DE2929314C2 - Montagegerät zum Montieren elektronischer Bauelemente auf Substraten - Google Patents
Montagegerät zum Montieren elektronischer Bauelemente auf SubstratenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Montagegerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der US-PS 36 11 561 ist ein derartiges Montagegerät
bekannt, bei dem auf einem Träger jeweils ein Substrat und ein die auf das Substrat aufzubringenden
elektronischen Bauelemente in vorbestimmter fester räumlicher Zuordnung tragendes Vorlagentablett vorhanden sind. Zum Übertragen der Bauelemente vom
Vorlagentablett auf das Substrat ist ein zwischen zwei Anschlagstellungen bewegbarer Arm mit zwei Nadeln
vorgesehen, von denen die eine zum Abnehmen eines gewünschten Bauelements vom Vorlagentablett und die
andere zum Setzen von Klebstoffpunkten auf dem Substrat dient !n der einen Armanschlagstellung wird
hierbei mit Hilfe der ersten Nadel eines der elektronischen Bauelemente vom Vorlagentablett abgenommen,
während über die zweite Nadel gleichzeitig ein Klebstoff punkt auf dem Substrat gesetzt wird. Anschließend wird der Arm in die andere Anschlagstellung
bewegt, wodurch die erste Nadel mit dem Bauelement direkt über die Stelle gelangt, an der sich der
Klebstoffpunkt befindet, und dann das Bauelement abgesetzt, während die zweite Nadel hierbei funktionslos ist. Allerdings erfordert das bekannte Montagegerät
stets eine manuelle Bedienung, se daß die Betriebskosten relativ hoch sind. Zudem muß nicht nur das
Übertragen der elektronischen Bauelemente vom Vorlagentablett auf das Substrat Schritt für Schritt
erfolgen, indem zunächst ein erster Klebstoffpunkt gesetzt, dann auf diesen ein erstes Bauelement
aufgebracht, anschließend ein zweiter Kleustoffpunkt gesetzt wird usw., sondern es müssei. auch die
Bauelemente in einem vorbereitenden Schritt an vorbestimmten Stellen des Vorlagentabletts äußerst
exakt aufgebracht werden, was sich aufgrund der Kleinheit der Bauelemente nur sehr schwierig und mit
großem Zeitaufwand bewerkstelligen läßt. Weiterhin muß bei jeder Änderung der Anordnung der elektronischen Bauelemente auf dem Substrat eine für die
Gerätebedienung erforderliche neue Vorlagenmatrize geschaffen werden. Darüber hinaus ist die beschriebene
Vorrichtung kaum ausbaufähig, da der Arm lediglich zwei definierte Anschlagstellungen einnehmen kann
und somit die funktionsgerechte Anbringung z. B. einer dritten Nadel äußerst problematisch ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Montagegerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, mit dem sich die elektronischen
Bauelemente relativ einfach, rasch und kostensparend auf zugeordnete Substrate aufbringen lassen und das
nach Belieben ausbaufähig ist.
Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst.
Aufgrund der gleichzeitigen Vornahme verschiedener Bearbeitungsschritte auf verschiedenen Substraten
arbeitet das erfindungsgemäße Montagegerät sehr rasch und zuverlässig, insbesondere, da die gegenseitige
Ausrichtung zwischen Arbeitsvorrichtungen und Substraten ohne besonderen Aufwand stets korrekt
gehalten ist. Zudem kann der kosten- und zeitaufwendige sowie oftmals zu Störungen Anlaß gebende Schritt
der Bestückung eines Vorlagentabletts vollständig entfallen. Aufgrund der insbesondere parallelen Anordnung
der Auftrags- und Montiervorrichtung läßt sich das Montagegerät außerdem ohne Schwierigkeiten um
zusätzliche Arbeitsvorrichtungen erweitern, indem diese parallel in einem dem Abstand zwischen den dann
in größerer Zahl gleichzeitig bearbeitbaren Substraten entsprechenden Abstand aufeinanderfolgend aneinandergereiht
und gleichzeitig mit der Auftrags- und der Montiervorrichtung betrieben werden. Damit läßt sich
beispielsweise die Position und/oder die elektrischen Eigenschaften der Bauelemente durch das Montagegerät
überprüfen, ohne daß externe Vorrichtungen oder
eine Herausnahme der bestückten Substrate erforderlich ist Ebenso ist keine dem Montagegerät vorgeschaltete
Vorrichtung wie beispielsweise eine externe Schablonendruckeinheit erforderlich. Da*, erfindungsgemäße
Montagegerät eignet sich insbesondere zur Montage elektronischer Bauteile sehr geringer Größe,
z. B. von Mikrobaustein-Widerständen oder keramikbeschichteten
Kondensatoren.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstard der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des Montagegeräts,
Fig.2 und 3 schematische Schnittansichten des in F i g. 1 gezeigten Montagegeräts,
F i g. 4 eine schematische Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Montagege. äts,
Fig.5 und 6 «thematische Schnittansichten eines
dritten Ausführungsbeispiels des Montagegeräts,
F i g. 7 eine schematische Schnittansicht eines vierten Ausführungsbeispiels des Montagegeräts,
F i g. 8 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Montagegeräts,
Fig.9, 10 und 11 schematische Schnittansichten des
in F i g. 8 gezeigten Montagegeräts,
Fig. 12, 13 und 14 schematische Schnittansichten
abgeänderter Ausführungsbeispiele des Montagegeräts und
Fig. 15 eine schematische Schnittansicht einer vorzugsweise bei dem Montagegerät eingesetzten
Prüfervorrichtung.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des Montagegeräts
dargestellt, das einen Gerätekörper 1 zur Halterung eines Trägers Γ für den Transport eines Paares von
Substraten 2 und 3 und deren Halterung in zueinander vorgegebenen Relativpositionen aufweist. Ferner ist
unabhängig vom Träger 1' ein XV-Tisch 4 auf dem Gerätekörper 1 vorgesehen. Auf dem XK-Tisch 4 sind
eine Miniatur-Bauelement-Beschickungseinheit 5, eine Auftragsvorrichtung 6 zur intermittierenden Verteilung
einer sehr kleinen, gleichgroßen Menge eines Haftmittels auf das Substrat 2 derart, daß das Haftmittel an
vorgegebenen Punkten auf das Substrat 2 aufgebracht wird, und eine Montagevorrichtung 9 zur Montage
mehrerer elektronischer Miniatur-Bauelemente 8, die von der Beschickungseinheit 5 zugeführt worden sind,
auf vorgegebenen Positionen auf dem Substrat 3, fest angeordnet. Der λΎ-Tisch 4 ist sowohl in der
X-Richtung als auch in der K-Richtung in einer horizontalen Ebene bewegbar, um die Beschickungseinheit
5, die Auftragsvorrichtung 6 und die tvlontagevorrichtung
9 an jede vorgegebene Position zu bringen. Die gegenseitigen Relativpositionen der Auftragsvorrichtung
6 und der Montagevorrichtung 9 auf dem X V-Tisch 4 sind so gewählt, daß sie den Relativpositionen der
Substrate 2 und 3 auf dem Träger Γ entsprechen, derart, daß die Punkte auf dem Substrat 2, auf welche das
Haftmittel von der Auftragsvorrichtung 6 aufgebracht wird, stets mit den Bauelement-Montagepositionen auf
dem Substrat 3, auf dem die Bauelemente 8 mittels der
Montagevorrichtung 9 montiert werden, übereinstimmen.
Der Grundgedanke des> ersten Ausführungsbeispieles wird anhand der F i g. 2 und 3 näher erläutert. Die
Auftragsvorrichtung 6 und die Montagevorrichtung 9 werden stets in den dargestellte:; Relativpositionen auf
dem XY-Tisch 4 gehalten. Das erste Substrat 2 wird fest auf dem Träger 1' in einer der vorgegebenen Positionen
unter der Auftragsvorrichtung 6 gehalten. In diesem Zustand wird der Xy-Tisch intermittierend nach einem
vorgegebenen Programm derart bewegt, daß jedesmal dann, wenn der A1V-TiSCh von einer Position zur
nächsten bewegt worden ist, das Haftmittel 7, das mit konstanten Mengen von der Auftragsvorrichtung 6
ausgegeben wird, auf einen der vorgegebenen Punkte auf dem Substrat 2 aufgebracht wird. Wenn alle
vorgegebenen Punkte auf dem ersten Substrat 2 mit dem Haftmittel 7 beschichtet worden sind, wird das
Substrat 2 in die andere vorgegebene Position auf dem Träger Γ gebracht, so daß es fest unter der
Montagevorrichtung 9 angeordnet ist; dieser Zustand isi in F i g. 3 dargestellt Demgemäß übernimmt das mit
dem Haftmittel 7 beschichtete Substrat 2 die in F i g. 3 dargestellte Position des Substrates 3.
Gemäß F i g. 3 ist ein neues oder zweites Substrat fest auf dem Träger Γ in der vorgegebenen Position unter
der Auftragsvorrichtung 6 angeordnet Der ΛΎ-Tisch wird intermittierend gemäß dem vorgegebenen Programm
wiederum so bewegt, daß das mit konstanten Mengen von der Auftragsvorrichtung 6 abgegebene
Haftmittel 7 auf vorgegebenen Punkten des Substrates 2 aufgetragen wird. Dieser Vorgang geschieht während
der programmierten Bewegung des ΧΎ-Tisches 4. Gleichzeitig werden die von der Beschickungseinheit 5
zugeführten Bauelemente 8 mittels der Montagevorrichtung auf dem Substrat 3, das an den vorgegebenen
Punkten mit dem Haftmittel 7 beschichtet ist, montiert. Der vorstehend geschilderte Vorgang wird wiederholt,
so daß die Beschichtung des Substrates 2 mit dem Haftmittel 7 und die Montage der Bauelemente 8 auf das
Substrat 3 gleichzeitig — und damit effektiv — mittels der programmierten Bewegung eines einzigen Tisches,
nämlich des XK-Tisches 4, durchgeführt werden kann. Nach einer Montage der Bauelemente 8 auf dem
Substrat 3 wird eine externe Einheit, beispielsweise eine übliche Tauchbad-Löteinheit verwendet, um die Elektroden
der Bauelemente 8 an vorgegebenen Stellen des elektronischen Schaltkreises auf dem Substrat 3 zu
verlöten und dadurch das Endprodukt zu erhalten.
Anhand der F i g. 4 wird eir zweites Ausführungsbeispiel
des Montagegeräts erläutert. Gemäß F i g. 4 sind drei Substrate 2, 3 und 3' fest in vorgegebenen
gegenseitigen Relativpositionen auf dem Träger Γ angeordnet. Der AY-Tisch4 trägt eine Lötpaste-Auftrageinheit
10, die Montagevorrichtung 9 und eine Wärmefixiervorrichtung 11, wobei jede Einheit jeweils
einem Substrat 2,3 und 3' zugeordnet ist. Der ΛΎ-Tisch
4 wird, wie im ersten Ausführungsbeispiel, intermittierend nach einem vorgegebenen Programm bewegt.
Demgemäß werden die Aufbringung von Lötpaste als Haftmittel auf vorgegebene Punkte des Substrats 2, die
Montage der Bauelemente 8 an vorgegebenen Positionen auf dem Substrat 3 und die lokale Erhitzung des
Substrates 3' zur Fixierung der Miniaturbausteine mittels geschmolzenem Lot gleichzeitig durchgeführt,
und zwar in Übereinstimmung mit der programmierten Bewegung des XK-Tisches 4.
Diese Fertigung ist äußerst rationell, da sämtliche zur vollständigen Herstellung des Produktes notwendigen
Schritte gleichzeitig — und damit mit hoher Effizienz — innerhalb eines einzigen Gerätes durchführbar sind.
Anhand der Fig. 5 und 6 wird ein drittes Ausführungsbeispiel
des Montagegeräts beschrieben. Gemäß F i g. 5 sind die Auftragvorrichtung 6 und die Montage-
vorrichtung 9 stets in den dargestellten gegenseitigen Relativpositionen gehalten. Ein erstes Substrat 2 ist fest
auf einem ΛΎ-Tisch 12 in einer der vorgegebenen Positionen unter der Auftragvorrichtung 6 angeordnet.
Der ΛΎ-Tisch 12 ist sowohl in der Λ-Richtung als auch
in der K-Richtung in einer horizontalen Ebene bewegbar. In diesem Zustand wird der ΛΎ-Tisch 12
intermittierend nach einem vorgegebenen Programm bewegt, derart, daß jedesmal dann, wenn der XY-T\sch
12 von einer Position zur nächsten bewegt worden ist, das Haftmittel 7 mit einer konstanten Menge von der
Auftragvorrichtung 6 abgegeben und auf einem der vorgegebenen Punkte auf dem Substrat 2 aufgetragen
wird. Sind alle vorgegebenen Punkte auf dem Substrat 2 mit dem Haftmittel 7 beschichtet, dann wird das
Substrat 2 zu seiner nächsten vorgegebenen Position auf dem ΛΎ-Tisch 12 weiterbefördert. Es ist danach fest
unter der Montagevorrichtung 9 gemäß der Darstellung in F i g. 6 angeordnet. Demgemäß wird das mit dem
Haftmittel 7 beschichtete Substrat 2 zu dem in F i g. 6 dargestellten Substrat 3.
Gemäß F i g. 6 wird ein neues oder zweites Substrat 2 fest auf dem ΛΎ-Tisch 12 in der vorgegebenen Position
unterhalb der Auftragvorrichtung 6 angeordnet. Der ΛΎ-Tisch 12 wird dann intermittierend gemäß dem
vorgegebenen Programm wiederum so bewegt, daß das in konstanten Mengen von der Auftragvorrichtung 6
abgegebene Haftmittel 7 auf vorgegebene Punkte auf dem Substrat 2 während der programmierten Bewegung
des ΛΎ-Tisches 12 aufgetragen wird. Gleichzeitig werden die Bauelemente 8 mittels der Montagevorrichtung
9 auf dem Substrat 3, das an den vorgegebenen Punkten mit dem Haftmittel 7 beschichtet worden ist,
montiert.
Die vorstehend geschilderten Abläufe werden wiederholt, so daß das Auftragen des Haftmittels 7 auf
den vorgegebenen Punkten auf dem Substrat 2 und die Montage der Bauelemente 8 auf den vorgegebenen
Positionen auf dem Substrat 3 bei der programmierten Bewegung des ΛΎ-Tisches Yl gleichzeitig und damit
effizient durchgeführt werden können. Nach einer Montage der Bauelemente 8 auf dem Substrat 3 wird
eine externe Einheit, beispielsweise ein übliches Löt-Tauchbad eingesetzt, um die Elektroden der
Bauelemente 8 an den vorgegebenen Stellen des «5 elektronischen Schaltkreises auf dem Substrat 3 zu
verlöten und damit das Endprodukt zu erhalten.
Anhand der F i g. 7 wird ein viertes Ausführungsbeispiel des Montagegeräts erläutert. Gemäß F i g. 7 sind
drei Substrate, nämlich die Substrate 2, 3 und 3' fest an vorgegebenen gegenseitigen Relativpositionen auf dem
ΛΎ-Tisch 12 angeordnet Die Lötpaste-Auftrageinheit 10, die Montagevorrichtung 9 und die Wärmefixiervorrichtung
11 sind oberhalb der Substrate 2, 3 bzw. 3' angeordnet Der ΛΎ-Tisch 12 wird — wie beim zweiten
Ausführungsbeispiel — gemäß einem vorgegebenen Programm intermittierend bewegt, so daß das Auftragen
der Lötpaste auf die vorgegebenen Punkte auf dem Substrat 2, die Montage der Bauelemente 8 an den
vorgegebenen Stellen auf dem Substrat 3 und die lokale Erwärmung des Substrates 3' zur Fixierung der
Bauelemente 8 mittels geschmolzenem Lot während der programmierten Bewegung des ΛΎ-Tisches 12 gleichzeitig
durchgeführt werden können.
Das beschriebene Montagegerät ist äußerst rationell, da sämtliche, zur Herstellung eines Endproduktes
erforderlichen Schritte äußerst effizient in einem einzigen Gerät durchführbar sind.
In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Montagegeräts dargestellt, das ebenfalls den Gerätekörper
1 mit darauf gehaltenem Träger Γ aufweist, der drei Substrate, nämlich die Substrate 2, 3 und 14 trägt
und in zueinander vorgegebenen Relativpositionen hält. Unabhängig vom Träger Γ ist der ΛΎ-Tisch 4 auf dem
Gerätekörper 1 angeordnet. Auf dem ΛΎ-Tisch 4 sind die Beschickungseinheit 5, die Auftragsvorrichtung 6 zur
intermittierenden Abgabe einer sehr kleinen, konstanten Menge von Haftmittel auf das Substrat 2, um damit
vorgegebene Punkte auf dem Substrat 2 mit dem Haftmittel zu beschichten, die Montagevorrichtung 9
zur Montage der Bauelemente 8, die von der Beschickungseinheit 5 vorgegebenen Positionen auf
dem Substrat 3 zugeführt worden sind, und eine Prüfvorrichtung 13 zur Überprüfung der Position der
auf dem Substrat 14 montierten Bauelemente 8, fest angeordnet. Der ΛΎ-Tisch 4 ist sowohl in der
Λ'-Richtung als auch in der V-Richtung in einer horizontalen Ebene bewegbar, um die Beschickungseinheit
5, die Auftragsvorrichtung 6, die Montagevorrichtung 9 und die Prüfvorrichtung 13 an die gewünschten
Positionen bringen zu können. Die gegenseitigen Relativpositionen der Auftragsvorrichtung 6, der
Montagevorrichtung 9 und der Prüfvorrichtung 13 auf dem ΛΎ-Tisch 4 sind so ausgewählt, daß sie den
Relativpositionen der ihnen zugeordneten Substrate 2,3 und 14 auf dem Träger 1' entsprechen, so daß die Punkte
auf dem Substrat 2, auf die das Haftmittel aufgetragen wird, stets mit den Montagepositionen auf dem Substrat
3, an denen die Bauelemente 8 mittels der Montagevorrichtung 9 montiert werden, übereinstimmen und ferner,
daß die von der Prüfvorrichtung 13 überprüften Positionen stets mit den Positionen übereinstimmen, auf
denen die Bauelemente 8 auf dem Substrat 14 montiert sind.
Ein fünftes Ausführungsbeispiel des Montagegeräts wird anhand der Fig.9 bis 11 näher erläutert Gemäß
Fig.9 werden die Auftragsvorrichtung 6 und die
Montagevorrichtung 9 stets in den dargestellten Relativpositionen auf dem ΛΎ-Tisch 4 gehalten,
während ein erstes Substrat 2 fest auf dem Träger Γ auf einer vorgegebenen Position unter der Auftragsvorrichtung
6 angeordnet wird. In diesem Zustand wird der ΛΎ-Tisch nach einem vorgegebenen Programm intermittierend
bewegt, derart, daß jedesmal dann, wenn der ΛΎ-Tisch 4 von einer Position zur nächsten bewegt
worden ist, das Haftmittel 7 mit einer konstanten Menge von der Auftragsvorrichtung 6 auf einen der vorgegebenen
Punkte auf dem Substrat 2 aufgetragen wird. Wenn alle vorgegebenen Punkte auf dem Substrat 2 mit dem
Haftmittel 7 beschichtet worden sind, wird das Substrat 2 zur nächsten vorgegebenen Stelle auf dem Träger Γ
weiter bewegt und fest unter der Montagevorrichtung 9 angeordnet Dies ist in F i g. 10 dargestellt Das mit dem
Haftmittel 7 beschichtete Substrat 2 wird demnach zu dem in F i g. 10 dargestellten Substrat 3.
Gemäß Fig. 10 wird ein neues oder zweites Substrat
2 fest auf dem Träger 1' angeordnet und zwar in einer vorgegebenen Stellung unter der Auftragsvorrichtung 6.
Der ΛΎ-Tisch 4 wird nach einem vorgegebenen Programm wiederum intermittierend bewegt, so daß
das in konstanten Mengen von der Auftragsvorrichtung 6 abgegebene Haftmittel auf vorgegebene Punkte auf
dem Substrat 2 während der programmierten Bewegung des ΛΎ-Tisches 4 aufgetragen wird. Gleichzeitig
werden die von der Beschickungseinheit 5 zugeführten Bauelemente 8 mittels der Montagevorrichtung 9 an
den vorgegebenen Positionen auf dem Substrat 3, das an eben diesen vorgegebenen Positionen mit dem Haftmittel
7 beschichtet ist, montiert. Sind alle vorgegebenen Punkte auf dem Substrat 2 mit dem Haftmittel 7
beschichtet und an allen vorgegebenen Positionen die Bauelemente 8 auf dem Substrat 3 montiert, wird das
Substrat 2 zur nächsten vorgegebenen Position auf dem Träger 1' weiterbefördert und fest unter der Montagevorrichtung
9 angeordnet. Gleichzeitig wird das Substrat 3 zur Endposition auf dem Träger Γ ίο
weiterbefördert und fest unter der Prüfvorrichtung 13 angeordnet. Diese Verhältnisse sind in F i g. 11 dargestellt.
Demgemäß wird das mit dem Haftmittel beschichtete Substrat 2 zum in F i g. 11 dargestellten
Substrat 3 und das Substrat 3 nach Montage der !5
Bauelemente zum — ebenfalls in F i g. 11 dargestellten
— Substrat 14. Gemäß F i g. 11 wird ein drittes Substrat
2 fest auf dem Träger Γ angeordnet und zwar an einer vorgegebenen Position unter der Auftragsvorrichtung 6.
Der ΛΥ-Tisch wird wiederum nach dem vorgegebenen Programm intermittierend bewegt, derart, daß das in
konstanten Mengen von der Auftragsvorrichtung 6 abgegebene Haftmittel 7 auf vorgegebenen Punkten auf
dem Substrat 2 während der programmierten Bewegung des XT-Tisches 4 aufgetragen wird. Gleichzeitig
werden die von der Beschickungseinheit 5 zugeführten Bauelemente 8 mittels der Montagevorrichtung 9 an
den vorgegebenen Positionen auf dem Substrat 3, das zuvor mit dem Haftmittel 7 an eben diesen vorgegebenen
Positionen beschichtet worden ist, montiert Ebenfalls gleichzeitig überprüft die Prüfvorrichtung 13
die Positionen der Bauelemente 8 auf dem Substrat 14.
Die oben geschilderten Schritte werden wiederholt, so daß das Beschichten mit dem Haftmittel 7 an den
vorgegebenen Stellen auf dem Substrat 2, das Montieren der Bauelemente 8 an den vorgegebenen
Positionen auf dem Substrat 3 und die Überprüfung der Positionen der Bauelemente 8 auf dem Substrat 14
gleichzeitig, und damit effizient mittels der programmierten Bewegung des ΧΎ-Tisches 4 durchführbar sind. «0
Nach Überprüfung der Positionen sämtlicher Bauelemente 8 auf dem Substrat 14 kann eine externe Einheit,
beispielsweise ein übliches Lot-Tauchbad verwendet werden, um die Elektroden der Bauelemente 8 an den
vorgegebenen Stellen des elektronischen Schaltkreises *5
auf dem Substrat 14 zu verlöten, und damit das Endprodukt zu erhalten.
In Fig. 12 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel des Montagegeräts gezeigt bei dem vier Substrate, nämlich
die Substrate 2, 3, 3' und 3" fest in vorgegebenen gegenseitigen Reiativpüsiüönen auf dem Träger \'
angeordnet sind. Der ΛΎ-Tisch 4 halten die Lötpaste-Auftrageinheit
10, die Montagevorrichtung 9, die Prüfvorrichtung 13 und die Wärmefixiervorrichtung U.
Jeweils eine dieser vier Einheiten ist jeweils einem d,er Substrate 2, 3, 3' und 3" zugeordnet Der ΛΎ-Tisch 4
wird — wie im fünften Ausführungsbeispiel — nach, einem vorgegebenen Programm intermittierend bewegt
Demgemäß sind das Auftragen der Lötpaste an vorgegebenen Stellen auf dem Substrat 2, die Montage &°
der Bauelemente 8 an vorgegebenen Positionen auf dem
Substrat 3, die Prüfung der elektrischen Eigenschaften, beispielsweise der Widerstandswerte, der Bauelemente
8 auf dem Substrat 3' und die lokale Erwärmung des
Substrates 3" zur fixierung der Bauelemente 8 mittels, £5
geschmolzenem Lot gleichzeitig während, der program·
mierten Bewegung des Xy-Tisches 4 durchführbar.
duktes notwendigen Schritte effizient mittels des Montagegerätes durchführbar.
Ein siebtes Ausführungsbeispiel des Montagegeräts wird anhand der Fig. 13 erläutert. Gemäß Fig. 13 sind
drei Substrate, nämlich die Substrate 2, 3 und 3' fest in vorgegebenen gegenseitigen Relativpositionen auf dem
ΛΎ-Tisch 12 angeordnet. Die Lötpaste-Auftragseinheit
10, die Montagevorrichtung 9 und die Prüfvorrichtung 13 sind über dem Substrat 2, 3 bzw. 3' angeordnet. Der
ΛΎ-Tisch 12 wird nach einem vorgegebenen Programm intermittierend bewegt, derart, daß das Auftragen der
Lötpaste auf die vorgegebenen Punkte auf dem Substrat 2, die Montage der Bauelemente 8 an den vorgegebenen
Positionen auf dem Substrat 3 und die Überprüfung der elektrischen Eigenschaften der Bauelemente 8 auf dem
Substrat 3' gleichzeitig und während der programmierten Bewegung des ΛΎ-Tisches 12 durchführbar sind.
Ein achtes Ausführungsbeispiel wird anhand der Fig. 14 näher erläutert Gemäß Fig. 14 sind vier
Substrate, nämlich die Substrate 2, 3, 3' und 3" fest in vorgegebenen gegenseitigen Relativpositionen auf dem
ΛΥ-Tisch angeordnet. Die Lötpaste-Auftrageinheit 10, die Montagevorrichtung 9, die Prüfvorrichtung 13 und
die Wärmefixiervorrichtung 11 sind über den Substraten 2,3,3' bzw. 3" angeordnet Der ΛΥ-Tisch 12 wird nach
einem vorgegebenen Programm bewegt, derart, daß das Auftragen der Lötpaste auf vorgegebene Punkte auf
dem Substrat 2, die Montage der Bauelemente 8 an vorgegebenen Positionen auf dem Substrat 3, die
Überprüfung der Bauelemente 8 auf dem Substrat 3' und die lokale Erwärmung des Substrates 3" zur Fixierung
der Bauelemente mittels geschmolzenem Lot, gleichzeitig während der programmierten Bewegung des
ΛΥ-Tisches 12, durchführbar sind.
Anhand der Fig. 15 wird eine vorzugsweise eingesetzte
Ausführungsform einer Prüfvorrichtung 13 erläutert. Gemäß Fig. 15 ist das in Fig. 11 dargestellte
Substrat 14 fest auf dem Λν-Tisch 12 angeordnet. Der ΛΎ-Tisch 12 ist sowohl in der Λ-Richtung als auch in der
K-Richtung bewegbar und zwar orthogonal zur Bewegungsrichtung der Prüfvorrichtung 13. Die Bauelemente
8 sind mit Hilfe des Haftmittels 7 auf dem Substrat 14 befestigt. In diesem Zustand wird der
ΛΚ-Tisch nach einem vorgegebenen Programm intermittierend
bewegt, wobei die Position jedes einzelnen Bauelements 8 auf dem Substrat 14 geprüft wird, und
zwar mittels eines Paares von Nicht-Kontakt-Prüfklemmen 15, die in der Prüfvorrichtung 13 vorgesehen sind.
Qemäßdem in Fig. 15 dargestellten Ausführungsbeispiel
haben die Nicht-Kontakt-Prüfklemmen 15 jeweils einen A.bstand voneinander, der gleich dem zulässigen
Gesamtbereich der Abweichungen jedes Bauelements 8 von seiner Normalposition ist Ist ein Bauelement 8 in
seiner Normalposition montiert, dann kommen die Nicht-Kontakt-Prüfklemmen 15 nicht mit ihm in
Koptakt |st dagegen ein Bauelement 8 jenseits der zulassigen Toleranzgrenzen montiert, dann kommen die
Nicht-Kontakt-prüfldemmen 15 mit ihm in Kontakt,
wodurch eine unzulässige Versetzung des Bauelements f gegenüber der Normalposition angezeigt wird.
ßei einer anderen Ausführungsform der Prüfvorrichtung
13, die ebenfalls zur Messung und Prüfung der
elektrischen Eigenschaften der Bauelemente 8 dient, ist
ein Paar von Kontaktfingern vorgesehen, die jeweils in Kontakt mit den Klemmen jedes einzelnen Bauelements
S bringbar und zusätzlich zur Überprüfung der Lage des
ßauelernents 8 einsetzbar sind.
keine externe Einheit, beispielsweise eine externe
Schablonendruckeinheit, für einen der Montage vorangehenden Schritt notwendig ist,
die Vorbereitung der Substrate und andere Verfahrensstufen dadurch erheblich vereinfacht sind, daß die mit dem Haftmittel beschichteten Substrate innerhalb des Montagegerätes behandelt werden können, ohne daß sie hierzu (zwischenzeitlich) aus dem Gerät herausgeführt werden müßten, das Montagegerät äußerst rationell arbeitet, da
die Vorbereitung der Substrate und andere Verfahrensstufen dadurch erheblich vereinfacht sind, daß die mit dem Haftmittel beschichteten Substrate innerhalb des Montagegerätes behandelt werden können, ohne daß sie hierzu (zwischenzeitlich) aus dem Gerät herausgeführt werden müßten, das Montagegerät äußerst rationell arbeitet, da
sowohl das Auftragen des Haftmittels als auch die Montage der Bauelemente innerhalb eines einzigen
Gerätes durchführbar sind, und
die Überprüfung der Position der auf dem Substrat montierten Bauelemente und/oder die Überprüfung der elektrischen Eigenschaften der Bauelemente innerhalb des Montagegerätes durchgeführt werden können, ohne daß es hierzu besonderer externer Einheiten bedarf.
die Überprüfung der Position der auf dem Substrat montierten Bauelemente und/oder die Überprüfung der elektrischen Eigenschaften der Bauelemente innerhalb des Montagegerätes durchgeführt werden können, ohne daß es hierzu besonderer externer Einheiten bedarf.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Montagegerät zum Montieren elektronischer Bauelemente auf Substraten, mit einem Träger zum
Aufnehmen der Substrate, einer Auftragsvorrichtung zum Auftragen eines Haftmittels und einer
Montiervorrichtung zum Aufbringen der elektronischen Bauelemente auf die Substrate, wobei die
Auftrags- und die Montiervorrichtung einen festen Abstand voneinander haben und relativ zum Träger
bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Substrate (2, 3) in einem dem
Abstand zwischen der Auftrags- und der Montiervorrichtung (6 bzw. 9) entsprechenden Abstand auf
dem Träger (Y) montierbar sind und der Antrieb des Trägers (Γ) oder der Auftrags- und der Montiervorrichtung (6 bzw. 9) derart steuerbar ist, daß die
Substrate (2,3) nacheinander beiden Vorrichtungen zugeordnet werden, wobei gleichzeitig auf verschiedenen Substraten am jeweils gleichen Bestückungsort entweder Haftmittel (7) oder ein elektronisches
Bauelement (8) aufbringbar ist.
2. Montagegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüfvorrichtung (13) zum
Überprüfen der Position und/oder der elektrischen Eigenschaften der auf die Substrate (2, 3, 3')
aufgebrachten elektronischen Bauelemente (8) in festem Abstand zu den übrigen Vorrichtungen (6,9)
angeordnet und gleichzeitig mit diesen betreibbar ist.
3. Montagegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fixiervorrichtung (11) zum
Aushärten oder Schmelzen des Haftmittels auf den entsprechenden Substraten (2, 2, 3') in festem
Abstand zu den übrigen Vorrichtungen (6, 9, 13) angeordnet und gleichzeitig mit diesen betreibbar
ist.
4. Montagegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiervorrichtung (11) eine
Heizvorrichtung aufweist.
5. Montagegerät nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß das Montagegerät programmgesteuert ist.
6. Montagegerät nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe der Vorrichtungen (6,9,11, 13) derart ansteuerbar sind,
daß die Vorrichtungen verschiedene Stellen auf den Substraten anfahren können.
7. Montagegerät nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (Y) zum Aufnehmen der Substrate ortsfest ist und die
Vorrichtungen mit einem Koordinatenantrieb versehen sind.
8. Montagegerät nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (Y) für die Substrate als ein in XV-Koordinaten-Richtung
bewegbarer Tisch ausgeführt ist.
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