NL1003357C2 - Overzetinrichting en samenstel van overzetinrichting en verwarming. - Google Patents

Description

OVERZETINRICHTING EN SAMENSTEL VAN OVERZETINRICHTING EN

VERWARMING

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het van een toevoerpositie naar ten minste twee aflegposities overzetten van op een drager bevestigde electronische componenten.

5 Een dergelijke overzetinrichting wordt bijvoorbeeld toegepast in een zogeheten voorverwarmingsinrichting, waarin de op een leadframe bevestigde, te omhullen, electronische componenten worden voorverwarmd alvorens aan een omhulinrichting toegevoerd te worden. De 10 bestaande overzetinrichtingen van het in aanhef beschreven type hebben een beperkte capaciteit doordat ze over twee aflegposities beschikken, welke aflegposities zodanig verplaatsbaar zijn dat ze één voor één in lijn gebracht kunnen worden met de aanvoerpositie. Door middel 15 van een lineaire opduwer kan dan vervolgens een leadframe van de aanvoerpositie naar een aflegpositie worden bewogen. De verplaatsing van de aflegposities vindt doorgaans plaats doordat deze zijn aangebracht op een roteerbare tafel.

20 Doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een verbeterde overzetinrichting met een grotere capaciteit, waarmee tevens de mogelijkheid wordt geschapen de aflegpositie te variëren als afhankelijke van het over te zetten leadframe. Een ander doel van de 25 onderhavige uitvinding is dat de inrichting overeenkomstig de uitvinding relatief goedkoop dient te zijn met betrekking tot produktie en gebruikskosten.

De uitvinding verschaft daartoe een inrichting zoals beschreven in conclusie 1. De manipulator omvat bij 30 voorkeur aangrijpmiddelen voor het aangrijpen van de drager, welke aangrijpmiddelen ten opzichte van het 1003357 2 gestel een beperkte onbeheerste bewegingsvrijheid bezitten. Een voordeel van een dergelijke overzetinrichting is dat de manipulator kan samenwerken met een aantal aflegposities naar keuze. Een zeer 5 belangrijk kostenvoordeel wordt gerealiseerd doordat de manipulator een relatief weinig beheerste beweging tussen de toevoerpositie en de aflegposities mag maken. Hierdoor kan de manipulator relatief goedkoop worden uitgevoerd, de kosten van een manipulator hangen voor een belangrijk 10 deel namelijk af van de positienauwkeurigheid waarmee de manipulator dient te functioneren. Toch kan met behulp van de overzetinrichting overeenkomstig de uitvinding nauwkeurig een leadframe worden aangegrepen respectievelijk afgelegd omdat nabij de toevoerpositie en 15 de aflegposities de nauwkeurige positiebepaling van een manipulator wordt gerealiseerd door de positioneermiddelen en contrapositioneermiddelen. Een ander voordeel ten opzichte van bestaande overzetinrichtingen is dat ook 180° verdraaide leadframes 20 kunnen worden overgezet en gedurende het overzetten weer in de juiste oriëntatie geplaatst kunnen worden.

Tenslotte is ook de controle van leadframes betrouwbaarder omdat deze in plaats van boven de aflegpositie, die doorgaand is verwarmd, deze controle 25 plaats vindt op afstand van de aflegpositie.

De aangrijpmiddelen van de overzetinrichting kunnen worden gevormd door een mechanische grijper of door een grijper met ten minste één zuigmond. Een zeer voordelige uitvoeringsvorm van de positioneermiddelen en 30 contrapositioneermiddelen wordt gevormd door ten minste één nok en een met de nok samenwerkende uitsparing waarin de nok nauwsluitend opneembaar is. De nok kan zowel zijn bevestigd aan de aangrijpmiddelen als aan de aanvoerpositie en aflegposities. Het moge duidelijk zijn 35 dat het aanbrengen van een nok en daarmee samenwerkende uitsparingen relatief zeer goedkoop is, wanneer vergeleken met de kosten voor het vervaardigen van een manipulator met vergelijkbare positienauwkeurigheid. Voor 1003357 3 een goede werking is de nok en/of de uitsparing voorzien van een afgeschuinde zoekrand.

In een andere uitvoeringsvorm zijn de lengteassen van de aflegposities onder een hoek geplaatst ten 5 opzichte van de lengteas van de aanvoerpositie, zodat de drager bij verplaatsing van de aanvoerpositie naar een aflegpositie zowel wordt getransleerd als geroteerd. Met behulp van een dergelijke manipulator kunnen lineair aangevoerde leadframes in een configuratie worden 10 geplaatst die overeenkomt met de configuratie voor verdere verwerking van de leadframes tijdens een omhulproces.

De toevoerpositie wordt bij voorkeur gevormd door een toevoerband, welke toevoerband voor de toevoerpositie 15 is voorzien van ten minste één bufferpositie. Nog meer bij voorkeur is het aantal bufferposities ten minste gelijk aan het aantal aflegposities min één. De bufferposities maken het mogelijk een batch leadframes ter grootte van het aantal aflegposities achtereenvolgens 20 te verwerken, waarbij de leadframes op de aflegposities in de configuratie worden geplaatst voor verdere verwerking zonder dat het risico bestaat dat de toevoer van leadframes tijdelijk stopt voordat een hele batch leadframes is verwerkt. Een dergelijke inrichting 25 garandeert dus dat bij aanvang van de verwerking van een batch ten minste voldoende leadframes aanwezig zijn voor het voltooien van één volledige verder te verwerken configuratie aan leadframes.

De manipulator is bij voorkeur een gemechaniseerde 30 arm met ten minste drie vrijheidsgraden. De manipulator omvat tevens bij voorkeur een rond een as loodrecht op het vlak door de toevoerpositie roteerbare grijper. Dergelijke manipulatoren zijn ook wel bekend als "robotarm".

35 De manipulator is bij voorkeur voorzien van ten minste één detector voor waarneming van een onder de manipulator gelegen drager. Bij detectie van een onjuist en/of onjuist gepositioneerd leadframe zal de detector 1003357 4 dit waarnemen waardoor de verdere verwerking van het leadframe afgestemd wordt op de geconstateerde afwijking. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk een aparte aflegpositie aan te brengen voor het verwijderen van niet juiste/niet 5 juist gepositioneerde leadframes. Dit zal verder worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende f iguurbeschrij ving.

Tenslotte is bij voorkeur ten minste één aflegpositie voorzien van verwarmingsmiddelen voor het 10 verwarmen van een drager waarop een electrische component is bevestigd. Een dergelijke overzetinrichting kan als voorverwarming worden gebruikt voor dragers voordat deze aan een omhulinrichting worden toegevoerd. Bij verwerking van de drager met zich daarop bevindende electronische 15 componenten in de omhulinrichting zal het temperatuurverschil tussen de drager met de daarop bevindende componenten en het omhulmateriaal beperkt kunnen worden, hetgeen het resultaat van de omhulbewerking positief beïnvloedt. Een dergelijke 20 voorverwarminrichting voor dragers kan compact worden uitgevoerd, functioneert met een hoge betrouwbaarheid en kan relatief goedkoop worden vervaardigd en gebruikt.

De onderhavige uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van het in navolgende figuren 25 weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeeld. Hierin toont:

Fig. 1 een perspektivisch aanzicht op een overzetinrichting overeenkomstig de uitvinding,

Fig. 2 een gedeeltelijk opengewerkt perspektivisch 30 aanzicht op de manipulator van de overzetinrichting getoond in fig. 1,

Fig. 3 een perspektivisch aanzicht op een detail van de manipulator getoond in fig. 2,

Fig. 4 een perspektivisch aanzicht op een 35 mechanische grijper bevestigd aan de manipulator getoond in fig. 2, en 1003357 5

Fig. 5 een perspektivisch aanzicht op twee aflegposities voorzien van verwarmingsmiddelen overeenkomstig de uitvinding.

Fig. 1 toont een overzetinrichting 1 dat een gestel 5 2 omvat. Met het gestel 2 is een in meerdere delen opgedeelde toevoerband 3 verbonden waarmee leadframes 4 naar een toevoerpositie die zich bevindt onder een grijper 5 die deel uitmaakt van een manipulator 6. Een door de grijper 5 aangegrepen leadframe 4 wordt 10 vervolgens door bediening van de manipulator 6 zodanig verplaatst dat het kan worden afgelegd op één van een in dit figuur viertal aflegposities 7, welke aflegposities 7 star zijn verbonden met het gestel 2. De aflegposities 7 in deze figuur weergegeven overzetinrichting 1 zijn 15 voorzien van verwarmingselementen, zoals zal worden verduidelijkt aan de hand van fig. 5, waardoor de overzetinrichting 1 leadframes 4 kan voorverwarmen alvorens deze aan een omhulinrichting worden toegevoerd.

De toevoerband 3 omvat twee bufferposities voor 20 leadframes die zich voor de toevoerpositie bevinden waarboven de grijper 5 zich bevindt. Deze twee bufferposities, de toevoerpositie en de positie in de grijper 5 kunnen gecontroleerd worden op aanwezigheid van een leadframe 4. Het voordeel hiervan is dat het mogelijk 25 is slechts dan leadframes 4 van de toevoerband 3 over te zetten naar de aflegposities 7 wanneer er drie leadframes 4 op de toevoerband 3 en één leadframe 4 in de grijper 5 gelegen zijn zodat het zeker is dat alle aflegposities 7 gevuld kunnen worden met leadframes 4. Dit voorkomt in 30 het geval van de verwarmde aflegposities 7 dat er leadframes 4 onnodig lang op verwarmde aflegposities 7 dienen te liggen wanneer de toevoer van leadframes 4 tijdelijk stokt bij maar twee aflegposities 7 is het voldoende als er één leadframe 4 in de grijper 5 zit en 35 één op de toevoerpositie; dit is voldoende om de aflegposities 7 te kunnen vullen.

De door de toevoerband 3 aangevoerde leadframes 4 worden allereerst door middel van transportwielen 51 in 1003357 6 samenwerking met aandrukwielen 8 aangegrepen. Nabij de aandrukwielen 8 is een in deze figuur niet weergegeven sensor aanwezig voor registratie van aanwezigheid van een leadframe 4. De positie nabij de aandrukwielen 8 vormt de 5 eerste bufferpositie. Bij het verder doorzetten van het leadframe 4 wordt dit door een eindloze bufferband 9 naar een tweede bufferpositie gevoerd. Door middel van diverse sensoren 10 worden transportwielen 51, aandrukwielen 8 en bufferband 9 aangestuurd en wordt eveneens geregistreerd 10 of de bufferposities gevuld zijn. In lijn met de bufferband 9 is een transportband 11 geplaatst waarop door de bufferband 9 een leadframe 4 kan worden geplaatst. Een op de transportband 11 gelegen leadframe 4 kan vervolgens worden doorgezet tot naar de 15 aanvoerpositie die zich onder de grijper 5 bevindt. Vervolgens zal door bediening van de grijper 5 het leadframe op de aanvoerpositie worden aangegrepen en vervolgens worden opgelicht en worden verplaatst naar een vrije aflegpositie 7. Voor een beschrijving van de 20 werking van de grijper 5 en de manipulator 6 wordt verwezen naar de navolgende figuren. In het gestel 2 is een lineaire geleiding 12 opgenomen waarlangs de manipulator 6 in zijdelingse richting (X-richting) verplaatsbaar is. De aandrijving van de zijdelingse 25 beweging is uitgevoerd met een lineaire motor.

Fig. 2 toont de manipulator 6 uit fig. 1 in gedeeltelijk opengewerkte toestand. Tevens is een deel van de lineaire geleiding 12 weergegeven onder tussenkomst waarvan de manipulator 6 met het gestel 2 van 30 de overzetinrichting 1 is verbonden. De manipulator 6 is door middel van geleidingselementen 13 die verbonden zijn met een bovenplaat 14 van de manipulator 6 onder tussenkomst van de geleiding 12 gekoppeld met het gestel 2. De bevestiging aan de geleiding 12 verschaft de 35 manipulator 6 een bewegingsvrijheid in zijwaartse richting (X-richting). Aan de onderzijde van de plaat 14 is een geleidingsrail 15 aangebracht waardoor de manipulator 6 een vrijheidsgraad krijgt in Y-richting, 1003357 7 dat wil zeggen in een richting loodrecht op de lineaire geleiding 12 (de X-richting). Rond de geleidingsrail 15 aangebrachte sleden 16 zijn verplaatsbaar door aandrijving van een riem 17 met een motor 18. Op de 5 eindloze riem 17 grijpt een klemelement 19 aan dat onder tussenkomst van een plaat 20 star verbonden is met de sleden 16. Aan de onderzijde van de plaat 20 is op een gelagerde as 22 een derde plaat 23 aangebracht. De gelagerde as 22 wordt door middel van een eindloze 10 rotatieriem 24 en een motor 25 aangedreven waardoor de derde plaat 23 in een stand naar keuze kan worden geplaatst. Aan de onderzijde van de derde plaat 23 zijn verticale geleidingsassen 21 geplaatst waarlangs een blok 26 in een verticale richting (Z-richting) verplaatsbaar 15 is. De aandrijving voor de verticale beweging van het blok 26 geschiedt door een luchtcilinder 27 waarvan de werking verduidelijkt zal worden aan de hand van de beschrijving van fig. 3. Aan de onderzijde van het blok 26 is een bevestigingsplaat 28 aangebracht waarmee de 20 grijper 5 kan worden gekoppeld. Op de bevestigingsplaat 28 is een rotatiecilinder 29 aangebracht voor aandrijving van de grijper 5.

In fig. 3 is een detail weergegeven van de manipulator 6 van in het bijzonder de geleiding en 25 aandrijving in verticale richting (Z-richting). Het blok 26 is verplaatsbaar langs geleidingsassen 21 waarvan er in deze figuur slechts één is weergegeven. De geleidingsassen 21 zijn star verbonden met de derde plaat 23. Op blok 26 is een draaicilinder 27 met een kruk 32 30 bevestigd. Tussen de kruk 32 en het blok 23 is een stang 30 aangebracht. Door toe- respectievelijk afvoer van lucht aan de cilinder 27 door de kleppen 31 roteert de kruk 32 waardoor blok 26 omhoog of omlaag wordt getrokken aan stang 30.

35 In de gelagerde as 22 is een luchtkanaal 35 aangebracht voor doorvoer van bedieningslucht naar bijvoorbeeld de rotatiecilinder 29 aangebracht op de bevestigingsplaat 28. Het luchtkanaal 35 is voorzien van 1003357 8 een sleufvormige opening 36 om onafhankelijk van de positie van de positie van het blok 26 ten opzichte van de centrale as 34 de opening 50 in het blok 26 in verbinding te laten staan met het luchtkanaal 35. Op de 5 cilinder 27 zijn voorts sensoren 37 aangebracht waarmee de hoogtepositie van het blok 26 kan worden waargenomen.

Fig. 4 toont de grijper 5 voor het aangrijpen van een leadframe 4 bevestigd aan de onderzijde van de bevestigingsplaat 28. De grijper 5 omvat twee rijen 10 grijpelementen 38 die verbonden zijn met twee evenwijdige balken 39. De balken 39 zijn door middel van stangen 40 gekoppeld met roteerbare elementen 41. De roteerbare elementen 41 zijn verplaatsbaar door bediening van de rotatiecilinder 29 getoond in fig. 2 die aangrijpt op de 15 twee uitstekende bedieningspennen 42 van de grijper 5.

Door het verdraaien van de roteerbare elementen 41 zal de grijper 5 een leadframe 4 zodanig aangrijpen dat de centrale as van het leadframe 4 zich in het midden van de grijper 5 bevindt.

20 De grijper 5 is voorts voorzien van positioneerpennen 43 voor het nauwkeurig beheersen van de positie waar de grijper zich bevindt op het moment dat de positioneerpennen 43 samenwerken met positioneeropeningen nabij de toevoerpositie en aflegposities. Doordat de 25 positioneerpennen 43 voor nauwkeurige plaatsbepaling van de grijper 5 zorgen op het moment van aangrijpen en lossen van leadframes door de grijper 5 kan de manipulator 6 relatief goedkoop worden uitgevoerd doordat de positienauwkeurigheid waarmee de manipulator 16 dient 30 te functioneren relatief beperkt is.

Omdat de grijper 5 bij het positioneren over voldoende bewegingsvrijheid dient te beschikken om een positie aan te nemen zoals wordt gedirigeerd door de positioneerpennen 43 is de plaat 28 bewegend bevestigd 35 aan blok 26 door middel van een bus 44 met ruime speling (zie hiervoor figuur 3). In figuur 2 is te zien dat de geleidingspennen 21 aan de onderzijde zijn verjongd en in plaat 28 vallen. Als blok 26 omhoog beweegt wordt de 1003357 9 speling van blok 28 rond de geleidingsassen opgeheven.

Dit heeft als voordeel dat de grijper 5 geen klappen krijgt tijdens het snelle bewegen waardoor het leadframe 4 kan worden beschadigd.

5 In de grijper 5 is tevens een pen 46 geplaatst die samenwerkt met een aanwezige uitsparing in het leadframe 4.

Bij toevoer van een onjuist leadframe 4 (hetgeen op de toevoerband 3 bepaald wordt) zijn er drie 10 mogelijkheden: 180° gedraaide dragers 4 kunnen worden opgepakt en toch in goede in goede oriëntatie worden afgelegd, is zo'n drager 4 niet geschikt om af te leggen maar kan deze nog wel worden aangepakt dan kan deze in plaats van op een aflegpositie 7 te worden afgelegd 15 worden neergelegd op een specifiek daartoe bestemde positie. Hierbij wordt verwezen naar fig. 1 waar bijvoorbeeld links van de aflegposities 7 eventueel onjuiste, of verkeerd gepositioneerde leadframes 4 neergelegd kunnen worden. Een laatste mogelijkheid 20 bestaat daaruit dat de drager 4 niet kan worden opgepakt en dat een operator deze dient te verwijderen van de toevoerpositie.

Het is zeer belangrijk dat er op zowel de toevoerpositie als de aflegposities 7 25 positioneeropeningen 47 zijn aangebracht voor samenwerking met de positioneerpennen 43 van de grijper 5. De positioneeropeningen 47 dienen de positioneerpennen 43 nauwsluitend op te kunnen nemen aangezien eventuele speling tussen de positioneerpen 43 en de 30 positioneeropeningen 47 direct positioneeronnauw- keurigheden introduceert. In fig. 5 is tevens zichtbaar dat de aflegposities 7 zijn aangebracht op een plateau 48 waarin verwarmingselementen 49 zijn aangebracht. Door verwarming van de aflegposities 7 kunnen leadframes 4 35 worden voorverwarmd hetgeen voordelig kan zijn voor verdere verwerking van de leadframe 4.

***** 1003357

Claims (13)

1. Inrichting voor het van een toevoerpositie naar ten minste twee aflegposities overzetten van op een drager bevestigde electronische componenten, omvattende: - een gestel gekoppeld met de aanvoerpositie en de 5 aflegposities, - een met het gestel verbonden tussen een stand nabij de toevoerpositie en standen nabij de aflegposities beweegbare manipulator, waarbij de manipulator is voorzien van positioneermiddelen en de toevoerpositie en 10 aflegposities zijn voorzien van contrapositioneermiddelen voor het nabij de toevoerpositie en aflegposities nauwkeurig positioneren van de manipulator.

2. Overzetinrichting volgens conclusie 1, waarbij de manipulator aangrijpmiddelen omvat voor het aangrijpen 15 van de drager, welke aangrijpmiddelen ten opzichte van het gestel een beperkte onbeheerste bewegingsvrijheid bezitten.

3. Overzetinrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de aangrijpmiddelen worden gevormd door een 20 mechanische grijper.

4. Overzetinrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij de aangrijpmiddelen worden gevormd door een grijper met ten minste één zuigmond.

5. Overzetinrichting volgens één der voorgaande 25 conclusies, waarbij de positioneermiddelen en contrapositioneermiddelen worden gevormd door ten minste één nok en een met de nok samenwerkende uitsparing waarin de nok nauwsluitend opneembaar is.

6. Overzetinrichting volgens conclusie 5, waarbij de 30 nok en/of de uitsparing is voorzien van een afgeschuinde zoekrand. 1003357 »

7. Overzetinrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de lengteassen van de aflegposities onder een hoek zijn geplaatst ten opzichte van de lengteas van de aanvoerpositie, zodat de drager bij 5 verplaatsing van de aanvoerpositie naar een aflegpositie zowel wordt getransleerd als geroteerd.

8. Overzetinrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de toevoerpositie wordt gevormd door een toevoerband, welke toevoerband voor de toevoerpositie 10 is voorzien van ten minste één bufferpositie.

9. Overzetinrichting volgens conclusie 8, waarbij het aantal bufferposities ten minste gelijk is aan het aantal aflegposities min één.

10. Overzetinrichting volgens één der voorgaande 15 conclusies, waarbij de manipulator een gemechaniseerde arm is met ten minste drie vrijheidsgraden.

11. Overzetinrichting volgens één der conclusies 2-10, waarbij de manipulator een rond een as loodrecht op het vlak door de toevoerpositie roteerbare grijper omvat.

12. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de manipulator is voorzien van ten minste één detector voor waarneming van een onder de manipulator gelegen drager.

13. Overzetinrichting volgens één der voorgaande 25 conclusies, waarbij ten minste één aflegpositie is voorzien van verwarmingsmiddelen voor het verwarmen van een drager waarop een electronische component is bevestigd. ***** 1003357