DE2716330A1

DE2716330A1 - Verfahren zur bestueckung von schaltungsplatinen mit plaettchenfoermigen schaltungsbauteilen und vorrichtung zur durchfuehrung desselben

Info

Publication number: DE2716330A1
Application number: DE19772716330
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kitaichi; Satoshi Kuwano; Hitoshi Minabe; Tsuneshi Nakamura; Seiichi Takesawa; Shun-Ichi Yabuzaki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1976-04-12
Filing date: 1977-04-09
Publication date: 1977-12-08
Also published as: DE2716330B2; GB1542614A

Description

NAOHQERCIOHT j

1 BERLIN 33 8MUNCHENSO

Auguste-Viktoria-StraBe es p. DIICr⁴UIZ¹C » DADTMCD Pienien«ueritr«B· J Ur. K U OO11 Kt Ot KAK I IM C K

PATENTANWÄLTE

Pat.-Anw. Dr. Ing. Rusrtke Ur. K U OO11 Kt Ot KAK I IM C K Pat-Anw Dipl-Ing

8£ÄiL^pl "^lnfl· PATENTANWÄLTE ""'*■ *"'**

Telefon: 030 /J»» K BERLIN - MÖNCHEN

Telegramm-Adresse: * Quadratur Berlin fc TELEX: 18378« 2716330 SSÄ ί: ΙΪΪΓ

38o9

Matsushita Electric Industrial Company, Limited, Kadoina, Osaka, Japan

Verfahren zur Bestückung von Schaltungsplatinen mit plättchenförmigen Schaltungsbauteilen und Vorrichtung zur Durchführung desselben

709849/068?

271C330

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren plättchenförmiger Schaltungsbauteile auf einer Schaltungsplatine sowie eine Vorrichtung zur Durchführung desselben.

Widerstände und Kondensatoren in Form von plättchen- oder quaderförmigen Schaltungsbauelementen sind bekannt. Es handelt sich dabei um ein unbeschichtetes Massematerial, daß mit Elektroden versehen ist. Beim Einsatz versieht man sie mit elektrischen Zuleitungen und verwendet sie oft in integrierten Hybridschaltungen. Müssen plättchen- oder quaderförmige Schaltungsbauteile auf eine Schaltungsplatine montiert werden, werden sie typischerweise unter Verwendung einer numerischen Steuerung (NC-Vorrichtung) einzeln auf die Grundplatte der Schaltungsplatine aufgebracht, die die relative Lage jedes plättchenbauteils auf der Grundplatte bestimmt.

Bei der Verwendung einer solchen numerischen Steuerung kann die Bestückung der Platine mit Schaltungsbauteilen jedoch nicht mit hoher Geschwindigkeit erfolgen, da die Bestückungsgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit des in diesem enthaltenen Impulsmotors begrenzt ist. Weiterhin macht die numerische Steuerung einen erheblichen Anteil der Kosten der gesamten Bestückungsaniage aus.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Montieren von plättchenartigen

709849/069?

271C330

Schaltungsbauteilen auf einer Schaltungsplatine anzugeben, mittels deren die Bestückung leicht und sehr schnell ohne die Verwendung einer numerischen Steuerungsaniage erfolgen kann.

Dieses Ziel erreicht man nach der vorliegenden Erfindung dadurch, daß man eine Schaltungsplatine mit einer Vielzahl von Kleberaufträgen an vorbestimmten ürten auf deren Unterseite waagerecht anordnet, eine Vielzahl rohrförmiger Magazine entsprechend den Kleberaufträgen so anordnet, daß jedes der Magazine unter der Schaltungsplatine vertikal gehalten wird, indem es ein entsprechendes von Durchgangslöchern eingesetzt ist, die von einer waagerecht angeordneten gitterförmigen Magazinführung gebildet werden, und daß die obere Öffnung jedes rohrförmigen Magazins dem entsprechenden Kleberauftrag zugeordnet ist, jedes rohrförmige Magazin eine Vielzahl von plättchen- oder quaderförmigen Schaltungsbauteilen gestapelt enthält, und daß man schließlich jeden Stapel von Schaltungsbauteilen in jedem rohrförmigen Magazin gleichzeitig nach oben schiebt, damit das oberste Schaltungsbauteil jedes Stapels auf dem zugehörigen Kleberauftrag gedrückt wird, um das oberste Schaltungsbauteil jeweils auf seinem zugehörigen Kleberauftrag festzulegen. ±)ie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung weist einen Träger, der waagerecht in einer vorbestimmten Höhe und einer vorbestimmten Lage eine Schaltungsplatine mit einer vorbe-

stimmten Anzahl von Kleberaufträgen an vorbestimmten Orten auf deren Unterseite hält, eine gitterartige Magazinführung, die waagerecht unter der Schaltungsplatine beabstandet ist und eine Vielzahl äquidistant beabstandeter Durchgangslöcher aufweist, wobei die den Kleberaufträgen entsprechenden Durchgangslöchern auf den gleichen vertikalen Linien angeordnet sind wie die, auf denen sich jeweils die Kleberaufträge befinden, eine Vielzahl rohrförmiger Magazine, die entsprechend den Kleberaufträgen angeordnet und vertikal gehaltert sowie in die entsprechenden Durchgangslöcher der Magazinführung derart eingesetzt sind, daß die obere öffnung jedes rohrförmigen Magazins dem entsprechenden Kleberauftrag zugewandt ist, wobei jedes der rohrförmigen Magazine eine Vielzahl plättchenförmiger Schaltungsbauteile gestapelt enthält, eine übertragungseinrichtung, die jeden Stapel aus Schaltungsbauteilen in jedem rohrförmigen Magazin nach oben schiebt, um das oberste Schaltungsbauteil jedes Stapels auf den entsprechenden Kleberauftrag zu drücken, um das oberste Schaltungsbauteil auf dem entsprechenden Kleberauftrag festzulegen, und eine Schubplatte aufweist, die die rohrförmigen Magazine abstützt und sie rohrförmigen Magazine entlang den Innenwänden der entsprechenden Durchgangslöcher schiebt, um die obere Öffnung jedes rohrförmigen Magazins in eine Lage nahe dem entsprechenden Kleberauftrag und diesem zugewandt zu bringen, bevor die Übertragungseinrichtung den Aufdrück- und Festlegeschritt durchführt.

709849/068?

- 1ο -

Die Erfindung soll im folgenden ausführlich unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden«,

Fig. 1 ist eine schematisierte Schnittansieht eines Beispiels einer Vorrichtung zur Montage von Schaltungsbauteilen nach der vorliegenden Erfindung, mit der man Schaltungsplatinen mit plättchenförmigen Schaltungsbauteilen bestücken kann; Fig. 2 ist eine schematisierte und teilweise geschnittene Perspektivdarstellung eines Hauptteils der Vorrichtung der Fig.1;

Fig. 3 ist eine Graph des Zusammenhangs zwischen der Viskosität eines Klebers und der Erwärmungszeit zum Erwärmen des Klebers; Fig. 4- ist eine schematisierte Perspektivansicht eines Hauptteils eines Beispiels einer Schaltungsplatine mit plättchenförmigen Schaltungsbauteilen, die nach der vorliegenden Erfindung bestückt worden ist;

Fig. 5 ist eine vergrößerte schematisierte Schnittdarstellung eines Hauptteils der Schaltungsplatine mit den plättchenförmigen Schaltungsbauteilen der Fig. 4-; Fig. 6 ist eine teilweise geschnittene vergrößerte schematisierte Perspektivdarstellung eines Hauptteils der Vorrichtung der Fig. 1;

Fig. 7 ist eine schematisierte Schnittdarstellung eines weiteren Beispiels einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ist eine schematisierte Perspektivdarstellung eines

709849/068?

Hauptteils eines beispielhaften Magazins zur Zuführung von plättchenförmigen Schaltungsbauteilen, daß in der Virrichtung nach Fig.1 und 7 eingesetzt werden kann; Fig. 9a»9bf9c und 9d sind jeweils vergrößerte schematisierte Draufsichten eines weiteren Beispiels eines mittels einer gitterförmigen Führung gelagerten Magazins; Fig. 1oa und 1ob sind jeweils Diagramme, die die Lage einer Schaltungsplatine, auf der die plättchenförmigen Schaltungsbauteile angeordnet werden sollen, auf der Grundplatte zeigt; Fig. 11 ist eine schematisierte Perspektivdarstellung eines Hauptteils eines weiteren Beispiels für eine Schaltungsplatine mit plättchenförmigen Schaltungsbauteilen, die nach der vorliegenden Erfindung bestückt ist}

Fig. 12 ist dine schematisierte Perspektivansicht eines Teil eines weiteren Beispiels für ein von einer weiteren Magazinführung gelagertes Magazin;

Fig. 13 ist eine schematisierte perspektivische Ansicht eines Hauptteils eines anderen Beispiels einer Schaltungsplatine mit plättchenförmigen Schaltungsbauteilen, die nach der vorliegenden Erfindung bestückt ist, und Fig. 14 ist eine schematisierte Schnittdarstellung eines Grundplattenträgers zusammen mit einem Teil einer Bestückungseinrichtung für Schaltungsbauteile.

Die Fig. 1 zeigt eine Platine 1 für eine gedruckte Schaltung mit in einem vorbestimmten Muster angeordneter Kupferfolie 1a,

709849/Oefl?

die durch die Gurte 3a, 3b in eine vorbestimmte Lage gebracht wird, in der die Bestückung stattfindet und die bestimmt wird durch die vertikal bewegbaren ßichtstifte 2a, 2b. Nachdem die Gurte 3a, 3b die Platine 1 in die vorbestimmte Lage gebracht haben und die ßichtstifte 2a, 2b vertikal abwärts bewegt worden sind, um die Platine 1 in der Sollage festzulegen, wird die Bewegung der Gurte 3a» 3b und der Stifte 2a, 2b unterbrochen; diese vier Elemente 2a, 2b, 3a, 3t» stellen eine Platinenlagerung für die Platine 1 dar.

In einem rohrförmigen Magazin 4 mit bspw. rechteckigem Querschnitt, die als Zuliefereinrichtung für plattchenförmige Schaltungsbauteile dient, ist eine Vielzahl von plättchen- oder quaderförmigen Schaltungsbauteilen mit jeweils dem Magazin 4 ähnlichem Querschnitt und vorzugsweise der Gestalt eines Parallelepipeds gleitend verschiebbar so gestapelt, daß die Hautfläche jedes Schaltungsbauteils 9 sich oben befindet, so daß die Schaltungsbauteile 9 mit ihren mit Elektroden versehenen Seitenflächen auf der Innenwand des Magazins 4 entlanggleiten, wie dargestellt. Der Stapel Schaltungsbauteile wird von einem Tragelement 19 abgefangen, daß am untersten Schaltungsbauteil anliegt und gleitend gegen die Innenwand mit ausreichendem Druck drückt, um eine ausreichende Reibkraft auf der Innenwandfläche zu erzeugen, die den Stapel Schaltungsbauteile abfängt. Das rohrförmige Magazin 4 wird von einem Magazinträger 8 getragen, der aus einem Paar gitterförmiger Hagazinführungen 7 besteht. Die Magazinführung 7

709849/06«?

setzt sich vorzugsweise aus äquidistant beanstandeten ersten parallelen Platten und äquidistant beabstandeten zweiten
parallelen Platten zusammen, wobei die zweiten Platten rechtwinklig zu den ersten parallelen Platten liegen, so daß sich eine Vielzahl Durchgangslöcher in Gestalt eines Parallelepipeds mit der Teilung Q bildet (d.h. die Breite jedes Durchgangslochs ist Q). Der Querschnitt jedes Durchgangslochs ist etwa gleich dem des Magazins 4. Ein rohrförmiges Magazin 4 ist in jeweils eines der Durchgangslöcher einer der beiden Magazinführungen 7 U¹¹CL auch in das entsprechende Durchgangsloch der anderen Magazinführung 7 eingesetzt, wie dargestellt und wird so in vertikaler Richtung gehaltert. Die obere Öffnung 5 des Magazins 4 ist also der Platine 1 zugewandt. Jede Außenwand
21 eines rohrförmigen Magazins 4 hat eine glatte Oberfläche, so daß das Magazin 4 glatt auf den Innenflächen der Durchgangslöcher und von diesen geführt gleiten kann, Die relative Lage der oberen Öffnung 5 des Magazins 4 und der Platine 1
läßt sich also sehr genau steuern.

An einem Ort auf der Platine 1, die der oberen Mündung 5 des Magazins 4 zugewandt ist, befindet sich ein Kleberauftrag 1o vorzugsweise aus wärmehärtendem Material, um ein plättchenförmiges Schaltungselement in dieser Lage mindestens vor und während einem nachfolgenden Lötschritt festzuhalten.

Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Perspektivansicht
eines Hauptteils der Vorrichtung nach Fig. 1 und zeigt den

709849/068?

Zustand, indem eine Vielzahl rohrförmiger Magazine 4 in vorbestimmte Durchgangslöcher der Magazinführungen 7 des Magazinträgers 8 eingesetzt sind.

Wie in der Fig. 1 und 2 dargestellt, ist der Magazinträger 8 auf einem Auflager 11 gelagert, der gleitend verschiebbar auf Führungsstangen 15a, 15b sitzt und daher mit einer (nicht gezeigten) Antriebsmechanik aus bspw. einer mechanischen Kraftquelle wie einem Motor, Nocken und Hebeln vertikal bewegt werden kann. Auf diese Weise kann die die Schaltungsbauteile zuliefernde Einrichtung - einschließlich des rohrförmigen Magazines 4 und die die Magazine tragende Einrichtung einschließlich der gitterartigen Magazinführung 7 und der Magazinträger 8 vertikal sich bewegen, so daß die obere Mündung eines Magazins 4 sich der Unterseite der Platine 1, die auf einer vorbestimmten Höhe gelagert ist, nähern bzw. sich von ihr hinwegbewegen kann. Die die Schaltungsbauteile zuführende Einrichtung und die Grundplatte 11 ( bzw. die Grundplatte 11 plus die nicht gezeigte Antriebsmechanik) stellen eine Bewegungseinrichtung dar.

Unter der beweglichen Grundplatte 11 befindet sich eine Vielzahl Schubstifte 13, die vertikal beweglich in Durchgangslöcher 14a eines Paares Schubplatten 14 eingesetzt sind. Jeder Schubstift 13 ist weiterhin in eine Druckfeder 12 eingesetzt, die zwischen der unteren Schubplatte 14 und einer Anschlagplatte 17a sitzt, die auf dem Schubstift 13 zwischen

709849/0682

den beiden Schubplatten 14 angeordnet ist, wie gezeigt. Die Mittelachse jedes Stifts 13 verläuft durch den Mittelpunkt jedes entsprechenden rechteckigen Durchgangslochs in der Magazinführung 7 · Wenn ein Schubstift 13 sich aufwärts bewegt, läuft der obere Teil 13a des Schubstifts 13 durch ein in der Grundplatte 11 vorgesehenes Durchgangsloch 11a und auch durch ein üurchgangsloch 16a in der Tragplatte 16, die die unteren Enden der Magazine 4 trägt, wie gezeigt. Auf diese Weisä kann das obere Ende 13a des Schubstifts 13 frei durch die untere öffnung 6 des Magazins 4 und durch die Durchgangslöcher 16a, 13a bis zum Träger 19 für die Schaltungsbauteile treten.

Ein erster vorstehender Teil ( Anschlagplatte) 17a ist zwischen den beiden Schubplatten 14 fest auf dem Schubstift 13 angeordnet. Ein zweiter vorstehender Teil ( Anschlagplatte) 17b ist fest auf dem Schubstift 13 unter der unteren Schubplatte 14 vorgesehen, wie gezeigt. Die Druckfeder 12 ist zwischen dem ersten vorstehenden Teil 17a und der unteren Schubplatte 14 gehaltert, um den Schubstift 13 relativ zur Schubplatte 14 aufwärts zu drücken. Die Aufwärtsbewegung des Schubstifts 13 wird von dem zweiten vorstehenden Teil 17b begrenzt, der wie ein Anschlag auf die Unterseite der unteren Schubplatte 14 aufläuft, wie gezeigt. Ohne eine andere Kraft, die die Schubstifte 13 abwärts drückt, wird also jeder Schubstift 13 in eine Lage gehalten, in der der zweite vorstehende

709849/069?

Teil 17b die untere Schubplatte 14 berührt. Die beiden Schubplatten 14 sind vertikal verschiebbar auf einem Paar Führungsstangen 15a» 15*> gelagert und lassen sich mit einer geeigneten ( nicht gezeigten) Antriebsmechanik wie bspw. einem Motor, Nocken und Hebeln vertikal bewegen. Die Druckfeder 12, der Schubstift 13 und die Schubplatte 14 stellen jeweils eine Zuführeinrichtung dar, die jedes Schaltungsbauteil 9 aufwärts fördert. Das Bezugszeichen 18 bezeichnet ein feststehendes Bett, auf dem die Führungsstangen 15a, 15b festgelegt sind.

Im folgenden soll ein Verfahren zum Anbringen eines plättchenförmigen Schaltungselements 9 an einer vorbestimmten Stelle auf der Platine 1 für eine gedruckte Schaltung unter Verwendung der Vorrichtung der Fig. 1 und 2 erläutert werden. Die Platine 1 mit den Leitungszügen 1a und den Kiberaufträgen 1o an Orten auf der Hauptfläche, andenen die Schaltungsbauteile jeweils angeordnet werden sollen, wird von den beiden Gurten 3a, 3b in eine Lage gebracht, in der die oberen Mündungen 5 der Magazine 4 den Kleberaufträgen 1o zugewandt sind. Die Lage der Platine 1 wird weiterhin durch die Richtstifte 2a, 2b genau eingestellt, die in die Sollage bestimmten Durchgangslöcher in der Platine 1 eingesetzt werden, wie dargestellt.

Dann wird die bewegliche Grundplatte 11 aufwärts in eine Höhe gebracht, in der die obere Mündung 5 des Magazins 4 ausreichend nahe an dem Kleberauftrag 1o auf der Platine 1 liegt,

7098*9/0612

dann die Schubplatte 14 angehoben, so daß die Schabstifte 15 sich aufwärts bewegen. Auf diese Weise tritt das obere Ende 13a jedes Schubstifts 15 in den Innenraum des Magazins 4 durch dessen unterer Öffnung ein und tritt dann in berührung mit dem Träger 19· Auf diese Weise wird der Stapel der Schaltungsbauteile 9 im Magazin 4 aufwärts geschoben, so daß das oberste .Bauteil ( hier mit dem Bezugszeichen 9' gekennzeichnet) an den entsprechenden Kleberauftrag 1o angedrückt wird. Die bchubplatten 14 können dann weiter nach oben geschoben werden. Infolge der Federkraft der Druckfedern 13 drückt jedoch der Schubstift 13 das oberste Schaltungsbauteil 9¹ nicht zu stark auf die Platine 1 oder den Kleberauftrag 1o. Auf diese Weise lassen sich eine Vielzahl von Schaltungsbauteilen 9' gleichzeitig auf die Platine an vorbestimmten Orten aufbringen.

Die Schubplatten 14 werden, nach dem sie aufwärts auf eine vorbestimmte Höhe gehoben worden sind, zurückgezogen und somit auch die Schubstifte 13. Nachdem der Schubstift 13 sich infolge seiner Abwärtsbewegung vom Träger 19 gelöst hat, kann der Träger 19 nicht abwärts gleiten, da seine Seiten reibschlüssig an der Innenfläche des Magazins 4 anliegen.

Sodann wird die bewegliche Grundplatte 11 abwärts bewegt, so daß die obere Mündung 5 «jedes Magazins 4 von der Platine 1 bis auf die Ausgangshöhe zurückläuft.

Nachdem die Stifte 2a, 2b aus der Platine 1 herausgezogen

709849/068?

worden sind, führen die Gurte 3a, 3b die Platine 1 zu nachfolgenden Verfahrensstufen, wo die Kleberaufträge 1o (vorzugsweise nach einem Wenden der Platine) erwärmt werden, um sie zu härten, und man Lot auf die Leiterzüge 1a und die Elektroden 1o2 der Schaltungsbauteile 9 aufbringt. Inzwischen wird die nächste Platine 1 in die in Fig. 1 gezeigte Lage geführt, wo, wie in Fig, 1 gezeigt, der Schritt des Aufbringens der Schaltungsbauteile sich wiederholt. Indem man diesen Zyklus wiederholt, läßt sich eine Vielzahl von Platinen 1 für gedruckte Schaltungen mit plättchenförmigen Schaltungsbauteilen 9 an vorbestimmten Stellen und jeweils mit zwei Leitungszügen auf der Platine verlötet erstellen.

Die Fig. 3 zeigt die Änderung der Viskosität eines Klebers mit einem Epoxyharz, wie er als Kleberauftrag 1o einsetzbar ist, mit der Erwärmungszeit. Wie sich aus der Fig. 3 ergibt, nimmt die Viskosität des Klebers zunächst ab, steigt dann aber an. Man wendet die Platine 1 daher vorzugsweise vor dem Erwärmschritt, um zu verhindern, daß die aufgebrachten Schaltungsbauteile sich infolge der Abnahme der Viskosität des Kleberauftrsgs beim Erwärmen desselben von der Platine lösen.

Der Vorteil der Druckfedern 12 und der Schubstifte 13 als Zuführeinrichtung für die Schaltungsbauteile ist, daß die Länge der Schubstifte 13 und der Aufwärtshub der Schubplatten 14 bei unterschiedlich hohen Bauteilstapeln in den Magazinen nicht neu eingestellt werden müssen.

709849/068?

Die Bestückungseinrichtung kann daher mit einem einfachen Aufbau ausgeführt werden.

Die Pig, 4- und 5 zeigen jeweils einen Hauptteil einer beispielhaften Schaltungsplatine mit plättchenförmigen Bauteilen, wie sie nach dem Verfahren und mit der Vorrichtung nach der oben beschriebenen Erfindung hergestellt wurde. In den Fig. 4- und 5 weist die gedruckte Schaltung 1o1 eine Isolierstoff-Platine 1 aus Phenolharzlaminat, ein Muster von Leiterzügen 1a aus Kupferfolie auf der Hauptfläche 1o4 der Platine 1 sowie Anschlußpunkte 1b auf, an denen die plättchenförmigen Schaltungsbauteile 9 in die Schaltung eingefügt werden.

Die plättchenförmigen Schaltungsbauteile 9 mit Parallelepipedgestalt weisen jeweils ein Paar Elektroden 1o2 an ihren entgegengesetzten Enden auf und sind auf ein Paar Anschlußpunkte 1b aufgesetzt, um diese zu überbrücken, und auf die Platine mit dem Kleberauftrag 1o festgeklebt. Die Elektroden 1o2 werden mit den Anschlußpunkten und damit den Leiterzügen 1a durch das Lot 1o3 verbunden. Die Mitte der rechteckigen Fläche jedes parallelpiped-förmigen Schaltungsbauteiles 9 befindet sich jeweils an den Schnittpunkten eines quadratischen Normgitterrasters 1o5, daß als auf der Hauptfläche 1o4 der Platine 1 aufgespannt angenommen ist. Dies ist der Grundgedanke der auf der Verwendung der rechteckigen gitterförmigen Magazinführung 7 und des Magazins 4 beruhenden Konstruktion. Es ist jedoch auch möglich, daß die Mitten der

709849/0G82

- 2ο -

rechteckigen Flächen einiger der befestigten SchalUungsbauteile infolge von bspw. geringen Unterschieden des Spiels zwischen den rechteckigen Durchgangslöchern der Magazinführung 7 und der Größe der Außenwände der in die Durchgangslöcher eingesetzten Magazine 4 und/oder geringfügigen Unterschieden der relativen Anordnung der Magazine 4 urn der in den Magazinen befindlichen Schaltungsbauteile 9 usw. nicht genau in den Schnittpunkten des Gitters 1o5 liegen. Das angenommene Gitter 1o5 hat eine konstante Teilung P von bspw. 5 mm. Das Gitter ist definiert durch erste äquidistant beabstandete parallele Linien (im Abstand P) sowie zweite äquidistant beabstandete parallele Linie (Abstand ebenfalls P), die rechtwinklig zu den ersten parallelen Linien liegen, wobei die ersten und auch die zweiten parallelen Linien als auf die Hauptfläche 1o4 der Platine 1 aufgezeichnet angenommen sind. Die rechteckige Fläche jedes Schaltungsbauteils, die der Hauptfläche 104- der Platine zugewandt ist, hat Abmessungen von bspw. 3,2 χ 1,6 mm. Die Länge L der längeren Seite der rechteckigen Fläche des Schaltungselements 9 ist in diesem Fall 3»2 mm. Die Teilung P von 5 mm liegt also im Bereich zwischen L/3 (= 1,1 mm) und 2 L (= 6,4 mm),und die Beziehung L/3 (P) 2L muß nach der vorliegenden Erfindung erfüllt sein. Die Bedeutung dieses Zusammenhangs bzw. dieser Forderung wird unten ausführlich erläutert. Wie in Fig. 4 ersichtlich, ist jedes Schaltungsbauteil 9 auf der Platine 1 so fixiert, daß eine Seite des Schaltungsbauteils 9 parallel zu einer der Linien

709849/0682

(bspw. der ersten parallelen Linien) des Gitters liegt. Die Platine 1 ist vorzugsweise rechteckig bzw. im wesentlichen rechteckig gestaltet und die ersten und zweiten parallelen Linien verlaufen vorzugsweise parallel zu den Kanten der
rechteckigen Platine 1, um die Bearbeitung zu erleichtern.

Wie oben beschrieben, bilden bei der gedruckten Schaltung
mit plättchenförmigen Schaltungsbauteilen, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, die Orte aller Schaltungselemente Schnittpunkte eines quadratischen Gitters, da die Schaltungselemente auf der Platine 1 unter Benutzung der
Magazine 4 aufgebracht werden, die in die Durchgangslöcher der gitterartig gestalteten liagazinführung 7 eingesetzt sind. M.a.W.: die gedruckte Schaltung mit plättchenförmigen
Schaltungsbauteilen, wie sie nach der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, ermöglicht den Einsatz einer Bestückungseinrichtung nach bspw. den Fig. 1 und 2, die die gedruckte Schaltung mit plättchenförmigen Schaltungsbauteilen leicht und schnell in großen Stückzahlen ohne bspw. eine numerische Steuerung bestücken kann. Soll das Muster der Bauteileanordnung geändert werden, ändert man nur die Auswahl der
Durchgangslöcher der gleichen Magazinführung 4, in die die Magazine 4 eingesetzt werden sollen.

Die Fig. 6 zeigt eine teilweise geschnittene vergrößerte
Perspektivansicht eines Hauptteils der Vorrichtung der Fig. 1 und 2.

709849/068?

Fig. 7 zeigt ein weiteres 3eispiel eines Aufbaus, der dazu verwendet werden, kann, um die Schubstifte 13 - anstelle der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion - zu bewegen. In der Fig. weist jeder Schubstift 13 einen einzelnen vorstehenden Teil (Anschlagplatte) 3o auf, der fest auf dem Stift angeordnet ist, während eine Druckfeder 12 zwischen dem vorstehenden Teil 3o und einer Tragplatte 31 angeordnet ist, die fest auf dem Bett 18 sitzt. Eine bewegliche Schubplatte 32 ist über dem vorstehenden Tei} 3o angeordnet. Die Tragplatte 31 und die Schubplatte 32 weisen die Durchgangslöcher 31a bzw. 32a auf, durch die die Schubstifte vorstehen. Das Beispiel der Fig. 7 ist dem der Fig. 1 dahingehend ähnlich, daß die vertikale Bewegung der Schabstifte 13 erfolgen kann, indem man die Schubplatte 32 bewegt. Bei der Anordnung der Fig. ist jedoch eine verhältnismäßig starke Kraft erforderlich, wenn die Schubplatte 32 bei einer großen Anzahl von Schubstiften 13 bewegt werden soll, da dann sämtliche Druckfedern 12 gleichzeitig zusammengedrückt werden müssen.

Andererseits ist die Anordnung der Fig. 1 der der Fig. 7 in den folgenden Punkten überlegen. Im Fall der Fig. 1 wird eine Druckfeder 12 nur dann zusammengedrückt, wenn der Schubstift 13, auf dem sie sitzt, mit seinem oberen iSnde 13a auf den Stapel Schaltungsbauteile im Magazin 4- Druck ausübt. Bei einer gewöhnlichen Anordnung von Schaltungsbauteilen auf einer Schaltungsplatine ist die Anzahl der in die Magazin-

709849/0682

führung 7 eingesetzten Magazine geringer als die Anzahl der Schubstifte 13, da ebensoviele Schubstifte 13 wie Durchgangslöcher in der Magazinführung 7 vorliegen. Im Fall der Fig. 1 ist also zum Aufwärtsschieben der Schubplatte 14 eine wesentlich geringere Kraft erforderlich, so daß die Mechanik zum Antrieb der Schubplatte 14 einfach gehalten werden kann. In diesem Punkt ist die Anordnung in Fig. 1 überlegen. Wenn man zweitens das Muster der Anordnung der Schaltungsbauteile ändert, ändert sich im Fall der Fig. 1 auch die Zahl zusammenzupressenden Federn, so daß die Federn insgesamt weniger Ermüdung erfahren als im Fall der Fig.7, wo bei jeder Betätigung der Vorrichtung immer alle Federn gleichzeitig zusammengedrückt werden. Auch in diesem zweiten Punkt ist die Anordnung in Fig. 1 überlegen.

Die Schubplatte 14 (oder 32) durchläuft im Fall der Fig. 1 oder 7 eine konstante Strecke. Außerdem darf der jeweilege Schubstift 13 den Stapel der Schaltungsbauteile in der untersten Lage der Schubplatte selbst dann nicht beaufschlagen, wenn das entsprechende Magazin 4 mit Bauteilen gefüllt ist. In der obersten Lage der Schubplatte muß hingegen der jeweilige Schubstift auf dem Bauteilestapel auch dann Druck ausüben, wenn im Magazin nur noch ein Bauteil verbleibt. In diesem Sinne muß die Schubplatte eine Strecke durchlaufen, die langer als die maximale Höhe des Bauteilestapels,d.h. länger ist als der Stapel hoch, der das Magazin 4 füllt. Weiterhin

709849/0682

ist der Kompressionsgrad der Feder 12 mit wachsender Höhe der Schubplatte 14 und wachsender Höhe des Bauteilestapels höher. Die von dem Schubstift 13 ausgeübte Kraft, mit dem er den Bauteilestapel in der höchsten Lage der Schubplatte beaufschlagt, muß jedoch so konstant wie möglich sein bzw. sich innerhalb eines engen Bereiches bewegen, und zwar unabhängig von den in jedem Magazin 4 befindlichen Bauteilen. Es ist daher erwünscht, den Hub der Schubplatte zu erhöhen und die Federkonstante der Feder 12 zu verringern, wenn die Anzahl der Bauteile im Magazin 4, d.h. die anfängliche Höhe des Bauteilestapels, zunimmt.

Der Querschnitt der Innenöffnung des rohrförmigen Magazins 4 muß größer als die Querschnittsfläche (bzw. rechteckige Hauptfläche ) des Schaltungsbauteils 9 sein, damit der Bauteilestapel im Magazin 4 ungehindert nach oben gleiten kann. Damit diese Bedingung erfüllt werden und das oberste Schaltungsbauteil des Stapels immer in die gleiche Lage gelangen kann, läßt sich ein Magazin mit dem in Fig. 8 gezeigten Aufbau einsetzen. In der Fig. 8 weist das Magazin 4 Blattfedern 22, 23 auf, die das oberste Schaltungsbauteil auf zwei Innenflächen des Magazins 4 drücken, wie dargestellt. Die Verwendung dieser Blattfedern 22, 23 macht es weiterhin möglich, daß Magazin über der Platine 1 anzuordnen und die Bestückung von oben durchzuführen, wobei die Platine 1 umgedreht liegt, da die Blattfedern den Bauteilestapel festhalten und verhindern, daß sie aus dem Magazin herausfallen, auch wenn es um-

709849/0682

gekehrt steht.

Damit das gleiche Magazin 4 eingesetzt werden kann, auch wenn die Längsdimension des jeweiligen Schaltungsbauteils um 9o um die Achse des Magazins 4 verdreht liegen soll, verwendet man vorzugsweise ein Magazin, wie es die Fig. 9a zeigt. In der Fig. 9a ist das Gitter aus den rechteckigen gitterförmigen Magazinführungen (Halter) quadratisch ausgeführt; wie dargestellt, weist also jedes Durchgangsloch der Führung einen quadratischen (Querschnitt auf. Der Mittelpunkt der Hauptrechteckfläche des Schaltungsbauteils 9 fällt in den Mittelpunkt des quadratischen Durchgangslochs der Magazinführung 7» wie gezeigt, wenn die Blattfedern 22, 23 das Schaltungsbauteil auf die beiden Seiten 2o, 2ο¹ drücken. Unter Verwendung der Magazinführung 7 und des Magazins 4 der Fig. 9a läßt das Schaltungselement sich also in vier verschiedenen Richtungen aufbringen, wie in den Fig. 9a,9b,9c und 9d gezeigt, indem man einfach das Magazin 4 in die Führung 7 entsprechend verdreht einsetzt, ohne daß dabei unterschiedlich gestaltete Magazine erforderlich wären. Diese Anordnung hat den weiteren Vorteil, daß beim Verarbeiten von bilateral ausgeführten Schaltungsbauteilen wie herkömmlichen Kondensatoren und Widerständen, wenn das Magazin in die Führung 7 nach Art der Fig. 9a eingesetzt werden soll, auch ein Einsetzen in der Art der Fig. 9b möglich ist, da ein

bilaterales Schaltungsbauteil auch beim Verdrehen um 18o arbeitet.

709849/0682

Die Teilung ψ des Gitters der Magazinführung 7 ist vorzugsweise kleiner, damit möglichst viele Schaltungsbauteile 9 gleichzeitig auf die Platine aufgebracht werden können und die Freiheit bei der Anlage des Bauteilemusters groß bleibt. Die Teilung Q kann jedoch nicht kleiner als die Länge L der längeren Abmessung des Schaltungsbauteils werden. Auch die Teilung P des angenommenen Gitters 1o5 ist vorzugsweise klein, um die Freiheit beim Auslegen der Schaltungsteile nicht zu beschränken, Es ist jedoch sehr erwünscht, daß die Teilung P die Beziehung L/3 P 2L erfüllt. Dieser Punkt wird im folgenden erläutert.

In der Bestückungsvorrichtung der Fig. 1 und 2 sind die Orte auf der Hauptfläche der Platine 1, an denen Schaltungsbauteile 9 angebracht werden können, durch die Teilung Q der gitterartigen fiagazinführung 7 begrenzt, in die die Magazine 4 eingesetzt werden. Diese Teilung Q sollte gleich L plus oL ( eCP O ) sein, wobei dieses «6 gleich der Summe (i) der Dicke der die Magazinführung 7 ausbildenden Platte, (ii) der Gesamtdicke der beiden gegenüberliegenden Wände des Magazins 4, zwischen denen die längere Seite (Länge L) des Schaltungsbauteils sich befindet, (iii) des gesamten Spiels zwischen der Außenfläche eines der obengenannten beiden gegenüberliegenden Wände des Magazins 4 und der Innenfläche der Magazinführung 7» die dieser einen der beiden gegenüberliegenden Wände des Magazins 4 zugewandt ist, und zwischen der Außenfläche der anderen der beiden gegenüberliegenden

709849/0682

Wände des Magazins 4- und der Innenfläche der Magazinführung 7» die der anderen der beiden gegenüberliegenden Wände des Magazins 4- zugewandt ist, und (iv) des Gesamtspiels zwischen der Innenfläche einer der beiden obengenannten gegenüberliegenden Wände des Magazins 4- und dem Ende des Schaltungsbauteils 9» daß der einen der beiden gegenüberliegenden Wände des Magazins zugewandt ist, und zwischen der Innenfläche der anderen der beiden gegenüberliegenden Wände des Magazins 4 und dem anderen Ende des Schaltungsbauteils 9» daß dem anderen der beiden gegenüberliegenden Wände des Magazins 4 zugewandt ist.

Wird die Teilung P gleich der Teilung Q oder gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Teilung Q gemacht, lassen sich alle Schaltungsbauteile 9 gleichzeitig an der Platine 1 be festigen. Da die Teilung P jedoch aus den oben dargelegten Gründen klein sein sollen, ist erwünscht, die Teilung P höchstens gleich der Teilung Q, zu machen ( P 6 Q ). Ist P kleiner als Q, muß P gleich Q/n (n ganzzahlig und gleich oder größer als 2 ) sein, da sonst alle Schnittpunkte des ange nommenen Gitterrasters 1o5 nicht äquidistant auf der Hauptfläche der Platine 1 verteilt sein können und dann die An ordnung der Schaltungsbauteile auf der Platine 1 und das Einrichten der Magazinführung 7 schwierig werden.

Ist η = 2, d.h. P = C^/2, lassen sich an allen Schnittpunkten des angenommenen Gitterrasters 1o5 Schaltungsbauteile 9 an bringen, indem man vier Bestückungsvorrichtungen verwendet,

709849/0682

die jeweils gleich der in Fig. 1 dargestellten ausgeführt sind. Dies läßt sich leichter unter Bezug aus der Fig. 1oa verstehen. Wie dort dargestellt, lassen sich an den Schnittpunkten A des angenommenen Gitterrasters mit der Teilung P Bauteile mittels einer ersten Bestückungsvorrichtung anbringen, bei der die Magazinführung die Teilung Q hat. Δη den Schnittpunkten B des gleichen angenommenen Gitterrasters lassen sich Schaltungsbauteile mit einer zweiten Bestückungsvorrichtung anbringen, deren rlagazinführung ebenfalls die Teilung Q hat, bei der jedoch die Lage der Magazinführung relativ zur Platine 1 um Q/2 gegenüber der ersten ßestückungsvorrichtung verschoben ist, wie ams dem Diagramm der Fig. 1oa verständlich. Entsprechend lassen sich an den Schnittpunkten C und D des angenommenen Gitterrasters Schaltungsbauteile unter Verwendung einer dritten und einer vierten Bestückungsvorrichtung anbringen, deren Magazinführungen jeweils die Teilung Q aufweisen und deren Magazinführungen gegenüber den Magazinführungen der ersten bzw. der zweiten Bestückungsvorrichtung um jeweils Q/2 verschoben sind.

Ist P = Q/3» sind entsprechend neun Bestückungsvorrichtungen erforderlich, um Schaltungsbauteile an den neun unterschiedlich gelegenen Schnittpunkten ( A bis I ) mit der Teilung Q anzubringen und dabei sämtliche Schnittpunkte des angenommenen Gitterrasters der Teilung P zu erfassen, wie in Fig. 1ob ersichtlich.

709849/0682

Wenn also P = Q/n, sind allgemein η Bestückungsvorrichtungen erforderlich. Die Freiheit der Anordnung der Bauteile nimmt mit zunehmendem η und damit abnehmender Teilung P zu. Bei zunehmendem η nehmen jedoch die Anzahl der erforderlichen Bestückungsvorrichtungen und damit der Aufwand für die gesamte Bestückungsaniage expotentiell ( um η ) zu. Wenn weiterhin die Teilung P kleiner wird, muß die relative Lage

ρ der Platine 1 relativ zur Magazinführung in jeder der η Bestückungsvorrichtungen genauer eingestellt werden, und diese geforderte Einstellgenauigkeit steigt mit zunehmendem n. Von einem praktischen Gesichtspunkt her sollte daher der Wert von η nicht größer als 3 ( d.h. η fs. 3 ) sein. Aus diesem Grund und weil Q₁ = L + ·<» («6>O ), gilt:

P = q/ni Q/3 = (L ₊e6 )/3 = L/3 +*6 /3>L/3. P sollte also größer als L/3 sein.

Da andererseits der Wert^* in Q = L + ed» klein sein soll, damit sich die Teilung Q gering halten läßt, und auch leicht kleiner als L gehalten werden kann ( d.h.<fc**L ), und da P £ Q, gilt:

P £. Q = L +i6<2L.

D.H., P sollte kleiner als 2L sein. Aus diesem Grund sollte die Teilung P die Beziehung L/3^P^2L erfüllen.

7098A9/068?

- 3ο -

Die Fig. 11 zeigt einen Hauptteil eines weiteren Beispiels der gedruckten Schaltung mit plättchenartigen Schaltungsbauteilen, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Das Beispiel ist dem der Fig. 4 sehr ähnlich, außer daß hier alle parallelepipedförmigen Schaltungsbauteile 9 in der gleichen Richtung angeordnet sind, wie gezeigt. Infolge der Anordnung der Schaltungsbauteile in einer Richtung, läßt der Magazinhalter aus der gitterartigen Magazinführung 7 in der Bestückungseinrichtung der Fig. 1 sich ersetzen durch einen anderen Magazinhalter 39 niit einer Gruppe paralleler Magazinführungsplatten 37» die jeweils äquidistant beabstandete vorstehende Führungsleisten 38 aufweisen, wie sie die Fig. zeigt. Weiterhin kann man das Magazin 4 der Fig. 1 ersetzen durch ein rohrförmiges Magazin 41 mit einem Paar Nuten, daß sich zwischen nebeneinanderliegenden Führungsplatten 37 einsetzen und von den vorstehenden Führungsleisten 38 führen läßt, auf denen die Nuten 4o gleiten, wie in Fig. 12 gezeigt.

Die Außenlänge 1 des Magazins 41 läßt sich um die Dicke der die Führung 7 bildenden Platte langer als die des Magazins 4 der Fig. 1 wählen. Auf diese Weise lassen sich mit der Vorrichtung der Fig. 12 auch Schaltungselemente verarbeiten, die langer sind als die der bchaltungsbauteile in der Fig.1.

Die Fig. 13 zeigt ein weiteres Beispiel einer gedruckten Schaltung mit plättchenförmigen Schaltungsbauteilen nach der vorliegenden Erfindung. Dieses Beispiel ist dem der Fig. 4

709849/0682

- 51 -

sehr ähnlich, wobei jedoch in Fig. 13 zunächst die plättchenförmigen Schaltungsbauteile 9» die jeweils eine Länge( der längeren Seite des Bauteils) L_-. ( bspw. 3>2 mm) aufweisen, mit ihrer Mitte auf den Schnittpunkten eines ersten Normalgitterrasters 42 der Teilung P^ (bspw. 2,5 nun) liegen, daß auf der Platine 1o1 angenommen ist. Zweitens können die Mittelpunkte der größeren plättchenförmigen Schaltungsbauteile 43, die jeweils eine Länge ( der längeren Seiten des Elements 43) L₂ ( bspw. 6,ο mm) aufweisen, an den Schnittpunkten eines zweiten Normalgitterrasters 44 einer Teilung Pp liegen, wobei die Teilung Pp ein ganzzahliges Vielfaches der Teilung P^. - bspw. das Dreifache der Teilung P_x. - ist. Die ersten und zweiten äquidistant beabstandeten parallelen Linien, die zueinander rechtwinklig liegen und das erste Normalgitterraster bilden, liegen parallel zu den dritten und vierten äquidistant beabstandeten parallelen Linien, die das zweite Normalgitterraster 44 bilden, wie gezeigt, üie Längen L^und L₂ und die Teilungen P^ und P₂ erfüllen wie im Fall der Fig. 1 und 2 folgende Beziehungen:

L₁/^ ^P₁* 2L₁, Lp/3^P₂42L₂

Das Verfahren zum Aufbringen der Schaltungsbauteile 9 und der Fig. 13 auf die Platine 1 für die gedruckte Schaltung 1o1 wird unten unter Bezug auch auf die Fig. 1 beschrieben.

709849/0682

Die Teilung Q der Magazinführung 7 muß größer sein als die Länge L^ ( = 5,2 um ) und die Länge Lp ( = 6,o mm ); sie läßt sich daher nicht gleich der Teilung P_x. ( = 2,5 mm ) machen. Die Teilung Q der I'iagazinführung 7 wird daher zunächst zu Q = 2Py. = 5 mm L ( = 3,2 mm ) gewählt. Vier gleiche Bestückungsvorrichtungen werden hergestellt, deren Magazinführung 7 jeweils die gleiche Teilung iL· ( 5mm ) hat. Die Lage der Schnittpunkte auf dem angenommenen Gitterraster läßt sich in vier Gruppen aufteilen, wie in Fig. 1oa gezeigt. Die Schaltungsbauteile 9 ( mit der Länge L_x. = 3»2 mm ) der ersten Gruppe werden auf der Platine 1 unter Benutzung der ersten der vier Bestückungsvorrichtungen angebracht. Entsprechend bringt man die Schaltungsbauteile 9 der zweiten, der dritten und der vierten Gruppe auf die Platine 1 mit der zweiten, der dritten bzw. der vierten der vier Bestückungsvorrichtungen auf, wie oben unter Bezug auf die Fig. 1oa erläutert.

Sodann stellt man eine weitere Bestückungsvorrichtung her, deren Magazinführung 7 eine Teilung Q₂ ^{= P}2 ⁼ ?»5 ¹^¹ ^ L₂ = 6,ο mm ist, und bringt mit Hilfe dieser Bestückungsvorrichtung sämtliche größeren Bauteile 43 ( mit jeweils der Länge L₂ = 6,o mm) auf die Platine 1 auf. Die Platine 1, die auf diese Weise bestückt worden ist, wird dann erwärmt, um die Kleberaufträge 1o zu härten, und die Schaltungsbauteile werden aufgelötet, wie oben im Fall des Beispiels der Fig.4 erläutert.

709849/0682

Wie aus der vorgehenden Beschreibung ersichtlich, kann man durch Benutzung einer Vielzahl angenommener Normalgitterraster ( 42, 44 ) entsprechend den vorliegenden unterschiedlichen Längen ( L_x, ,L₀ ) der Schaltungsbauteile die Anzahl der erforderlichen Bestückungsvorrichtungen so gering wie möglich halten, selbst wenn man ein angenommenes Gitterraster mit kleiner Teilung ( bspw. P* ) für kleinere Schaltungsbauteile verwendet, ohne durch die Länge (bspw. Lp ) der größeren Schaltungsbauteile eingeschränkt zu sein.

Weiterhin soll ein bevorzugtes Verfahren zur Kompensation einer möglichen Krümmung der Oberfläche der Platine 1 unter Bezug auf die Fig. 14 beschrieben werden. Im allgemeinen besteht eine Wahrscheinlichkeit, daß eine Platine bspw. aus Phenolharzlaminat ihre Flachheit verliert und eine leichte Krümmung annimmt. Wenn man eine solche Platine verwenden will, ist es schwierig, den Abstand zwischen dem oberen Ende jedes Magazines 4 und der unteren Hauptfläche der Platine 1 in der Vorrichtung der Fig. 1 konstant und gleichmäßig zu halten. Um diese Krümmung auszugleichen, lassen sich eine flache Korrekturplatte 27, die Korrekturblöcke 29 und Blindmagazine 28 verwenden, wie in Fig. 14 gezeigt. Die Blindmagazine 28 haben jeweils die gleiche Höhe, enthalten aber keine Schaltungsbauteile, und werden in die Magazinführung 7 eingesetzt und von der Tragplatte 16 getragen. Unmittelbar über dem jeweiligen Blindmagazinen 28 sind die Korrekturblöcke 29 an-

709849/0682

geordnet, die jeweils die gleiche Höhe aufweisen und von der starren flachen Korrekturplatte 2? getragen werden. Da sie von den Korrekturblöcken 29 festgehalten wird, wie in Fig. gezeigt, kann die Platine 1 flachgehalten werden.

In der Anordnung der Fig. 14 kann der Zwischenraum zwischen der Platine 1 und der oberen Mündung jedes Magazins 4 zwangsweise konstant gehalten werden ( wobei der Abstand gleich der Differenz zwischen der Höhe des Magazins 4 und des Blindmagazins 28 ist ). Es ist daher leicht zu verhindern, daß die obere Mündung oder Öffnung 5 jedes Magazins 4 von den Kleberaufträgen und/oder Lötabdecklack (" solder resist") auf der Platine beschmutzt wird. Soll ein Magazin 4 an die Stelle eines Blindmagazins 28 eingesetzt werden, muß nur das Blindmagazin herausgenommen und an seiner Stelle das Magazin 4 eingesetzt werden. Die Anbringungsorte für die Schaltungsbauteile werden daher nicht durch die Blindmagazine beschränkt,

Indem man weiterhin die Korrekturblöcke 29 ausreichend hocg. wählt, kann man vorstehende Elemente wie Widerstände vorläufig auf der gegenüberliegenden Fläche der Platine 1, d.h. zwischen der Platine 1 und der Korrekturplatte 27 befestigen.

Nach den Beispielen der Bestückungsvorrichtung, wie sie oben beschrieben ist, wird die Höhe der Platine 1 konstant gehalten und werden die Magazine4 vertikal bewegt, um die Schaltungsbauteile aufzubringen. Falls erforderlich, kann man

709849/0682

anstelle oder zusätzlich zu der vertikalen Bewegung der Magazine 4- auch die Platine vertikal bewegen.

Wie aus den vorgehenden Beschreibungen ersichtlich, läßt die gedruckte Schaltung mit den plättchenförmigen Schaltungsbauteilen sich herstellen nach einem Bestückungsverfahren und unter Benutzung einer verhältnismäßig einfachen Bestückungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, wie der der Fig.1. Bspw. kann man mehrere Dutzend Schaltungselemente leicht gleichzeitig auf der Platine anbringen. Der Wirkungsgrad des Bestückungsvorgangs kann sehr hoch sein, so daß sich gedruckte Schaltungen mit plättchenartigen Schaltungsbauteilen sehr billig herstellen lassen. Weiterhin ist die Verwendung üblicher numerischer Steuerungen nicht erforderlich und man kann einfach aufgebaute Bestückungsvorrichtungen benutzen, die einfach, billig und zuverlässig arbeiten.

Weiterhin läßt das resultierende Muster der Schaltungsbauteile auf der Platine 1 sich leicht ändern, indem man einfach die Magazine 4 umsetzt, d.h. die Durchgangslöcher der Magazinführung 7 neu wählt, in die die Magazine 4 eingesetzt werden sollen. Die Bestückungsvorrichtung kann also einer Änderung des Bauteilemusters leicht folgen. Wenn weiterhin die Bauteile in einem Magazin gegen solch andere Art ausgetauscht werden sollen oder alle Bauteile in einem Magazin auf Platinen aufgebracht worden sind, braucht man nur das Magazin aus dem Durchgangsloch der Magazinführung herausnehmen und ein neues

709849/068?

Magazin in das gleiche Durchgangsloch einsetzen. Der Bestückungsvorgang kann daher ohne große Unterbrechungen weitergeführt werden, so daß die Bestückungsvorrichtung auch für die Herstellung kleiner Stückzahlen eines einer Vielzahl von Schaltteilemustern einsetzbar ist. Das Verfahren und die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, nach dem die Schaltungsbauteile an Kasterpunkten auf der Platine angeordnet werden, ist daher herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen überlegen, nach denen die Schaltungsbauteile nicht an die Schnittpunkte eines Gitterrasters angeordnet sind und die eine numerische Steuerung erfordern.

709849/068?

Claims

K 5βο9

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Bestückung von Schaltungsplatinen mit plättchen- bzw. quaderförmigen Schaltungsbauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Platine mit einer Vielzahl von Kleberaufträgen an vorbestimmten Crten auf deren Unterseite waagerecht lagert, eine Vielzahl rohrförmiger Magazine entsprechend den Kleberaufträgen so anordnet, daß jedes rohrförmige Magazin vertikal unter der Schaltungsplatine gehaltert ist, indem man sie in ein entsprechendes von Durchgangslöchern einsetzt, die in einer waagerecht angeordneten Kagazinführung ausgebildet sind, die in Form eines Gitters ausgeführt ist, wobei die obere Mündung jedes rohrförmigen Magazins dem entsprechenden Kleberauftrag zugewandt ist und jedes rohrförmige Magazin eine Vielzahl von plättchenartigen Schaltungselementen gestapelt enthält, und daß man schließlich jeden Stapel aus Schaltungsbauteilen in jedem rohrförmigen Magazin nach oben schiebt, um das oberste Schaltungsbauteil in jedem Jtapel auf den entsprechenden Kleberauftrag aufzudrücken und so das oberste Schaltungsbauteil auf dem entsprechenden Kleberauftrag festzulegen.

i'. Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch p;ekennzeiclinet, daß man

ORIGINAL WSPECTH)

die Kleberaufträge erwärmt, um sie zu härten, nachdem man die Platine gewendet hat.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Träger, der in einer vorbestimmten Höhe und einer vorbestimmten Lage eine Schaltungsplatine mit einer vorbestimmten Anzahl auf der Unterseite derselben an vorbestimmten Orten angebrachten Kleberaufträgen trägt, durch eine gitterförmige iiagazinführung, die waagerecht unter der Platine beabstandet angeordnet ist und eine Vielzahl von äquidistant beabstandeten Durchgangslöchern bildet, die den Durchgangslöchern entsprechen, die auf der gleichen vertikalen Linie angeordnet sind wie die, in denen die Kleberaufträge sich befinden, eine Vielzahl rohrförmiger Magazine, die entsprechend den Kleberaufträgen angeordnet und vertikal gehaltert sowie passend in die entsprechenden Durchgangslöcher der Magazinführung eingesetzt sind, derart, daß die obere Mündung jedes rohrförmigen Hagazins dem entsprechenden Kleberauftrag zugewandt ist, wobei jedes der rohrförmigen Magazine eine Vielzahl von plättchenartigen Schaltungsbauteilen gestapelt enthält, durch eine Zuführeinrichtung für die Schaltungsbauteile, die die Stapel aus Schaltungsbauteilen in den Magazinen aufwärts schiebt, um das jeweils oberste Schaltungsbauteil jedes Stapels auf den entsprechenden Kleberauftrag zu drücken und es auf diese Weise auf dem Kleberauftrag festzulegen, und durch eine Schubplatte, die die rohrförmigen Magazine trägt

"V

und jedes rohrförmige Magazin die Innenwände des entsprechenden Durchgangs1ochs entlang schiebt, um die obere Mündung jedes rohrförmigen Magazins in eine Lage zu bringen, in der diese dem Kleberauftrag nahe zugewandt ist, bevor die Zuführeinrichtung den Andrück- und Festlegeschritt ausführt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangslöcher der Magazinführung und das Hohlrohr jedes rohrförmigen Magazins jeweils einen Rechteckquerschnitt aufweisen.

5· Vorrichtung nach Anspruch 3_i dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangslöcher der Magazinführung und das Hohlrohr jedes rohrförmigen Magazins jeweils einen quadratischen Querschnitt haben.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt eines Durchgangs1ochs der Magazinführung und damit der Mittelpunkt des rohrförmigen Magazins auf den gleichen vertikalen Linien wie der Mittelpunkt des entsprechenden obersten Schaltungsbauteils liegen.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das quadratische Gitterraster der Teilung Q, daß von den Mittelpunkten der Durchgangslöcher der Magazinführung und damit von den Mitten der rohrförmigen Magazine aufgespannt wird, aus den äquidistant beabstandeten quadratischen Gitter-

709849/0682

Λ"

rastern der Teilung Q auswählt, wobei der Abstand zwischen nebeneinanderliegenden Gitterrastern Q/n ( η ganzzahlig) ist.

8.Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß jedes der rohrförmigen Magazine innen mit einer Blattfeder versehen ist, um eines der Schaltungsbauteile auf eine Innenwand des rohrförmigen Magazins zu drücken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder das dem obersten nächstliegende Schaltungsbauteil in Stapel auf die Innenwand des rohrförmigen Magazins drückt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet _t daß die Zuführvorrichtung für die Schaltungsbauteile einen Schubstift aufweist, der vertikal durch die untere öffnung des rohrförmigen Magazins hindurchstehen kann und von einer Druckfeder aufwärts druckbeaufschlagt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet« daß weiterhin mehrere Blindmagazine in entsprechende Durchgangslöcher der Magazinführung eingesetzt sind, die nicht mit Kleberaufträgen ausgerichtet sind, wobei das obere Ende jedes Blindmagazins auf einer höheren Ebene als das obere Ende der rohrförmigen Magazine gehalten wird, um die Schaltungsplatine mit ihren oberen Enden zu tragen, wenn die rohrförmigen Magazine von der Schubplatte aufwärts geschoben werden, und

durch mehrere Korrekturblöcke zur Korrektur der Flachheit der Platine, deren Anzahl der der Blindmagazine entspricht und die an eine flache Korrekturplatte befestigt sind, um die Platine zwischen den Blindmagazinen und den Korrekturblöcken einzuspannen und damit die Platine flachzuhalten.

709849/068?