JP3048758B2 - Device for positioning electronic elements in circuit supports - Google Patents

Device for positioning electronic elements in circuit supports

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JP3048758B2
JP3048758B2 JP4210008A JP21000892A JP3048758B2 JP 3048758 B2 JP3048758 B2 JP 3048758B2 JP 4210008 A JP4210008 A JP 4210008A JP 21000892 A JP21000892 A JP 21000892A JP 3048758 B2 JP3048758 B2 JP 3048758B2
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モノ ベルント
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、請求項1の上位概念に
記載の、回路パターンを有する回路支持体における電子
素子を位置決めするための装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for positioning an electronic element on a circuit carrier having a circuit pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】ドイツ民主共和国特許第242320号
明細書から、導体基板がクロステーブル上にかつ素子が
保持体を用いて真空下でレバーアームに保持されてい
る、導体基板上に実装技術において多極素子を位置正確
に位置決めする装置が公知である。素子の下面および導
体基板の表面における実装位置は光源によって照明され
る。更に半透鏡が、該半透鏡を介して導体基板の表面に
おける実装位置の実像並びに素子の下面の虚像が観察で
きるように配設されている。クロステーブルの側方のシ
フトによって、導体基板の表面における装着位置の像は
素子の下面の像に関して、2つの像の相互に相応する基
準点が一致するまで、移動される。その後光学系におけ
る変更なしにレバーアームは、素子の下面が位置正しく
導体基板の表面における実装位置に位置正しく実装され
るまで、90°だけ導体基板の方向に旋回される。素子
がレバーアームから解放された後、レバーアームは素子
なしにその本来の位置に戻し旋回される。
2. Description of the Related Art DE-A-242 320 discloses a technique for mounting on a conductor substrate in which the conductor substrate is held on a lever arm under vacuum by means of a holder using a holder. Devices for accurately positioning the pole elements are known. The mounting positions on the lower surface of the element and the surface of the conductive substrate are illuminated by a light source. Further, a semi-transparent mirror is provided so that a real image of the mounting position on the surface of the conductive substrate and a virtual image of the lower surface of the element can be observed through the semi-transparent mirror. Due to the lateral shift of the cross table, the image of the mounting position on the surface of the printed circuit board is moved with respect to the image of the underside of the element until the corresponding reference points of the two images coincide. The lever arm is then pivoted in the direction of the conductor board by 90 ° without any change in the optical system until the lower surface of the element is correctly positioned in the mounting position on the surface of the conductor board. After the element is released from the lever arm, the lever arm is pivoted back to its original position without the element.

【0003】この装置は基本的に申し分なく動作するに
も拘わらず、半透鏡を有する光学系と旋回アームとの間
の必ず必要な固定的な空間的な対応の実現は構造上まさ
に煩雑でありかつレバーアームの旋回後の2つの像の適
正位置関係上の調整にも拘らず、位置決めはいつもいつ
も正確とは限らないことがわかっている。
[0003] Despite the fact that this device basically operates satisfactorily, the realization of the necessary fixed spatial correspondence between the optical system having a semi-transparent mirror and the swivel arm is very complicated in structure. In addition, it has been found that the positioning is not always always accurate, despite the adjustment of the two images in the proper positional relationship after the rotation of the lever arm.

【0004】[0004]

【発明の課題】本発明の課題は、請求項1の上位概念に
記載の回路支持体における素子の位置決め装置を、装置
の簡単な構造において、長い時間間隔にわたっても、半
透鏡を有する光学系と素子保持体を有する旋回アームと
の間の固定的な対応が保証されかつ正確な位置決めが可
能になるように、改善することである。
The object of the present invention is to provide a device for positioning an element in a circuit carrier according to the preamble of claim 1 with an optical system having a semi-transparent mirror over a long time interval in a simple structure of the device. It is an improvement so that a fixed correspondence with the pivot arm with the element holder is ensured and accurate positioning is possible.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば請求項1の特徴部分によって解決される。
This object is achieved according to the invention by the features of claim 1.

【0006】半透明境に対する支持アームおよび旋回ア
ームは、旋回アームの旋回軸が支持アームに支承されて
いる1つの構造ユニットを形成しているので、装置の長
期の使用後も、素子の像および回路支持体の相応の箇所
の像の一致(重なり)に対しての相応に正確な調整のも
とで、回路支持体のパターン上への素子の正確な位置決
めを保証する簡単な構造を使用できる。
The support arm and the pivot arm for the translucent border form one structural unit in which the pivot axis of the pivot arm is supported by the support arm, so that even after prolonged use of the device the image of the element and the pivot arm are maintained. Simple structures can be used to ensure the correct positioning of the elements on the pattern of the circuit support, with correspondingly precise adjustments to the image coincidence (overlap) of the corresponding places of the circuit support. .

【0007】その他の請求項によって有利な実施例およ
び改良例が可能である。
[0007] Advantageous embodiments and refinements are possible with the further claims.

【0008】旋回アームの両手操作のために有利には、
支持アームの、回路支持体の上方に突出する部分に、削
成部または面取り部または切欠部が設けられている。
Advantageously for the two-handed operation of the swivel arm,
A cut or chamfer or a cutout is provided in a portion of the support arm that protrudes above the circuit support.

【0009】更に、素子の像および回路支持体の像を区
別しかつ像の一致を一層簡単に調整するために、素子お
よび回路支持体を異なった色の光によって照明すると有
利である。また、旋回アームの出発位置において素子ま
たは回路支持体を点滅式に照明することができ、その結
果単色のビデオ技術の場合殊に、ピンおよびパッドの一
層良好な識別が実現される。
Furthermore, it is advantageous to illuminate the element and the circuit support with light of different colors in order to distinguish between the image of the element and the image of the circuit support and to more easily adjust the coincidence of the images. Also, the element or circuit support can be illuminated in a flashing manner at the starting position of the pivot arm, so that better identification of pins and pads is realized, especially in the case of monochrome video technology.

【0010】位置決め後、素子を照明する光源を遮断で
きるようにすることで、回路支持体における位置整定を
光学系を用いて申し分ないコントラストで監視すること
ができるう。更に作業場所を付加的に検査場所として利
用することができる。
By allowing the light source illuminating the element to be shut off after positioning, the positioning of the circuit support can be monitored with satisfactory contrast using an optical system. Further, the work place can be additionally used as an inspection place.

【0011】半透鏡の前の観察ビーム路に2つの鏡をそ
れらの間に浅い(なだらかな)角度をもって斜めに配設
すると特に有利である。このようにして例えば大きな素
子において、相互に大幅に離れた点も大きく拡大して観
察しかつそれぞれ一致させることができるので、位置決
め精度は高められる。
It is particularly advantageous to arrange the two mirrors obliquely at a shallow (gentle) angle between them in the observation beam path in front of the semi-transparent mirror. In this way, for example, in a large element, points that are far apart from each other can be greatly enlarged and observed and can be made to coincide with each other, so that the positioning accuracy is improved.

【0012】有利な実施例によれば、旋回アームは同時
にろう付け装置として形成されており、その場合位置決
め過程およびろう付け過程を1つの作業工程において実
施することができる。旋回アームにガイドレールを設け
ることによって、板状の支持部材に存在する種々のろう
付けヘッドないしろう付けノズルまたは素子保持体を簡
単な取外しおよび差し込みによって交換することができ
る。その際差し込みの際に、差し込みおよび結合エレメ
ントをガイドレールの方向において配設するとき、必要
な電気接続または相応の別の結合を実施することができ
る。
According to an advantageous embodiment, the pivot arm is simultaneously designed as a brazing device, so that the positioning and brazing operations can be carried out in one working step. By providing the pivot arm with guide rails, the various brazing heads or brazing nozzles or element holders present on the plate-shaped support element can be replaced by simple removal and insertion. When the plug-in and connecting elements are arranged in the direction of the guide rail during the plug-in, the necessary electrical connections or corresponding further connections can be made.

【0013】次に、図面に基づき本発明の実施例を詳細
に説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0014】[0014]

【実施例の説明】図1には、回路支持体上の素子を位置
決めする装置1の斜視図が示されている。この装置は実
質的な構成部分として、光学系3を受容する支持アーム
2、素子保持体5を備えた旋回アーム4、回路支持体7
を受容するためのエアベアリングテーブル6により構成
されている。支持アーム2と旋回アーム4は、構造的に
一体化されており、組立装着プレート8上に固定的に取
り付けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a perspective view of an apparatus 1 for positioning an element on a circuit support. This device comprises, as essential components, a support arm 2 for receiving an optical system 3, a pivot arm 4 with an element holder 5, a circuit support 7
Is formed by an air bearing table 6 for receiving the air. The support arm 2 and the swivel arm 4 are structurally integrated and are fixedly mounted on an assembly mounting plate 8.

【0015】図2および図3からわかるように、支持ア
ーム2は、垂直方向に配置された第1部分9、前方へ斜
めに延在し回路支持体7の上方に突出する第2部分1
0、ならびにこの第2部分にやはり垂直に連結されてお
り片側に突出した収容プレート12を備えた第3部分1
1により構成されている。第3部分には、この実施例で
は顕微鏡13とキューブ形ビームスプリッタ14とから
成る光学系3が設けられており、キューブ形ビームスプ
リッタ14は構成部材として、45°の角度で配置され
た半透鏡15を有する。
As can be seen from FIGS. 2 and 3, the support arm 2 comprises a first part 9 arranged vertically, a second part 1 extending obliquely forward and projecting above the circuit support 7.
0, as well as a third part 1 with a receiving plate 12 which is also vertically connected to this second part and protrudes on one side.
1. The third part is provided with an optical system 3 comprising a microscope 13 and a cube-shaped beam splitter 14 in this embodiment. The cube-shaped beam splitter 14 is a semi-transparent mirror disposed as a constituent member at an angle of 45 °. 15

【0016】後で詳しく述べるように、旋回アーム4は
同時にろう付け装置として構成されており、垂直に設け
られた部材16と、旋回軸18のための支承部17とか
ら成る。支持アーム2と旋回アーム4は互いに密に隣接
して配置されており、ここにおいて旋回軸18は支持ア
ーム2の第1部分9において支承されている。旋回軸1
8の他方の部分は側方部分19において支承されてお
り、この側方部も支持アーム2の第1部分9と同様に、
取り付けプレート20上に取り付けられている。さらに
取り付けプレート20は、組立装着プレート8と固定的
に連結されている。
As will be explained in more detail later, the pivot arm 4 is simultaneously designed as a brazing device and comprises a vertically provided element 16 and a bearing 17 for a pivot 18. The support arm 2 and the pivot arm 4 are arranged closely adjacent to each other, wherein the pivot 18 is mounted on the first part 9 of the support arm 2. Swivel axis 1
The other part of 8 is supported on a side part 19, which, like the first part 9 of the support arm 2,
It is mounted on a mounting plate 20. Further, the mounting plate 20 is fixedly connected to the assembly mounting plate 8.

【0017】旋回軸4の上方の自由端に素子保持体5が
設けられており、これは負圧で動作する。つまり素子2
1は、破線で示された負圧ダクト22を介した負圧を加
えられるとその表面で吸引されるので、素子21の下面
を観察することができる。旋回軸は同時にろう付け装置
機構として構成されており、図2による実施例ではビー
ム圧着形ろう付け方式が用いられる。この目的で旋回ア
ーム4の自由端に、ビーム圧着部23を有するビーム圧
着部ろう付けヘッドが設けられており、この場合、電流
導線と高電流端子が旋回アーム4に設けられている。
An element holder 5 is provided at a free end above the pivot 4 and operates by negative pressure. That is, element 2
When a negative pressure is applied through the negative pressure duct 22 indicated by the broken line, the surface of the element 1 is sucked, so that the lower surface of the element 21 can be observed. The swivel axis is simultaneously configured as a brazing device mechanism, and in the embodiment according to FIG. 2 a beam crimping brazing method is used. For this purpose, at the free end of the swivel arm 4 a beam crimping part brazing head having a beam crimping part 23 is provided, in which case a current conductor and a high current terminal are provided on the swivel arm 4.

【0018】図2において1点鎖線で示されているよう
に、旋回アームの旋回軸と素子21の下面との間、素子
の中央部と半透鏡15の中央部との間、さらに半透鏡1
5の中央部と回路支持体7−この上に素子21を配置で
きる−上の回路パターン24の中央部との間、ならびに
旋回軸18と回路支持体7の表面の間を結ぶラインによ
り正方形が形成される。このようにして、素子が正確に
位置決めされることが保証される。エアベアリングテー
ブル6は受容部材26を有しており、その際、当該面間
に回路支持体が保持されるかないしは固定的に留め付け
られる平面のうち下側の面は、回路支持体7が種々異な
る厚さであっても旋回アームの旋回軸18に対してそれ
ぞれの表面25が常に同じ高さにあるようにする目的
で、斜めに構成されている。
As shown by a chain line in FIG. 2, between the pivot axis of the pivot arm and the lower surface of the element 21, between the central portion of the element and the central portion of the semi-transparent mirror 15, and further,
5 between the central portion of the circuit support 7 and the central portion of the circuit pattern 24 on which the element 21 can be disposed, as well as the line connecting the pivot 18 and the surface of the circuit support 7 to form a square. It is formed. In this way, it is ensured that the element is correctly positioned. The air bearing table 6 has a receiving member 26, in which the lower surface of the plane on which the circuit support is held or fixedly fastened between the surfaces is the circuit support 7 Are obliquely configured so that their respective surfaces 25 are always at the same height with respect to the pivot axis 18 of the pivot arm, even at different thicknesses.

【0019】いっそう良好に観察するために2つの光源
27が設けられており、これらは一方では素子保持体5
における素子21を照明し、他方では回路支持体7を照
明する。図2および図3中、参照番号28で観察者の目
が示されており、参照番号29は、ルーペ、顕微鏡、カ
メラ等のような種々異なる観察手段を表わしている。
For better observation, two light sources 27 are provided, one of which is the element holder 5.
Illuminates the element 21 at the other end and illuminates the circuit support 7 on the other hand. In FIGS. 2 and 3, the observer's eye is indicated by reference numeral 28, and reference numeral 29 represents various observation means such as a loupe, a microscope, a camera, and the like.

【0020】旋回アーム4ないし素子保持体を左手でも
操作できるようにする目的で、支持アーム2の中央の部
分10に削成部ないし切欠部30が設けられており、し
たがって操作者は支持アーム2を越えてうまく手入れ扱
いすることができる。
In order to be able to operate the swivel arm 4 or the element holder with the left hand, a cutout or notch 30 is provided in the central portion 10 of the support arm 2, so that the operator can use the support arm 2. Can be treated well beyond.

【0021】動作は以下のとおりである。素子21がそ
の下面を前方へ向けて素子保持体に載置された後、操作
者は部分透光性のミラー15を通して、素子21の画像
と回路支持体上の回路パターンを観察する。微調整部材
13を用いて、素子21の画像と回路パターン24の画
像が重なり合うように動かす。その後、素子21のピン
が回路パターン24のパッド上に位置するように、キュ
ーブ形ビームスプリッタ14のところを通過させて旋回
アーム4を下方へ旋回させる。次にろう付け装置を作動
し、ビーム圧着部23により回路パターン24上に存在
するはんだを加熱する。このことにより素子21と回路
パターン24との間の固定的なボンディングを形成する
ことができる。
The operation is as follows. After the element 21 is placed on the element holder with its lower surface facing forward, the operator observes the image of the element 21 and the circuit pattern on the circuit support through the partially translucent mirror 15. The fine adjustment member 13 is moved so that the image of the element 21 and the image of the circuit pattern 24 overlap. Thereafter, the swivel arm 4 is swiveled downward by passing through the cube beam splitter 14 so that the pins of the element 21 are located on the pads of the circuit pattern 24. Next, the brazing device is operated, and the solder existing on the circuit pattern 24 is heated by the beam crimping portion 23. As a result, fixed bonding between the element 21 and the circuit pattern 24 can be formed.

【0022】最近頻繁に用いられるような大きな素子の
場合には、必要な大きさに拡大しても観察フィールドが
小さすぎる可能性がある。つまり観察フィールドにおけ
る画像の重ね合わせのときですら、観察される画像から
かなり隔たって位置する素子の点と、この素子に対応づ
けられたパターンの点とが重なり合わない。この欠点を
除去するために、観察ビーム入射側の図示された図4に
よれば、半透鏡15を備えたキューブ形ビームスプリッ
タ14の前に2つのミラー32、33が配置されてい
る。これらはキューブ形ビームスプリッタに対して斜め
に位置しており、互いに向かうように僅かに向きが変え
られているので、これらのミラー間で浅い(なだらか
な)角度が形成される。これにより素子のビーム入射側
36と回路支持体のビーム入射側37が相互間拡開さ
れ、つまり重なり合うように動かす必要のある、互いに
隣り合って位置するそれぞれ2つの画像が見られる。矢
印38、39で示されているように、これらのミラーは
その位置を調整可能であり、つまりキューブ形ビームス
プリッタ14に対する斜めの位置と、それらのミラー相
互間の位置とを調整することができる。したがって素子
ないし回路支持体のそれぞれ所望の観察すべき位置を設
定調整することができる。この場合、光学系はカメラを
有しており、このカメラはモニタに2つの部分画像を再
生する。
In the case of a large element which is frequently used recently, the observation field may be too small even if it is enlarged to a required size. In other words, even when the images are superimposed in the observation field, the points of the elements located at a considerable distance from the image to be observed do not overlap with the points of the pattern associated with the elements. In order to eliminate this drawback, according to FIG. 4 shown on the incident side of the observation beam, two mirrors 32, 33 are arranged in front of the cube beam splitter 14 with the semi-transparent mirror 15. They are positioned oblique to the cube beam splitter and are slightly redirected toward each other so that a shallow (gentle) angle is formed between the mirrors. As a result, the beam entry side 36 of the element and the beam entry side 37 of the circuit support are spread apart, i.e., two images are located next to each other that need to be moved to overlap. As indicated by arrows 38, 39, these mirrors are adjustable in position, i.e., the diagonal position with respect to cube beam splitter 14 and the position between them can be adjusted. . Therefore, it is possible to set and adjust the desired position of the element or the circuit support to be observed. In this case, the optical system has a camera, which reproduces two partial images on a monitor.

【0023】光学系として2台のカメラを用いた場合に
も、同じはたらきを達成できる。これらのカメラは、種
々異なるように設定調整可能な光学軸に対する角度でも
って半透鏡を備えたキューブ形ビームスプリッタへ向け
られており、1つまたは2つのスクリーンと接続されて
いる。
The same function can be achieved when two cameras are used as the optical system. These cameras are aimed at a cube beam splitter with a semi-reflective mirror at an angle to the optical axis, which can be set differently, and are connected to one or two screens.

【0024】さらに別の構成として、ただ1つのカメラ
が設けられており、観察ビーム入射側に2つのプリズム
がセットされている。これらのプリズムは、素子のビー
ム入射側と回路支持体のビーム入射側をそれぞれ分割す
る。この場合、これらのプリズムは例えばシリンダ状の
ものであり、少なくとも1つの傾斜した端面を有しい
る。その際、素子ないし回路支持体の観察すべき位置
は、光学軸を中心としたプリズムの旋回により調整でき
る。また、互いに前後して配置されたそれぞれ2つのプ
リズムを設けることもでき、この場合には、それぞれ相
前後して配置されたプリズムを旋回させることにより、
互いに相対的に調整が実施される。このことにより変位
角度ならびに変位方向を設定調整できる。有利には、1
組のプリズム対を成すこれらのプリズムは、同じ勾配を
もつそれぞれ1つの端面を有する。このようなプリズム
を用いた解決手段の場合には、色の境目によるピントの
ぼけを避けるために単色光を用いる必要がある。この解
決手段は、図4による互いに向き合うように向きの変え
られたミラーに比して、両方の部分画像が正しい角度で
再生される、という利点を有する。
As still another configuration, only one camera is provided, and two prisms are set on the observation beam incident side. These prisms divide the beam incident side of the element and the beam incident side of the circuit support, respectively. In this case, these prisms are for example cylindrical and have at least one inclined end face. In this case, the position of the element or the circuit support to be observed can be adjusted by turning the prism about the optical axis. It is also possible to provide two prisms respectively arranged before and after each other. In this case, by turning the prisms arranged before and after each other,
Adjustments are performed relative to each other. Thus, the displacement angle and the displacement direction can be set and adjusted. Advantageously, 1
These prisms in the set of prism pairs each have one end face with the same gradient. In the case of a solution using such a prism, it is necessary to use monochromatic light in order to avoid defocusing due to a color boundary. This solution has the advantage that both partial images are reproduced at the correct angle, as compared to mirrors which are turned to face each other according to FIG.

【0025】図4による2つのミラーを用いた実施例の
場合、種々異なる大きさで互いに隔てられた複数の物体
の捕捉検出に対しては、観察装置の光学軸に対して直角
をなす、ミラー面内に位置する軸40、41を中心にミ
ラー32、33を調節すれば、光学系におけるゆがんだ
ラインの欠点は除去される。カメラ44とミラー保持体
42は、被観察領域を付加的に調整するために、一体の
ものとして旋回される。例えば、カメラとミラー保持体
を多数の軸のうちの1つを中心に旋回させれば、有利に
は、例えば図5の軸43のように、45°の角度で部分
透光性ミラーのほぼ中央を貫通する1つの軸を中心に旋
回させれば、素子と回路支持体の2つの対角を画像領域
内へ入れることができる。
In the case of the embodiment using two mirrors according to FIG. 4, for capturing and detecting a plurality of objects of different sizes and separated from one another, the mirrors are at right angles to the optical axis of the observation device. Adjusting the mirrors 32, 33 about the axes 40, 41 located in the plane eliminates the disadvantages of distorted lines in the optical system. The camera 44 and the mirror holder 42 are pivoted as a unit to additionally adjust the area to be observed. For example, if the camera and mirror holder are pivoted about one of a number of axes, then it is advantageous to have the partially translucent mirror substantially at a 45 ° angle, for example, as axis 43 in FIG. By pivoting about one axis passing through the center, two diagonals of the element and the circuit support can be brought into the image area.

【0026】図6には、旋回アームの上方の部分がいっ
そう正確にわかるように示されている。この場合、素子
保持体5は、素子21とろう付けヘッドのビーム圧着部
23とともに支持プレート35に配置されている。支持
プレートは、旋回アーム4の初期位置において垂直に延
在している側方のガイドレール34内を案内される。こ
の場合、支持プレート35は、簡単な引き抜きおよびガ
イドレール34内への差し込みのにより、容易に交換可
能である。より正確に言えば、上記のレール34は、種
々異なるろう付けヘッドないし種々異なる素子保持体を
備えたそれぞれの支持プレート35を、1本の直線内で
案内するために設けられている。この直線は1つの平面
内に位置し、この平面に対して旋回軸18と旋回アーム
4の長手方向軸は平行である。このようにして、素子の
種々異なる大きさに応じでそれぞれ異なるろう付けヘッ
ドを設けることができる。
FIG. 6 shows the upper part of the pivot arm in a more accurate manner. In this case, the element holder 5 is arranged on the support plate 35 together with the element 21 and the beam crimping portion 23 of the brazing head. The support plate is guided in lateral guide rails 34 which extend vertically in the initial position of the pivot arm 4. In this case, the support plate 35 can be easily replaced by simple withdrawal and insertion into the guide rail 34. More precisely, the rails 34 are provided for guiding the respective support plates 35 with different brazing heads or different element holders in one straight line. This straight line lies in one plane, to which the pivot axis 18 and the longitudinal axis of the pivot arm 4 are parallel. In this way, different brazing heads can be provided, depending on the different sizes of the elements.

【0027】この実施例の場合、ろう付け装置はビーム
圧着部ろう付けヘッドとして示されているが、旋回アー
ム4内に熱溶接用のろう付けヘッドないし高熱ガスろう
付け用のガスノズルを設けることもできる。この場合、
旋回アーム4は、加熱カートリッジまたは可能であれば
ろう付けヘッドの電流供給用電力トランスのような、そ
のつどの付加的な装置をそれぞれ有する。例えば素子2
1を保持するための真空用のプラグ接続部、相応に冷却
エアのためのプラグ接続部、加熱ガスろう付けの際の高
熱ガス流用接続部、電気的に加熱されるろう付けヘッド
用高電流プラグ接続部等、結合部材も同様にガイドレー
ル34の方向に配置されていれば、ろう付けヘッドない
しガスノズルの交換時に、つまり支持プレート35を交
換する際に、簡単な引き抜きおよび新たなヘッドの差し
込みにより、ガイドレール34によってすべての手段と
の結合を行なうことが可能になる。さらに、図示されて
いない制御装置が設けられており、これにより例えば素
子保持体やろう付け装置が制御される。いずれのろう付
けヘッドが目下旋回アーム4内へ組み込まれているかの
情報を制御装置が受け取れるようにする目的で、支持部
材35上の各ろう付けヘッドに例えば符号化装置が設け
られている。この符号化装置は、同様に相応のプラグ接
続部を介して、いずれのろう付けヘッドないしガスノズ
ルが旋回アーム内に存在しているのかに関する情報を制
御装置へ供給する。このようにして制御装置は、ろう付
けヘッドの大きさに依存して、必要なろう付けエネルギ
ーを供給することができる。
In this embodiment, the brazing apparatus is shown as a beam crimping part brazing head, but a brazing head for heat welding or a gas nozzle for high-temperature gas brazing may be provided in the swivel arm 4. it can. in this case,
The pivot arm 4 has in each case an additional device, such as a heating cartridge or possibly a power transformer for the current supply of the brazing head. For example, element 2
1 for holding a vacuum, correspondingly for cooling air, for hot gas flow during heating gas brazing, high current plug for electrically heated brazing heads If the connecting parts and the like are also arranged in the direction of the guide rail 34, when the brazing head or the gas nozzle is replaced, that is, when the support plate 35 is replaced, a simple pull-out and insertion of a new head can be performed. The guide rail 34 makes it possible to connect all means. Furthermore, a control device (not shown) is provided, which controls, for example, the element holder and the brazing device. For example, an encoding device is provided for each brazing head on the support member 35 in order to enable the control device to receive information about which brazing head is currently installed in the swivel arm 4. This coding device also supplies via a corresponding plug connection information to the control device which brazing head or gas nozzle is present in the swivel arm. In this way, the control device can supply the required brazing energy depending on the size of the brazing head.

【0028】ろう付けの際に熱変動に起因して旋回アー
ム4がゆがめられないようにする目的で、旋回アームは
有利には、アームの長手方向に強い繊維成分を有するカ
ーボン繊維層により構成されている。この種のカーボン
繊維層は、装着速度に適う僅かな熱膨張率と、装着速度
に適う僅かな質量しか有していない。
In order to prevent the swing arm 4 from being distorted due to thermal fluctuations during brazing, the swing arm is advantageously constituted by a carbon fiber layer having a strong fiber component in the longitudinal direction of the arm. ing. This type of carbon fiber layer has a small coefficient of thermal expansion suitable for the mounting speed and a small mass suitable for the mounting speed.

【0029】素子21と回路支持体7を照明するため
に、2つの異なる光源27が設けられている。これらの
光源は、有利にはそれぞれ異なる色の光を有しており、
これにより、重なり合うように動かす必要のある画像を
より良好に区別することができるようになる。位置決め
ないし配置の後、また場合によってはろう付けの後に、
素子を初期位置で照明する光源が遮断され、その結果、
回路支持体上において得られる特性を光学系3を用いて
良好なコントラストで制御調整することができる。
Two different light sources 27 are provided for illuminating the element 21 and the circuit support 7. These light sources advantageously have different colors of light,
This makes it possible to better distinguish images that need to be moved to overlap. After positioning or positioning, and possibly after brazing,
The light source that illuminates the element in its initial position is shut off,
The characteristics obtained on the circuit support can be controlled and adjusted with good contrast using the optical system 3.

【0030】照明に関する別の実施例において光源を点
滅させることができ、これにより例えば単色光のビデオ
技術においても同様に、両方の画像をいっそう良好に区
別することができるようになる。
In an alternative embodiment of the illumination, the light source can be turned on and off, so that, for example, in monochromatic video technology as well, both images can be better distinguished.

【0031】さらに別の構成では、初期位置において素
子と回路支持体とを交互に照明し、必要に応じて設けら
れる電子的な画像識別−処理装置を、照明を交番させる
周波数と同期させて作動させることができる。
In yet another arrangement, the element and circuit support are alternately illuminated in an initial position, and an optional electronic image recognition and processing device is operated in synchronization with the frequency at which the illumination is alternated. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an apparatus according to the present invention.

【図2】本発明による装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the device according to the invention.

【図3】本発明による装置の正面図である。FIG. 3 is a front view of the device according to the present invention.

【図4】キューブ形ビームスプリッタ内の半透鏡を前方
に斜めに配置された2つのミラーとともに示す基本構成
図である。
FIG. 4 is a basic configuration diagram showing a semi-transparent mirror in a cube beam splitter together with two mirrors arranged obliquely forward.

【図5】キューブ形ビームスプリッタ内の半透鏡を前方
に斜めに配置された2つのミラーとともに示す基本構成
図である。
FIG. 5 is a basic configuration diagram showing a semi-transparent mirror in a cube beam splitter together with two mirrors arranged obliquely forward.

【図6】交換可能なろう付けヘッドと素子保持体を備え
た旋回アームを示す図である。
FIG. 6 is a view showing a swing arm including a replaceable brazing head and an element holder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 位置決め装置 2 支持アーム 3 光学系 4 旋回アーム 5 素子保持体 6 エアベアリングテーブル 7 回路支持体 8 組立装着プレート 12 収容プレート 13 顕微鏡 14 キューブ形ビームスプリッタ 15 半透鏡 17 支承部 18 旋回軸 19 側方部 20 取り付けプレート 21 素子 22 負圧ダクト 23 ビーム圧着部 24 回路パターン 26 受容部材 27 光源 30 凹部 31 微調整部材 32、33 ミラー 34 ガイドレール 35 支持プレーt 42 ミラー保持体 44 カメラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positioning device 2 Support arm 3 Optical system 4 Revolving arm 5 Element holder 6 Air bearing table 7 Circuit support 8 Assembly mounting plate 12 Housing plate 13 Microscope 14 Cube beam splitter 15 Semi-transmissive mirror 17 Supporting part 18 Revolving axis 19 Lateral Part 20 Mounting plate 21 Element 22 Negative pressure duct 23 Beam crimping part 24 Circuit pattern 26 Receiving member 27 Light source 30 Depression 31 Fine adjustment member 32, 33 Mirror 34 Guide rail 35 Support plate 42 Mirror holder 44 Camera

Claims (23)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 1平面内をシフト可能に配設されてい
る、回路パターンを有する回路支持体において電子素子
を位置決めするための装置であって、半透境を有する光
学系を収容するための支持アームと、自由端に前記素子
を保持している旋回アームとを備え、ここにおいて前記
半透鏡は、前記旋回アームに保持された素子並びに前記
回路支持体が前記半透境によって検出可能であるように
配設されておりかつ前記回路支持体は、前記素子の像が
該素子に対応する、前記回路支持体上のパターンと一致
するようにシフトされかつ前記旋回アームはその出発位
置から旋回されかつ前記素子は該素子に対応するパター
ン上に載置される形式のものにおいて、 前記半透鏡(15)に対する前記支持アーム(2)およ
び旋回アーム(4)は1つの構造ユニットを形成しかつ
前記旋回アーム(4)の旋回軸(18)は前記支持アー
ム(2)に支承されていることを特徴とする回路支持体
における電子素子の位置決め装置。
1. A device for positioning an electronic element on a circuit support having a circuit pattern, which is arranged so as to be shiftable in one plane, and for accommodating an optical system having a semi-transparent boundary. A support arm and a pivot arm holding the element at a free end, wherein the semi-transparent mirror is capable of detecting the element and the circuit support held by the pivot arm by the semi-transparent boundary. And the circuit support is shifted such that the image of the element corresponds to a pattern on the circuit support corresponding to the element and the pivot arm is pivoted from its starting position. And wherein the element is mounted on a pattern corresponding to the element, wherein the support arm (2) and the pivot arm (4) for the semi-transparent mirror (15) are one structural unit. Tsu preparative was formed and the pivot axis of the pivot arm (4) (18) is a positioning device of an electronic device in the circuit substrate, characterized in that it is supported on the support arm (2).
【請求項2】 支持アーム(2)は、旋回アーム(4)
の旋回軸(18)の軸受部を収容する、垂直方向に配設
された第1部分(9)と、回路支持体(7)上方に前方
に向かって突出した、有利には斜めの第2部分(10)
と、光学系(3)を支持する、垂直方向に配設された第
3部分(11)とを有している請求項1記載の回路支持
体における電子素子の位置決め装置。
2. The support arm (2) comprises a pivot arm (4).
A vertically arranged first part (9) for accommodating the bearing part of the swivel shaft (18) and a second, preferably oblique, projecting forwardly above the circuit support (7). Part (10)
The device for positioning an electronic element in a circuit support according to claim 1, further comprising a vertically disposed third portion (11) supporting the optical system (3).
【請求項3】 支持アーム(2)の第2部分(10)
は、旋回アーム(4)とは反対側において該旋回アーム
の一層良好な取扱い操作のために凹所(30)または切
取り部を有している請求項1または2記載の回路支持体
における電子素子の位置決め装置。
3. The second part (10) of the support arm (2).
3. The electronic component in a circuit carrier according to claim 1, wherein the device has a recess (30) or a cut-out on the side opposite the pivot arm (4) for a better handling operation of the pivot arm. Positioning device.
【請求項4】 回路支持体(7)および素子(21)を
照明する、少なくとも1つの光源を有する照明装置(2
7)が設けられている請求項1から3までのいずれか1
項記載の回路支持体における電子素子の位置決め装置。
4. An illuminating device (2) having at least one light source for illuminating a circuit support (7) and an element (21).
7. The method according to claim 1, further comprising the step of:
Item 10. A device for positioning an electronic element in a circuit support according to Item 7.
【請求項5】 照明装置は、回路支持体および素子(2
1)を異なった色の光によって照明する請求項4記載の
回路支持体における電子素子の位置決め装置。
5. The lighting device comprises a circuit support and an element (2).
5. The device according to claim 4, wherein 1) is illuminated by light of different colors.
【請求項6】 旋回アーム(4)の出発位置において回
路支持体(7)および/または素子(21)は点滅式に
照明される請求項4または5記載の回路支持体における
電子素子の位置決め装置。
6. The device according to claim 4, wherein at the starting position of the pivot arm, the circuit carrier and / or the element are illuminated in a flashing manner. .
【請求項7】 素子(21)を照明する光源は遮断可能
である請求項4から6までのいずれか1項記載の回路支
持体における電子素子の位置決め装置。
7. The device according to claim 4, wherein the light source for illuminating the element is cut off.
【請求項8】 半透鏡(15)は、立方体形分割装置
(キューブビームスプリッタ)の構成部分である請求項
1から7までのいずれか1項記載の回路支持体における
電子素子の位置決め装置。
8. A device according to claim 1, wherein the semi-transparent mirror is a component of a cubic splitting device (cube beam splitter).
【請求項9】 半透鏡(15)の前の観察ビーム路に、
相互に角度を有する2つの鏡(32,33)が、観察ビ
ーム路が拡がるように、配設されている請求項1から8
でのいずれか1項記載の回路支持体における電子素子の
位置決め装置。
9. An observation beam path in front of a semi-transparent mirror (15),
9. The mirror according to claim 1, wherein two mirrors angled with respect to one another are arranged in such a way that the observation beam path is widened.
The device for positioning an electronic element in a circuit support according to any one of the preceding claims.
【請求項10】 2つの鏡(32,33)の相互間の位
置関係および半透鏡(15)に対しての相対的な位置関
係は変化可能である請求項9記載の回路支持体における
電子素子の位置決め装置。
10. The electronic device according to claim 9, wherein the positional relationship between the two mirrors (32, 33) and the relative positional relationship with respect to the semi-transparent mirror (15) are variable. Positioning device.
【請求項11】 旋回アーム(4)に、下方に旋回され
た状態において素子(21)をパターン(24)にろう
付けするろう付け装置機構が設けられている請求項1か
ら10でのいずれか1項記載の回路支持体における電子
素子の位置決め装置。
11. The pivoting arm (4) is provided with a brazing device mechanism for brazing the element (21) to the pattern (24) when pivoted downward. 2. A device for positioning an electronic element in a circuit support according to claim 1.
【請求項12】 ろう付け装置は、ガスノズルを有する
加熱ガスろう付け装置として形成されており、ここにお
いて旋回アーム(4)は、空気または不活性ガスに対す
る加熱カートリッジを含んでいる請求項11記載の回路
支持体における電子素子の位置決め装置。
12. The brazing device according to claim 11, wherein the brazing device is formed as a heated gas brazing device having a gas nozzle, wherein the swivel arm (4) comprises a heating cartridge for air or inert gas. A device for positioning electronic elements on a circuit support.
【請求項13】 ろう付け装置は、ビーム圧着形ろう付
け装置(Strahlungsbuegelloetvorrichtung)または熱
溶融形ないしサーモデンろう付け装置(Thermodenloetv
orrichtung)として形成されており、ここにおいて旋回
アーム(4)は該旋回アームに配設されているろう付け
ヘッドに対する電流リードを含んでいる請求項11記載
の回路支持体における電子素子の位置決め装置。
13. The brazing device may be a beam crimp type brazing device (Strahlungsbuegelloetvorrichtung) or a hot-melt type or thermoden brazing device (Thermodenloetv).
12. The device according to claim 11, wherein the pivot arm includes a current lead for a brazing head arranged on the pivot arm.
【請求項14】 旋回アーム(4)における素子保持体
(5)および場合に応じてろう付け装置のろう付けヘッ
ドないしガスノズルは交換可能であり、ここにおいて旋
回アームは側方のガイドレール(34)を有しており、
該ガイドレールに、ろう付けヘッドないしガスノズルお
よび素子保持体(5)を収容する板状の支持部材(3
5)が差し込み接続可能である請求項1から13までの
いずれか1項記載の回路支持体における電子素子の位置
決め装置。
14. The element carrier (5) of the pivoting arm (4) and, if appropriate, the brazing head or gas nozzle of the brazing device are interchangeable, wherein the pivoting arm is a lateral guide rail (34). Has,
A plate-like support member (3) for accommodating the brazing head or gas nozzle and the element holder (5) is provided on the guide rail.
14. The device according to claim 1, wherein 5) is pluggable and connectable.
【請求項15】 旋回アーム(4)および支持部材(3
5)に、前記支持部材の、ガイドレール(34)への差
し込み接続の際にろう付けヘッドないし空気ノズルおよ
び素子保持体の給電のために必要とされる接続を形成す
る差し込みおよび結合エレメントが設けられている請求
項14記載の回路支持体における電子素子の位置決め装
置。
15. A swing arm (4) and a support member (3).
5) A plug-in and coupling element is provided which forms the connection required for powering the brazing head or air nozzle and the element carrier during plug-in connection of the support member to the guide rail (34). 15. The device for positioning an electronic element in a circuit support according to claim 14, wherein:
【請求項16】 ろう付け過程を制御しかつ必要なろう
付けエネルギーを供給する制御装置が設けられており、
ここにおいて支持部材に取り付けられたろう付けヘッド
ないしガスノズルに相応して該ろう付けヘッドないしガ
スノズルに属するコーディングユニットから、どのろう
付けヘッドないしどのガスノズルが旋回アームに存在し
ているかに関する情報が前記制御装置に供給される請求
項11から15までのいずれか1項記載の回路支持体に
おける電子素子の位置決め装置。
16. A controller is provided for controlling the brazing process and for providing the required brazing energy.
In this case, information about which brazing head or gas nozzle is present on the swivel arm from the coding unit belonging to the brazing head or gas nozzle corresponding to the brazing head or gas nozzle mounted on the support member is sent to the control device. 16. The device for positioning an electronic element in a circuit support according to claim 11, which is supplied.
【請求項17】 旋回アーム(4)は、アームの長手方
向に高いファイバ成分を有するカーボンファイバ積層体
から成る請求項1から16までのいずれか1項記載の回
路支持体における電子素子の位置決め装置。
17. The device according to claim 1, wherein the swiveling arm comprises a carbon fiber laminate having a high fiber content in the longitudinal direction of the arm. .
【請求項18】 光学系は、光軸に対して2つの異なっ
て変化可能および調整可能な角度で半透鏡に配向されて
いる2つのカメラを有している請求項1から8までのい
ずれか1項記載の回路支持体における電子素子の位置決
め装置。
18. The optical system according to claim 1, wherein the optical system comprises two cameras oriented in the semi-transparent mirror at two differently variable and adjustable angles with respect to the optical axis. 2. A device for positioning an electronic element in a circuit support according to claim 1.
【請求項19】 半透鏡の前でビーム路を分割するため
に、光軸を中心に回転可能である2つのプリズムが配設
されている請求項1から8までのいずれか1項記載の回
路支持体における電子素子の位置決め装置。
19. The circuit according to claim 1, wherein two prisms rotatable about the optical axis are provided for splitting the beam path in front of the semi-transparent mirror. A device for positioning electronic elements on a support.
【請求項20】 2つのプリズムはそれぞれ、相互に回
転可能である2つのプリズムから成る請求項19記載の
回路支持体における電子素子の位置決め装置。
20. The apparatus according to claim 19, wherein each of the two prisms comprises two prisms that are rotatable with respect to each other.
【請求項21】 光学系は1つのカメラを有している請
求項1から17までのいずれか1項記載の回路支持体に
おける電子素子の位置決め装置。
21. The apparatus according to claim 1, wherein the optical system has one camera.
【請求項22】 2つの鏡(32,33)が、観察装置
(44)の光軸に対して直交する、鏡面内に存在する軸
線(40,41)を中心に移動調整される請求項1から
17までのいずれか1項記載の回路支持体における電子
素子の位置決め装置。
22. The two mirrors (32, 33) are moved and adjusted about an axis (40, 41) present in the mirror plane and orthogonal to the optical axis of the observation device (44). 18. A device for positioning an electronic element in a circuit support according to any one of items 17 to 17.
【請求項23】 2つの鏡(32,33)は観察装置と
一緒に1つのユニットとして旋回される請求項22記載
の回路支持体における電子素子の位置決め装置。
23. The device according to claim 22, wherein the two mirrors are pivoted together with the observation device as a unit.
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