DE8906468U1 - Manipulatorkopf zur Manipulation von miniaturisierten elektronischen Bauelementen - Google Patents
Manipulatorkopf zur Manipulation von miniaturisierten elektronischen BauelementenInfo
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Description
miniaturisierten elektronischen Bauelementen
Die Erfindung betrifft einen Manipulatorkopf für ©inen
HsniSsssRSiipuJ ator bzw. eine halb- odsr volleutoaetische Bestückungsvorrichtung
Jeweils zur Manipulation von miniaturisierten elektronischen Bauelementen mit den ist Oberbegriff
des ÄssspnsoSiee 1 angegebenen Merkmalen.
UE-OS 37 21 226.6 bekannt. Er dierv» zur Bestückung von Leiterplatten
Bit SMD-Bauelessey-i-t&ii und weist einen Kopf träger,
der [<:±t einer Vakuumanschlußleitung und einer Vakuumdurchführung
v&rsefedn ist, sowie eine mit der Vakuunsdurchführung
in Verbindung c rehende Vakuum-Saugpipette am Kopf träger
auf, an deren Saugöffnung das Bauelement während des Beatückungevorganges
unter Vakuumeinfluß gehalten ist.
Der neuartige Manipulatorkopf 1st insbesondere für das Bestücken
von Mehrschichtleiterplatten (MLCB - Multi-Layer-Circuit-Board)
mit sogenannten Durchführungswiderständen in der neuartigen Insert/Inboard-Mount-Technologle (IMT) entwickelt
worden. Die IMT ist eine Weiterentwicklung der Oberflächen-Montage von elektronischen Bauelementen (SMT)
und wurde beispielsweise in der Fachzeitschrift für Elektronik-Fertigung
und Test "produktronic", 11/1988, S. 56
vorgestellt. Sie basiert auf der Tatsache, daß bei Mehrschichtleiterplatten Durchkontaktierungen vorgenommen werden
müssen, um die verschiedenen Leiterplattenebenen an entsprechenden Schaltungepunkten miteinander verbinden zu
können. Diese Durchkontaktierungen können als Einsatzort für Bauteile und insbesondere Widerstände, verwendet werden.
Diese sind zylindrisch ausgestaltet und weisen kappenförmlge
Anschlußkontekte auf ihrer Zylindergrund- bzw.
• t * · · t
• ·
• * r ·
Deckfläche auf. Bei einer Anpassung der Widerstandslänge an die Dicke der Leiterplatte kann ein Durchführungswiderstand
in einer Durchkontaktierungsbohrung eingesteckt und die Anschlußkontakte
mit entsprechenden Leiterbahnen auf der 5 Ober- und Unterseite der Leiterbahn verlötet werden. Der
Durchführungswiderstand übernimmt also neben seiner eigentlichen Bauteilfunktion auch die Funktion der Durchkontaktierung*
Wie bereits in dem vorgenannten Artikel angesprochen wurde,
ist der eigentliche Bestückungsvorgang - das Eirstecken der
äußerst kleinen Widerstände in die Durchkontaktierungsbohrung - problematisch. Die Widerstände weisen nämlich nur
Abmessungen in der Größe von etwa 2 mm Länge und 1 mm Durchmesser auf. Weitere Probleme ergeben sich durch die
Verpackung solcher Widerstände in sogenannten Magazingurten. Letztere bestehen aus einem Metallband mit eingedrückten
Vertiefungen, in denen die Widerstände mit ihrer Rotationsachse parallel zur Bandebene einliegen. Zur Bestückung
ist es also notwendig, den Widerstand kontrolliert aus der Magazingurtvertiefung zu entnehmen, um 90° um eine seiner
Querachsen zu kippen und mit seiner Rotationsachse koaxial zur Bohrungeachse der Durchkontaktierungsbohrung in diese
einzusetzen.
Ausgehend vor. den geschilderten Problemen liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, einen Manipulatorkopf für einen Handmonipulator bzw. eine halb- oder vollautomatische Bestückungevorrichtung
anzugeben, mit dam die vorstehenden Manipulationen von miniaturisierten elektronischen Bauelementen
einfach und zuverlässig vorgenommen werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 angegeben. Demnach ist auf der Vakuum-Saugpipette
ein koaxial dazu verlaufendes Manipulationshilferohr
relativ zur Saugpipette verschiebbar geführt, dessen Freiende in Aufnahmesteilung für das Bauelement über
die Säugöffnung der Saugpipette hinaussteht und dessen
• t t I ·
Rohröffnung zum Freiende hin ein sich trichterförmig öffnendes
Innenprofil aufweist. Durch diese Ausgestaltung des i Manipulatorkopfes ist es möglich, mit ihm an ein in der h.
Vertiefung des Magazingurtes liegendes Bauteil seitlich § heranzugehen. Durch die Saugwirkung der Saugpipette wird '
das Bauteil angesaugt. Durch das eich trichterförmig öff- ;;
nende Innenprofil des Manipulationshilfsrohres kann sich :
das Bauteil während des Aneaugens beim Eintreten in die
Rohröffnung des Manipulationshilfsrohres um eine Querachse
Rohröffnung des Manipulationshilfsrohres um eine Querachse
drehen, bis es an der Saugöffnung der vakuum-saugpipette
ansteht und zwar mit seiner Rotationsachse koaxial zur
Saugpipetten-Längsachse. Damit ist das Bauteil bereits
richtig für den BestUckungsvorgang angeordnet. Nach dem
Verfahren des Manipulatorkopfes vom Magazingurt zur Sollpo-
ansteht und zwar mit seiner Rotationsachse koaxial zur
Saugpipetten-Längsachse. Damit ist das Bauteil bereits
richtig für den BestUckungsvorgang angeordnet. Nach dem
Verfahren des Manipulatorkopfes vom Magazingurt zur Sollpo-
sition vertikal über der Durchkon?sktierungsbohrung wird
das Bauteil mit seinem der Saugpipette abgewandten Ende in
die Durchkontaktierungsbohrung eingeführt und mittels der
Saugpipette eingeschoben. Hierbei kommt die Verschiebbarkeit des Manipulationshilfsrohres relativ zur Saugpipette
das Bauteil mit seinem der Saugpipette abgewandten Ende in
die Durchkontaktierungsbohrung eingeführt und mittels der
Saugpipette eingeschoben. Hierbei kommt die Verschiebbarkeit des Manipulationshilfsrohres relativ zur Saugpipette
zum Tragen, wodurch das Bauteil aus der sich über die Saugpipette
zurückschiebenden Rohröffnung aus- und in die
Durchkontaktierungsbohrung eingeschoben werden kann.
Durchkontaktierungsbohrung eingeschoben werden kann.
Die Ansprüche 2-5 geben vorteilhafte Weiterbildungen des
sich trichterförmig öffnenden Innenprofils der Rohröffnung
des Manipulationshilfsrohres an. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird in diesem Zusammenhang auf das Ausführungsbeispiel verwiesen.
sich trichterförmig öffnenden Innenprofils der Rohröffnung
des Manipulationshilfsrohres an. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird in diesem Zusammenhang auf das Ausführungsbeispiel verwiesen.
Durch die im Anspruch 6 angegebenen Verrundungen der Über- s
gangsbereiche am Innenprofil des Manipulationshilfsrohres &PSgr;,
wird ein möglichst ungehindertes und reibungsarmes Einführen des Bauteils in die Rohröffnung des Manipulationshilfs- 3
rohres erzielt. |
-
Anspruch 7 hat zum Ziel, daß das Bauelement in der Rohröff- ^
nung möglichst genau zentriert und unter möglichst geringem
seitlichen Spiel sitzt- Diese Eigenschaft ist insbesondere
seitlichen Spiel sitzt- Diese Eigenschaft ist insbesondere
füi halb- oder vollautomatische Bestückungsvorrichtungen
wichtig, da zwischen der automatisch vom Manipulator angefahrenen Sollposition für das Einstecken des Bauelementes
in die Durchkontaktierungsbohrung und der eigentlichen Istposition
des elektronischen Bauteils am Manipulatorkopf eine möglichst geringe Toleranz vorhanden sein muß.
Die Ansprüche 8-10 betreffen die relative Verschiebbarkeit des Manipulationshilfsrohres gegenüber der Saugpipette.
Durch die begrenzte, zur Verfügung stehende Hubstrecks, die
insbesondere etwa 80% der auf die Bauteillänge abgestimmten Überstehlänge des Manipulationshilfsrohres gegenüber der
Saugöffnung der Saugpipette entspricht, wird das Bauteil selbsttätig in seine Soll-Längsposition in der Durchkontaktierungsbohrung
bezüglich der Leiterplatts geschoben. Weiteres ist dem AusfUhrungsbeispiel zu entnehmen.
Die Ansprüche 11-14 kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen der Lagerung des Manipulationshilfsrohres am Kopfträger.
Besondere Erwähnung verdient hier Anspruch 13, wonach in der Führungshülse zwischen Kopfträger und ManipulationshiIfsrohr
ein Federelement, insbesondere eine Schraubendruckfeder,
zur Seaufschlagung dss Msnipulationshilsrohre«
in Überstehrichtung angeordnet ist. Zum einen wird dadurch das Manipulationshilfsrohr für das Aufnehmen des Bauteils
aus dem Magazingurt in seine voll gegenüber der Saugpipette ausgefahrene Aufnahmeposition verbracht. Zum anderen wird
der Kopfträger über das Federelement beim Anstoßen des Stirnendes des Manipulations&ilfsrohres an die Oberfläche
des Magazingurtes bzw. der Leiterplatte durch die Abstützung des Federelementes beaufschlagt. Die dadurch auf den
Kopfträger ausgeübte Kraft kann dazu verwendet werden,
Schaltelemente im oder am Kopfträger zum Ein- bzw. Ausschalten
des Vakuums zu betätigen.
Anspruch 14 dient einer Verbesserung der Führung des Manipulationehilfsrohres
gegenüber der Saugpipette insbesondere im kopfträgerabseitigen Bereich dieser beiden Konstrukti-
onsteile. Durch den Paßringaufsatz wird gleichzeitig eine
Abdichtung dee Abstandsspaltes zwischen der innenwand des Manipulationehilfsrohres und der Außenwand der Saugpipette
geschaffen, wodurch das Vakuum besonders verlustfrei auf
das anzusaugende Bauteil übertragen wird. Damit ist dessen zuverlässige Entnahme aus dem Magazingurt und Halterung
während des Verfahrens von der Bauteilaufnahmeposition zur Bestückungsposition gewährleistet.
Zur weiteren Verbesserung der Zentrierung der vom Manipulatorkopf
gehandhabten Bauteile - insbesondere bei einer Verwendung des Manipulatorkopfes an vollautomatischen Bestückungsvorrichtungen
- sind gemäß Anspruch 15 weitere Zentrierungs- und Kiemmittel im Bereich der Überstehlänge der
Innenöffnung des Manipulationshilfsrohres zur Festlegung der zu manipulierenden Bauelemente vorgesehen.
Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung klar, in der ein
AusfUhrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert wird. Es zeigen:
g 1 einen Retationsaxialachnitt durch Kopfträger, Saugpipette
und Manipulationshilfsrohr des erfindungsgemäßen Manipulatorkopfes,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Magazingurtes mit einliegenden Durchführungswiderständen und
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Manipulation
eines Durchführungswiderstandes Bit Hilfe des erfindungsgemäßen Manipulatorkopfes.
Der Aufbau und die detaillierte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Manipulatorkopfes ist in Fig. 1 und 2 dargestellt. Dabei wurde in Fig. 1 der Deutlichkeit halber die
Halterung des Manipulatorkp»fes an einer entsprechenden Be stückungsvorrichtung nicht dargestellt, da sie sich im Rah
men des Üblichen F&onkönnens bewegt und beispielsweise aus
DE-OS 37 21 226.6 fcntnehmbar 1st.
, , Der Kopfträger 1 ist in Form eines Zylinderkörper&bgr; gestaltet,
der koaxial eine Vakuumdurchführung 2 in Form einer Bohrung aufweist. Diese steht mit einer nicht dargestellten
Vakuum-Anschlußleitung mit Vakuumpumpe in Verbindung.
In koaxialer Verlängerung der VakuunidurchfUhrung 2 und in
Sauaverbindung mit dieser ist an der Unterseite des Kopfträgers 1 die Vakuuffl-Saugpipette 3 befestigt, an deren trägerabseitiger
Saugöffnung 4 ein elektronisches Bauelement während des BestUckungsvorganges einer Leiterplatte unter
Vakuumeinfluß gehalten werden kann. Auf der Saugpipette 4 ist ein koaxial dazu verlaufendes Manipulationshilfsrohr
geführt, dessen Freiende 6 in Aufnahmestellung für ein Bauelement (Fig. 1,2,4A-D) über die Saugöffnung 4 der Saugpipette
3 um die Überstehlänge 7 hinaussteht. Die Rohröffnung 8 des Manipulationshilfsrohres 5 weist zum Freiende
hin einen sich trichterför-nlg öffnenden Innenprofilabschnitt
9 auf.
Der kopfträgerseitige Abschnitt 10 des Manipulationshilfsrohres
5 ist im Durchmesser durch eine stufenförmige Ringverbreiterung 11 vergrößert und in einer auf die Untexseite
des Kopfträgers 1 aufgeschobenen und dort befestigten Führungshülse 12 verschiebbar geführt. Die Führungshülse 12
ist an ihrem unteren Ende eingezogen ausgebildet und läßt die Durchführungsöffnung 13 für das Manipulationshilfsrohr
5 bzw. die Saugpipette 3 frei. Zwischen der Innenseite
&kgr; der stufenförmigen Ringverbreiterung 11 und der unteren
i|f Schraubendruckfeder 15 eingesetzt, die das
beaufschlagt.
sp Bereich seiner Spitze (S) (Fig. 2) näher erläutert. Dabei
• · ··· ft ft ft ft
ist zu beachten, daß mit einer bestimmten Geometrie der
Spitze S nur elektronische Bauelemente mit einer ganz bestimmten Dimensionierung gehandhabt werden können, die nur
innerhalb enger Grenzen variieren darf. Als Beispiel sei
ein sogenannter Mikromelf-Durchführungswiderstand 17 angegeben, der zylindrisch ausgebildet ist und an der Zylindergrund- bzw. Deckfläche kappenförmige Anschlußkontakte 18,19
aufweist. Seine Länge beträgt etwa 2,1 mm, sein Durchmes- | ser 1,1 mm. f,
Spitze S nur elektronische Bauelemente mit einer ganz bestimmten Dimensionierung gehandhabt werden können, die nur
innerhalb enger Grenzen variieren darf. Als Beispiel sei
ein sogenannter Mikromelf-Durchführungswiderstand 17 angegeben, der zylindrisch ausgebildet ist und an der Zylindergrund- bzw. Deckfläche kappenförmige Anschlußkontakte 18,19
aufweist. Seine Länge beträgt etwa 2,1 mm, sein Durchmes- | ser 1,1 mm. f,
I Folgende Geometrie wird an der Manipulatorspitze S verwen- ^
det: Die Überstehlänge 7 des Manipulationshilfsrohres 5 | über die Saugöffnung 4 der Saugpipette 3 beträgt in der %
1,2,4A-D) etwa 2/3 der Baulänge des DurchfUhrungswiderstan- $
des 17, also etwa 1,4 mm. Wie aus Fig. 2 weiter deutlich S wird, nimmt der zylinderförmige Innenprofilabschnitt 9 der
Rohröffnung 8 des Manipulationshilfsrohres 5 nur etwa die ;! Hälfte der Überstehlänge 7 ein. Es schließt sich nach innen
Rohröffnung 8 des Manipulationshilfsrohres 5 nur etwa die ;! Hälfte der Überstehlänge 7 ein. Es schließt sich nach innen
ein Zylinderabschnitt 20 an, dessen Durchmesser geringfügig S
größer als der maximale Außendurchmesser des zu manipulierenden Durchfuhrungswiderstandes 17 ist. Der Durchmesser D $
beträgt also beispielsweise 1,3 mm, womit bei einem Außendurchmesser d des Durchführungewlderstandee 17 von 1,1 mm
durch den Zylinderabschnitt 20 eine seitliche Zentrierung
des Durchführungswiderstandes 17 im Bereich von +/- 1 mm ■
stattfindet. Weiterhin 1st der Maximaldurchmesser M der -1 Trichteröffnung 21 des Manipulationshilferohres 5 um etwa :■
10% kleiner als die Baulänge L des DurchfUhrungswiderstan- ^j
dee 17. Er beträgt damit etwa 1,8 bis 1,9 mm. Der Flanken- -&Lgr;
winkel F zwischen der Yrichterflanke 22 und der Rohr- :<;]
längsachse 23 beträgt etwa 30*. Die Übergangsbereiche 24 ■"}
zwischen der ringförmigen Stirnfläche 14' des Manipulati- ,^
onshilferohree 5 und der Trlohterflanke 22 bzw. zwischen
der Trlohterflanke 22 und dem ZyIInderabschnitt 20 sind
verrundet.
verrundet.
Durch die vorstehend beschriebene Geometrie ergibt sich der
Vorteil, daß die Bauelemente unbehindert und reibungsarm In
die Rohröffnung 8 eingesaugt werden können, wobei In der In
Flg. 2 gezeigten Bestückungsposition eine gute Zentrierung und Sicherung des Durchführungswiderstandes 17 gegen ein
Anhand von Flg. 2 ist äsusätarOLich auf den Paßringaufsatz 25
hinzuweisen, s3er UtB Säugöffnung 4 der Ss?fc^plpett© 3 b"il~
det. Der Paßringaufsatz 25 1st in seinem Durchmesser derart bemessen, daß er das Manipulationshilfsrohr 5 neben seiner
Führung in der Führungshülse 12 unter leichtem Gleitspiel
zusätzlich im Bereich der Manipulatorspitze S führt.
Die Verschiebbarkeit des Manipultionshilfsrohres 5 gegenüber
der Vakuumsaugpipette 3 bzw. dem Kopfträger 1 kommt beim Bestücken der Leiterplatte zum Tragen. Das Manipulationshilfsrohr
5 ist gegenüber der Saugpipette 3 um eine begrenzte Hubstrecke von etwa 80% der Überstehlänge entgegen
der Überstehrichtung 16 verschiebbar. Die verfügbare Hubstrecke beträgt also etwa 1,1 mm. Die beiderseitige Begrenzung
der Hubstrecke wird dabei durch Anschläge für den kopfträgereeltigen Abschnitt 10 des Manipulationshilfsrohres
5 in der Führungshülse 12 erzielt. Die Hubbegrenzung in Überstehrichtung 16 erfolgt durch den Anschlag der abgeschrägten
Stufenkante 26 der stufenförmigen Ringverbreiterung 11 des Manipulationehilfsrohres 5 an die Innenseite
der Führungshülse 12 in deren eingezogenem Bereich. Die Hubbegrenzung entgegen der Überstehrichtung 16 erfolgt
durch den Anschlag des kopfträgerseitigen Endes des Manlpulationshilfsrohres
5 an der Stirnfläche 14 des Kopfträgers 1. Die verfügbare Hubstrecke H ist also durch den
freien Abstand zwischen dem Manipulationshilferohr 5 und den Kopfträger 1 In der Aufnahmestellung (Flg. 1) des Manipulationshilferohres
gegeben.
Il Ml·
···
···
III
näher erläutert ««erden. In Fig. 3 ist ein Magazingurt 27
gezeigt, der Vertiefungen 28 mit den darin einliegenden Durchführungswiderständen 17 aufweist. Zum Versand sind die
Vertiefungen 28 durch eine Abdeckfolie 29 verschlossen. Zur Entnahme jeden Widerstandes 17 wird die Manipulatorspitze S
mit dem Manlpulationehilfsrohr 5 in Aufnshmestellung
(Fig. aA) j*sw3ils im Bereich einer Vertiefung 28 auf den
Magazingurt 27 aufgesetzt. Durch das Aufsetzen wirkt das !£s!ßij^3.atiais.ehilfsrohr 5 auf ussn -fGapftx&gex* 1 «urileJ«, woünit
beispielsweise Ober einen Berührungsschalter das vakuum zur Beaufschlagung der Saugpipette 3 eingeschaltet werden k&sb*
Die Tricfttei'öffmi^-g. 21 wird dabei mit ihrem Mittelpunkt
der Längsmitt@ zj*b Widerstandes 17 aufgesetzt, so
beim Ansaugen des Widerstandes .17 dessen eines Fnde,
etwa tiar Anschlußkontakt 18, an dsr Stirnfläche 14' des Manipulationshilfsrohres
5 sii'iÄi'i. Drehpunkt P findet
(Fig. 4B), womit der Widerstand 17 unter einer weiteren Drehung (Fig. 4C) in die Rohröffnung 8 eingesaugt wird, bis
er mit der Stirnfläche seines anderen Anschlußkontaktes
an der Saugöffnung 4 der Saugpipette 3 ansteht (Fig. 4D). Kun ist die Bauteillängsachse koaxial zur Rohrlängsachse
ausgerichtet und der Widerstand 17 zentriert sowie zuverlässig zum Transport in die Bestückungsposition festgehalten.
Der Manipulatorkopf wird dann zu seiner Sollposition vertikal oberhalb der Durchkontaktierungsbohrung 30 in der
Mehrschichtleiterplatte 31 verfahren. Anschließend wird er abgesenkt, bis zuerst der Anschlußkontakt 18 in die Durchkontaktierungsbohrung
30 eintritt. Anschließend schlägt die Stirnfläche 14 des Manipulationshilferohres 5 an der Ober-Seite
der Leiterplatte 31 an. Bei einem weiteren Absenken des Manipulatorkopfes bleibt das Manipulationshilfsrohr 5
stehen, der Kopfträger 1 und die Saugpipette 3 schieben
sich unter weiterem Eindringen des Widerstandes 17 in die Durchkontaktierungsbohrung 30 bis zum Durchmessen der voll
verfügbaren Hubstrecke H zwischen dem Manipulationshilferohr 5 und dem Kopfträger 1 bzw. der Saugpipette 3 weiter
vor. In der in Fig. 4E gezeigten Einechubendstellung ist dar widerstand 17 dutch die Abstimmunci der Hubstrecke H und
der Überstehlänge 7 auf die Bauteillange L und die Leiterplattendicke
1 automatisch in seine Sollposition in der Leiterplatte 31 eingeschoben. Durch den Anschlag des Manipjlatioftshilfsrohres
5 an der Leiterplatte 31 wird über die Schraubendruckfeder 15 eine Gegenkraft auf den Kopfträger 1
erzeugt, über ate ein entsprechendes Schaltelement zum Ausschalten
des Vakuums und Frcsslg^iben des Widerstandes 17 betätigt
werden kann. Nach dem Abheben der Manipulatorspitze
S von der Leiterplatte 31 fährt das Manipulationshilfsrohr 5 durch den Einfluß der Schraubendruckfeder 15 in
die in Fig. 1,2 und 4A-D gezeigte Auf nähmest el lung für das
nächste Bauelement in Überstehrichtung 16 vor.
1 Kopfträger
2 Vakuumdurchführung
3 Vakuumsaugplpette
4 Saugöffnung
5 Manipulationshilfsrohr
6 Freiende
7 Überstehlänge
8 Rohröffnung
9 Innenprofllabschnltt
10 kopfträgerseltlger Abschnitt
11 stufenförmige Hingverbreiterüiiy
12 Führungshülse
13 DurchfUhrungsöffnung 14,14' Stirnfläche
15 Schraubendruckfeder
16 Überstehrichtung
17 Durchführungswiderstand 18,19 Anschlußkontakt
20 ZyIInderabschnitt
21 Trichteröffnung
22 Trichterflanke
23 Rohrlängsachse
24 Übergangsbereich
25 Paßringaufsatz
26 Stufenkante
27 Magazingurt
28 Vertiefung
29 Abdeckfolie
30 Durchkontaktlerungsbohrung
31 Mehrschichtleiterplatte
d Außendurchmesser
L Baulänge
1 Leiterplattendicke
Claims (15)
1. Manipulatorkopf für einen Handmanipulator bzw. eine halb- oder vollautomatische BestUckungsvorrichtung jeweils
zur Manipulation von miniaturisierten elektronisehen
Bauelementen, insbesondere zum Bestücken von Mehxschichtleiterplatten
mit sogenannten Durchführungswiderständen (17) in der Insert/Inboard-Mount-Technologie mit
— einem Kopfträger (1), der
— als Handgriff ausgestaltet bzw. an der Bestuckungsvorrichtung
gehalten ist,
— mit einer Vakuumanschlußleitung und
— einer Vakuumdurchführung (2) versehen ist und
— einer mit der Vakuumdurchführung (2) in Verbindung
stehenden Vakuum-Saugpipette (3) am Kopfträger (1), an deren Saugöffnung (4) das Bauelement (Durchführungswider
stand 17) während des Bestückungsvorganges unter Vakuumeinfluß gehalten ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Saugpipette (3) ein koaxial dazu verlaufendes Manipulationshilfsrohr (5) relativ zur Saugpipette
(3) verschiebbar geführt ist, dessen Freiende (6) in Aufnahmestellung für das Bauelement (Durchführungswider
stand 17) über die Saugöffnung (4) der Saugpipette (3) hinausssteht und dessen Rohröffnung (8) zum
Freiende (6) hin einen sich trichterförmig öffnenden In-T^enprofilabschnitt
(9) aufweist.
2. Manipulatorkopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberstehlänge (7) des Manipulationshilfsrohres (5) über die Saugöffnung (4) der Saugpipette (3) etwa
50 bis 30%, vorzugsweise etwa 2/3 dar Baulänge (L) des
zu manipulierenden Bauelementes (DurchfUhrungswider-&'
stand 17) beträgt.
■
3. Manipulatorkopf nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Innenprofil des Manipulationshilfsrohres (5) im
Bereich seiner Überstehlange (7) ausgehend von der Saugöffnung (4) der Saugpipette (3) auf etwa der halben
Überstehlänge (7) zylindrisch ausgebildet igt und sich an diesen Zylinderabschnitt (20) der sich trichterförmig
öffnende Innenprofilabschnitt (9) anschließt.
4. Manipulatorkopf nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Maximaldurchmesser (M) der Trichteröffnung (21)
am Manipulationshilfsrohr (5) geringfügig, vorzugsweise um etwa 10% kleiner ist als die Baulänge (L) der zu manipulierenden
Bauelemente (Durchfuhrungswiderstand 17).
5. Manipulatorkopf nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Flankenwinkel (F) zwischen der Trichterflanke
(22) und der Rohrlängsachse (23) etwa 3ö" beträgt.
6. Manipulatorkopf nach einem der ,Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übergangsbereiche (24) am Innenprofil des Manipulationshilfsrohres
(5) zwischen dessin Stirnfläche
(14') und Trichterflanke (22) sowie dessen Trichter-Il
30 flanke (22) und Zylinderabschnitt (20) verrundet sind.
|-
7. Manipulatorkopf nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
§ dadurch gekennzeichnet,
< daß der Durchmesser (D) des Zylinderabschnittes (20) im
Bereich der Überstehlänge (7) geringfügig größer als der ^ maximale Außendurchmesser (d) der zu manipulierenden
Bauelemente (Durchführungswiderstand 17) ist.
• t · ta·
• · ■ ·
8. Manipulatorkopf nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Manipulationshilfsrohr (5) entgegen seiner Überstehrichtung
(16) über die Pipetten-Saugöffnung (4) um eine begrenzte Hubstrecke (H) relativ zur Saugpipette
(4) verschiebbar ist.
9. Manipulatorkopf nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die verfügbare Hubstrecke (H) geringer als die Überstehlänge
(7) ist.
10. Manipulatorkopf nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die verfügbare Hubstrecke (H) etwa 80% der Oberstehlänge
(7) entspricht.
11. Manipulatorkopf nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der kopfträgerseitige Abschnitt (10) des Manipulatlonshilfsrohres
(5) in einer Führungshülse (12) am Kopfträger (1) verschiebbar geführt ist.
12. Manipulatorkopf nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Führungshülse (12) zur Begrenzung der verfügbaren Hubstrecke (H) Anschläge für das Manipulatlonshilfsrohr (5) angeordnet sind.
dadurch gekennzeichnet, daß in der Führungshülse (12) zur Begrenzung der verfügbaren Hubstrecke (H) Anschläge für das Manipulatlonshilfsrohr (5) angeordnet sind.
13. Manipulatorkopf nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Führungshülse (12) zwischen Kopfträger (1)
und Manipulationshilfsrohr (5) ein Federelement (Schraubendruckfeder 15) zur Beaufschlagung des Manipulationshllfsrohres
(5) in überstehriohtung (16) angeordnet ist.
14. Manipulatorkopf nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Saugöffnung (4) der Saugpipette (3) von einem
Paßringaufsatz (25) gebildet ist, der das diesen umgebende Manipulationshilfsrohr (5) unter Gleitspiel zusätzlich
führt.
5
5
15. Manipulatorkopf nach einem der vorgenannten Ansprüche,
däciurch gekennzeichnet,
daß Im B©j?©.ieh sisr Überstehläsüge (7) -der Rohröffnuny {8)
des Manipulationshilfsrohres (5) zusatzliche Zentrierungs- und Klssufiiittel für die zu manipulierenden Bauelemente
(Durchführungswiderstand 17) vorgesehen sind.
Priority Applications (8)
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|---|---|---|---|
| DE8906468U DE8906468U1 (de) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | Manipulatorkopf zur Manipulation von miniaturisierten elektronischen Bauelementen |
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| DE90908462T DE59002928D1 (de) | 1989-05-26 | 1990-05-22 | Manipulatorkopf zur manipulation von miniaturisierten elektronischen bauelementen. |
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- 1990-05-22 WO PCT/DE1990/000375 patent/WO1990014753A1/de active IP Right Grant
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