DE19748442A1 - Vorrichtung zum Fördern von kleinen Bauelementen, insbesondere von kleine elektrischen Bauelementen - Google Patents
Vorrichtung zum Fördern von kleinen Bauelementen, insbesondere von kleine elektrischen BauelementenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1, 5,
21 oder 27.
Vorrichtungen zum Fördern von kleinen Bauelementen und dabei insbesondere auch von
kleinen elektrischen Bauelementen, beispielsweise in Form von SMDs (Surface Mounted
Devices) sind in unterschiedlichsten Ausführungen bekannt und werden beispielsweise in
Vorrichtungen oder Systemen verwendet, in denen derartige Bauelemente bearbeitet (z. B.
Biegen von Anschlußdrähten), gemessen (insbesondere auch hinsichtlich ihrer
elektrischen Eigenschaften und Funktionen), sortiert abgelegt (Chargenbildung) und/oder
gegurtet werden. Derartige Vorrichtungen werden vielfach auch als bag-and-line oder
Bag-and-Maschinen bezeichnet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Fördern von kleinen Bauelementen
aufzuzeigen, die bei einfacher Ausbildung vielfach verwendbar ist und/oder eine hohe
Betriebssicherheit aufweist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend
dem Patentanspruch 1, 5, 21 oder 27 ausgebildet.
In einer grundsätzlichen Ausführung der Erfindung besitzt die Vorrichtung wenigstens
zwei Transportelemente, die innerhalb einer gemeinsamen Förderstrecke an einem
Anschlußbereich aneinander anschließen, wobei die Bauelemente an diesem
Anschlußbereich von Aufnahmebereichen des einen Transportelementes an
Aufnahmebereiche des anderen Transportelementes weitergegeben werden. Die
Aufnahmebereiche an dem einen Transportelement sind hierbei von Vakuumhaltern,
vorzugsweise von pipettenartigen Vakuumhaltern gebildet. Die Aufnahmen am anderen
Transportelement sind von einer Fläche dieses Transportelementes gebildet, und zwar
jeweils im Bereich einer Öffnung. Das Transportelement, welches von einem
Transportband oder Transportrad gebildet ist, liegt mit seiner anderen Oberflächenseite
auf einer Führung auf, die wenigstens einen zu dieser Oberflächenseite hin offenen
Vakuumkanal besitzt. Durch das Transportband oder Transportrad ist dieser Vakuumkanal
abgeschlossen, und zwar bis auf die Öffnungen in dem Transportband bzw. Transportrad.
Der Vakuumkanal ist mit einer Unterdruck-Quelle verbunden, so daß die Bauelemente
jeweils mit unter Druck im Bereich einer Öffnung gehalten werden. In Verbindung mit
der Ausbildung der Aufnahmebereiche an dem einen Transportelement in Form von
pipettenartigen Vakuumhaltern ist eine einfache Übergabe der Bauelemente von einem
Transportelement an das andere Transportelement möglich.
Nach einem anderen Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Fördern
von kleinen Bauelementen, wobei diese Vorrichtung insbesondere zum Zuführen von
Bauelementen bei einer Anlage geeignet ist, bei der die zu behandelnden Bauelemente in
einem Lead-Frame zugeführt werden. Insbesondere bei Mehrfach-Lead-Frames, d. h. bei
Lead-Frames, in denen die Bauelemente in mehreren sich in Lead-Frame-Längsrichtung
erstreckenden Reihen angeordnet sind, besteht das Problem, daß der Maschinenabstand,
d. h. der Abstand, den Aufnahmebereiche der Behandlungsmaschine (z. B. Back-End-
Maschine) an das Rastermaß des Lead-Frames, d. h. an den Abstand angepaßt sein muß,
den die Bauelemente in Lead-Frame-Längsrichtung voneinander aufweisen. Es ist daher
schwierig, mit ein und derselben Maschine Lead-Frames mit unterschiedlichem
Rastermaß zu verarbeiten. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird dieses Problem
vermieden, d. h. allein durch Änderung des Vorschubes für den Lead-Frame kann die
Vorrichtung an unterschiedliche Rastermaße angepaßt werden. Die hierfür notwendige
Änderung kann softwaremäßig durchgeführt werden.
Nach einem anderen Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Fördern
von kleinen Bauelementen, insbesondere von kleinen elektrischen Bauelementen,
vorzugsweise SMDs, mit wenigstens einer von einem Transportelement gebildeten
Transportstrecke mit einer Vielzahl von vorzugsweise als Vakuumhalter ausgebildeten
Haltern für die Bauelemente, wobei die mit dem Transportelement vorzugsweise getaktet
entlang der Transportstrecke bewegten Halter in Richtung ihrer Achse, vorzugsweise in
einer vertikalen Achse verschiebbar sind. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Halter um ihre Achse drehbar am Transportelement vorgesehen sind, und daß an
der Transportstrecke wenigstens eine Wende- oder Drehstation gebildet ist, an der die
Halter vorbei bewegt werden und an der ein von einem Antrieb betätigter Mitnehmer an
den jeweiligen an dieser Wendestation befindlichen Halter ankuppelbar und zum Drehen
des Halters betätigbar ist.
Nach einem anderen Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Fördern
von kleinen Bauelementen, insbesondere von kleinen elektrischen Bauelementen,
vorzugsweise SMDs, mit wenigstens einer von einem Transportelement gebildeten
Transportstrecke mit einer Vielzahl von als Vakuumhalter ausgebildeten Haltern für die
Bauelemente, wobei die mit dem Transportelement vorzugsweise getaktet entlang der
Transportstrecke bewegten Halter in Richtung ihrer Achse, vorzugsweise in einer
vertikalen Achse verschiebbar sind. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß
an der Transportstrecke wenigstens eine das Vorhandensein oder nicht Vorhandensein
eines Bauelementes an einem Halter prüfende Prüfstation mit einer Lichtschranke
vorgesehen ist, die aus einem Licht emittierenden Element, aus einem Lichtdetektor und
aus einer zwischen diesen gebildeten Lichtstrecke besteht, in die jeweils der in den
Haltern (9a) vorgesehene Vakuum-Kanal einbezogen ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird
im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung und in Draufsicht eine Back-End-Maschine für
elektrische Bauelemente, zusammen mit einer Freistanz- und
Positioniervorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 in vergrößerter Teildarstellung und im Längsschnitt eine Ausführungsform des
Förder- bzw. Transferbandes zur Verwendung bei der Freistanz- und
Positioniervorrichtung der Fig. 1;
Fig. 3 in vereinfachter Teil-Darstellung einen Schnitt entsprechend der Linie I-I der Fig. 2;
Fig. 4 in vereinfachter Teil-Darstellung und im Teilschnitt die Schneid- oder Stanzstation
der Vorrichtung;
Fig. 5-8 in vereinfachter Darstellung und in Draufsicht den Umsetz- oder Transferteller
der Freistanz- und Positioniervorrichtung;
Fig. 9 in vergrößerter Darstellung und in Draufsicht die Lead-Frame-Zuführung, die
Freistanzvorrichtung und die anschließende Transporteinrichtung;
Fig. 10 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt eine Pufferstation;
Fig. 11 eine vergrößerte Detaildarstellung der Fig. 2;
Fig. 12 in Einzeldarstellung einen Schnitt ähnlich Fig. 10 durch ein als Längsförderer
oder Inline-Förderer ausgebildetes Transportsystem im Bereich einer Station zum
Drehen der Bauelemente;
Fig. 13 eine Darstellung wie Fig. 12, jedoch im Bereich einer Gurtstation zum
Einbringen des jeweiligen Bauelementes in einem Gurt vorgeformtes Näpfchen;
Fig. 14 in einer sehr vereinfachten Darstellung und in Draufsicht die Lead-Frame-
Zuführung, die Freistanzvorrichtung und die anschließende Transporteinrichtung
bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
In den Figuren ist 1 eine Back-End-Maschine zum Verarbeiten von elektrischen
Bauelementen 2, beispielsweise von SMDs, wobei die Bauelemente beispielsweise
Transistoren sind und jedes Bauelement ein Kunststoffgehäuse 3 und an zwei
gegenüberliegenden Seiten dieses Gehäuses radial wegstehende Anschlüsse (Leads) 4
besitzt.
Vom prinzipiellen Aufbau her besteht die Maschine 1 im wesentlichen aus einer
Zuführeinheit 5, der die Bauelemente 2 als Lead-Frame 6 zugeführt werden
(Förderrichtung V) und deren wesentlicher Bestandteil die Freistanz- und
Positioniervorrichtung 7 ist. Mit dieser Vorrichtung 7, die nachstehend noch näher
beschrieben wird, werden die Bauelemente 2 aus dem Lead-Frame 6 ausgestanzt und in
einer vorgegebenen Orientierung an ein Transportsystem 8 weitergegeben, welches eine
Vielzahl von Vakuumhaltern 9 zum Halten jeweils eines Bauelementes 2 aufweist. Mit
dem Transportsystem 8 werden die Bauelemente 2 in Transportrichtung T1 dieses
Systems an mehreren Arbeits- und Teststationen vorbeibewegt, beispielsweise an einer
Biegestation 10, an Meßstationen 11, an einer Puffer-Station 12, und gelangen schließlich
an eine Station 13 zur Sortierung der Bauelemente 2 als loses Gut oder zur
Chargenbildung in verschiedenen Schächten entsprechend den gemessenen elektrischen
Werten oder aber an eine der Gurtstationen 13' zum Aufgurten der Bauelemente 2,
wobei an den Gurtstationen 13' wiederum entsprechend den an den Meßstationen 11
gewonnenen Meßwerten jeweils Bauelemente 2 einer Charge aus einem Gurt aufgegurtet
werden. An dem als Längsförderer bzw. Inline-Förderer ausgebildeten Transportsystem 8
ist weiterhin auch eine Station 14 vorgesehen, an der die Bauelemente 2 um eine
vertikale Achse gedreht werden, und zwar um einen vorgegebenen Winkelbereich,
beispielsweise um einen Winkelbereich von 90° oder 180°. Die Station 14 wird
nachfolgend auch als "Wendestation" bezeichnet.
Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, besteht das Transportsystem 8 im wesentlichen
aus einem endlos umlaufenden Stahlband 15, welches hochkant, d. h. mit seinen
Oberflächenseiten in vertikalen Ebenen angeordnet und über zwei Umlenkräder 16
geführt ist. An der außenliegenden Seite der vom Stahlband 15 gebildeten Schlaufe sind
aufeinanderfolgend mehrere Klötze 17 befestigt. An jedem Klotz 17 sind zwei Vakuum-
Pipetten bzw. Vakuum-Halter 9 in vertikaler Richtung verschiebbar vorgesehen. Jeder
Halter 9 ist durch eine Feder 18 nach oben vorgespannt. Die Steuerung der Halter 9
erfolgt durch eine ortsfeste Führungskurve 19. Entlang der Förderstrecke zwischen der
Zuführeinheit 9 und den Gurtstationen 13' liegt das Stahlband 15 mit der innenliegenden
Seite der Schlaufe gegen eine Führungsleiste 20 mit einem Vakuumkanal 21 an, mit dem
jeder Vakuumhalter 9 über eine zugehörige Öffnung 22 im Stahlband 15 und einen
entsprechenden Kanal im Klotz 17 in Verbindung steht.
Diese Freistanz- und Positioniervorrichtung 7 besteht im wesentlichen aus folgenden
Elementen:
Vorrichtung 23 zum Zuführen des Lead-Frames 6. Diese Vorrichtung ist so ausgeführt, daß sie ein schrittweises Zuführen und Weiterbewegen des Lead-Frames 6 (in Förderrichtung V) sehr präzise auch in unterschiedlich großen Schritten ermöglicht. Die Zuführeinrichtung 23 weist hierfür einen motorischen Vorschub 24 auf, der von einer zentralen Steuereinrichtung 25 gesteuert wird, und zwar entsprechend einer Eingabe- oder Programmierung an einer Eingabeeinheit 26, an der dann beispielsweise lediglich die Art des Lead-Frames 6 oder eine diesen Lead-Frame 6 oder dessen Art identifizierender Code eingegeben wird.
Vorrichtung 23 zum Zuführen des Lead-Frames 6. Diese Vorrichtung ist so ausgeführt, daß sie ein schrittweises Zuführen und Weiterbewegen des Lead-Frames 6 (in Förderrichtung V) sehr präzise auch in unterschiedlich großen Schritten ermöglicht. Die Zuführeinrichtung 23 weist hierfür einen motorischen Vorschub 24 auf, der von einer zentralen Steuereinrichtung 25 gesteuert wird, und zwar entsprechend einer Eingabe- oder Programmierung an einer Eingabeeinheit 26, an der dann beispielsweise lediglich die Art des Lead-Frames 6 oder eine diesen Lead-Frame 6 oder dessen Art identifizierender Code eingegeben wird.
Der Lead-Frame 6 besitzt zwei Randbereiche 6', die jeweils eine von einer Vielzahl von
Löchern 6'' gebildete Perforation aufweisen, so daß eine exakte Zuführung möglich ist.
Weiterhin ist der Lead-Frame 6 als vierfach Lead-Frame ausgebildet, d. h. an diesem Lead-
Frame sind die Bauelemente 2 in vier sich jeweils in Lead-Frame-Längsrichtung
erstreckenden Reihen vorgesehen, von denen in den Figuren zwei benachbarte mit "A"
bezeichnete Reihen eine erste Gruppe und zwei benachbarte mit "B" bezeichnete Reihen
eine zweite Gruppe bilden. Ein Bauelement 2 jeder Reihe A bzw. B liegt jeweils in Lead-
Frame-Querrichtung, d. h. in der Achsrichtung senkrecht zur Förderrichtung V und zur
Lead-Frame-Längsachse achsgleich mit Bauelementen 2 der übrigen Reihen.
Mit "P" ist in den Fig. 5ff das Rastermaß bzw. der Abstand angegeben, in welchem die
Bauelemente 2 in jeder Reihe A bzw. B in Lead-Frame-Längsrichtung aufeinander folgen.
Mit "X" ist in diesen Figuren ein Rastermaß bzw. ein Abstand angegeben, der dem
Achsabstand zweier am Transportsystem 8 aufeinanderfolgender Vakuumhalter 9 bzw.
der dort an der Unterseite der Halter 9 gebildeten Aufnahmebereichen entspricht. Wie
die Fig. 5ff weiterhin auch zeigen, ist der Abstand X kein ganzzahliges Vielfaches des
Abstandes P. Vielmehr gilt bei der dargestellten Ausführungsform, daß der Abstand X
gleich dem fünffachen Abstand P abzüglich einer Differenzlänge Y ist, d. h.
X = 5P-Y.
Mit "D" ist in den Fig. 5ff der Achsabstand bezeichnet, den die Bauelemente 2 zweier
benachbarter Reihen A, B senkrecht zur Lead-Frame-Längsrichtung von einander
aufweisen.
Weiterer wesentlicher Bestandteil der Vorrichtung 7 ist die Schneidstation 27, an der das
Aus- oder Freistanzen der Bauelemente 2 aus dem Lead-Frame 6 von unten her derart
erfolgt, daß in an sich bekannter Weise an jedem Bauelement 2 Teile der Stege des Lead-
Frame 6 als Anschlüsse 4 verbleiben. Die Schneidstation besitzt zwei Schneidpositionen
28 und 29, die in Vorschubrichtung V des Lead-Frame 6 im Abstand X gegeneinander
versetzt sind, und zwar eine Schneidposition 28 für jeweils zwei in Querrichtung des
Lead-Frame benachbarte Bauelemente 2 der beiden Reihen A und (in Vorschubrichtung V
folgend) die Schneidposition 29 für zwei in Lead-Frame Querrichtung nebeneinander
angeordnete Bauelemente 2 der beiden Reihen B (z. B. Fig. 5 und 6).
Die Ausbildung der Schneidvorrichtung 27 an den beiden Schneidpositionen 28 und 29
ist in der Fig. 4 näher dargestellt. Das Schneid- oder Stanzwerkzeug besteht an diesen
Schneidpositionen jeweils aus
- - einer oberen, plattenförmigen Matrize 30, die quer zur Förderrichtung V zwei Matrizenöffnungen 31 aufweist,
- - zwei in vertikaler Richtung auf- und abbewegbaren Klemmelementen 32, die jeweils an den beiden Längsseiten des Lead-Frame 6 vorgesehen und von denen in der Fig. 4 nur eines dargestellt ist, sowie
- - dem in vertikaler Richtung auf- und abbewegbaren Werkzeugteil 33, welches zwei mit jeweils einer Matrizenöffnung 31 zusammenwirkende Schneidstempel 34 bildet.
Zum Freistanzen jeweils eines Paares von Bauelementen 2 der beiden Reihen A oder B
wird der Lead-Frame 6 so fortbewegt, daß sich diese beiden freizustanzenden
Bauelemente 2 dann an der betreffenden Schneidposition 28 bzw. 29, d. h. zentriert an
der Matrizenöffnung 31 befinden. Anschließend wird durch Aktivierung der
Klemmelemente 32 der Lead-Frame fixiert und dann durch Aktivieren des Werkzeuges 33
die beiden Bauelemente 2 ausgestanzt. Bereits vor dem Aktivieren des Werkzeuges 33 ist
jedes Bauelement 2 durch einen von oben her durch die Matrizenöffnung 31 reichenden
Vakuumhalter 35 gehalten, der sich beim Freistanzen des betreffenden Bauelementes in
vertikaler Richtung mit nach oben bewegt und das Bauelement 2 auch nach dem
Freistanzen in der vorgegebenen Orientierung hält und von der Schneidposition 28 bzw.
29 wegführt. Die Vakuumhalter 35 sind Bestandteil des nachstehend noch näher
beschriebenen Transfertellers 36. Die Vakuumhalter 35 sind dort jeweils paarweise
vorgesehen.
Weiterhin ist die Schneidstation 27 so ausgeführt, daß das Ausstanzen eines Paares von
Bauelementen 2 der beiden Reihen A an der Schneidposition 28 jeweils zeitlich getrennt
von dem Ausstanzen der Bauelemente 2 des Paares der beiden Reihen B an der
Schneidposition 29 erfolgt und umgekehrt, d. h. in jedem Arbeitstakt der Vorrichtung 7
bzw. der Schneidestation 27 und des synchron mit dieser Schneidstation arbeitenden
Transfertellers 36 werden abwechselnd an der Schneidposition 28 oder an der
Schneidposition 29 jeweils zwei Bauelemente 2 freigestanzt.
Der Transferteller 36 ist mittels eines Antriebs 37 um eine vertikale Achse drehbar, wobei
dieser Antrieb, der wiederum von der zentralen Steuereinrichtung 25 gesteuert wird, ein
präzises Anhalten bzw. Positionieren des Transfertellers 36 in beispielsweise von einem
Steuerprogramm vorgegebenen Stellungen ermöglicht.
Am Transferteller 36 sind bei der dargestellten Ausführungsform insgesamt vier Paare von
Vakuumhalter 35 vorgesehen, und zwar die in den Fig. 5ff mit 35a bezeichneten,
bezogen auf die vertikale Drehachse 38 radial weiter innen angeordneten Vakuumhalter
und die in diesen Figuren mit 35b bezeichneten, radial weiter außen angeordneten
Vakuumhalter. Die Vakuumhalter 35a sind der Schneidposition 28 bzw. jeweils einer
dortigen Matrizenöffnung 31 zugeordnet und die Vakuumhalter 35b der Schneidposition
29 bzw. einer dortigen Matrizenöffnung 31.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die beiden Paare der Vakuumhalter 35a sowie
auch die beiden Paare der Vakuumhalter 35b jeweils um 180° bezogen auf die
Drehachse 38 gegeneinander versetzt vorgesehen. Der schrittweise oder getaktet gedrehte
Transferteller 36 wirkt mit einer nachfolgenden Sortier- und Transferstrecke 39
zusammen, die als Linearförderer ausgebildet ist und deren horizontale Förderrichtung F2
senkrecht zur Vorschubrichtung V orientiert ist. Die Sortier- und Transferstrecke 39 bildet
zwei Förderbereiche A', B', die sich parallel zueinander jeweils in Förderrichtung F2
erstrecken und senkrecht zur Förderrichtung F2 den Abstand X aufweisen. Jeder
Förderbereich A', B' besitzt eine Aufgabeposition 40, an der bei normaler Arbeitsweise
jeweils zwei Bauelemente 2 mit Hilfe zweier am Transferteller 36 vorgesehener
Vakuumhalter 35 in Förderrichtung F2 aufeinander folgend abgesetzt werden, und zwar
am Förderbereich A' zwei benachbarte Bauelemente 2 der beiden Reihen A und am
Förderbereich B' zwei benachbarte Bauelemente 2 der beiden Reihen B des Lead-Frame
6. Jeder Förderbereich A' und B' besitzt weiterhin eine Entnahmeposition 41 an dem
Transportsystem 8, wobei die Entnahmepositionen 41 der Förderbereiche A' und B' in
Förderrichtung F1 gegeneinander versetzt sind, und zwar derart, daß jeweils die an den
Entnahmepositionen 41 der beiden Förderbereiche A' und B' bereitstehenden
Bauelemente 2 von zwei in Förderrichtung F1 aufeinanderfolgenden Vakuumhaltern 9
gleichzeitig aufgenommen werden.
Der getaktet um die Drehachse 38 angetriebene Transferteller 36 besitzt bei der
dargestellten Ausführungsform insgesamt vier Ruhe-Stellungen, und zwar:
- - Stellung 1 (Fig. 5):
In dieser Stellung befindet sich ein erstes Paar von Vakuumhaltern 35b an der Schneidposition 29 und ein zweites Paar von Vakuumhaltern 35b an der Aufgabeposition 40 des Förderbereiches B'; - - Stellung 2 (Fig. 6):
In dieser Stellung befindet sich ein erstes Paar von Vakuumhaltern 35a an der Schneidposition 28 und ein zweites Paar von Vakuumhaltern 35a an der Aufgabeposition 40 des Förderbereichs A'; - - Stellung 3 (Fig. 7):
In dieser Stellung befindet sich das zweite Paar von Vakuumhaltern 35b an der Schneidposition 29 und das erste Paar von Vakuumhaltern 35b an der Aufgabeposition 40 des Förderbereiches B'; - - Stellung 4 (Fig. 8):
In dieser Stellung befindet sich das zweite Paar von Vakuumhaltern 35a an der Schneidposition 28 und das erste Paar von Vakuumhaltern 35a an der Aufgabeposition 40 des Förderbereichs A'.
Die Sortier- und Transferstrecke 39 besteht bei der dargestellten Ausführungsform im
wesentlichen aus einem endlosen, um laufend angetriebenen Stahlband 42, welches über
Umlenkrollen oder -räder 43 geführt ist, die jeweils um eine horizontale Achse drehbar
sind und von denen wenigstens ein Umlenkrad angetrieben ist. Das Stahlband 42 bildet
eine obere, horizontale Länge, mit der dieses Stahlband auf einem Führungskörper 44
aufliegt, und zwar mit der innenliegenden Seite der Schlaufe. Im Führungskörper 44 sind
zwei zur ebenen, horizontalen Oberseite offene Nuten 45 vorgesehen, die am Boden, an
den beiden Längsseiten und an den beiden Enden geschlossen sind. Jeweils eine Nut 45
befindet sich unter einem der Förderbereich A' und B'.
Im Stahlband 42 sind für jeden Förderbereich A' und B' eine Vielzahl von Öffnungen 46
vorgesehen, die im vorgegebenen Abständen aufeinander folgen und deren Querschnitt
kleiner ist als die Fläche, die die Unterseite des Gehäuses 3 der Bauelemente 2 aufweist.
Die an der Oberseite des Führungskörpers 44 durch das Stahlband 42 abgedeckten Nuten
45 sind mit einer nicht dargestellten Quelle für ein Vakuum bzw. einen Unterdruck
verbunden. Jede Öffnung 46 bildet einen Aufnahmebereich für ein Bauelement 2,
welches dann an dieser Öffnung 46 durch den Unterdruck in der jeweiligen Nut 45
gehalten ist und somit mit dem Stahlband 42 in Förderrichtung F2 mitbewegt wird, und
zwar von der jeweiligen Aufgabeposition 40 an die Entnahmeposition 41. Durch den
Unterdruck sind die Bauelemente 2 in ihrer Orientierung fixiert.
Durch den Antrieb 47 ist über eines der Umlenkräder 43 das Stahlband 42 durch die
Steuereinrichtung 25 derart getaktet angetrieben, daß immer dann, wenn zwei
Bauelemente 2 mit den beiden Vakuumhaltern 35a an zwei Aufnahmebereiche 46 des
Förderbereichs A' und auch zwei weitere Bauelemente 2 in einem darauffolgenden
Arbeitstakt durch die Vakuumhalter 35b an zwei Aufnahmebereiche 46 des
Förderbereichs B' abgelegt wurden, daß Stahlband 42 um eine dem Abstand von zwei
Aufnahmebereichen 46 entsprechende Länge in Förderrichtung F2 weiterbewegt wird, so
daß dann an der Aufgabeposition 40 der beiden Förderbereiche A' und B' wiederum zwei
leere Aufnahmebereiche 46 bereit stehen.
An der Förderstrecke zwischen der Aufgabeposition 40 und der Entnahmeposition 41 ist
eine Abblaseinrichtung 48 vorgesehen, mit der fehlerhafte und/oder nicht richtig
orientierte Bauelemente zweiseitig abgeblasen werden können. Wie mit 48' angedeutet
ist, kann diese Abblaseinrichtung von einer Leiste gebildet sein, die sich über eine
größere Länge der vom Band 42 gebildeten Förderstrecke erstreckt und als Niederhalter
für diese Band dient.
Von der Sortier- und Transferstrecke 39 können die Bauelemente 2 an der
Entnahmeposition 41 besonders einfach durch die Vakuumhalter 9 des Transportsystems
8 abgenommen werden.
Die Vorrichtung 7 hat den Vorteil, daß ein und dieselbe Back-End-Maschine 1 für
unterschiedlichste Lead-Frames 6 verwendbar ist und hierbei insbesondere auch der
Abstand P, den die Bauelemente 2 in Lead-Frame-Längsrichtung voneinander aufweisen,
in weiten Bereichen variieren kann. Lediglich durch entsprechende Steuerung des
Vorschubs V für den Lead-Frame 6 wird der jeweilige Abstand P berücksichtigt, und zwar
beispielsweise softwaremäßig. Weiterhin läßt sich die Vorrichtung 7 auch so ansteuern
und/oder ausbilden, daß Lead-Frames 6 mit nur zwei Reihen oder mit vier Reihen von
Bauelementen 2, aber auch mit einer hiervon abweichenden Anzahl von Reihen
verarbeitete werden können. Die Vorrichtung 7 ist so gesteuert, daß jeweils die
Bauelemente 2 der Reihen A ausschließlich auf den Förderbereich A' und die
Bauelemente 2 der Reihen B ausschließlich auf den Förderbereich B' gelangen.
Die Fig. 11 zeigt in vereinfachter Schnittdarstellung die Pufferstrecke 12. Diese besteht
aus einem um die vertikale Achse antreibbaren scheibenförmigen Transportrad 49,
welches am Umfang eine Vielzahl von Öffnungen 50 aufweist, die leicht in Öffnungen 46
ausgebildet sind und Aufnahmebereiche für jeweils ein Bauelement 2 bilden. Unterhalb
der Öffnungen 50, die in gleichmäßigen Winkelabständen vorgesehen sind, ist in einem
scheibenförmigen Führungskörper 52, gegen den das als dünne Scheibe ausgebildete
Transportrad anliegt, ein ringförmiger Vakuumkanal 51 gebildet, der wiederum
nutenförmig ausgeführt und an der Oberseite durch das Transportrad 49 abgedeckt ist.
Das Transportrad 49 befindet sich unterhalb der Bewegungsbahn der Vakuumhalter 9 des
Transportsystemes 8 und zwar bei der dargestellten Ausführungsform derart, daß diese
Bewegungsbahn diagonal schneidet.
Die Bauelemente 2 werden in die Pufferstrecke 12 dadurch eingebracht, daß sie auf einer
Seite der Pufferstrecke jeweils durch Absenken der Vakuumhalter 9 nacheinander auf die
Aufnahmebereiche 50 abgesetzt werden. An einer gegenüberliegenden Seite werden die
Bauelemente 2 dann der Pufferstrecke durch ebenfalls abgesenkte Vakuumhalter 9 wieder
nacheinander entnommen.
Auch bei dieser Pufferstrecke ist durch die Kombination der Vakuumhalter 9 an dem
Transportsystem 8 der von den Öffnungen 50 gebildeten Aufnahmebereiche mit Vakuum-
Fixierung der Bauelemente 2 eine besonders einfach und zuverlässige Übergabe der
Bauelemente 2 von dem einen Transportelement, nämlich von den Vakuumhaltern 9, an
das andere Transportelement, nämlich an das Transportrad 49, und umgekehrt ohne
weitere mechanische Hilfsmittel möglich.
Die Fig. 12 zeigt nochmals im Schnitt ein Transportsystem 8a, welches von seinem
grundsätzlichen Aufbau her dem Transportsystem 8 entspricht, allerdings gewisse
Abweichungen aufweist, die nachfolgend näher beschrieben werden. Dargestellt ist in der
Fig. 12 u. a. ein vertikales Tragelement 53 (z. B. Platine), das Bestandteil eines an sonst
nicht näher dargestellten Maschinengestell ist und an welchem eine sich in
Transportrichtung des Transportsystem 8a, d. h. senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 12
erstreckende horizontale Tragleiste 54 befestigt ist, die die aus Kunststoff hergestellte
Führungsleiste 20 trägt. Die Führungsleiste ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus einer
oberen Einzelleiste 20' und einer unteren Einzelleiste 20'', die parallel zueinander und im
Abstand voneinander an der Tragleiste 54 befestigt sind, so daß zwischen beiden Leisten
ein Schlitz 55 gebildet ist, der die Funktion des Vakuum-Kanals 21 hat und in den
Vakuum-Verteilerkanal 56 mündet, der über wenigstens einen Kanal 57 mit einer
Vakuum-Quelle verbunden ist. Als Transportelement ist wiederum das endlose Stahlband
15 vorgesehen, an dem die Halteklötze 17 befestigt sind. Um eine Führung in der
vertikalen Achsrichtung zu erreichen, sind zwei Führungsplatten 58 vorgesehen, die sich
ebenfalls über die gesamte Länge der Führung 20 erstrecken und oben und unten an der
Tragleiste 54 derart befestigt sind, daß jede Führungsplatte 58 mit einem Randbereich die
obere und untere Leiste 20' bzw. 20'' überlappt und auch über die Führungsfläche der
Führung 20 etwas vorsteht, so daß das Stahlband 15 sowie auch die Klötze 17 oben und
unten jeweils an einer Führungsplatte 58 geführt sind. Die Klötze 17 sind ebenfalls aus
Kunststoff gefertigt. Der Führung 20 gegenüberliegend ist eine von einer Platine 59
gebildete Gegenführung vorgesehen.
In den Klötzen 17 sind wiederum die Vakuumpitten bzw. Vakuumhalter 9a vertikal
verschiebbar sowie um ihre vertikale Achse drehbar vorgesehen. Die Vakuumhalter 9a
unterscheiden sich von den Vakuumhaltern 9 im wesentlichen dadurch, daß an der
Oberseite des verbreiterten Kopfes 9a' ein Schlitz 60 vorgesehen ist. Dieser ist als
Kreuzschlitz ausgebildet.
Die Transportstrecke 8a besitzt weiterhin eine obere Führung 61, die den Vakuumhalter
9a an der Unterseite des Kopfes 9a' hintergreift. Diese Führung besteht aus festen
Segmenten 61', die dort vorgesehen sind, wo die Vakuumhalter 9a eine bestimmte
Höhenlage aufweisen sollen, d. h. sich beispielsweise in der angehobenen Stellung
befinden. Die Führung 61 weist weiterhin bewegliche Segmente 61'' auf, die dort
vorgesehen sind, wo eine vertikale Bewegung der Vakuumhalter notwendig ist,
beispielsweise an der vorstehend bereits beschriebenen an der Biegestation 10, an der
Meßstation 11, an der Pufferstation 12, an der Übergabe zu dem Aufnahmebereich 13, an
der in der Fig. 13 dargestellten und nachstehend noch näher beschriebenen Gurtstation
13' sowie auch an der Entnahmestation 41.
An der Wendestation 14 ist die Führung 61 von einem festen Segment 61' gebildet.
Allerdings ist an dieser Station vertikaler Richtung verschiebbar oberhalb der
Bewegungsbahn der Köpfe 9a' eine durch einen nicht näher dargestellten Antrieb um die
vertikale Achse der sich vorbei bewegenden Vakuumhalter 9a drehbare Mitnehmerspindel
62 vorgesehen, die nach ihrem Absenken mit einem schraubenzieherartig ausgebildeten
Mitnehmer 63 in den Schlitz 60 des jeweiligen, sich unterhalb der Spindel 62
befindlichen Vakuumhalters 9a eingreift und diesen dann über den nicht dargestellten
Antrieb um den vorgegebenen Winkelbetrag um die vertikale Achse dreht.
Um ein unerwünschtes Verdrehen der Vakuumhalter 9a bei der Bewegung entlang der
Transportstrecke zu vermeiden, ist vorzugsweise oberhalb der Führung 61 eine
zusätzliche Führung vorgesehen, die an der Unterseite einen dem Mitnehmer 63
entsprechenden leistenartigen Vorsprung aufweist, der in den Schlitz 61 der Köpfe 9' dort
eingreift, wo die Spindel 62 mit ihrem Mitnehmer 63 nicht vorgesehen ist. Da der Schlitz
60 als Kreuzschlitz mit zwei sich in einem Winkel von 90° schneidenden Einzelschlitzen
ausgebildet, ist ein Weiterbewegen der Vakuumhalter 9a entlang der Förderstrecke auch
nach einem Drehen um 90° oder einem Vielfachen hiervon möglich.
Eine Besonderheit der Transportstrecke 8a besteht auch noch darin, daß die Vakuumhalter
9a einen Vakuumkanal 64 aufweisen, der von der Oberseite des Kopfes 9a' bis an das
pipettenförmige untere Ende jedes Vakuumhalters reicht, und daß dieser Kanal 64 an der
Oberseite durch einen Einsatz 65 aus einem transparenten oder transluzenten Material,
beispielsweise aus Acrylglas verschlossen ist.
In der Fig. 13 ist die Gurtstation 13' an der Transportstrecke 8a dargestellt. An dieser
Gurtstation werden die Bauelemente 2 durch Absenken des jeweiligen Vakuumhalters 9a
in ein unterhalb dieses Vakuumhalters bereitstehendes Näpfchen 66 eines Gurtes 67
eingesetzt, und zwar jeweils ein Bauelement 2 in eines der Näpfchen, die am Gurt 67
aufeinanderfolgend vorgesehen sind. Für diesen Zweck ist an der Gurtstation 13' ein
Segment 61'' der Führung 61 vorgesehen, und zwar an einem in vertikaler Richtung
beweglichen Schieber 68, der über einen Steuer- oder Kipphebel 69 von einer zentralen
Nockenwelle 70 bewegt wird, die sich über die gesamte Länge der Maschine erstreckt,
noch weitere Stationen der Maschine antreibt und synchron mit dem Antrieb für das des
Stahlbandes 15 angetrieben ist. Über den Schieber 68 wird das Segment 61'' der Führung
61 sowie auch ein oberes, gegen die Oberseite des Kopfes 9a anliegendes und in den
Schlitz 60 eingreifendes Stößelelement 71 auf- und abbewegt. Bevorzugt ist das Segment
61'' am Schieber 68 vorgesehen und der Stößel 71 gefedert, so daß der Stößels 71 bei
Abwärtsbewegen des Segment 61'' durch die Wirkung der Feder nach unten mitbewegt
wird und beim Nach-Oben-Bewegen des Segmentes 61'' diesem folgt. Im Stößel 71 ist
ein Kanal 72 vorgesehen, der bei an der Gurtstation 13' befindlichem Vakuumhalter 9a
die Fortsetzung des dortigen Kanales 64 bildet. Die beiden Kanäle 64 und 72 sind
Bestandteil einer Lichtstrecke zwischen einem Licht emittierenden Element 73 (z. B. IR-
Leuchtdiode) und einem Lichtdetektor 64. Bei der dargestellten Ausführungsform befindet
sich das Element 73 unterhalb der Bewegungsbahn des Gurtes 67 derart, daß bei einem
an der Gurtstation 13' bereitstehenden Näpfchen 66 und Vakuumhalter 9a die Achse des
aus dem Element 73 austretenden Lichtstrahles achsgleich mit den Achsen der Kanäle 64
und 72 liegt und dieser Lichtstrahl durch eine Öffnung 75 im Boden des jeweiligen
Näpfchens 66 hindurchtreten kann. Der Lichtdetektor 74 befindet sich an dem oberen
Ende des Stößels 71.
Solange sich ein Bauelement 2 an dem Vakuumhalter 9a befindet, ist die Lichtstrecke
unterbrochen. Wird nach dem Einsetzen des Bauelementes 2 in den Gurt 67 dieser um
eine Teilung weiterbewegt, so kann das von dem Element 73 ausgesandte Licht auf das
Element 74 auftreffen. Mit diesen beiden Signale ist eine Fehler ausschließende
Überwachung des Einbringens der Bauelemente 2 in den Gurt 67 möglich.
Es versteht sich, daß die von den Elementen 73 und 74 gebildete Überwachungsstrecke
auch an anderen Bereichen der Transportstrecke 8 oder 8a vorgesehen sein kann.
Die Fig. 14 zeigt als weitere mögliche Ausführungsform in einer Darstellung ähnlich der
Fig. 9 eine Zuführeinheit 5a für den Lead-Frame 6a, die zugehörige Freistanz- und
Positioniervorrichtung 7a und die anschließende Transferstrecke 39.
Der Lead-Frame 6a ist bei der in der Fig. 14 wiedergegebenen Ausführungsform so
ausgeführt, daß die Bauelemente 2 dort in fünf Reihen in Lead-Frame-Längsrichtung oder
Vorschubrichtung V vorgesehen sind, d. h. quer zur Lead-Frame-Längsrichtung jeweils fünf
Bauelemente 2 aneinander anschließen.
Die Freistanz- und Positioniervorrichtung 7a besitzt ähnlich der Freistanzvorrichtung 7 ein
Stanzwerkzeug, mit dem die an der Schneidstation oder an der Schneidposition 80
befindlichen Bauelemente 2 aus dem schrittweise vorbewegten Lead-Frame 6a
freigestanzt werden, und zwar wieder von unten her mit einem entsprechenden
Stanzwerkzeug. Die Besonderheit besteht darin, daß bei jedem Arbeitsgang sämtliche
Bauelemente 2 zweier Gruppen 81 und 82, die in Vorschubrichtung V einander
benachbart sind und quer zur Vorschubrichtung V verlaufen, gleichzeitig freigestanzt
werden, d. h. bei der dargestellten Ausführungsform insgesamt zehn Bauelemente 2
gleichzeitig. Sämtliche Bauelemente der Gruppe 81 werden dann mit einer
Transfereinrichtung 83 gemeinsam auf die entsprechenden Aufnahmebereiche 46 der
Reihe B' und sämtliche Bauelemente der Gruppe 82 mit einer Transfereinrichtung 84
gemeinsam auf die entsprechenden Aufnahmebereiche 46 der Reihe A' umgesetzt. Jede
Transfereinrichtung 83 und 84 besitzt hierfür eine Vielzahl von Vakuumhaltern 35, d. h.
bei der dargestellten Ausführungsform jeweils fünf Vakuumhalter 35, die in einer Linie
senkrecht zur Längserstreckung oder Vorschubrichtung V des Lead-Frame 6 angeordnet
sind, und zwar in einem Achsabstand, der gleich dem Abstand ist, welchen die
Bauelemente 2 in jeder Gruppe 81 bzw. 82 voneinander aufweisen. Die Vakuumhalter
35 sind an einem Schlitten 85 (Transfereinrichtung 83) bzw. an einem Schlitten 86
(Transfereinrichtung 84) vorgesehen. Diese Schlitten befinden sich oberhalb der Ebene
des Lead-Frame 6a und sind an Führungen in Ebenen parallel zur Ebene des Lead-Frame
6a geführt und durch einen Antrieb in dieser Ebene und quer zur Vorschubrichtung V
bewegbar, wie dies in der Fig. 14 mit dem Doppelpfeil C für die Transfereinrichtung 83
bzw. deren Schlitten 85 und mit dem Doppelpfeil D für die Transfereinrichtung 84 bzw.
deren Schlitten 86 angedeutet ist.
Um die für die weitere Verarbeitung der Bauelemente bzw. für den Maschinenabstand X
erforderliche Spreizung (Vergrößerung des Abstandes) zwischen den Gruppen 81 und 82
zu erreichen, ist bei der in der Fig. 14 dargestellten Ausführungsform einer der beiden
Schlitten, nämlich der Schlitten 85 der Transfereinrichtung 83 durch eine
Kurvensteuerung 87 so geführt, daß er bei jedem Bewegungshub aus der
Ausgangsstellung über dem Lead-Frame 6a bzw. über der Schneidposition 80 in die
Umsetzposition über der Transferstrecke 39 eine Bewegung senkrecht zur Förderrichtung
V sowie zugleich auch eine seitliche Bewegung in einer Achse parallel zur Förderrichtung
V ausführt, so daß die mit der Transfereinrichtung 83 mitgeführten, freigestanzten
Bauelemente 2 der Gruppe 81 auf der Transferstrecke in der Reihe B' abgelegt werden,
die den Abstand X von der Reihe A' aufweist. Der Abstand X ist größer als der Abstand,
den jeweils ein Bauelement 2 der Gruppe 81 von einem Bauelement 2 der Gruppe 82 in
Lead-Frame-Längsrichtung besitzt. In der Umsetzposition sind die Vakuumhalter 35 der
Transfereinrichtungen 83 und 84 jeweils über einem Aufnahmebereich 46 der Reihen A'
und B' angeordnet.
Der Schlitten 86 der Transfereinrichtung 84 wird bei der dargestellten Ausführungsform
linear bewegt, d. h. in der Ebene parallel zum Lead-Frame 6a und senkrecht zur
Vorschubrichtung V, und zwar derart, daß in der Umsetzposition der Transfereinrichtung
84 die an den Vakuumhaltern 35 dieser Transfereinrichtung gehaltenen Bauelemente 2
auf die freien Aufnahmebereiche der Reihe A' der Transferstrecke 39 abgelegt werden.
Der Vorteil der Ausführungsform der Fig. 14 besteht u. a. darin, daß ein Umsetzen einer
Vielzahl von Bauelementen 2, d. h. bei der dargestellten Ausführungsform von insgesamt
zehn Bauelementen 2 in einem Arbeitshub vom Lead-Frame 6a auf die Transferstrecke 39
möglich ist und so u. a. auch bei einer vorgegebenen Arbeitsgeschwindigkeit der
Zuführeinheit 5a eine hohe Leistung erreichbar ist.
Die Zuführeinheit 5a eignet sich insbesondere für die Verarbeitung von Lead-Frames 6a,
die eine hohe Anzahl von Bauelementereihen aufweisen. Derartige Lead-Frames haben
u. a. den Vorteil, daß bezogen auf die Anzahl der Bauelemente 2 eine erhebliche
Materialeinsparung erreichbar ist, und zwar in Bezug auf das Material des Lead-Frame
sowie vor allem auch in Bezug auf das für die Gehäuse der Bauelemente 2 beim
sogenannten "Molding", d. h. bei den Formen der Gehäuse der Bauelemente 2 benötigte
Material. Weiterhin bietet ein Lead-Frame mit einer hohen Anzahl von
Bauelementereihen in Längsrichtung auch den Vorteil einer verbesserten Qualität,
insbesondere auch beim "Molding".
1
Back-End-Maschine
2
Bauelement
3
Kunststoffgehäuse
4
Anschluß
5
,
5
a Zuführeinheit
6
,
6
a Lead-Frame
6
' Rand
6
'' Perforation
7
,
7
a Freistanz- und Positioniervorrichtung
8
,
8
a Transportstrecke
9
,
9
a Vakuumhalter
9
a' Kopf
10
Biegestation
11
Meßstation
12
Pufferstation
13
Aufnahmebereich
13
' Gurtstation
14
Wendestation
15
Stahlband
16
Umlenkrolle
17
Klotz
18
Feder
19
Steuerkurve
20
Führungsgeländer
20
',
20
'' Einzelleiste
21
Vakuumkanal
22
Öffnung
23
Lead-Frame-Zuführung
24
Vorschub
25
Steuerung
26
Eingabe
27
Schneidstation
28
,
29
Schneidposition
30
Matrize
31
Matrizenöffnung
32
Klemmeinrichtung
33
Werkzeug
34
Schneidstempel
35
,
35
a,
35
b Vakuumhalter
36
Transferteller
37
Antrieb
38
Drehachse
39
Sortier- oder Transferstrecke
40
Aufgabeposition
41
Entnahmeposition
42
Stahlband
43
Umlenkrolle
44
Führung
45
Nut- oder Vakuumkanal
46
Öffnung oder Aufnahmebereich
47
Antrieb
48
Abblaseinrichtung
49
Transportteller
50
Öffnung
51
Vakuumkanal
52
Gleit- oder Führungskörper
53
Tragelement
54
Tragleiste
55
Schlitz
56
Verteilerkanal
57
Anschlußkanal
58
Führungsplatte
59
Platine
60
Schlitz
61
Führung
61
',
61
'' Segment
62
Spindel
63
Mitnehmer
64
Vakuum-Kanal
65
Einsatz
66
Näpfchen
67
Gurt
68
Schieber
69
Kipphebel
70
Nockenwelle
71
Stößel
72
Kanal
73
Lichtsender
74
Lichtdetektor
75
Öffnung
80
Schneidposition
81
,
82
Gruppe
83
,
84
Transfereinrichtung
85
,
86
Schlitten
87
Steuerkurve
Claims (30)
1. Vorrichtung zum Fördern von kleinen Bauelementen, insbesondere von kleinen
elektrischen Bauelementen, vorzugsweise SMDs, mit wenigstens einer Förderstrecke,
die von wenigstens einem ersten Transportelement (39, 49) und von wenigstens einem
zweiten Transportelement (8, 8a) gebildet ist, die jeweils eine Vielzahl von
Aufnahmebereichen (9, 35) zur Aufnahme und zum Halten jeweils eines Bauelementes
(2) besitzen und die einen gemeinsamen Übergabebereich bilden, an dem jedes
Bauelement (2) von einem Aufnahmebereich eines Transportelementes an einen
Aufnahmebereich des anderen Transportelementes weitergegeben wird, wobei die
Aufnahmebereiche (9, 35) des einen Transportelementes an pipettenartigen
Vakuumhaltern gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebereiche
des anderen Transportelementes an Öffnungen (46, 50) in einem Transportband (42)
oder Transportrad (49) dieses Transportelementes gebildet sind, welches mit einer den
Aufnahmebereichen gegenüberliegenden Seite auf einer wenigstens einen
Vakuumkanal (45, 51) aufweisenden Führung (44, 52) aufliegt, relativ zu dieser
beweglich ist und den Vakuumkanal im Bereich der Führungsfläche abschließt, so daß
die Öffnungen (46, 50) Saugöffnungen zum Halten der Bauelemente (2) an der der
Führung (44, 52) abgewandten Seite des Transportbandes (42) oder des Transportrades
(49) mit Unterdruck bilden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (42)
oder das Transportrad (49) an der der Führung (44, 52) abgewandten Seite eine ebene,
horizontale Anlagefläche für die Bauelemente (2) bildet.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
an den Transportelementen jeweils in Förderrichtung (F1, F2) in wenigstens einer
Reihe mehrere Aufnahmebereiche (8, 46) vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
an wenigstens einem Transportelement wenigstens zwei Reihen von
Aufnahmebereichen (46) bzw. zwei Förderbereiche (A', B') gebildet sind.
5. Vorrichtung zum Fördern, insbesondere zum Zuführen von kleinen Bauelementen,
insbesondere von kleinen elektrischen Bauelementen, vorzugsweise SMDs, in einer
Anlage zum Behandeln dieser Bauelemente (2) mit einer Lead-Frame-
Zuführeinrichtung (23), mit einer Schneidstation (27), wenigstens eine Schneidposition
(28, 29, 80) zum Freischneiden der Bauelemente (2) aus dem Lead-Frame (6, 6a)
bildet, sowie mit einem Transportsystem oder einer Förderstrecke zum lagegenauen
Weitertransport der freigestanzten Bauelemente (2) von der wenigstens einen
Schneidposition (28, 29, 80), dadurch gekennzeichnet,
daß das Transportsystem von wenigstens einem ersten Transportelement (36, 83, 84) und einem anschließenden zweiten Transportelement (39) gebildet ist, welches wenigstens zwei Förderbereiche (A', B') aufweist,
daß an jedem der wenigstens zwei Förderbereiche (A', B') in Förderrichtung (F2) des zweiten Transportelementes (39) Aufnahmebereiche (46) für Bauelemente (2) aufeinander folgen, daß die wenigstens zwei Förderbereiche (A', B') quer zur Förderrichtung (F2) einen vorgegebenen ersten Abstand (X) voneinander besitzen, und
daß zur Verarbeitung von Lead-Frames (6, 6a), bei denen die Bauelemente in mehreren, sich in Lead-Frame-Längsrichtung erstreckenden Reihen angeordnet sind, der Vorschub (24) der Lead-Frame-Zuführung (23), die Schneidstation (27, 80) sowie aus wenigstens eine Transportelemente (36, 83, 84) derart ausgebildet und steuerbar sind, daß in Arbeitstakten der Vorrichtung jeweils Bauelemente (2) aus dem Lead- Frame (6, 6a) freigestanzt und von dem wenigstens einen ersten Transportelement (36, 83, 84) zum Teil an den ersten und zum Teil an den zweiten Förderbereich (A', B') des zweiten Transportelementes (39) übertragen werden, und zwar vorzugsweise in gleicher Anzahl.
daß das Transportsystem von wenigstens einem ersten Transportelement (36, 83, 84) und einem anschließenden zweiten Transportelement (39) gebildet ist, welches wenigstens zwei Förderbereiche (A', B') aufweist,
daß an jedem der wenigstens zwei Förderbereiche (A', B') in Förderrichtung (F2) des zweiten Transportelementes (39) Aufnahmebereiche (46) für Bauelemente (2) aufeinander folgen, daß die wenigstens zwei Förderbereiche (A', B') quer zur Förderrichtung (F2) einen vorgegebenen ersten Abstand (X) voneinander besitzen, und
daß zur Verarbeitung von Lead-Frames (6, 6a), bei denen die Bauelemente in mehreren, sich in Lead-Frame-Längsrichtung erstreckenden Reihen angeordnet sind, der Vorschub (24) der Lead-Frame-Zuführung (23), die Schneidstation (27, 80) sowie aus wenigstens eine Transportelemente (36, 83, 84) derart ausgebildet und steuerbar sind, daß in Arbeitstakten der Vorrichtung jeweils Bauelemente (2) aus dem Lead- Frame (6, 6a) freigestanzt und von dem wenigstens einen ersten Transportelement (36, 83, 84) zum Teil an den ersten und zum Teil an den zweiten Förderbereich (A', B') des zweiten Transportelementes (39) übertragen werden, und zwar vorzugsweise in gleicher Anzahl.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abstand (X)
größer ist als der Abstand, den die Bauelemente (2) im Lead-Frame (6, 6a) voneinander
aufweisen, und zwar in Lead-Frame-Längsrichtung oder in Lead-Frame-Querrichtung.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verarbeitung
von Lead-Frames (6, 6a), bei denen die Bauelemente (2) in mehreren Reihen (A, B)
angeordnet sind, die sich in Längsrichtung des Lead-Frames (6, 6a) erstrecken, die
Schneidstation (27, 80), der Vorschub (24) der Zuführung (23) für den Lead-Frame (6,
6a) sowie das wenigstens eine erste Transportelement (36, 83, 84) derart steuerbar
sind, daß jeweils in einem Arbeitstakt Bauelemente (2) zweier Gruppen von
Bauelementen (2) an der wenigstens einen Schneidposition (28, 29, 80) freigestanzt
und von dem wenigstens einem ersten Transportelement (36, 83, 84) an einen der
jeweiligen Gruppe zugeordneten Förderbereich (A', B') des zweiten
Transportelementes (39) und an die dortigen Aufnahmebereiche (40) weitergegeben
oder umgesetzt werden, wobei jede Gruppe von Bauelementen (2) wenigstens zwei
Bauelemente umfaßt, die in Vorschubrichtung (V) des Lead-Frame (6, 6a) oder in
Richtung quer zur Vorschubrichtung (V) aufeinander folgen.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bauelemente (2) am Lead-Frame (6) in wenigstens zwei Gruppen von Reihen (A, B) angeordnet sind, die sich jeweils in Vorschubrichtung (V) erstrecken,
daß die Schneidstation (27) für jede Gruppe von Reihen (A, B) eine Schneidposition (28, 29) bildet,
daß die Schneidpositionen (28, 29) in Vorschubrichtung (V) gegeneinander versetzt sind, und
daß der Vorschub (24) der Lead-Frame Zuführen (23), die Schneidstation (27) sowie daß wenigstens eine erste Transportelement (36) derart steuerbar sind,
daß in einem Arbeitstakt die Bauelemente der einen Gruppe von Reihen (A, B) an der dieser Gruppe zugeordneten Schneidposition (28, 29) als Bauelementegruppe freigestanzt und von dem wenigstens einen ersten Transportelement (36) an den dieser Gruppe zugeordneten Förderbereich (A', B') des zweiten Transportelementes (39) und an die dortigen Aufnahmebereiche (46) weitergegeben werden, und
daß jeweils in einem anschließenden Arbeitstakt die Bauelemente (2) einer zweiten Gruppe von Reihen (B, A) als Bauelementegruppe an der dieser Gruppe von Reihen zugeordneten Schneidposition (28, 29) freigestanzt und von dem wenigstens einem ersten Transportelement (36) an den dieser zweiten Gruppe von Reihen zugeordneten Förderbereich (B', A') des anschließenden zweiten Transportelementes (39) und an die dortigen Aufnahmebereiche (46) weitergegeben werden.
daß die Bauelemente (2) am Lead-Frame (6) in wenigstens zwei Gruppen von Reihen (A, B) angeordnet sind, die sich jeweils in Vorschubrichtung (V) erstrecken,
daß die Schneidstation (27) für jede Gruppe von Reihen (A, B) eine Schneidposition (28, 29) bildet,
daß die Schneidpositionen (28, 29) in Vorschubrichtung (V) gegeneinander versetzt sind, und
daß der Vorschub (24) der Lead-Frame Zuführen (23), die Schneidstation (27) sowie daß wenigstens eine erste Transportelement (36) derart steuerbar sind,
daß in einem Arbeitstakt die Bauelemente der einen Gruppe von Reihen (A, B) an der dieser Gruppe zugeordneten Schneidposition (28, 29) als Bauelementegruppe freigestanzt und von dem wenigstens einen ersten Transportelement (36) an den dieser Gruppe zugeordneten Förderbereich (A', B') des zweiten Transportelementes (39) und an die dortigen Aufnahmebereiche (46) weitergegeben werden, und
daß jeweils in einem anschließenden Arbeitstakt die Bauelemente (2) einer zweiten Gruppe von Reihen (B, A) als Bauelementegruppe an der dieser Gruppe von Reihen zugeordneten Schneidposition (28, 29) freigestanzt und von dem wenigstens einem ersten Transportelement (36) an den dieser zweiten Gruppe von Reihen zugeordneten Förderbereich (B', A') des anschließenden zweiten Transportelementes (39) und an die dortigen Aufnahmebereiche (46) weitergegeben werden.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
bei wenigstens zwei Gruppen von Reihen und bei wenigstens zwei Reihen (2) je
Gruppe jede Schneidposition (28, 29) zwei Schneidwerkzeuge (31, 34) aufweist,
wobei in jedem Arbeitstakt der Schneidstation (27) und des ersten Transportelementes
(36) jeweils wenigstens zwei Bauelemente (2) von der Schneidposition (28, 29) an den
der jeweiligen Gruppe von Lead-Frame-Reihen (A, B) entsprechenden Förderbereich
(A', B') des zweiten Transportelementes (39) weitergegeben werden.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der durch den Vorschub (24) der Lead-Frame-Zuführung (23) erzeugte
Vorschubhub des Lead-Frames (6) frei einstellbar oder programmierbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Transportelement (36) zur Aufnahme der Bauelemente (2) an den
Schneidpositionen (28, 29) und Übertragung dieser Bauelemente (2) an die
Förderbereiche (A', B') des zweiten Transportelementes Halter, vorzugsweise
Vakuumhalter (35) aufweist, die einen vorgegebenen Bewegungshub zwischen der
Schneidposition und einer Aufgabeposition (40) an dem zugehörigen Förderbereich
(A', B') ausführen.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Halter (35) auf einer Kreisbahn um eine vertikale Achse (38) bewegen.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Transportelement (39) als Sortierstrecke mit einer Einrichtung (48) zum
Entfernen von Bauelementen (2), beispielsweise von fehlerhaften und/oder falsch
orientierten Bauelementen (2) ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Transportelement von einer Länge eines endlos umlaufenden Bandes
(42) gebildet ist, welches eine Vielzahl von Öffnungen (46) besitzt, von denen jeweils
wenigstens eine einen Aufnahmebereich bildet, und daß eine die Förderstrecke des
zweiten Transportelementes bildende Länge des Bandes im Bereich der Öffnungen (46)
gegen wenigstens eine Führung (44) mit wenigstens einem nutenförmigen Vakuum-
Kanal (45) anliegt, der mit einer Vakuum- oder Unterdruckwelle verbunden ist, so daß
das Band mit seiner der Führung abgewandten Seite an jeder Öffnung (46) einen
Aufnahmebereich zum Halten eines Bauelements (2) unter Vakuum bildet.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das wenigstens eine erste Transportelement (83, 84) beim Übertragen von
Bauelementen (2) an wenigstens einen Förderbereich (A', B) des zweiten
Transportelementes (29) zusätzlich zu einer Transferbewegung auf eine Bewegung in
Richtung quer zu den beiden Förderbereichen (A', B') ausführt, um den Abstand der
Bauelemente im Lead-Frame (6, 6') auf den ersten Abstand (X) zu vergrößern.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in jeweils einem Arbeitstakt mehrere in Richtung quer zur Lead-Frame
Längsrichtung aneinander anschließende Bauelemente (2) als Bauelementegruppe von
dem ersten Transportelement (36, 83, 84) an einen Förderbereich (A', B') des zweiten
Transportelementes (39) übertragen werden.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Arbeitshub jeweils sämtliche in einer Reihe quer zur Lead-Frame-
Längsachse angeordneten Bauelemente (2) aus dem Lead-Frame freigestanzt und an
einem Förderbereich (A', B') übertragen werden.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Transportelement von wenigstens zwei Transfereinrichtungen (83, 84)
gebildet ist, von denen eine erste Transfereinrichtung (83) die Bauelemente einer
ersten Bauelementegruppe (81), in der die Bauelemente in Lead-Frame-Querrichtung
aneinander anschließen, und die zweite Transfereinrichtung (84) die Bauelemente (2)
einer zweiten Bauelementegruppe (82), in der die Bauelemente (2) ebenfalls in Lead-
Frame-Querrichtung aneinander anschließen, an einen ersten Förderbereich (B') bzw.
an einem zweiten Förderbereich(A') des zweiten Transportelementes (39) übertragen.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Bauelementegruppe (81) und die zweite Bauelementegruppe (83) in
Lead-Frame-Längsrichtung gegeneinander versetzt sind, und zwar vorzugsweise um
den Abstand, den zwei Bauelemente (2) im Lead-Frame in Lead-Frame-Längsrichtung
voneinander aufweisen, und daß Antriebs- und Führungsmittel für die
Transfereinrichtungen (83) vorgesehen sind, um diese aus einer Ausgangsposition an
der Schneidposition (80) in eine Abgabeposition an dem zugehörigen Förderbereich
(A', B') des zweiten Transportelementes (39) zu bewegen.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in jedem Arbeitstakt die Bauelemente der ersten und zweiten Bauelementegruppe
an der Schneidposition (80) aus dem Lead-Frame freigestanzt und mit dem
Transfereinrichtungen (83, 84) an dem jeweiligen Förderbereich (A', B') umgesetzt
werden.
21. Vorrichtung zum Fördern von kleinen Bauelementen, insbesondere von kleinen
elektrischen Bauelementen, vorzugsweise SMDs, mit wenigstens einer von einem
Transportelement gebildeten Transportstrecke (8a) mit einer Vielzahl von vorzugsweise
als Vakuumhalter (9a) ausgebildeten Haltern für die Bauelemente (2), wobei die mit
dem Transportelement (15) vorzugsweise getaktet entlang der Transportstrecke (8a)
bewegten Halter (9a) in Richtung ihrer Achse, vorzugsweise in einer vertikalen Achse
verschiebbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (9a) um ihre Achse drehbar am
Transportelement (15) vorgesehen sind, und daß an der Transportstrecke (8a)
wenigstens eine Wende- oder Drehstation (14) gebildet ist, an der die Halter vorbei
bewegt werden und an der ein von einem Antrieb betätigter Mitnehmer (62, 63) an
den jeweiligen an dieser Wendestation (14) befindlichen Halter (9a) ankuppelbar und
zum Drehen des Halters (9a) betätigbar ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (9a) jeweils
an ein Ende mit einem Schlitz (60) versehen sind, in den der Mitnehmer beim
Ankuppeln eingreift.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer
(63) am Ende eines von dem Antrieb um die Achse des jeweiligen Halters drehbares
Antriebselement (62) vorgesehen ist.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Mitnehmer (63) an einem Ende einer Spindel (62) vorgesehen ist.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlitz (60) ein Kreuzschlitz ist.
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine
die Halter (9a) hintergreifende, vorzugsweise an einem Kopf (9a) hintergreifende
Führung (61).
27. Vorrichtung zum Fördern von kleinen Bauelementen, insbesondere von kleinen
elektrischen Bauelementen, vorzugsweise SMDs, mit wenigstens einer von einem
Transportelement gebildeten Transportstrecke (8a) mit einer Vielzahl von als
Vakuumhalter (9a) ausgebildeten Haltern für die Bauelemente (2), wobei die
Vakuumhalter jeweils einen Vakuum-Kanal (64) aufweist, der an einem Ende eine
Öffnung zum Halten eines Bauelementes (2) unter Vakuum bildet, wobei die mit dem
Transportelement (15) vorzugsweise getaktet entlang der Transportstrecke (8a)
bewegten Halter (9a) in Richtung ihrer Achse, vorzugsweise in einer vertikalen Achse
verschiebbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Transportstrecke (8a) wenigstens eine das
Vorhandensein oder nicht Vorhandensein eines Bauelementes an einem Halter (9a)
prüfende Prüfstation mit einer Lichtschranke vorgesehen ist, die aus einem Licht
emittierenden Element (73), aus einem Lichtdetektor (74) und aus einer zwischen
diesen gebildeten Lichtstrecke besteht, in die jeweils der in den Haltern (9a)
vorgesehene Vakuum-Kanal (64) einbezogen ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuum-Kanal (64)
am anderen Ende durch einen Einsatz aus einem transparenten oder transluzenten
Material verschlossen ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß an der
Bewegungsbahn der Halter (9a) wenigstens ein Licht emittierendes Element (73) und
ein Lichtdetektor (74) auf einer gemeinsamen optischen Achse voneinander
beabstandet derart vorgesehen sind, daß bei jedem in der Prüfposition befindlichen
Halter (9a) dieser mit der Achse seines Vakuumkanals (64) achsgleich mit der
optischen Achse zwischen dem Licht emittierenden Element (73) und dem
Lichtdetektor (74) angeordnet ist.
30. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Transportelement ein Stahlband (15) ist, welches als geschlossene Schlaufe
über wenigstens zwei Umlenkrollen oder Umlenkräder geführt ist und an welchem
bezogen auf die Schlaufe außenliegend die Halter (9a) vorgesehen sind.
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