DE9405160U1 - Bauelementträger zur Verwendung bei einer Vakuumpositioniervorrichtung - Google Patents

Description

Bauelementträcrer zur Verwendung bei einer Vakuumpositioniervorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bauelementträger für das Positionieren und das Zusammenbauen von elektronischen Komponenten in automatischen Prozessen und insbesondere bei automatischen Verfahren, bei denen Vakuum-Aufnahmewerkzeuge verwendet werden.

Bei der Massenproduktion elektronischer Geräte besteht ein besonders wichtiger Schritt im Positionieren und Befestigen elektronischer Vorrichtungen, wie beispielsweise IC-Chips oder Leitungsverbindern, an einer bestimmten Stelle einer zweiten Vorrichtung, bei der es sich beispielsweise um eine Schaltungsplatine handelt. Gemäß einem bekannten Verfahren wird zum Positionieren und Aufnehmen der Bauelemente ein Vakuum-Aufnähme- und -Positionier-Werkzeug verwendet. Ein derartiges Werkzeug weist einen Mechanismus zur Bewegung eines Vakuumkopfes auf. Der Vakuumkopf weist eine Vakuumquelle auf, die an ein Ende des Kopfes angeschlossen ist, sowie eine Bohrung, damti in der (unmittelbaren) Umgebung des Kopfes der Unterdruck wirksam ist.

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Im Betrieb wird der Vakuumkopf mit einem zu positionierenden Gegenstand, hier speziell einem Verdrahtungsbaueleraent in Form einer mehrere Pins aufweisenden Leiste (obwohl es jeder andere relativ kleine und leichte Gegenstand sein könnte) in Kontakt gebracht, und die Vakuumquelle wird aktiviert, damit sie den Gegenstand von beispielsweise einem Förderer aufnimmt. Dann wird der Vakuumkopf mit dem vakuumbefestigten Gegenstand zu einer gewünschten Stelle bewegt und die Vakuumquelle wird deaktiviert, um den Gegenstand an einer gewünschten Stelle zum anschließenden Anbringen an einer anderen Vorrichtung abzulegen.

Es liegt auf der Hand, daß bei einem derartigen Arbeitsvorgang der zu positionierende Gegenstand ein luftdichtes ebenes Angriff sende bzw. -seite sein muß, damit das Vakuum wirksam zum Halten durch Unterdruck sein kann. Viele Vorrichtungen jedoch, wie beispielsweise eine Pinleiste, weisen weit voneinander beabstandete Pins, Durchgangsöffnungen, Kanäle oder andere Strukturen auf und haben keine ausreichend ebene und luftundurchlässige und ausreichend große Fläche, an der der Vakuumkopf Halt gewinnen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bauelementträger für Bauelemente zu schaffen, mit dessen Hilfe Vakuumaufnahme- und -Positioniervorrichtungen auch bei Bauteilen mit nicht ebenen und/oder gasdurchlässigen Angriffsflächen eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt.

Durch die vorliegende Erfindung wird ermöglicht, herkömmliche Aufnahme- und Positionier-Vakuumvorrichtungen bei elektronischen Bauteilen zu verwenden, die Angriffsenden mit nicht durchgehenden und/oder gasdurchlässigen Flächen aufweisen, indem sie einen Bauelementträger für ein Bauelement mit einem nicht ebenen gasdurchlässigen Angriffsende, insbesondere für ein Bauelement, das mindestens zwei voneinander beabstandete parallele Pinreihen aufweist, schafft, wobei der Träger aufweist: einen Basisteil

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zum Überspannen des Angriffsendes und zwei an dem Basisteil angebrachte und sich im wesentlichen parallel zueinander in eine gemeinsame Richtung von diesem erstreckende Schenkelteile mit aufeinander zulaufenden Innenseiten zum Angreifen an dem Angriffsende des Bauelements und Halten des Bauelementes beim Anheben des Bauelements. Alternativ kann der Basisteil mit zwei jeweils neben den Pinreihen angeordneten Vorsprüngen versehen sein, um eine Verschiebung der Pins zu verhindern.

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung einen abtrennbaren Träger zur Verwendung bei einem luftdurchlässigen Gegenstand mit wenigstens zwei voneinander beabstandeten parallelen Pinreihen, der eine ausreichend ebene, glatte und luftundurchlässige Fläche zur Handhabung des Gegenstandes durch einen Vakuumkopf schafft. Der Träger weist ein flaches Basisteil und Schenkelteile auf, die sich im wesentlichen senkrecht von dem Basisteil erstrecken und leicht aufeinander zu verlaufen, um mit ihren Innenflächen den Gegenstand an seinem Angriff sende zu fassen. Ein sich von dem Basisteil erstreckender Vorsprung ist vorgesehen, um in dem Fall, daß der Gegenstand parallele Pinreihen aufweist, zu verhindern, daß die Greif-Schenkelteile die Pins verschieben.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen trennbaren Trägers, ein elektronisches Bauelement, bei dem der Träger verwendet wird, und eine Maschine zur Positionierung des Trägers und des Bauelements;

Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Trägers und des Bauelements ohne die Positioniermaschine,- und

Fig. 3 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Trägers mit dem Bauelement.

Fig· 1 zeigt einen Vakuumkopf 10, der das Anschlußende eines (nicht dargestellten) größeren Mechanismus ist, der im Massenproduktionsverfahren Gegenstände aufnimmt und positioniert. Der Kopf 10 weist eine an einem Ende 12 des Kopfes angebrachte Vakuumquelle und eine Bohrung 14 auf, die das Vakuum mit der Anschlußfläche des Vakuumkopfes 10 verbindet. Im Betrieb wird der Kopf 10 über einem zu bewegenden Gegenstand positioniert und mit diesem in Kontakt gebracht, wobei die Vakuumquelle 12 aktiviert wird, um den an der Anschlußfläche des Kopfes 10 anliegenden Gegenstand in diesem Bereich einem Unterdruck auszusetzen. Der an dem Vakuumkopf 10 angebrachte Mechanismus bewegt dann den Vakuumkopf 10 und den daran anhängenden Gegenstand zu einer gewünschten Stelle und die Aufrechterhaltung des Vakuums wird unterbrochen. Dann löst sich der Gegenstand von dem Vakuumkopf 10 und kann einem anschließenden Montagevorgang zugeführt werden. Im Falle elektronischer Bauteile kann dieser anschließende Vorgang das Anbringen an einer Schaltungsplatine sein.

Damit der Vakuumkopf 10 korrekt funktionieren kann, muß der zu bewegende Gegenstand eine ausreichend große Fläche aufweisen, die relativ eben und im wesentlichen luftundurchlässig ist. Manche Gegenstände, wie beispielsweise die in Fig. 1 dargestellte Pinleiste 16, weisen unterbrochene Flächen auf, die für einen korrekten Betrieb des Vakuumkopfes 10 keine ausreichend große Luftundurchlässigkeit bieten. Bei der Pinleiste 16 befinden sich Lücken zwischen den Pins 18, die Luft zu dem Vakuumkopf 10 vordringen lassen und somit kein Ansaugen des Verbinders 16 durch den Vakuumkopf 10 zulassen.

Die Pinleiste 18 ist eine Verbindungsvorrichtung mit einer Kunststoffbasis 20 und einer Reihe von in die Basis 20 eingeformten Pins 18, die durch diese hindurch verlaufen, um an einer Seite der Basis 20 mit einer (nicht dargestellten) Schaltungsplatine und an der anderen Seite der Basis 20 entweder mit einzelnen Drähten oder einem anderen Verbinder (Steckverbinder), der mit den Pins 18 zusammenpaßt, verbunden zu werden. In Fig. 1 sind die Pins 18 als in zwei Reihen angeordnet dargestellt; es

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können jedoch auch mehr als zwei Reihen Pins 18 vorgesehen sein.

Die Lücken zwischen den Pins 18 würden normalerweise die Verwendung des Vakuumkopfes 10 zur Positionierung nicht zulassen, da die Pinleiste keine ebene durchgehende Fläche ausreichender Größe darstellt, um an dieser mit dem Vakuumkopf 10 anzugreifen. Die vorliegende Erfindung ist so konzipiert, daß eine für den Kopf 10 erforderliche ebene Fläche geschaffen wird.

Fig. 2 zeigt den Pinleistenverbinder 16 in Verbindung mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines trennbaren Trägers, generell mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet, in von der Vakuumvorrichtung 10 getrenntem Zustand. Der Träger 22 weist einen Basisteil 24 auf, der die Reihe der Pins 18 überspannt, und zwei Schenkelteile 26, die sich im wesentlichen parallel zueinander von dem Basisteil 24 erstrecken. Die Schenkelteile 26 sind vorzugsweise leicht aufeinander zu abgewinkelt am Basisteil angeordnet, um die Außenflächen der Pins 18 mit einer Kraft ergreifen zu können, die ausreicht, den Verbinder 16 mitzunehmen, wenn der Träger 22 von der Vakuumvorrichtung 10 angehoben wird.

Um zu verhindern, daß die Pins 18 nach innen verschoben werden, wodurch die Schenkelteile 26 ihren Halt verlieren würden, ist der Träger 22 mit einem sich von dem Basisteil 24 erstreckenden Vorsprung 28 versehen, dessen Breite den Raum zwischen den Stiften 18 ausfüllt. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, kann der Vorsprung im wesentlichen die Länge der Pins 18 aufweisen und mit konisch zulaufenden Seiten 30 ausgebildet sein, um den Träger 22 in bezug auf den Pinleistenverbinder 16 in die korrekte Position zu führen.

Fig. 3 zeigt, daß ein kürzerer Vorsprung 32 vorgesehen sein kann, der sich lediglich so weit erstreckt, daß er an den Pins 18 angreifen kann. Ein Träger mit einem derartigen Vorsprung kann dann eingesetzt werden, wenn es auf eine Führung oder Zentrierung, wie sie sich bei Verwendung eines längeren Vorsprungs ergibt, nicht erforderlich ist. Wie auch aus Fig. 3 hervorgeht, kann die Funktion des Vorsprungs 32 von zwei Vor Sprüngen 34

ausgeübt werden, die dadurch gebildet sind, daß das Material innerhalb der gestrichelten Linie 3 6 entweder entfernt oder gar nicht erst vorgesehen wird.

Im Betrieb wird der Träger 22 entweder von Hand an der Pinleiste 16 angebracht oder von dem Vakuumkopf 10 aufgenommen und mit der Pinleiste 16 in Kontakt gebracht, wie in den Figuren gezeigt. Dann wird der Kontakt mit dem Vakuumkopf 10 entweder hergestellt oder aufrechterhalten, und das Vakuum am Ende des Kopfes 10 führt dazu, daß der Druck der Umgebungsluft den Basisteil 24 des Trägers 22 in feste Anlage an den Vakuumkopf 10 bringt.

Dann kann der Vakuumkopf 10 zur Positionierung des Trägers 22 und der daran befestigten Pinleiste 16 zu einer gewünschten Stelle bewegt werden. Normalerweise wird die Pinleiste 16 mit einer Schaltungsplatine in Kontakt gebracht, die Löcher zur Aufnahme der seitlich von der gegenüber dem Träger 22 befindlichen Pinleistenbasis 20 abstehenden Pins 18 aufweisen. Danach wird die Pinleiste 16 an die Schaltungsplatine gelötet. Wenn die Pinleiste 16 fest an der Schaltungsplatine angebracht ist, bewirkt weiteres Bewegen des Vakuumkopfes 10, daß der Träger 22 sich relativ zu der Pinleiste 16 bewegt und von der Pinleiste 16 gelöst werden kann. Dann kann der Vakuumkopf 10 dazu benutzt werden, um den Träger 22 für einen späteren Gebrauch abzulegen, oder der Träger 22 kann direkt wieder verwendet werden, um eine weitere Pinleiste 16 anzuheben und zu bewegen. Alternativ kann der Vakuumkopf 10 wegbewegt werden, nachdem der Träger 22 und die Pinleiste 16 positioniert sind, doch bevor die Pinleiste 16 an der Schaltungsplatine angebracht ist. Nach dem Anbringen der Pinleiste 16 an der Schaltungsplatine kann der Träger 22 von Hand von der Pinleiste 16 entfernt werden.

Die vorliegende Erfindung wird hier in bezug auf einige Ausführungsformen beschrieben, es sind jedoch zahlreiche Veränderungen denkbar, durch welche keine Unterschiede bei der Funktionsweise entstehen. Die Schenkelteile 26 können z.B. exakt parallel zueinander sein und mit Vorsprüngen, beispielsweise Rippen, versehen sein, die an den Pins 18 angreifen. Ferner kann, wie ein-

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gangs erwähnt, die Pinleiste 16 mehr als zwei Reihen Pins 18 aufweisen. In diesem Fall wäre der Träger gemäß Fig. 3 ausgebildet, doch von einer Breite, die ausreichend ist, die gewünschten Reihen an Pins 18 zu berühren. Alle Reihen von Pins 18 zwischen den von den Schenkelteilen 26 kontaktierten Pins würden in dem Bereich zwischen den beiden Vorsprüngen 34, die als zwischen den gestrichelten Linien 36 liegend dargestellt sind, aufgenommen. Material und Herstellungsverfahren des Trägers 22 sind insofern von Bedeutung, als das Material und/oder der Träger ausreichend stabil sein sollte, um einer wiederholten Verwendung standzuhalten, und ausreichend elastisch, um die Greiffunktion ausüben zu können. Der Träger 22 kann aus vielen Metallen oder Kunststoffen ausgebildet sein, wobei Kunststoff aus Gewichtsgründen bevorzugt ist. Der Träger kann durch jedes geeignete Verfahren hergestellt werden, einschließlich spanabhebender Bearbeitung, Formen oder Extrudieren.

Claims (5)

ANSPRUCHE

1. Bauelementträger für ein Bauelement mit einem nicht ebenen gasdurchlässigen Angriffsende, insbesondere für ein Bauelement, das mindestens zwei voneinander beabstandete parallele Pinreihen aufweist, mit

einem Basisteil (24) zum Überspannen des Angriffsendes

(18) und

zwei an dem Basisteil (24) angebrachten und sich im wesentlichen in eine gemeinsame Richtung von diesem aus erstreckenden Schenkelteilen (26) mit aufeinander zulaufenden Innenseiten zum Angreifen an dem Angriffsende (18) des Bauelements und Halten des Bauelementes

(16) beim Anheben des Bauelements (16).

2. Bauelementträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Bauelement mit mindestens zwei voneinander beabstandeten parallelen Pinreihen der Basisteil (24) wenigstens einen Vorsprung (3 0) zum Kontaktieren der den Schenkelteilen (26) jeweils abgewandten Seiten der Pins (18) und zum Verhindern einer Verschiebung der Pins (18) bei an diesen anliegenden Schenkelteilen (26) aufweist.

3. Bauelementträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisteil (22) zwei Vorsprünge (34) aufweist, von denen jeweils einer einem Schenkelteil (26) zugeordnet ist, und zwar dergestalt, daß jeweils ein Schenkelteil (26) und ein Vorsprung (34) zur Aufnahme eines oder mehrerer Pins

(18) einer Pinreihe zwischen sich vorgesehen sind.

4. Bauelementträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelteile (26) gerade verlaufen und unter einem Winkel aufeinander zu gerichtet sind.

5. Bauelementträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkelteile (2 6) einander zugewandte Vorsprünge aufweisen.