DE3839890A1 - Halter fuer elektronische chip-bauteile und verfahren zum handhaben solcher bauteile - Google Patents
Halter fuer elektronische chip-bauteile und verfahren zum handhaben solcher bauteileInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Halter für elektronische Chip-
Bauteile und ein Verfahren zum Handhaben solcher Bauteile mit
Hilfe eines solchen Halters.
In der ganzen Beschreibung wird der Begriff "elektronische
Chip-Bauteile" für Halbfabrikate wie auch für Endfabrikate
verwendet. Endfabrikate sind solche Bauteile, die direkt auf
Leiterbahnen montiert werden können. Halbfabrikate werden
noch Fertigungsschritten unterworfen; sie werden z. B. mar
kiert, Lötschichten werden auf Elektroden aufgebracht oder
Zuleitungen werden montiert.
Elektronische Chip-Bauteile weisen Abmessungen im Millimeter
bereich auf. Um die Darstellungen der beigefügten Figuren an
schaulich zu machen, ist daher alles, mit Ausnahme der Dar
stellung von Fig. 1, vergrößert.
Solche Bauteile werden verschiedenen Handhabungen unterworfen.
Z. B. werden Messungen durchgeführt, Markierungen angebracht,
Verpackung in Bänder oder Magazine vorgenommen, bevor sie ver
sandt werden oder auf Leiterplatten montiert werden. Es ist
jedoch verhältnismäßig schwierig, Handhabungen mit den kleinen
Bauteilen vorzunehmen.
Um die Handhabung für mehrere Bauteile gleichzeitig vorzuneh
men, werden von der Anmelderin in ihren Herstellanlagen Halter
für mehrere Bauteile verwendet. Ein von der Anmelderin intern
verwendeter Halter 2 für elektronische Bauteile 1 ist in
Fig. 16 dargestellt. Er besteht aus einer Platte, die vor
zugsweise aus Metall hergestellt ist. Von einer Oberfläche
sind Aufnahmebereiche 3 als Vertiefungen eingesenkt. Die Auf
nahmebereiche 3 sind in Zeilen und Spalten angeordnet. Jeder
Aufnahmebereich 3 nimmt ein einziges Bauteil 1 mit Spiel auf.
Die Längs- und Breitenrichtung der Bauteile liegt parallel zur
Ebene des Halters 2. Um die Bauteile 1 in beliebiger Stellung
des Halters 3 festhalten zu können, sind im Boden des Halters
Sauglöcher 4 vorhanden, durch die hindurch die Bauteile gegen
den jeweiligen Boden eines Aufnahmebereichs 3 gesaugt werden.
Mit solchen Haltern können auch sehr kleine Bauteile gehand
habt werden. Gleichzeitiges Handhaben einer großen Anzahl an
Bauteilen 1 ist mit Hilfe eines einzelnen Halters 2 möglich.
Die Bauteile im Halter gemäß Fig. 2 werden verschiedenen Her
stellschritten unterzogen. Z. B. werden die Bauteile 1 an
ihrer freiliegenden Fläche markiert. Zum Verpacken in ein
Band oder ein Magazin werden die Bauteile 1 aus dem Halter 2
durch ein Vakuumfutter oder dergleichen nach oben entnommen,
seitwärts bewegt und dann in eine Verpackungsstation trans
portiert.
Beim Markieren z. B. ist es nicht möglich, beide Oberflächen
zu markieren. Beim Verpacken ist es erforderlich, die Bau
teile aufwärts, seitwärts und abwärts zu bewegen. Dies gilt
auch für den Fall der Montage auf einer Leiterplatte. Wenn
elektrische Messungen von z. B. Kapazität, Widerstand oder
Stehspannung abhängig vom Typ der Bauteile durchzuführen sind,
ist dies schwierig, während die Bauteile 1 vom Halter 2 gemäß
Fig. 16 gehalten werden. Da der Halter aus Metall ist, kommt
es zu Kurzschlüssen zwischen den Anschlußelektroden 5 und 6
an den beiden Längsenden der Bauteile 1. Auch kann es vor
kommen, daß ein Meßanschluß in Kontakt mit dem metallischen
Halter 2 gerät, was eine Messung verhindert. Selbst wenn der
Halter 2 aus elektrisch isolierendem Material besteht, ist es
möglich, daß elektrische Messungen über die Anschlußelektro
den 5 und 6 nicht richtig ausgeführt werden können, da das
Bauteil aufgrund des großen Spiels innerhalb des vertieften
Aufnahmebereichs nicht ausreichend genau positioniert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Halter für
elektronische Chip-Bauteile anzugeben, der leichte Handhabung
für viele gehalterte Bauteile ermöglicht. Der Erfindung liegt
weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Handhaben
elektronischer Chip-Bauteile anzugeben.
Die Erfindung ist für den Halter durch die Merkmale von An
spruch 1 und für das Verfahren durch die Merkmale von An
spruch 10 gegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestal
tungen des Halters sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche
2-9.
Der erfindungsgemäße Halter zeichnet sich dadurch aus, daß
er in den Aufnahmebereichen über Löcher verfügt, die mit einem
Elastikteil ausgekleidet sind. Mit Hilfe dieses Elastikbau
teiles wird jedes elektronische Chip-Bauteil so gehalten, daß
seine Längs- und Breitenrichtungen parallel zur Ebene des
Halters liegen. Dadurch, daß die Haltebereiche über Löcher
verfügen, in denen die Bauteile klemmend gehalten werden, sind
diese gleichzeitig von ihrer Ober- und Unterfläche her zugäng
lich. Markierungen auf beiden Flächen können somit leicht
ausgeführt werden. Zum Überführen in eine Verpackungsstation
oder zum Montieren auf einer Leiterplatte ist es lediglich
erforderlich, die Bauteile aus dem Elastikteil herauszudrüc
ken. Elektrische Messungen können zuverlässig ausgeführt
werden, da die Bauteile genau positioniert sind. Wenn die
klemmende Halterung durch das Elastikteil so an den Elektro
den ansetzt, ist darüber hinaus gewährleistet, daß keine
Kurzschlüsse zwischen den Elektroden entstehen können. Somit
können viele Handhabungsschritte ausgeführt werden, ohne daß
die Lage der Bauteile im Halter zu ändern ist. Der Halter
eignet sich insbesondere auch zum Speichern von Bauteilen und
zum Handhaben von Bauteilen, die so klein sind, daß Einzel
handhabung nur sehr schwierig möglich wäre.
Das erfindungsgemäße Handhabungsverfahren zeichnet sich da
durch aus, daß ein Halter der oben genannten Art verwendet
wird, um elektronische Chip-Bauteile zu haltern. Diese wer
den so in die Aufnahmebereiche des Halters eingedrückt, daß
sie mit ihren Längs- und Breitenrichtungen parallel zur Ebene
des Halters liegen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren ver
anschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausfüh
rungsform eines Halters für elektronische Chip-
Bauteile;
Fig. 2 eine Teildraufsicht auf den Halter gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen Teillängsschnitt entlang der Linie III-III
in Fig. 2;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines elektronischen
Chip-Bauteils;
Fig. 5 einen Teillängsschnitt durch eine Anordnung zum
Einführen von Bauteilen in Aufnahmebereiche des
Halters gemäß Fig. 1;
Fig. 6 drei Teillängsschnitte zum Erläutern von Verfahrens
schritten zum beidseitigen Markieren eines elektro
nischen Chip-Bauteils;
Fig. 7 eine Teillängsschnitt durch eine Anordnung zum Er
läutern des Überführens von Bauteilen aus einem
Halter in ein Verpackungsband;
Fig. 8-11 Teillängsschnitte durch Aufnahmebereiche ver
schiedener Ausführungsformen von Haltern;
Fig. 12-14 Teildraufsichten auf Aufnahmebereiche weite
rer Ausführungsformen von Haltern;
Fig. 15 eine perspektivische Darstellung eines zylindrischen
elektronischen Chip-Bauteils; und
Fig. 16 einen Teillängsschnitt durch einen Halter, wie er
von der Anmelderin intern früher verwendet wurde.
Der Halter 10 besteht aus einer Platte, die in Hinsicht auf
geringe thermische Expansion vorzugsweise aus Metall besteht.
Die Platte kann jedoch auch aus Kunststoff hergestellt sein.
Der Halter 10 gemäß Fig. 1 hält, was auch aus den anderen An
sichten gemäß den Fig. 2 und 3 erkennbar ist, mehrere elektro
nische Chip-Bauteile 11. Ein einzelnes Bauteil 11 ist in
Fig. 4 dargestellt. Es ist z. B. ein laminierter Keramikkon
densator, ein Widerstand oder ein induktives Bauteil. Jedes
Bauteil 11 weist eine Länge L als größte Abmessung, eine
Breite W als zweitgrößte Abmessung und eine Tiefe T auf, die
mit der Breite W übereinstimmen kann. An den beiden Längs
enden des Bauteils 11 sind Anschlußelektroden 12 bzw. 13 an
gebracht.
Um mehrere Bauteile 11 einzeln aufnehmen zu können, verfügt
der Halter 10 über mehrere Aufnahmebereiche 14, die in Zeilen
und Spalten angeordnet sind, was insbesondere aus Fig. 1 er
kennbar ist. Der Ort jedes Aufnahmebereichs 14 ist über ein
Loch in der Platte des Halters 10 bestimmt, was insbesondere
aus Fig. 3 erkennbar ist.
Wie aus Fig. 2 erkennbar, weist jeder Aufnahmebereich 14 einen
Aufnahmequerschnitt auf, der so ausgebildet ist, daß in ihn
ein Bauteil 11 mit seiner Länge L und Breite W paßt. Jedes
Loch ist innen mit einem Elastikteil 15 ausgekleidet, um ein
elektronisches Chip-Bauteil 11 zu halten. Das Elastikteil 15
besteht aus einem natürlichen oder künstlichen organischen
elastischen Material. Es ist vorzugsweise elektrisch gut iso
lierend und weist hohe Wärmebeständigkeit auf. Silicongummi
ist ein besonders geeignetes Material.
Wie bereits erwähnt, werden die Bauteile 11 so in den Auf
nahmebereichen 14 angeordnet, daß ihre Längs- und Breiten
richtungen parallel zur Ebene der Platte des Halters 10 lie
gen. Das Einsetzen der Bauteile erfolgt z. B. in einem Ver
fahrensschritt, wie er nun anhand von Fig. 5 erläutert wird.
Gemäß Fig. 5 wird zum Einsetzen der Bauteile 11 in den Hal
ter 10 eine Orientierungsvorrichtung 16 auf den Halter 10 ge
setzt. In der Orientierungsvorrichtung 16 sind Orientierungs
kanäle 17 vorhanden, die in ihrer Lage der Lage der Aufnahme
bereiche 14 im Halter 10 entsprechen. Die Aufnahmekanäle
durchsetzen die plattenförmige Orientierungsvorrichtung 16
rechtwinklig. Ihre Höhe entspricht in etwa der Höhe der Bau
teile 11. Eine große Anzahl an Bauteilen wird ohne Vorzugs
richtung auf der Orientierungsvorrichtung 16 plaziert, die
dann in Schwingung versetzt wird, damit jeweils ein Bauteil 11
in einem Orientierungskanal 17 aufgenommen wird. Die auf der
Orientierungsvorrichtung 16 verbleibenden Bauteile 11 werden
entfernt. Um das Eindringen von Bauteilen 11 in die Orientie
rungskanäle 17 zu erleichtern, wird z. B. Luft nach unten
durch die Kanäle 17 und die Aufnahmebereiche 14 abgesaugt,
wie dies durch Pfeile 18 in Fig. 5 dargestellt ist.
Anschließend wird eine Eindrückeinrichtung 20 mit Vorsprün
gen 19 über der Orientierungsvorrichtung 16 so angeordnet,
daß jeweils ein Vorsprung 19 über einem Orientierungskanal 17
steht. Wird dann die Eindrückeinrichtung 20 in Richtung eines
Pfeiles 21 nach unten bewegt, drückt jeweils ein Vorsprung 19
ein Bauteil 11 in einen Aufnahmebereich 14. Dabei werden die
Elastikteile 15 elastisch verformt, so daß jedes Elastikteil
ein eingepreßtes elektronisches Chip-Bauteil 11 klemmend hält.
Die Bauteile 11 werden verschiedenen Handhabungsschritten un
terworfen, während sie vom Halter 10 gehalten werden. Z. B.
werden die Kapazität, der Widerstand oder die Stehspannung
gemessen, indem Meßelektroden mit den Anschlußelektroden 12
und 13 in Verbindung gebracht werden, welche letzteren Elek
troden durch die Öffnungen der Aufnahmebereiche 14 gut zu
gänglich sind. Wenn die Anschlußelektroden 12 und 13 nur mit
dem Elastikteil 15 in Verbindung stehen, können genaue elek
trische Messungen ausgeführt werden, wenn das Elastikteil 15
aus einem elektrisch gut isolierenden Material besteht.
Auch Markierungen können gut vorgenommen werden. Wie aus der
oberen Darstellung in Fig. 6 erkennbar, wird zum Markieren
jedes Bauteil 11 so angeordnet, daß eine seiner Oberflächen
in bezug auf die Oberfläche des Halters 10 ausgerichtet ist.
Dann wird die oben liegende Bauteilfläche 22 markiert. Danach
wird jedes Bauteil 11 in Richtung eines Pfeiles 24 nach unten
gedrückt, bis seine untere Fläche gegenüber der unteren Flä
che 25 des Halters 10 ausgerichtet ist, wie dies im mittleren
Bild von Fig. 6 dargestellt ist. Dann wird der Halter 10 um
gedreht, so daß nun die zunächst oben liegende Fläche 23 unten
und die zunächst unten liegenden Fläche 25 oben liegt. Dann
wird die andere Oberfläche 26 des Bauteiles 11 markiert. So
ist es auf einfache Art und Weise möglich, beide Oberflächen
22 und 26 jedes Bauteiles 11 zu markieren, während die Bau
teile dauernd durch denselben Halter 10 gehalten werden. Das
Markieren kann z. B. durch Siebdruck oder Tampondruck erfol
gen. Das Material des Elastikteils 15 ist vorzugsweise gut
wärmebeständig, da es beim Markiervorgang erwärmt wird.
Fig. 7 dient zum Veranschaulichen eines Schrittes zum Ver
packen elektronischer Chip-Bauteile 11 in einem Verpackungs
band 28 mit Hohlräumen 27. Das Band 28 wird so unter dem Hal
ter 10 angeordnet, daß unter jedem Aufnahmebereich 14 ein
Hohlraum 27 liegt. Eine Eindrückeinrichtung 30 mit Vorsprün
gen 29 wird so in Richtung eines Pfeiles 31 nach unten bewegt,
daß jeweils ein Vorsprung 29 ein Bauteil 11 aus einem Auf
nahmebereich 14 im Halter 10 in den darunter liegenden Hohl
raum 27 im Band 28 drückt. So werden gleichzeitig mehrere
Bauteile 11 mit einer einfachen Vorrichtung in das Band 28
überführt.
Entsprechend kann das Überführen von Bauteilen aus einem Hal
ter 10 in ein Magazin erfolgen. Auch das Aufbringen auf eine
(nicht dargestellte) Leiterplatte kann entsprechend erfolgen,
wobei der Halter 10 und die Leiterplatte gegeneinander bewegt
werden, um ein bestimmtes Bauteil 11 über einem bestimmten
Ort auf der Leiterplatte zu plazieren und dann aus dem Halter
herauszudrücken.
Die Fig. 8-14 zeigen verschiedene Ausführungsformen von
Elastikteilen. Das Elastikteil 15 a gemäß Fig. 8 weist eine
Vertiefung 32 a auf, in die ein Vorsprung von der Wand eines
Loches im Halter 10 eingreift. Bei der Ausführungsform gemäß
Fig. 9 ist ein entsprechender Vorsprung 32 b zum Eingreifen in
eine Vertiefung in einem Elastikteil 15 b vorhanden. Der Vor
sprung weist jedoch geneigte, statt zueinander parallele Sei
tenflächen auf. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 sind
Vorsprünge und Vertiefungen gemäß Fig. 8 gegeneinander ver
tauscht. Ein Elastikteil 15 c weist demgemäß einen Vorsprung 33
auf, der in eine Vertiefung in der Wand eines Loches ein
greift. All diese Vorsprünge und Vertiefungen dienen zum si
cheren Befestigen des Elastikteils an der Platte des Hal
ters 10.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 ist ein Elastikteil 15 d
vorhanden, das nicht nur die Innenwand des Loches eines Auf
nahmebereichs 14 auskleidet, sondern es erstreckt sich zu
sätzlich über Teile beider Oberflächen des Halters 10. Wenn
das Elastikteil 15 d aus elektrisch gut isolierendem Material
besteht, können demgemäß elektrische Messungen problemlos
ausgeführt werden, selbst dann, wenn Meßelektroden den Hal
ter 10 berühren. Dieser Vorteil gilt in gewisser Weise auch
für die Ausführungsformen gemäß den Fig. 8-10, da dort die
Elastikteile ein jeweiliges Loch ganz auskleiden. Bei der Aus
führungsform gemäß Fig. 11 ist besonders guter Zusammenhalt
zwischen dem Elastikteil und der Platte des Halters 10 gewähr
leistet.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 sind Bereiche eines
Elastikteiles 15 e nur an den beiden Schmalseiten des Aufnahme
bereichs 14 angebracht, während bei der Ausführungsform ge
mäß Fig. 13 Bereiche eines Elastikteils 15 f nur entlang der
beiden Längsseiten eines Aufnahmebereichs 14 angeordnet sind.
Diese beiden Ausführungsformen dienen dazu, zu veranschauli
chen, daß es ausreichend ist, zum klemmenden Haltern eines
Bauteiles 11 in einem Aufnahmebereich 14 zwei einander gegen
überliegende elastische Bereiche im Loch eines Aufnahmebe
reichs anzubringen.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 14 ist ein Elastikteil 15 g
vorhanden, das ein Loch in einem Aufnahmebereich 14 ganz aus
kleidet, jedoch nach innen stehende Vorsprünge 34 aufweist.
Diese Ausführungsform dient insbesondere zum Veranschaulichen,
daß die Form des Elastikteils beliebig sein kann. Wichtig ist
nur, daß es dazu in der Lage ist, ein Bauteil 11 in vorgege
bener Lage klemmend zu halten.
Das zu halternde elektronische Chip-Bauteil muß nicht notwen
digerweise parallelepipedförmig sein, wie in Fig. 4 darge
stellt. Das Bauteil kann beispielsweise auch ein zylindrisches
Bauteil 11 a sein, wie in Fig. 15 dargestellt. Bei einem sol
chen Bauteil stimmen die Breite W und die Tiefe T miteinan
der überein, da sie jeweils einem Durchmesser des Zylinders
entsprechen. Die Länge L ist die größte Abmessung.
Claims (10)
1. Halter (10) für elektronische Chip-Bauteile (11) , mit meh
reren Aufnahmebereichen (14), von denen jeder jeweils ein
Bauteil aufnimmt, das jeweils eine bestimmte Länge (L) als
größte Abmessung, eine bestimmte Breite (W) als nächst
größte Abmessung und eine Tiefe (T) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Aufnahmebereiche (14) durch Löcher festgelegt sind, und sie jeweils einen Querschnitt aufweisen, der geeig net ist, ein jeweiliges Bauteil mit dessen Länge und Breite aufzunehmen, und
- - ein Elastikteil (15; 15 a-15 g) in jedem Aufnahmebereich vorhanden ist, das mindestens aus zwei Bereichen besteht, die sich im zugehörigen Loch eines Aufnahmebereichs ge genüberliegen, um ein elektronisches Chip-Bauteil (11) klemmend zu halten.
2. Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß er mit Ausnahme der Elastikteile (15; 15 a-
15 g) aus Metall besteht.
3. Halter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Elastikteil (15; 15 a-
15 g) aus einem elektrisch gut isolierenden Material hoher
Hitzebeständigkeit besteht.
4. Halter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß das Elastikteil (15; 15 a-15 g) aus Silicon
gummi besteht.
5. Halter nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch ge
kennzeichnet, daß er elektronische Chip-Bauteile
(11) hält, die jeweils eine Anschlußelektrode (12, 13)
an ihren beiden Längsenden tragen.
6. Halter nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Elastikteil (15 a-15 c) mit
der Innenwand eines Loches eines Haltebereichs über Vor
sprünge und Vertiefungen verbunden ist.
7. Halter nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch ge
kennzeichnet, daß sich das Elastikteil (15 d) über
Oberflächenbereiche des Halters (10) erstreckt.
8. Halter nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Elastikteil (15 g) nach innen
vorstehende Vorsprünge (34) aufweist, zum klemmenden Hal
ten eines elektronischen Chip-Bauteils (11).
9. Halter nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Elastikteil (15; 15 g) sich
ganz um die innere Oberfläche des Loches in einem Auf
nahmebereich (14) erstreckt.
10. Verfahren zum Handhaben mehrerer elektronischer Chip-Bau
teile, die jeweils eine bestimmte Länge als größte Abmes
sung, eine bestimmte Breite als zweitgrößte Abmessung und
eine bestimmte Tiefe aufweisen, welches Verfahren folgende
Schritte aufweist:
- - Einführen der Bauteile in Aufnahmebereiche eines Halters und
- - Handhaben der durch den Halter gehaltenen Bauteile,
dadurch gekennzeichnet, daß - - ein Halter gemäß einem der Ansprüche 1-9 verwendet wird,
- - die Bauteile so ausgerichtet werden, daß ihre Längs- und Breitenrichtung rechtwinklig zur Achse der Löcher der Aufnahmebereiche steht und
- - die Bauteile in die Elastikteile des Halters gepreßt werden, damit sie mit der genannten Orientierung klemmend in den Aufnahmebereichen während des Handhabungsschrit tes gehalten werden.
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