DE69106497T2

DE69106497T2 - Biegungsverfahren für Anschlussdrähte elektrischer Komponenten und Biegevorrichtung dafür.

Info

Publication number: DE69106497T2
Application number: DE69106497T
Authority: DE
Inventors: Mitoshi Ohita Ishii
Original assignee: Individual
Current assignee: Ishii Tool & Engineering Corp Ohita Jp
Priority date: 1990-02-22
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1995-07-27
Anticipated expiration: 2011-05-18
Also published as: US5158121A; DE69106497D1; EP0513425A1; EP0513425B1; JPH0795576B2; JPH03244148A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Biegen eines Leiters eines elektrischen Teils gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und eine Biegevorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 3, die wirksam durch Durchführen dieses Biegungsverfahrens verwendet werden kann.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Z-Biegen eines Endbereichs eines Leiters eines elektrischen Teils, wie beispielsweise IC, LSI-Schaltung, etc.
Ein Biegungsverfahren und eine Biegevorrichtung dieser Art werden durch die SU 1118-455-A offenbart.
Die Hauptströmung der LSI-Montageverfahren bestand im Wechsel von dem herkömmlichen Verfahren, das LSI-Gehäuse (Dual In-Line-Gehäuse) verwendet, zu dem sogenannten Oberflächenaufbau-Verfahren, bei dem ein mit Leitern versehenes elektrisches Teil oder eine Bauteilgruppe elektrisch an einen auf der Oberfläche einer Leiterplatte vorgesehenen Leiter angeschlossen wird, ohne daß Durchgangslöcher für das Einsetzen von Leitungsdrähten verwendet werden. Dieser Wechsel fand statt, um mit einem Ansueg der Anzahl der Schaltglieder oder dergleichen fertigzuwerden, der sich als Ergebnis der Verbesserungen von LSI-Chips, d.h., des Erreichens von hoher Integrationsdichte, des Anstiegs der Anzahl an Funktionen der LSI-Schaltungen und des Erreichens von Hochgeschwindigkeitsoperationen ergab. Beispiele von bekannten Oberflächenaufbau-Baugruppen umfassen harzgekapselte SOJ (Small Outline "J" - [kleine Konturen-"J"-verdrahtete Baugruppen]) und PLCCs (Plastic Leaded Chip Carriers [verdrahtete Plastik-Chip-Träger]). Die in diesen Baugruppen verwendeten Leiter sind in J- oder L-Form gebogen und daher dazu geeignet, direkt auf eine Leiterplatte (PWB) montiert zu werden.
Im allgemeinen wird das Biegen von Leitungsdrähten von ICs durch Pressen bewirkt. Da Leitungsdrähte extrem dünn sind, sind sie zerbrechlich und müssen daher mit besonderer Sorgfalt gebogen werden. Das herkömmliche Biegungsverfahren, das bisher von dem vorliegenden Erfinder durchgeführt wurde, wird im folgenden anhand der Fig. 8 und 9 ausführlich erklärt. Eine LSI- Baugruppe 60 wird durch eine Roboterhand oder eine Aufgabevorrichtung (nicht gezeigt) einer festen Form 80 zugeführt und in eine Vertiefung 81 gesetzt, die in der Oberfläche der Form 80 ausgebildet ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Wurzelbereich 64 eines Leiters 65 der LSI-Baugruppe 60 auf einen Preßvorsprung 82 gelegt, der am äußeren Umfang der Vertiefung 81 vorgesehen ist. Als nächstes wird eine Preßmaschine (nicht gezeigt) zum Absenken eines Stößels 70 angetrieben. so daß der Leiter 65 von dem Wurzelbereich 64 gepreßt wird, wodurch er in eine im wesentlichen Z-ähnliche Form gebogen wird, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Somit wird der Leiter 65 in eine im wesentlichen Z-ähnliche Form dadurch gepreßt, daß er zwischen der seitlichen und oberen Oberfläche 83 und 84 des Preßvorsprungs 82 der Form 80 und der seitlichen und unteren Oberfläche 71 und 72 des Stößels 70 eingeklemmt wird. Auf diese Weise wird das sogenannte Z-Biegen durchgeführt.
Der Leiter 65 ist übrigens mit Lot oder Zinn beschichtet, um die elektrische Leitfähigkeit, die erforderlich ist, wenn er auf eine Leiterplatte (PWB) montiert wird, zu verbessern und die Adhäsion von Lot zu vergrößern, das zum Verbinden des Leiters 65 mit der Leiterplatte verwendet wird. Bei dem herkömmlichen Z-Biegungsverfahren steht die Oberfläche des Leiters 65 in Berührung mit einem Teil der Oberfläche des Stößels 70 und werden die Bereiche b und d des Leiters 65 durch den Stößel 70 gebügelt, d.h., einem Poliervorgang unterworfen. Folglich werden die Bereiche a und c eingebeult, während die Bereiche b und d wegen des Reibschlusses zerkratzt werden. In einem Extremfall wird die Beschichtung des Leiters 65 abgestreift. Die Leiter der neuesten LSI-Baugruppen des SO- und QFP-Typs sind übrigens extrem dünn, eng und kurz, d.h., der Leiterabstand liegt im Bereich zwischen 0,3 mm und 0,8 mm und die Leiterlänge liegt im Bereich zwischen 1 mm und 3 mm. Wenn eine derartige LSI-Baugruppe auf eine Leiterplatte montiert wird, kann, falls von irgendeinem von einer Vielzahl von Leitern die Beschichtung aufgrund einer Beule oder eines Kratzers abgestreift ist, dieser Leiter nicht elektrisch mit der Leiterplatte verbunden werden, was bewirkt, daß das gesamte Produkt mangelhaft ist.
Das Abstreifen der Beschichtung von einem Leiter führt zudem zu einem weiteren Problem. Der Stößel und die Form der Biegevorrichtung werden nämlich mit dem von dem Leiter abgestrelften Zinn oder anderen Weichmetall verschmutzt. Das somit an den Biegevorrichtungsteilen haftende Zinn oder andere Weichmetall dient als ein Widerstand, der bewirkt, daß der Leiter 65 in die Richtungen der Pfeile e und f (vergleiche Fig. 9) gezogen wird. Als Ergebnis wird ein dünner Golddraht 62, der zwischen einem IC-Chip 61 und einem Leiterrahmen 63 im Inneren der LSI-Baugruppe 60 montiert wurde, durchtrennt. Außerdem kann das Gußgehäuse 66 der Baugruppe 60 in Gestalt eines Mikrorisses g aufreißen.
Es war demnach herkömmliche Praxis, die Biegevorrichtung von der Preßmaschine und das Metall, das von dem Leiter 65 abgestreift wurde und an dem Stößel 70 und der Form 80 haftet, von Hand zu entfernen. Daher leidet der Stand der Technik unter den Prnblemen, daß die Lebenszeit der Biegevorrichtung kurz und die kosten hoch sind.
Die oben erwähnte SU 1118-455-A beschreibt eine Biegepresse, die ein Leiterbiegungsverfahren durchführt, das dem zuvor erwähnten Leiterbiegungsverfahren gemäß Fig. 8 und 9 ähnlich ist. Der Unterschied besteht darin, daß ein beweglicher Abstreifer zusätzlich vorgesehen ist, der vertikal in Richtung auf ein festes Formteil beweglich ist, das in Zusammenarbeit mit dem beweglichen Abstreifer das elektrische Teil festhält. Desweiteren wird der Wurzelbereich des Leiters zwischen dem beweglichen Abstreifer und dem Formteil eingeklemmt. Der Stößel wird derart angetrieben, daß er gleichzeitig in einer ersten, vertikalen Richtung und in einer zweiten, horizontalen Richtung beweglich ist. Daher verläuft die resultierende Bewegung des Stößels unter 45º in Richtung auf den Leiter, so daß eine gerade Bahn für das Biegen erzeugt wird.
Obwohl diese Biegepresse in der Lage ist, die oben erwähnten Probleme des Durchtrennens des dünnen Golddrahtes 62 und des Aufreißens des Gußgehäuses 66 zu lösen, leidet sie weiterhin unter den übrigen, oben erwähnten Problemen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Biegungsverfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das in der Lage ist, einen Leiter eines elektrischen Teiles zu biegen. ohne das Abstreifen von Beschichtung aufgrund einer Beule oder eines Kratzers zu verursachen, und das einen Anstieg der Lebenszeit einer hierfür verwendeten Biegevorrichtung ermöglicht, und zudem eine Biegevorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die effektiv zum Durchführen des Biegungsverfahrens verwendet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Biegungsverfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Biegevorrichtung gemäß Patentanspruch 3 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen beschrieben.
Zu diesen Zwecken sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Biegen eines Leiters 65 eines elektrischen Teiles unter Verwendung einer Biegevorrichtung 1 mit einer oberen Form 10 und einer unteren Form 30 vor, mit den Schritten: Einklemmen des Wurzelbereichs des Leiters 65 zwischen einem beweglichen Abstreifer 17 der oberen Form 10 und einem festen Formteil 3 der unteren Form 30; Durchführen einer ersten Bewegung, bei der der abgelegene Endbereich des Leiters 65, der zwischen einem beweglichen Stößel 18 der oberen Form 10 und einem beweglichen Formteil 31 der unteren Form 30 eingeklemmt ist, nach unten gedrückt wird; und Bewirken einer zweiten Bewegung gleichzeitig mit der ersten Bewegung, bei welcher zweiten Bewegung der bewegliche Stößel I8 und das bewegliche Formteil 31, die den abgelegenen Endbereich des Leiters 65 einklemmen, in eine Richtung senkrecht zur Richtung der ersten Bewegung bewegt werden, so daß der Leiter 65 entlang einer etwa kreisförmigen Bahn um den Wurzelbereich des Leiters 65 durch eine aus der ersten und zweiten Bewegung des beweglichen Stößels 18 und des beweglichen Formteils 31 resultierenden Bewegung gebogen wird.
Vorzugsweise wird, wenn der abgelegene Endbereich des Leiters von der Einklemmung durch das bewegliche Formteil 31 und den beweglichen Stößel 18 nach dem Biegen freikommt, die Freigabe des beweglichen Formteils 31 um ein vorgegebenes Zeitintervall in bezug auf die Freigabe und Rückführung des beweglichen Stößels 18 verzögert.
Zusätzlich sieht die vorliegende Erfindung eine Biegevorrichtung 1 zum Biegen eines Leiters 65 eines elektrischen Teils unter Verwendung einer oberen Form 10 und einer unteren Form 30 vor, mit: einem Stößelhalter 5, der an einem Stempel einer Preßmaschine zur Bildung eines Teils der oberen Form 10 befestigt ist; einem beweglichen Abstreifer 17, der senkrecht beweglich durch den Stößelhalter 5 über ein federndes Stützglied 15 zum Festhalten des elektrischen Teils abgestützt ist und mit ersten Nockenflächen 23,24 versehen ist; einem beweglichen Stößel 18, der an dem Stößelhalter 5 angeordnet ist, daß er in eine Richtung senkrecht zur Richtung der vertikalen Bewegung des beweglichen Abstreifers 17 beweglich ist, und mit zweiten Nockenflächen 21, 22 versehen ist, die in Berührung mit den ersten Nockenflächen 23,24 zum Erzeugen einer Bahn zum Biegen entsprechend der senkrechten Bewegung kommen; einem Formhalter 2, der ein Teil der unteren Form 30 bildet; einem festen Formteil 3, das an dem Formhalter 2 zum Festhalten des auf diesem angeordneten elektrischen Teils vorgesehen ist und mit dritten Nockenflächen 34,35 versehen ist; einem beweglichen Formteil 31, das innerhalb des festen Formteils 3 zum Einklemmen des abgelegenen Endbereichs des Leiters 65 in Zusammenarbeit mit dem beweglichen Stößel 18 vorgesehen ist, und mit vierten Nockenflächen 32,33 versehen ist, die in Berührung mit den dritten Nockenflächen 34,35 zum Erzeugen einer Bahn für das Biegen kommen; und einer Einrichtung 44 zum Pressen des beweglichen Formteils 31, so daß der Leiter 65 in Zusammenarbeit mit dem beweglichen Stößel 18 eingeklemmt wird.
Vorzugsweise weist die Biegevorrichtung eine Einrichtung 42 zum zeitweiligen Unterbrechen des Betriebs der Preßeinrichtung 44 auf.
Bevorzugt ist die Einrichtung zur zeitweiligen Unterbrechung ein Kolben 42, der durch Fluiddruck betätigt wird.
Im folgenden wird die Aiteitsweise der Biegevorrichtung 1 zum Biegen eines Leiters eines elektrischen Teiles erklärt. Als erstes wird eine LSI-Baugruppe 60 von einer Aufgabevorrichtung auf das feste Formteil 3 gelegt. Hiernach wird die Preßmaschine zum Absenken der oberen Form 10 angetrieben. Als Ergebnis kommt die untere Oberfläche des beweglichen Abstreifers 17 in Berührung mit der oberen Oberfläche des Formteils 3, so daß die Bewegung des beweglichen Abstreifers 17 gestoppt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der Wurzelbereich 64 des Leiters 65 zwischen einem Preßvorsprung 3a des Formteils 3 und einem Preßvorsprung 17a des beweglichen Abstreifers 17 eingeklemmt. Zu diesem Zeitpunkt ist der abgelegene Endbereich des Leiters 65 zwischen dem beweglichen Formteil 31 und dem beweglichen Stößel 18 eingeklemmt.
Wenn der Stößelhalter 5 weiter zum Absenken gepreßt wird, wird auch der bewegliche Stößel 18 über das Rollenlager 20 abwärts gepreßt. Folglich kommen die konkaven Nocken 21 des beweglichen Stößels 18 in Berührung mit den konvexen Nocken 23 des beweglichen Abstreifers 17. Als Ergebnis bewegen sich der bewegliche Stößel 18 und das bewegliche Formteil 31 den Leiter 65 haltend abwärts und seitwärts, d.h., in eine Richtung, die senkrecht zur Abwärtsrichtung ist, wie in Fig. 2 dargestellt. Diese beiden Bewegungen werden zu einer etwa kreisförmigen Bewegung um den Wurzelbereich des Leiters 65 zusammengesetzt.
In diesem Zustand wird der Stempel angehoben. um den Leiter 65 freizugeben. Folglich bewegt sich der Stößelhalter 5 aufwärts, so daß er den beweglichen Stößel 18 anhebt. Wenn sich der bewegliche Stößel 18 abwärts bewegt, bewegt sich auch der Kolben 42, der durch die Wickelfeder 44 konstant nach oben vorgespannt ist, aufwärts. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens 42 bewirkt, daß sich das bewegliche Formteil 31 der unteren Form 30 mit dem zwischen ihm und dem beweglichen Stößel 18 eingeklemmten Leiter 65 aufwärts bewegt. In der Zwischenzeit erfaßt jedoch ein Sensor S2 für den unteren Totpunkt die Tatsache, daß der Stempel den unteren Totpunkt erreicht, und die Ausgabe des Sensors S2 für den unteren Totpunkt wird in ein programmierbares Steuergerät 52 eingegeben. Wenn das programmierbare Steuergerät 52 das Signal empfängt, betätigt es ein Magnetventil 50, so daß Druckluft von einer Rohrmuffe 48 über einen Luftzufuhrkanal 47 in eine Zylinderbohrung 41 eingeleitet wird.
Daher verhindert die Tätigkeit des Kolbens 42, daß das bewegliche Formteil 31 durch die Wickelfeder 44 aufwärts gedrückt wird. Falls keine Preßluft zugeführt wird, würde das bewegliche Formteil 31 den Z-gebogenen Leiter 65 aufwärts drücken und deformieren. Wenn die obere Form 10 weiter angehoben wird, wird der zwischen dem Vorsprung 17a des beweglichen Abstreifers 17 und dem Vorsprung 3a des Formteils 3 eingeklemmte Leiter 65 von diesen gelöst. Dann wird die LSI-Baugruppe 60 als Arbeitsstück von der unteren Form 30 durch eine (nicht gezeigte) Entnahmevorrichtung entfernt. Anschließend wird das Magnetventil 50 umgeschaltet, so daß es die Zufuhr der Preßluft unterbricht, wodurch ermöglicht wird, daß der Kolben 42 mittels der Kraft der Wickelfeder 44 in die vorhergehende Stellung zurückkehrt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden sich deutlicher aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen derselben ergeben, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erfolgt, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Biegvorrichtung;
Fig. 2 zeigt das Prinzip der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die einen durch die erfindungsgemäße Biegevorrichtung gebogenen Leiter zeigt;
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm eines erfindungsgemäßen Biegesystems;
Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm des in Fig. 4 gezeigten Systems;
Fig. 6 ist ein schematisches Flußdiagramm der Arbeitsweise des in Fig. 4 gezeigten Systems;
Fig. 7 ist eine teilweise Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung;
Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines Leiters, der gemäß dem Stand der Technik gebogen wird; und
Fig. 9 ist eine Schnittansicht eines Leiters, der gemäß dem Stand der Technik gebogen wurde.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.

[Erste Ausführungsform]

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer Biegevorrichtung 1 zum Biegen eines Leiters einer LSI-Baugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt die Bewegungsbahn eines Leiters beim Biegen durch die Biegevorrichtung 1. Der abgelegene Endbereich eines Leiters 65 ist zwischen einem beweglichen Stößel 18 und einem beweglichen Formteil 31 eingeklemmt und wird schräg abwärts bewegt, so daß der Punkt P entlang einer etwa kreisförmigen Bahn zu dem Punkt R bewegt wird. Somit wird der Leiter 65 in die Gestalt eines Z gebogen.
Die Biegevorrichtung 1 umfaßt im wesentlichen eine obere Form 10 und eine unteren Form 30. Ein Formhalter 2 ist am untersten Teil der Biegevorrichtung 1 angeordnet. Ein festes Formteil 3 wird an seinem unteren Ende mit der oberen Oberfläche des Formhalters 2 in Berührung gebracht und mit Hilfe von (nicht gezeigten) Bolzen in einem Stück an diesem festgelegt. Der Formhalter 2 ist mit einer Vielzahl von Führungsposten 4 versehen. Die oberen Enden der Führungsposten 4 sind beweglich in entsprechende Führungspfostenlöcher 6 eingesetzt, die in einem Stößelhalter 5 vorgesehen sind, so daß dieser vertikal geführt ist.

Obere Form 10:

Ein auf der oberen Oberfläche des Stößelhalters 5 vorgesehener Schaft 7 ist an einem Stempel einer Preßmaschine 49 (siehe Fig. 4) befestigt. Eine Stößelplatte 9 ist an der unteren Oberfläche 8 des Stößelhalters 5 befestigt. Ein Bolzen 12 ist lose in einen in der Stößelplatte 9 ausgebildeten Kreisbogen 11 eingesetzt. Eine Federeinsetzbohrung 13 ist an einer Stelle direkt über dem Bolzen 12 in der Stößelplatte 5 ausgebildet.
Eine Schraube 14 ist in das obere Ende der Federeinsetzbohrung 13 eingeschraubt. Eine Wickelfeder 15 ist zwischen die Schraube 14 und den Bolzen 12 eingesetzt. Die Schraube 14 wird zum Einstellen der Stärke der Kraft von der Wickelfeder 15 verwendet. Ein beweglicher Abstreifer 17 ist durch eine Schraubverbindung an dem unteren Ende des Bolzen 12 befestigt. Ein Kopfende-Eingriffsbereich 19 des beweglichen Stößels 18 ist in einen Zwischenraum 16 eingefügt, der in der Stößelplatte 9 vorgesehen ist. Ein Rollenlager 20 ist zwischen dem Kopfende-Eingriffsbereich 19 und dem Stöße]halter 5 angeordnet. Somit ist der bewegliche Stößel 18 entlang der unteren Oberfläche 8 des Stößelhalters 5 beweglich, d.h., in einer Richtung senkrecht zu der Vertikalachse des Stößelhalters 5.
Der bewegliche Stößel 18 hat konkave Nocken 21. die in einer seiner Seitenflächen ausgebildet sind. Die andere Seitenfläche des beweglichen Stößel 18 ist mit konvexen Nocken 22 versehen. Andererseits ist der bewegliche Abstreifer 17 mit konvexen Nocken 23 versehen, die jeweils den konkaven Nocken 21 entsprechen. Zusätzlich hat der bewegliche Abstreifer 17 konkave Nocken 24, die an entsprechenden Stellen ausgebildet sind, die zu den konvexen Nocken 22 weisen.

Untere Form 30:

Innerhalb des Form teils 3 der unteren Form 30 ist ein bewegliches Formteil 31 angeordnet, das sich in Übereinstimmung mit dem beweglichen Stößel 18 bewegt. Das bewegliche Formteil 31 hat konvexe Nocken 32, die auf einer seiner Oberflächen ausgebildet sind. Die andere Oberfläche des beweglichen Formteils 31 ist mit konkaven Nocken 33 versehen. Andererseits hat das Formteil 3 konvexe Nocken 34, die an entsprechenden Steilen ausgebildet sind, die zu den konkaven Nocken 33 weisen. Zusätzlich hat das Formteil 3 konkave Nocken 35, die an entsprechenden Stellen angeordnet sind, die zu den konvexen Nocken 32 weisen. Diese Nocken 32,33,34 und 35, die einen Nockenmechanismus darstellen, werden während eines Arbeitsganges zum Erzeugen einer vorgegebenen Arbeitskurve in Berührung miteinander geführt.
Der Formhalter 2 ist mit einer Zylinderbohrung 41 versehen. Ein Kolben 42 ist vertikal beweglich in die Zylinderbohrung 41 eingesetzt und weist zwei verschiedene Durchmesser auf, d.h.. einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser und einen verhältnismäßig großen Durchmesser. O-Ringe 43 und 43' sind an der äußere Umfangsfläche der Zylinderbohrung 41 angeordnet, so daß ein Austreten der Luft durch die Fläche zwischen dem Kolben 42 und der Zylinderbohrung 41 verhindert wird.
Die untere Seite des Kolbens 42 wird von dem oberen Ende einer Wickelfeder 44 berührt. Das untere Ende der Wickelfeder 44 steht in Berührung mit einem Ende einer Schraube 45. Die Schraube 45 ist in das untere Ende der Zylinderbohrung 41 eingeschraubt. Demnach kann die Stärke der Kraft von der Wickelfeder 44 durch Drehen der Schraube 45 eingestellt werden. Ein Rollenlager 46 ist zwischen das untere Ende des beweglichen Formteils 31 und das obere Ende des Kolbens 42 eingefügt, so daß es die Horizontalbewegung des beweglichen Formteils 31 erleichtert.
Ein Luftzufuhrkanal 47 ist in den Formhalter 2 gebohrt. Ein Ende des Luftzufuhrkanals 47 ist an den Kolben 42 angeschlossen, und das andere Ende an eine Rohrmuffe 48, die zur Außenseite des Formhalters 2 führt. Die Rohrmuffe 48 ist über ein Magnetventil 50 an eine Druckluftqueile 51 angeschlossen. Das Magnetventil 50 wird durch ein programmierbares Steuergerät 52 gesteuert.
Das programmierbare Steuergerät 52, dessen Programm nach Wunsch geändert werden kann, steuert die Preßmaschine 49 durch Ablaufsteuerung. Das programmierbare Steuergerät 52 wird mit einem Stellungssignal von einem Sensor S&sub1; für den oberen Totpunkt und von einem Sensor S&sub2; für den unteren Totpunkt versorgt, die an einem Stempel der Preßmaschine 49 vorgesehen sind. Eine Schalttafel 53 ist eine Eingabe- und Ausgabevorrichtung, die zur Steuerung des Betriebs der Preßmaschine 49, zur Eingabe von Daten in das programmierbare Steuergerät 52 und zum Andern des Ablaufprogramms verwendet wird. Das programmierbare Steuergerät 52 wird von einer Wechselstromquelle 55 über ein Netzteil 54 mit elektrischer Energie versorgt. Das programmierbare Steuergerät 52 betreibt die Preßmaschine 49 unter Verwendung dieser elektrischen Energie Durch das Öffnen und Schließen des Magnetventils 50 wird die Luft zugeführt und abgeschnitten. Durch zeitweiliges Schicken von Druckluft durch die Rohrmuffe 48 wird der Kolben 42 gegen die Wickelfeder 44 gesenkt, wodurch die Aufwärtsbewegung des beweglichen Formteils 31 unterbrochen wird. Genauer gesagt wird, wenn ein Z-Biegevorgang des Leiters 65 abgeschlossen wurde, wie es im folgenden beschrieben wird, wird die Aufwärtsbewegung des beweglichen Formteils 31 durch den Kolben 42 unterbrochen, so daß eine Deformation des Z-gebogenen Leiters 65 vermieden wird.

Arbeitsweise:

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Biegevorrichtung 1 zum Biegen eines Leiters eines elektrischen Teiles erklärt. Als erstes wird das Magnetventil 50 umgeschaltet, so daß es die Zufuhr von Preßluft unterbricht (Schritt S&sub1; in Fig. 6; im folgenden wird der Begriff "Schritt" weggelassen), wodurch ermöglicht wird, daß der Kolben 42 durch die Wickelfeder 44 nach oben gedrückt wird (S&sub2;), und wodurch somit bewirkt wird, daß das bewegliche Formteil 31 von unten durch den Kolben 42 nach oben gedrückt wird. Dann wird eine LSI-Baugruppe 60 auf das Formteil 3 durch eine Aufgabevorrichtung gelegt (S&sub3;). Hiernach wird die Preßmaschine 49 zum Absenken der oberen Form 10 angetrieben (S&sub4;). Die Abwärtsbewegung des Stempels und der oberen Form 10 wird durch den Sensor S&sub2; für den unteren Totpunkt erfaßt (S&sub5;). Als Ergebnis kommt die untere Oberfläche des beweglichen Abstreifers 17 in Berührung mit der oberen Oberfläche des Formteils 3, so daß die Bewegung des beweglichen Abstreifers 17 stoppt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Wurzelbereich 64 des Leiters 64 zwischen einem Preßvorsprung 3a des Formteils 3 und einem Preßvorsprung 17a des beweglichen Abstreifers 17 eingeklemmt (S&sub6;). Zur selben Zeit ist der abgelegene Endbereich des Leiters 65 zwischen dem beweglichen Formteil 31 und dem beweglichen Stößel 18 eingeklemmt.
Wenn der Stößelhalter 5 zum Absenken weiter gepreßt wird, wird auch der bewegliche Stößel 18 über das Rollenlager 20 abwärts gepreßt. Infolgedessen kommen die konkaven Nocken 21 des beweglichen Stößels 18 in Berührung mit den konvexen Nocken 23 des beweglichen Abstreifers 17. Als Ergebnis bewegen sich der bewegliche Stößel 18 und das bewegliche Formteil 31 den Leiter haltend 65 abwärts, d.h., in eine erste Richtung, und seitwärts, d.h., in eine zweite Richtung, die senkrecht zu der ersten Richtung ist, wie in Fig. 2 gezeigt. Diese beide Bewegungen werden zu einer etwa kreisförmigen Bewegung um den Wurzelbereich des Leiters 65 zusammengesetzt. Die zusammengesetzte Bahn dieser Bewegungen kann durch Wechseln des Profils jedes Nocken feingeändert werden. Schließlich wird der Endbereich des Leiters 65 schräg abwärts in die Gestalt eines Z gebogen. Fig. 3 zeigt die entsprechenden Stellungen des beweglichen Stößels 18 und des beweglichen Formteils 31 nach Vollendung des Z-Biegens des Leiters 65 (S&sub7;).
In diesem Zustand wird der Stempel angehoben, um den Leiters 65 freizugeben. Folglich bewegt sich der Stößelhalter 5 aufwärts und hebt den beweglichen Stößel 18 an (S&sub9;). Wenn sich der bewegliche Stößel 18 aufwärts bewegt, bewegt sich auch der Kolben 42 aufwärts, der durch die Wickelfeder 44 konstant nach oben vorgespannt wird. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens 42 bewirkt, daß das bewegliche Formteil 31 der unteren Form 30 sich mit dem zwischen demselben und dem beweglichen Stößel 18 eingeklemmten Leiter 65 nach oben bewegt. In der Zwischenzeit jedoch erfaßt der Sensor S2 für den unteren Totpunkt die Tatsache, daß der Stempel den unteren Totpunkt erreicht, und die Ausgabe des Sensors S2 wird dem programmierbaren Steuergerät 52 zugeführt. Wenn das programmierbare Steuergerät 52 das Signal empfängt, führt es eine Zeiteinstellung mit einer Schaltuhr durch und betätigt dann das Magnetventil 50, so daß der Zylinderbohrung 41 Preßluft von der Muffe 48 durch den Luftzufuhrkanal 47 zugeführt wird (S&sub8;) Die in der Schaltuhr festgelegte Zeit wird auf eine optimale ZeitIänge (t&sub1; oder t&sub2;) unter Berücksichtigung von solchen Faktoren wie der Preßzykluszeit und der Arbeitsstück-Entnahmegeschwindigkeit eingestellt.
Somit verhindert die Tätigkeit des Kolbens 42, daß das bewegliche Formteil 31 durch die Wickelfeder 44 nach oben gedrückt wird. Falls keine Preßluft zugeführt werden sollte, würde das bewegliche Formteil 31 den Z-gebogenen Leiter 65 nach oben drücken und deformieren. Während die obere Form 10 weiter angehoben wird (S&sub9;), wird der zwischen dem Vorsprung 17a des beweglichen Abstreifers 17 und dem Vorsprung 3a des Formteils 3 eingeklemmte Leiter 65 von diesen gelöst (S&sub1;&sub1;) Die Bewegung der oberen Form 10, d.h., die Bewegung des Stempels wird durch den Sensor S1 erfaßt (S&sub1;&sub0;). Dann wird die LSI-Baugruppe 60 als Werkstück durch eine (nicht gezeigte) Werkstück-Entnahmevorrichtung von der oberen Form 30 entfernt (S&sub1;&sub2;). Nach der Zeit t (siehe Fig. 5) wird das Magnetventil 50 umgeschaltet, so daß die Zufuhr der Preßluft abgeschnitten wird, wodurch ermöglicht wird, daß der Kolben 42 mit Hilfe der Kraft von der Wickelfeder 44 in die vorhergehende Stellung zurückkehrt.
Somit kehren der bewegliche Stößel 18, der bewegliche Abstreifer 17, das bewegliche Formteil 31 und der Stößelhalter 5 in ihre vorhergehenden Stellungen zurück und stehen dort bereit, wodurch alle Schritte des Leiterbiegeverfahrens abgeschlossen sind. Wie aus der ausführlichen Beschreibung der Arbeitsweise der Biegevorrichtung 1 verstanden werden wird, wird bei festgehaltenem Wurzelbereich 64 des Leiters 65 der abgelegene Endbereich des Leiters 65 entlang einer im wesentlichen kreisförmigen Bahn zum Realisieren des Z-Biegens bewegt und gibt es daher keine Möglichkeit, daß der Leiter 65 eingebeult oder zerkratzt wird. Da während des Z-Biegevorgangs keine Kraft zum Ziehen des Leiters 65 wirkt, wird im Inneren der LSI-Baugruppe 60 keine zusätzliche Spannung erzeugt. Demnach bewirkt der Biegevorgang keine Zerstörung eines Elements innerhalb der LSI-Baugruppe 60. Zusätzlich wird kein Metall, das den Leiter 65 bildet, an der Biegevorrichtung 1 anhaften.

[Zweite Ausführungsform]

Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der ersten Ausführungsform bewegt sich der bewegliche Stößel 18 entlang der unteren Oberfläche 8 des Stößelhalters 5. In der zweiten Ausführungsform ist der bewegliche Stößel 18a in der Lage zu rollen. Der bewegliche Stößel 18a hat eine zylindrische Oberfläche 59, die an seinem Kopfende 19a ausgebildet ist, so daß sie an der unteren Oberfläche 8 des Stößelhalters 5 rollen kann.
Demnach ist die zweite Ausführungsform, die keine zusätzlichen Teile wie ein Rollenlager verwendet, einfacher aufgebaut und ökonomischer als die erste Ausführungsform. Die Funktionen der übrigen Teile sind jedoch im wesentlichen dieselben wie die in der ersten Ausführungsform.

[Weitere Ausführungsformen]

Der Kolben 42 in der ersten und zweiten Ausführungsform wird durch Luft angetrieben. Der Kolben 42 kann jedoch unter Verwendung eines Elektromagneten angetrieben werden, der durch einen elektrischen Strom betätigt wird.
Desweiteren kann ein bekannter federgelagerter Hydraulikstoßdämpfer anstelle der Kombination aus Kolben 42 und Wickelfeder 44 verwendet werden. Wesentlich ist, daß die Rückkehr des beweglichen Formteils 31 (31a) in die vorhergehende Stellung nach dem Z-Biegen eines Leiters verzögert wird.
Demnach bietet die vorliegende Erfindung die folgenden vorteilhaften Wirkungen:
a Der Leiter, der durch das erfindungsgemäße Verfahren gebogen wird, wird weder eingebeult noch zerkratzt, so daß die Beschichtung nicht abgestreift wird.
b. Es gibt keine Möglichkeit, daß der bewegliche Stößel, das bewegliche Formteil, etc. mit Zinn oder anderem Weichmetall verschmutzt werden, das sonst von dem zu biegenden Leiter abgestreift würde.
c. Während des Z-Biegens eines Leiters wirkt keine Kraft als Zugkraft, die nachteilige Wirkungen wie das Durchtrennen eines dünnen Golddrahtes, der den IC-Chip und den Leiterrahmen miteinander verbindet, und das Erzeugen eines Mikrorißes in dem Gußgehäuse erzeugt.
d. Die Lebenszeit der Biedevorrichtung steigt an, was im Hinblick auf die Wertminderung vorteilhaft ist.
e. Da die Biegevorrichtung eine verringerte Anzahl von Einrichtoperationen benötigt, ist der mechanische Wirkungsgrad hoch und die Produktivität hochwertig.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von spezifischen Bedingungen beschrieben wurde, sollte hier bedacht werden, daß die beschriebenen Ausführungsformen nicht notwendigerweise ausschließlich sind und daß verschiedene Änderungen und Modifikationen an ihnen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Verfahren zum Biegen eines Leiters (65) eines elektrischen Teils unter Verwendung einer Biegevorrichtung (1) mit einer oberen Form (10) und einer unteren Form (30), mit den Schritten:

- Einklemmen des Wurzelbereichs (64) des Leiters (65) zwischen einem beweglichen Abstreifer (17) der oberen Form (10) und einem festen Formteil (3) der unteren Form (30);

- Durchführung einer ersten Bewegung, bei der der abgelegene Endbereich des Leiters (65) nach unten durch einen beweglichen Stößel (18) der oberen Form (10) gedrückt wird;

- gleichzeitiges Durchführen einer zweiten Bewegung. bei der der Stößel (18) in Richtung senkrecht zur Richtung der ersten Bewegung bewegt wird, so daß der Leiter (65) entlang einer Position um den Wurzelbereich (64) durch eine Bewegung gebogen wird, die aus den ersten und zweiten Bewegungen des beweglichen Stößels (18) resultiert;

- wobei der abgelegene Endbereich zwischen dem beweglichen Stößel (18) und einem beweglichen Formteil (31) der unteren Form (30) während der resuluerenden Bewegung eingeklemmt wird; und

- das Biegen des Leiters (65) durchgeführt wird entlang einer etwa kreisförmigen Bahn um den Wurzelbereich (64).

2. Verfahren zum Biegen gemäß Anspruch 1, bei dem, wenn der abgelegene Endbereich des Leiters (65) von der Klemmung durch das bewegliche Formteil (31) und den beweglichen Stößel (18) nach dem Biegen freikommt, die Freigabe des beweglichen Formteils (31) um ein vorgegebenes Zeitintervall (t&sub1;,t&sub2;) in bezug auf die Freigabe und Rückführung des beweglichen Stößels (18) verzögert wird.

3. Biegevorrichtung zum Biegen eines Leiters (65) eines elektrischen Teils (60) unter Verwendung einer oberen Form (10) und einer unteren Form (30), mit

- einem Stößelhalter (5), der an einem Stempel einer Preßmaschine zur Bildung eines Teils der oberen Form (10) befestigt ist;

einem beweglichen Abstreifer (17), der senkrecht beweglich durch den Stößelhalter (5) über ein federndes Stützglied (15) zur Sicherung des elektrischen Teils (60) abgestützt ist;

- einem Formhalter (2), der ein Teil der unteren Form (30) bildet;

- einem festen Formteil (3), das an dem Formhalter (2) zur Sicherung des an diesem angeordneten elektrischen Teils und zur Klemmung des Wurzelbereichs (64) des Leiters (65) im Zusammenwirken mit dem beweglichen Abstreifer (17) vorgesehen ist; und

- einem beweglichen Stößel (18), der an dem Stößelhalter (5) derart angeordnet ist, daß er in eine Richtung senkrecht zu der Richtung der vertikalen Bewegung des beweglichen Abstreifers zur Erzeugung einer Bahn zum Biegen entsprechend der senkrechten Bewegung beweglich ist,

- wobei der bewegliche Abstreifer (17) mit ersten Nockenflächen (23,24) versehen ist;

- der bewegliche Stößel (18) mit zweiten Nockenflächen (21,22) versehen ist. die in Berührung kommen mit den ersten Nockenflächen (23,24) zur Erzeugung einer etwa kreisförmigen Bahn zum Biegen entsprechend der senkrechten Bewegung;

- welches feste Formteil (3) mit dritten Nockenflächen (34.35) versehen ist;

- wobei ein bewegliches Formteil (31) innerhalb des festen Formteils (3) vorgesehen ist und den abgelegenen Endbereich des Leiters (65) zusammen mit dem beweglichen Stößel (18) einklemmt, welches bewegliche Formteil mit vierten Nockenfläche (32,33) versehen ist, die in Berührung kommen mit den dritten Nockenflächen (34,35) zur Erzeugung der etwa kreisförmigen Bahn für die Biegung; und

- wobei Einrichtungen (44) vorgesehen sind zum Pressen des beweglichen Formteils (31) zum Klemmen des Leiters (65) im Zusammenwirken mit dem Stößel (18).

4. Biegevorrichtung nach Anspruch 3. mit einer Einrichtung (42) zum zeitweiligen Unterbrechen des Betriebs der Preßeinrichtung (44).

5. Biegevorrichtung nach Anspruch 4. wobei die Einrichtung zur zeitweiligen Unterbrechung ein Kolben (42) ist, der durch Fluiddruck betätigt wird.