HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(1) Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine
IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung, die mit einer IC-Konstanttemperaturkammer zum Kühlen
oder Erwärmen von ICs versehen ist. Sie betrifft insbesondere
einen sich drehenden Mechanismus für IC-Halter in der
Konstanttemperaturkammer.
(2) Beschreibung des Stands der Technik
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Im allgemeinen unterzieht man frisch hergestellte
integrierte Halbleiterschaltkreise (im weiteren als ICs bezeichnet)
einer Reihe elektrischer Prüfungen, um die Verlässlichkeit
der Schaltung und ihre elektrischen Eigenschaften zu bestimmen.
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Fig. 6 zeigt eine perspektivische Außenansicht einer
herkömmlichen IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung, bei der zum
besseren Verständnis ein Deckel abgenommen ist. Die Vorrichtung
ist in der veröffentlichten japanischen Patentschrift (Kokai)
Nr. 7-24770 offenbart, die dem Anmelder dieses Patents gehört.
In einem Eingabekorb sind zahlreiche zu prüfende ICs angeordnet
und montiert, siehe Fig. 6. Nachdem ein Eingabekorb-Hebewerk
1a den Eingabekorb emporgehoben und angehalten hat, werden
die ICs in zweidimensionaler Anordnung im Eingabekorb jedes
für sich erfasst und von einer Eingangstransporteinheit 2a
zum Eingang einer Konstanttemperaturkammer 7a bewegt. Ein
Eingabeförderer 3a führt jedes anzuordnende IC zu einer
IC-Einsetz- und Abnahmeposition direkt unter einem Mechanismus
4, in dem IC-Halter in einem ringförmigen Aufbau angeordnet
sind. Im weiteren wird der Mechanismus 4 als
IC-Halter-Anordnungsmechanismus bezeichnet. Der
IC-Halter-Anordnungsmechanismus 4 ist in der Konstanttemperaturkammer 7a
bereitgestellt. Jedes derart angeordnete IC wird in einem leeren
IC-Halter festgehalten. Die Konstanttemperaturkammer 7a kühlt
oder erwärmt die ICs über eine vorbestimmte Zeitspanne und
führt damit Temperaturprüfungen an den ICs aus. Im weiteren
wird die Konstanttemperaturkammer als
IC-Konstanttemperaturkammer bezeichnet. In diesem Zusammenhang bezeichnet das
Bezugszeichen 8a ein Heißluftgebläse.
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In der IC-Konstanttemperaturkammer 7a wird jedes
vorgewärmte IC von dem IC-Halter-Anordnungsmechanismus 4
abgenommen und mit einem Greifer 5a in eine Prüfposition gebracht,
abgesenkt und in einen IC-Sockel gedrückt. Nachdem ein IC-
Prüfgerät die gewünschten elektrischen Prüfungen vorgenommen
hat, wird das geprüfte IC vom IC-Sockel abgenommen und in
eine Ausgabestellung gebracht. Anschließend wird das geprüfte
IC von einem Ausgangsförderer 6a zu einem Auslass der
IC-Konstanttemperaturkammer 7a befördert. Vom Auslass bewegt ein
Kühlförderer 10a das IC zu einer äußeren Warteposition der
IC-Konstanttemperaturkammer 7a. Nachdem das IC von einer
Abkühl-Übertragungseinheit 9a weiterbewegt worden ist, wird
es klassifiziert und von einer Ausgabe-Übertragungseinheit
11a in einen Ausgabekorb 16a oder 17a gelegt. In diesem
Zusammenhang bedeuten die Bezugszeichen 12a und 13a leere
Korbhebewerke, die Bezugszeichen 14a und 15a bezeichnen
Ausgabehebewerke, und das Bezugszeichen 18a bezeichnet eine
Korb-Übertragungseinheit.
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Fig. 7 zeigt eine Querschnittsdarstellung der
IC-Konstanttemperaturkammer 7a in der herkömmlichen
IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung nach Fig. 6. Der IC-Halter-Anordnungsmechanismus
4 in der IC-Konstanttemperaturkammer 7a, siehe Fig. 7, enthält
eine Anzahl IC-Halter 4a, die mit gleichmäßigen Abständen
ringförmig um eine waagrecht rotierende Welle 7b in der
IC-Konstanttemperaturkammer 7a angeordnet und mit Rahmen
aneinander befestigt sind. Der IC-Halter-Anordnungsmechanismus
4 kann sich in einer senkrechten Ebene drehen. Ein IC 4c,
das in die IC-Einsetz- oder -Entnahmeposition 4b direkt unter
dem IC-Halter-Anordnungsmechanismus 4 gebracht wird, wird
von einem Ansaug- und Einschließmechanismus im IC-Halter 4a
an der tiefsten Position gegenüber dem IC 4c angesaugt und
eingeschlossen. Während einer Haltezeitspanne, in der der
IC-Halter-Anordnungsmechanismus 4 sich einmal dreht, wird
das IC 4c auf eine konstante Temperatur aufgeheizt, und zwar
durch Wärmeleitung aus einer Wärmespeicherplatte (IC-
Aufnahmeeinheit) im IC-Halter.
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Fig. 8 zeigt eine Teil-Seitenansicht des Ansaug- und
Einschließmechanismusin der IC-Konstanttemperaturkammer 7a.
Jeder IC-Halter 4a im IC-Halter-Anordnungsmechanismus 4 besitzt
einen Ansaug- und Einschließmechanismus 40, siehe Fig. 8,
der das IC mit Unterdruck ansaugt und mechanisch einschließt.
Der Ansaug- und Einschließmechanismus 40 hat einen einseitig
befestigten Träger 42, der an einer sich drehenden Seitenplatte
41 des IC-Halter-Anordnungsmechanismus 4 befestigt ist, einen
Gleitstab 43, der sich durch ein senkrechtes verlaufendes
Loch (nicht dargestellt) im Träger 42 nach oben und unten
bewegen kann, einen Haltearm 44, der den Gleitstab 43 an seinem
oberen Ende hält, eine Schraubenfeder 45, die den Gleitstab
43 nach oben drückt, eine Gleitführungsschiene 46, die die
Bewegung des Gleitstabs 43 führt, einen Spannmechanismus 47,
der das IC 4c bei der Hin und Her gehenden Aufwärts- und
Abwärtsbewegung des Gleitstabs 43 einschließt oder freigibt,
und ein Ansaugkissen 49, das mit einem Luftabsaugloch (nicht
dargestellt) verbunden ist, das sich durch den Gleitstab 43
erstreckt und sich in die IC-Aufnahmeeinheit 48 öffnet.
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Gelangt ein IC 4c in die IC-Einsetz- oder
-Entnahmeposition 4b direkt unter dem IC-Halter-Anordnungsmechanismus
4, so wird ein Druckausübungsteil 51 des Ansaug- und
Einschließmechanismus 40 entlang einer Gleitführungsschiene 52
abgesenkt, so dass ein am Ende des Druckausübungsteils 51
sitzendes elastisches Glied 51a auf die obere Endfläche des
Gleitstabs 43 drückt und den Haltearm 44 absenkt. Beim Absenken
wird der Spannmechanismus 47 geöffnet. Zugleich erfolgt beim
Absenken des Gleitstabs 43 ein Luftabsaugvorgang durch das
Luftabsaugloch 51b, so dass das IC von der IC-Aufnahmeeinheit
48 angesaugt wird, wenn das Ansaugkissen 49 das IC berührt.
Bewegt sich hingegen das Druckausübungsteil 51 entlang der
Gleitführungsschiene 52 nach oben, so bewegt sich der
Spannmechanismus 47 nicht nach oben, sondern schließt das IC ein.
Nach dem Ende des Luftabsaugvorgangs saugt das Ansaugkissen
49 das IC nicht mehr an.
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Bei der beschriebenen IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung
treten jedoch die folgenden Probleme auf.
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(1) Nachdem sich der IC-Halter-Anordnungsmechanismus
4 einmal gedreht hat, kann das vorgewärmte IC von der
IC-Aufnahmeeinheit 48 abgenommen werden und in die Prüfposition
übertragen werden. Muss jedoch die Testzyklusperiode für ein
IC in einer IC-Prüfeinrichtung, d. h. die Taktperiode, in
der der Greifer 5a eine Hin und Her gehende Bewegung ausführt,
verkürzt werden, da die ICs schneller geprüft werden sollen,
so erfolgt die Zufuhr des vorgewärmten IC zum Greifer 5a zur
falschen Zeit, wenn nicht die aussetzende Drehung des IC-
Halter-Anordnungsmechanismus 4 ebenfalls verkürzt wird. Wird
die Geschwindigkeit der aussetzenden Drehung des IC-Halter-
Anordnungsmechanismus 4 angehoben, so verkürzt sich
unglücklicherweise die Vorwärmzeit (Haltezeit) des IC. Damit ist
es bei der beschriebenen herkömmlichen
IC-Konstanttemperaturkammer im Prinzip nicht möglich, die Vorwärmzeitdauer zu
verlängern und zugleich die Taktperiode zu verkürzen.
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Daher muss der IC-Halter-Anordnungsmechanismus 4, damit
man genügend vorgewärmte ICs erhält, einen großen Durchmesser
haben, so dass er eine große Zahl IC-Halter 4a aufnehmen kann.
Damit wird die IC-Konstanttemperaturkammer 7a in der IC-Prüf-
Handhabungsvorrichtung sehr groß. Dies ist nachteilig, weil
die Temperatureinstellvorrichtung zu groß wird, um die
Wärmekapazität zu halten.
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(2) Jeder IC-Halter 4a ist mit dem Ansaug- und
Einschließmechanismus 40 versehen, der aktiv auf das IC 4c
zugreift, das in der IC-Einsetz- oder -Entnahmeposition 4b
direkt unter dem IC-Halter-Anordnungsmechanismus 4 angeordnet
ist. Zudem bewegt sich der Ansaug- und Einschließmechanismus
40 am Gleitstab 43 nach oben und unten, um den Unterdruck-
Ansaugvorgang und den mechanischen Einschließvorgang
auszuführen. Damit ist der IC-Halter-Anordnungsmechanismus 4
notwendig groß und kompliziert aufgebaut. Ferner benötigt
ein schwerer IC-Halter-Anordnungsmechanismus 4 zusätzliche
Antriebsleistung.
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Aus DE-A-34 17 498 kennt man eine weitere Speichereinheit
für ein IC-Prüfgerät.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Hinsichtlich der beschriebenen Schwierigkeiten besteht
eine erste Aufgabe der Erfindung darin, eine
IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung bereitzustellen, bei der man die Anzahl
der vorgewärmten ICs vergrößern kann, wobei die Verkürzung
der Taktperiode und die Verlängerung der Vorwärmdauer
gleichzeitig erzielbar sind, und die den Platz gut ausnützt.
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Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine
IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung bereitzustellen, die eineIC-
Konstanttemperaturkammer enthält, in der der Ansaug- und
Einschließmechanismus in der Haltevorrichtung des IC-Halters
einfacher aufgebaut ist, und bei der die Teileanzahl und die
Antriebsleistung geringer sind.
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Zum Erfüllen der ersten Aufgabe wird gemäß einem ersten
Merkmal der Erfindung wie beansprucht ein Mehrfachumdrehungs-
Vorheizsystem bereitgestellt, umfassend eine Anzahl Planeten-
IC-Halter, die jeweils IC-Halteteile auf einer Anzahl Flächen
aufweisen. Sind K und M natürliche Zahlen größer gleich 2,
und ist N eine Ganzzahl, so enthält eine
IC-Konstanttemperaturkammer in einer erfindungsgemäßen
IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung M Planeten-IC-Halter. Jeder der M Planeten-IC-Halter
kann sich als Planet um seine eigene Welle drehen und besitzt
K rotierende Flächen, die bezüglich der Planetenwelle
symmetrisch sind. Die K Flächen wirken als IC-Halter. Die
IC-Konstanttemperaturkammer enthält auch einen Planetenhalter-
Anordnungsmechanismus, der sich um eine Sonnenwelle drehen
kann. Auf dem Planetenhalter-Anordnungsmechanismus sind die
M Planeten-IC-Halter in einer ringförmigen Anordnung mit
gleichen Abständen um die Sonnenwelle untergebracht. Die M
Planeten-IC-Halter können sich um die Sonnenwelle drehen.
Die IC-Konstanttemperaturkammer enthält auch einen aussetzenden
Dreh-Antriebsmechanismus, der den Planetenhalter-Anordnungs
mechanismus aussetzend dreht, und zwar jeweils um einen Winkel,
den man dadurch erhält, dass man 360º durch M teilt. Dreht
sich jeder der M Planeten-IC-Halter um 360º um die Sonnenwelle,
so dreht sich jeder Planeten-IC-Halter um seine eigenen Welle
um den Winkel von
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{N ± (1/k)} * 360º
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Gemäß einem zweiten Merkmal der Erfindung umfasst jeder
der M Planeten-IC-Halter Halteeinheiten, die die ICs dadurch
halten, dass sie an den symmetrischen Drehflächen befestigt
werden.
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Gemäß einem dritten Merkmal der Erfindung umfasst jede
der Halteeinheiten einen Luftansaugdurchgang, der eine IC-
Ansaugöffnung hat, die sich auf eine zugehörige Fläche der
K symmetrischen Drehflächen öffnet, und ein federbetätigtes
IC-Spannblatt, das das zugehörige IC auf die entsprechende
Fläche der K symmetrischen Drehflächen drückt.
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Gemäß einem vierten Merkmal der Erfindung sind an einer
IC-Anbring- oder Abnahmeposition direkt unter dem
Planetenhalter-Anordnungsmechanismus bereitgestellt: eine
Unterdruckansaugeinheit, die die ICs dadurch ansaugt, dass sie eine
Auslassöffnung des Luftansaugdurchgangs in der Haltevorrichtung
des Planeten-IC-Halters berührt, der der IC-Anbring- oder
Abnahmeposition gegenübersteht; und ein Stellglied zum Drücken
und Bewegen des federbetätigten Spannblatts, das direkt eine
Antriebskraft für das federbetätigte Spannblatt liefert, die
das federbetätigte Spannblatt ansteuert und das IC vom
federbetätigten Spannblatt löst.
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Gemäß dem ersten Merkmal der Erfindung führt in der IC-
Konstanttemperaturkammer, die die M Planeten-IC-Halter enthält,
die jeweils K IC-Halter haben, nach dem Einsetzen eines oder
mehrerer ICs in einige IC-Halter in einem gewissen Planeten-IC-
Halter der Planeten-IC-Halter eine Umdrehung um die Sonnenwelle
aus, wenn sich der Planeten-IC-Halter-Anordnungsmechanismus
einmal gedreht hat. Während der einen Umdrehung um die
Sonnenwelle führt der Planeten-IC-Halter {N ± (1/k)} Umdrehungen
um seine eigene Planetenwelle aus. Damit beträgt der Drehwinkel
des Planeten-IC-Halters auf seiner eigenen Welle ±360º/K
bezogen auf den Zustand vor der einen Umdrehung um die
Sonnenwelle. Nach K Umdrehungen des
Planetenhalter-Anordnungsmechanismus hat der Drehwinkel des Planeten-IC-Halters um
seine eigenen Planetenwelle den Wert 360º (= 0º) bezogen auf
seinen ursprünglichen Wert angenommen, so dass sich der
IC-Halter in seine Ursprungsposition zurückdreht, in der das
IC eingesetzt wurde. Das vorgewärmte IC kann zu diesem
Zeitpunkt entnommen werden.
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Der IC-Halter dreht sich also nicht in seine Ursprungslage
zurück, in der das IC eingesetzt wurde, nachdem der
Planetenhalter-Anordnungsmechanismus eine Umdrehung vollführt hat,
sondern der IC-Halter dreht sich erst dann in seine
Ursprungslage zurück, wenn der Planetenhalter-Anordnungsmechanismus
K (2) Umdrehungen ausgeführt hat. Damit kann man die
Vorwärmdauer verlängern und die Anzahl der vorgewärmten ICs
vergrößern, da jeder Planeten-IC-Halter K ICs tragen kann.
Dadurch ist die Taktperiode verkürzbar, und die Raumausnutzung
der IC-Konstanttemperaturkammer wird besser.
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In der Erfindung sind die IC-Einsetzposition und die
IC-Entnahmeposition bezüglich des
Planetenhalter-Anordnungsmechanismus gleich, damit kein Leerraum in den IC-Haltern
entsteht. Wahlweise kann man auch eine IC-Entnahmeposition
unmittelbar vor einer aussetzenden Übertragung an der IC-
Einsetzposition vorsehen, oder eine IC-Entnahmeposition am
Innenrand des Planetenhalter-Anordnungsmechanismus und eine
IC-Entnahmeposition am Außenrand des
Planetenhalter-Anordnungsmechanismus. In diesem Fall kann das Verhältnis zwischen der
Umdrehung um die Sonnenwelle und der Umdrehung um die eigene
Planetenwelle einen anderen Wert als N ± (1/K) annehmen.
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Gemäß dem zweiten Merkmal der Erfindung haben die
Planeten-IC-Halter Haltevorrichtungen, die die ICs halten,
indem sie sie an den rotationssymmetrischen Flächen befestigen.
Die vorzuwärmenden ICs berühren die Wäremspeicherteile der
rotationssymmetrischen Flächen durch Oberflächenkontakt.
Dadurch ist die Wärmeleitung sichergestellt und die Vorwärmzeit
kann kürzer werden.
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Gemäß dem dritten und vierten Merkmal der Erfindung hat
die Haltevorrichtung ein Luftabsaugloch mit einer
IC-Ansaugöffnung, die sich auf eine zugehörige Fläche der K
rotationssymmetrischen Flächen öffnet, und ein federbetätigtes
IC-Spannblatt, das ein IC gegen eine entsprechende Fläche der
rotationssymmetrischen Flächen drückt. Das zugeführte IC wird
mit Unterdruck an die IC-Ansaugöffnung gesaugt. Nun schließt
das federbetätigte IC-Spannblatt das IC ein. Nach dem Einsetzen
des IC wird der Ansaugvorgang beendet.
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Kurz vor dem Abnehmen wird das von dem federbetätigten
IC-Spannblatt eingeschlossene IC nochmals mit Unterdruck
angesaugt. Anschließend öffnet das federbetätigte
IC-Spannblatt, und zuletzt wird der Ansaugvorgang beendet und das
IC entfernt. Insbesondere sind auf der rotationssymmetrischen
Fläche eines jeden IC-Halters nur eine IC-Ansaugöffnung und
dasfederbetätigteIC-Spannblatt (Federclip) bereitgestellt,
so dass man eine einfache Anordnung erhält. Das Stellglied,
das direkt die Freigabekraft liefert, indem es auf das
federbetätigte IC-Spannblatt drückt, ist nicht auf der Seite
des Planeten-IC-Halters bereitgestellt, sondern auf der
feststehenden Seite der IC-Konstanttemperaturkammer. Damit
müssen an den jeweiligen IC-Haltern keine Stellglieder montiert
werden. Die Teileanzahl sinkt, und man kann die
Antriebsleistung verringern. Zudem kann man den IC-Haltern im Planeten-IC-
Halter zwei oder mehr Flächen geben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Man versteht die genannten Aufgaben und Merkmale sowie
weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung besser, wenn man
die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
zusammen mit den beiliegendem Zeichnungen betrachtet.
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Es zeigt:
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Fig. 1 eine perspektivische Außenansicht einer IC-Prüf-
Handhabungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung;
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Fig. 2 eine Vorderansicht des allgemeinen Aufbaus einer
IC-Konstanttemperaturkammer in der
IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung in Fig. 1;
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Fig. 3 eine senkrechte Querschnittsdarstellung eines
Planetengetriebemechanismus in der IC-Konstanttemperaturkammer;
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Fig. 4 eine Seitenansicht, die den Einsetzvorgang eines
IC in oder den Entnahmevorgang eines IC aus dem Planeten-IC-
Halter im Planeten-IC-Halter-Anordnungsmechanismus in der
IC-Konstanttemperaturkammer mit Hilfe einer Unterdruck-
Saugeinheit und eines geradlinig bewegten Stellglieds
darstellt;
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Fig. 5(a) eine Vorderansicht des Zustands, in dem das
IC vom Planeten-IC-Halter im
Planeten-IC-Halter-Anordnungsmechanismus in der IC-Konstanttemperaturkammer entfernt wird;
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Fig. 5(b) eine Vorderansicht des Zustands, in dem das
IC in den Planeten-IC-Halter im
Planeten-IC-Halter-Anordnungsmechanismus in der IC-Konstanttemperaturkammer eingesetzt
wird;
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Fig. 6 eine perspektivische Außenansicht, bei der die
Abdeckung von einer herkömmlichen
IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung abgenommen ist, die in der veröffentlichten japanischen
Patentschrift (Kokai) Nr. 7-24770 des Anmelders offenbart ist,
der auch dieses Patent angemeldet hat;
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Fig. 7 eine senkrechte Querschnittsdarstellung einer
IC-Konstanttemperaturkammer in der
IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung in Fig. 6; und
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Fig. 8 eine Teilseitenansicht einer Ansaug- und
Einschließvorrichtung in der IC-Konstanttemperaturkammer in
Fig. 7.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es werden nun Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug
auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. In der
Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder
ähnliche Teile.
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Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der äußeren
Erscheinung einer IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung:
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Ähnlich wie die anhand von Fig. 6 beschriebene
herkömmliche IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung ist die
IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung
mit einer Grundplatte ausgestattet, auf der ein Controller
und weitere Einrichtungen montiert sind, sowie mit einem
Eingabekorb-Hebewerk 1, einer Eingangstransporteinheit 2,
einem Eingabeförderer 3, einer IC-Konstanttemperaturkammer
7, einem Heißluftgebläse (nicht dargestellt), einem Greifer
5, einem Ausgabeförderer 6 (in Fig. 1 nicht dargestellt),
einem Kühlförderer 10 (in Fig. 1 nicht dargestellt), einer
Abkühl-Übertragungseinheit 9 (in Fig. 1 nicht dargestellt),
einer Ausgabe-Übertragungseinheit 11, leeren Korbhebewerken
12 und 13, Ausgabekorbhebewerke 14 und 15 und eine
Korbübertragungseinheit 18, die mit einem Deckel 20 abgedeckt ist.
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Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht des allgemeinen Aufbaus
der IC-Konstanttemperaturkammer in der
IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung in Fig. 1. Die IC-Konstanttemperaturkammer 7 in dieser
Ausführungsform besitzt beispielsweise, siehe Fig. 2, sechs
Planeten-IC-Halter 71, die jeweils säulenförmig mit
quadratischem Querschnitt gestaltet sind und jeweils vier
Seitenflächen aufweisen, von denen jede als IC-Halter dient.
Die IC-Konstanttemperaturkammer enthält auch einen
Planetenhalter-Anordnungsmechanismus 72, bei dem die sechs Planeten-IC-
Halter 71 ringförmig und mit gleichen Abständen, d. h. mit
jeweils 60º Abstand, um eine sich drehende Welle 72a als
Sonnenwelle angeordnet sind. Jeder der sechs Planeten-IC-Halter
71 kann sich um seine eigene Planetenwelle 71a drehen. Die
IC-Konstanttemperaturkammer 7 enthält zudem einen
Planetengetriebemechanismus 73, der den
Planetenhalter-Anordnungsmechanismus 72 aussetzend jeweils 60º um die Drehwelle 72a dreht.
Während jeweils einer Umdrehung um die Sonnenwelle 72a im
Uhrzeigersinn dreht sich jeder Planeten-IC-Halter um seine
eigene Planetenwelle 71a um 90º im Uhrzeigersinn.
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Fig. 3 zeigt eine senkrechte Querschnittsdarstellung
des Planetengetriebemechanismus 73 in der
IC-Konstanttemperaturkammer 7. Der Planetengetriebemechanismus 73 besitzt
Ausgleichsgetriebeanordnungen und eine Trägerplatte 73a, siehe
Fig. 3. Die Trägerplatte 73a steht in der
IC-Konstanttemperaturkammer 7 und ist an ihr befestigt. Der
Planetengetriebemechanismus 73 enthält auch ein an der Sonnenwelle 72a
befestigtes Sonnenrad 73b, das von der Trägerplatte 73a
gehalten wird und sich drehen kann, eine verzahnte Drehplatte
(eine verzahnte Verstärkungsplatte) 73c, die von der
Sonnenwelle 72a gehalten wird und sich drehen kann, sechs
Planetenräder 73d, die jeweils an einer Planetenwelle 71a
befestigt sind und in das Sonnenrad 73b eingreifen. Jede
Planetenwelle 71a ist in der Drehplatte 73c drehbar gehalten.
Der Planetengetriebemechanismus 73 umfasst auch eine
Antriebswelle 73f, die ein Antriebszahnrad 73e hat, das in die
verzahnte Drehplatte (die verzahnte Verstärkungsplatte) 73c
eingreift.
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Jeder Planeten-IC-Halter 71 stellt eine Planetenstation
dar, die säulenförmig ist und quadratischem Querschnitt hat.
Der Planeten-IC-Halter 71 besteht aus Vorsprüngen 71b und
vier Seitenplatten als Wärmespeicherteile (IC-Aufnahmeteile)
71c. Jeder der Vorsprünge 71b ist an der Planetenwelle 71a
befestigt. Die Vorsprünge 7lb haben quadratische Form und
liegen einander gegenüber. Jede Wärmespeicherplatte 71c
überspannt einen Abstand zwischen den Vorsprüngen 71b. Jede
Wärmespeicherplatte 71c besitzt einen IC-Halter H. Der
IC-Halter H besitzt eine Haltevorrichtung, die ein IC 4c hält,
indem es das IC an der Fläche S der Wärmespeicherplatte 71c
befestigt. Die vier Flächen S sind bezüglich der Drehwelle
71a rotationssymmetrisch zueinander. Die Haltevorrichtung
weist einen Luftabsaugdurchgang X1 mit einer zugespitzten
Absaugöffnung A und einer Luftauslassöffnung B auf, und ein
federbetätigtes IC-Spannblatt X2, d. h. einen Federclip, der
das IC 4c zwischen dem Blatt X2 und der rotationssymmetrischen
Fläche S einspannt. Die zugespitzte Absaugöffnung A öffnet
sich ungefähr in der Mitte der rotationssymmetrischen Fläche
S. Die Luftauslassöffnung B öffnet sich auf der
rotationssymmetrischen Fläche S an einer Stelle nahe der Seite der
verzahnten Drehplatte 73c.
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Fig. 4 zeigt eine Teilquerschnittsdarstellung des
Planetengetriebemechanismus 73 zum Erklären des Einsetz- bzw.
Abnehmvorgangs eines IC in bzw. aus dem Planeten-IC-Halter.
Fig. 3 und Fig. 4 zeigen, dass das federbetätigte IC-Spannblatt
X2 einen nachgiebigen, gekrümmten Spitzenabschnitt C und einen
Armabschnitt D aufweist, die aus einem Stück hergestellt sind.
Eine Torsionsfeder E (siehe Fig. 4) drückt den nachgiebigen,
gekrümmten Spitzenabschnitt C gegen die rotationssymmetrische
Fläche S. In Fig. 4 ist die Torsionsfeder E als Schraubenfeder
eingezeichnet; dies geschah jedoch nur zum Vereinfachen der
Darstellung. In Wirklichkeit ist die Torsionsfeder E um eine
Drehwelle F gewickelt, um die sich das federbetätigte
IC-Spannblatt X2 dreht. Auf den Armabschnitt D wirkt eine
Betätigungskraft von außen ein.
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Am feststehenden Teil der IC-Konstanttemperaturkammer
sind eine Unterdruck-Ansaugeinheit Y1 und ein sich geradlinig
bewegendes Stellglied Y2 bereitgestellt, siehe Fig. 4. Die
Unterdruck-Ansaugeinheit Y1 ist an der IC-Entnahmeposition
direkt unter dem Planetenhalter-Anordnungsmechanismus 72
angebracht, so dass die Unterdruck-Ansaugeinheit Y1 die
Auslassöffnung B des Luftabsaugdurchgangs X1 berührt, die
im IC-Halter H dem Mechanismus 72 gegenüber liegt. Damit saugt
die Unterdruck-Ansaugeinheit Y1 das IC an. Das geradlinig
wirkende Stellglied Y2 drückt auf das federbetätigte IC-
Spannblatt X2 und bewegt es; das Stellglied liefert damit
direkt die Betätigungskraft zum Freigeben des IC aus dem
einspannten Zustand. Die Unterdruck-Ansaugeinheit Y1 arbeitet
dann, wenn das IC 4c an der rotationssymmetrischen Fläche
S befestigt oder von ihr abgenommen wird, und saugt das IC
kurzzeitig an und hält es fest. Die Unterdruck-Ansaugeinheit
Y1 hat ein Ansaugkissen 32, das nahe an der Auslassöffnung
B des IC-Halters H angebracht ist, wobei die Normale der
rotationssymmetrischen Fläche S des IC-Halters H direkt nach
unten zeigt. Das Ansaugkissen 32 ist mit einer Unterdruckquelle
verbunden und saugt aussetzend Luft an. Dies wird im weiteren
ausführlich beschrieben.
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Das geradlinig wirkende Stellglied Y2 besitzt eine erste
Gleitführungsschiene 42, die ein erstes Gleitstück 43 gleitend
führt, eine Unterdruck-Ansaugeinheit 45 zum Anheben eines
IC, eine zweite Gleitführungsschiene 46, die ein zweites
Gleitstück 47 gleitend führt, einen Betätigungsstößel 48 und
eine Schraubenfeder 49. Die erste Gleitführungsschiene 42
ist an einem L-förmigen Winkel 41 befestigt und verläuft
senkrecht. Das erste Gleitstück 43 wird auf der
Gleitführungsschiene 42 gleitend nach oben und unten bewegt. Die
Unterdruck-Ansaugeinheit 45, die das IC anhebt, ist mit einem
Halter 44 am ersten Gleitstück 43 befestigt. Die zweite
Gleitführungsschiene 46 ist am Halter 44 befestigt und verläuft
senkrecht. Das zweite Gleitstück 47 wird auf der
Gleitführungsschiene 46 gleitend nach oben und unten bewegt. Der
Betätigungsstößel 48 dient dazu, auf den Armabschnitt D des
federbetätigten IC-Spannblatts X2 zu drücken und das Spannblatt
zu bewegen. Der Betätigungsstößel 48 berührt den Armabschnitt
D direkt. Die Schraubenfeder 49 überspannt ein Teil zwischen
der zweiten Gleitführungsschiene 46 und dem zweiten Gleitstück
47 und nimmt überschüssige Druck- und Bewegungsanteile des
Betätigungsstößels 48 auf.
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Es wird nun die Wirkungsweise der dargestellten
Ausführungsform beschrieben.
Einsetzvorgang des IC
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Die Drehung des Planetenhalter-Anordnungsmechanismus
72, siehe Fig. 4 und Fig. 5 (b), wird zunächst in einem Zustand
angehalten, in dem die Normale der rotationssymmetrischen
Fläche S eines leeren IC-Halters H auf einem Planeten-IC-Halter
71 direkt nach unten zur IC-Einsetz- und Abnehmposition zeigt.
Das geradlinig wirkende Stellglied Y2 an der Rückseite eines
Förderers 60 in der vorgeschobenen Position wird direkt unter
der rotationssymmetrischen Fläche S angeordnet. Das
Ansaugkissen 32 steht der Auslassöffnung B der
rotationssymmetrischen Fläche S gegenüber. Saugt die Unterdruck-
Ansaugeinheit Y1 Luft an, so haftet das Ansaugkissen 32 an
der Auslassöffnung B, und es wird nahe an der
rotationssymmetrischen Fläche S über die IC-Ansaugöffnung A, den
Luftabsaugdurchgang X1 und das IC Luft angesaugt. Nahezu
gleichzeitig mit diesem Vorgang bewegt ein Zahnstangenantrieb
oder ein ähnlicher Mechanismus das erste Gleitstück 43 im
geradlinig wirkenden Stellglied Y2, so dass das IC 4c von
einer Unterdruckansaugeinheit 45 zum Heben und Senken nach
oben bewegt wird. Am Ende der Bewegung des ersten Gleitstücks
43 nach einem Hub L1 berührt das obere Ende des
Betätigungsstößels 48 direkt den Armabschnitt D des federbetätigten
IC-Spannblatts X2, drückt darauf und bewegt das federbetätigte
IC-Spannblatt X2 so, dass es sich in der Abbildung im
Gegenuhrzeigersinn gegen die Vorspannkraft der Torsionsfeder E
bewegt und das IC aus dem eingeschlossenen Zustand freigibt.
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Anschließend wird während eines Hubs der Länge L2 ein
übermäßiges Drücken und Bewegen des Armabschnitts D durch
den Betätigungsstößel 48 verhindert, da sich die Schraubenfeder
49 weiter ausdehnt. Am Ende dieser Periode bewegt sich das
IC 4c auf der Unterdruckansaugeinheit 45 nahe an die
rotationssymmetrische Fläche S, und der Absaugvorgang in der
Unterdruckansaugeinheit 45 wird beendet. Dadurch wird das IC 4c auf
der Unterdruckansaugeinheit 45 an die IC-Ansaugöffnung A
gesaugt und haftet an der rotationssymmetrischen Fläche S.
Bewegt sich nun das erste Gleitstück 43 wieder nach unten,
so löst sich das Oberteil des Betätigungsstößels 48 vom
Armabschnitt D, und das an der rotationssymmetrischen Fläche
5 haftende IC wird von der elastischen, gekrümmten Spitze
C des federbetätigten IC-Spannblatts X2 eingeschlossen. Nach
dem Einschluss wird der Absaugvorgang in der
Unterdruckansaugeinheit Y1 beendet, und das Ansaugkissen 32 löst sich
von der Auslassöffnung B.
Aussetzender Drehvorgang
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Die Antriebswelle 73f dreht sich nun gegen den
Uhrzeigersinn (Fig. 2), und die Sonnenwelle 72a wird im
Uhrzeigersinn gedreht (siehe Fig. 2). Die mit dem
Antriebszahnrad 73e kämmende Drehplatte 73c wird im Uhrzeigersinn
gedreht (siehe Fig. 2), und das Sonnenrad 73b dreht sich
ebenfalls im Uhrzeigersinn (Fig. 2). Die sechs Planetenräder
73d drehen sich zusammen mit der Drehung der Drehplatte 73c
um die Sonnenwelle 72a, und sie drehen sich zugleich im
Uhrzeigersinn um ihre eigenen Wellen (Fig. 2). Das Verhältnis
der Ausgleichsgetriebeanordnung ist so festgelegt, dass sich
in dieser Ausführungsform während einer aussetzenden Drehung
jedes Planetenrad 73d um 60º im Uhrzeigersinn um die
Sonnenwelle 72a und um 15º um seine eigene Welle dreht. In
dieser Ausführungsform hat jedes Planetenrad 73d 64 Zähne
und das Sonnenrad 73b 80 Zähne, so dass bei einer Umdrehung
des Planetenrads 73d um die Sonnenwelle 72a das Sonnenrad
73b 1,6 Umdrehungen im Uhrzeigersinn ausführt und sich das
Planetenrad 73d um 90º auf seiner eigenen Welle dreht. Führt
das Planetenrad 73d vier Umdrehung um die Sonnenwelle 72a
aus, so dreht es sich einmal um seine eigene Welle. Damit
kehrt das in den IC-Halter H eingesetzte IC 4c nach 24
aussetzenden Umdrehungsvorgängen in seine Ausgangslage zurück,
in der die Normale der rotationssymmetrischen Fläche S direkt
nach unten zeigt. In dieser Zeitspanne wird die Temperatur
des IC 4c im IC-Halter H durch Flächenkontakt ausreichend
konstant gehalten.
IC-Abnahmevorgang
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Kehrt das IC 4c wie beschrieben in seine Ausgangslage
zurück, so ist das geradlinig wirkende Stellglied Y2 vorne
am Förderer 60 direkt unter dem IC-Halter H angeordnet, und
das Ansaugkissen 32 steht der Auslassöffnung B der
rotationssymmetrischen Fläche S gegenüber, siehe Fig. 4 und Fig. 5 (a).
Saugt die Unterdruck-Ansaugeinheit Y1 Luft an, so wird das
Ansaugkissen 32 an die Auslassöffnung B gesaugt und bewirkt,
dass das zwischen der Fläche S und dem federbetätigten IC-
Spannblatt X2 eingeschlossene IC 4c mit Unterdruck angesaugt
wird. Da das erste Gleitstück 43 des geradlinig wirkenden
Stellglieds Y2 nach oben gedrückt wird, berührt das obere
Ende des Betätigungsstößels 48 nahezu gleichzeitig direkt
den Armabschnitt D des federbetätigten IC-Spannblatts X2,
drückt darauf und bewegt das federbetätigte IC-Spannblatt
X2 so, dass es sich in der Abbildung im Gegenuhrzeigersinn
gegen die Vorspannkraft der Torsionsfeder E bewegt und das
IC aus dem eingeschlossenen Zustand freigibt. Nun saugt die
Unterdruckansaugeinheit 45, die sich dem IC 4c genähert hat,
das IC 4c an, und der Saugvorgang in der
Unterdruck-Ansaugeinheit Y1 wird beendet. Bewegt sich nun das erste Gleitstück
43 wieder nach unten, so löst sich das Oberteil des
Betätigungsstößels 48 vom Armabschnitt D, und das federbetätigte
IC-Spannblatt X2 wird frei.
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Im Zusammenhang damit wird in dieser Zeitspanne ein
weiteres IC 4c aus einer Zufuhr-Unterdruckansaugeinheit 82
auf die Unterdruckansaugeinheit 45 im geradlinig wirkenden
Stellglied Y2 an der Rückseite des Förderers 60 übertragen.
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Die IC-Konstanttemperaturkammer 7 enthält die sechs
Planeten-IC-Halter 71, die jeweils wie beschrieben den IC-
Halter H mit vier Seitenflächen aufweisen. Nach dem Einsetzen
eines IC in den IC-Halter in einem der Planeten-IC-Halter
71 beträgt der Drehwinkel eines jeden Planeten-IC-Halters
71 um seine eigene Planetenwelle nicht 360º, wenn der
Planetenhalter-Anordnungsmechanismus 72 einmal gedreht wird.
Erst wenn sich der Planetenhalter-Anordnungsmechanismus 72
viermal gedreht hat, dreht sich der Planeten-IC-Halter 71
das erste Mal um 360º um seine eigene Welle und nimmt wieder
seine Einsetzposition an. Damit kann man erfindungsgemäß die
Anzahl der Vorwärmabschnitte verglichen mit der herkömmlichen
Vorrichtung vervierfachen, bei der die IC-Halter fest an der
Randfläche des Halteranordnungsmechanismus bereitgestellt
sind. Somit kann man eine ausreichende Vorwärmzeit
sicherstellen und die Taktperiode verkürzen.
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In der beschriebenen Ausführungsform ist der IC-Halter
H so aufgebaut, dass ein IC auf jeder rotationssymmetrischen
Fläche S gehalten wird. Der IC-Halter H ist jedoch nicht
hierauf eingeschränkt, sondern er kann innerhalb des Bereichs
der Erfindung so aufgebaut sein, dass er zwei oder mehr ICs
auf jeder rotationssymmetrischen Fläche hält. Der Planeten-IC-
Halter kann auch so aufgebaut sein, dass er wesentlich mehr
als vier Flächen aufweist, so dass die Anzahl der vorgewärmten
ICs weiter zunimmt. Es ist zudem möglich, sechs oder mehr
Planeten-IC-Halter 71 bereitzustellen. Beispielsweise kann
man innerhalb des Erfindungsbereichs zwölf IC-Halter vorsehen.
Weiterhin ist es nicht immer erforderlich, die ICs auf allen
rotationssymmetrischen Flächen zu halten; wahlweise kann man
die ICs auch auf einigen Teilen der Flächen halten. Für die
als IC-Halter dienenden Flächen muss man lediglich fordern,
dass die Flächen S bezüglich der Welle 71a rotationssymmetrisch
sind. Ist beispielsweise der Planeten-IC-Halter 71 aus einer
Säule mit sechseckigem Querschnitt hergestellt, so müssen
zwei, vier oder sechs rotationssymmetrische Flächen vorhanden
sein. Zudem muss der Planeten-IC-Halter 71 nicht die Form
einer Säule haben, sondern er kann auch plattenförmig sein,
wobei beide Seitenflächen als rotationssymmetrische Flächen
wirken.
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Da die vorzuwärmenden ICs auch in dieser Ausführungsform
die Wärmespeicherteile der rotationssymmetrischen Flächen
durch Oberflächenkontakt berühren, ist die Wärmeleitung
sichergestellt und die Vorwärmzeit kann kürzer werden.
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In dieser Ausführungsform ist das federbetätigte IC-
Spannblatt X2 einfach aufgebaut, wobei der Armabschnitt D
von außen betätigt wird. Der Betätigungsstößel 48, der direkt
auf den Armabschnitt D drückt und ihn bewegt, ist auf der
feststehenden Seite der IC-Konstanttemperaturkammer
bereitgestellt. Daher ist es nicht erforderlich, ein Stellglied
- wie früher nötig - an jedem IC-Halter H zu montieren. Damit
wird die Anzahl der Teile kleiner und die Antriebsleistung
geringer. Anders ausgedrückt können die IC-Halter H selbst
vereinfacht werden, so dass man einen Planeten-IC-Halter 71
mit zahlreichen IC-Haltern H realisieren kann.
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Der beschriebene Planetengetriebemechanismus 73 besteht
aus einer Ausgleichsgetriebeanordnung mit zwei Antriebsmotoren.
Um dem Mechanismus auf einen Antriebsmotor umzustellen, kann
man entweder die Antriebswelle 73f oder die Sonnenwelle 72a
festhalten und nur das andere Teil antreiben. In diesen Fall
vollführt der Planeten-IC-Halter eine oder mehrere Umdrehungen
um seine eigene Welle während einer Umdrehung um die Drehwelle.
Ist der Drehwinkel vor und nach der Umdrehung um die eigene
Welle gleich, so stellt die Drehzahl kein ernsthaftes Problem
dar. Es ist jedoch erwünscht, die Drehzahl zu senken, damit
die Antriebsleistung geringer wird. Um die
Ausgleichsgetriebeanordnung mit einem Antriebsmotor aufzubauen, könnte man auch
die Antriebswelle 73f und die Sonnenwelle 72a mit einem
Steuerriemen oder einem ähnlichen Teil verbinden.
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Die erfindungsgemäße IC-Prüf-Handhabungsvorrichtung ist
wie beschrieben dadurch gekennzeichnet, dass die
IC-Konstanttemperaturkammer eine Anzahl Planeten-IC-Halter umfasst, von
denen jeder zahlreiche Flächen als IC-Halter aufweist. Dies
hat die folgenden Auswirkungen.
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(1) Nachdem sich der Planetenhalter-Anordnungsmechanismus
K-mal gedreht hat, kehrt ein IC-Halter in die Einsetzposition
des IC zurück, so dass die Verweilzeit zum Vorwärmen verlängert
und die Anzahl der vorzuwärmenden ICs vergrößert werden kann.
Man kann die Taktperiode verkürzen und die Raumausnutzung
der IC-Konstanttemperaturkammer verbessern.
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(2) Da der Planeten-IC-Halter Haltevorrichtungen hat,
die das IC dadurch halten, dass es an einer
rotationssymmetrischen Fläche befestigt wird, berührt das vorzuwärmende IC ein
Wärmespeicherbauteil an der Seite der rotationssymmetrischen
Fläche durch Oberflächenkontakt, so dass die Wärmeleitung
sichergestellt ist und sich die Vorwärmzeit verkürzt.
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(3) Die Anordnung ist insbesondere einfach aufgebaut,
weil die rotationssymmetrische Fläche eines jeden IC-Halters
mit einer IC-Ansaugöffnung und einem federbetätigten IC-
Spannblatt versehen ist. Zusätzlich ist das Stellglied, das
die Betätigungskraft zum Freigeben des IC aus seiner
eingeschlossenen Lage liefert, indem es auf das federbetätigte
IC-Spannblatt drückt und es bewegt, nicht auf der Seite des
Planetenhalter-Anordnungsmechanismus bereitgestellt, sondern
am feststehenden Teil der IC-Konstanttemperaturkammer
angebracht. Daher ist es nicht nötig, ein Stellglied für jeden
IC-Halter anzubringen. Die Teileanzahl wird damit geringer,
und man benötigt weniger Antriebsleistung. Zudem wird es
möglich, den IC-Halter im Planeten-IC-Halter mit wesentlich
mehr als vier Flächen auszustatten.