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Die
Erfindung betrifft eine Thermodenvorrichtung zum Verbinden von elektronischen
Bauelementen, insbesondere Halbleiterbauelementen, mit einem Substrat
unter Aufbringung von Druck und Temperatur, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Halbleiterbauelemente
wie beispielsweise RFID-Chips werden bekanntermaßen von einer automatisierten
Bestückungsmaschine
auf ein Substrat, beispielsweise eine Folie, aufgesetzt und mittels
eines Klebers mit dem Substrat verbunden. Das Substrat kann beispielsweise
elektrisch leitende Strukturen tragen, die im Falle von RFID-Systemen
als Antennen wirken und zusammen mit dem Chip einen Transponder
bilden. Zum Andrücken
der Bauelemente und zum schnellen Aushärten des Klebers werden hierbei
Druckstempel eingesetzt, die von gegenüberliegenden Seiten her auf
das dazwischen eingeführte Substrat-/Bauelement-Paket
aufgesetzt werden, wobei zumindest ein Druckstempel beheizbar ausgebildet
ist. Derartige beheizbare Druckstempel werden auch Thermoden genannt.
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Es
ist bekannt, für
jedes einzelne Bauelement ein separates Druckstempelpaar zu verwenden,
wobei die Thermoden für
jedes einzelne Bauelement hinsichtlich Kraft, Weg, Temperatur und
Zeitdauer der Belastung individuell steuerbar bzw. regelbar ist.
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Ein
grundlegendes Problem besteht darin, dass die Bauelemente, von denen üblicherweise
eine Vielzahl auf dem Substrat angeordnet werden, mit möglichst
gleichmäßigem Druck
und gleichmäßiger Temperatur
sowie planparallel auf das Substrat gedrückt werden. Werden die Bauelemente
mit unterschiedlichen Kräften
oder in Schräglage
auf das Substrat gedrückt
oder erfolgt die Kleberaushärtung
nicht gleichmäßig aufgrund
größerer Temperaturschwankungen,
können
insbesondere auch elektrische Eigenschaften in unzulässig hohem
Maß variieren.
Beispielsweise kann sich hierdurch die elektrische Performance von
RFID-Antennen ändern.
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Übliche Thermoden
werden mittels Pneumatikzylindern in Axialrichtung bewegt und von
gegenüberliegenden
Seiten her auf das dazwischenliegende Substrat-/Bauelement-Paket
aufgesetzt. Hierbei bereitet es jedoch häufig Probleme, dass insbesondere bei
sehr kleinen Halbleiterbauelementen die Andrückkräfte häufig nur sehr klein (wenige
Newton), dafür
aber sehr genau sein müssen.
Dies kann mit bekannten Thermodenvorrichtungen häufig nicht in dem gewünschten
Maß erreicht
werden. Weiterhin kommt es bei bekannten Thermodenvorrichtungen häufig zu
relativ hohen Aufprallkräften
der Thermode auf dem Bauelement, wodurch Beschädigungen der Bauelemente nicht
ausgeschlossen werden können. Bekannte
Thermodenvorrichtungen, die mit Pneumatikzylindern arbeiten, sind
darüber
hinaus häufig kompliziert
aufgebaut und benötigen
relativ viel Platz.
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Aus
der
US 4,013,209 ist
eine Thermodenvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 bekannt, bei der ein Thermoden-Druckstempel auf einem
Ende eines länglichen,
schwenkbaren Tragarms befestigt ist. Der Tragarm ist am gegenüberliegenden
Ende mittels eines üblichen
Drehlagers schwenkbar gelagert.
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Aus
der
DE 41 19 401 A1 ist
eine Vorrichtung zum Positionieren von Halbleiterbauelementen mit einem
zangenartigen Schwenkarm und einem Amboss bekannt, wobei optionale
Lötvorrichtungen
mit unterschiedlichen Lötköpfen vorgesehen
sein können.
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Aus
der
US 5,150,827 ist
ein Heizkopf zum Reflow von Loten bekannt, wobei dies durch zwei Drehachsen
ermöglicht
wird, welche jeweils als Kreuzfederpaar realisiert werden. Die Thermode
wird dort ohne Schwenkbewegung linear auf einen Amboss zubewegt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Thermodenvorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist,
ein schonendes, genaues Andrücken
der Bauelemente gemäß vorbestimmten
Druck- und Temperaturbedingungen ermöglicht und eine kompakte Bauform
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Thermodenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen der
Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Bei
der erfindungsgemäßen Thermodenvorrichtung
ist der Schwenkarm mittels einer aus gekreuzten Federplatten bestehenden
Kreuzfeder am gegenüberliegenden
Tragarm oder einer stationären Konsole
schwenkbar gelagert.
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Durch
die Befestigung des bewegbaren Druckstempels an einem zangenartig
bewegbaren Schwenkarm kann die erfindungsgemäße Thermodenvorrichtung auf
einfache Weise und platzsparend ausgebildet werden. Insbesondere
können
platzsparende, kurzhubige Antriebseinrichtungen zur Bewegung des
Schwenkarms und damit zur axialen Zustellung des Druckstempels eingesetzt
werden, da sich durch entsprechende Bemessung der Hebellänge des
Schwenkarms der vom Druckstempel zurückgelegte Weg im Vergleich
zu demjenigen Weg, den die Antriebseinrichtung zurücklegen
muss, vervielfältigen
lässt.
Weiterhin lässt
sich durch das Hebelprinzip die Kraft, mit welcher der Druckstempel
auf das Bauelement und/oder Substrat aufgedrückt wird, sehr genau einstellen.
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Die
erfindungsgemäße Kreuzfeder
besteht aus zwei gekreuzten, insbesondere in einem Winkel von 90° miteinander
gekoppelten Federplatten, die einerseits an dem stationären Tragarm
bzw. der stationären
Konsole und andererseits am Schwenkarm befestigt sind. Die Schwenkbewegung
des Schwenkarms wird dabei durch eine elastische Verformung der
Federplatten im Kreuzungsbereich bewirkt. Eine derartige Kreuzfeder
hat den Vorteil, dass der Schwenkarm sehr genau in allen Richtungen,
d. h. in x-, y- und z-Richtung geführt ist und Reibungskräfte im Lagerbereich
minimiert werden. Dies trägt
ebenfalls dazu bei, dass die Andrückkräfte der Druckstempel auf sehr
genaue Weise wiederholt werden können.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform sind
die beiden Druckstempel an sich rahmenförmig ergänzenden, länglichen Tragarmen befestigt,
wobei ein Tragarm als Schwenkarm und der andere Tragarm als stationärer Tragarm
ausgebildet ist. Der auf dem stationären Tragarm befestigte Druckstempel bildet
damit eine Art stationären
Ambos, während
der gegenüberliegende
Druckstempel die Zustellbewegung ausführt. Hierdurch lässt sich
die Thermodenvorrichtung auf besonders einfache Weise ausbilden. Insbesondere
ist es möglich,
den stationären
Druckstempel auf der Seite des Substrats und den beweglichen Druckstempel
auf der Seite des Bauelementes anzuordnen. Alternativ hierzu ist
es jedoch auch denkbar, beide gegenüberliegende Tragarme als Schwenkarme
auszubilden, so dass beide Druckstempel zum Substrat-/Bauelement-Paket
hin und von diesem weg bewegt werden.
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Obwohl
es im Hinblick auf eine schnelle Aushärtung des Klebers vorteilhaft
ist, wenn beide gegenüberliegende
Druckstempel als Thermoden ausgebildet, d. h. beheizbar sind, ist
es auch möglich,
lediglich einen der beiden Druckstempel als Thermode und den anderen
ohne eigene Heizeinrichtung auszubilden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist
mindestens einer der beiden Druckstempel mittels einer eine Neigungsverstelleinrichtung
in Form einer Langloch-/Schraubenverbindung aufweisenden Stempelkonsole
neigungsverstellbar am zugeordneten Tragarm befestigbar. Eine derartige
Neigungsverstelleinrichtung hat den Vorteil, dass die Ausrichtung des
Druckstempels zusätzlich
zu derjenigen Ausrichtung, die bereits durch die Positionierung
der Lagerung, insbesondere der Kreuzfeder, erzielt wird, nochmals
sehr fein relativ zum Tragarm eingestellt werden kann, so dass der
Druckstempel genau in der gewünschten
Lage auf das Bauelement bzw. das Substrat aufgesetzt werden kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform ist
der Druck mittels eines Gewichtes variabel einstellbar, das in unterschiedlichen
Abständen
zur Schwenkachse am Schwenkarm befestigbar ist. Hierdurch lässt sich
auf einfache Weise durch eine entsprechende Positionsänderung
des Gewichtes der Aufsetzdruck des Druckstempels einstellen. Es ist
ohne weiteres möglich,
mehrere Gewichte an unterschiedlichen Stellen vorzusehen.
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Eine
besonders einfache Ausführungsform ergibt
sich, wenn der Schwenkarm eine geradlinige Schiebeführung für das Gewicht
aufweist.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Thermodenanordnung mit einer Mehrzahl
von Thermodenvorrichtungen der vorstehend genannten Art, wobei die
beiden Tragarme der Thermodenvorrichtungen in Ebenen angeordnet
sind, die schräg
zur Längsachse des
Substrats verlaufen. Mittels einer derartigen Thermodenanordnung
kann die Anzahl der Bauelemente, die gleichzeitig mit Thermoden
beaufschlagt werden können,
vervielfältigt
werden, da es möglich ist,
Bauelemente gleichzeitig zu beaufschlagen, die in mehreren nebeneinanderliegenden,
parallel zur Längsachse
des Substrats verlaufenden Reihen angeordnet sind.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform umfasst
die Thermodenanordnung mehrere Thermodenvorrichtungsgruppen, die
in x- und y-Richtung versetzt zueinander angeordnet sind. Hierdurch
kann eine große
Vielzahl von Bauelementen gleichzeitig bearbeitet werden, und zwar
auch dann, wenn die Bauelemente dicht nebeneinander auf dem Substrat angeordnet
sind. Insbesondere ist es möglich,
die Thermodenvorrichtungen so anzuordnen, dass von einer Thermodenvorrichtungsgruppe
beispielsweise nur jedes übernächste oder
jedes dritte Bauelement einer Querreihe von Bauelementen bearbeitet
wird, und von nachfolgenden Thermodenvorrich tungsgruppen diejenigen
Bauelemente bearbeitet werden, die von den vorhergehenden Thermodenvorrichtungsgruppen
ausgelassen worden sind.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Thermodenvorrichtung,
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2:
eine Seitenansicht der Thermodenvorrichtung von 1,
wobei das Gewicht in einer anderen Position dargestellt ist,
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3:
eine Seitenansicht der Thermodenvorrichtung von 1 bei
geschlossenen Thermoden,
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4:
eine Ansicht gemäß 3 bei
geöffneten
Thermoden,
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5:
eine schematische Draufsicht auf ein Substrat mit darauf aufgesetzten
Bauelementen und einer verkürzt
dargestellten Thermodenanordnung,
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6:
eine alternative Ausführungsform
einer Thermodenanordnung mit mehreren versetzt zueinander angeordneten
Thermodenvorrichtungsgruppen,
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7:
eine perspektivische Darstellung einer Kreuzfeder in Alleinstellung,
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8:
eine zweite Ausführungsform
einer Kreuzfeder, und
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9:
eine zweite Ausführungsform
einer Thermodenvorrichtung.
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In
den 1 bis 4 ist eine Thermodenvorrichtung 1 dargestellt,
die im Wesentlichen einen oberen Tragarm 2 mit einem oberen
Druckstempel 3 und einen unteren Tragarm 4 mit
einem unteren Druckstempel 5 umfasst. Beide Druckstempel 3, 5 sind
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
als Thermoden ausgebildet, d. h. sie weisen im Bereich ihrer Stempelköpfe 6, 7 (4)
jeweils eine Heizeinheit auf, um den Stempelkopf 6, 7 auf
eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen.
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Der
obere Tragarm 2 ist mittels eines Drehgelenks 8 am
unteren stationären
Tragarm 4 befestigt und um eine Schwenkachse 9 schwenkbar,
die quer zur Längsrichtung
der Tragarme 2, 4 verläuft. Der obere Tragarm 2 kann
somit relativ zum unteren Tragarm 4 zwischen einer geöffneten
Stellung, die in 4 dargestellt ist und in der
die beiden Druckstempel 3, 5 voneinander beabstandet
sind, und einer angenäherten
Stellung verschwenkt werden, die in den 1 bis 3 dargestellt
ist.
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Die
Thermodenvorrichtung 1 dient dazu, elektronische Bauelemente 10 (5),
die mittels eines Klebers auf einem Substrat 11 festgeklebt
werden, mit einem vorbestimmten Druck auf das Substrat 1 zu
drücken
und durch Erwärmung
die Aushärtung
des Klebers zu beschleunigen. In dem in 5 dargestellten
Ausführungsbeispiel
besteht das Substrat 11 aus einem Folienstreifen, der je
nach Anwendungs fall auch aufgedruckte Leitungen, beispielsweise
als RFID-Antennen
wirkende Leitungen, tragen kann. Bei den elektronischen Bauelementen 10 kann es
sich um Bauelemente in Form von RFID-Chips handeln, die mit den
Antennen elektrisch kontaktiert werden.
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In 5 ist
eine Draufsicht auf das Substrat 11 und die elektronischen
Bauelemente 10 gezeigt, wobei das Substrat 11 eine
Vielzahl von Bauelementen 10 trägt, die in mehreren, parallel
zur Längsrichtung
des Substrats 11 angeordneten Reihen angeordnet sind.
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Nach
dem Aufsetzen der Bauelemente 10 auf das Substrat 11 mittels
einer nicht dargestellten Bestückungsvorrichtung
sind die Bauelemente 10 mittels des anfangs flüssigen Klebers
zunächst
erst vorfixiert. Das Substrat 11 wird daher zusammen mit den
vorfixierten Bauelementen 10 zwischen eine Mehrzahl von
Thermodenvorrichtung 1 eingeführt, wobei sich der obere Druckstempel 3 einer
jeden Thermodenvorrichtung 1 oberhalb der Bauelemente 10 und
der untere Druckstempel 5 einer jeden Thermodenvorrichtung 1 unterhalb
des Substrats 11 befindet. Das Substrat 11 liegt
hierbei auf dem unteren Druckstempel 5 auf, wobei zwischen
dem unteren Stempelkopf 7 und dem Substrat 11 und/oder
zwischen dem oberen Stempelkopf 6 und dem Bauelement 10 eine
Schutzfolie angeordnet sein kann. Anschließend wird der obere Tragarm 2 zusammen
mit dem oberen Druckstempel 3 nach unten geschwenkt, so
dass das Bauelement 10 und das Substrat 11 mit einer
vorbestimmten Druckkraft, die je nach Anwendungsfall nur wenige
Newton betragen kann, zusammengedrückt werden. Gleichzeitig wird
das aus dem Substrat 11 und dem Bauelement 10 bestehende
Paket mittels der Druckstempel 3, 5 erwärmt, so
dass der Kleber auf schnelle und vorbestimmte Weise aushärten kann.
Nach Ablauf der Aushärtezeit
werden die Druckstempel 3, 5 wieder auseinander
gefahren, das Substrat 11 weiterbefördert, bis weitere Bauelemente 10 zwischen
die Druckstempel 3, 5 gelangen, und der Andrückvorgang
wiederholt.
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Wie
aus den 1 bis 4 ersichtlich,
besteht der obere Tragarm 2 aus einem geraden Tragarmschenkel 2a und
einem hierzu senkrecht angeordneten Tragarmschenkel 2b,
der sich zwischen den beiden Endbereichen des Tragarmschenkels 2a nach
unten erstreckt. Der Tragarmschenkel 2a weist an seiner
Oberseite eine Führung
für ein
Gewicht 12 auf, das längs
des Tragarmschenkels 2a verschoben werden kann. Alternativ
oder zusätzlich
kann auch ein Gewicht an der Unterseite des Tragarmschenkels 2a verschiebbar
befestigt sein. Weiterhin können auch
mehrere Gewichte an der Oberseite und/oder Unterseite des Tragarmschenkels 2a angeordnet sein.
Die Positionierung des Gewichts 12 bestimmt die Andrückkraft,
mit der der obere Druckstempel 3 auf ein Bauelement 10 aufgesetzt
wird. Es ist ersichtlich, dass die Andrückkraft umso geringer wird,
je weiter das Gewicht 12 relativ zum Tragarmschenkel 2b nach
rechts verschoben wird. In den 1, 3, 4 ist
das Gewicht 12 in der am weitesten außen liegenden Endstellung gezeigt,
in der die Andrückkraft
des Druckstempels 3 minimal ist. In 2 ist das
Gewicht 12 weiter nach links verschoben, wodurch die Andrückkraft
erhöht
wird.
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Der
untere Tragarm 4 ist im wesentlichen L-förmig ausgebildet
und weist einen horizontalen Tragarmschenkel 4a und einen
vertikalen Tragarmschenkel 4b auf.
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Die
beiden vertikalen Tragarmschenkel 2b, 4b sind
mittels einer aus 7 ersichtlichen Kreuzfeder 13 gelenkig
miteinander verbunden. Diese Kreuzfeder 13 besteht aus
zwei ebenen Federplatten 14, 15, die jeweils mittig
mit einem Querschlitz versehen sind, der sich zweckmäßiger Weise über die
halbe Breite jeder Federplatte 14, 15 erstreckt.
Im Bereich dieser Querschlitze können
die Federplatten 14, 15 in der in 7 gezeigten,
kreuzförmigen
Weise zusammengesteckt werden, wobei benachbarte Federplattenhälften in
einem Winkel von etwa 90° anordenbar
sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird
die Federplattenhälfte 14a an
der freien Stirnfläche
des Tragarmschenkels 4b und die Federplattenhälfte 15b an
einer hierzu benachbarten Vertikalfläche des Tragarmschenkels 4b befestigt.
Die Federplattenhälfte 14b wird
an der freien Stirnseite des Tragarmschenkels 2b befestigt,
während
die Federplattenhälfte 15a an
einer hierzu benachbarten Vertikalfläche des Tragarmschenkels 2b befestigt
wird. Jeder Tragarm ist somit gleichzeitig an den zugeordneten Hälften beider
Federplatten 14, 15 befestigt. Die Befestigung
erfolgt üblicherweise
mittels Schrauben, welche sich durch entsprechende Bohrungen 16 der
Federplatten 14, 15 hindurch erstrecken. Die Bohrungen 16 können als
Langlochbohrungen ausgeführt
sein, um die Tragarme 2, 4 relativ zu den Federplatten 14, 15 ausrichten
zu können.
Hierdurch können
die Tragarme 2, 4 bereits derart eingestellt werden,
dass die beiden Druckstempel 3, 5 genau oder zumindest
relativ genau in der vorbestimmten Weise einander gegenüberliegen.
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Die
beiden Federplatten 14, 15 bilden in ihrem Kreuzungsbereich
ein Drehgelenk für
die beiden Tragarme 2, 4, indem sich die Federplatten 14, 15 in diesem
Kreuzungsbereich elastisch verformen, wenn der obere Tragarm 2 relativ
zum unteren Tragarm 4 verschwenkt wird. Die benötigte elastische
Verformung ist dabei relativ gering, da aufgrund der großen Hebellänge zwischen
dem Drehgelenk 8 und den Druckstempeln 3, 5 bereits
relativ kleine Winkeländerungen
relativ große
Bewegungsstrecken in z-Richtung an den Druckstempeln 3, 5 ergeben.
Die Kreuzfeder 13 bildet damit ein einfaches, preisgünstiges, genaues
und reibungsarmes Drehgelenk, das die beiden Tragarme 2, 4 in
x-, y- und z-Richtung relativ zueinander fixiert.
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Eine
alternative Ausführungsform
einer Kreuzfeder 13' ist
in 8 dargestellt deren Aufbau ganz ähnlich zu
der in 7 dargestellten Kreuzfeder 13 ist. Bei
der Kreuzfeder 13 weist jedoch eine der beiden Federplatten,
im vorliegenden Fall die Federplatte 15, eine geringere
Breite als die andere Federplatte 14 auf. Die Federplatte 14 weist
einen mittigen Querschlitz 21 auf, durch den die Federplatte 15 hindurchgesteckt
werden kann. Der Querschlitz 21 ist derart dimensioniert,
dass die Federplatte 15 mit nur vernachlässigbarem
oder geringem Spiel in den Querschlitz 21 eingesteckt werden
kann. Auch bei dieser Ausführungsform
der Kreuzfeder 13 schneiden sich die beiden Federplatten 14, 15 zweckmäßigerweise
mittig.
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Die
beiden Druckstempel 3, 5 stehen im Wesentlichen
senkrecht von den Tragarmschenkeln 2a, 4a ab und
sind aufeinander zu gerichtet. Um die beiden Druckstempel 3, 5,
die sich am freien Ende der Tragarme 2, 4 befinden,
genau derart ausrichten zu können,
dass sich die Stempelköpfe 6, 7 dann,
wenn sie das Substrat-/Bauelement-Paket zwischen sich einklemmen,
genau und ohne Schieflage einander gegenüberliegen, sind die beiden
Druckstempel 3, 5 jeweils an einer Stempelkonsole 17 befestigt,
deren Neigung quer und in Längsrichtung
zur Längserstreckung
der Tragarme 2, 4 verändert werden kann. Dies erfolgt
mittels vertikaler Langlöcher,
die in vertikalen Seitenteilen 19 der Stempelkonsole 17 vorgesehen
sind, so dass die Stempelkonsole 17 mit Schrauben 18 neigungsverstellbar
an den Tragarmen 2, 4 festschraubbar ist.
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Weiterhin
ist es möglich,
einen nicht dargestellten Laserpointer vorzusehen, mit dem die einzelnen
Druckstempel 3, 5 in der Gesamtanordnung justiert
werden können.
Dies geschieht für
jeden einzelnen Druckstempel 3, 5 so, dass der
Laserpointer bei offener Thermodenvorrichtung 1 von oben
her auf die Sollposition des unteren Druckstempels 5 zeigt.
Der Druckstempel kann dann entsprechend justiert werden, so dass
der Laserpointer den unteren Druckstempel an der vorgesehenen Stelle,
normalerweise mittig, trifft.
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Die
beiden Tragarme 2, 4 weisen eine relativ geringe
Breite auf und sind in derselben Vertikalebene angeordnet. Auf diese
Weise ist es möglich,
eine Mehrzahl von Thermodenvorrichtungen 1 zu einer Thermodenanordnung
zu kombinieren, wie sie beispielsweise aus 5 ersichtlich
ist. Die einzelnen Thermodenvorrichtungen 1 sind hierbei
schräg
zur Längsachse
des Substrats 11 angeordnet, um gleichzeitig mehrere Bauelemente 10 zu
kontaktieren, die in mehreren nebeneinanderliegenden, parallel zur Längsachse
des Substrats 11 verlaufenden Reihen angeordnet sind. In 5 ist
der Winkel, den die Thermodenvorrichtungen 1 zur Querrichtung
des Substrats 11 einnehmen, mit α bezeichnet. Dieser Winkel α beträgt im gezeigten
Ausführungsbeispiel etwa
45°. Je
nach Abstand der Bauelemente 10 in y-Richtung wird es für die meisten
Fälle zweckmäßig sein,
wenn dieser Winkel α zwischen
5° und 60° liegt. Hierbei
können
sich die Thermodenvorrichtungen 1 von den zwei gegenüberliegenden
Seitenbereichen des Substrats 11 her über das Substrat 11 erstrecken.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
sind sechs Thermodenvorrichtungen 1 vorgesehen, die synchron
arbeiten.
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Je
nach Anwendungsfall kann die Thermodenanordnung eine von 5 abweichende
Anzahl und Anordnung von Thermodenvorrichtungen 1 aufweisen.
Während
in dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel
die beiden sich von gegenüberliegenden
Seiten über
das Substrat 11 und die Bauelemente 10 erstreckenden
Gruppen von Thermodenvorrichtungen 1 in einem Winkel von
etwa 90° zueinander
angeordnet sind, ist es auch möglich,
diesen Winkel in einem weiten Umfang zu variieren oder eine Mehrzahl
von Thermodenvorrichtungen 1 lediglich auf einer Seite
des Substrats 11 anzuordnen.
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In 6 ist
eine alternative Ausführungsform einer
Thermodenanordnung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Abschnitt
des Substrats 11 dargestellt, auf dem 24 nebeneinander
liegende Längsreihen
von Bauelementen 10 angeordnet sind. Jede zweite Querreihe
von Bauelementen 10 wird gleichzeitig mittels Thermodenvorrichtungsgruppen 20a–20i bearbeitet,
die jeweils vier nebeneinander liegende Thermodenvorrichtungen 1 umfassen.
Der Schrägstellungswinkel α beträgt bei diesem
Ausführungsbeispiel
etwa 16°.
Weiterhin ist nur diejenige Hälfte
der Thermodenanordnung dargestellt, mit der die untere Hälfte der
in 6 eingezeichneten Bauelemente 10 bearbeitet
werden. Die obere Hälfte
der Bauelemente 10 wird von einer nicht dargestellten Hälfte der
Thermodenanordnung bearbeitet, die in entsprechender Weise wie in 5 ebenfalls
schräg ge stellte
Thermodenvorrichtungen 1 aufweist.
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Wie
ersichtlich, wird von den ersten drei Thermodenvorrichtungsgruppen 20a–20c nur
jede dritte Längsreihe
von Bauelementen 10 bearbeitet, d. h., die erste, vierte,
siebte und zehnte Längsreihe. Von
den nächsten
drei Thermodenvorrichtungsgruppen 20d–20f wird die zweite,
fünfte,
achte und elfte Längsreihe
bearbeitet, während
von den Thermodenvorrichtungsgruppen 20g–20i die
dritte, sechste, neunte und zwölfte
Längsreihe
bearbeitet wird. Nach dem Bearbeitungsvorgang wird das Substrat 11 um drei
Querreihenabstände
in oder entgegen der x-Richtung weiterbewegt, wodurch die zwischen
den bereits bearbeiteten Bauelementen 10 liegenden Bauelemente
im nächsten
Schritt bearbeitet werden können.
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Aus
den 5 und 6 ist ersichtlich, dass die
Thermodenanordnung je nach Anzahl und Positionierung der Bauelemente 10 unterschiedlich
viele Thermodenvorrichtungsgruppen 20a–20i und unterschiedlich
viele Thermodenvorrichtungen 1 je Thermodenvorrichtungsgruppe 20a–20i haben
kann. Zweckmäßigerweise
beträgt
die Anzahl von Thermodenvorrichtungen 1 pro Thermodenvorrichtungsgruppe 20a–20i zwischen
eins und fünfzehn
Thermodenvorrichtungen 1.
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Weiterhin
ist es auch möglich,
nicht oder nicht nur den oberen Tragarm 2 zu schwenken,
sondern alternativ oder zusätzlich
den unteren Tragarm 4. Sollen beide Tragarme 2, 4 verschwenkt
werden, werden diese an einer zusätzlichen stationären Lagerkonsole
schwenkbar gelagert, die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist.
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Zweckmäßigerweise
hat jede Thermode oder zumindest ein zu einer Thermodenvorrichtung 1 gehörendes Thermodenpaar
eine eigene Temperaturregelung. Hierdurch können die einzelnen Thermoden
auf sehr individuelle Weise an unterschiedliche Temperaturbedingungen
angepasst werden. Die schwenkbaren Tragarme können mit verschiedenen Mechanismen
bewegt werden, beispielsweise indem auf die Tragarme rotierende
Kurvenscheiben einwirken. Derartige Kurvenscheiben greifen zweckmäßigerweise
vom hinteren Ende der schwenkbaren Tragarme an, d. h. an dem den
Druckstempeln gegenüberliegenden
Ende der Tragarme.
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In 9 ist
eine alternative Ausführungsform einer
Thermodenvorrichtung 1' ersichtlich.
Diese Thermodenvorrichtung 1' ist
in ganz ähnlicher
Weise wie die anhand der 1 bis 4 beschriebene Thermodenvorrichtung 1 aufgebaut
und unterscheidet sich von dieser lediglich darin, dass der obere Tragarm 2 nicht
T-förmig,
sondern geradlinig ausgebildet ist. Dies bedeutet mit anderen Worten,
dass der obere Tragarm 2 der Thermodenvorrichtung 1' lediglich aus
dem oberen Tragarmschenkel 2a besteht, während der
vertikale Tragarmschenkel 2b der ersten Ausführungsform
nicht vorhanden ist. Die Federplattenhälften 14a, 15a der
Kreuzfeder 13, 13' sind
in diesem Fall direkt an der Unterseite des oberen Tragarmschenkels 2a befestigt.
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Bei
beiden Ausführungsformen
der Thermodenvorrichtung 1, 1' liegt die Höhe des Drehgelenks 8 bzw.
der Schwenkachse 9 auf der Höhe des Substrats und damit
zumindest im Wesentlichen auf gleicher Höhe wie die obere Stirnfläche des
unteren Stempelkopfs 7.
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Wie
ersichtlich, ist es für
die Erfindung wesentlich, dass zumindest einer der Tragarme 2, 4 als Schwenkarm
ausgebil det ist, wobei die beiden Tragarme 2, 4 das
aus dem Substrat 11 und dem Bauelement 10 bestehende
Paket zangenartig übergreifen und
derjenige Druckstempel 3, der am Schwenkarm befestigt ist,
auf einem kurzen Stück
eines Kreisbogens um die Schwenkachse 9, die sich seitlich
neben dem Substrat 11 befindet, geschwenkt wird, wodurch der
Druckstempel auf das Bauelement 10 oder das Substrat 11 aufgesetzt
bzw. von diesem entfernt werden kann.