DE19520053B4 - Bestückungsvorrichtung für Halbleiterelemente - Google Patents

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Abstract

Bestückungsvorrichtung zum gleichzeitigen Bestücken einer Leiterplatte (3) oder dergleichen mit mehreren Halbleiterelementen, mit:
– einem Träger (1) für mehrere Halbleiterelemente (2);
– einem Transportkopf (14) zur gleichzeitigen Aufnahme von mehreren Halbleiterbauelementen (2) vom Träger (1);
– einer neben einer Seite des Trägers (1) angeordneten Abstandseinstelleinrichtung (6, 8, 9, 10, 11), die die Abstände zwischen den Halbleiterbauelementen (2), die von dem Transportkopf (14) vom Träger (1) auf die Abstandseinstelleinrichtung (6, 8, 9, 10, 11) übertragen wurden, auf solche Abstände einstellt, die identisch zu geforderten Halbleiterelementabständen der Leiterplatte (3) sind, und
– einem Bestückungskopf (15), der die in ihren Abständen untereinander eingestellten Halbleiterelemente (2) von der Abstandseinstelleinrichtung (6, 8, 9, 10, 11) aufnimmt, zu der Leiterplatte (3) transportiert und gleichzeitig auf dieser montiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bestückungsvorrichtung zum gleichzeitigen Bestücken einer Leiterplatte oder dergleichen mit mehreren Halbleiterelementen.
  • Die 1 zeigt eine Draufsicht auf eine konventionelle Bestückungsvorrichtung für Halbleiterelemente. Gemäß 1 ist ein Bestückungskopf 5 an einem in X-Y-Richtung bewegbaren Roboter 4 montiert und in Vertikalrichtung bewegbar. Mit dem Bestückungskopf 5 lassen sich die Halbleiterelemente 2 von einem Träger 1 bzw. Vorratsträger zu einer Leiterplatte 3 oder dergleichen transportieren, wobei dann die Abstände zwischen den Halbleiterelementen 2 eingestellt werden.
  • Um die Halbleiterelemente 2 vom Träger 1 zur Leiterplatte oder Karte 3 transportieren zu können, bewegt der in X-Y-Richtung verschiebbare Roboter 4 zunächst den Bestückungskopf 5 in Richtung zu einem der auf dem Träger 1 vorhandenen Halbleiterelemente 2. Wird ein nicht dargestellter Zylinder angetrieben, so wird der Bestückungskopf 5 abgesenkt und kommt in Kontakt mit dem Halbleiterelement 2. Sodann wird innerhalb des Bestückungskopfes 5 ein Vakuum erzeugt, wodurch das mit dem Bestückungskopf 5 in Kontakt stehende Halbleiterelement 2 aufgenommen wird. Das auf dem Träger 1 befindliche Halbleiterelement 2 wird somit vom Bestückungskopf 5 angezogen, so daß es mit diesem vorübergehend fest verbunden ist.
  • Ist das Halbleiterelement 2 mit dem Bestückungskopf 5 fest verbunden, so wird der Bestückungskopf 5 wieder angehoben. Zur selben Zeit bewegt der in X-Y-Richtung verschiebbare Roboter 4 den Bestückungskopf 5 zu einer Position oberhalb eines Punktes auf der Karte oder Leiterplatte 3, wo das Halbleiterelement 2 plaziert werden soll. Jetzt wird der bereits erwähnte Zylinder erneut betätigt, um den Bestückungskopf 5 und das mit ihm verbundene Halbleiterelement 2 abzusenken. Auf diese Weise wird das Halbleiterelement 2 auf der Karte oder Leiterplatte 3 plaziert.
  • Der obige Betrieb wird so lange wiederholt, bis alle Halbleiterelemente 2 auf der Leiterplatte 3 positioniert sind.
  • Nachteilig bei dieser Bestückungsvorrichtung ist die Tatsache, daß sie jeweils nur einzelne Halbleiterelemente nacheinander zur Leiterplatte transportieren kann. Die Gesamtbestückungszeit der Leiterplatte ist daher relativ lang, was sich nachteilig auf die Produktivitätsrate auswirkt.
  • Bei einer anderen bekannten Bestückungsvorrichtung ( US 5 040 291 ) sind an einem Bestückungskopf mehrere Aufnahmespindeln für Halbleiterelemente oder dergleichen vorgesehen, um gleichzeitig mehrere auf einem Vorratsträger angeordnete Halbleiterelemente aufnehmen zu können und zu einer Leiterplatte zu transportieren. Die Aufnahmespindeln weisen dabei einen im wesentlichen festen Abstand zueinander auf, der dem Abstand der Bauelemente auf dem Vorratsträger entspricht. Somit lassen sich mehrere Halbleiterelemente nur dann gleichzeitig auf einer Leiterplatte montieren, wenn der Halbleiterelementeabstand auf dem Vorratsträger dem Abstand entspricht, in dem die Halbleiterelemente auf der Leiterplatte zu montieren sind. Stimmen diese Abstände jedoch nicht überein, so müssen die Halbleiterelemente einzeln montiert werden. Um toleranzbedingte Änderungen der Abstände zwischen den Halbleiterelementen ausgleichen zu Können, lassen sich die Aufnahmespindeln relativ zum Bestückungskopf einzeln verstellen.
  • Bei einer weiteren bekannten Bestückungsvorrichtung ( GB 2 207 413 A ) weist der Bestückungskopf eine Mehrzahl von Aufnahmespindeln für einzelne Halbleiterelemente auf, die von einer Abstandseinstelleinrichtung zwischen einer Bauteilaufnahme-Stellung, in der die Aufnahmespindeln dicht beieinander angeordnet sind, in eine Bauteilmontage-Stellung bewegt werden können, in der die Aufnahmespindeln einen Abstand zueinander einnehmen, der dem Montageabstand der Halbleiterelemente entspricht.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Bestückungsvorrichtung zum gleichzeitigen Bestücken einer Leiterplatte oder dergleichen mit mehreren Halbleiterelementen zu schaffen, die es insbesondere ermöglicht, eine Leiterplatte genauer zu bestücken, ohne das die Bestückungsgeschwindigkeit beeinträchtigt wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Bestückungsvorrichtung nach Anspruch 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine Draufsicht auf eine konventionelle Bestückungsvorrichtung für Halbleiterelemente;
  • 2 eine Draufsicht auf eine Bestückungsvorrichtung für Halbleiterelemente nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3 eine Frontansicht von 2; und
  • 4a und 4b jeweils eine Draufsicht und eine Schnittansicht einer die Abstände zwischen den Halbleiterelementen einstellenden Einrichtung, die einen wesentlichen Teil der erfindungsgemäßen Bestückungsvorrichtung bildet, wobei die 4a den Ausgangszustand bzw. unverschobenen Zustand der Abstands-Einstelleinrichtung zeigt und die 4b den Zustand der Abstands-Einstelleinrichtung nach Verschiebung und mit auf ihr vorhandenen Halbleiterelementen, wobei jetzt die Abstände zwischen den Halbleiterelementen in gewünschter Weise eingestellt sind.
  • Die 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Bestückungsvorrichtung für Halbleiterelemente in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, während die 3 eine Frontansicht der Bestückungsvorrichtung von 2 ist. In 4a ist eine Abstands-Einstelleinrichtung für die erfindungsgemäße Bestückungsvorrichtung gezeigt, und zwar in Draufsicht sowie in einer Schnittansicht. Dabei ist die Abstands-Einstelleinrichtung noch nicht mit Halbleiterelementen bestückt und befindet sich in ihrem Ausgangszustand bzw. unverschobenen Zustand. Dagegen zeigt die 4b dieselbe Abstands-Einstelleinrichtung im verschobenen Zustand, wiederum in Draufsicht und in einer Schnittansicht, wobei der Schnitt jedesmal in Längsrichtung der Einrichtung verläuft. Hier ist die Abstands-Einstelleinrichtung mit Halbleiterelementen bestückt, zwischen denen jetzt ein gewünschter Abstand vorhanden ist. Wie die Zeichnung erkennen läßt, weist die erfindungsgemäße Bestückungsvorrichtung eine Abstands-Einstelleinrichtung zur Einstellung des Abstands zwischen den Halbleiterelementen auf, wobei sich die Abstands-Einstelleinrichtung an einer Seite des Trägers 1 bzw. Vorrats trägers befindet, auf dem die Halbleiterelemente 2 liegen. Mit Hilfe der Abstands-Einstelleinrichtung lassen sich mehrere Halbleiterelemente 2 so relativ zueinander verschieben, daß sie später beim Aufsetzen auf die Leiterplatte 3 einen gewünschten Abstand voneinander aufweisen. Mehrere gleichzeitig vom Träger 1 abgenommene Halbleiterelemente 2 werden somit relativ zueinander verschoben, bevor sie gleichzeitig auf die Leiterplatte 3 aufgesetzt werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Abstands-Einstelleinrichtung für Halbleiterelemente ist in den 4a und 4b gezeigt. Wie zu erkennen ist, sind mehrere Aufnahmeblöcke 8 vorhanden, die von Trägerplatten 6 getragen werden. Im Ausgangszustand liegen die Aufnahmeblöcke 8 eng aneinander und werden mit Hilfe von als elastische Mittel dienenden Federelementen 7 gegeneinander gezogen. Hier befinden sich noch keine Halbleiterelemente 2 in den Aufnahmeblöcken 8. Nachdem die Halbleiterelemente 2 in die jeweiligen Aufnahmeblöcke 8 eingesetzt worden sind, werden die Aufnahmeblöcke 8 durch ein Abstands-Einstellmittel 9, 10, 11 so gegeneinander verschoben, daß zwischen ihnen solche Abstände vorhanden sind, die identisch mit denjenigen sind, wie sie für die Halbleiterelemente 2 auf der Schaltungskarte 3 gefordert werden.
  • Es ist gewünscht, die Abstands-Einstelleinrichtung für die Halbleiterelemente 2 in derselben Ebene vorzusehen, in der sich auch der Träger 1 befindet. Dabei soll die Abstands-Einstelleinrichtung in Horizontalrichtung liegen, also parallel zu einer Zeile von Halbleiterelementen 2 auf dem Träger 1. Hierdurch läßt sich der Betriebsbereich des X-Y-Roboters 4 auf ein Minimum reduzieren, was zu einer sehr kurzen Einstellzeit für die Abstände zwischen den Halbleiterelementen 2 führt und damit zu e verbesserten Produktivität.
  • Die zwischen den jeweiligen Aufnahmeblöcken 8 angeordneten Federelemente 7, die die Aufnahmeblöcke 8 gegeneinander ziehen, so daß diese in engem Kontakt miteinander stehen, wenn sich die Abstands-Einstelleinrichtung in ihrem Ausgangszustand befindet, können wendelförmig sein. Statt der wendelförmig ausgebildeten Federelemente 7 können aber auch andere Federelemente zum Einsatz kommen, um die jeweiligen Aufnahmeblöcke 8 im Ausgangszustand der Abstands-Einstelleinrichtung in engem Kontakt zu einander zu halten.
  • Führungsmittel sind vorhanden, um die Aufnahmeblöcke 8 in stabiler Weise relativ zueinander bewegen zu können, wenn durch die Abstands-Einstelleinrichtung die Abstände zwischen den Aufnahmeblöcken 8 eingestellt werden sollen.
  • Die Abstands-Einstelleinrichtung, die die Aufnahmeblöcke 8 mit den in ihnen vorhandenen Halbleiterelementen 2 so zu einander verschiebt, daß die Halbleiterelemente 2 einen Abstand zueinander aufweisen, wie er auf der Leiterplatte 3 gefordert wird, weist Vorsprünge 9 und einen Einstellblock 10 auf. Genauer gesagt ist einer der Aufnahmeblöcke 8 fest an einem Ende der Trägerplatte 6 angeordnet, während die anderen Aufnahmeblöcke 8 jeweils Vorsprünge 9 aufweisen, die von deren Unterseite abstehen, wobei die Länge der jeweiligen Vorsprünge 9 allmählich ansteigt, und zwar beginnend mit dem Aufnahmeblock 8, der dem auf der Trägerplatte 6 befestigten Aufnahmeblock 8 benachbart ist. Andererseits weist der Einstellblock 10 Stufen 10a auf, von denen jede mit jeweils einem der Vorsprünge 9 in Kontakt bringbar ist. Dabei befinden sich die Stufen 10a an derjenigen Seite des Einstellblocks 10, die in Richtung zu den Aufnahmeblöcken 8 weist.
  • Der Einstellblock 10 läßt sich in den 4a und 4b in Horizontalrichtung hin- und herbewegen, und zwar unter Steuerung eines Zylinders 11. Statt des Zylinders 11 kann auch eine andere Einrichtung verwendet werden, um diesen Bewegungsvorgang des Einstellblocks 10 durchzuführen.
  • Hierbei kann es sich um eine Zahnstange handeln, die mit einem Antriebsrad kämmt, welches durch einen Schrittmotor abgetrieben wird, oder dergleichen.
  • Ein Führungsteilsystem, das zur Einstellung der Abstände zwischen den Aufnahmeblöcken 8 dient, die mit den geforderten Abständen von Halbleiterelementen 2 auf der Leiterplatte 3 identisch sind, wird nachfolgend beschrieben. Dieses Führungsteilsystem enthält Kopplungsstücke 12, von denen jeweils zwei an gegenüberliegenden Seiten eines Aufnahmeblocks 8 befestigt sind. Zwischen jeweils zwei benachbarten Kopplungsstücken 12 unterschiedlicher Aufnahmeblöcke 8 finden sich die Zugfedern 7. An beiden Seiten der Aufnahmeblöcke 8 verlaufen Führungsachsen 13, deren jeweils gegenüberliegende Enden fest an den Trägerplatten 6 angeordnet sind. Dabei laufen die Führungsachsen 13 durch die Kopplungsstücke 12 hindurch. Die Führungsach sen 13 liegen parallel zueinander, so daß sich die Aufnahmeblöcke 8 über die Kopplungsstücke 12 entlang der Führungsachsen 13 verschieben lassen.
  • In Weiterbildung der Erfindung können die Kopplungsstücke 12 jeweils mit einem Lager ausgestattet sein, durch das die Führungsachsen 13 hindurchlaufen, um die Aufnahmeblöcke 8 gleichmäßiger und stabiler entlang der Führungsachsen 13 bewegen zu können.
  • Die Anzahl der Aufnahmeblöcke 8 für Halbleiterelemente 2 ist identisch mit der Anzahl von Halbleiterelementen 2, die zur selben Zeit vom Träger 1 über die Abstands-Einstelleinrichtung zur Leiterplatte 3 transportiert werden sollen. Der Aufbau eines jeden Aufnahmeblocks 8 ist so gewählt, daß ein Halbleiterelement 2 aufgenommen werden kann, welches sich auf der Oberfläche einer Leiterplatte 3 montieren läßt, die beispielsweise eine gedruckte Leiterplatte sein kann.
  • Der in X-Y-Richtung bewegbare Roboter 4 weist an seinem einen Ende einen Transportkopf 14 auf, mit dem zur selben Zeit mehrere Halbleiterelemente 2 vom Träger 1 abgenommen werden können, von denen jedes in einen der Aufnahmeblöcke 8 gelangt. Diese Aufnahmeblöcke 8 befinden sich dabei in engem Kontakt zueinander. Ferner ist ein Bestückungskopf 15 an diesem genannten Ende vorhanden, der dem Transportkopf 14 gegenüberliegt. Der Bestückungskopf 15 dient zur Übernahme der Halbleiterelemente 2 von den Einstellblöcken 8, nachdem die Abstände zwischen den Einstellblöcken 8 durch die Abstands-Einstelleinrichtung eingestellt worden sind, sowie zur gleichzeitigen Übertragung der übernommenen Halbleiterelemente 2 zur Leiterplatte 3.
  • Wirkungsweise und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend näher erläutert.
  • Gemäß 4a liegen die Aufnahmeblöcke 8 infolge der Wirkung der als Federelemente dienenden Zugfedern 7 eng aneinander, bevor die Halbleiterelemente 2 vom Träger 1 in die Aufnahmeblöcke 8 der Abstands-Einstelleinrichtung gelangen.
  • In diesem Zustand wird der X-Y-Roboter 4 so angesteuert, daß der Transportkopf 14 zu einer Position oberhalb der Halbleiterelemente 2 auf dem Träger 1 geführt und dort gestoppt wird. Der Transportkopf 14 liegt dann mit seiner Längsrichtung parallel bzw. mittig zu einer Zeile von Halbleiterelementen 2. Jetzt wird ein Zylinder des Transportkopfes 14 betätigt, um den Transportkopf 14 abzusenken und in Kontakt mit den Halbleiterelementen 2 zu bringen. Der Transportkopf 14 zieht dann eine Mehrzahl von Halbleiterelementen 2 zur selben Zeit ein, beispielsweise fünf Halbleiterelemente 2, wie in 2 gezeigt ist. Das Einziehen kann ein Ansaugen sein, das durch Bildung eines geeigneten Vakuums innerhalb des Transportkopfes 14 durchgeführt wird.
  • Durch erneutes Betätigen des Zylinders wird dann der Transportkopf 14 wieder angehoben, so daß die von ihm aufgenommenen Halbleiterelemente 2 vom Träger 1 abgehoben werden. Danach wird der X-Y-Roboter 4 so angesteuert, daß der Transportkopf 14 oberhalb der Abstands-Einstelleinrichtung positioniert wird. Die im Transportkopf 14 vorhandenen Halbleiterelemente 2 kommen dabei jeweils oberhalb eines Einstellblocks 8 der Abstands-Einstelleinrichtung zu liegen. Jetzt wird der genannte Zylinder erneut betätigt, um den Transportkopf 14 abzusenken, so daß jeweils eines der im Transportkopf 14 vorhandenen Halbleiterelemente 2 in eine der Aufnahmen 8 gelangt. Anschließend wird das Vakuum im Transportkopf 14 beseitigt, um die Halbleiterelemente 2 freizugeben.
  • Die Aufnahmeblöcke 8 bleiben zu dieser Zeit in engem Kontakt zueinander infolge der Wirkung der Zugfedern 7, da der Zylinder 11 zum Antrieb des Einstellblocks 10 noch nicht betätigt wird.
  • Nachdem die fünf Halbleiterelemente 2 vom Träger 1 abgenommen und in die Aufnahmeblöcke 8 überführt worden sind, wird der Transportkopf 14 des X-Y-Roboters 4 vorwärts bewegt bzw. heraus aus dem Arbeitsbereich.
  • Sodann wird der Zylinder 11 zum Antrieb des Einstellblocks 10 betätigt, um die Abstände zwischen den Aufnahmeblöcken 8 identisch mit denjenigen zu machen, unter denen die Halbleiterelemente 2 auf der Leiterplatte 3 positioniert werden sollen. Mit anderen Worten werden die Aufnahmeblöcke 8 durch den Einstellblock 10 entsprechend gegeneinander verschoben. Dabei werden zunächst die Stufen 10a des Einstellblocks 10 nach vorn bewegt, also nach rechts in 4a und 4b. Jede der Stufen 10a kommt dabei in Kontakt mit einem der Vorsprünge 9, die fest an der Unterseite der jeweiligen Aufnahmeblöcke 8 montiert sind und von diesen abstehen. Dabei werden die Aufnahmeblöcke 8 nacheinander bewegt, und zwar in Verschieberichtung des Einstellblocks 10. Auf diese Weise werden die vorbestimmten Abstände zwischen den Aufnahmeblöcken 8 erhalten.
  • Durch den beschriebenen Betrieb lassen sich die Abstände zwischen den Halbleitereinrichtungen 2 innerhalb der Aufnahmeblöcke 8 auf Werte einstellen, die identisch sind mit den gewünschten Abständen der Halbleitereinrichtungen 2 auf der gedruckten Leiterplatte 3. Da die Kopplungsstücke 12 an beiden Seiten eines jeweiligen Aufnahmeblocks 8 entlang der Führungsachsen 13 bewegt werden und die Führungsachsen 13 die Kopplungsstücke 12 durchsetzen, lassen sich die Aufnahmeblöcke 8 stabil verschieben.
  • Der Abstand zwischen den Aufnahmeblöcken 8 wird dabei durch den Abstand der Stufen 10a voneinander bestimmt. Der Abstand zwischen dem fest auf der Trägerplatte 6 montierten Aufnahmeblock 8 und dem nächstfolgenden Aufnahmeblock 8 ergibt sich durch die Verschiebung des Einstellbocks 10. Sie erfolgt so, daß sämtliche Abstände zwischen allen Aufnahmeblöcken 8 gleich sind.
  • Nachdem die Abstände der Halbleiterelemente 2 in den Aufnahmeblöcken 8 so eingestellt worden sind, daß sie den Abständen der Halbleiterelemente 2 auf der Leiterplatte 3 entsprechen, wird der X-Y-Roboter 4 erneut betätigt, um den Bestückungskopf 15 oberhalb der jetzt verschobenen Aufnahmeblöcke 8 zu positionieren, die mit den Halbleiterelementen 2 bestückt sind. Jetzt wird ein Zylinder des Bestückungskopfes 15 betätigt, um den Bestückungskopf 15 abzusenken und in Kontakt mit den Halbleiterelementen 2 zu bringen, die sich in der Abstands-Einstelleinrichtung befinden. Danach wird ein Vakuum innerhalb des Bestückungskopfes 15 erzeugt, um die Halbleiterelemente 2 aus den Aufnahmeblöcken 8 der Abstands-Einstelleinrichtung herauszunehmen. Anschließend wird der Zylinder des Bestückungskopfes 15 in seine Ausgangsposition gebracht, womit die Aufnahme der Halbleiterelemente 2 durch den Bestückungskopf 15 beendet wird.
  • Danach erfolgt eine erneute Ansteuerung des X-Y-Roboters 4, um die vom Bestückungskopf 15 aufgenommenen Halbleiterelemente 2 zur Leiterplatte 3 zu transportieren. Der Bestückungskopf 15 bringt dabei die Halbleiterelemente 2 an eine Position oberhalb der Leiterplatte 3, an der die Halbleiterelemente 2 plaziert werden sollen. Nach Stoppen des X-Y-Roboters 4 wird der Bestückungskopf 15 durch Betätigung des Zylinders abgesenkt, so daß die fünf aufgenommen Halbleiterelemente 2 mit gewünschtem, untereinander eingestelltem Abstand zur selben Zeit auf der Leiterplatte 3 montiert werden können.
  • Da der Zylinder 11, der den Einstellblock 10 bewegt, in seine Ausgangsposition zurückkehrt, geben auch die Stufen 10a des Einstellblocks 10 die Vorsprünge 9 frei, so daß die Aufnahmeblöcke 8, die zunächst in die gewünschten Positionen verschoben worden waren, ebenfalls wieder ihre Ausgangspositionen einnehmen, in denen sie engen Kontakt miteinander haben.
  • In Übereinstimmung mit der Erfindung läßt sich eine Zeile von auf dem Träger 1 vorhandenen Halbleiterelementen 2 in die Aufnahmeblöcke 8 bringen, um ihre Abstände untereinander auf einen gewünschten Wert einzustellen. Danach lassen sie sich unter diesem Abstand auf der Leiterplatte 3 montieren.
  • Bis hierher wurde ein Betriebszyklus der erfindungsgemäßen Bestückungsvorrichtung beschrieben, der folgendes umfaßt: den Transport einer Zeile von auf dem Träger 1 vorhandenen Halbleiterelementen 2 in die Aufnahmeblöcke 8; das Einstellen der Abstände zwischen den aufgenommenen Halbleiterelementen 2 auf Abstände zwischen den Halbleiterelementen 2, wie sie auf der Leiterplatte 3 zu montieren sind; die erneute Aufnahme der Halbleiterelemente 2 durch den Bestückungskopf und die Plazierung der erneut aufgenommenen Halbleiterelemente 2 zur selben Zeit auf der Leiterplatte 3. Dieser Betriebszyklus läßt sich wiederholen, bis sämtliche Halbleiterelemente 2 vom Träger 1 zur Leiterplatte 3 transportiert worden sind.
  • Die Bestückungsvorrichtung nach der Erfindung für Halbleiterelemente 2 ermöglicht eine höhere Produktivität infolge kürzerer Bestückungszeit, da sich mehrere Halbleiterelemente 2 gleichzeitig aufnehmen und auf einer Leiterplatte montieren lassen. Kürzere Montagezeiten ergeben sich auch dadurch, daß sich pro Arbeitszyklus die Abstände mehrerer Halbleiterelemente untereinander einstellen lassen.
  • Wie die 4b erkennen läßt, werden durch den Transportkopf 14 die Halbleiterelemente 2 so in den Aufnahmeblöcken 8 positioniert, daß die Anschlüsse der Halbleiterelemente 2 zum Boden der Aufnahmeblöcke 8 weisen.
  • Die 4a und 4b lassen ferner erkennen, daß die beiden parallel zueinander verlaufenden Führungsachsen 13 über Stützelemente 6a, 6b auf der Trägerplatte 6 abgestützt sind. Der jeweils linke Aufnahmeblock 8 ist fest auf dem linken Teil der Trägerplatte 6 angeordnet. Die restlichen Aufnahmeblöcke 8 sind entlang der Führungsachsen 13 verschiebbar, wobei die Führungsachsen 13 Kopplungsstücke 12 durchsetzen, die von gegenüberliegenden Seiten eines jeden Aufnahmeblocks 8 abstehen. Zwischen den Kopplungsstücken 12 befinden sich Zugfedern 7, die die Aufnahmeblöcke 8 gegeneinander ziehen, und zwar in die Ausgangsposition nach links in den 4a und 4b. Der Zylinder 11 unterhalb des linken Teils der Trägerplatte 6 betätigt den Einstellblock 10, um diesen parallel zu den Führungsachsen 13 zu verschieben. Wird der Einstellblock 10 vom Zylinder 11 weg bewegt, so wird zunächst der ganz rechts in den 4a und 4b liegende Aufnahmeblock 8 durch die Stirnseite des Einstellblocks 10 erfaßt und verschoben. Danach folgt der ihm links benachbarte, usw. sind die Verschiebezustände erreicht, so werden die Halbleiterelemente 2 vom Bestückungskopf 15 übernommen.

Claims (12)

  1. Bestückungsvorrichtung zum gleichzeitigen Bestücken einer Leiterplatte (3) oder dergleichen mit mehreren Halbleiterelementen, mit: – einem Träger (1) für mehrere Halbleiterelemente (2); – einem Transportkopf (14) zur gleichzeitigen Aufnahme von mehreren Halbleiterbauelementen (2) vom Träger (1); – einer neben einer Seite des Trägers (1) angeordneten Abstandseinstelleinrichtung (6, 8, 9, 10, 11), die die Abstände zwischen den Halbleiterbauelementen (2), die von dem Transportkopf (14) vom Träger (1) auf die Abstandseinstelleinrichtung (6, 8, 9, 10, 11) übertragen wurden, auf solche Abstände einstellt, die identisch zu geforderten Halbleiterelementabständen der Leiterplatte (3) sind, und – einem Bestückungskopf (15), der die in ihren Abständen untereinander eingestellten Halbleiterelemente (2) von der Abstandseinstelleinrichtung (6, 8, 9, 10, 11) aufnimmt, zu der Leiterplatte (3) transportiert und gleichzeitig auf dieser montiert.
  2. Bestückungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands-Einstelleinrichtung folgendes enthält: – eine Mehrzahl von Aufnahmeblöcken (8), die von Trägerplatten (6) getragen werden, wobei die Aufnahmeblöcke (8) in ihrem Ausgangszustand durch elastische Mittel (7) so gegeneinander gedrückt werden, daß sie engen Kontakt miteinander haben; – Abstands-Einstellmittel (9, 10, 11) für die Aufnahmeblöcke (8), um die Aufnahmeblöcke (8) so zu verschieben, daß zwischen ihnen Abstände erhalten werden, die identisch sind zu den auf der Leiterplatte (3) erforderlichen Abständen; und – Führungsmittel (12, 13) zur stabilen Bewegung der Aufnahmeblöcke (8), wenn diese auf die gewünschten Abstände eingestellt werden sollen.
  3. Bestückungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands-Einstelleinrichtung (6, 8, 9, 10, 11) in derselben Horizontalebene wie der Träger (1) liegt.
  4. Bestückungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstands-Einstelleinrichtung (6, 8, 9, 10, 11) für die Aufnahmeblöcke (8) folgendes enthält: – einen Aufnahmeblock (8), der mit seiner Endseite an einem Ende der Trägerplatte (6) befestigt ist; – weitere Aufnahmeblöcke (8), von denen jeder an seiner Unterseite einen Vorsprung (9) aufweist, wobei sich die Länge der Vorsprünge (9) ausgehend vom fest montierten Aufnahmeblock (8) allmählich vergrößert; und – einen Einstellblock (10) an der den Vorsprüngen (9) zugewandten Seite, der hin- und herbewegbar ist und Stufen (10a) aufweist, die jeweils in Kontakt mit einem der Vorsprünge (9) bringbar sind.
  5. Bestückungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellblock (10) durch einen Zylinder (11) antreibbar ist.
  6. Bestückungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellblock (10) eine mit ihm verbundene Zahnstange aufweist, die mit einem Antriebsritzel kämmt, welches durch einen Schrittmotor gedreht wird.
  7. Bestückungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel folgendes enthalten: – Kopplungsstücke (12), die jeweils an gegenüberliegenden Seiten eines jeden Aufnahmeblocks (8) befestigt sind; und – zwei Führungsachsen (13) an beiden Seiten der Aufnahmeblöcke (8), wobei die jeweiligen Führungsachsen (13) durch die Kopplungsstücke (12) hindurchlaufen und an gegenüberliegenden Enden an den Trägerplatten (6) fixiert sind.
  8. Bestückungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsstücke (12) Lager aufweisen, in denen die Führungsachsen (13) gelagert sind.
  9. Bestückungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (7) mit den Kopplungsstücken (12) verbunden sind, und zwar auf den äußeren Seiten der Führungsachsen (13).
  10. Bestückungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Aufnahmeblöcke (8) zur Aufnahme der Halbleiterelemente (2) identisch ist mit der Anzahl von Halbleiterelementen (2), die in einer Zeile auf der Karte (3) anzuordnen sind.
  11. Bestückungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Aufnahmeblock (8) so ausgebildet ist, daß er ein oberflächenmontierbares Halbleiterelement (2) aufnehmen kann.
  12. Bestückungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (7) Zugfedern sind.
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