DE4307080A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Spulenanordnung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer SpulenanordnungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung einer Anordnung aus mindestens einem el
ektronischen Bauelement, wie einem integrierten
Schaltkreis (IC), und mindestens einer aus Wickel
draht gewickelten Spule (Spulenanordnung), deren
Wickeldrahtenden mit Anschlußflächen des Bauelements
verbunden sind.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung
zur Herstellung einer Spulenanordnung.
Bei der Herstellung von Spulenanordnungen der oben
genannten Art erfolgt zum einen die Wicklung der
Spule zur Schaffung einer gewünschten Induktivität
und zum anderen die Verbindung der Wickeldrahtenden
der Spulenwicklung mit den Anschlußflächen eines
Bauelements, um etwa im Fall der Verwendung eines
IC′s eine Spulenanordnung zu schaffen, die auch un
ter dem Begriff "Transponder" bekannt ist.
Aus der veröffentlichten PCT-Patentanmeldung WO
92/15105 ist ein Verfahren zur Herstellung derarti
ger Spulenanordnungen bekannt, bei dem ein Wickel
draht über eine erste Anschlußfläche eines IC′s hin
weg, anschließend um einen Wicklungsträger zur Aus
bildung der erforderlichen Windungsanzahl herumge
führt und schließlich über die zweite Anschlußfläche
des IC′s zurückgeführt wird. Anschließend erfolgt
die Verbindung zwischen den Anschlußflächen und dem
Wickeldraht und schließlich das Durchtrennen des
Wickeldrahts, um eine separat zu handhabende Spulen
anordnung zu erhalten.
Bei dem bekannten Verfahren wird die Spulenwicklung
von einem "Flyer" durchgeführt, wobei der Wickel
draht durch den um den feststehenden Wicklungsträger
rotierenden "Flyer" an den Wicklungsträger angelegt
wird. Dabei gleitet der Wickeldraht durch den "Fly
er" und wird gegenüber der Drahtzuführrichtung in
ständig wechselnde Richtungen abgelenkt. Hieraus
ergibt sich für den Wickeldraht eine dynamische Bie
gebeanspruchung, die zudem infolge des spiralförmi
gen Wicklungsverlaufs auf dem Wicklungsträger mit
einer Torsionsbeanspruchung überlagert wird.
In Zusammenhang mit der extrem hohen Wickelgeschwin
digkeit bei einer "Flyer" - Wicklung, die etwa zwi
schen 40 000 und 50 000 Umdrehungen pro Minute (UpM)
liegt, besteht somit erhöhte Gefahr des Bauteilver
sagens für den Wickeldraht.
Selbst wenn dieser denkbar ungünstigste Fall des
Bauteilversagens, der mit einer Fertigungsunterbre
chung und den damit verbundenen Nachteilen verbunden
ist, nicht eintritt, können die genannten Drahtbean
spruchungen jedoch in jedem Fall zu Drahtveränderun
gen führen, die sich auf die Induktivität einer der
artig gewickelten Spulenwicklung auswirken. Bei ei
ner Serienfertigung derartiger Spulenwicklungen
kommt es daher häufig zu größeren Induktivitäts
schwankungen zwischen den einzelnen Spulenwicklun
gen, die zu einem entsprechenden Produktionsausschuß
führen.
Dies erweist sich als besonders gravierend, da bei
der aus der genannten PCT-Patentanmeldung bekannten
Spulenanordnung eine Überprüfung der Spulenindukti
vität erst nach Verbindung der Wickeldrahtenden mit
dem IC und deren Durchtrennung erfolgen kann. Hier
durch wird der relativ wertvolle, mit den Wickel
drahtenden der Spulenwicklung verbundene Chip auch
Ausschuß.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrun
de, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu schaffen,
das bzw. die die Herstellung einer Spulenanordnung
bei erheblich verringerter Drahtbeanspruchung ermög
licht, um somit den bei einer Serienfertigung auf
tretenden Ausschuß zu reduzieren, und eine genaue
Positionierung des Wickeldrahts zur nachfolgenden
Verbindung mit den Anschlußflächen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merk
malen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das freie
Ende des für die Spulenwicklung bestimmten Wickel
drahts zu einer ersten Halteeinrichtung geführt und
von dieser aufgenommen. Die erste Halteeinrichtung
wird zusammen mit einer zweiten Halteeinrichtung und
einem Wicklungsträger um eine gemeinsame Drehachse
rotiert. Nach Erreichen der vorbestimmten Windungs
anzahl auf dem Wicklungsträger wird das laufende
Ende des Wickeldrahts von der zweiten Halteeinrich
tung derart aufgenommen, daß der Abstand zwischen
dem laufenden Ende und dem freien Ende des Wickel
drahts in einem zur Verbindung mit den Anschlußflä
chen des Bauelements vorbestimmten Bereich dem Ab
stand zwischen den Anschlußflächen des Bauelements
entspricht.
Definitionsgemäß wird als freies Wickeldrahtende der
dem Wicklungsträger zugeführte Wickeldrahtanfang,
also ein Schnittende, und als laufendes Ende der mit
einer Wickeldrahtvorratseinrichtung in Verbindung
stehende Wickeldrahtbereich bezeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ein Wic
keln der Spulenwicklung ohne die Verwendung eines
"Flyers". Statt einen um den Wicklungsträger rotie
renden "Flyer" mit all den damit verbundenen Nach
teilen vorzusehen, wird vielmehr der Wicklungsträger
selbst in Rotation versetzt, um quasi den Wickel
draht auf diesem aufzuspulen. Vor dem eigentlichen
Wickelvorgang wird das freie Wickeldrahtende in der
ersten Halteeinrichtung aufgenommen, so daß der Wic
keldraht auf dem Wicklungsträger festgelegt ist,
ohne daß hierzu zusätzliche Einrichtungen notwendig
wären und ohne den Wickeldraht gegen die Wickelrich
tung zu verbiegen.
Nach Ausführung der erforderlichen Windungsanzahl
wird quasi bei der letzten Drehung des Wicklungsträ
gers das laufende Ende des Wickeldrahts von der zu
sammen mit dem Wicklungsträger drehenden zweiten
Halteeinrichtung aufgenommen. Dadurch, daß die zwei
te Halteeinrichtung in einem dem Abstand zwischen
den Anschlußflächen entsprechenden Abstand von der
ersten angeordnet ist, ergibt sich dabei automatisch
ein für die Verbindung der Wickeldrahtenden mit den
Anschlußflächen geeigneter Ausgangsabstand.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen Verfahrens wird das freie Ende des Wic
keldrahts zur Überführung in die erste Halteeinrich
tung tangential am Wicklungsträger vorbeigeführt und
an die erste Halteeinrichtung übergeben. Der Wick
lungsträger wird zusammen mit den Halteeinrichtungen
um die Wickelachse des Wickelträgers rotiert, wobei
die Rotationsbewegung mit einer Translationsbewegung
des Wicklungsträgers zur Ausbildung einer helixför
migen Spulenwicklung überlagert wird. Nach Erreichen
der vorbestimmten Windungsanzahl auf dem Wicklungs
träger wird die erste Halteeinrichtung in einer der
artigen Drehstellung bezogen auf die Drehachse posi
tioniert, daß das in der ersten Halteeinrichtung
aufgenommene freie Ende des Wickeldrahts um die
Drehachse gegen das laufende Ende des Wickeldrahts
zur Aufnahme des laufenden Endes in der zweiten Hal
teeinrichtung geschwenkt ist.
Das vorstehende Verfahren eignet sich in besonderem
Maße zur Herstellung einer Spulenanordnung, bei der
sich das mit den Wickeldrahtenden zu verbindende
Bauelement in einer Ebene quer zur Wickelachse befin
det. Darüber hinaus weist dieses Verfahren den Vor
teil auf, daß die Herstellung der Spulenwicklung
ohne jegliches Führungselement allein aufgrund der
Drehung des Wicklungsträgers um seine Wickelachse
und die damit überlagerte Translationsbewegung er
folgt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens wird das freie Ende des
Wickeldrahts zur Aufnahme in der ersten Halteein
richtung dieser von einer Übergabeeinrichtung zuge
führt. Ausgehend von der Übergabeeinrichtung wird
das laufende Wickeldrahtende von einer Wickelfüh
rungseinrichtung aufgenommen und quer zur Drahtzu
führungsrichtung der Übergabeeinrichtung abgelenkt.
Somit ist das laufende Drahtende in etwa längs zur
Wickelachse des Wicklungsträgers ausgerichtet und
wird von der ersten Halteeinrichtung aufgenommen.
Anschließend gibt die Übergabeeinrichtung das Wic
keldrahtende frei. Das freie Ende des Wickeldrahts
wird nunmehr in der ersten Halteeinrichtung gehalten,
und das laufende Ende wird mittels der Wickelfüh
rungseinrichtung translatorisch längs der Wickelach
se des Wicklungsträgers bewegt, während dieser zu
sammen mit den Halteeinrichtungen um die Wickelachse
rotiert, so daß sich eine helixförmige Spulenwick
lung auf dem Wicklungsträger ausbildet.
Bei Erreichen der vorbestimmten Windungsanzahl auf
dem Wicklungsträger wird quasi bei der letzten Dre
hung des Wicklungsträgers die erste Halteeinrichtung
in einer derartigen Drehstellung positioniert, daß
das laufende Ende des Wickeldrahts von der Wickel
führungseinrichtung an die zweite Halteeinrichtung
übergeben wird.
Die vorstehende bevorzugte Verfahrensvariante eignet
sich in besonderem Maße zur Herstellung von einer
Spulenanordnung, bei der sich das Bauelement in ei
ner gemeinsamen Ebene mit dem Wicklungsträger befin
det. Derartig ausgebildete Spulenanordnungen zeich
nen sich durch eine besonders geringe Dicke aus, so
daß sie bevorzugt als Transponder zur Personeniden
tifizierung im Kreditkartenformat oder auch als
Tiertransponder, bei dem die Spulenanordnung in ei
nem kleinen Glasröhrchen angeordnet ist, geeignet
sind.
Unabhängig von der Wahl der Verfahrensvariante kann
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach der Aufnah
me des laufenden Wickeldrahtendes in der zweiten
Halteeinrichtung ein Durchtrennen des Wickeldrahts
erfolgen. Somit liegt die Spulenwicklung nach Been
digung des Wickelvorgangs als separates elektroni
sches Bauelement vor, dessen beide Wickeldrahtenden
in den Halteeinrichtungen gehalten werden.
Hierdurch kann etwa vor der Verbindung der Wickel
drahtenden mit den Anschlußflächen des Bauelements
eine elektrische Überprüfung der Spulenwicklung er
folgen. Hierbei können Widerstand und Induktivität
der Spulenwicklung überprüft werden, um bereits vor
Fertigstellung der aus dem Bauelement und der Spu
lenwicklung gebildeten Baugruppe eine Qualitätskon
trolle an der Spulenwicklung durchführen zu können.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn für
die elektrische Überprüfung die Halteeinrichtungen
verwendet werden, da hierdurch die Vorsehung einer
speziellen Überprüfungsanordnung entfällt.
Auch ist es möglich, vor der Verbindung der Wickel
drahtenden mit den Anschlußflächen des Bauelements
eine Beheizung der Wickeldrahtenden durchzuführen,
um eine etwa aus Backlack bestehende Isolierung des
Wickeldrahts vor der elektrischen Überprüfung zu
entfernen. Auch die Beheizung kann mittels der Hal
teeinrichtungen oder zumindest einer Halteeinrich
tung erfolgen.
Für die Schaffung von Überdeckungsbereichen zwischen
den Anschlußflächen des Bauelements und den Wickel
drahtenden zu deren nachfolgenden Verbindung kann
eine Relativpositionierung zwischen den An
schlußflächen und den Wickeldrahtenden mittels einer
Positioniereinrichtung vorgenommen werden. Um die
Wickeldrahtenden möglichst wenig zu belasten, er
weist es sich als vorteilhaft, wenn zur genannten
Positionierung die Lage der Bauelement-Anschlußflä
chen gegenüber den Wickeldrahtenden verändert wird.
Die Positionierung kann besonders genau durchgeführt
werden, wenn eine Kopplung der Positioniereinrich
tung mit einer Bildverarbeitungseinrichtung vorgese
hen wird. Hierbei dient die Bildverarbeitungsein
richtung zur Ansteuerung der Positioniereinrichtung
derart, daß zur Ausbildung eines Überdeckungsbe
reichs zwischen einer Anschlußfläche und einem Wic
keldrahtende zunächst die zur exakten Positionierung
der Anschlußfläche notwendige Stellgröße ermittelt
wird. Anschließend wird das Bauelement dann zur Kom
pensation der festgestellten Lageabweichung mittels
der Positioniereinrichtung mit der Stellgröße beauf
schlagt.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die
vorstehend genannte Kopplung zwischen einer Positio
niereinrichtung und einer Bildverarbeitungseinrich
tung zur Positionierung von Bauelement-Anschlußflä
chen gegenüber Wickeldrahtenden auch unabhängig
von der Herstellung einer Spulenanordnung Bedeutung
zukommt, wenn es ganz allgemein darum geht, den nur
wenige Hundertstel Millimeter starken Wickeldraht
mit einer Anschlußfläche für die nachfolgende Ver
bindung zur Überdeckung zu bringen, die im Fall der
Ausbildung des Bauelements als IC standardmäßig nur
etwa 100×100 Mikrometer groß ist.
Bei einer bevorzugten Betriebsweise der Bildverar
beitungseinrichtung wird zur Stellgrößenermittlung
zunächst die Lage des betreffenden Wickeldrahtendes
in der Verbindungsebene abseits der Bauelement-An
schlußfläche und anschließend die Lage der Anschluß
fläche in der Verbindungsebene detektiert, um aus
der Lageabweichung die notwendige Stellgröße zu er
mitteln. Die Detekierung der abweichenden Lagen kann
dabei mittels einer CCD-Kamera erfolgen, wobei die
Verbindungsebene in die Bildebene der Kamera umge
setzt wird. Die Bildverarbeitungseinrichtung ermög
licht anschließend aufgrund einer Graustufenauswer
tung des Kamerabildes die genaue Lageerkennung des
Wickeldrahtendes bzw. der Anschlußfläche. Aufgrund
der Lagedetekierung des Wickeldrahtendes abseits der
Oberfläche der Bauelement-Anschlußfläche, wird si
chergestellt, daß ein zur Detekierung des Wickel
drahtendes ausreichender Kontrast vor dem Bildhin
tergrund gegeben ist, was nicht der Fall ist, wenn
das Wickeldrahtende im Bereich der metallisch re
flektierenden Bauelement-Anschlußfläche detektiert
werden soll.
Nach Ermittlung der Stellgröße durch die Bildverar
beitungseinrichtung kann diese durch die Positio
niereinrichtung ausgeführt werden. Hierbei wird vor
teilhafterweise so verfahren, daß zunächst mittels
der vorstehend geschilderten Kopplung zwischen der
Bildverarbeitungseinrichtung und der Positionie
rungseinrichtung die Überdeckung zwischen einer er
sten Anschlußfläche und dem einen Wickeldrahtende
hergestellt wird, anschließend deren Verbindung mit
einander erfolgt und schließlich die Überdeckung
zwischen der zweiten Anschlußfläche und dem anderen
Wickeldrahtende zu deren nachfolgenden Verbindung
durchgeführt wird. Hierdurch ist es auch möglich,
solche IC′s mit den Wickeldrahtenden zu verbinden,
deren Anschlußflächen einen vom Standardmaß abwei
chenden Mittenabstand aufweisen.
Eine weitere Lösung der Erfindung zugrunde liegenden
Aufgabe besteht in einer Vorrichtung mit den Merkma
len des Anspruchs 11.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche sich ins
besondere zur Durchführung des vorstehend erläuter
ten erfindungsgemäßen Verfahrens eignet, weist eine
Wickelplattform zur Aufnahme eines Wicklungsträgers
auf, die mit einer ersten und einer zweiten Halte
einrichtung versehen ist. Dabei befinden sich die
Halteeinrichtungen in einer derartigen Relativanord
nung zueinander, daß in ihnen zumindest bereichswei
se die Wickeldrahtenden in einem dem Abstand der
Anschlußflächen des Bauelements entsprechenden Ab
stand aufnehmbar sind. Des weiteren ist eine Draht
zuführeinrichtung zur Zuführung eines freien Wickel
drahtendes in die erste Halteeinrichtung und eine
Rotationsantriebseinrichtung zum rotatorischen An
trieb der Wickelplattform um eine Drehachse vorgese
hen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht nach
einer Drahtaufnahme in der ersten Halteeinrichtung
durch Rotation der Wickelplattform zusammen mit ei
nem Wicklungsträger und den Halteeinrichtungen ein
drahtschonendes Aufwickeln des Wickeldrahts auf dem
Wicklungsträger zur Ausbildung einer Spulenwicklung.
Da eine unmittelbare Wickeldrahtfestlegung auf dem
Wicklungsträger wegen der Aufnahme des freien Wik
keldrahtendes in der mitrotierenden Halteeinrichtung
überflüssig wird, erfolgt nicht nur der eigentliche
Wickelvorgang drahtschonend sondern auch die für den
Aufwickelvorgang notwendige Festlegung des Wickel
drahtendes gegenüber dem Wicklungsträger. Somit
schafft die erfindungsgemäße Vorrichtung die vor
teilhafte Möglichkeit, auch bei einer Großserienfer
tigung von Spulenwicklungen diese aufgrund der ge
ringstmöglichen Drahtbeanspruchung während des Her
stellungsvorgangs mit gleichbleibender Qualität her
zustellen und somit den Fertigungsausschuß zu mini
mieren.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung fällt die Drehachse der
Wickelplattform mit der Wickelachse des Wick
lungsträgers zusammen, und die Wickelplattform weist
zur Ausrichtung der Halteeinrichtungen in eine vor
gegebene Drehstellung bezogen auf die Drehachse der
Wickelplattform eine Positioniereinrichtung auf.
Diese Positioniereinrichtung ermöglicht bei Drehung
der Halteeinrichtungen zusammen mit der Wickelplatt
form um die Wickelachse des Wicklungsträgers eine
derartige Ausrichtung der Halteeinrichtungen, daß
nach anfänglicher Aufnahme des freien Wickeldrahten
des in der ersten Halteeinrichtung und deren Rota
tion zusammen mit dem Wickeldrahtende um die Wickel
achse des Wicklungsträgers und Ausführung der vor
bestimmten Windungsanzahl auf dem Wicklungsträger
die zweite Halteeinrichtung derartig an das laufen
de Ende des Wickeldrahts herangeschwenkt werden
kann, daß dieses sich in der korrekten Position zur
Aufnahme in der zweiten Halteeinrichtung befindet.
Hierdurch entfällt die Notwendigkeit, zur Aufnahme
des laufenden Wickeldrahtendes in die zweite Halte
einrichtung eine gesonderte Einrichtung zum Ausrich
ten des laufenden Wickeldrahtendes gegenüber der
zweiten Halteeinrichtung vorzusehen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zur Übernahme des
laufenden Wickeldrahtendes aus der Drahtzuführein
richtung eine Wickelführungseinrichtung vorgesehen,
die quer zur Drahtzuführungsrichtung und längs der
mit der Wickelachse des Wicklungsträgers zusammen
fallenden Drehachse der Wickelplattform bewegbar
ist. Diese Ausführung der Vorrichtung ermöglicht
durch die Wickelführungseinrichtung eine Ausrichtung
der Wickeldrahtenden in der Ebene des Wicklungsträ
gers, so daß mittels dieser Ausführungsform der Vor
richtung eine Spulenanordnung herstellbar ist, bei
der das Bauelement nach Anschluß an den Wickeldraht
hochkant auf dem Wicklungsträger angeordnet ist,
wodurch eine Spulenanordnung von möglichst geringer
Dicke geschaffen wird.
Die Positioniereinrichtung ermöglicht hierbei in
gleicher Weise, wie vorstehend bereits beschrieben,
ein Heranschwenken der zweiten Halteeinrichtung an
das laufende Ende des Wickeldrahts, um die Aufnahme
dieses Endes in der Halteeinrichtung ohne die Zuhil
fenahme einer besonderen Einrichtung zur Ausrichtung
des Wickeldrahtendes zu ermöglichen.
Bei beiden vorgenannten, bevorzugten Ausführungsfor
men erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn
die Positioniereinrichtung mit einem Positionssen
sor, vorzugsweise einem induktiven Näherungsschal
ter, zur Drehpositionierung der Wickelplattform ver
sehen ist. Hierdurch ist durch einfache Mittel eine
möglichst genaue, reproduzierbare Positionierungs
möglichkeit gegeben.
Die Halteeinrichtungen können mit einer elektrischen
Prüfeinrichtung, etwa einer Induktivitäts- und/oder
Widerstandsprüfeinrichtung, versehen sein, so daß
eine elektrische Überprüfung der Spulenwicklung un
mittelbar nach dem Wickelvorgang, wenn nach Durch
trennung des laufenden Wickeldrahtendes die Spulen
wicklung mit beiden Wickeldrahtenden als separates
Bauteil in den Halteeinrichtungen gehalten wird mög
lich ist. Hierdurch kann eine elektrische Überprü
fung der Spulenwicklung vor der Verbindung der Wic
keldrahtenden mit dem Bauelement erfolgen, so daß im
Fall einer unzulässigen Abweichung der elektrischen
Wert vom vorgegebenen Qualitätsstandard nicht die
gesamte Spulenanordnung Ausschuß ist sondern nur die
Spulenwicklung und das Bauelement weiterhin für die
Fertigung verwendet werden kann.
Ebenfalls erweist es sich als vorteilhaft, wenn die
Halteeinrichtungen mit einer Beheizungseinrichtung
zur Beheizung der aufgenommenen Wickeldrahtenden
versehen sind. Hierdurch kann eine Entfernung der
Backlackisolierung des Wickeldrahts als Vorausset
zung für eine elektrische Überprüfung und auch für
eine leitfähige Verbindung mit den Anschlußflächen
des Bauelements erfolgen, ohne daß hierzu gesonder
te, separate Einrichtungen, wie etwa eine Warmluft
beaufschlagung oder eine Wärmestrahlungsquelle vor
zusehen wären.
Bei einer möglichen Ausführungsform der Halteein
richtungen weisen diese jeweils zwei in Wickeldraht
richtung von einander beabstandete Halteorgane auf,
die zur Klemmung der Wickeldrahtenden gegen Halte
blöcke bewegbar sind, deren Abmessung quer zur Wic
keldrahtrichtung dem Abstand der Anschlußflächen des
Bauelements entspricht. Hierdurch ist es möglich,
beidseitig vom Verbindungsbereich einen genau repro
duzierbaren Wickeldrahtabstand einzustellen, um eine
gute Ausgangsposition für die Verbindung der Wickel
drahtenden mit den Anschlußflächen des Bauelements
zu schaffen. Bei einer derartigen Ausführung der
Halteeinrichtungen läßt sich auf besonders einfache
Art und Weise eine in die Halteeinrichtungen inte
grierte Beheizungseinrichtung vorsehen, die aus ei
ner in einem zwischen zwei Halteorganen angeordneten
Halteblock eingesetzten Heizpatrone gebildet sein
kann.
Auch die Schaffung einer in die Halteeinrichtungen
integrierten elektrischen Prüfeinrichtung ist bei
einer derartigen Ausbildung der Halteeinrichtungen
besonders leicht möglich. So kann eine aus zwei Hal
teorganen und einem dazwischen angeordnetem Halte
block gebildete Anordnung als Prüfkontakteinrichtung
vorgesehen sein. Als besonders vorteilhaft erweist
es sich in diesem Fall, wenn jeweils ein Halteorgan
und ein benachbarter Bereich des Halteblocks mit
einer Prüfelektrode zur Kontaktierung des Wickel
drahtendes versehen ist, wobei die sonstigen Berei
che der Halteorgane und des Halteblocks aus einem
elektrisch nicht leitenden Material, etwa Keramik,
bestehen.
Unabhängig von der gewählten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung kann diese mit einer
Positioniereinrichtung versehen sein, die zur Posi
tionierung der Anschlußflächen des Bauelements, also
etwa eines IC′s, in einem Überdeckungsbereich mit
den Wickeldrahtenden dient und mit einer Bildverar
beitungseinrichtung gekoppelt ist. Aber auch unab
hängig von den vorstehenden Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung erweist sich eine
Kopplung zwischen einer Positionierungseinrichtung
und einer Bildverarbeitungseinrichtung zur Positio
nierung der Anschlußflächen eines Bauelements in
einem Überdeckungsbereich mit Wickeldrahtenden als
vorteilhaft. Die Anmelderin behält sich daher vor,
für eine solche Positioniereinrichtung/Bildverarbei
tungseinrichtung-Kopplung ebenso wie für das vorste
hend beschriebene mittels dieser Kopplung durchführ
bare Positionierungsverfahren unabhängigen Schutz zu
beanspruchen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die vorste
hend genannte Positioniereinrichtung mit auf das
Bauelement wirkenden Stellgliedern versehen. Diese
können unmittelbar auf das Bauelement wirken oder
auch auf eine Aufnahmeeinrichtung, in der das Bau
element aufgenommen ist.
Nachfolgend werden das erfindungsgemäße Verfahren
sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der
Zeichnungen, die beispielhafte Ausführungsformen
darstellen, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Spulenanordnung mit einer Spulenwick
lung und einem mit Wickeldrahtenden der Spulen
wicklung verbundenen IC;
Fig. 2 eine erste Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer Spulenan
ordnung in einer geschnittenen Seitenansicht;
Fig. 3 die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung in
einer Draufsicht;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht;
Fig. 5 die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung in
einer Draufsicht;
Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung eines in den
Fig. 3 und 5 eingekreisten Bereichs mit Halteein
richtungen zum Halten von Wickeldrahtenden in einem
zur Verbindung mit einem IC bestimmten Verbindungs
bereich.
Fig. 1 zeigt eine Spulenanordnung 10 mit einer Spu
lenwicklung 11 und einem IC 12, dessen hier nicht
näher dargestellte Anschlußflächen mit den beiden
Wickeldrahtenden 13, 14 der Spulenwicklung 11 ver
bunden sind. Die hier dargestellte Spulenanordnung
10 ist mit einem Spulenkern 15 versehen, könnte je
doch ebensogut als kernlose Luftspulenanordnung aus
geführt sein.
Bei den in dieser Darstellung nicht näher gezeigten
Anschlußflächen des IC′s 12 handelt es sich um An
schlußflächen mit einer Standardgröße von etwa
100×100 Mikrometer, auf denen in der Regel nicht
näher dargestellte Bumps, etwa aus einer Goldlegie
rung, für die nachfolgende Kontaktierung mit dem
etwa 20 Mikrometer starken Wickeldraht vorgesehen
sind.
Zur Herstellung einer derartigen Spulenanordnung
kann die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Vorrich
tung 16 verwendet werden, die eine Wickelplattform 17
und zwei auf dieser angeordnete Halteeinrichtungen
18, 19 aufweist. Die Wickelplattform 17 ist um eine
Drehachse 20 drehbar auf einer Basis 21 angeordnet.
Die Basis 21 sowie die Wickelplattform 17 weisen
koaxial zur Drehachse 20 eine Aufnahmebohrung 22 zur
Aufnahme einer Verstelleinrichtung 23 auf, die auf
einen in der Wickelplattform 17 eingesetzten Wick
lungsträger 24 wirkt. Zum sicheren, in Richtung der
Drehachse 20 längsverschiebbaren Halten des Wick
lungsträgers 24 ist dieser in einer Wicklungsträger
aufnahme 25 angeordnet.
Die Aufnahmebohrung 22 sowie die Verstelleinrichtung
23 kann auch zur Zuführung des Wicklungsträgers 24
genutzt werden.
Zur Zuführung des freien Wickeldrahtendes 13 zur
Halteeinrichtung 18 ist die Vorrichtung 16 mit einer
Drahtzuführeinrichtung 26 versehen, die bei dem hier
dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer ortsfe
sten Drahtleiteinrichtung 27 und einem Drahtgreifer
28 gebildet ist.
Ausgehend von der Darstellung in Fig. 2 und unter
Bezugnahme auf Fig. 3 soll nachfolgend beispielhaft
die Herstellung einer in Fig. 1 dargestellten Spu
lenanordnung 10 unter Verwendung der Vorrichtung 16
näher erläutert werden.
Zu Beginn des Verfahrens befindet sich die Wickel
plattform 17, wie in Fig. 3 dargestellt, in einer
Ausgangsposition, die mittels einer hier nicht näher
dargestellten Positioniereinrichtung eingestellt
wird. Zur Ansteuerung der Positioniereinrichtung
dient ein Induktivschalter 29, der die relative
Drehstellung der Wickelplattform 17 bezogen auf die
Drehachse 20 detektiert. Bei dem in Fig. 3 darge
stellten Ausführungsbeispiel ist die Ausgangsposi
tion der Wickelplattform 17 so gewählt, daß die Hal
teeinrichtungen 18, 19 mit einer Drahtzuführungsach
se 30 fluchtend angeordnet sind. Zur Zuführung des
freien Wickeldrahtendes 13, das zu Beginn des Ver
fahrens von der mit einer nicht näher dargestellten
Klemmeinrichtung versehenen Drahtleiteinrichtung 27
gehalten wird, ergreift der Drahtgreifer 28 in einer
in Fig. 2 gestrichelt dargestellten Position das
freie Wickeldrahtende 13 und überführt es in die in
Fig. 2 mit durchgezogenem Linienverlauf dargestell
te Position des Drahtgreifers 28. Hierbei wird, wie
aus Fig. 3 zu ersehen ist, das freie Wickeldrahtende
13 tangential am Wicklungsträger 24 vorbeigeführt.
Durch die in Fig. 2 dargestellte relativ zur Dreh
achse 20 bzw. zur Drahtzuführungsachse 30 geneigte
Anordnung der Halteeinrichtungen 18, 19 wird ein
sicheres Einführen des freien Wickeldrahtendes 13
von oben in die geöffnete Halteeinrichtung 18 bei
einer entsprechenden Translationsbewegung des Draht
greifers erleichtert. Befindet sich der Drahtgreifer
28 in seiner in Fig. 2 abgesenkten Position werden
Halteorgane 31, 32 der Halteeinrichtung 18 über eine
außerhalb der Wickelplattform 17 angeordnete Betäti
gungseinrichtung 33, etwa eine pneumatisch betätigte
Kolben/Zylinder-Einheit, betätigt und gegen Halte
blöcke 39, 40 bewegt, so daß das freie Wickeldrah
tende 13 sicher in der Halteeinrichtung 18 gehalten
ist.
Anschließend wird die Wickelplattform 17 mittels
einer hier nicht näher dargestellten Rotationsan
triebseinrichtung in Richtung des Pfeils 34 rotiert,
so daß der Wickeldraht mit seinem laufenden Ende 35
auf den zusammen mit der Wickelplattform 17 rotie
renden Wicklungsträger 24 aufgewickelt wird. Zur
Ausbildung einer helixförmigen Spulenwicklung wird
der Wicklungsträger 24 dabei gleichzeitig von der in
Fig. 2 dargestellten Verstelleinrichtung 23 trans
latorisch bewegt. Bei Erreichen der vorgegebenen
Windungsanzahl auf dem Wicklungsträger 24, die etwa
durch ein an den Induktivschalter 29 angeschlossenes
Zählwerk erfaßt werden kann, wird die Wickelplatt
form 17 bei der letzten Umdrehung durch den Induk
tivschalter 29 gesteuert in einer derartigen Dreh
stellung angehalten, daß das in der Halteeinrichtung
18 aufgenommene freie Ende 13 oberhalb der Halteein
richtung 19 zu liegen kommt und es durch eine ein
fache Translationsbewegung in Richtung des Pfeils 36
in die Halteeinrichtung 19 eingebracht und dort
durch eine Betätigung von Halteorganen 37, 38 gegen
die Halteblöcke 39, 40, ähnlich wie zuvor das freie
Ende 13, geklemmt werden kann. Zur Betätigung der
Halteorgane 37, 38 ist ebenfalls eine außerhalb der
Wickelplattform 17 ortsfest angeordnete Betätigungs
einrichtung 33 vorgesehen.
Bezogen auf die in Fig. 3 dargestellte Ausgangspo
sition der Wickelplattform 17 bei der Übergabe des
freien Wickeldrahtendes 13 an die Halteeinrichtung
18 befindet sich die Wickelplattform 17 bei der
Übergabe des laufenden Wickeldrahtendes 35 in die
Halteeinrichtung 19 in einer um 180° geschwenkten
Position. Die in Fig. 2 mit dem Pfeil 36 dargestell
te Translationsbewegung zur Übergabe des laufenden
Wickeldrahtendes 35 an die Halteeinrichtung 19 kann
durch den Drahtgreifer 28 oder auch durch eine hier
für vorgesehene Übergabeeinrichtung 41 erfolgen.
Fig. 4 zeigt als eine weitere mögliche Ausführungs
form eine Vorrichtung 42, mit einer Wickelplattform
43, die bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungs
beispiel zweiteilig ausgebildet ist, wobei beide
Plattformteile 44, 45 synchron um eine Drehachse 46
antreibbar sind. Für den nicht näher dargestellten
Drehantrieb ist an den Plattformteilen 44, 45 je
weils eine Antriebsscheibe 47, 48, etwa für einen
Riemenantrieb, vorgesehen. Zwischen den Plattform
teilen 44, 45 ist ein Wicklungsträger 24 koaxial mit
der Drehachse 46 aufgenommen, der mit seinen Enden
in hier als federgestützte Klemmeinrichtungen ausge
führten Halteeinrichtungen 49, 50 drehfest gehalten
wird.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, ist das Plattformteil
44 mit Halteeinrichtungen 18, 19 versehen, die mit
den bereits vorstehend im Zusammenhang mit der in
dem Fig. 2 und 3 dargestellten Vorrichtung 16 erläu
terten Halteeinrichtungen 18, 19 übereinstimmen.
Nachfolgend soll unter Bezugnahme auf Fig. 4 die
Durchführung eines möglichen Verfahrens zur Herstel
lung einer in Fig. 1 dargestellten Spulenanordnung
10 näher erläutert werden.
Übereinstimmend mit dem anhand der Fig. 2 und 3 er
läuterten Verfahren wird zunächst das in der Draht
leiteinrichtung 27 gehaltene freie Wickeldrahtende
13 vom Drahtgreifer 28 aufgenommen und der ersten
Halteeinrichtung 18 zugeführt. Hierbei ist die Dreh
achse 46 der Wickelplattform 43 quer zur Drahtzufüh
rungsachse 30 orientiert. Das Plattformteil 44, auf
dem sich die Halteeinrichtungen 18, 19 befinden, ist
mit einer Greiferaufnahme 51 versehen, dies ermög
licht, daß der Drahtgreifer 28 mit dem darin gehal
tenen freien Wickeldrahtende 13 unterhalb der Ebene
der Halteeinrichtungen 18, 19 zu liegen kommt. Aus
gehend von dieser Übergabestellung wird das aus dem
Drahtgreifer 28 herausragende, zur Drahtleiteinrich
tung 27 führende laufende Wickeldrahtende 35 von
einer Wickelführungseinrichtung 52 aufgenommen und
durch eine parallel zur Drehachse 46 verlaufende Be
wegung der Wickelführungseinrichtung 52 in die ge
öffnete Halteeinrichtung 18 eingelegt. Anschließend
schließt die Halteeinrichtung 18 und der Drahtgrei
fer 28 gibt das nun in der Halteeinrichtung 18 ge
haltene freie Wickeldrahtende 13 frei und bewegt
sich in seine Ausgangsposition zurück.
Auch bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbei
spiel können die Halteeinrichtungen 18, 19 zur Dreh
achse 46 der Wickelplattform 43 geneigt angeordnet
sein, um, wie vorstehend bereits unter Bezugnahme
auf Fig. 2 beschrieben, das Einbringen des Wickel
drahts in die Halteeinrichtung zu erleichtern.
Nach der Übergabe des freien Wickeldrahtendes 13 an
die Halteeinrichtung 18 befindet sich die Wickelfüh
rungseinrichtung 52 in der in Fig. 4 dargestellten
mittleren Position. Bei dem anschließenden Wickel
vorgang, bei dem die Wickelplattform 43 in Richtung
des Pfeils 53 um die Drehachse 46 rotiert, bewegt
sich die Wickelführungseinrichtung 52 translatorisch
in die in Fig. 4 rechts dargestellte Position und
schließlich wieder zurück in die mittlere Position,
um eine helix-förmige Spulenwicklung zu erzeugen.
Nach Erreichen der vorgegebenen Windungsanzahl auf
dem Wicklungsträger 24 wird die Wickelführungsein
richtung 52 wieder in die linke Ausgangsposition
bewegt und schließlich in die Greiferaufnahme 51 ab
gesenkt, um das laufende Wickeldrahtende 35 an die
zweite Halteeinrichtung 19 zu übergeben, die an
schließend zum Klemmen des Drahtendes betätigt wird.
Um das Einlegen des Wickeldrahtendes 35 in die Hal
teeinrichtung zu erleichtern, kann das dem Wick
lungsträger 24 benachbarte Halteorgan 32 als Umlenk
einrichtung für den Wickeldraht ausgebildet sein.
Um die Drehstellung der Wickelplattform 43 bezogen
auf die Drehachse 46 sowohl bei der Übergabe des
freien Drahtenedes in die Halteeinrichtung 18 als
auch bei der Aufnahme des laufenden Drahtendes 35 in
die Halteeinrichtung 19 reproduzierbar einstellen zu
können, ist die Wickelplattform 43 mit einer hier
nicht näher dargestellten Positioniereinrichtung ver
sehen. Zur Steuerung dieser Positioniereinrichtung
kann ähnlich wie bereits vorstehend bei der Erläute
rung der Fig. 2 und 3 erwähnt ein Induktivschalter
verwendet werde, der die Drehstellung der Wickel
plattform genau detektiert.
Fig. 6 zeigt in einer vergrößerten Darstellung die
Halteeinrichtungen 18, 19, wie sie in übereinstim
mender Ausführung auf der Wickelplattform 17 bei dem
in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbei
spiel und bei dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten
Ausführungsbeispiel auf der Wickelplattform 43 an
geordnet sind. Die in Fig. 6 dargestellte Konfigura
tion ist bei der Herstellung einer Spulenanordnung
mittels der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Vor
richtung 16 oder der in den Fig. 4 und 5 dargestell
ten Vorrichtung 42 nach Übergabe des laufenden Wic
keldrahtendes 35 an die zweite Halteeinrichtung 19
gegeben. Nach dieser Übergabe erfolgt etwa an der
mit dem Pfeil 54 bezeichneten Stelle eine Durchtren
nung des laufenden Wickeldrahtendes 35, so daß nun
mehr die Spulenwicklung 11 als separates elektroni
sches Bauteil mit den Wickeldrahtenden 13, 14 in den
Halteeinrichtungen 18, 19 gehalten wird. Vor der
Verbindung der in Fig. 6 dargestellten Anschlußflä
chen 55, 56 des IC′s 12 mit den Wickeldrahtenden 13,
14 kann nun eine elektrische Überprüfung der Spulen
wicklung 11 erfolgen. Hierzu ist in Fig. 6 die aus
dem Halteorgan 32 der Halteinrichtung 19, dem Halte
organ 38 der Halteeinrichtung 18 und dem Halteblock
39 gebildete Anordnung als Prüfkontakteinrichtung 65
ausgestaltet. Zur Herstellung des notwendigen elek
trischen Kontakts mit den Wickeldrahtenden 13, 14
ist dabei jeweils ein Halteorgan 38 bzw. 32 und ein
benachbarter Kontaktbereich des Halteblocks 39 mit
einer Elektrode 57, 58 bzw. 59, 60 versehen. Auf
diese Art und Weise kann vor der Verbindung der Wic
keldrahtenden 13, 14 mit dem IC 12 eine elektrische
Überprüfung der Spulenwicklung 11 erfolgen.
Die Prüfkontaktpaarungen 57, 58 und 59, 60 sind zur
Vermeidung von Beschädigungen abseits der Klemmkon
taktzonen zwischen den Halteorganen 32 bzw. 38 und
dem Halteblock 39 vorgesehen. Zur sicheren Kontak
tierung sind die Kontakte 57, 59 als Federkontakte
ausgeführt.
Des weiteren ist der in Fig. 6 dargestellte Halte
block 39 mit einer Heizpatrone 61 versehen, die zum
einen dafür sorgt, daß im Kontaktbereich der Elek
troden 57, 58; 59, 60 die Backlackisolierung vom
Wickeldraht zur sicheren Kontaktierung abgelöst wird
und zum anderen auch dafür sorgt, daß die Backlacki
solierung des Wickeldrahts in dem zur Verbindung mit
den Anschlußflächen 55, 56 des IC′s 12 bestimmten
Bereich entfernt wird.
Der in Fig. 6 dargestellte IC 12 kann, wie in Fig. 3
dargestellt, durch eine Zuführungskanal 63 von der
Seite her oder etwa auch wie in Fig. 4 dargestellt,
durch eine Zuführungskanal 64 von unten her zuge
führt werden. Insbesondere die letztgenannte Zufüh
rungsart erweist sich als vorteilhaft, da der IC 12
zum Ausgleich eines etwaigen Abstands zwischen den
Wickeldrahtenden 13, 14 und den Anschlußflächen 55,
56 auf besonders einfache Art und Weise zur Anlage
an die Wickeldrahtenden 13, 14 gebracht werden kann.
Die Verbindung selbst kann schließlich mittels einer
Thermodeneinrichtung oder auch mittels einer Laser
einrichtung erfolgen. Letztere bietet dabei den be
sonderen Vorteil, daß zur Anlage der Wickeldrahten
den 13, 14 an die Anschlußflächen 55, 56 ein ent
sprechender Druck auf die Wickeldrahtenden durch
Auflage einer Glasplatte aufgebracht werden kann,
die die Energiestrahlung einer Lasereinrichtung im
wesentlichen unbeeinflußt hindurchtreten läßt.
Die in Fig. 6 dargestellten Halteeinrichtungen 18,
19 können auch so angeordnet sein, daß es möglich
ist zwischen ihnen mehrere IC′s oder sonstige elek
tronische Bauelemente anzuordnen, um etwa zur Schaf
fung einer Sensoreinrichtung eine entsprechend aus
gebildete Baugruppe mit einer Vielzahl von Anschluß
flächen mit den Wickeldrahtenden zu verbinden.
Um auch bei Herstellung einer Spulenanordnung durch
die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Ausführungsform
der Vorrichtung letztendlich eine Anordnung des IC′s
12 in einer gemeinsamen Ebene mit der Spulenwicklung
11, wie in Fig. 1 dargestellt, also eine Hochkantan
ordnung, zu ermöglichen, kann der Wicklungsträger 24
zur Drehachse 20 schwenkbar angeordnet sein und vor
Lösen der mit dem IC 12 verbundenen Wickeldrahtenden
13, 14 aus den Halteeinrichtungen 18, 19 eine ent
sprechende Schwenkbewegung durchgeführt werden.
Claims (22)
1. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung aus
mindestens einem elektronischen Bauelement, wie ei
nem IC, und mindestens einer aus Wickeldraht gewic
kelten Spule (Spulenanordnung), deren Wickeldrahten
den mit Anschlußflächen des Bauelements verbunden
sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
das freie Wickeldrahtende zu einer ersten Halteein richtung (18) geführt und von dieser aufgenommen wird,
die erste Halteeinrichtung (18) und eine zweite Hal teeinrichtung (19) zusammen mit einem Wicklungsträ ger (24) um eine gemeinsame Drehachse (20, 46) ro tiert werden, und
das laufende Wickeldrahtende (35) bei Erreichen der vorbestimmten Windungsanzahl auf dem Wicklungsträger (24) von der zweiten Halteeinrichtung (19) aufgenom men wird, derart, daß der Abstand zwischen dem lau fenden Wickeldrahtende (35) und dem freien Wickel drahtende (13) in einem zur Verbindung mit den An schlußflächen (55, 56) des Bauelements (12) vorbe stimmten Bereichs dem Abstand zwischen den Anschluß flächen (55, 56) entspricht.
dadurch gekennzeichnet, daß
das freie Wickeldrahtende zu einer ersten Halteein richtung (18) geführt und von dieser aufgenommen wird,
die erste Halteeinrichtung (18) und eine zweite Hal teeinrichtung (19) zusammen mit einem Wicklungsträ ger (24) um eine gemeinsame Drehachse (20, 46) ro tiert werden, und
das laufende Wickeldrahtende (35) bei Erreichen der vorbestimmten Windungsanzahl auf dem Wicklungsträger (24) von der zweiten Halteeinrichtung (19) aufgenom men wird, derart, daß der Abstand zwischen dem lau fenden Wickeldrahtende (35) und dem freien Wickel drahtende (13) in einem zur Verbindung mit den An schlußflächen (55, 56) des Bauelements (12) vorbe stimmten Bereichs dem Abstand zwischen den Anschluß flächen (55, 56) entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das freie Wickeldrahtende (13) zur Aufnahme in der ersten Halteeinrichtung (18) tangential am Wick lungsträger (24) vorbeigeführt und in der Halteein richtung (18) aufgenommen wird,
der Wicklungsträger (24) zusammen mit den Halteein richtungen (18, 19) um seine Wickelachse (20) ro tiert wird, wobei die Rotationsbewegung mit einer Translationsbewegung zur Ausbildung einer helixför migen Spulenwicklung überlagert wird, und
die erste Halteeinrichtung (18) bei Erreichen der vorbestimmten Windungsanzahl auf dem Wicklungsträger (24) in einer derartigen Drehstellung bezogen auf die Drehachse (20) positioniert wird, daß das in der ersten Halteeinrichtung (18) aufgenommene freie Wic keldrahtende (13) um die Wickelachse (20) gegen das laufende Wickeldrahtende (35) zu dessen Aufnahme in der zweite Halteeinrichtung (19) geschwenkt ist.
dadurch gekennzeichnet, daß
das freie Wickeldrahtende (13) zur Aufnahme in der ersten Halteeinrichtung (18) tangential am Wick lungsträger (24) vorbeigeführt und in der Halteein richtung (18) aufgenommen wird,
der Wicklungsträger (24) zusammen mit den Halteein richtungen (18, 19) um seine Wickelachse (20) ro tiert wird, wobei die Rotationsbewegung mit einer Translationsbewegung zur Ausbildung einer helixför migen Spulenwicklung überlagert wird, und
die erste Halteeinrichtung (18) bei Erreichen der vorbestimmten Windungsanzahl auf dem Wicklungsträger (24) in einer derartigen Drehstellung bezogen auf die Drehachse (20) positioniert wird, daß das in der ersten Halteeinrichtung (18) aufgenommene freie Wic keldrahtende (13) um die Wickelachse (20) gegen das laufende Wickeldrahtende (35) zu dessen Aufnahme in der zweite Halteeinrichtung (19) geschwenkt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das freie Wickeldrahtende (13) zur Aufnahme in der ersten Halteeinrichtung (18) dieser von einer Über gabeeinrichtung (28) gehalten zugeführt wird,
das laufende Wickeldrahtende (35) von einer Wickel führungseinrichtung (52) aufgenommen und quer zur Drahtzuführungsrichtung (30), vorzugsweise parallel zur Wickelachse (46) des Wicklungsträgers (24), ab gelenkt wird,
das laufende Wickeldrahtende (35) in der ersten Hal teeinrichtung (18) aufgenommen und anschließend von der Übergabeeinrichtung (28) freigegeben wird,
der Wicklungsträger zusammen mit den Halteeinrich tungen (18, 19) um die Wickelachse (46) rotiert wird, wobei die Rotationsbewegung mit einer relati ven Translationsbewegung zwischen dem Wicklungsträ ger und der Wickelführungseinrichtung (52) zur Aus bildung einer helixförmigen Spulenwicklung überla gert wird, und
die erste Halteeinrichtung (18) bei Erreichen der vorbestimmten Windungsanzahl auf dem Wicklungsträger (24) in einer derartigen Drehstellung bezogen auf die Drehachse (46) positioniert wird, daß das lau fende Wickeldrahtende (35) von der Wickelführungs einrichtung (52) an die zweite Halteeinrichtung (19) übergebbar ist.
dadurch gekennzeichnet, daß
das freie Wickeldrahtende (13) zur Aufnahme in der ersten Halteeinrichtung (18) dieser von einer Über gabeeinrichtung (28) gehalten zugeführt wird,
das laufende Wickeldrahtende (35) von einer Wickel führungseinrichtung (52) aufgenommen und quer zur Drahtzuführungsrichtung (30), vorzugsweise parallel zur Wickelachse (46) des Wicklungsträgers (24), ab gelenkt wird,
das laufende Wickeldrahtende (35) in der ersten Hal teeinrichtung (18) aufgenommen und anschließend von der Übergabeeinrichtung (28) freigegeben wird,
der Wicklungsträger zusammen mit den Halteeinrich tungen (18, 19) um die Wickelachse (46) rotiert wird, wobei die Rotationsbewegung mit einer relati ven Translationsbewegung zwischen dem Wicklungsträ ger und der Wickelführungseinrichtung (52) zur Aus bildung einer helixförmigen Spulenwicklung überla gert wird, und
die erste Halteeinrichtung (18) bei Erreichen der vorbestimmten Windungsanzahl auf dem Wicklungsträger (24) in einer derartigen Drehstellung bezogen auf die Drehachse (46) positioniert wird, daß das lau fende Wickeldrahtende (35) von der Wickelführungs einrichtung (52) an die zweite Halteeinrichtung (19) übergebbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach der Aufnahme des laufenden Wickeldrahtendes
(35) in der zweiten Halteeinrichtung (19) ein Durch
trennen des laufenden Wickeldrahtendes (35) erfolgt,
so daß die Spulenwicklung (11) als separates, elek
tronisches Bauelement mit zwei freien Wickeldrahten
den (13, 14) in den Halteeinrichtungen (18, 19) ge
halten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Verbindung der Wickeldrahtenden (13, 14)
mit den Anschlußfläche (55, 56) des Bauelements (12)
eine elektrische Überprüfung der Spulenwicklung (11)
erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor der elektrischen Überprüfung der Spulenwick
lung (11) eine Beheizung der Wickeldrahtenden (13,
14) vorzugsweise mittels der Halteeinrichtungen (18,
19) durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorange
henden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Bauelement (12) mittels einer Positionier
einrichtung zur Ausbildung von Überdeckungsbereichen
zwischen den Anschlußflächen (55, 56) und den Wic
keldrahtenden (13, 14) für die nachfolgende Verbin
dung positioniert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Positioniereinrichtung mit einer Bildverar
beitungseinrichtung gekoppelt angesteuert wird, der
art, daß zur Ausbildung eines Überdeckungsbereichs
zwischen einer Anschlußfläche (55, 56) und einem
Wickeldrahtende (13, 14) zunächst eine Stellgröße
zur exakten Positionierung der Anschlußfläche durch
die Bildverarbeitungseinrichtung ermittelt und an
schließend das Bauelement (12) mittels der Positio
niereinrichtung mit der Stellgröße beaufschlagt
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Stellgrößenermittlung zunächst die Lage des
betreffenden Wickeldrahtendes (13, 14) in der Ver
bindungsebene abseits der betreffenden Anschlußflä
che (55, 56) des Bauelements (12) detektiert, an
schließend die Lage der Anschlußfläche (55, 56) de
tektiert und aus der Lageabweichung die notwendige
Stellgröße ermittelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach Ermittlung der Stellgröße diese von der
Positioniereinrichtung ausgeführt und die erste An
schlußfläche (55) mit dem einen Wickeldrahtende (13)
verbunden wird, anschließend die Lageabweichung zwi
schen der zweiten Anschlußfläche (56) und dem ande
ren Wickeldrahtende (14) ermittelt und nach Ausfüh
rung der Stellgröße die zweite Verbindung erfolgt.
11. Vorrichtung zur Herstellung einer Anordnung aus
mindestens einem elektronischen Bauelement, wie ei
nem IC, und mindestens einer aus Wickeldraht gewic
kelten Spule (Spulenanordnung) deren Wickeldrahten
den mit Anschlußflächen des Bauelements verbunden
sind,
gekennzeichnet durch
eine Wickelplattform (17, 43) zur Aufnahme eines Wicklungsträgers (24), die mit einer ersten und ei ner zweiten Halteeinrichtung (18, 19) versehen ist, wobei die Halteeinrichtungen (18, 19) derartig zu einander angeordnet sind, daß in ihnen zumindest be reichsweise die Wickeldrahtenden (13, 14) in einem dem Abstand der Anschlußflächen (55, 56) des Bauele ments (12) entsprechenden Abstand aufnehmbar sind,
eine Drahtzuführeinrichtung zur Führung eines freien Wickeldrahtendes (13) zu einer ersten Halteeinrich tung (18), und
eine Rotationsantriebseinrichtung zum rotatorischen Antrieb der Wickelplattform (17, 43) um eine Dreh achse (20, 46).
gekennzeichnet durch
eine Wickelplattform (17, 43) zur Aufnahme eines Wicklungsträgers (24), die mit einer ersten und ei ner zweiten Halteeinrichtung (18, 19) versehen ist, wobei die Halteeinrichtungen (18, 19) derartig zu einander angeordnet sind, daß in ihnen zumindest be reichsweise die Wickeldrahtenden (13, 14) in einem dem Abstand der Anschlußflächen (55, 56) des Bauele ments (12) entsprechenden Abstand aufnehmbar sind,
eine Drahtzuführeinrichtung zur Führung eines freien Wickeldrahtendes (13) zu einer ersten Halteeinrich tung (18), und
eine Rotationsantriebseinrichtung zum rotatorischen Antrieb der Wickelplattform (17, 43) um eine Dreh achse (20, 46).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehachse (20) der Wickelplattform (17) mit
der Wickelachse des Wicklungsträgers (24) zusammen
fällt und die Wickelplattform (17) zur Ausrichtung
der Halteeinrichtungen (18, 19) in eine vorgegebene
Drehstellung bezogen auf die Drehachse (20) der Wic
kelplattform (17) mit einer Positioniereinrichtung
(29) versehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehachse (46) der Wickelplattform (43) mit
der Wickelachse des Wicklungsträgers (24) zusammen
fällt, zur Übernahme des laufenden Wickeldrahtendes
(35) aus der Drahtzuführeinrichtung (26) eine Wic
kelführungseinrichtung (52) vorgesehen ist, wobei
die Wickelführungseinrichtung (52) quer zur Drahtzu
führungsrichtung (30) und längs der Drehachse (46)
der Wickelplattform (43) bewegbar ist, und die Wic
kelplattform (43) zur Ausrichtung der Halteeinrich
tungen (18, 19) in eine vorgegebene Drehstellung
bezogen auf die Drehachse (46) mit einer Positio
niereinrichtung (29) versehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Positioniereinrichtung mit einem Positionssen
sor, vorzugsweise einem Induktivschalter (29), zur
Drehpositionierung der Wickelplattform (17, 43) ver
sehen ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprü
che 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteeinrichtungen (18, 19) mit einer elek
trischen Prüfeinrichtung, vorzugsweise einer Induk
tivitäts- und/oder Widerstandsprüfeinrichtung, zur
elektrischen Überprüfung der Spulenwicklung (11)
versehen sind.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprü
che 11 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteeinrichtungen (18, 19) mit einer Behei
zungseinrichtung (61) zur Beheizung der Wickeldrah
tenden (13, 14) versehen sind.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprü
che 11 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteeinrichtungen (18, 19) jeweils zwei in
Wickeldrahtrichtung voneinander beabstandete Halte
organe (31, 32; 37, 38) aufweisen, die zur Klemmung
der Wickeldrahtenden (13, 14) gegen Halteblöcke (39,
40) bewegbar sind, deren Abmessung quer zur Wickel
drahtrichtung dem Abstand der Anschlußflächen (55,
56) des Bauelements (12) entspricht.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zwischen zwei Halteorganen (32, 38) angeord
neter Halteblock (39) mit einer Beheizungseinrich
tung, vorzugsweise einer Heizpatrone (61), versehen
ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine aus zwei Halteorganen (32, 38) und einem
Halteblock (39) gebildete Anordnung als Prüfkontakt
einrichtung (65) einer elektrischen Prüfeinrichtung
ausgebildet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils ein Halteorgan (38 bzw. 32) und ein be
nachbarter Bereich des Halteblocks (39) mit einer
Prüfelektrode (57, 58; 59, 60) versehen ist, wobei
die Halteorgane (38, 32) und der Halteblock (39)
ansonsten aus einem elektrisch nicht leitenden Mate
rial, vorzugsweise Keramik, bestehen.
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprü
che 11 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Positionierung der Anschlußflächen (55, 56)
des Bauelements (12) in einem Überdeckungsbereich
mit den Wickeldrahtenden (13, 14) eine Positionier
einrichtung vorgesehen ist, die mit einer Bildver
arbeitungseinrichtung gekoppelt ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Positioniereinrichtung mit auf das Bauele
ment (12) wirkenden Stellgliedern versehen ist.
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DE19934307080 DE4307080C2 (de) | 1993-03-06 | 1993-03-06 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Spulenanordnung mit mindestens einem elektronischen Bauelement (IC), wobei eine Bildverarbeitungseinrichtung zur Bauelementpositionierung zum Einsatz kommen kann |
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Publication Number | Publication Date |
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1993
- 1993-03-06 DE DE19934307080 patent/DE4307080C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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