von einem Substrat, wobei jedes Bauelement mehrere an seinem Umfang angeordnete Anschlüsse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizvorrichtung mit wenigstens einem sich durch sie hindurch erstreckenden Kanal zum Aufheizen eines durch diesen Kanal fließenden Strömungsmittels vorgesehen ist, daß eine Vorrichtung zum Leiten des aufgeheizten Strömungsmittels aus dem Kanal zu den Anschlüssen des Substrats vorgesehen ist, damit das Schmelzen von Lot oder dergleichen bewirkt wird, daß die Heizvorrichtung ein Saugrohr aufweist, das in ihr vertikal aufwärts und abwärts verschiebbar angebracht ist, daß das Saugrohr an eine Unterdruckquelle anschließbar ist und mit dem Bauelement in Kontakt gebracht werden kann, damit das Abnehmen oder Anbringen des Bauelements erleichtert wird, wobei das Saugrohr an seinem unteren Ende einen abnehmbaren Stöpsel aufweist, der auf dem unteren Ende aufliegt, wenn kein Unterdruck an das Saugrohr angelegt wird und der geringfügig innerhalb des Saugrohrs angehoben wird, wenn ein Unterdruck angelegt wird, so daß beim Abschalten des Vakuums der Stöpsel auf das untere Ende zurückfällt, so daß er leicht auf das am Vakuumrohr befestigte modulare elektronische Bauelement anstößt und somit das Entfernen des Saugrohrs vom Bauelement beim Abschalten des Unterdrucks erleichtert.

   31. Vorrichtung zum Anbringen modularer elektronischer Bauelemente an oder zum Abnehmen solcher Bauelemente von einem Substrat, wobei jedes Bauelement mehrere an seinem Umfang angeordnete Anschlüsse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Abnahme-/Anbringungsmittel vorgesehen sind,

   die eine Heizvorrichtung enthalten, durch die sich wenigstens ein Kanal zum Aufheizen eines durch ihn fließenden Strömungsmittels erstreckt, daß Mittel zum Leiten des aufgeheizten Strömungsmittels aus dem Kanal zu den Anschlüssen des Substrats vorgesehen sind, damit das Schmelzen von Lot oder dergleichen an dem Substrat bewirkt wird, daß die Heizvorrichtung ein in ihr vertikal aufwärts und abwärts verschiebbar angebrachtes Saugrohr enthält, das an eine Unterdruckquelle anschließbar ist und so ausgebildet ist, daß es zum Erleichtern des Abnehmens oder Anbringens des Bauelements mit dem Bauelement in Kontakt gebracht werden kann, wobei die Heizvorrichtung wenigstens ein Lagerteil aufweist, durch das sich eine Durchführung erstreckt, durch die das Saugrohr gleitet und die eine durch ihre Seite führende Öffnung aufweist, durch die Andrückmittel ragen, die das Saugrohr zu einer Seite der Durchführung drücken, damit eine unerwünschte Bewegung des Saugrohrs in der Durchführung ohne Vorsehen enger Toleranzen zwischen dem Saugrohr und der Durchführung vermindert wird.

   32. Vorrichtung zum Anbringen modularer elektronischer Bauelemente an oder zum Abnehmen solcher Bauelemente von einem Substrat, wobei jedes Bauelement mehrere an seinem Umfang angeordnete Anschlüsse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Abnahme-/Anbringungsmittel vorgesehen sind, die eine Heizvorrichtung enthalten, durch die sich wenigstens ein Kanal zum Aufheizen eines durch ihn fließenden Strömungsmittels erstreckt, daß Mittel zum Leiten des aufgeheizten Strömungsmittels aus dem Kanal zu den Anschlüssen des Substrats vorgesehen sind, damit das Schmelzen von Lot oder dergleichen an dem Substrat bewirkt wird, daß die Heizvorrichtung ein in ihr vertikal aufwärts und abwärts verschiebbar angebrachtes Saugrohr enthält, das an eine Unterdruckquelle anschließbar ist und so ausgebildet ist, daß es zum Erleichtern des Abnehmens oder Anbringens des Bauelements mit dem Bauelement in Kontakt

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   gebracht werden kann, daß in der Heizvorrichtung ein Kolben vertikal aufwärts und abwärts verschiebbar angebracht ist, daß der Kolben mittels einer Verbindungsvorrichtung an das Saugrohr angeschlossen werden kann, damit die vertikale Bewegung des Kolbens auf das Saugrohr übertragen wird, daß die Verbindungsvorrichtung eine Hülse enthält, durch die der Kolben gleitet, daß Mittel zum Verhindern einer relativen Verdrehung zwischen dem Kolben und der Hülse vorgesehen sind, daß die Hülse ebenfalls zur Durchführung einer Aufwärts- und Abwärtsbewegung in der Heizvorrichtung verschiebbar angebracht ist, daß die Mittel zum Verhindern der relativen Verdrehung der Hülse in bezug auf die Heizvorrichtung eine Keilnut in der Hülse und eine flexible, im wesentlichen U-förmige Feder enthalten, die an der Heizvorrichtung angebracht ist und sich in die Keilnut erstreckt, damit die Relativbewegung zwischen der Hülse und der Heizvorrichtung verhindert wird, ohne daß enge Toleranzen zwischen der Feder und der Keilnut vorgesehen werden müssen, da die Feder aufgrund ihrer Elastizität die Keilnut füllt.

   33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Begrenzen der Vertikalbewegung des Kolbens innerhalb der Hülse zwischen ersten und zweiten Positionen vorgesehen sind, daß erste Vorspannmittel vorgesehen sind, die den Kolben normalerweise in seine angehobene erste Position vorspannen, und daß zweite Vorspannmittel vorgesehen sind, die das Saugrohr innerhalb der Heizvorrichtung in eine angehobene Position vorspannen, wobei die zweiten Vorspannmittel schwächer als die ersten Vorspannmittel sind, wodurch beim Niederdrücken des Kolbens innerhalb der Hülse die zweiten Vorspannmittel zusammengedrückt werden und das Saugrohr schnell in Richtung zum unteren Ende der Heizvorrichtung absenken, bis der Kolben seine zweite Position innerhalb der Hülse erreicht, wobei an diesem Zeitpunkt beim weiteren Niederdrücken des Kolbens die Hülse mit dem Kolben

   mitbewegt wird und die erste Feder zusammengedrückt wird, damit der Bedienungsperson während der Einwirkung auf das modulare Halbleiterbauelement eine präzise Kontrolle über das Saugrohr ermöglicht wird.

   34. Vorrichtung zum Anbringen modularer elektronischer Bauelemente an oder zum Abnehmen solcher Bauelemente von einem Substrat, wobei jedes Bauelement mehrere an seinem Umfang angeordnete Anschlüsse aufweist, gekennzeichnet durch eine Heizvorrichtung mit wenigstens einem durch sie hindurchführenden Kanal zum Aufheizen eines durch diesen Kanal fließenden Strömungsmittels, Mittel zum Leiten des aufgeheizten Strömungsmittels aus dem Kanal zu den Anschlüssen des Substrats, damit ein dort befindliches Lot oder dergleichen geschmolzen wird, Antriebsmittel zum Bewegen der Heizvorrichtung zwischen der ersten Position, einer Arbeitsposition, über dem Substrat, in der das Lot geschmolzen werden kann, und einer zweiten Position, einer Ruheposition, die entfernt vom Substrat liegt, und eine Trägereinheit für Bauelemente, die modulare elektronische Bauelemente mit unterschiedlichen Größen aufnimmt und eine Mittelachse aufweist, die mit der Heizvorrichtung im wesentlichen in einer Linie verläuft, wenn sich die Heizvorrichtung in ihrer Ruheposition befindet, wodurch in der Trägereinheit angebrachte Bauelemente exakt auf die Abnahme-ZAnbringungsmittel ausgerichtet sind.

   35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägereinheit derart schwenkbar angebracht ist, daß sie von der Heizvorrichtung weggeschwenkt werden kann, damit das Anbringen eines Bauelements an der Trägereinheit erleichtert wird, wenn sich die Heizvorrichtung in ihrer Ruheposition befindet.

   36. Vorrichtung zum Anbringen modularer elektronischer Bauelemente an oder zum Abnehmen solcher Bauelemente von einem Substrat, wobei jedes Bauelement mehrere an seinem Umfang angeordnete Anschlüsse aufweist, gekennzeichnet durch Abnahme-/Anbringungsmittel mit einer Heizvorrichtung, durch die sich wenigstens ein Kanal erstreckt und die ein durch diesen Kanal fließendes Strömungsmittel aufheizt, Mittel zum Zuleiten des aufgeheizten Strömungsmittels aus dem Kanal zu den Anschlüssen des Substrats zum Schmelzen von an dieser Stelle befindlichem Lot oder dergleichen, Mittel zum Auslösen der Zufuhr von elektrischem Strom zu der Heizvorrichtung, damit deren Temperatur auf einen gewünschten Wert gebracht wird, Mittel zum Zuführen von unter Druck stehendem Strömungsmittel zu dem Kanal nach Verstreichen einer vorbestimmten Periode nach dem Auslösen der Heizstromzufuhr und Mittel zum Zuführen des aufgeheizten Strömungsmittels durch den Kanal für eine einstellbare Zeitdauer, damit dadurch das Schmelzen des Lots bewirkt wird.

   37. Vorrichtung nach Anspruch 36, gekennzeichnet durch Mittel zum Abgeben eines Signals an die Bedienungsperson, nachdem das aufgeheizte Strömungsmittel für die einstellbare Zeitperiode durch den Kanal geströmt ist, damit dadurch angezeigt wird, daß das Lot geschmolzen ist.

   38. Vorrichtung nach Anspruch 36, gekennzeichnet durch Mittel zum Anlegen eines Unterdrucks an das Bauelement, nachdem das Lot geschmolzen ist, damit das Abnehmen des Bauelements vom Substrat bewirkt wird.

   39. Vorrichtung nach Anspruch 36, gekennzeichnet durch Unterdruckmittel zum Halten des Bauelements an Ort und Stelle auf dem Substrat, wenn das Lot geschmolzen ist, und Mittel zum Abschalten des Unterdrucks nach dom Schmelzen des Lots, damit die Abnahme-/Anbringungsmittel von

   dem Bauelement entfernt werden, und dadurch das Anbringen des Bauelements auf dem Substrat bewirkt wird.