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Die Erfindung betrifft ein Dispensersystem für einen Bestückautomaten zum Aufbringen eines Dispensermediums auf Bauelemente, aufweisend ein Reservoir für das Medium und wenigstens eine Dispenserdüse. Ferner betrifft die Erfindung einen Bestückautomat zum Bestücken von Substraten mit Bauelementen, aufweisend wenigstens einen Bestückkopf und ein Dispensersystem zum Aufbringen eines Dispensermediums auf die Bauelemente, sowie ein Verfahren zum Aufbringen eines Dispensermediums auf ein Bauelement, das zum Bestücken auf ein Substrat ausgebildet ist.
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In der Bestücktechnik werden Substrate, beispielsweise Leiterplatten, mit Hilfe sogenannter Bestückautomaten mit Bauelementen verschiedenster Art bestückt. Beispielsweise können die Bauelemente mechanischer oder elektronischer Art sein. Die Bauelemente werden durch seitlich am Bestückautomaten angeordnete Zuführeinrichtungen an definierten Abholpositionen bereit gestellt. Ein durch ein Positioniersystem verfahrbarer Bestückkopf des Bestückautomaten holt die Bauelemente an den Abholpositionen ab und transferiert sie zu einem Bestückbereich des Bestückautomaten, wo sie auf bereitgestellten Substraten positioniert werden. Die zu bestückenden Substrate werden über eine Transporteinrichtung dem Bestückbereich zugeführt. Fertig bestückte Substrate werden über diese Transporteinrichtung wieder aus dem Bestückbereich heraus transportiert. Zwischen dem Abholen der Bauelemente und dem Positionieren auf dem Substrat können die Bauelemente mit Hilfe einer geeigneten Erfassungseinrichtung, beispielsweise einer Bauelemente-Kamera, hinsichtlich ihrer Lage relativ zum Bestückkopf sowie hinsichtlich etwaiger Fehler überprüft werden.
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Zum Anbringen der Bauelemente auf das Substrat, insbesondere die Leiterplatte, ist das Löten eine gängige Verbindungstechnik, die sowohl eine elektrische als auch eine mechanische Verbindung herstellt. Häufig ist es aber notwendig Bauelemente beziehungsweise Bauteile zusätzlich mit einer Klebeverbindung zu stabilisieren oder anstelle von Löten mittels geeigneter Kleber mechanisch und elektrisch zu verbinden. Auch beim Löten ist es in einigen Fällen notwendig zusätzliche Medien, wie Flussmittel oder Lotpasten an den Verbindungsstellen aufzubringen. Sofern dieses Aufbringen zusätzlicher Medien aber nur an einigen wenigen Verbindungsstellen einer Baugruppe notwendig ist, stellt es in der heute üblicherweise angewandten SMT-Technik, das heißt der Oberflächenmontagetechnik, einen zusätzlichen Prozessschritt dar, der auch eigene Maschinen erfordert, die die Montage der Bauelemente teurer machen. Dieser zusätzliche Prozessschritt wird deshalb, wenn möglich, in vorhandene Bestückautomaten integriert, um die Kosten zu verringern. Da aber ein zusätzlicher Prozess oder eine zusätzliche Funktion in einem beispielsweise für das Bestücken von Bauelementen optimierten Bestückautomaten auch zusätzliche Restriktionen einbringen kann, ist es oft schwierig einen Klebeprozess unter idealen Bedingungen zu implementieren, gleichzeitig aber keine Einschränkungen beim Bestücken hinnehmen zu müssen. Es ist insbesondere schwierig den optimalen Abstand zwischen Dispenserdüse oder Nadel und Zielfläche für jedes Bauelement einzustellen, ohne das Dispensersystem mit einem Z-Achsantrieb zu versehen. Üblicherweise werden dabei Medien, der Richtung der Schwerkraft folgend, von Oben nach Unten dispensiert. Ein weiteres Beispiel ist, dass zur optischen Inspektion von den dispensierten Medien in der Regel eine Kamera an die dispensierten Punkte verfahren werden muss, um diese zu analysieren.
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Dispensersysteme für Dispensermedien verfügen heute üblicherweise über einen Z-Achsantrieb, um neben der X-/Y-Positionierung auch einen definierten Abstand zwischen der Dispenserdüse und der Ziel(ober-)fläche auf dem Substrat einstellen zu können, unabhängig davon, ob es sich um eine autarke Dispensermaschine oder ein in eine andere Maschine integriertes Dispensersystem handelt. Zur Inspektion werden heute ebenfalls entweder autarke Kamerasysteme mit eigenen Antrieben verwendet oder es muss ein Kamerasystem in das Dispensersystem integriert sein, das nach dem Dispensieren die dispensierten Punkten anfahren kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Dispensersystem, einen Bestückautomaten sowie ein Verfahren zum Aufbringen eines Dispensermediums auf ein Bauelement zu schaffen, die eine einfache und kostengünstige Dispensierung eines Dispensermediums auf das Bauelement ermöglichen, das zum Bestücken auf ein Substrat ausgebildet ist.
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Die Aufgabe wird durch ein Dispensersystem mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1, durch einen Bestückautomat mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 8 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 12 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfinderischen Dispensersystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bestückautomaten und dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird.
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Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Dispensersystem für einen Bestückautomaten zum Aufbringen eines Dispensermediums auf Bauelemente, aufweisend ein Reservoir für das Medium und wenigstens eine Dispenserdüse, gelöst, bei dem das Dispensersystem, insbesondere die wenigstens eine Dispenserdüse, zur Ausdüsung des Dispensermediums entgegen der Schwerkraft des Dispensermediums ausgebildet ist.
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Ein derartig ausgebildetes Dispensersystem ermöglicht ein einfaches und kostengünstiges Aufbringen eines Dispensermediums auf Bauelemente, die zum Bestücken auf ein Substrat, insbesondere eine Leiterplatte, ausgebildet sind.
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Bei dem Dispensersystem ist die Dispensrichtung beziehungsweise Dispensierrichtung gedreht, insbesondere um 180° gedreht, zu der Dispensrichtung bekannter Dispensersysteme angeordnet. Das Dispensersystem ist zur Dispensierung von Unten nach Oben ausgebildet. Das heißt, dadurch, dass das Dispensersystem zur Ausdüsung des Dispensermediums entgegen der Schwerkraft des Dispensermediums ausgebildet ist, kann ein Bauelement mittels eines Bestückkopfes einfach oberhalb der Dispenserdüse zur Entgegennahme des Dispensermediums positioniert werden. Das Dispensersystem ermöglicht, dass nicht das Dispensersystem zu den entsprechenden Bestückpositionen an das Substrat geführt werden muss, sondern die Bauelemente zu dem Dispensersystem. Das Dispensersystem kann unbeweglich in einem Bestückautomaten integriert sein. Hierdurch kann dieses einfach und kostengünstig ausgebildet sein.
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Das Dispensersystem ermöglicht sowohl die Umkehrung der Richtung des Dispensermediums, das heißt, von Unten nach Oben anstatt von Oben nach Unten, als auch die Umkehrung der Zufuhr des Bauelementes und des Dispensersystems. Nicht das Dispensersystem ist den Bauelementen zuzuführen, sondern die Bauelemente dem Dispensersystem. Die Zuführung der Bauelemente zu dem Dispensersystem ist einfach realisierbar, da die Bauelemente von dem zwei- oder dreidimensional bewegbaren Bestückkopf bewegt werden. Auf dem Weg von der Abholposition an den Bauelementezuführeinheiten zu dem Substrat werden die Bauelemente dem Dispensersystem zugeführt, wo das Dispensermedium auf die Bauelemente aufgebracht wird. Das heißt, der Bestückkopf des Bestückautomaten holt ein Bauelement, das mit einem Montagemedium, dem sogenannten Dispensermedium, versehen werden soll wie sonst üblich aus einer Bauelementezuführung ab und positioniert das Bauelement in der optimalen X-, Y-, Z-Position fluchtend oberhalb der Düse/Nadel des Dispensersystems. Dann wird das Dispensermedium auf die Unterseite des Bauelementes dispensiert und je nach Wunsch wird das so vorbereitete Bauelement entweder direkt auf das Substrat beziehungsweise die Leiterplatte bestückt oder vor einem Kamerasystem positioniert, inspiziert und anschließend auf das Substrat beziehungsweise die Leiterplatte bestückt.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Dispensersystem vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Dispenserdüse oberhalb des Reservoirs für das Dispensermedium angeordnet ist. Das Dispenserreservoir ist vorzugsweise leicht zugänglich zur Auffüllung des Dispensermediums an dem Dispensersystem angeordnet. Dabei kann das Reservoir direkt unterhalb der Dispenserdüse oder neben dieser angeordnet sein. Vorteilhafterweise ist das Reservoir unterhalb der Dispenserdüse angeordnet, so dass dieses einer Bewegung eines Bestückkopfes nicht hinderlich im Wege steht.
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Bevorzugt ist ferner ein Dispensersystem, das eine Steuereinheit mit einer Schnittstelle zu dem Bestückautomaten aufweist. Dies ermöglicht die besonders einfache Integrierung des Dispensersystems in einen Bestückautomaten. Bevorzugt ist eine genormte, standardisierte Schnittstelle zur Anbindung des Dispensersystems an den Bestückautomaten vorgesehen.
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Des Weiteren ist ein Dispensersystem bevorzugt, welches einen Grundkörper, insbesondere eine Grundplatte, zur Befestigung des Dispensersystems an einem Bauelementezuführbereich aufweist. Der Grundkörper beziehungsweise die Grundplatte des Dispenersystems weist vorzugsweise die gleiche Gestalt auf, wie die Bauelementezuführeinheiten, so dass das Dispensersystem im Bereich der Bauelementezuführung anstelle einer Bauelementezuführeinheit an dem Bestückautomaten angeschlossen beziehungsweise in dem Bestückautomat integriert werden kann.
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Zur einfachen Handhabe des Dispensersystems ist vorzugsweise ein Griffelement an dem Dispensersystem vorgesehen. Das Griffelement ermöglicht die besonders einfache Montage und Demontage des Dispensersystems an den Bestückautomaten, insbesondere an einer vorgegebene Position im Bereich der Bauelementezuführeinheiten. Das heißt, gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Dispensersystem vorgesehen sein, dass dieses modular aufgebaut ist und der Bauraum des Dispensersystems dem eines Zuführmoduls für die Zuführung von Bauelementen zu dem Bestückautomaten entspricht.
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Das Dispensersystem ist ausgebildet, um ein Dispensermedium auf ein oberhalb der Dispenserdüse positioniertes Bauelement aufzubringen. Das Dispensermedium kann verschiedenartig ausgebildet sein. So kann das Dispensermedium beispielsweise ein Flussmittel oder eine Lotpaste sein. Vorzugsweise ist das Dispensermedium ein Kleber, der zur Stabilisierung der Bauelemente verwendet wird.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Bestückautomat zum Bestücken von Substraten mit Bauelementen, aufweisend wenigstens einen Bestückkopf und ein Dispensersystem zum Aufbringen eines Dispensermediums auf die Bauelemente, wobei das Dispensersystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist, gelöst.
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Ein Bestückautomat, welcher wenigstens ein Dispensersystem zum Aufbringen eines Dispensermediums auf Bauelemente aufweist, wobei jedes Dispensersystem ein Reservoir für das Dispensermedium und wenigstens eine Dispenserdüse aufweist und wobei die wenigstens eine Dispenserdüse zum Ausdüsen des Dispensermediums entgegen der Schwerkraft des Dispensermediums ausgebildet ist, ermöglicht ein einfaches und kostengünstiges Aufbringen eines Dispensermediums auf Bauelemente, die zum Bestücken auf ein Substrat, insbesondere auf eine Leiterplatte, ausgebildet sind.
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Dadurch, dass die Dispensrichtung bei dem wenigstens einen Dispensersystem von Unten nach Oben ausgebildet ist, das heißt entgegen der Schwerkraft des Dispensermediums, ist es einfach möglich, dass die Bauelemente der Dispenserdüse des wenigstens einen Dispensersystems zugeführt werden können. Das heißt, nicht die Dispenserdüse des wenigstens einen Dispensersystems ist zu den entsprechenden Bauelementen beziehungsweise zu der Substratoberfläche der Bauelemente zu bewegen, sondern die Bauelemente zu dem Dispensersystem. Das Dispensersystem beziehungsweise die Dispenserdüse des Dispensersystems bleibt unbeweglich innerhalb des Bestückautomaten befestigt. Bei einem derart ausgebildeten Bestückautomaten wird das Dispensermedium nicht auf das Substrat, insbesondere die Leiterplatte, dispensiert, sondern direkt auf das Bauelement beziehungsweise auf die Anschlussfläche des Bauelementes. Dies funktioniert vorzugsweise nach dem so genannten „JET”-Prinzip. Das Dispensersystem kann daher sehr einfach ausgebildet sein. Die Besonderheit des Dispensersystems liegt darin, dass das Dispensermedium entgegen der Schwerkraft des Dispensermediums bewegt, insbesondere gepumpt, werden kann, um auf die Unterseite eines der Dispenserdüse zugeführten Bauelementes aufgedüst zu werden. Aufgrund der Einfachheit des Dispensersystems kann dieses sehr leicht in dem Bestückautomaten integriert werden.
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Das wenigstens eine Dispensersystem des Bestückautomaten ist vorzugsweise lösbar an dem Bestückautomaten, insbesondere in dem Bereich der Bauelementezuführeinheiten, angeordnet. Das heißt, das wenigstens eine Dispensersystem ist stationär, aber jederzeit austauschbar, in den Bestückautomaten, insbesondere im Bereich der Bauelementezuführeinheiten, integriert.
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Das wenigstens eine Dispensersystem ist insbesondere bauraumtechnisch klein ausgebildet, da dieses keine Führungen und Antriebe zum Bewegen der Dispenserdüse benötigt.
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Das wenigstens eine Dispensersystem ist vorzugsweise wie eine Bauelementezuführeinheit auf dem Bestückautomaten aufrüstbar. Der wenigstens eine Bestückkopf des Bestückautomaten holt ein Bauelement, welches mit einem Dispensermedium, insbesondere einem Kleber, versehen werden soll, aus der Bauelementezuführung ab und positioniert es in der optimalen Position oberhalb der Dispenserdüse beziehungsweise der Dispensernadel des wenigstens einen Dispensersystems. Durch die stationäre Anordnung des wenigstens einen Dispensersystems können die vorhandenen Positionierachsen des wenigstens einen Bestückkopfes des Bestückautomaten optimal genutzt werden. Das heißt, es ist nicht erforderlich, dass das wenigstens eine Dispensersystem einen eigenen Antrieb aufweist. Hierdurch kann das wenigstens eine Dispensersystem wesentlich besser modular in einen Bestückautomaten, insbesondere einen beliebigen Bestückautomaten einer Bestücklinie, eingebaut werden. Zusätzlich ist eine wesentlich bessere Zugänglichkeit für Wartungs- und Befüllarbeiten gegeben. Je nach Bedarf können mehrere Dispensersysteme in einem Bestückautomaten integriert sein. Gegenüber den bekannten Bestückautomaten, bei denen das Dispensersystem an dem Bestückkopf angeordnet ist, können erhebliche Kosten eingespart werden. Durch die stationäre Anordnung des Dispensersystems kann das Dispensermedium qualitativ besser auf die dem Dispensersystem zugeführten Bauelemente aufgebracht werden.
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Bevorzugt ist deshalb ein Bestückautomat, bei dem der wenigstens eine Bestückkopf derart beweglich ausgebildet ist, dass Bauelemente, die durch den Bestückkopf gehalten werden, insbesondere durch eine Pipette des Bestückkopfes gehalten werden, zum Aufbringen des Dispensermediums oberhalb der Dispenserdüse des wenigstens einen Dispensersystems positionierbar sind. Bei einem derartigen Bestückautomaten kann die Beweglichkeit des wenigstens einen Bestückkopfes ausgenutzt werden, um die Bauelemente, die mit einem Dispensermedium zu versehen sind, einfach oberhalb der Dispenserdüse eines Dispensersystems zu positionieren.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Bestückautomaten vorgesehen sein, dass ein Kamerasystem zur Inspizierung der Position und Menge des auf ein Bauelement aufgebrachten Dispensermediums vorgesehen ist. Das Kamerasystem kann in einer beliebigen Position innerhalb des Bestückautomaten angeordnet sein, da die Beweglichkeit des Bestückkopfes, an dem das Bauelement gehalten ist, ein einfaches Anfahren des Kamerasystems ermöglicht. Beispielsweise kann das Kamerasystem in dem Bestückkopf des Bestückautomaten, der als Revolverkopf ausgebildet sein kann, angeordnet sein. Das heißt, das Kamerasystem kann bei einem derart ausgebildeten Bestückautomaten fest in dem Bestückautomaten angeordnet sein, da das mit dem Dispensermedium versehene Bauelement über den Bestückkopf flexibel bewegt werden kann. Besonders bevorzugt ist jedoch ein Bestückautomat, bei dem das Kamerasystem zusätzlich beweglich innerhalb des Bestückautomaten angeordnet ist. Ein derartiges Kamerasystem ermöglicht nicht nur die Beurteilung der Menge und Position des Dispensermediums an der Anschlussfläche der Bauelemente, sondern auch die Beurteilung der Positionierung der Bauelemente an dem Substrat, insbesondere an der Leiterplatte.
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Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Aufbringen eines Dispensermediums auf ein Bauelement, das zum Bestücken auf ein Substrat ausgebildet ist, gelöst, wobei das Bauelement durch einen Bestückkopf eines Bestückautomaten gegriffen und oberhalb einer Dispenserdüse eines Dispensersystems, das gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist, positioniert wird, und wobei nach der Positionierung des Bauelementes oberhalb der Dispenserdüse des Dispensersystems das Dispensermedium entgegen der Schwerkraft des Dispensermediums auf die der Düse zugewandten Seite des Bauelementes aufgebracht wird. Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass das Bauelement durch den flexibel bewegbaren Bestückkopf des Bestückautomaten sehr einfach dem Dispensersystem, insbesondere der Dispenserdüse des Dispensersystems, zugeführt werden kann, ohne dass konstruktive Veränderungen an dem Bestückautomaten vorgenommen werden müssen. So können diejenigen Bauelemente, die mit einem Dispensermedium, wie einem Kleber, zu versehen sind, einfach der Dispenserdüse des Dispensersystems zugeführt werden. Dadurch, dass das Dispensermedium derart ausgebildet ist, dass dieses das Dispensermedium entgegen der Schwerkraft des Dispensermediums ausdüsen kann, können die Bauelemente sehr einfach dem Dispensersystem zugeführt werden, ohne dass dieses der Zuführung der Bauelemente hinderlich ist. Das heißt, der Bestückkopf, an dem die Bauelemente gehalten sind, kann beispielsweise zunächst zweidimensional bewegt werden, so dass die Anschlussfläche eines Bauelementes fluchtend vor der Dispenserdüse des Dispensersystems positioniert werden kann. Um den optimalen Abstand zwischen dem Bauelement beziehungsweise der Anschlussfläche des Bauelementes und der Dispenserdüse herzustellen, kann der Bestückkopf vorzugsweise in eine dritte Dimension bewegt werden, so dass das Bauelement optimal oberhalb der Dispenserdüse des Dispensersystems positioniert werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass das Bauelement nach Aufbringung des Dispensermediums durch das Dispensersystem zur Bestückung einem Substrat zugeführt wird.
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Vorteilhaft ist ferner, dass das Bauelement nach Aufbringen des Dispensermediums durch das Dispensersystem vor dem Bestücken auf das Substrat einem Kamerasystem des Bestückautomaten zugeführt wird, so dass die Position und Menge des auf das Bauelement aufgebrachten Dispensermediums inspiziert werden kann. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass ausreichend viel Dispensermedium an der richtigen Stelle an dem Bauelement aufgedüst wurde.
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Die Erfindung und ihre Vorteile werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt schematisch:
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1 ein Bestückkopf eines Bestückautomaten und ein Dispensersystem, das nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist.
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1 zeigt ein Dispensersystem 1, das gemäß dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist. Das Dispensersystem 1 weist ein Reservoir 3 für ein Dispensermedium 2 sowie eine Dispenserdüse 4 auf. Vorteilhafterweise ist das Dispensersystem 1 zur Ausdüsung des Dispensermediums 2 entgegen der Schwerkraft des Dispensermediums 2 ausgebildet. Das heißt, das Dispensermedium kann von Unten nach Oben ausgedüst werden, so dass ein Bauelement 10, welches an einem Bestückkopf 11 eines Bestückautomaten gehalten ist, oberhalb der Dispenserdüse 4 angeordnet werden kann. Die spezielle, insbesondere umgekehrte Ausdüsung des Dispensermediums 2 ermöglicht, dass das Dispensersystem 1 einfach und kostengünstig ausgebildet sein kann. Die Dispenserdüse 4 des Dispensersystems 1 ist feststehend ausgebildet und weist daher keinen Antrieb zu ihrer Bewegung auf. Das Dispensersystem 1, insbesondere die Dispenserdüse 4 des Dispensersystems 1, wird nicht dem Bauelement 10 oder einem Substrat zugeführt, sondern das Bauelement 10 wird der Dispenserdüse 4 zugeführt. Zur Zuführung des Bauelementes 10 zu dem Dispensersystem 1 beziehungsweise der Dispenserdüse 4 des Dispensersystems 1 kann der Bestückkopf 11 beziehungsweise die Beweglichkeit des Bestückkopfes 11 genutzt werden. Der Bestückkopf 11 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass er zwei- insbesondere dreidimensional bewegt werden kann, um Bauelemente 10 von Bauelementezuführeinheiten abzuholen und auf ein Substrat zu bestücken. Diese flexible Beweglichkeit des Bestückkopfes 11 wird ausgenutzt, um das Dispensermedium 2 auf die Bauelemente 10, insbesondere die Anschlussflächen der Bauelemente 10, aufzubringen. Vorzugsweise kann der Bestückkopf nicht nur in X-/Y-Richtung, sondern auch in Z-Richtung bewegt werden. Dies ermöglicht, dass die unterschiedlich ausgebildeten Bauelemente 10 jeweils in einem bestimmten optimalen Abstand zu der Dispenserdüse 4 fluchtend vor dieser angeordnet werden können, so dass das Dispensermedium 2, insbesondere ein Kleber, optimal auf die Bauelemente 10 aufgebracht werden kann.
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Das Dispensermedium 2 in dem Reservoir 3 des Dispensersystems 1 ist vorzugsweise ein Kleber. Der Kleber 2 wird durch die Dispenserdüse 4 auf die der Dispenserdüse 4 zugewandte Seite der Bauelemente 10 aufgebracht. Der Kleber 2 auf dem Bauelement 10 dient zur Stabilisierung der Verbindung des Bauelementes 10 auf dem nicht dargestellten Substrat. Alternativ zu einem Kleber kann das Dispensermedium beispielsweise auch ein Flussmittel oder eine Lotpaste sein.
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Das Dispensersystem 1 weist vorteilhafterweise einen Grundkörper 7 auf, der insbesondere als Grundplatte ausgebildet ist. Der Grundkörper 7 ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass er dem Grundkörper, insbesondere der Gestalt, einer Bauelementezuführeinheit beziehungsweise eines Bauelementezuführmoduls entspricht. Hierdurch ist ermöglicht, dass das Dispensersystem 1 anstelle einer Bauelementezuführeinheit an dem Bestückautomaten angeordnet werden kann. Das heißt, das Dispensersystem 1 ist vorzugsweise modular aufgebaut und der Bauraum des Dispensersystems 1 entspricht vorteilhafterweise dem einer Bauelementezuführeinheit beziehungsweise dem eines Bauelementezuführmoduls. Dies erhöht die Flexibilität des Bestückautomaten. Je nach Bedarf können neben der Vielzahl von Bauelementezuführeinheiten ein oder mehrere Dispensersysteme 1 an dem Bestückautomaten angeordnet werden.
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Das Dispensersystem 1 weist vorzugsweise eine Steuereinheit 5 mit einer Schnittstelle 6 zu dem Bestückautomaten auf. Hierdurch kann das Dispensersystem 1 zentral von dem Bestückautomaten beziehungsweise einer Rechnereinheit des Bestückautomaten angesteuert werden. Die Steuereinheit 5 des Dispensersystems 1 weist vorteilhafterweise eine Elektronik auf zum Betreiben des Dispensersystems 1, insbesondere zum Ausdüsen des Dispensermediums 2 aus der Dispenserdüse 4. Die Dispenserdüse 4 ist über eine Schnittstelle 6a, die vorzugsweise eine Datenleitung umfasst, mit der Steuereinheit 5 verbunden. So kann die Steuereinheit 5 die Dispenserdüse 4 leicht ansteuern.
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Vorteilhafterweise weist das Dispensersystem 1 ein Griffelement 8 zur Handhabung des Dispensersystems 1 auf. Hierdurch kann das Dispensersystem 1 leicht gegriffen und an den Bestückautomaten montiert beziehungsweise von dem Bestückautomaten demontiert werden.
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Der Bestückkopf 11 des Bestückautomaten weist vorteilhafterweise eine oder mehrere Pipetten 12 auf, die zum Transport der Bauelemente 10 dienen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird vorzugsweise durch drei technische Merkmale gelöst. Zum einen wird die Dispensrichtung beziehungsweise Dispensierrichtung um 180° gedreht, zu der Dispensrichtung bekannter Dispensersysteme. Es wird also das Dispensermedium von Unten nach Oben dispensiert. Zweitens, das Dispensersystem wird stationär, aber jederzeit einfach austauschbar, in die Bestückmaschine im Bereich der Bauelementezuführeinheiten integriert. Drittens, das Dispensermedium wird nicht auf eine Leiterplatte beziehungsweise ein Substrat dispensiert, sondern direkt, vorzugsweise nach dem „Jet”-Prinzip, auf das Bauelement oder seine Anschlussflächen aufgebracht. So kann ein handelsübliches „Jet”-Dispensersystem, das entsprechend kompakt aufgebaut ist, in einen Grundkörper einer Bauelementezuführeinheit so eingebaut werden, dass die Dispensrichtung des Dispensermediums von Unten nach Oben, also entgegen der Schwerkraft des Dispensermediums, verläuft. Dieses Dispensersystem kann wie eine Bauelementezuführeinheit auf der Bestückmaschine, auch als Bestückautomat bezeichnet, aufgerüstet werden. Die Bestückmaschine holt ein Bauelement, das mit einem Dispensermedium versehen werden soll, wie sonst üblich aus der Bauelementezuführung ab und positioniert es in der optimalen Position (X/Y/Z) über der Dispenserdüse/-Nadel des Dispensersystems. Dann wird das Dispensermedium auf die Unterseite des Bauelementes dispenst beziehungsweise dispensiert und je nach Wunsch wird das so vorbereitete Bauelement entweder direkt auf das Substrat/die Leiterplatte bestückt oder vor einem Kamerasystem positioniert, inspiziert und anschließend auf das Substrat/die Leiterplatte bestückt.
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Ein erfinderischer Schritt liegt in der Umkehrung des Prinzips. Es wird sowohl die Dispensrichtung als auch das Zielobjekt, das heißt Bauelement statt Substrat/Leiterplatte, umgekehrt. Durch das stationäre Stellen des so entstandenen Dispensersystems werden die vorhandenen Positionierachsen der Bestückmaschine beziehungsweise des wenigstens einen Bestückkopfes optimal genutzt und es ist nicht notwendig dem Dispensersystem einen eigenen Antrieb zu geben. Das Dispensersystem kann wesentlich besser modular auf einer beliebigen Bestückmaschine einer Bestücklinie eingesetzt werden. Zusätzlich ist eine wesentlich bessere Zugänglichkeit für Wartungs- und Befüllarbeiten gegeben und es können bei Bedarf auch mehrere Dispensersysteme auf einer Bestückmaschine verwendet werden. Gegenüber der bisherigen Lösung, bei der ein Dispensersystem mit einem Bestückkopf oder dessen X/Y-Positionierung kombiniert ist, lassen sich deshalb Kosten einsparen und es kann qualitativ besser ein Dispensermedium dispensiert werden, dessen Position und Präsenz auch noch ohne großen Aufwand über das für die Bauelementepositionierung vorhandene Kamerasystem inspiziert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dispensersystem
- 2
- Dispensermedium
- 3
- Reservoir für das Dispensermedium
- 4
- Dispenserdüse
- 5
- Steuereinheit
- 6
- Schnittstelle zu Bestückautomat
- 6a
- Schnittstelle zu Dispenserdüse
- 7
- Grundkörper des Dispensersystems
- 8
- Griffelement
- 10
- Bauelement
- 11
- Bestückkopf eines Bestückautomaten
- 12
- Pipette des Bestückkopfes
