EP1305990A1 - Vakuum-pipettensystem - Google Patents

Vakuum-pipettensystem

Info

Publication number
EP1305990A1
EP1305990A1 EP01913588A EP01913588A EP1305990A1 EP 1305990 A1 EP1305990 A1 EP 1305990A1 EP 01913588 A EP01913588 A EP 01913588A EP 01913588 A EP01913588 A EP 01913588A EP 1305990 A1 EP1305990 A1 EP 1305990A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
channel
vacuum pipette
suction
vacuum
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01913588A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter REIMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1305990A1 publication Critical patent/EP1305990A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408—Incorporating a pick-up tool
    • H05K13/0409—Sucking devices

Definitions

  • the invention relates to a vacuum pipette system with a vacuum pipette for sucking electrical components, which can be arranged on a shank on.
  • a vacuum pipette is known from W098 / 333698, which has a central vacuum channel which opens into a suction opening on the front.
  • the vacuum pipette has a filter grille at the suction opening.
  • Such a filter grid can prevent small and smallest components from being sucked into the suction channel, but solder particles and dust are sucked into the suction channel unhindered.
  • Vacuum pipette systems are used, for example, in automatic placement machines for electrical components. Such placement machines often work in a continuous operating mode with short downtimes, as a result of which dust and deposits can form inside the placement machine. However, dust, solder tin particles and other impurities cannot be retained with a filter grid arranged in the vacuum pipette. When using conventional filters in the suction path, the vacuum interrogation required in vacuum pipette systems can be disturbed by a reduction in the passage cross section.
  • Contaminants sucked into the vacuum pipette system such as solder particles or dust, lead to a reduction in the passage cross section in the suction path. In this way, evaluation errors can be caused when carrying out a vacuum query.
  • the object of the invention is to provide a vacuum pipette system with improved functional reliability.
  • a vacuum pipette system is created with a vacuum pipette that can be connected to a suction channel for the suction of electrical components, a particle filter being arranged in the suction channel and the particle filter having a larger cross section than the suction channel.
  • the particle filter preferably has a first channel facing the vacuum pipette and a second channel facing away from the vacuum pipette, the first channel and the second channel being connected to one another, and the first channel and the second channel being arranged in such a way that the air flow in the transition region experiences at least one deflection between the first channel and the second channel.
  • Particle traps spaced tangentially from the air flow can be arranged in the deflection area.
  • the first channel can be arranged concentrically to the second channel, the first channel having a smaller diameter than the second channel, and an inner body with a filter grid being arranged in the transition region.
  • the second channel can also be arranged concentrically with the first channel, the first channel having a larger diameter than the second channel, and an inner body with a filter grid being arranged in the transition region.
  • the first channel and the second channel can also be arranged axially offset, it being possible for a filter grid to be arranged in the transition region.
  • the first channel has a suction opening which faces the vacuum pipette and which is larger in cross section than the suction channel, the first channel extending in the axial direction of the suction channel and being delimited by a wall in the transition region, and that Filter grille is formed from a plurality of wing-like lamellae which are distributed in the first channel around the suction channel and which extend from the wall to the suction opening and are closed by a bottom at the end facing the vacuum pipette, the openings being formed by between the lamellae Columns are formed, and the particle traps are formed in the wall of the first channel facing away from the vacuum pipette in the axial direction.
  • the first channel can extend in the axial direction of the suction channel and can be delimited by a wall in the transition region.
  • the inner body can be cylindrical and protrude from the wall and the filter grid can be formed by openings formed in the lateral surface of the inner body.
  • the inner body can be closed by a bottom at the end facing the vacuum pipette.
  • the openings can be rectangular and extend in the axial direction of the suction channel.
  • the particle filter can have an external thread on the second channel and can be screwed into an internal thread of a receiving shaft by means of the external thread, through which the suction channel runs. Furthermore, the external thread can have a slight oversize, as a result of which the threaded connection of the particle filter is sealed and clamped with the receiving shaft.
  • a vacuum pipette system which has a particle filter, by means of which the filtering of the smallest components, solder particles, dust and other contaminants from the sucked-in suction air is possible without reducing the passage cross section of the suction channel, so that disturbances in the vacuum interrogation are avoided.
  • a particle filter has depressions which are spaced tangentially from the flow of air through the particle filter, so that contaminants such as the smallest components, dust and solder particles can be deposited therein, so that they are used with the vacuum pipette system Vacuum generating devices are protected from damage and contamination.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section in the axial direction through a vacuum pipette system according to a first preferred embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic view of a particle filter according to a second preferred embodiment according to the invention
  • 3 shows a schematic view of a particle filter according to a third preferred embodiment according to the invention
  • Figure 4 is a schematic view of a particle filter according to a fourth preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows the schematic structure of a vacuum pipette system according to a first preferred embodiment of the invention.
  • a vacuum pipette 150 is attached to the end of a cylindrical shaft of a placement head of an automatic placement machine, which is not shown in more detail.
  • the vacuum pipette 150 has a suction opening 151, from which electrical components can be sucked.
  • the vacuum pipette system according to the first preferred embodiment according to the invention further has a receiving shaft 152 in which a suction channel 153 is formed.
  • An internal thread 157 is formed in the suction channel 153 at the end of the receiving shaft 152 facing the vacuum pipette.
  • a particle filter 100 has a first channel 110 and a second channel 120 and can be screwed into the internal thread 157 of the receiving shaft 152 with an external thread 107 formed on its housing 101.
  • the first channel 110 has a suction opening 102 which faces the vacuum pipette.
  • the filter grid is formed from a plurality of wing-like lamellae distributed in the first channel 110 around the suction channel 153. It extends from the boundary wall into the first channel 110 to the suction opening 102 and is closed by a bottom 104 at the end facing the vacuum pipette 150.
  • the suction air generated by the vacuum can flow through the openings 103, which are formed by gaps provided between the lamellae with a small gap width.
  • the openings 103 are designed to extend in the axial direction of the filter 100. The width of the openings 103 is less than the smallest thickness of the smallest components to be assembled.
  • Particle traps 140 are formed on the bottom of the suction opening 102 of the filter 100 facing away from the vacuum pipette 150. In these particle traps 140, contaminants such as dust, solder particles and other particles are stored during the operation of the vacuum pipette system. The particle traps 140 in the bottom of the suction opening 102 are spaced radially from the suction channel 153.
  • the receiving shaft 152 of the vacuum pipette system is connected to a vacuum generation system.
  • the suction duct 153 can be acted upon by vacuum by means of the vacuum generation system.
  • the suction air sucked in through the suction opening 151 of the vacuum pipette 150 flows into the filter 100 through the suction opening 102 if the suction channel 153 is subjected to vacuum.
  • the direction of flow is essentially along the axial direction of the filter 100.
  • the direction of flow of the sucked-in suction air goes from an essentially axial direction to an essentially radial direction of filter 100 through openings 103.
  • the direction of flow of the suction air changes from the substantially radial direction to a substantially axial direction and the suction air flows in this axial direction to the outlet opening 105 of the second channel 120 and into the suction channel 153.
  • particles entrained in the suction air are deflected at an angle relative to their original axial direction of movement. With increasing density of the entrained particles, they are therefore deflected less and less, so that they tangle tial move away from the flow and collect in the particle traps 140, which are formed radially spaced from the suction channel 153.
  • the outlet opening 105 corresponds at least to that of the suction channel 153 in its passage cross section.
  • the suction opening 102 has a larger diameter than the outlet opening 105.
  • the passage cross section of the openings 103 is larger than that of the suction channel 153. Therefore, the filter 100 does not influence a vacuum interrogation to be carried out in the case of vacuum pipette systems, which improves the functional reliability of the vacuum pipette system.
  • the particle filter can also be designed in a different way in order to achieve the desired filter effect. Particle filters of this type are explained below with reference to FIGS. 2 to 4.
  • a particle filter 200 has a first channel 210 and a second channel 220.
  • the first channel 210 is arranged facing the vacuum pipette 150.
  • the second channel 220 is connected to the suction channel 153, via which vacuum can be applied to the particle filter.
  • the air flow S is also shown schematically.
  • the air flowing into the particle filter 200 from the vacuum pipette enters the first channel 210. Due to the axial offset between the first channel 210 and the second channel 220, which is connected to the first channel, the air flowing through the particle filter 200 is deflected in the transition region from the first duct 210 into the second duct 220. A particle trap 240 is formed near the deflection point, from which those particles are picked up which, owing to their density, cannot follow the deflection of the air flow into the second channel.
  • the particle trap 240 can be tangentially spaced from the central flow course through the first channel 210 and the second channel 220.
  • other locations for the arrangement or formation of the particle trap 240 are also possible, for example offset axially to the flow profile or spaced in the axial direction of the flow direction of the air flow entering the first duct 210 and laterally offset to the flow direction of the air flow in the second duct 220.
  • the particle filter 300 according to the third preferred embodiment has a first channel 310 and a second channel 320, which is connected to the first channel 310.
  • the first channel 310 is arranged in the vacuum pipette system facing the vacuum pipette 150.
  • the second channel 320 is arranged facing the suction channel 153 and can be subjected to a vacuum.
  • the transition region between the first channel and the second channel is formed by an inner body with passage openings 330, which is closed by a bottom at its end facing the vacuum pipette 150.
  • the inner body is cylindrical and projects from the second channel 320 into the first channel 310.
  • the air flows from the first duct 310 through the through openings 330 in the outer surface of the inner body into the second duct 320, which is arranged concentrically to the first duct and has a smaller diameter than the first duct 310.
  • the particle filter 300 flowing air flow S a deflection, similar to that indicated in Figure 3 by the dashed lines.
  • At least one particle trap 340 can be arranged in the particle filter 300.
  • the particle trap 340 can be arranged or formed at different locations in the particle filter 300. For example, as can be seen from FIG. 3, in the transition region between the first channel 310 and the second channel 320, it is formed radially offset from the inner body in a wall delimiting the first channel 310. All particles, which due to their density cannot follow the deflection of the air flow in the transition area between the first duct 310 and the second duct 320, are picked up by the particle trap 340.
  • the particle filter 400 shown in FIG. 4 according to the fourth preferred embodiment of the invention is configured similarly to that according to the third preferred embodiment except for the following deviations.
  • the first channel 410 is arranged concentrically to the second channel 420 and has a smaller diameter than the second channel 420.
  • the inner body with passage openings 430 is arranged in the second channel and is cylindrical, for example.
  • the particle trap 440 is formed in the inner body near the passage openings 430.
  • the inner body is closed with a bottom at its end facing away from the vacuum pipette 150.
  • the passage cross section of the particle filters 200, 300 and 400 is larger from the cross section of the suction channel 153. Therefore, the vacuum interrogation is not disturbed, so that reliable operation of the vacuum pipette system according to the invention is possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

Vakuum-Pipettensysteme mit einer Vakuumpipette (150) zum An-saugen von elektrischen Bauteilen, welche an einem Aufnahme-schaft (152) angeordnet werden kann, wobei in dem Aufnahme-schaft (152) ein Saugkanal (153) ausgebildet ist und in dem Saugkanal (153) ein Partikelfilter (100) mit einem Filtergit-ter angeordnet ist, das im Durchlassquerschnitt grösser als der Saugkanal (153) ist.

Description

Beschreibung
Vakuum-Pipettensystem
Die Erfindung betrifft ein Vakuum-Pipettensystem mit einer Vakummpipette zum Ansaugen von elektrischen Bauteilen, welche an einem Auf ahmeschaft angeordnet werden kann.
Aus der W098/333698 ist eine Vakuumpipette bekannt, welche einen zentralen Vakuumkanal aufweist, der in einer stirnseitigen Saugöffnung mündet. Um das Einsaugen von kleinen und kleinsten elektrischen Bauelementen in den Saugkanal zu vermeiden, weist die Vakuumpipette an der Saugöffnung ein Filtergitter auf . Ein derartiges Filtergitter kann zwar das Ein- saugen von kleinen und kleinsten Bauelementen in den Saugkanal vermeiden, jedoch werden Lotzinnpartikel und Staub ungehindert in den Saugkanal gesaugt .
Vakuum-Pipettensysteme werden beispielsweise bei Bestückauto- maten für elektrische Bauelemente verwendet. Derartige Bestückautomaten arbeiten häufig in einem fortwährenden Betriebsmodus mit geringen Standzeiten, wodurch sich Staub und Ablagerungen innerhalb des Bestückautomaten bilden können. Staub, Lotzinnpartikel und andere Verunreinigungen können je- doch mit einem in der Vakuum-Pipette angeordneten Filtergittern nicht zurückgehalten werden. Beim Einsatz von herkömmlichen Filtern im Saugweg kann die bei Vakuum-Pipettensystemen erforderliche Vakuumabfrage durch eine Verringerung des Durchlaßquerschnitts gestört sein.
Die fortschreitende Miniaturisierung von elektrischen Bauelementen hat bisher zu einer Bauelementegröße von minimal 0,25 x 0,25 x 0,55 mm geführt, wobei ein Trend zu noch kleineren Bauelementeabmessungen erkennbar ist. Entsprechend kleine Durchlaßöffnungen von Filtergittern in Vakuum-Pipetten sind spritzgußtechnisch nicht mehr realisierbar, so daß derartige kleinste elektrische Bauelemente durch Filtergitter nicht zurückhaltbar sind.
In das Vakuum-Pipettensystem eingesaugte Verunreinigungen, wie beispielsweise Lotzinnpartikel oder Staub, führen zu einer Verringerung des Durchlaßquerschnitts im Saugweg. Hierdurch können Auswertefehler bei einer durchzuführenden Vakuumabfrage verursacht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vakuum- Pipettensystem mit verbesserter Funktionssicherheit bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird ein Vakuumpipettensystem mit einer an einen Saugkanal anschließbaren Vakuumpipette zum Ansaugen von elektrischen Bauteilen geschaffen, wobei in dem Saugkanal ein Partikelfilter angeordnet ist, und das Partikelfilter im Durchlaßquerschnitt größer als der Saugkanal ist .
Bevorzugt weist das Partikelfilter einen der Vakuumpipette zugewandten ersten Kanal und einen der Vakuumpipette abgewandten zweiten Kanal auf, wobei der erste Kanal und der zweite Kanal miteinander verbunden sind, und der erste Kanal und der zweite Kanal derart angeordnet sind, daß die Luft- Strömung im Übergangsbereich zwischen dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal mindestens eine Umlenkung erfährt .
Im Umlenkungsbereich können von der Luftströmung tangential beabstandete Partikelfallen angeordnet sein.
Der erste Kanal kann zu dem zweiten Kanal konzentrisch angeordnet sein, wobei der erste Kanal kleineren Durchmesser aufweist, als der zweite Kanal aufweist, und in dem Übergangsbereich ein Innenkörper mit einem Filtergitter angeordnet ist. Der zweite Kanal kann jedoch auch zu dem ersten Kanal konzentrisch angeordnet sein, wobei der erste Kanal größeren Durchmesser aufweist, als der zweite Kanal, und in dem Übergangs- bereich ein Innenkörper mit einem Filtergitter angeordnet ist.
Der erste Kanal und der zweite Kanal können auch axial versetzt angeordnet sein, wobei in dem Übergangsbereich ein Filtergitter angeordnet sein kann.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist der erste Kanal eine Ansaugöffnung auf, welche der Vakuumpipette zugewandt ist und welche im Durchlaßquerschnitt größer ist als der Saugkanal, wobei sich der erste Kanal in Axialrichtung des Saugkanals erstreckt und in dem Übergangsbereich von einer Wand begrenzt ist, und das Filtergitter aus einer Mehrzahl von in dem ersten Kanal um den Saugkanal umlaufend verteilten flügelartigen Lamellen gebildet ist, welche sich von der Wand aus zu der Ansaugöffnung hin erstrecken und an dem der Vakuumpipette zugewandten Ende durch einen Boden verschlossen sind, die Öffnungen durch zwischen den Lamellen ausgebildete Spalte gebildet sind, und die Partikelfallen in der in Axialrichtung von der Vakuumpipette abgewandten Wand des ersten Kanals ausgebildet sind.
Der erste Kanal kann sich in Axialrichtung des Saugkanals erstrecken und in dem Übergangsbereich von einer Wand begrenzt sein. Der Innenkörper kann zylindrisch ausgebildet sein und von der Wand vorstehen und das Filtergitter kann durch in der Mantelfläche des Innenkörpers ausgebildete Öffnungen gebildet sein. Der Innenkörper kann an dem der Vakuumpipette zugewandten Ende durch einen Boden verschlossen. Die Öffnungen können rechteckig ausgebildet sein und sich in Axialrichtung des Saugkanals erstrecken.
Das Partikelfilter kann an dem zweiten Kanal ein Außengewinde aufweisen und mittels des Außengewindes in ein Innengewinde eines Aufnahmeschaftes einschraubbar sein, durch welchen hindurch der Saugkanal verläuft. Ferner kann das Außengewinde leichtes Übermaß aufweisen, wodurch die Gewindeverbindung des Partikelfilters mit dem Aufnahmeschaft gedichtet und geklemmt ist.
Nach der Erfindung wird ein Vakuum-Pipettensystem geschaffen, welches ein Partikelfilter aufweist, mittels welchem das Filtern von kleinsten Bauelementen, Lotzinnpartikeln, Staub und anderen Verunreinigungen aus der eingesaugten Saugluft ohne Verringerung des Durchlaßquerschnitts des Saugkanals möglich ist, so daß Störungen der Vakuumabfrage vermieden werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist ein Partikelfilter Vertiefungen auf, welche von dem Strömungsverlauf der Luft durch das Partikelfilter hindurch tan- gential beabstandet sind, so daß sich Verunreinigungen wie kleinste Bauelemente, Staub sowie Lotzinnpartikel darin ablagern können, wodurch mit dem Vakuum-Pipettensystem verwendete Vakuum-Erzeugungseinrichtungen vor Beschädigungen und Verschmutzungen geschützt werden.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt
Figur 1 einen Längsschnitt in axialer Richtung durch ein Vakuum-Pipettensystem nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, Figur 2 eine schematische Ansicht eines Partikelfilters nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, Figur 3 eine schematische Ansicht eines Partikelfilters nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, und
Figur 4 eine schematische Ansicht eines Partikelfilters nach einer vierten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Aus Figur 1 ist der schematische Aufbau eines Vakuum- Pipettensystems nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Eine Vakuumpipette 150 ist auf das Ende eines zylindrischen Schaftes eines Bestückkopfes eines Bestückautomaten aufgesteckt, welcher nicht näher dargestellt ist. Die Vakuumpipette 150 weist eine Ansaugöffnung 151 auf, von welcher elektrische Bauteile ansaugbar sind. Das Vakuum- Pipettensystem nach der ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung weist ferner einen Aufnahmeschaft 152 auf, in welchem ein Saugkanal 153 gebildet ist. An dem der Vakuumpipette zugewandten Ende des Aufnahmeschafts 152 ist in dem Saugkanal 153 ein Innengewinde 157 ausgebildet. Ein Partikelfilter 100 weist einen ersten Kanal 110 und eine zweiten Ka- nal 120 auf und ist mit einem an seinem Gehäuse 101 ausgebildeten Außengewinde 107 in das Innengewinde 157 des Aufnahme- Schafts 152 einschraubbar. Der erste Kanal 110 weist eine Ansaugöffnung 102 auf, welche der Vakuumpipette zugewandt ist.
Das Filtergitter ist aus einer Mehrzahl von in dem ersten Kanal 110 um den Saugkanal 153 umlaufend verteilten flügelartigen Lamellen gebildet. Es erstreckt sich von der Begrenzungswand aus in den ersten Kanal 110 zu der Ansaugöffnung 102 und ist an dem der Vakuumpipette 150 zugewandten Ende durch einen Boden 104 verschlossen. Durch die Öffnungen 103, welche durch zwischen den Lamellen vorgesehene Spalte mit geringer Spaltbreite gebildet sind, kann die durch das Vakuum erzeugte Saugluft strömen. Die Öffnungen 103 sind sich in axialer Richtung des Filters 100 erstreckend ausgebildet. Die Breite der Öffnungen 103 ist geringer als die kleinste Dicke der kleinsten zu bestückenden Bauelemente. An dem der Vakuumpipette 150 abgewandten Ende des Filters 100 ist eine Auslaß- Öffnung ausgebildet, durch welche hindurch die durch das Vakuum erzeugte Saugluft in den Saugkanal 153 des Aufnahmeschaftes 152 strömen kann. An dem der Vakuumpipette 150 abgewandten Boden der Ansaugöffnung 102 des Filters 100 sind Partikelfallen 140 ausgebildet. In diesen Partikelfallen 140 werden während des Betriebs des Vakuum-Pipettensystems Verunreinigungen wie Staub, Lotzinnpartikel sowie sonstige Partikel eingelagert. Die Partikelfallen 140 im Boden der Ansaugöffnung 102 sind von dem Saugkanal 153 radial beabstandet.
Der Aufnahmeschaft 152 des Vakuum-Pipettensystems nach der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an ein Vakuum-Erzeugungssystem angeschlossen. Mittels des Vakuum- Erzeugungssystems ist der Saugkanal 153 mit Vakuum beauf- schlagbar. Die durch die Ansaugöffnung 151 der Vakuumpipette 150 angesaugte Saugluft strömt, falls der Saugkanal 153 mit Vakuum beaufschlagt ist, durch die Ansaugöffnung 102 in das Filter 100 ein. Die Strömungsrichtung ist hierbei im wesentlichen entlang der axialen Richtung des Filters 100. Am Über- gang zwischen dem ersten Kanal 110 und dem zweiten Kanal 120 durch die Öffnungen 103 hindurch geht die Strömungsrichtung der angesaugten Saugluft von im wesentlichen axialer Richtung in eine im wesentlichen radiale Richtung des Filters 100 durch die Öffnungen 103 über.
Nach dem Passieren der Öffnungen 103 geht die Strömungsrichtung der Saugluft von der im wesentlichen radialen Richtung in eine im wesentlichen axiale Richtung über und die Saugluft strömt in dieser axialen Richtung zu der Auslaßöffnung 105 des zweiten Kanals 120 hinaus in den Saugkanal 153. Im Übergang von der im wesentlichen axialen Strömungsrichtung in dem ersten Kanal 110 zu der im wesentlichen radialen Strömungsrichtung durch die Öffnungen 103 hindurch erfahren in der Saugluft mitgeführte Partikel eine Umlenkung unter einem Win- kel relativ zu ihrer ursprünglichen axialen Bewegungsrichtung. Mit zunehmender Dichte der mitgeführten Partikel werden diese daher immer weniger abgelenkt, so daß sie sich tangen- tial von dem Strömungsverlauf weg bewegen und sich in den Partikelfallen 140 sammeln, welche von dem Saugkanal 153 radial beabstandet ausgebildet sind.
Mit dem Filter 100 nach der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es somit möglich, zu vermeiden, daß in der Saugluft mitgeführte Partikel durch den Saugkanal 153 hindurch in das Vakuum-Erzeugungssystem eingesaugt werden.
Die Auslaßöffnung 105 entspricht in ihrem Durchlaßquerschnitt mindestens jenem des Saugkanals 153. Die Ansaugöffnung 102 weist einen größeren Durchmesser als die Auslaßöffnung 105 auf. Der Durchlaßquerschnitt der Öffnungen 103 ist größer, als jener des Saugkanals 153. Daher wird durch das Filter 100 eine bei Vakuum-Pipettensystemen durchzuführende Vakuumabfrage nicht beeinflußt, wodurch die Funktionssicherheit des Vakuum-Pipettensystems verbessert wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Vakuumpipettensystem kann das Par- tikelfilter auch in anderer Art und Weise ausgebildet sein, um den gewünschten Filtereffekt zu erreichen. Derartige Partikelfilter werden unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 4 nachfolgend erläutert.
Wie aus Figur 2 ersichtlich, weist ein Partikelfilter 200 nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen ersten Kanal 210 und einen zweiten Kanal 220. Im Vakuumpipettensystem ist der erste Kanal 210 der Vakuumpipette 150 zugewandt angeordnet. Der zweite Kanal 220 ist an den Saugkanal 153 angeschlossen, über welchen Vakuum an das Partikel filter angelegt werden kann. Der Luftstrom S ist ebenfalls schematisch gezeigt.
Die von der Vakuumpipette in das Partikelfilter 200 einströ- mende Luft tritt in den ersten Kanal 210 ein. Aufgrund des axialen Versatzes zwischen dem ersten Kanal 210 und dem zweiten Kanal 220, welcher mit dem ersten Kanal verbunden ist, wird die durch das Partikelfilter 200 strömende Luft im Übergangsbereich von dem ersten Kanal 210 in den zweiten Kanal 220 umgelenkt. Nahe der Umlenkstelle ist eine Partikelfalle 240 ausgebildet, von welcher jene Partikel aufgenommen wer- den, die aufgrund ihrer Dichte der Umlenkung des LuftStromes in den zweiten Kanal nicht folgen können.
Hierzu kann die Partikelfalle 240, wie aus Figur 2 ersichtlich, von dem zentralen Strömungsverlauf durch den ersten Kanal 210 und den zweiten Kanal 220 hindurch tangential beabstandet sein. Es sind jedoch auch anderen Orte für die Anordnung oder Ausbildung der Partikelfalle 240 möglich, beispielsweise axial zu dem Strömungsverlauf versetzt oder in Axialrichtung der Strömungsrichtung des in den ersten Kanal 210 eintretenden Luftstromes beabstandet und seitlich versetzt zu der Strömungsrichtung der Luftströmung in dem zweiten Kanal 220.
Aus den Figuren 3 und 4 sind Partikelfilter nach der dritten bzw. vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich. Das Partikelfilter 300 nach der dritten bevorzugten Ausführungsform weist einen ersten Kanal 310 und einen zweiten Kanal 320 auf, welcher mit dem ersten Kanal 310 verbunden ist. Der erste Kanal 310 ist im Vakuumpipettensystem der Vakuumpipette 150 zugewandt angeordnet. Der zweite Kanal 320 ist dem Saugkanal 153 zugewandt angeordnet und mit Vakuum beaufschlagbar. Den Übergangsbereich zwischen dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal bildet ein Innenkörper mit Durchlaßöffnungen 330, welcher an seinem der Vakuumpipette 150 zu- gewandten Ende von einem Boden verschlossen ist. Bei dem Partikelfilter 300 ist der Innenkörper zylindrisch ausgebildet und ragt von dem zweiten Kanal 320 in den ersten Kanal 310 hinein. Die Luft strömt von dem ersten Kanal 310 durch die Durchlaßöffnungen 330 in der Mantelfläche des Innenkörpers in den zweiten Kanal 320 ein, welcher zu dem ersten Kanal konzentrisch angeordnet ist und geringeren Durchmesser als der erste Kanal 310 aufweist. Hierbei erfährt der durch das Par- tikelfilter 300 strömende Luftstrom S eine Umlenkung, ähnlich wie in der Figur 3 durch die gestrichelten Linien angedeutet.
Mindestens eine Partikelfalle 340 kann in dem Partikelfilter 300 angeordnet sein. Die Partikelfalle 340 kann wie bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform an unterschiedlichen Stellen in dem Partikelfilter 300 angeordnet oder ausgebildet sein. Beispielsweise ist sie, wie aus Figur 3 ersichtlich, im Übergangsbereich zwischen dem ersten Kanal 310 und dem zwei- ten Kanal 320 radial versetzt von dem Innenkörper in einer den ersten Kanal 310 begrenzenden Wand ausgebildet. Alle Partikel, welche aufgrund ihrer Dichte der Umlenkung des Luftstromes im Übergangsbereich zwischen dem ersten Kanal 310 und dem zweiten Kanal 320 nicht folgen können, werden von der Partikelfalle 340 aufgenommen.
Das aus Figur 4 ersichtliche Partikelfilter 400 nach der vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jenem nach der dritten bevorzugten Ausführungsform von folgenden Abweichungen abgesehen ähnlich ausgebildet. Der erste Kanal 410 ist konzentrisch zu dem zweiten Kanal 420 angeordnet und weist geringeren Durchmesser als der zweite Kanal 420 auf. Der Innenkörper mit Durchlaßöffnungen 430 ist in dem zweiten Kanal angeordnet und beispielsweise zylindrisch ausgebildet. Die Partikelfalle 440 ist in dem Innenkörper nahe den Durchlaßöffnungen 430 ausgebildet. Der Innekörper ist an seinem der Vakuumpipette 150 abgewandten Ende mit einem Boden verschlossen.
Der Durchlaßquerschnitt der Partikelfilter 200, 300 und 400 ist größer aus der Querschnitt des Saugkanals 153. Daher wird die Vakuumabfrage nicht gestört, so daß ein zuverlässiger Betrieb des Vakuumpipettensystems nach der Erfindung möglich ist .

Claims

Patentansprüche
1. Vakuumpipettensystem mit einer an einen Saugkanal (153) anschließbaren Vakuumpipette (150) zum Ansaugen von elektrischen Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß
• in dem Saugkanal (153) ein Partikelfilter (100) angeordnet ist, und
• daß das Partikelfilter (100) im Durchlaßquerschnitt grö- ßer als der Saugkanal (153) ist.
2. Vakuumpipettensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß
• das Partikelfilter (100, 200, 300, 400) einen der Vaku- umpipette (150) zugewandten ersten Kanal (110, 210, 310,
410) und einen der Vakuumpipette (150) abgewandten zweiten Kanal (120, 220, 320, 420) aufweist,
• der erste Kanal (110, 210, 310, 410) und der zweite Kanal (120, 220, 320, 420) miteinander verbunden sind, und • der erste Kanal (110, 210, 310, 410) und der zweite Kanal (120, 220, 320, 420) derart angeordnet sind, daß die Luftströmung im Übergangsbereich zwischen dem ersten Kanal (110, 210, 310, 410) und dem zweiten Kanal (120, 220, 320, 420) mindestens eine Umlenkung erfährt.
3. Vakuumpipettensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Umlenkungsbereich von der Luftströmung tangen- tial beabstandete Partikelfallen (140, 240, 340, 440) angeordnet sind.
4. Vakuumpipettensystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß • der erste Kanal (110, 410) zu dem zweiten Kanal (120, 420) konzentrisch angeordnet ist,
• der erste Kanal (110, 410) kleineren Durchmesser aufweist, als der zweite Kanal (120, 420) , und
• in dem Übergangsbereich ein Innenkörper mit einem Fil- tergitter angeordnet ist.
5. Vakuumpipettensystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
• der zweite Kanal (120, 320) zu dem ersten Kanal (110, 310) konzentrisch angeordnet ist,
• der erste Kanal (110, 310) größeren Durchmesser aufweist, als der zweite Kanal (120, 320) , und
• in dem Übergangsbereich ein Innenkörper mit einem Filtergitter angeordnet ist.
6. Vakuumpipettensystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal (210) und der zweite Kanal (220) axial versetzt angeordnet sind.
7. Vakuumpipettensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Übergangsbereich ein Filtergitter angeordnet ist.
8. Vakuumpipettensystem nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeich- net, daß
• der erste Kanal (110) eine Ansaugöffnung (102) aufweist, welche der Vakuumpipette (150) zugewandt ist und welche im Durchlaßquerschnitt größer ist als der Saugkanal (153),
• sich der erste Kanal (110) in Axialrichtung des Saugkanals (153) erstreckt und in dem Übergangsbereich von ei- ner Wand begrenzt ist,
• das Filtergitter aus einer Mehrzahl von in dem ersten Kanal um den Saugkanal umlaufend verteilten flügelartigen Lamellen gebildet ist, welche sich von der Wand aus zu der Ansaugöffnung (102) hin erstrecken und an dem der Vakuumpipette (150) zugewandten Ende durch einen Boden (104) verschlossen sind,
• die Öffnungen (103) durch zwischen den Lamellen ausgebildete Spalte gebildet sind, und
• die Partikelfallen (140) in der in Axialrichtung von der Vakuumpipette (150) abgewandten Wand des ersten Kanals
(110) ausgebildet sind.
9. Vakuumpipettensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß • sich der erste Kanal (110, 310) in Axialrichtung des
Saugkanals erstreckt und in dem Übergangsbereich von einer Wand begrenzt ist,
• der Innenkörper zylindrisch ausgebildet ist und von der Wand vorsteht, • das Filtergitter durch in der Mantelfläche des Innenkörpers ausgebildete Öffnungen (103, 330) gebildet ist, und
• der Innenkörper an dem der Vakuumpipette zugewandten Ende durch einen Boden verschlossen ist.
10. Vakuumpipettensystem nach Anspruch 8 oder, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (103, 330) rechteckig aus- gebildet sind und sich in Axialrichtung des Saugkanals (153) erstrecken.
11. Vakuumpipettensystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
• das Partikelfilter (100) an dem zweiten Kanal (120) ein Außengewinde aufweist, und
• mittels des Außengewindes in ein Innengewinde eines Auf- nahmeschaftes (152) einschraubbar ist, durch welchen hindurch der Saugkanal (153) verläuft.
12. Vakuumpipettensystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde leichtes Übermaß aufweist, wodurch die Gewindeverbindung des Partikelfilters (100) mit dem Aufnahmeschaft (152) gedichtet und geklemmt ist.
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