DE19738151A1 - IC-Montage-/Demontagesystem sowie Montage-/Demontagekopf dafür - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein IC-Montage-/Demonta­ gesystem zum Übertragen eines IC von einem Tablett und Montieren des IC in einem IC-Sockel auf einer Sockelplatine für einen Einbrennprozeß oder zum Demontieren des IC aus dem IC-Sockel und Übertragen des IC auf das Tablett.

Herkömmlicherweise durchläuft ein hergestellter IC (IC-Bau­ einheit) einen Einbrennprozeß, der über eine vorbestimmte Zeitdauer bei einer hohen Temperatur von beispielsweise 120 bis 130°C eingestellt ist, und wird anschließend einem elektrischen Betriebstest unterzogen. In dem Einbrennprozeß werden ICs jeweils auf einer Vielzahl von IC-Sockeln montiert, die auf einer Sockelplatine angeordnet sind, das heißt der IC ist elektrisch mit dem IC-Sockel verbunden und die Sockelplatine wird in einem Einbrennofen eingesetzt. Daher ist ein Prozeß zum Übertragen eines IC in einen IC- Sockel auf einer Sockelplatine und Montieren/Demontieren des IC in dem bzw. von dem IC-Sockel vor und nach dem Einbrennprozeß erforderlich und ein IC-Montage- /Demontagesystem wird für den Prozeß verwendet.

Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines herkömmlichen IC-Montage-/Demontagesystems zeigt. In der Figur wird eine Sockelplatine (Einbrennplatine) 1, auf der eine Vielzahl von IC-Sockeln (nicht dargestellt) angebracht sind, jeweils einzeln von einem Platinenmagazin 3 durch einen Platinenübertragungsabschnitt 2 übertragen. Ein Tablettgehäuseabschnitt 5, in dem eine Vielzahl von Tabletts 4 untergebracht sind, ist nahe dem Platinenübertragungsabschnitt 2 angeordnet. Eine Vielzahl von ICs (nicht dargestellt) sind auf jedem Tablett 4 angebracht.

Die ICs werden zwischen der Sockelplatine 1 und dem Tablett 4 durch einen Roboterkörper 6 übertragen. Zwei Montage-/Demon­ tageköpfe 7 zum Ansaugen und Halten der ICs sind an dem Roboterkörper 6 angebracht. Der Intervall zwischen diesen beiden Montage-/Demontageköpfen 7 kann gemäß dem Abstand zwischen den IC-Sockeln auf der Sockelplatine 1 und dem Ab­ stand zwischen den auf dem Tablett 4 untergebrachten ICs eingestellt werden. Darüber hinaus ist eine Tabletteinspann­ einrichtung 8 zum Übertragen des Tabletts 4 an dem Roboter­ körper 6 angeordnet.

Nachfolgend wird der Betriebsablauf beschrieben. Beispielsweise werden zur Montage der ICs, die auf dem in dem Tablettgehäuseabschnitt 5 untergebrachten Tablett 4 angebracht sind, in den IC-Sockeln auf der Sockelplatine 1 die Montage-/Demontageköpfe 7 zu den ICs auf dem Tablett 4 durch den Roboterkörper 6 bewegt, um zwei ICs anzusaugen. Anschließend werden die Montage-/Demontageköpfe 7 über die IC-Sockel auf der Sockelplatine 1 bewegt, um die ICs in den IC-Sockeln zu montieren und den Saugbetrieb zu beenden.

In diesem Fall wird der IC, da der IC-Sockel mit einer Abdeckung zum Öffnen/Schließen der Kontakte versehen ist, in den IC-Sockel durch Drücken der Abdeckung mit dem Montage- /Demontagekopf, um dadurch die Kontakte zu öffnen, eingesetzt. Anschließend wird durch Bewegen des Montage-/De­ montagekopfes 7 nach oben der Druck auf die Abdeckung gelöst, die Kontakte werden geschlossen und der IC wird durch den IC- Sockel gehalten. Darüber hinaus wird der IC in dem Montage- /Demontagekopf 7 durch Korrigieren der Schulterabschnitte des IC durch Klemmbacken (nicht dargestellt) aus vier Richtungen positioniert.

Auf diese Weise werden jeweils zwei ICs von dem Tablett 4 auf den IC-Sockeln auf der Sockelplatine 1 montiert. Wenn ein IC in jedem IC-Sockel auf der Sockelplatine 1 montiert ist, wird die nächste Sockelplatine durch den Platinenübertragungsabschnitt 2 zugeliefert. Wenn alle ICs von dem Tablett 4 entfernt sind, wird ein neues Tablett 4 von der Tablettaufspanneinrichtung 8 zugeliefert.

Wie vorstehend beschrieben wird ein Einbrennprozeß durchgeführt, nachdem die Sockelplatine mit den in den IC- Sockeln eingesetzten ICs in einem Einbrennofen (nicht dargestellt) angeordnet ist. Nach dem Einbrennprozeß werden die ICs in den IC-Sockeln durch Umkehrung des vorstehend beschriebenen Verfahrensablaufes auf das Tablett 4 übertragen.

Bei dem wie vorstehend beschrieben aufgebauten herkömmlichen IC-Montage-/Demontagesystem ist die Betriebseffizienz eingeschränkt und die Übertragung der ICs erfordert viel Zeit, da der Montage-/Demontagekopf zwischen der Sockelplatine 1 und dem Tablett 4 bewegt wird. Ferner ist es erforderlich, den IC durch die Spannbacken zu positionieren und die Abdeckung des IC-Sockels durch Sockeldrückeinrichtungen (nicht dargestellt) des Montage-/De­ montagekopfes zu drücken, wenn der IC in dem IC-Sockel montiert und von diesem demontiert wird. Da jedoch verschiedene Größen von IC-Sockeln entsprechend den zu montierenden ICs verwendet werden, ist es erforderlich, verschiedene Montage-/Demontageköpfe zu lagern, die eine Sockeldrückeinrichtung haben, die jeder IC-Sockelgröße entspricht, sowie die Spannbacken, die der IC-Größe entsprechen, und den gesamten Montage-/Demontagekopf immer dann zu ersetzen, wenn der Typ des IC und des IC-Sockels gewechselt werden. Zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Austausches des Montage-/Demontagekopfes muß der Betrieb des Systems für 15 bis 20 Minuten oder mehr gestoppt werden, wodurch die Betriebseffizienz gesenkt wird. Insbesondere nimmt mit zunehmender Anzahl von diversifizierten Produkten mit niedriger Stückzahl die Häufigkeit des Montage-/Demontagekopfwechsels zu und der für den Wechsel erforderliche Zeit- und Arbeitsaufwand hat einen großen Einfluß auf die Betriebseffizienz.

Es existiert ein System zur gleichzeitigen Übertragung einer Vielzahl von ICs durch einen Roboter, der eine Vielzahl von Montage-/Demontageköpfen hat, die nur ICs und IC-Sockeln mit bestimmten Größen entsprechen. Dieses System ist ebenfalls für die vorstehend beschriebene Herstellung von diversifizierten Produkten mit niedrigen Stückzahlen ungeeignet, da das gesamte System gestoppt werden muß, während die ICs und IC-Sockel mit verschiedenen Größen bearbeitet werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen und ein IC-Montage-/Demon­ tagesystem sowie einen IC-Montage-/Demontagekopf für dieses zu schaffen, der in der Lage ist, die Betriebseffizienz durch Eliminieren der Austauschzeit für den Montage-/Demontagekopf stark zu verbessern.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen. Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, wobei auch andere Kombinationen von Merkmalen als in den Unteransprüchen beansprucht möglich sind.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird daher ein IC-Montage-/Demontagesystem geschaffen, enthaltend: einen Tablettzulieferabschnitt zum Zuliefern eines eine Vielzahl von ICs tragenden Tabletts; einen Sockelplatinenzulieferabschnitt zum Zuliefern einer Sockelplatine, die eine Vielzahl von IC-Sockeln hat, in die und aus denen durch Drücken und Verschieben eines beweglichen Abschnitts die ICs montiert bzw. demontiert werden; einen Roboterkörper zum Tragen der ICs zwischen dem zu dem Tablettzulieferabschnitt zugelieferten Tablett und der zu dem Sockelplatinenzulieferabschnitt zugelieferten Sockelplatine; einen Montage-/Demontagekopf, der einen Kopfkörper einschließt, der durch den Roboterkörper gehaltert ist, zum Aufnehmen und Halten des IC, sowie eine Zentriereinheit, die an dem Kopfkörper zum Zentrieren des IC abnehmbar gehaltert ist; eine Zentriereinheitenlagereinrichtung zum Tragen einer Vielzahl von Zentriereinheiten entsprechend den ICs, die verschiedene Größen haben; und einen Steuerabschnitt zum Steuern des Betriebes des Roboterkörpers, wobei die Zentriereinheit ein erstes und ein zweites Zentrierwerkzeug einschließt, die jeweils eine Sockeldrückeinrichtung zum Pressen des beweglichen Abschnitts und einen Zentriervertiefungsabschnitt zum Zentrieren des IC haben, die einstückig miteinander aufgebaut sind, und wobei ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zentrierwerkzeug automatisch zwischen einem ersten Abstand, der einem Intervall zwischen den ICs auf dem Tablett entspricht, und einem zweiten Abstand, der einem Intervall zwischen den ICs auf der Sockelplatine entspricht, umschaltbar ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein IC-Montage-/Demontagesystem geschaffen, enthaltend: einen Tablettzulieferabschnitt zum Zuliefern eines eine Vielzahl von ICs tragenden Tabletts; einen Sockelplatinenzulieferabschnitt zum Zuliefern einer Sockelplatine, die eine Vielzahl von IC-Sockeln hat; einen Roboterkörper zum Übertragen der ICs zwischen dem zu dem Tablettzulieferabschnitt zugelieferten Tablett und der zu dem Sockelplatinenzulieferabschnitt zugelieferten Sockelplatine; einen Montage-/Demontagekopf, der durch den Roboterkörper gehaltert ist, zum Aufnehmen und Halten des IC; eine Zwischenablagebühne, die einen IC-Halteabschnitt zum Aufnehmen der ICs in der Mitte der Übertragung zwischen dem Tablett und der Sockelplatine hat; und einen Steuerabschnitt zur Steuerung des Betriebsablaufes des Roboterkörpers.

Gemäß einem weiterem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein IC-Montage-/Demontagesystem geschaffen, enthaltend einen Montage-/Demontagekopf, der einen durch einen Roboterkörper gehalterten Kopfkörper zum Aufnehmen eines IC und eine abnehmbar durch den Kopfkörper gehalterte Zentriereinheit zum Zentrieren des IC enthält, wobei die Zentriereinheit mit einem ersten und einem zweiten Zentrierwerkzeug ausgerüstet ist, die jeweils eine Sockeldrückeinrichtung zum Pressen eines beweglichen Abschnitts eines IC-Sockels bei der Montage und Demontage des IC in bzw. aus dem IC-Sockel und einen Zentriervertiefungsabschnitt zum Zentrieren des IC haben, die einstückig miteinander aufgebaut sind, und ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zentrierwerkzeug zwischen einem ersten Abstand, der einem Intervall zwischen ICs auf einem Tablett zum Aufnehmen einer Vielzahl von ICs entspricht, und einem zweiten Abstand, der einem Intervall zwischen ICs auf einer Sockelplatine entspricht, umschaltbar ist.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein IC-Montage- /Demontagesystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine Draufsicht, die das System von Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Sockelplatine zeigt;

Fig. 4 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel von IC-Sockeln zeigt;

Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die den IC-Sockel von Fig. 4 zeigt;

Fig. 6 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem die in Fig. 4 dargestellte Abdeckung niedergedrückt wird;

Fig. 7 ist eine Schnittansicht des in Fig. 6 dargestellten Zustands;

Fig. 8 ist eine Vorderansicht, die den Montage-/Demontage­ kopf von Fig. 1 zeigt;

Fig. 9 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX in Fig. 8;

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Zentriereinheit von Fig. 8 zeigt;

Fig. 11 ist eine Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zentrierwerkzeug von Fig. 8 auf eine Sockelplatine eingestellt ist;

Fig. 12 ist eine Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zentrierwerkzeug von Fig. 8 auf ein Tablett eingestellt ist;

Fig. 13 ist eine schematische Ansicht, die den Betriebsablauf zum Ersetzen einer Zentriereinheit durch den Montage-/Demontagekopf von Fig. 8 zeigt;

Fig. 14 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Rolle von Fig. 13 gegen das Positionierglied gepreßt wird;

Fig. 15 ist eine schematische Ansicht, die einen abgesenkten Zustand des Montage-/Demontagekopfes von Fig. 14 zeigt;

Fig. 16 ist eine schematische Ansicht, die einen gelösten Zustand der Zentriereinheit von Fig. 15 zeigt;

Fig. 17 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Rolle von Fig. 16 bezüglich des Positionierglieds separat geöffnet ist; und

Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines IC-Montage-/Demontagesystem nach dem Stand der Technik zeigt.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein IC-Montage- /Demontagesystem gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt, und Fig. 2 ist eine Draufsicht, die das System von Fig. 1 zeigt. Auf einer Einbaubasis 11 sind zwei Tabletthub­ einrichtungen 12, 16 zum allmählichen Anheben und Zuliefern einer Vielzahl von aufgestapelten Tabletts 4 vorgesehen. Jedes der Tabletts 4 ist so aufgebaut, daß es eine Vielzahl von ICs (IC-Baueinheiten) 13 tragen und positionieren kann.

Ein Tablettisch 14, auf den die Tabletts 4 von der Tablett­ hubeinrichtung 12 oder 16 übertragen werden, ist auf einer Seite der Tabletthubeinrichtung 12 benachbart vorgesehen. Dieser Tablettisch 14 ist mit einem drehbaren Tablettträger 15 versehen, der so ausgelegt ist, daß er zwei Tabletts 4 haltern kann, und die zwei Tabletts 4 auf dem Tablettträger 15 sind in der Weise in ihrer Position austauschbar, daß der Tablettträger 15 um 180 Grad gedreht wird. Eine Tablettfördereinrichtung 17 übernimmt den Transport der Tabletts 4 zwischen den Tabletthubeinrichtungen 12, 16 und dem Tablettisch 14. Ferner bilden die Tabletthubeinrichtungen 12, 16, der Tablettisch 14 und die Tablettfördereinrichtung 17 einen Tablettzulieferabschnitt 18.

Ein Sockelplatinengestell 19, das eine Vielzahl von Sockelplatinen (Einbrennsockelplatinen) 1 in der Weise aufnimmt, daß sie anhebbar sind, ist an einer gegebenen Position mit der Einbaubasis 11 verbunden. Zusätzlich ist auf der Einbaubasis 11 ein Sockelplatinentisch 20 vorgesehen, der als ein Sockelplatinenzulieferabschnitt dient. Dieser Sockelplatinentisch 20 ist mit einem drehbaren Sockelplatinenträger 21 versehen, der so ausgelegt ist, daß er zwei Sockelplatinen 1 haltern kann, und die beiden Sockelplatinen auf dem Sockelplatinenträger 21 sind in ihrer Position durch die Drehung des Sockelplatinenträgers 21 um 180 Grad austauschbar. Eine Sockelplatinenfördereinrichtung 23 auf der Einbaubasis 11 führt den Transport der Sockelplatine 1 zwischen dem Sockelplatinengestell 19 und dem Sockelplatinentisch 20 aus.

Ferner ist auf der Einbaubasis 11 ein Roboterkörper 24 vorgesehen, der die ICs 13 zwischen dem Tablett 4 auf dem Tablettisch 14 und der Sockelplatine auf dem Sockelplatinentisch 20 überträgt. Dieser Roboterkörper 24 trägt einen Montage-/Demontagekopf (2-achsigen Kopf) 25 zum gleichzeitigen Ansaugen und Halten von zwei ICs 13, so daß dieser vertikal bewegbar ist. Darüber hinaus ist innerhalb des Arbeitsbereiches des Montage-/Demontagekopfes 25, der durch den Roboterkörper 24 begrenzt ist, eine Zentriereinheitenlagereinrichtung 28 zum Haltern von Zentriereinheiten 27, die an dem Montage-/Demontagekopf 25 anzubringen sind, vorgesehen. Auf dieser Zentriereinheitenlagereinrichtung 28 sind eine Vielzahl von Zentriereinheiten 27 angeordnet, die ICs 13 in verschiedener Größe entsprechen und ferner ist an jedem Speicherplatz für jede Zentriereinheit 27 auf diese aufgesetzt ein Mittelpositionierglied 26 vorgesehen.

Eine Steuertafel 30 ist fest an einer transparenten Abdeckung 29 angebracht, die an der Einbaubasis 11 angeordnet ist. Die Einbaubasis 11 beherbergt einen Steuerabschnitt 70, der eine Sequenzsteuereinrichtung zur Steuerung des Betriebsablaufes des gesamten Systems hat, und die Steuertafel 30 ist mit diesem Steuerabschnitt 70 verbunden. Ferner ist eine Zwischenablagebühne 31 zum Aufnehmen der ICs 13 auf der Einbaubasis 11 vorgesehen.

Nachfolgend wird der grundsätzliche Betriebsablauf des gesamten Systems beschrieben. Zunächst wird ein Tablettmagazin 4A, das eine Vielzahl von aufgestapelten Tabletts 4, welche die ICs 13 vor dem Einbrenntest tragen, aufnimmt, auf die Tabletthubeinrichtung 12 gesetzt und das Sockelplatinengestell 19, das eine Vielzahl von Sockelplatinen 1 nach dem Einbrenntest aufnimmt, wird an einer gegebenen Position angeschlossen.

Nachfolgend wird der Systembetrieb durch Betätigung der Steuertafel 30 gestartet. In der Tabletthubeinrichtung 12 werden die Tabletts 4 in dem Tablettmagazin 4A allmählich angehoben, so daß das oberste Tablett 4 von der Tablettfördereinrichtung 17 zu dem Tablettträger 15 auf dem Tablettisch 14 übertragen wird. Anschließend wird der Tablettisch 14 um eine halbe Umdrehung gedreht, so daß der Tablettisch 14 das nächste Tablett 4 aufnehmen kann. In ähnlicher Weise werden zwei Sockelplatinen 1 von dem Sockelplatinengestell 19 auf den Sockelplatinentisch 20 übertragen.

In diesem Zustand wird der Montage-/Demontagekopf 25 von dem Roboterkörper 24 so verschoben, daß er über der Sockelplatine 1 auf dem Sockelplatinentisch 20 ist, und zwei ICs 13 werden von dem Montage-/Demontagekopf 25 herausgezogen. Die zuerst herausgezogenen zwei ICs 13 werden auf die Zwischenablagebühne 31 übertragen und anschließend dort freigegeben. Auf der Zwischenablagebühne 31 sind eine Vielzahl von IC-Halteabschnitten 31a entsprechend den ICs 13 vorgesehen, die verschiedene Größen haben. Der den gerade bearbeiteten ICs 13 entsprechende IC-Halteabschnitt 31a wird automatisch ausgewählt und die ICs 13 werden auf diesem angeordnet. Anschließend wird der Montage-/Demontagekopf 25 über das Tablett 4 auf dem Tablettisch 14 verschoben, um zwei ICs 13 vor dem Test aufzunehmen.

Nachfolgend wird der Montage-/Demontagekopf 25 über die Sockelplatine 1 auf dem Sockelplatinentisch 20 bewegt und nach dem Herausziehen der getesteten ICs 13 werden die nicht getesteten ICs 13 mit dem leeren IC-Sockel 1A verbunden. Anschließend wird der Montage-/Demontagekopf 25 über derselben Sockelplatine 1 bewegt und die nächsten beiden ICs 13 werden aus den IC-Sockeln 1A herausgezogen. Diese ICs 13 werden durch die Bewegung des Montage-/Demontagekopfes 25 zu dem Tablett 4 transportiert.

Durch Wiederholung dieses Betriebsablaufes werden die nicht getesteten ICs 13 mit allen Sockeln 1A auf der Sockelplatine 1 auf dem Sockelplatinentisch 20 verbunden und anschließend wird der Sockelplatinentisch 20 um eine halbe Umdrehung gedreht und dieser Betriebsablauf wird für die nächste Sockelplatine 1 ausgeführt. Ferner wird, während der Arbeitsablauf für die nächste Sockelplatine 1 erfolgt, die Sockelplatine 1 auf dem Sockelplatinentisch 20 durch die Sockelplatine 1 innerhalb des Sockelplatinengestells 19 durch die Sockelplatinenfördereinrichtung 23 ersetzt.

Wenn alle ICs 13 auf dem Tablettisch 14 gegen getestete ICs 13 ausgetauscht sind, wird der Tablettisch 14 um eine halbe Umdrehung gedreht, so daß der Betrieb für das nächste Tablett 4 erfolgt. Ferner wird während der Bearbeitung des nächsten Tabletts 4 das mit den getesteten ICs 13 gefüllte Tablett 4 durch die Tablettfördereinrichtung 17 in ein leeres Tablettmagazin 4A in der Tabletthubeinrichtung 16 übertragen und ein neues Tablett 4 wird weiter auf den Tablettisch 14 zugeliefert, welches sich damit im Wartezustand befindet. Nach der Wiederholung dieses Betriebsablaufes werden zum Zeitpunkt des Beladungsendes die ICs 13 auf der Zwischenablagebühne 31 auf das Tablett 4 auf dem Tablettisch 14 übertragen.

Wenn die Größe der zu bearbeitenden ICs 13 geändert wird, wird die Information hinsichtlich der Art des IC an der Steuertafel 30 eingegeben, woraufhin der Montage-/Demontage­ kopf 25 über die Zentriereinheitenlagereinrichtung 28 bewegt wird und die Zentriereinheit 27 automatisch ersetzt wird, so daß sie an die Größe der ICs 13 angepaßt wird.

Da wie vorstehend beschrieben das Austauschen der Sockelplatine 1 durch den Sockelplatinentisch 20 und das Austauschen des Tabletts 4 durch den Tablettisch 14 sofort möglich sind, erfordern diese Austauschoperationen keinen Stop des Systems, wodurch die Arbeitseffizienz verbessert wird. Zusätzlich ist das Wechseln der Art des IC in einem kurzen Zeitraum möglich, da nur die Zentriereinheit 27 ersetzt wird, ohne daß der gesamte Montage-/Demontagekopf 25 ausgetauscht werden muß, wodurch die Arbeitseffizienz hinsichtlich des Wechselns des IC verbessert wird.

Da darüber hinaus das Vorsehen der Zwischenablagebühne 31 es ermöglicht, daß die nicht getesteten ICs 13 auf dem Tablett 4 gegen die getesteten ICs 13 auf der Sockelplatine 1 in einem Betriebsvorgang ausgetauscht werden können, wird die Arbeits­ effizienz weiter verbessert. Da eine Vielzahl von IC-Halteab­ schnitten 31a auf der Zwischenablagebühne 31 vorgesehen sind, ist unabhängig von der Veränderung der Größe des IC 13 der Austausch zwischen den nicht getesteten ICs 13 und den getesteten ICs 13 in derselben Weise möglich.

Obgleich bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel das System einen Montage-/Demontagekopf 25 zum Ansaugen und Halten von zwei ICs gleichzeitig enthält, erlaubt es das Vorsehen der Zwischenablagestufe 31, die nicht getesteten ICs 13 ohne weiteres gegen die getesteten ICs 13 auszutauschen, und zwar unabhängig von der Art des Montage-/Demontagekopfes, was die Arbeitseffizienz verbessern kann.

Nachfolgend werden die entsprechenden Abschnitte des in Fig. 1 gezeigten IC-Montage-/Demontagesystems beschrieben. Fig. 3 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Sockelplatine 1 zeigt. In der Darstellung sind eine Vielzahl von IC-Sockeln 1A auf der Sockelplatine 1 angeordnet und ferner ist ein Verdrahtungsmuster (nicht dargestellt) auf dieser vorgesehen, um diese IC-Sockel 1A mit Energie zu versorgen. Zusätzlich ist an einem Endabschnitt der Sockelplatine 1 ein Steckkontakt 1B vorgesehen, der in einen Anschlußabschnitt eines Einbrennofens (nicht dargestellt) eingesteckt wird und mit diesem elektrisch verbunden wird.

Fig. 4 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel eines IC- Sockels zeigt, Fig. 5 ist eine Schnittansicht des IC-Sockels von Fig. 4, Fig. 6 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine in Fig. 4 dargestellte Abdeckung in einem niedergedrückten Zustand ist, und Fig. 7 ist eine Schnittansicht von Fig. 6. Auf einer Basis 35 des IC-Sockels 1A sind eine Vielzahl von elastisch verformbaren Kontaktstiften 36 in entsprechender Beziehung zu Zuleitungen 13a des IC 13 vorgesehen. Diese Kontaktstifte 36 halten die Zuleitungen 13a von oben aufgrund ihrer elastischen Kräfte nieder. Zusätzlich ist auf der Basis 35 eine Abdeckung 37 vorgesehen, die als ein beweglicher Abschnitt dient, der mit allen Kontaktstiften 36 in Eingriff steht, und eine Öffnung 37a ist in einem mittleren Abschnitt der Abdeckung 37 vorgesehen, um das Einführen des IC 13 zu erlauben.

In einem derartigen IC-Sockel 1A wird die Abdeckung 37 gleichmäßig durch den Montage-/Demontagekopf 25 (siehe Fig. 1) niedergedrückt, wenn der IC 13 montiert/demontiert wird.

Auf diese Weise werden alle Kontaktstifte 36 elastisch verformt, um die Zuleitungen 13a freizugeben, wie in Fig. 7 dargestellt. Wenn dieser Druck von der Abdeckung 37 gelöst wird, bewegt sich die Abdeckung 37 nach oben, so daß die Kontaktstifte 36 in ihre ursprüngliche Form zurückkehren und die Zuleitungen 13a durch die Kontaktstifte 36 niedergedrückt werden. Entsprechend kommen die Zuleitungen 13a und die Kontaktstifte 36 in elektrischen Kontakt miteinander.

Nachfolgend wird der Aufbau des Montage-/Demontagekopfes 25 beschrieben. Fig. 8 ist eine Vorderansicht, die den Montage- /Demontagekopf von Fig. 1 zeigt, Fig. 9 ist eine Schnitt­ ansicht entlang einer Linie IX-IX in Fig. 8 und Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Zentriereinheit 27 von Fig. 8 darstellt. Wie die Darstellungen zeigen, ist ein Rahmen 42 fest an einem unteren Endabschnitt einer Kopfachse 41 befestigt, die an dem Roboterkörper 24 vertikal beweglich gehaltert ist. Zusätzlich sind an dem Rahmen 42 zwei Saugspindeln 43, 44 zum Ansaugen der ICs 13 vorgesehen.

Am Rahmen 42 ist ein in Fig. 8 horizontal verschiebliches Gleitelement 45 vorgesehen. Eine Rolle 46 ist an einem Endab­ schnitt des Gleitelements 45 vorgesehen. Ferner ist das Gleitelement 45 durch eine Werkzeugvorspannfeder 47 in Rich­ tung nach rechts in Fig. 8 vorgespannt. Die eine Aufnahme­ spindel 44 wird zusammen mit dem Gleitelement 45 in Fig. 8 horizontal bewegt.

Die Zentriereinheit 27 ist aus einem ersten und einem zweiten Zentrierwerkzeug 48, 49 und einem Paar von Stoppern 50 zusammengesetzt, die an dem ersten Zentrierwerkzeug 48 befestigt sind, um die Bewegung des zweiten Zentrierwerkzeugs 49 in Richtung der Trennung von dem ersten Zentrierwerkzeug 48 zu beschränken. In dem Zentrierwerkzeug 48, 49 sind Zentriervertiefungsabschnitte 48a, 49a zum Zentrieren des IC 13 einstückig mit Sockeldrückeinrichtungen 48b, 49b zum Niederdrücken der Abdeckung 37 des IC-Sockels 1A jeweils aufgebaut.

An einem unteren Endabschnitt des Rahmens 42 ist ein um eine Achse 52 schwenkbarer Hebel 53 vorgesehen und am Spitzenabschnitt des Hebels 53 ist eine Spannklaue 53a angeordnet, die mit einem Vertiefungsabschnitt 48c des ersten Zentrierwerkzeugs 48 in Eingriff gebracht wird. Der Hebel 53 ist durch eine Feder 54 in Richtung der Spannklaue 53a, die mit dem Vertiefungsabschnitt 48c in Eingriff kommt, vorgespannt. Eine Spanneinrichtungsfreigaberolle 55 ist drehbar an dem Hebel 53 angebracht. Zusätzlich ist am Rahmen 42 ein Pneumatikzylinder 56 zum Verschwenken des Hebels 53 gegen die Feder 54 durch Drücken der Spanneinrichtungsfreigaberolle 55 vorgesehen.

Ferner sind, wie im Fall des ersten Zentrierwerkzeugs 48, auf dem Gleitelement 45 Einrichtungen zum Aufspannen des zweiten Zentrierwerkzeugs 49, das heißt eine Achse 57, ein Hebel 58, eine Feder 59, eine Spanneinrichtungsfreigaberolle 60 und ein Pneumatikzylinder 61 vorgesehen. An dem Rahmen 42 ist ein Pneumatikzylinder vorgesehen, der als Antriebseinrichtung zur Bewegung des Gleitelements 45 gegen eine Werkzeugvorspannfeder 47 in Richtung des zweiten Zentrierwerkzeugs 49, das mit dem ersten Zentrierwerkzeug 48 in Kontakt kommt, dient.

In diesem Beispiel hat der Kopfkörper 63 den Rahmen 42 und Teile 43 bis 47 und 52 bis 62, die an dem Rahmen 42 angeordnet sind.

Nachfolgend wird der Betriebsablauf des Montage-/Demontage­ kopfes 25 beschrieben. Wie vorstehend erwähnt saugt der Montage-/Demontagekopf 25 in diesem Beispiel jeweils zwei ICs gleichzeitig an und trägt diese. Da die Anordnungsintervalle der ICs 13 auf der Sockelplatine und auf dem Tablett 4 voneinander verschieden sind, besteht die Notwendigkeit, den Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zentrierwerkzeug 48, 49 umzuschalten, wenn die ICs 13 auf der Sockelplatine 1 montiert bzw. von der Sockelplatine demontiert werden oder die ICs 13 auf das Tablett 4 aufgesetzt werden bzw. von diesem abgenommen werden. Ferner wird in Verbindung damit die Veränderung des Abstandes zwischen den Saugdüsen 48, 49 ebenfalls erforderlich.

Während des Betriebsablaufes für die Sockelplatine 1 wird, wie in Fig. 11 gezeigt, das Gleitelement 45 durch die Werkzeugvorspannfeder 47 in Richtung nach rechts in der Darstellung verschoben. Zu dieser Zeit begrenzen die Stopper 50 die Bewegung des zweiten Zentrierwerkzeugs 49. Der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zentrierwerkzeug 48, 49 zu diesem Zeitpunkt entspricht einem ersten Abstand der ICs 13 auf zwei benachbarten IC-Sockeln 1A und die ICs 13 können auf den IC-Sockeln 1A montiert und von diesen demontiert werden, indem nur der Montage-/Demontagekopf 25 vertikal bewegt wird.

Desweiteren wird während des Betriebsablaufes für das Tablett 4, wie in Fig. 12 gezeigt, das Gleitelement 45 gegen die Werkzeugvorspannfeder 47 in Richtung nach links in der Darstellung durch die Antriebskraft des Pneumatikzylinders 62 bewegt, so daß das zweite Zentrierwerkzeug 49 in Kontakt mit dem ersten Zentrierwerkzeug 48 gebracht wird. Der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zentrierwerkzeug 48, 49, das heißt der Berührungszustand derselben, entspricht zu diesem Zeitpunkt einem zweiten Abstand zwischen zwei benachbarten ICs 13 auf dem Tablett 4 und die ICs 13 können von dem Tablett 4 aufgenommen und auf dieses aufgesetzt werden, indem der Montage-/Demontagekopf 25 vertikal bewegt wird.

Die Seitenwände der Zentriervertiefungsabschnitte 48a, 49a haben kegelförmig verlaufende geneigte Oberflächen, mit welchen die externen Zuleitungen des IC 13 in Berührung kommen, wobei der Neigungswinkel beispielsweise 15 Grad beträgt. Ferner sind die Seitenwände des Zentriervertiefungsabschnitts 27b spiegelblank bearbeitet, so daß das Zentrieren glatt und gleichmäßig erfolgen kann.

Nachfolgend wird der Betriebsablauf des IC-Montage-/Demon­ tagesystems beschrieben, wenn die Art (Größe) des IC 13 geändert wird. Zunächst gibt die Bedienungsperson einen Befehl für die Art des Änderungsvorganges an der Steuertafel 30 in Fig. 1 ein und gibt ferner die notwendigen Informationen hinsichtlich der Art des neuen IC, des zu verwendenden IC-Sockels und dergleichen ein. Dies steuert den Roboterkörper 24 so, daß er den Montage-/Demontagekopf 25 zu der Zentriereinheitenlagereinrichtung 28 bringt. Im Speicher des Steuerabschnitts 70 sind vorab die Speicherpositionen der jeweiligen Zentriereinheiten 27 in der Zentriereinheitenlagereinrichtung 28 gespeichert und somit wird der Montage-/Demontagekopf 25 entsprechend diesen Daten bis zu der Speicherposition der gegenwärtig angeordneten Zentriereinheit 27 bewegt.

Darüber hinaus wird, wie in Fig. 13 gezeigt, der Montage- /Demontagekopf 25 auf eine Höhe abgesenkt, an der die Rolle 46 dem Positionierglied 26 gegenüber liegt. Nachfolgend wird die Rolle 46 durch die Bewegung des Montage-/Demontagekopfes 25 gegen das Positionierglied 26 gepreßt und das Gleitelement 45 wird um einen vorbestimmten Abstand gegen die Werkzeugvorspannfeder 47 verschoben. Auf diese Weise wird der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zentrierwerkzeug 48, 49 derjenige, der für die Lagerung verwendet wird.

Anschließend wird, wie in Fig. 15 gezeigt, der Montage-/De­ montagekopf 25 abgesenkt, bis die Zentriereinheit 57 in Kontakt mit der oberen Oberfläche der Zentriereinheitenlager­ einrichtung 28 kommt. Des weiteren werden durch die Betätigung der Pneumatikzylinder 56, 61 die Hebel 53, 58 gegen die Federn 54, 59 geschwenkt und die Spannklauen 53a, 58c werden aus dem Eingriff mit den Vertiefungsabschnitten 48c, 49c der Zentrierwerkzeuge 48, 49 gelöst. In diesem Zustand wird, wie in Fig. 16 gezeigt, der Montage-/Demonta­ gekopf 25 nach oben bewegt, um die Zentriereinheit 27 freizugeben. Anschließend wird der Montage-/Demontagekopf 25, wie in Fig. 17 gezeigt, so verschoben, daß sich die Rolle 46 von dem Positionierglied 26 trennt.

Somit wird nach dem Freigeben einer Zentriereinheit 27 nur der Kopfkörper 63 über die Zentriereinheitenlagereinrichtung 28 bewegt, die eine weitere Zentriereinheit 27 hält, und die Zentriereinheit 27 wird durch einen umgekehrten Betriebsablauf eingesetzt.

Gemäß dem mit diesem Montage-/Demontagekopf 25 ausgerüsteten IC-Montage-/Demontage-System ist es, da das Ersetzen des gesamten Montage-/Demontagekopfes 25 unabhängig von einer Veränderung der Größe des handzuhabenden IC 13 nicht erforderlich ist und da ferner zwei ICs 13 gleichzeitig angesaugt und gehalten werden können, möglich, beim Ersetzen des Montage-/Demontagekopfes 25 Zeit einzusparen und damit die Arbeitseffizienz stark zu verbessern. Zusätzlich erlaubt das Speichern von Informationen über die ICs 13 in dem Steuerabschnitt 70 das automatische Ersetzen der Zentriereinheit 27, was die Arbeitseffizienz weiter verbessert.

Obgleich eine Veränderung der Größe des IC 13 zu einer Veränderung der Größe des IC-Sockels 1A führt, ist, da die Sockeldrückeinrichtungen 48b, 49b eine Größe haben, die der Größe des IC 13 entspricht und vorab an den jeweiligen Zentrierwerkzeugen 48, 49 ausgebildet sind, das gleichzeitige Wechseln der Größe des IC-Sockel 1A nur durch Auswechseln der Zentriereinheit 27 möglich und der Montage-/Demontagekopf 25 kann einfach aufgebaut werden.

Ferner werden die Hebel 53, 58 durch die Pneumatikzylinder 56, 61 verschwenkt, um die Spannklaue der Zentriereinheit 27 zu lösen und somit kann das Einsetzen und Abnehmen der Zentriereinheit 27 rasch auf engem Raum ausgeführt werden.

Da ferner der Stopper 50 an der Zentriereinheit 27 vorgesehen ist und der Abstand für das Tablett 4 erzielbar ist, wenn das erste und das zweite Zentrierwerkzeug 48, 49 miteinander in Kontakt gebracht werden, während der Abstand für die Sockelplatine 1 verfügbar ist, wenn das zweite Zentrierwerkzeug 49 in Kontakt mit dem Stopper 50 gebracht wird, ist daher die Positionierungsgenauigkeit des ersten und des zweiten Zentrierwerkzeugs 48, 49 verbessert und die Konstruktion wird vereinfacht.

Obgleich das vorstehend beschriebene Beispiel sich auf den Einbrennprozeß bezieht, ist ein erfindungsgemäßes System auch für den elektrischen Betriebstest vor und nach dem Einbrennprozeß anwendbar, wenn Bedarf besteht, ICs in einen IC-Sockel zu montieren oder von diesem zu demontieren.

Claims (8)

1. IC-Montage-/Demontagesystem, enthaltend:
einen Tablettzulieferabschnitt (18) zum Zuliefern eines eine Vielzahl von ICs (13) tragenden Tabletts (4);
einen Sockelplatinenzulieferabschnitt (20) zum Zuliefern einer Sockelplatine (1), die eine Vielzahl von IC-Sockeln (1A) hat, in die und aus denen durch Drücken und Verschieben eines beweglichen Abschnitts (37) die ICs (13) montiert bzw. demontiert werden;
einen Roboterkörper (24) zum Übertragen der ICs (13) zwischen dem zu dem Tablettzulieferabschnitt (18) zugelieferten Tablett (4) und der zu dem Sockelplatinenzulieferabschnitt (20) zugelieferten Sockelplatine (1);
einen Montage-/Demontagekopf (25), der einen Kopfkörper (63) einschließt, der durch den Roboterkörper (24) gehaltert ist, zum Aufnehmen und Halten des IC (13), sowie eine Zentriereinheit (27), die an dem Kopfkörper (63) zum Zentrieren des IC (13) abnehmbar gehaltert ist;
eine Zentriereinheitenlagereinrichtung (28) zum Tragen einer Vielzahl von Zentriereinheiten (27) entsprechend den ICs (13), die verschiedene Größen haben; und
einen Steuerabschnitt (70) zum Steuern des Betriebes des Roboterkörpers (24),
dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinheit (27) ein erstes und ein zweites Zentrierwerkzeug (48, 49) einschließt, die jeweils eine Sockeldrückeinrichtung (48b, 49b) zum Pressen des beweglichen Abschnitts (37) und einen Zentriervertiefungsabschnitt (48a, 49a) zum Zentrieren des IC (13) haben, die einstückig miteinander aufgebaut sind, wobei ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zentrierwerkzeug (48, 49) automatisch zwischen einem ersten Abstand, der einem Intervall zwischen den ICs (13) auf dem Tablett (4) entspricht, und einem zweiten Abstand, der einem Intervall zwischen den ICs (13) auf der Sockelplatine (1) entspricht, umschaltbar ist.

2. IC-Montage-/Demontage-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinheit (27) einen Stopper (50) zum Beschränken des Abstandes zwischen dem ersten und dem zweiten Zentrierwerkzeug (48, 49) auf den größeren des ersten und des zweiten Abstandes hat, während der kleinere des ersten und des zweiten Abstandes vorliegt, wenn das erste und das zweite Zentrierwerkzeug (48, 49) in Kontakt miteinander gebracht sind.

3. IC-Montage-/Demontage-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfkörper (63) mit einem beweglichen Element (45), das zur Bewegung mit dem zweiten Zentrierwerkzeug (49) veranlaßt wird, einer Werkzeugvorspannfeder (47), um das zweite Zentrierwerkzeug (49) in Kontakt mit dem ersten Zentrierwerkzeug (48) zu bringen oder um das zweite Zentrierwerkzeug (49) von diesem zu trennen, und einer Antriebseinrichtung (62), um das zweite Zentrierwerkzeug (49) gegen die Werkzeugvorspannfeder (47) in Kontakt mit dem ersten Zentrierwerkzeug zu bringen oder um das zweite Zentrierwerkzeug (49) von diesem zu trennen, ausgerüstet ist.

4. IC-Montage-/Demontage-System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinheitenlagereinrichtung (28) mit einem Positionierglied (26) zum Verschieben des beweglichen Elements (45) in eine Position, an der die Zentriereinheit (27) an der Zentriereinheitenlagereinrichtung (28) angebracht und von dieser entnommen wird, gegen die Werkzeugvorspannfeder (47) in einer Weise, daß der Kopfkörper (63) gegen dieses gepreßt wird, versehen ist.

5. IC-Montage-/Demontage-System nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl und das Austauschen der Zentriereinheit (27) entsprechend dem IC (13) automatisch in einer Weise ausgeführt werden, bei der Informationen hinsichtlich der Art des IC in den Steuerabschnitt (70) eingegeben sind.

6. IC-Montage-/Demontagesystem, enthaltend:
einen Tablettzulieferabschnitt (18) zum Zuliefern eines eine Vielzahl von ICs (13) tragenden Tabletts (4);
einen Sockelplatinenzulieferabschnitt (20) zum Zuliefern einer Sockelplatine (1), die eine Vielzahl von IC-Sockeln (1A) hat;
einen Roboterkörper (24) zum Übertragen der ICs (13) zwischen dem zu dem Tablettzulieferabschnitt (18) zugelieferten Tablett (4) und der zu dem Sockelplatinenzulieferabschnitt (20) zugelieferten Sockelplatine (1);
einen Montage-/Demontagekopf (25), der durch den Roboterkörper (24) gehaltert ist, zum Aufnehmen und Halten des IC (13);
eine Zwischenablagebühne (31), die einen IC-Halteabschnitt (31a) zum Aufnehmen der ICs (13) in der Mitte der Übertragung zwischen dem Tablett (4) und der Sockelplatine (1) hat; und
einen Steuerabschnitt (70) zur Steuerung des Betriebsablaufes des Roboterkörpers (24).

7. IC-Montage-/Demontage-System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenablagebühne (31) eine Vielzahl von IC-Halteabschnitten (31a) einschließt, die den ICs (13), die verschiedene Größen haben, entsprechen, und die Auswahl des dem IC (13) entsprechenden IC-Halteabschnitts (31a) automatisch in einer Weise erfolgt, daß Informationen hinsichtlich der Art des IC in den Steuerabschnitt (70) eingegeben sind.

8. IC-Montage-/Demontage-System, enthaltend einen Montage- /Demontagekopf (25), der einen durch einen Roboterkörper (24) gehalterten Kopfkörper (63) zum Aufnehmen eines IC (13) und eine abnehmbar durch den Kopfkörper (63) gehalterte Zentriereinheit (27) zum Zentrieren des IC (13) enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinheit (27) mit einem ersten und einem zweiten Zentrierwerkzeug (48, 49) ausgerüstet ist, die jeweils eine Sockeldrückeinrichtung (48b, 49b) zum Pressen eines beweglichen Abschnitts (37) eines IC-Sockels (1A) bei der Montage und Demontage des IC (13) in dem bzw. aus dem IC-Sockel (1A) und einen Zentriervertiefungsabschnitt (48a, 49a) zum Zentrieren des IC (13) haben, die einstückig miteinander aufgebaut sind, wobei ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zentrierwerkzeug (48, 49) zwischen einem ersten Abstand, der einem Intervall zwischen ICs (13) auf einem Tablett (4) zum Aufnehmen einer Vielzahl von ICs entspricht, und einem zweiten Abstand, der einem Intervall zwischen ICs (13) auf einer Sockelplatine (1) entspricht, umschaltbar ist.