CH640993A5 - Verfahren zum befestigen von chip-artigen schaltungselementen auf einer platte fuer gedruckte schaltungen sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Befestigen von Chip-artigen Schaltungselementen auf einer Platte für gedruckte Schaltungen, wobei mehrere rohrförmige Magazine, in denen je eine Vielzahl von Schaltungselementen gestapelt werden, an vorherbestimmten Stellen relativ zueinander entsprechend den Relativpositionen der auf der Schaltungsplatte zu befestigenden Schaltungselemente vertikal angeordnet und die Schaltungselementestapel in den Magazinen je aufwärts in eine Position gestossen werden, in der das oberste Schaltungselement eines jeden Stapels in einer oberen Öffnung des zugehörigen Magazins erscheint. Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der US-PS 4127 432 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befestigen von Chip-artigen Schaltungselementen auf einer Platte einer gedruckten Schaltung bekannt,

wobei die Schaltungselemente in vorherbestimmten Positionen auf der Platte befestigt werden, indem ein in ein Magazin eingesetzter Schaltungselementestapel aufwärts gestossen wird. Das Magazin wird dabei vertikal gehalten und durch eine entsprechende, von einer gitterförmigen und horizontal angeordneten Magazinführung definierte Durchtrittsöffnung eingesetzt. Diese bekannte Vorgangsweise ist im Vergleich zu herkömmlichen Methoden, bei denen ein sogenannter NC-Apparat (NC = numerische Kontrolle) verwendet wird, von Vorteil, da die Schaltungselemente auf der Platte mit grösserer Geschwindigkeit befestigt werden können, wobei überdies eine billige und einfache Vorrichtung verwendet werden kann. Ein nach diesem bekannten Verfahren zusammengebauter Schaltkreis für eine elektronische Einrichtung weist jedoch derartige schwerwiegende Nachteile auf, wie Verringerung der Präzision der Befestigungsstellen der Schaltungselemente auf der Schaltungsplatte, ungenügend elektrische Leitung des Schaltkreises zufolge einer ungenügenden Befestigung und als Resultat hievon ein drastischer Abfall in der Leistung des Produkts. Diese Nachteile der aus der genannten US-PS bekannten Technik sind vor allem auf die folgenden strukturellen Merkmale zurückzuführen:

1. Die in hohlen, rohrförmigen Magazinen gestapelten Schaltungselemente werden mit Hilfe einer Vielzahl von Schiebestangen direkt gegen die mit einem Klebstoff versehe640 993

nen Platten für die gedruckten Schaltungen gedrückt, um die Schaltungselemente auf der jeweiligen Platte zu befestigen.

2. Um die in den hohlen, rohrförmigen Magazinen gestapelten Schaltungselemente auf der Schaltungsplatte gegenüber den Magazinen zu befestigen, wird die Schaltungsplatte derart angeordnet, dass die Fläche, an der Anschlussstellen für die Schaltungselemente gebildet sind, abwärts gerichtet ist.

Im Zusammenhang mit der unter 1 angeführten Massnahme ist es ausserordentlich schwierig, die in verschiedenen Höhen in den Magazinen gestapelten Schaltungselemente mit Hilfe der verschiedenen Schiebestangen unter einem gleich-mässigen Druck gegen die auf der Schaltungsplatte geformte Klebstoffschicht zu pressen. Wenngleich eine Druckfeder vorgesehen ist, um die Druckkraft der jeweiligen Schiebestange einzustellen, so ermüden die Druckfedern im Hochgeschwindigkeitsbetrieb ausserordentlich rasch, und die Schaltungsplatte verliert oft ihre Flachheit und wird gekrümmt. Wenn eine derartige Schaltungsplatte verwendet wird, ist es daher ausserordentlich schwierig, einen vorherbestimmten Abstand zwischen den oberen Enden der Magazine, d.h. den oberen Enden der Schiebestangen, und der Montagefläche der Schaltungsplatte einzuhalten. Ausserdem haftet der auf der Schaltungsplatte angebrachte Klebstoff oft an den oberen Enden der Schiebestangen, wodurch sich im Betrieb beträchtliche Schwierigkeiten ergeben.

Bei Durchführung der oben unter 2 angeführten Massnahme befindet sich die Klebstoffschicht selbstverständlich an der unteren Hauptfläche der Schaltungsplatte, und demge-mäss werden die vorübergehend von den Schiebestangen getragenen Schaltungselemente an der Unterseite der Schaltungsplatte gehalten, bis sie einer nachherigen Lötbehandlung unterworfen werden. Demgemäss kann es leicht zu Verschiebungen in der Position oder zum Abfallen der Schaltungselemente kommen. Insbesondere werden die Schaltungsplatten mit den mit Hilfe des Klebstoffes vorübergehend an ihrer Unterseite festgehaltenen Schaltungselementen mit Hilfe von Förderbändern transportiert, und der Klebstoff, welcher durch Wärme aushärtbar ist, wird ausgehärtet, um die Schaltungselemente an der Schaltungsplatte fest zu befestigen. Um die Aushärtung des Klebstoffes durchzuführen, wird die Schaltungsplatte umgedreht. Während dieses Transportes und Umdrehens können die vorübergehend an der Unterseite der Schaltungsplatte festgehaltenen Schaltungselemente leicht aus den vorherbestimmten Positionen verschoben werden oder von der Schaltungsplatte getrennt werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Befestigung von Chip-artigen (scheibenförmigen) Schaltungselementen auf einer Schaltungsplatte zu schaffen, wobei die oben erläuterten Nachteile ausgeschaltet sind und der Befestigungsvorgang sicher und mit ausserordentlich hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann.

Das erfindungsgemässe Verfahren der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugplatte mit Sauglöchern an Stellen entsprechend denjenigen der Magazine in einer Ansaugposition horizontal derart in Position gebracht wird, dass jedes Saugloch im wesentlichen in Kontakt mit dem obersten Schaltungselement im jeweiligen Magazin gelangt, dass gleichzeitig alle Sauglöcher mit Unterdruck beaufschlagt werden, um die obersten Schaltungselemente festzuhalten und dass die Schaltungsplatte mit einem bestimmten Muster von schichtförmigen Leitern an ihrer Oberseite horizontal gehalten und die die Schaltungselemente haltende Saugplatte von der Ansaugposition an die Stelle, an der die Schaltungsplatte horizontal gehalten wird, transferiert und auf dieser Schaltungsplatte in Position gebracht wird, so dass jedes Schaltungselement in der entsprechenden Position auf der Schaltungsplatte angebracht wird, wonach der Unter3

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druck von den Sauglöchern abgeschaltet wird, um die Schaltungselemente freizugeben.

Zur Durchführung dieses Verfahrens eignet sich in vorteilhafter Weise eine Vorrichtung, die erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Stützeinrichtung zur horizontalen Abstützung einer Schaltungsplatte mit dem Muster von schichtförmigen Leitern an ihrer Oberseite, eine horizontal angeordnete Magazinführung mit an Stellen entsprechend den Relativpositionen der auf der Schaltungsplatte zu befestigenden Schaltungselemente vorgesehenen durchgehenden Öffnungen, in denen vertikale, hohle, rohrförmige Magazine verschiebbar aufgenommen sind, welche im wesentlichen in derselben Ebene liegende obere Öffnungen aufweisen und je einen zur Aufnahme eines Stapels von Schaltungselementen bestimmten Hohlraum besitzen, wobei Schiebemittel zum allmählichen Aufwärtsschieben der Schaltungselementestapel in den Magazinen in eine Position vorgesehen sind, in der sich das jeweils oberste Schaltungselement der Stapel in der oberen Öffnung des jeweiligen Magazins befindet, und eine Saugeinrichtung mit wenigstens einer Saugplatte vorgesehen sind, die Sauglöcher an Stellen entsprechend den Relativpositionen der in den Öffnungen der Magazinführung angeordneten Magazinen aufweist, um in der Ansaugposition das jeweils oberste Schaltungselement aller Schaltungselementestapel, das sich in der oberen Öffnung des jeweiligen Magazins befindet, anzusaugen, welche Saugeinrichtung aus der Ansaugposition in eine Position bewegbar ist, in der die an der Saugplatte festgesaugten Schaltungselemente an der Schaltungsplatte angebracht werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung können mit den Massnahmen der Ansprüche 2 bis 6 beziehungsweise 8 bis 21 erreicht werden.

Im Rahmen der Erfindung können zwei Möglichkeiten angewandt werden, um die Schaltungselemente an der Schaltungsplatte für eine bestimmte Zeit festzuhalten, bis sie einem nachfolgenden Behandlungsschritt unterworfen werden. Einerseits kann, wie dies an sich aus der US-PS 4127 432 bekannt ist, eine Klebstoffschicht, z.B. ein durch Wärme härtbares Material, vorher an bestimmten Stellen auf der Schaltungsplatte gebildet werden. Andererseits kann ein Klebstoffmaterial, beispielsweise ein Heissschmelzkleber, auf jedes Schaltungselement aufgebracht werden, und wenn diese Schaltungselemente mit Hilfe der oben angeführten Saugplatte an der Schaltungsplatte befestigt werden, wird das Klebstoffmaterial erhitzt, damit es klebrig wird, und die Schaltungselemente werden zufolge der Viskosität des Magazinmaterials vorübergehend an der Schaltungsplatte gehalten.

Um das durch Wärme härtbare Material, das auf die Schaltungsplatte aufgebracht wurde, auszuhärten oder den Heissschmelzkleber zu schmelzen, um die Schaltungselemente vorübergehend an der Schaltungsplatte zu halten, kann die Schaltungsplatte, an der die Schaltungselemente mit Hilfe des durch Wärme härtbaren Materials festgehalten ist, erhitzt werden, während sie für eine nachfolgende Behandlung überstellt wird bzw. kann die Schaltungsplatte nach Befestigung der Schaltungselemente an ihr mit Hilfe der Saugplatte erhitzt werden, während die Schaltungselemente mit Hilfe der Saugplatte gegen die Schaltungsplatte gedrückt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Gesamtaufbau einer erfin-dungsgemässen Vorrichtung, die zur Befestigung von Schaltungselementen auf einer Platte mit Hilfe von Unterdruck gemäss einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäs-sen Verfahrens verwendet wird;

Fig. 2 eine Draufsicht auf diese Vorrichtung in einer

Betriebslage, in der die Schaltungselemente zu einer Platte für eine gedruckte Schaltung transferiert werden;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Magazinführung, in der Magazine mit darin gestapelten Schaltungselementen angeordnet sind;

Fig. 4 eine Schnittansicht gemäss der Linie 4-4 in Fig. 1, wobei der Zustand vor dem Ansaugen der Schaltungselemente veranschaulicht ist;

Fig. 5 eine entsprechende Schnittdarstellung, nunmehr jedoch in dem Zustand, in dem die Schaltungselemente angesaugt werden;

Fig. 6 eine entsprechende Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Zustandes nach dem Ansaugen der Schaltungselemente;

Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Magazin, in dem Schaltungselemente gestapelt sind;

Fig. 8 einen Längsschnitt durch das Magazin gemäss Fig.7 ;

Fig. 9 eine Draufsicht auf einen Stöpsel in einem Magazin;

Fig. 10 eine Seitenansicht dieses Stöpsels gemäss Fig. 9;

Fig. 11 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäss zu montierenden Schaltungselementes ;

Fig. 12 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Schiebestangen-Antriebsmechanismus, wobei die Stellung gezeigt ist, in der die Schiebestangen abwärts bewegt werden;

Fig. 13 eine Schnittdarstellung dieses Antriebsmechanismus gemäss Fig. 12, wobei der Zustand veranschaulicht ist, in dem die Schiebestangen gehoben werden;

Fig. 14 eine geschnittene Vorderansicht eines die Saugplatte tragenden Hauptes, der Saugplattenabstützung und des Antriebsmechanismus für die Saugplatte;

Fig. 14A eine schematische Ansicht einer Kurvensteuerung für das die Saugplatte tragende Haupt;

Fig. 14B ein Diagramm zur Veranschaulichung des Bewegungsablaufes dieses Hauptes;

Fig. 15 einen Schnitt gemäss der Linie 15-15 in Fig. 14;

Fig. 16 eine Draufsicht auf eine Saugfläche;

Fig. 17 eine Draufsicht auf die die Schaltungsplatte in Position für die Befestigung der Schaltungselemente haltenden Bauteile;

Fig. 18 einen Schnitt gemäss der Linie 18-18 in Fig. 17, zur Veranschaulichung des Zustandes, wenn Schaltungselemente auf eine Schaltungsplatte gebracht werden;

Fig. 19 eine entsprechende Schnittdarstellung, wobei die Stellung veranschaulicht ist, in der die Schaltungselemente befestigt werden;

Fig. 20 eine entsprechende Schnittdarstellung, nunmehr jedoch im Zustand, nachdem die Schaltungselemente befestigt wurden;

Fig. 21 eine Draufsicht auf eine andere Vorrichtung zur Befestigung von Schaltungselementen;

Fig. 22 eine Schnittdarstellung einer Einrichtung zum Aufbringen eines zum Anhaften der Schaltungselemente vorgesehenen Klebstoffes an einer Schaltungsplatte für gedruckte Schaltungen, wobei der Zustand veranschaulicht ist, in dem ein vertikal beweglicher Stift abwärts bewegt wird;

Fig. 23 eine der Fig. 22 entsprechende Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Zustandes, in dem der vertikal bewegliche Stift gehoben wird;

Fig. 24 in grösserem Massstab eine Ansicht, teilweise im Schnitt, des unteren Endes des vertikal beweglichen Stiftes;

die Fig. 25 und 26 in grösserem Massstab Ansichten, teilweise im Schnitt, von anderen vertikal beweglichen Stiften;

Fig. 27 einen Schnitt durch den Hauptteil eines Magazins gemäss einer anderen Ausführungsform;

Fig. 28 eine schaubildliche Darstellung des oberen Teiles mit einer oberen Öffnung eines Magazins gemäss einer anderen Ausführungsform;

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Fig. 29 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des Schiebestangenmechanismus gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 30 in grösserem Massstab eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Teiles des Schiebestangenmechanismus gemäss Fig. 29.

Aus den Fig. 1 und 2 ist der Gesamtaufbau einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Montage von Schaltungselementen ersichtlich. Ein Bandförderer 3 ist an einem Gestell 1 vorgesehen, um Platten 2 für gedruckte Schaltungen, nachstehend kurz Schaltungsplatten genannt, in Richtung des Pfeiles A zuzufördern, wobei dieser Bandförderer 3 von Seitenplatten 60,60a abgestützt wird, die die Schaltungsplatten 2 auch führen. Ein Magazin 70 für die Schaltungsplatten 2 ist am Aufgabeende des Bandförderers 3 angeordnet, und in dem Magazin befindet sich ein vertikaler Stapel von Schaltungsplatten 2, die je ein bestimmtes Muster von Leiterschichten auf ihrer Oberseite aufweisen, wobei sich die unterste Schaltungsplatte 2 in der Höhe der Oberfläche des Bandförderers 3 befindet. Ein in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellter drehbarer Hebel 71 ist als Übergabemittel für die Schaltungsplatten 2 vorgesehen. Dieser Hebel 71 kann derart verdreht werden, dass nacheinander die jeweils unterste Schaltungsplatte aus dem Magazin 70 auf den Bandförderer 3 bewegt wird, wobei der Antrieb des Hebels 71 synchron mit der Bewegung eines eine Saugplatte tragenden Hauptes 10 erfolgt, wie weiter unten noch näher erläutert werden wird. Selbstverständlich wird, wenn die jeweils unterste Schaltungsplatte 2 auf den Bandförderer 3 gelangt, die unmittelbar über der untersten befindliche Schaltungsplatte abwärts in die Position zur Überführung auf den Bandförderer 3 bewegt. Anstatt der eben beschriebenen Übergabeeinrichtung in Form eines Hebels 71 kann auch ein automatisch betätigbares System vorgesehen werden, wobei die Schaltungsplatten einzeln nacheinander mit Hilfe einer geeigneten, von einem in einem Zylinder, dem Druckluft zugeführt wird, befindlichen Kolben betätigten Stossstange ausgestossen werden, so dass eine pneumatische Übergabeeinrichtung für die Schaltungsplatten vorgesehen ist.

Auf dem Gestell 1 sind Tragrahmen 4A bis 4D befestigt, auf welchen Magazinführungsstützen 5A bis 5D beweglich befestigt sind. Diese Stützen 5 A bis 5D sind derart angeordnet, dass sie längs der Tragrahmen 4A bis 4D mit Hilfe von Druckluftzylindern 7A bis 7D bewegt werden können, welche mit Hilfe von Befestigungsplatten 6 an den Tragrahmen 4A bis 4D befestigt sind. An jeder Stütze 5 A bis 5D ist eine Magazinführung 8 befestigt, und das zuvor bereits erwähnte, die Saugplatte tragende Haupt 10 ist am Gestell 1 derart befestigt, dass es sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung bewegt werden kann. An den beiden Seiten des Hauptes 10 sind Saugplatten 11 A, 11B vertikal bewegbar abgestützt. Wie aus den Fig. 3 bis 6 ersichtlich ist, weist die Magazinführung 8 eine obere Platte 20, eine untere Platte 21 und eine diese Platten 20,21 miteinander verbindende Strebe 22 auf. In der oberen Platte 20 sind quadratische Einsetzlöcher 24 in Positionen entsprechend den gewünschten Positionen für die Einfügung von Magazinen 23 gebildet. In der unteren Platte 21 sind in Positionen entsprechend den vorherbestimmten Magazinpositionen winkelförmige Ausnehmungen 25 gebildet. Im mittleren Teil einer jeden winkelförmigen Ausnehmung 25 ist eine kreisförmige Öffnung 27 für den Durchtritt einer Schiebestange 26 gebildet. Bei dieser Anordnung sind die Einsetzlöcher 24 in der oberen Platte 20 der Magazinführung 8 in Positionen entsprechend den Befestigungsstellen der jeweiligen Schaltungselemente auf der Schaltungsplatte vorgesehen. An der oberen Platte 20 der Magazinplatte 8 sind weiter zwei Ausrichtlöcher 65 gebildet.

Wie aus den Fig. 7 bis 10 ersichtlich ist, umfasst das Magazin 23, in dem Schaltungselemente gestapelt sind, einen säulenförmigen Zylinder 23a mit quadratischem Querschnitt, der eine durchgehende Öffnung 31 aufweist, in der ein Stöpsel 32 beweglich eingesetzt ist. Der Zylinder 23a ist durch Spritzgiessen aus Metall, Nylon oder dgl. Material hergestellt, und der Stöpsel 32 besteht aus einem Kunstharz, wie Polystyrol, oder Metall. Ungefähr 100 Schaltungselemente 30, wie z.B. Kondensatorscheibchen, sind in einem Stapel in der Öffnung 31 enthalten, welche derart geformt ist, dass ihr rechteckiger Querschnitt im wesentlichen dem Umriss der Schaltungselemente 30 entspricht. Wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist, weist der Stöpsel 32 einen Rücken 32a zur Abstützung der Schaltungselemente 30 im gestapelten Zustand und einem in Kontakt mit der Innenwandung der Öffnung 31 des Zylinders 23a gelangenden Eingriffsteils 32b auf, um ein Herabfallen des Stöpsels 32 selbst zu verhindern. An der Unterseite des Rückens 32a ist eine Ausnehmung 32c geformt, die mit dem oberen Ende einer Schiebestange 26 in Eingriff gelangt, um den Stöpsel 32 aufwärts zu stossen.

Wenn im übrigen das Magazin 23 aus Nylon oder dgl. hergestellt wird, kann die Anwesenheit oder das Fehlen von Schaltungselementen 30 oder aber die Art der Schaltungselemente (z.B. ein Kodensator, ein Widerstand, ein Überbrük-kungsdraht oder dgl.) von aussen erkannt werden, und die Art und Type des Schaltungselementes 30 kann auf die Aussen-fläche aufgedruckt werden.

Wie aus den Fig. 3 bis 6 ersichtlich ist, werden die Magazine 23 mit der oben beschriebenen Struktur in die Einsetzlöcher 24 und die winkelförmigen Ausnehmungen 25 in der Magazinführung 8 eingefügt, wodurch die Magazine 23 vertikal gehalten sind, und die Magazine 23 werden dabei derart eingesetzt, dass die oberen Öffnungen 23b der jeweiligen Magazine 23 im wesentlichen in ein und derselben Ebene liegen und dass die Relativpositionen der oberen Öffnungen 23b der Magazine 23 gleich den Relativpositionen der Schaltungselemente sind, die an der Schaltungsplatte befestigt werden sollen.

Wie aus Fig. 11 ersehen werden kann, weist ein als Schaltungselement im Magazin 23 gestapeltes Kondensatorscheibchen 30 einen im wesentlichen rechteckigen, quaderförmigen Körper 30a sowie an beiden Seiten dieses Körpers geformte Elektroden 30b auf, und das Kondensatorscheibchen 30 besitzt keine hineingeführten Anschlussdrähte, wie sie bei herkömmlichen elektrischen Bauelementen befestigt sind.

Eine Fläche des Kondensatorscheibchens 30, d.h. eine Fläche des Körpers 30a, ist mit einem bekannten Klebstoff beschichtet, der bei Raumtemperatur nicht klebrig oder haftend ist, beispielsweise ein Heissschmelzkleber 30c. In diesem Fall wird gemäss einem automatisch durchgeführten Verfahren, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird, die Befestigung der Kondensatorscheibchen 30 auf der Schaltungsplatte derart durchgeführt, dass die mit dem Kleber 30b beschichtete Fläche der jeweiligen Kondensatorplättchen 30 an einer bestimmten Stelle auf der Schaltungsplatte angeordnet wird, so dass die Elektroden 30b des Kondensators 30 in Kontakt mit einem Muster von Leiterschichten auf der Schaltungsplatte gelangen, wonach der Kleber 30c erhitzt und geschmolzen wird, so dass er klebrig wird und das jeweilige Kondensatorscheibchen 30 vorübergehend an der Schaltungsplatte festhält und fixiert, wonach in einer folgenden Stufe der Kondensator an der Schaltungsplatte angelötet wird. Vor dem Lötvorgang sind die Kondensatorscheibchen 30 durch die Klebekraft des Klebers 30c sicher an der Schaltungsplatte festgehalten, und nach dem Anlöten sind die Kondensatorscheibchen 30 durch den ausgehärteten Kleber 30c fest haftend mit der Schaltungsplatte verbunden. Demgemäss werden die Kondensatorscheibchen 30 daran gehindert, sich aus

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ihren vorherbestimmten Positionen zu verschieben, bevor und während die Lötung vorgenommen wird.

Wenn vorstehend ein Kondensatorscheibchen als Beispiel für das Schaltungselement 30 erläutert wurde, so können doch selbstverständlich alle anderen Schaltungselemente, die keine hineingeführten Anschlussdrähte aufweisen, auf die beschriebene Weise befestigt werden.

Als Kleber 30c kann jeder bekannte, geeignete Klebstoff ausgewählt und verwendet werden, sofern er nicht bei Raumtemperatur klebrig oder haftend ist, sondern einmal durch Erhitzen geschmolzen und unmittelbar darauf ausgehärtet wird.

Wie aus den Fig. 12 und 13 ersichtlich ist, ist die oben erwähnte Schiebestange 26 an einer Bodenplatte 33 befestigt und in einer oberen Führungsplatte 34 gleitend geführt. Die Bodenplatte 33 ist an einer Konsole 35 befestigt, welche in eine Führungsschiene 36 eingepasst ist, die am Gestell 1 befestigt ist, so dass die Konsole 35 in vertikaler Richtung verschoben werden kann. Die obere Führungsplatte 34 wird von einer sie aufnehmenden Abstützung 37 getragen, die am Gestell 1 ausgebildet ist. Die die Bodenplatte aufnehmende Konsole 35 weist einen Kupplungsteil 38 auf, mit welchem eine Rolle 40a an einem Ende eines Nockenhebels 39 in Eingriff steht. Dieser Nockenhebel 39 wird von einer Tragwelle 41a abgestützt und ist derart angeordnet, dass er mit einer Rolle 42a an seinem anderen Ende mit einem Nocken 43 in Kontakt gelangen kann. Eine Pufferfeder 44 umgibt den unteren Teil der Schiebestange 26.

Das die Saugplatten IIA, IIB tragende Haupt 10 ist vertikal beweglich auf eine Stange 41 gepasst, welche vertikal auf einer Schieberplatte angeordnet ist, wie aus Fig. 14 ersichtlich ist. Die Schieberplatte 40 wird von einer auf dem Gestell 1 befindlichen Tragschiene 42 in horizontaler Richtung verschiebbar abgestützt. Wie in Fig. 14A gezeigt ist, ist die Schieberplatte 40 derart angeordnet, dass sie in horizontaler Richtung mit Hilfe eines zylindrischen Nockens 96 hin- und hergehend bewegt werden kann, und eine vertikal bewegliche Platte 47 ist an einem Block 97 des Hauptes 10 mit Hilfe einer Gleitplatte 98 in horizontaler Richtung verschiebbar befestigt. Das Haupt 10 wird in vertikaler Richtung mit Hilfe der sich vertikal bewegenden Platte 47 bewegt, die von einer nutförmi-gen Steuerkurve 99 angetrieben wird. Demgemäss wird das Haupt 10 vom Gestell 1 derart getragen, dass es sich in vertikaler und horizontaler Richtung bewegen kann, wie in Fig. 14b mit den Pfeilen J, K, L, M, N und O veranschaulicht ist. An beiden Seiten des Hauptes 10 sind Tragrahmen 43A, 43B befestigt. Wie in Fig. 15 gezeigt ist, sind Stangen 45A, deren obere Enden mit einer Verbindungsstange 44A verbunden sind, im Tragrahmen 43A vertikal bewegbar getragen, und die Saugplatte 11A ist an den unteren Enden dieser Stangen 45A befestigt. Zwischen der Verbindungsstange 44A und dem unteren Teil des Tragrahmens 43A ist eine Zugfeder 46 angeordnet, die die Saugplatte 11A nach unten drückt. In entsprechender Weise ist die Saugplatte IIB an den unteren Enden von Stangen 45B befestigt, welche am Tragrahmen 43B vertikal bewegbar gelagert sind, und eine entsprechende Zugfeder zwischen der Verbindungsstange 44B und dem unteren Teil des Tragrahmens 43B drückt die Saugplatte IIB nach unten.

Die Saugplatte IIA weist mit den Stangen 45A verbundene Tragglieder 51 und ein eine Saugfläche 53 bildendes Glied 52 auf, vgl. auch die Fig. 4 bis 6. Die Saugfläche 53 ist eben, und es sind, wie auch aus Fig. 16 ersichtlich ist, dieser ebenen Saugfläche 53 runde Sauglöcher 54 an Stellen entsprechend den Positionen der oberen Öffnungen 23b der jeweiligen Magazine 23 gebildet, die in der Magazinführung 8 vertikal angeordnet sind. Die Relativpositionen dieser runden Sauglöcher 52 entsprechen den Relativpositionen der Schaltungselemente 30, die an der Schaltungsplatte 2 befestigt werden sollen. Die Saugplatte 11A ist mit einer Anschlussöffnung versehen, die über ein Ventil V mit einer Druckluftquelle H und einer Unterdruckquelle G verbunden werden kann, wobei das Ventil die Verbindung zur Druckluftquelle H oder Unterdruckquelle G steuert. Wie in Fig. 16 gezeigt, ist rund um jedes Saugloch 54 in der Saugfläche 53 ein PTC-Widerstand 50 versenkt angeordnet, wodurch eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des Klebstoffmaterials gebildet ist, wie z.B. eines Heissschmelzklebers, mit dem ein Schaltungselement 30 beschichtet ist, wenn das Schaltungselement 30 im runden Saugloch 54 angesaugt und auf der Schaltungsplatte 2 befestigt wird, wie nachstehend noch näher erläutert werden wird. Mit dem Bezugszeichen I ist eine Energiequelle für den PTC-Widerstand 50 bezeichnet.

Benachbart der Saugfläche 53 des Traggliedes 51 sind Ausrichtstifte 55 vorgesehen.

Die Saugplatte IIB weist die gleiche Konstruktion wie die Saugplatte IIA auf, so dass sich eine nochmalige Beschreibung hievon erübrigt.

Der Aufbau der Stelle, wo die Schaltungselemente befestigt werden und die in den Fig. 1 und 2 mit dem Pfeil B angedeutet ist, ist in den Fig. 17 bis 20 veranschaulicht. Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, sind obere Anschläge 61, 61a zur Bestimmung der vertikalen Lage der Schaltungsplatte 2 an den oberen Teilen der Seitenplatten 60,60a befestigt, welche nicht nur als Einrichtung zur Abstützung des Bandförderers 3 dienen, sondern auch eine Führung für die Schaltungsplatten 2 bilden. Ein vorderer Anschlag 62, der die Schaltungsplatten 2 bei ihrem Transport auf dem Bandförderer in der richtigen Stellung anhält, ist zwischen den Seitenplatten 60,60a mit Hilfe an sich bekannter Einrichtungen vertikal beweglich angeordnet. Wenn die jeweilige Schaltungsplatte 2 in der vorherbestimmten Position angehalten werden soll, wird der vordere Anschlag 62 angehoben, und die Schaltungsplatte wird dann wieder freigegeben, wenn der vordere Anschlag 62 wieder abwärts bewegt wird. Eine Trägerplatte 63 für die Schaltungsplatten ist unterhalb dieser Schaltungsplatten 2 mit Hilfe bekannter Mittel, wie eines Druckluftzylinders, vertikal beweglich angeordnet, um Krümmungen oder Verwerfungen der Schaltungsplatten 2 zu glätten und die jeweilige Schaltungsplatte 2 abzustützen, wenn die Schaltungselemente 30 auf ihr befestigt werden. In einem Eckbereich der Schaltungsplatte 2 ist eine Ausrichtöffnung 64 vorgesehen, in die der Ausrichtstift 55 passt. Eine entsprechende Ausrichtöffnung 65 ist in der oberen Führungsplatte 20 der Magazinführung 8 vorgesehen.

Im Betrieb der beschriebenen Vorrichtung werden die Magazine 23, die je einen Stapel von Schaltungselementen 30 beinhalten, vertikal in der Magazinführung 8 angeordnet, so dass ihre oberen Öffnungen 23b alle im wesentlichen in ein und derselben Ebene liegen, und die Magazinführung 8 wird auf die Stützen 5A bis 5D für die Magazinführung gebracht. In der Lage, in der die die untere Platte 33 aufnehmende Konsole 35 in die unterste Stellung bewegt und die Schiebestangen 26 abgesenkt werden, wie in Fig. 12 dargestellt ist, werden die Druckluftzylinder 7A und 7C betätigt, um die Magazinführung 8 und die Saugplatten IIA und 11B horizontal in die Position relativ zueinander zu bringen, wie in Fig. 1 veranschaulicht ist, so dass die Oberseite der Magazinführung 8 auf der Stütze 5 A der Saugfläche 53 der Saugplatte IIa gegenüberliegt, wie in Fig. 4 gezeigt ist. In dieser Lage wird, wie in Fig. 13 veranschaulicht ist, der Nockenhebel 39 vom Nocken 43 verdreht, um die Konsole 35 mit den Schiebestangen 26 und den Stöpselteilen 32 zu heben, bis die Oberseite des obersten Schaltungselementes 30 der im jeweiligen Magazin 23 gestapelten Schaltungselemente 30 im wesentlichen in der Ebene der oberen Öffnung 23b des Magazins 23 liegt, wie

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in Fig. 8 gezeigt ist. Danach wird das Haupt 10 mit Hilfe der vertikal beweglichen Platte 47 abwärts bewegt, wodurch die obere Öffnung 23b des Magazins in den unmittelbaren Nahbereich der Saugfläche 53 gelangt, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Dabei wird die Saugplatte IIA dadurch zum Magazin 23 ausgerichtet, dass der Ausrichtstift 55 in die Ausrichtöffnung 65 der oberen Platte 20 der Magazinführung 8 geschoben wird. Danach wird mit Hilfe der Unterdruckquelle, d.h. Evakuierpumpe G, die Luft im Raum 56 zwischen dem Tragglied 51 und dem Saugflächenglied 52 abgesaugt, so dass in diesem Raum 56 ein Unterdruck entsteht bzw. beibehalten wird. Zufolge dieses Unterdrucks wird durch die Sauglöcher 54 das jeweils oberste Schaltungselement 30 der Stapel in den Magazinen aus der oberen Öffnung 23b der Magazine 23 angesaugt. Unter Beibehaltung des Unterdrucks im Raum 56 wird das Haupt 10 danach mit Hilfe der vertikal beweglichen Platte 47 gehoben, wobei die Saugplatte 11A in eine Lage angehoben wird, in der die Schaltungselemente 30 an den Sauglöchern 54 in der Saugfläche 53 festgesaugt sind, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Unabhängig davon werden die Schaltungsplatten 2, auf denen die Schaltungselemente 30 befestigt werden sollen, nacheinander mit Hilfe des Hebels 71 aus dem Magazin 70 auf den Bandförderer gebracht, und zwar synchron mit der Bewegung des Hauptes, wie in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht ist. Wenn sich die Saugplatte 11A im angehobenen Zustand befindet, wird die Schieberplatte 40 mit Hilfe des zylindrischen Nockens 96 verschoben, so dass das Haupt 10 in die in Fig. 2 dargestellte Position verschoben wird, in der sich die Saugplatte 11A oberhalb der Schaltungsplatte 2 befindet, welche mit ihren schichtförmigen Leitern 2a an der Oberseite mit Hilfe des Bandförderers 3 in die Position für die Befestigung der Schaltungselemente herangefördert wurde, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Demgemäss liegt die Saugfläche 53 der Saugplatte 11A unmittelbar über der Schaltungsplatte 2, wie in Fig. 18 dargestellt ist. Danach wird das Haupt 10 mit Hilfe der vertikal beweglichen Platte 47 abwärts bewegt, und gleichzeitig wird die die Schaltungsplatte abstützende Trägerplatte 63 angehoben, wobei die Schaltungselemente 30 mit einem gewissen Druck in Berührung mit der Schaltungsplatte 2 gebracht werden, wie aus Fig. 19 ersichtlich ist. Dabei wird die Saugplatte 11A mit der Schaltungsplatte 2 mit Hilfe des in die Ausrichtöffnung 64 in der Schaltungsplatte 2 passenden Ausrichtstiftes 55 ausgerichtet. Da der Heissschmelzkleber 30c zuvor auf die Schaltungselemente 30 aufgebracht worden ist, wird, sobald die Schaltungselemente 30 in Berührung mit der Schaltungsplatte 2 gelangen, ein elektrischer Strom mit Hilfe der Energiequelle I an den PTC-Widerstand 50 angelegt, um eine Erhitzung in diesem PTC-Widerstand 50 hervorzurufen. Durch die erzeugte Wärme wird der Kleber 30c erhitzt, um die Haftwirkung hervorzurufen, und die Schaltungselemente 30 haften mit grosser Präzision an der Schaltungsplatte 2 an. Danach wird das Ventil V betätigt, um die Absaugung von Luft aus dem Raum 56 zu beenden, und gleichzeitig wird dem Raum 56 von der Druckluftquelle H den Erfordernissen entsprechend Luft zugeführt, um eine gute Trennung der Schaltungselemente 30 von den Sauglöchern 54 zu bewirken. Sodann wird die Saugplatte 1 la angehoben, wie in Fig. 20 gezeigt ist, und vom Haupt 10 in die ursprüngliche Lage zurückbewegt, um die nächsten Schaltungselemente 30 aus dem Magazin 23 anzusaugen. Danach wird der vordere Anschlag 62 aus seiner Anschlagstellung bewegt, und die Schaltungsplatte 2 wird mit Hilfe des Bandförderers 3 in eine Position C weitergefördert, in der die Schaltungselementebefestigung durchgeführt wird, wie in Fig. 1 dargestellt ist. In dieser Position C werden die oben beschriebenen Schritte bezüglich der Saugplatte 11B und der Schaltungsplatte 2 wiederholt. Dabei wird, nachdem ein oberstes Schaltungselement 30 von dem Stapel der Schal640 993

tungselemente durch die Öffnung 23b des Magazins 23 genommen wurde, das nachfolgende Schaltungselement mit Hilfe der Schiebestangen 26 in die Höhe geschoben, bis seine Oberseite in der Ebene der oberen Öffnung 23b des Magazins 23 liegt, und dieses Schaltungselement 30 ist nun für die nachfolgende Übergabe und Befestigung bereit.

Wenn die oben erläuterten Schritte wiederholt werden, und alle Schaltungselemente 30 aus den Magazinen 23, die in der Magazinführung 8 auf den Stützen 5A und 5C gehalten werden, ausgegeben wurden, werden die Schiebestangen 26 durch die Steuerung des Nockens 43 aus den Magazinen 23 in der Magazinführung 8 gezogen, und in dieser Situation kehren die Druckluftzylinder 7A und 7C in ihre ursprünglichen Positionen zurück, und die Druckluftzylinder 7B und 7D werden betätigt, um die Magazinführungsstützen 5B und 5D in die Positionen gegenüber den Saugplatten 11A und 11B zu bewegen. Demgemäss werden nunmehr die Schritte hinsichtlich der Übergabe und Befestigung der Schaltungselemente bezüglich der Magazinführungen 8 auf den Stützen 5B und 5D und den Saugplatten IIA und IIB durchgeführt. Währenddessen werden frische Magazine 23, in denen Schaltungselemente 30 gestapelt sind, in die leeren Magazinführungen 8 auf den Stützen 5A und 5C gebracht. Es ist also bei der beschriebenen Vorrichtung durch die abwechselnde Verwendung von zwei Paaren von Stützen für die Magazine möglich, das kontinuierliche Verfahren ohne Unterbrechung durchzuführen.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, sind die Magazine 23 in der Magazinführung 8 an Stellen entsprechend den Befestigungsstellen für die Schaltungselemente an der Schaltungsplatte 2 angeordnet, und die Schaltungselemente 30 weisen eine zuvor aufgebrachte Schicht von Klebstoffmaterial auf, wie z.B. einem Heissschmelzkleber, und sie werden durch die Saugwirkung der Saugplatte IIA und IIB angesaugt und so auf die Schaltungsplatte gebracht, die ein bestimmtes Muster von schichtförmigen Leitern oder Leiterstreifen auf ihrer Oberseite aufweist, und die Schaltungselemente werden in dieser Lage auf der Schaltungsplatte 2 durch Wärme fixiert. Damit ist es möglich, die Schaltungselemente 30 auf der Schaltungsplatte 2 unter einer gleichmässigen Anpresskraft zu befestigen, und der Befestigungsvorgang kann mit hoher Präzision ausgeführt werden, wodurch Produkte mit ungenügender Qualität vermieden werden. Weiter wird jedes Mal, wenn ein Schaltungselement 30 aus dem Magazin angesaugt wird, das nächste Schaltungselement 30 mit Hilfe der Schiebestange 26 zur Oberseite des Magazins 23 nachgeschoben. Dadurch können bei Wiederholung der beschriebenen Vorgangsweise die Schaltungselemente automatisch nacheinander auf der Schaltungsplatte 2 befestigt werden. Überdies kann, da das Magazin 23 derart geformt ist, dass sein Aussenumriss eine quadratische Gestalt aufweist, durch Änderung der Ausrichtung um 90° beim Einsetzen des Magazins 23 in die Magazinführung 8 die Ausrichtung der Schaltungselemente 30 bei der Befestigung geändert werden.

Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung sind Saugplatten an zwei Stellen angeordnet, und die Befestigung der Schaltungselemente auf den Schaltungsplatten wird an zwei Stellen durchgeführt. Wenn der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten befestigten Schaltungselementen kleiner ist als der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Magazinen, ist es unmöglich, zwei Schaltungselemente gleichzeitig zu befestigen. Die beschriebene Vorrichtung ist daher derart eingerichtet, dass die Befestigung der Schaltungselemente aufgeteilt auf zwei Zeiten erfolgt. Gegebenenfalls kann aber eine der Saugplatten weggelassen werden. Weiter sind bei der beschriebenen Vorrichtung runde Sauglöcher in der Saugfläche der Saugplatte vorgesehen, wobei über ein Saugloch ein Schaltungselement angesaugt wird. Selbstverständ-

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lieh kann diese Anordnung etwa derart modifiziert werden, dass mehrere Sauglöcher verwendet werden, um ein Schaltungselement anzusaugen. Ferner kann anstatt der linearen Bewegung beim Versetzen der Saugplatte, wie vorstehend beschrieben, eine abgewandelte Ausführungsform vorgesehen werden, bei der die Saugplatte durch eine Drehbewegung oder dergleichen versetzt wird.

Wenn vorstehend beschrieben wurde, dass vorab ein Klebstoffmaterial, wie ein Heissschmelzkleber, auf die Schaltungselemente aufgebracht wird, so kann in Abwandlung hie-von auch ein durch Wärme härtbares Material auf den Schaltungselementen aufgebracht werden, und zwar während deren Zulieferung oder Übergabe, oder aber ein solches Klebstoffmaterial kann bereits vorher auf den Schaltungsplatten angebracht werden, wie dies in der US-PS 4 127 432 beschrieben ist.

Nachstehend wird nun eine Ausführungsform erläutert, bei der im vorhinein eine Klebstoffschicht auf den Schaltungsplatten an vorherbestimmten Stellen - an denen die Schaltungselemente befestigt werden sollen - angebracht wird.

Bei der in Fig. 21 dargestellten Vorrichtung ist eine Klebstoffaufbringeinrichtung 80 vorgesehen, um einen Klebstoff auf die jeweilige Schaltungsplatte 2 aufzubringen, wenn diese aus dem Magazin 70 in die Position B zur Befestigung der Schaltungselemente überführt wird, und ein an sich bekannter Trockenofen 95 ist vorgesehen, um den Klebstoff, der die Schaltungselemente vorübergehend an der Schaltungsplatte 2 festhält, während der Übergabe der Schaltungsplatte 2 zu einer nachfolgenden Behandlung, wie einer Lötung, auszuhärten, nachdem die Schaltungselemente an der Schaltungsplatte 2 befestigt wurden. In diesen zwei Punkten unterscheidet sich die zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung von der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, die übrigen konstruktiven Merkmale und Anordnungen sind jedoch gleich wie bei der ersten Ausführungsform. Deshalb wird von einer detaillierten Beschreibung dieser konstruktiven Merkmale und Anordnungen abgesehen. Anhand der Fig. 21 bis 23 wird nun eine Ausführungsform für die Klebstoffaufbringeinrichtung 80 näher erläutert.

Wie aus den Fig. 22 und 23 ersichtlich ist, ist auf der Seitenplatte 60a des Bandförderers 3 ein Stützglied 81 befestigt, welches ein an ihm befestigtes Klebstoffgefäss 82 trägt. Ein Pfropfen 83 ist in einer Klebstoffnachfüllöffnung an der Oberseite des Klebstoffgefässes lösbar befestigt. Die auf dem Bandförderer 3 angeordnete Schaltungsplatte 2 befindet sich unterhalb des Klebstoffgefässes in einer Lage parallel zur Unterseite 82a des Klebstoffgefässes 82. Mehrere durchgehende Öffnungen 84 und 84a sind in der Oberseite 82b und Unterseite 82a des Klebstoffgefässes 82 an Stellen entsprechend den Befestigungsstellen der Schaltungselemente auf der Schaltungsplatte 2 angeordnet. Durch diese Öffnungen 84, 84a des Klebstoffgefässes 82 erstrecken sich vertikal bewegliche Stifte 85, welche an einer beweglichen Platte 87 befestigt sind, die mit Hilfe eines Druckluftzylinders 86 in vertikaler Richtung oberhalb des Klebstoffgefässes 82 und in paralleler Ausrichtung zur Oberseite 82b dieses Gefässes bewegt wird. Zum Anhalten der Schaltungsplatte 2 in einer vorherbestimmten Position ist ein Anschlag 88 vorgesehen, der mit Hilfe eines Druckluftzylinders vertikal bewegt werden kann. Im einzelnen wird dieser Anschlag 88 gehoben, wenn eine Schaltungsplatte 2 angehalten werden soll, und er wird abwärts bewegt, wenn dieses Anhalten nicht mehr erforderlich ist. Wenn die bewegliche Platte 87 in die untere Stellung bewegt wurde und die Öffnungen 84, 84a von den Stiften 85 verschlossen werden, wie in Fig. 22 dargestellt ist, ist das Klebstoffgefäss 82 dicht verschlossen gehalten, und wenn der Pfropfen 83 abgenommen wird, kann Klebstoff nachgefüllt werden. Wie aus Fig. 24 ersichtlich ist, kann jeder der vertikal beweglichen Stifte 85 durch ein Rohr aus rostfreiem Stahl gebildet sein, welches einen Aussendurchmesser von etwa 0,9 mm und einen Innendurchmesser von etwa 0,4mm aufweist. Bei der oben beschriebenen Ausbildung werden die vertikal beweglichen Stifte 85 abwärts bewegt, um das Klebstoffgefäss 82 dicht zu verschliessen, wie in Fig. 22 gezeigt ist. Sodann werden die Stifte 85 gehoben, um die Öffnungen 84a freizugeben, wie in Fig. 23 gezeigt ist, und danach werden die Stifte 85 wieder abwärts bewegt, und der Klebstoff 89, welcher sich im Bereich um die unteren Teile der Stifte 85 ausgebreitet hat, haftet an den unteren Stirnflächen der Stifte 85 und sammelt sich dort, wie in Fig. 24 bei 90 angedeutet ist. Wenn die Stifte 85 weiter nach unten bewegt und dabei in Berührung mit der Schaltungsplatte 2 gebracht werden, wie in Fig. 22 dargestellt ist, wird Klebstoff 89 an den vorherbestimmten Befestigungsstellen auf die Schaltungsplatte 2 in den erforderlichen Mengen aufgebracht. Die aufgebrachte Klebstoffmenge variiert dabei in Abhängigkeit von der Zeit, über die die Öffnungen 84a offen gehalten werden, weiter von der Viskosität des Klebstoffmaterials sowie von anderen Bedingungen. Wie Versuche gezeigt haben, wird bei einem Durchmesser der Öffnungen 84a (entsprechend dem Aussendurchmesser der Stifte 85) von 0,9 mm, der Viskosität eines epoxyartigen Klebstoffes 89 von 1000 P und einer Zeit, für die die Öffnungen 84a offen gehalten wurden, von ungefähr 0,1 bis etwa 0,5 s der Klebstoff in einer Menge aufgebracht, die zum Anhaften von Chip-artigen Schaltungselementen, wie Kondensatorscheibchen oder -chips, geeignet ist, d.h. eine Masse von etwa 0,2 bis 0,5 mg für jede Befestigungsstelle.

Anstelle der rohrförmigen Stifte 85 gemäss Fig. 24 können auch andere Stifte, etwa Stifte 85 mit einer Ausnehmung 91 bzw. 92 an der unteren Stirnseite, verwendet werden, wie in den Fig. 25 und 26 dargestellt ist.

Es ist somit möglich, ein Klebstoffmaterial im vorhinein automatisch auf einer Schaltungsplatte anzubringen, und zwar in Mengen, die ausreichen, um ein Schaltungselement an jeder Befestigungsstelle zu fixieren.

Ein neues, durch Wärme härtbares Material, das bevorzugt bei der Ausführungsform gemäss Fig. 21 verwendet wird, wird nachfolgend beschrieben. Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung einer durch Wärme härtbaren Klebstoffzusammensetzung mit 10 Volumsteilen eines Epoxyharzes und 50 bis 80 Volumsteilen eines Acrylsäureesterharzes in gemeinsam gelöstem Zustand bei der Vorrichtung gemäss Fig. 21 besonders gute Resultate erzielt werden können.

Als Epoxyharz wird vorzugsweise ein Bisphenolglycidyl-ester-Epoxyd, beispielsweise ein Kondensationsprodukt von Bisphenol A und Epichlorhydrin, verwendet, wobei bevorzugt wird, dass das Molekulargewicht dieses Epoxyharzes im Bereich von 350 bis 1200 liegt. Als Acrylsäureesterharz wird vorzugsweise ein Copolymer von Acrylsäure-Alkylestern, beispielsweise ein Copolymer von zumindest zwei Monomeren, ausgewählt von der Gruppe bestehend aus 2-Äthylhexylacry-lat, Butylacrylat und Äthylcrylat, verwendet.

Diese Klebstoffzusammensetzung wird vorzugsweise durch Mischen des Epoxyharzes und eines Härtungsmittels mit dem Acrylsäureesterharz unter Rühren in einem geeigneten Lösungsmittel, wie z.B. Toluol, hergestellt. Vorzugsweise kann die Durchführung oder Durchmischung bei Raumtemperatur unter Verwendung eines üblichen Rührapparates, wie z.B. eines Zerkleinerungsmischers, durchgeführt werden.

Die so hergestellte Klebstoffzusammensetzung weist eine geeignete Viskosität auf und kann in ausserordentlich kleinen Flächen und geeigneten Mengen auf eine Schaltungsplatte aufgebracht werden, wozu die Klebstoffaufbringeinrichtung gemäss den Fig. 22 bis 26 verwendet wird, und wenn die Schaltungsplatte zur Aushärtung der Klebstoffzusammenset5

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zung erhitzt wird, nachdem die Schaltungselemente auf der Schaltungsplatte befestigt wurden, fliesst die Klebstoffzusammensetzung überhaupt nicht bzw. breitet sie sich überhaupt nicht aus, und die Schaltungselemente haften fest und mit grosser Genauigkeit an der Schaltungsplatte.

Die neue Klebstoffzusammensetzung wird anhand des folgenden Beispieles noch weiter erläutert.

Beispiel

Zu 100 Volumsteilen eines Epoxyharzes (Epon 828, hergestellt von Shell Chemical Co.) wurden 5 Volumsteile eines Härtungsmittels (Imidazole 2E4MZ, hergestellt von Shikoku Kasai K.K.) zugefügt und dann unter Rühren bei Raumtemperatur vermischt. Danach wurden 37 Vol.-% der so erhaltenen Mischung, 22 Vol.-% eines Acrylsäureesterharzes (Terpo-lymer, bestehend aus 2-Äthylhexylacrylat, Butylacrylat und Äthylacrylat) und 43 Vol.-% Toluol etwa 1 Stunde unter Rühren bei Raumtemperatur in einem Zerkleinerungsmischer gemischt.

Die erhaltene Zusammensetzung war pastös, und nach dem Erhitzen erfolgte kein Verfliessen oder Ausbreiten mehr.

Bei der Vorrichtung gemäss Fig. 21 wird die so erhaltene Klebstoffzusammensetzung an den vorherbestimmten Stellen auf eine Schaltungsplatte 2 aufgebracht, wie in den Fig. 22 bis 26 veranschaulicht ist, und die Schaltungselemente 30 werden an der Schaltungsplatte 2 an den vorherbestimmten Stellen mit Hilfe der Saugwirkung der Saugplatten 11A und IIB wie bei der Vorrichtung gemäss den Fig. 1 und 2 befestigt.

Danach wird der aufgebrachte Klebstoff erhitzt und ausgehärtet.

Als Heizeinrichtung können ähnlich wie bei der Vorrichtung gemäss den Fig. 1 bis 20 PTC-Widerstände in den Saugplatten 11Aund IIB versenkt angebracht werden, oder es kann der bereits erwähnte, an sich bekannte Trockenofen 95, der eine elektrische Heizung aufweist, verwendet werden, welcher Trockenofen an einer zweckmässigen Stelle an den Seitenplatten 60, 60a des Bandförderers 3 angeordnet ist, wie in Fig. 21 gezeigt ist. Diese zwei Möglichkeiten können auch in Kombination angewendet werden. Wenn ein derartiger Trockenofen 95 verwendet wird, wird eine Schaltungsplatte 2, an der die Schaltungselemente befestigt wurden, auf ihrem Transportweg auf dem Bandförderer 3 durch den Trockenofen 95 geführt, und die Klebstoffzusammensetzung wird erwärmt und gehärtet. In Fig. 21 ist eine Energiequelle für den Trockenofen 95 mit dem Bezugszeichen E bezeichnet. Weiter können anstatt der in den Saugplatten IIA und IIB versenkt angeordneten PTC-Widerstände Nichrom- (Nik-kelchrom-)Drähte verwendet werden, die in den Saugplatten IIA und IIB versenkt angebracht sind. In diesem Fall wird eine Spannung an die Nichrom-Drähte angelegt, und die Saugplatten werden laufend auf einer hohen Temperatur gehalten. Darüberhinaus ist es auch möglich, Heissluftdüsen an den Saugplatten anzubringen, um die Klebstoffzusammensetzung zu erhitzen und auszuhärten, um die Schaltungselemente an der Schaltungsplatte festhaften zu lassen.

In Fig. 27 ist eine modifizierte Ausführungsform eines Magazins 123 dargestellt, an dessen beiden Seitenflächen Eingriffslöcher 140 gebildet sind, und das eine durchgehende Öffnung 131 aufweist, in der ein Stapel von Schaltungselementen 130 enthalten ist. Ein Stützglied 141 ist an der oberen Platte 120 der Magazinführung befestigt und erstreckt sich längs des Magazins 123. Ein Kugelrastmechanismus mit einer Stahlkugel 143 und einer Druckfeder 144 ist in einer Ausnehmung 142 des Stützgliedes 141 angeordnet. Im in die Magazinführung eingesetzten Zustand des Magazins 123 ist die Stahlkugel 143 in die Eingriffsöffnung 140 eingerastet, wodurch eine Schüttelbewegung oder eine vertikale Bewegung des Magazins 123 sicher vermieden wird.

Bei der in Fig. 27 gezeigten Konstruktion ist an jeder der beiden Seitenflächen des Magazins 123 eine Eingriffsöffnung 140 vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, eine Eingriffsöffnung 140 an zumindest einer Stelle an einer der Seitenflächen vorzusehen. Selbstverständlich kann anstelle der Eingriffsöffnung auch eine Rastausnehmung geformt sein.

Eine hinsichtlich der oberen Öffnung des Magazins abgewandelte Ausführungsform ist in Fig. 28 dargestellt, wobei ein elastisches Druckstück 210 im Bereich der oberen Öffnung 223b in einem Stück derart ausgebildet ist, dass es leicht einwärts gebogen ist, wobei es vom Bereich der oberen Öffnung 232b durch Einschnitte 211a und 21 lb getrennt ist und die Innenseite des elastischen Druckstückes 210 eine der vier Wandungen der durchgehenden Öffnung 231 bildet.

Im übrigen entspricht der Aufbau des Magazins 223, mit Ausnahme der oberen Öffnung, jenem des Magazins gemäss Fig. 8 oder gemäss Fig. 27. Im Magazin sind Schaltungselemente 230 mit Hilfe eines in die Öffnung 231 eingefügten Stöpsels gestapelt gehalten.

Das elastische Druckstück 210 ist derart angeordnet, dass die rechteckige Querschnittsfläche, die durch die Innenseite des Druckstückes 210 und die Innenseiten des Magazins 223 definiert ist, etwas kleiner ist als der Umriss eines Schaltungselementes 230, so dass ein in der Öffnung des Magazins 223 erscheinendes Schaltungselement 230 eine in Richtung des Pfeiles Y wirkende Kraft vom Druckstück 210 aufnimmt, wodurch das Schaltungselement 230 in einer Lage gehalten wird, in der es in fester Anlage an der anderen Innenseite der durchgehenden Öffnung 231 ist.

Wenn bei dieser Ausführungsform Schaltungselemente 230 an der Schaltungsplatte unter Verwendung dieses Magazins 223 befestigt werden, kann eine Rüttelbewegung der Schaltungselemente 230 im Magazin vermieden werden, und die Schaltungselemente werden immer in einer Lage gehalten, in der sie eng an der Innenwandung der durchgehenden Öffnung 231 anliegen. Dadurch kann eine besonders genaue Positionierung erhalten werden, und die Befestigung kann mit zusätzlich erhöhter Präzision erfolgen, wobei Abweichungen von den Befestigungsstellen ausgeschaltet sind.

Das Druckstück kann an beiden Enden des säulenförmigen, quadratischen Magazins vorgesehen sein, und die Innenseite des Druckstückes kann flach oder gekrümmt sein.

In den Fig. 29 und 30 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Schiebestangenmechanismus dargestellt, bei dem ein Ausbau und Auswechseln der Schiebestangen besonders leicht durchgeführt werden kann.

Gemäss den Fig. 29 und 30 ist an einem Sockel 310 des Mechanismus eine feste Abstützung 311 für eine feste Führungsplatte 321 befestigt, und eine bewegliche Konsole 312 am Sockel 310 derart befestigt, dass sie in vertikaler Richtung am Sockel 310 bewegt werden kann. Eine bewegliche Führungsplatte 313 ist an der Konsole 312 befestigt und trägt Schiebestangen 304. In der beweglichen Führungsplatte 313 sind Gewindelöcher 314 an den Stellen gebildet, an denen die Schiebestangen 306 befestigt werden, und in diese Gewindelöcher sind Gewindezapfen 315 eingeschraubt. In der Mitte eines jeden Gewindezapfen 315 ist eine durchgehende Bohrung 316 vorgesehen, und an der unteren Stirnseite ist eine Nut 317 für einen Schraubenzieher geformt. Der Gewindezapfen 315 wird unter Zuhilfenahme dieser Nut 317 in das Gewindeloch 314 geschraubt. Ein Ringanschlag 318 mit einem Aussendurchmesser kleiner als jener des Gewindezapfens 315 ist in der Mitte der Schiebestange 306 befestigt, und eine Druckfeder 319 ist derart angeordnet, dass sie am Ringanschlag 318 anliegt. Die Schiebestange 306 wird in die durchgehende Bohrung 316 des Gewindezapfen 315 eingesetzt und an diesem mit Hilfe eines Anschlagringes 320 abwärts verschiebbar befestigt. Die Schiebestange 306 wird in

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vertikaler Lage durch die feste Führungsplatte 321 geführt, die an der Abstützung 311 befestigt ist, und sie wird in vertikaler Richtung entsprechend der Vertikalbewegung der Konsole 312 bewegt. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der Schiebestangenmechanismus derart ausgebildet, dass, wenn eine Magazinführung 331 auf eine Stütze 330 angebracht wird, das obere Ende einer jeden Schiebestange 306 an einem Stöpsel in einem von der Magazinführung 331 gehaltenen Magazin zur Anlage kommt.

Bei dieser Ausführungsform wird die Konsole 312 zu einer bestimmten Zeit um eine Strecke entsprechend der Stärke eines Schaltungselementes gehoben, und bei dieser Anhebbewegung werden die oberen Enden der Schiebestangen 306 aufwärts bewegt, um den Stöpsel im Magazin 303 aufwärts zu stossen. Da in diesem Fall die Schiebestangen 306 nicht direkt an der beweglichen Führungsplatte 313 befestigt sind, sondern bloss durch die Druckfedern 319 aufwärts gedrückt werden, können auf die Schiebestangen 306, den Stöpsel und die Schaltungselemente ausgeübte Stösse beim Aufwärtsschieben absorbiert werden. Wenn die Schiebestangen 306 bei Anwendung einer etwas höheren Last oder dergleichen verbogen oder beschädigt werden, können sie leicht gegen neue Schiebestangen ausgewechselt werden. In diesem Fall wird der Anschlagzapfen 320 mit dem Ringbund abgenommen und der Gewindezapfen 315 mit Hilfe eines

Schraubenziehers oder dergleichen, der in der Nut 317 angesetzt wird, herausgeschraubt, wonach die Schiebestange 306 nach unten herausgezogen wird. Auf diese Weise kann die Schiebestange leicht und rasch entfernt werden.

5 Anstatt der einfachen Nut 317 am Gewindezapfen 315 kann selbstverständlich auch eine quadratische Vertiefung oder eine kreuzförmige Nut vorgesehen sein, so dass die Befestigung und Abnahme der Gewindezapfen mit einem anderen Werkzeug als einem herkömmlichen Schraubenzieher 10 durchgeführt werden kann.

Da beim zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel die Schiebestangen in den Gewindezapfen eingepasst und eingesetzt sind, die einen Aussendurchmesser aufweisen, der grösser ist als der Aussendurchmesser der Ringanschläge der 15 Schiebestangen, kann die Abnahme und das Auswechseln der Schiebestangen besonders leicht durchgeführt werden.

Im Rahmen der Erfindung kann somit eine Vielzahl von Schaltungselementen auf der Oberseite einer Platte für gedruckte Schaltungen befestigt werden, auf der ein Muster 20 von Leiterbahnen, d.h. schichtförmigen Leitern, vorgesehen ist, wobei ein gleichmässiger Druck durch die ebenen Saugplatten ausgeübt wird, so dass die Schaltungselemente an den vorherbestimmten Stellen auf der Schaltungsplatte mit ausserordentlich hoher Genauigkeit und grösster Sicherheit be-25 festigt werden können.

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10 Blatt Zeichnungen

Claims (21)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Verfahren zum Befestigen von Chip-artigen Schaltungselementen auf einer Platte für gedruckte Schaltungen, wobei mehrere rohrförmige Magazine, in denen je eine Vielzahl von Schaltungselementen gestapelt werden, an vorherbestimmten Stellen relativ zueinander entsprechend den Relativpositionen der auf der Schaltungsplatte zu befestigenden Schaltungselemente vertikal angeordnet und die Schaltungselementestapel in den Magazinen je aufwärts in eine Position gestossen werden, in der das oberste Schaltungselement eines jeden Stapels in einer oberen Öffnung des zugehörigen Magazins erscheint, dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugplatte mit Sauglöchern an Stellen entsprechend denjenigen der Magazine in einer Ansaugposition horizontal derart in Position gebracht wird, dass jedes Saugloch im wesentlichen in Kontakt mit dem obersten Schaltungselement im jeweiligen Magazin gelangt, dass gleichzeitig alle Sauglöcher mit Unterdruck beaufschlagt werden, um die obersten Schaltungselemente festzuhalten, und dass die Schaltungsplatte mit einem bestimmten Muster von schichtförmigen Leitern an ihrer Oberseite horizontal gehalten und die die Schaltungselemente haltende Saugplatte von der Ansaugposition an die Stelle, an der die Schaltungsplatte horizontal gehalten wird, transferiert und auf dieser Schaltungsplatte in Position gebracht wird, so dass jedes Schaltungselement in der entsprechenden Position auf der Schaltungsplatte angebracht wird, wonach der Unterdruck von den Sauglöchern abgeschaltet wird, um die Schaltungselemente freizugeben.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Schaltungselementen vor ihrer Stapelung in den Magazinen eine Klebstoffschicht angebracht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Anbringen der Schaltungselemente auf der Schaltungsplatte eine Vielzahl von Kiebstoffschichten an vorherbestimmten Stellen auf derselben angebracht wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff gleichzeitig mit der Anbringung der Schaltungselemente auf der Schaltungsplatte erhitzt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff nach dem Anbringen der Schaltungselemente auf der Schaltungsplatte erhitzt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klebstoff mit 100 Volumenteilen eines Epoxyharzes und 50 bis 80 Volumenteilen eines Acrylsäureesterharzes im gemeinsam gelösten Zustand verwendet wird.
7. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass 7.. eine Stützeinrichtung (3) zur horizontalen Abstützung einer Schaltungsplatte (2) mit dem Muster von schichtförmigen Leitern (2a) an ihrer Oberseite, eine horizontal angeordnete Magazinführung (8; 331) mit an Stellen entsprechend den Relativpositionen der auf der Schaltungsplatte (2) zu befestigenden Schaltungselemente (30; 130; 230) vorgesehenen durchgehenden Öffnungen (24), in denen vertikale, hohle, rohrförmige Magazine (23 ; 123 ; 223 ; 303) verschiebbar aufgenommen sind, welche im wesentlichen in derselben Ebene liegende obere Öffnungen (23b; 223b) aufweisen und je einen zur Aufnahme eines Stapels von Schaltungselementen (30; 130; 230) bestimmten Hohlraum (31 ; 131 ; 231) besitzen, wobei Schiebemittel (33,26; 313,306) zum allmählichen Aufwärtsschieben der Schaltungselementestapel in den Magazinen (23; 123;

   223 ; 303) in eine Position vorgesehen sind, in der sich das jeweils oberste Schaltungselement (30; 130; 230) der Stapel in der oberen Öffnung (23b; 223b) des jeweiligen Magazins befindet, und eine Saugeinrichtung (10, 11, H) mit wenigstens einer Saugplatte (11A, IIB) vorgesehen sind, die Sauglöcher

   (54) an Stellen entsprechend den Relativpositionen der in den Öffnungen (24) der Magazinführung (8 ; 331) angeordneten Magazinen (23; 123; 223; 303) aufweist, um in den Ansaugposition das jeweils oberste Schaltungselement (30; 130; 230) aller Schaltungselementestapel, das sich in der oberen Öffnung (23b; 223b) des jeweiligen Magazins befindet, anzusaugen, welche Saugeinrichtung (10,11, H) aus der Ansaugposition in eine Position bewegbar ist, in der die an der Saugplatte (11A, IIB) festgesaugten Schaltungselemente (30; 130; 230) an der Schaltungsplatte (2) angebracht werden.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Saugplatte (11A, IIB) vertikal und horizontal bewegbar tragendes Haupt (10) vorgesehen ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemittel (33,26; 313,306) für die Schaltungselemente (30; 130; 230) Schiebestangen (26; 306)

   aufweisen.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemittel (313,306) eine bewegliche Führungsplatte (313) aufweisen, in die Gewindezapfen (315) eingeschraubt sind, die mit durchgehenden Öffnungen (316) versehen sind, in die Schiebestangen (306) eingesetzt sind, an denen an ihren unteren Enden sowie in den mittleren Bereichen Anschlagringe (320,318) vorgesehen sind, wobei Druckfedern (319) zwischen den in den mittleren Bereichen vorgesehenen Anschlagringen (318) und den Gewindezapfen (315) sowie eine feste Führungsplatte (321) zur Führung der Schiebestangen (306) vorgesehen sind.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Magazinführung (8) eine obere Platte (20) mit sich hindurch erstreckenden Einsetzlöchern (24) sowie eine untere Platte (21) mit darin geformten abgestuften Löchern (25) aufweist.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugeinrichtung (10,11, H) Heizmittel (50) aufweist.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Magazine (23; 123; 223; 303) einen Hohlraum zur Aufnahme von Schaltungselementen (30) besitzen, die ein Klebstoffmaterial (30c) schichtförmig auf der Oberfläche aufweisen.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Haupt (10) mittels mindestens einer Stange (41), die an einer Schieberplatte (40) befestigt ist, vertikal beweglich getragen ist, wobei die Schieberplatte (40) mittels einer am Gestell (1) der Vorrichtung angeordneten Tragschiene (42) horizontal bewegbar gelagert ist.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebestangen (26) an einer Bodenplatte (33), welche an einer mittels einer Nockensteuerung (43) vertikal beweglichen Konsole (35) befestigt ist, befestigt und vertikal verschieblich in einer oberen Führungsplatte (34) gehalten sind.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Magazin (23; 123; 223; 303) einen quadratischen Querschnitt aufweist.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Magazine (23) ein darin bewegliches, den Schaltungselementestapel tragendes Stöpselglied (32) aufweisen.
18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin (23 ; 123,223 ; 303) eine Eingriffsaus-nehmung aufweist und Eingriffsmittel zur Verbindung der unteren Platte der Magazinführung (8; 331) mit der Eingriffs-ausnehmung vorgesehen sind.
19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Stöpselglied (32) einen Rückenteil (32a), auf dem der Schaltungselementestapel ruht, und einen an der Innenwandung des Magazins (23 ; 123 ; 223 ; 303) zwecks Ver-

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    hinderung des Herabfallens des Stöpselgliedes anliegenden Eingriffsteil (32b) aufweist.
20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (80) zur Aufbringung von Klebstoffschichten an vorherbestimmten Stellen auf der Oberseite der Schaltungsplatten (2) vorgesehen ist, welche ein Kleb-stoffgefäss (82) mit durchgehenden Öffnungen (84a) an den vorherbestimmten Befestigungsstellen für die Schaltungselemente auf der Schaltungsplatte entsprechenden Stellen sowie durch diese Öffnungen (84a) hindurch vertikal bewegliche Stifte (85) aufweist, wobei diese Stifte (85) bei einer Abwärtsbewegung in Kontakt mit der jeweiligen Schaltungsplatte (2) kommen und die Öffnungen (84a) verschliessen, bei einer Aufwärtsbewegung jedoch diese Öffnungen (84a) freigeben und dass die Stifte (85) von einer beweglich angeordneten Platte (87) getragen sind.
21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützeinrichtung (3) für die Schaltungsplatte (2) eine Führung (60, 60a) für diese Schaltungsplatte, die eine Übergabeeinrichtung (71) für die Schaltungsplatte (2) trägt, und ein Magazin (70) zugeordnet sind, in welchem Magazin (70) die Schaltungsplatten stapelbar sind und das in einem Endbereich der Übergabeeinrichtung (71) für die Schaltungsplatten angeordnet ist.