DE1266839B - Verfahren und Anordnung zum automatischen Aufsetzen von Schaltungsteilen mit einer Zufuehrvorrichtung auf eine Schaltung mit flaechenhaften Leitungszuegen - Google Patents

Verfahren und Anordnung zum automatischen Aufsetzen von Schaltungsteilen mit einer Zufuehrvorrichtung auf eine Schaltung mit flaechenhaften Leitungszuegen

Info

Publication number
DE1266839B
DE1266839B DEJ30856A DEJ0030856A DE1266839B DE 1266839 B DE1266839 B DE 1266839B DE J30856 A DEJ30856 A DE J30856A DE J0030856 A DEJ0030856 A DE J0030856A DE 1266839 B DE1266839 B DE 1266839B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor wafer
contacts
aligner
arrangement
semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DEJ30856A
Other languages
English (en)
Inventor
George Clayton Beck
Kendall Clark
Eugene Joseph Creighton
Joseph George Drop
Jean Joseph Louis Godat
George Richard Santillo Jun
Arne Hienrich Larsen
Thomas John Rajac
Walter Joseph Schuelke
Frank Louis De Turris
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of DE1266839B publication Critical patent/DE1266839B/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67236Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations the substrates being processed being not semiconductor wafers, e.g. leadframes or chips
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies
    • H01L24/75Apparatus for connecting with bump connectors or layer connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0413Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws with orientation of the component while holding it; Drive mechanisms for gripping tools, e.g. lifting, lowering or turning of gripping tools
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53039Means to assemble or disassemble with control means energized in response to activator stimulated by condition sensor
    • Y10T29/53043Means to assemble or disassemble with control means energized in response to activator stimulated by condition sensor including means to divert defective work part
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53174Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate
    • Y10T29/53178Chip component
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53191Means to apply vacuum directly to position or hold work part

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
H05k
Deutsche Kl.: 21 a4 - 75
Nummer: 1266 839
Aktenzeichen: J 30856IX d/21 a4
Anmeldetag: 17. Mai 1966
Auslegetag: 25. April 1968
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufsetzen von Schaltungsteilen mit einer Zuführvorrichtung auf Schaltungen mit flächenhaften Leitungszügen, die an der Zuführvorrichtung in definierter Lage vorbeibewegt werden.
Durch die französische Patentschrift 1173 478 ist bereits eine Maschine bekannt, mit der eine Reihe gedruckter Schaltungsplatten durch mehrere Arbeitsköpfe bearbeitet werden. Die Schaltungsplatten werden mittels einer Transportvorrichtung an den Arbeitsköpfen vorbeibewegt.
Die belgische Patentschrift 557 117 sowie die deutschen Auslegeschriften 1 092 971 und 1146 931 beschreiben Maschinen zum Einsetzen von elektrischen Schaltungsteilen, z. B. Widerständen oder Kondensatoren, in Löcher von gedruckten Schaltungen. Die gedruckten Schaltungen werden auf einer Transportbahn an mehreren Zuführvorrichtungen vorbeibewegt, von denen jede ein bestimmtes Schaltungsteil auf eine bestimmte Stelle der gedruckten Schal- tung aufsetzt.
Bei diesen bekannten Bestückungsvorrichtungen sind die Schaltungsteile schon in definierter Lage in den Zuführungsvorrichtungen enthalten, so daß sie zwangläufig in richtiger Lage auf die Schaltungsplatten aufgesetzt werden.
Bei der Hybridschaltungstechnik werden auf die gedruckten leitenden Flächen keine Schaltelemente (Widerstände, Kondensatoren, Transistoren) mit Drahtanschlüssen aufgebracht. Die Widerstände werden im Siebdruckverfahren aufgedruckt. Die Transistoren oder Dioden in Form von Halbleiterplättchen werden dann auf die leitenden Flächen aufgesetzt. Da die Halbleiterplättchen sehr klein sind — jede hat z. B. eine quadratische Fläche mit einer Kantenlänge von etwa 0,6 mm ■— und mit den leitenden Flächen durch Kontaktelemente in Form von Kupferkügelchen mit nur etwa 0,1 mm Durchmesser verbunden werden und nicht in gleicher Lage, sondern in vier möglichen, durch die Außenkanten bestimmten Lagen anliefert werden, lassen sie sich nicht nach den herkömmlichen automatisierten Verfahren montieren. Das Problem wird weiter kompliziert durch die erforderliche außerordentlich hohe Genauigkeit und Präzision beim Aufsetzen der Halbleiterplättchen auf die relativ kleinen und nahe beieinanderliegenden leitenden Flächen, die nur 0,1 bis 0,3 mm breit sind und einen Abstand von 0,1 mm haben, sowie durch die große Empfindlichkeit der Gebilde.
Außerdem soll das Einsetzen der Halbleiterplättchen mit relativ hoher Geschwindigkeit erfolgen, damit große Fertigungsstückzahlen möglich sind.
Verfahren und Anordnung zum automatischen
Aufsetzen von Schaltungsteilen mit einer
Zuführvorrichtung auf eine Schaltung mit
flächenhaften Leitungszügen
Anmelder:
International Business Machines Corporation,
Armonk, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. G. Brügel, Patentanwalt,
7030 Böblingen, Sindelfinger Str. 49
Als Erfinder benannt:
Kendali Clark, Poughkeepsie, N. Y.;
George Clayton Beck, Fishkill, N. Y.;
Eugene Joseph Creighton,
Frank Louis De Turris, Wappingers Falls, N. Y.; Joseph George Drop,
Jean Joseph Louis Godat, Poughkeepsie, N. Y.;
Arne Hienrich Larsen, Wappingers Falls, N. Y.;
Thomas John Rajac,
George Richard Santillo jun.,
Walter Joseph Schuelke,
Poughkeepsie, N. Y. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. Mai 1965 (459 179)
Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, bei dem rechteckige Halbleiterplättchen, die in einer von vier durch die Außenkanten festgelegten Lagen in die Zuführungsvorrichtung eingegeben werden, so ausgerichtet werden, daß diese in richtiger Lage auf die Schaltungsplatten aufgesetzt werden.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die aufzusetzenden Schaltungsteile rechteckige, vorzugsweise quadratische Halbleiterplättchen sind, auf deren Unterseite die Kontakte unsymmetrisch angeordnet sind, daß die Halbleiterplättchen in einer von vier durch die Rechteckform bestimmten, um jeweils 90° versetzten Lage an die Zuführvorrichtung gebracht und von dieser ergriffen werden, daß die Zu-
809 540/143
fahrvorrichtung die Halbleiterplättchen vor dem Aufsetzen auf die Schaltung einem Richtungsprüfer zuführt, der die horizontale Lage der Halbleiterplättchen auf der Zuführvorrichtung aus der Lage der Kontakte feststellt, und daß danach die Halbleiterplättchen einem Ausrichter zugeführt werden, der, durch den Richtungsprüfer gesteuert, die Halbleiterplättchen so weit dreht, bis sie die zum Aufsetzen
leiterplättchen C aufzunehmen, dient der nächste Arbeitsschritt dazu, dieses aufzusetzen. Zu diesem Zweck sind mehrere Plättchenzuführvorrichtungen 17 vorgesehen, die die nächsten Stationen bilden, zu denen die Grundplatten S durch das Förderband 4 transportiert werden. Die Zahl der Zuführvorrichtungen 17 entspricht der Zahl der Halbleiterplättchen C, die auf jede Grundplatte S aufzubringen ist, denn jede Zuführvorrichtung 17 setzt ein Halbleiterplättgedruckten
auf die gedruckte Schaltung richtige Lage einnehmen.
Zwar wird hier zum Zweck der Veranschaulichung io chen an einer bestimmten Stelle des
angenommen, daß bei den Halbleiterplättchen jedes Schaltungsmusters auf.
Plättchen eine einzige Diode oder einen Transistor
bildet, aber die Erfindung läßt sich selbstverständlich
auch für das Placieren von Halbleiterplättchen, die
Vor dem Aufsetzen eines Halbleiterplättchens C auf die Grundplatte S muß die Lage des Halbleiterplättchens zunächst auf der Saugnadel 18 so korri-
jedes eine monolithische integrierte Schaltung bilden, 15 giert werden, daß seine Kupferkugeln B zu den zuwelche mehrere Dioden bzw. Transistoren sowie geordneten Vertiefungen A richtig ausgerichtet sind, andere Schaltungskomponenten zusammen mit den Die Halbleiterplättchen C werden mittels einer sie verbindenden Leitungszügen umfaßt, oder auch Rüttelbahn 19, von denen je eine einer Zuführvorfür passive Schaltelemente verwenden. Weiter eignet richtung (F i g. 2) zugeordnet ist, einer Sammelstelle sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Verwen- 20 zugeführt, von der jedes Halbleiterplättchen mit dem dung bei anderen Montagearbeiten, bei denen kleine
Werkstücke genau auf ein größeres Werkstück aufgesetzt werden müssen.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie Beispiele
unteren Ende einer der Saugnadeln 18 aufgenommen wird. Die Rüttelbahnen 19 orientieren jedes Halbleiterplättchen in zwei Beziehungen. Erstens werden die Halbleiterplättchen C aufrecht stehend ausgerich-
von Anordnungen zur Durchführung dieses Verfah- 25 tet, so daß die Kontaktkugeln B nach unten gerichtet
rens werden nachstehend im einzelnen an Hand der Zeichnungen beschrieben.
sind. Zweitens wird jedes Halbleiterplättchen C m seiner horizontalen Winkellage um eine vertikale Achse in eine von vier möglichen Richtungen (Quadranten) gedreht.
Nachdem das Halbleiterplättchen C mit dem unteren Ende der Saugnadel 18 aufgenommen worden ist, muß es um eine vertikale Achse herum aus der ursprünglichen Aufnahmelage in eine Lage gedreht werden, die nötig ist, um es mit dem Leiterzug der
Allgemeine Wirkungsweise
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, die das Endprodukt des Verfahrens zeigt, wird ein Halbleiterplättchen C auf eine Grundplatte S montiert, wobei die drei kugelförmigen Kontakte des Halbleiterplättchens auf den vergrößerten Teilen F der leitenden Flächen L
aufliegen, die sich auf der Oberseite einer Grund- 35 Grundplatte so auszurichten, daß es auf die richtige
platte S befinden und das gedruckte Schaltungsmuster Stelle auf der Grundplatte gelangt. Zu diesem Zweck
bilden. ist ein Richtungsprüfer 20 (F i g. 2) vorgesehen, der
In F i g. 2 sind die aufeinanderfolgenden Arbeits- durch Berühren der Kollektorkugel den Quadranten Stationen schematisch dargestellt. Die aufeinander- feststellt, in dem sie sich befindet. Die Zuführvorfolgenden Grundplatten werden nacheinander von 40 richtung 17 wird dann weitergedreht, um die Nadel einer Station zur nächsten durch ein Metallförder- mit dem darauf befindlichen Halbleiterplättchen C band 1 transportiert, das um zwei Rollen 2, 3 geführt zum Richtungsprüfer 20 für die Lagekorrektur zu ist, so daß sich der obere Laufteil des Bandes 1 in bringen. Anschließend wird die Zuführvorrichtung 17 Richtung des Pfeils 4 von links nach rechts bewegt. wieder weitergedreht, um die Saugnadel 18 mit dem Die Ladevorrichtung 5 ist die erste Station und legt 45 darauf befindlichen Halbleiterplättchen C zu dem die Grundplatten auf das Band 1. T-förmigen Ausrichter 21 zu bringen, der das HaIb-
An der nächsten Station befindet sich eine Presse 6 mit mehreren Stempeln, die kreisförmige Vertiefungen von etwa 0,2 mm Durchmesser auf jedem der
leiterplättchen auf der Saugnadel 18 in die gewünschte Lage dreht.
Das Halbleiterplättchen wird dann an dem unteren
Teile P der Grundplatte erzeugen. Diese Bereiche 50 Ende einer Saugnadel 18 festgehalten und so auf die sollen Kupferkugeln des Halbleiterplättchens auf- Grundplatte S aufgesetzt, daß die Kupferkontakte B nehmen, wenn dieses an den folgenden Arbeitsstationen auf die Grundplatte aufgesetzt wird.
des Plättchens C sich in den Vertiefungen A der Grundplattenflächen P befinden. In dieser Lage wird das Halbleiterplättchen C vorübergehend durch die
führung, wobei ein Tröpfchen Flußmittel auf den die 55 Hafteigenschaften des Flußmittels F festgehalten, bis Leiterteile P umfassenden Grundplattenbereich auf- es mit den Teilen P durch eine nachfolgende Erwärmung (hier nicht gezeigt) dauerhaft verbunden wird, welche das vorher auf die Kupferkugeln B und die Leiterteile P aufgebrachte Lötmittel schmilzt und
genaues Aufsetzen der Halbleiterplättchen zu ge- 60 wieder flüssig macht,
statten, außerdem verstopft es die Saugnadeln. Nachdem die Grundplatten S1 durch das Förder-
Um die Höhe der Flußmitteltröpfchen zu verrin- band 1 aus dem letzten der aufeinanderfolgenden gern, befindet sich an der nächsten Arbeitsstation ein Zuführvorrichtungen 17 heraustransportiert worden Flußmittelverteiler 15 (Fig. 2), der auf jedes Fluß- sind, gelangen sie zu der nächsten Arbeitsstation, mitteltröpfchen F einen Strahl Druckluft richtet und 65 nämlich dem Prüfer für Halbleiterplättchen 22. Diese
An der nächsten Station erfolgt die Flußmittelzugebracht wird. Der Flußmittelzuführer ist in F i g. 2 durch die Bezugsziffer 9 gekennzeichnet. Das so aufgebrachte Flußmitteltröpfchen ist zu hoch, um ein
es dadurch ebnet und verteilt.
Nachdem nun jeder Leiterzug mit Vertiefungen und Flußmittel versehen worden ist, um ein HaIb-
Vorrichtung prüft bei jeder Grundplatte S, ob die erforderliche Zahl von Halbleiterplättchen C aufgebracht worden ist. Hierdurch wird jede Grundplatte
als »Abnahme« oder »Ausschuß« gekennzeichnet, und diese Kennzeichnung wird in der Speicherschaltung des elektrischen Steuersystems (das nachstehend beschrieben wird) beibehalten, bis die Grundplatte S durch das Förderband 1 zu dem Aussortierer für Nacharbeiten 23 gebracht wird. Diese letzte Station kann wahlweise so programmiert werden, daß vom Förderband 1 entweder alle abgenommenen oder alle zurückgewiesenen Grundplatten weggenommen werden. Im allgemeinen ist sie so programmiert, daß alle zurückgewiesenen Grundplatten weggenommen werden, damit diese nachgearbeitet werden können, und zwar gewöhnlich durch Bedienungspersonen, die Halbleiterplättchen von Hand an den fehlenden Stellen einsetzen. Die angenommenen Grundplatten laufen auf dem Förderband 1 weiter zu diesem Ausstoßende mit, wo sie durch einen Greifer abgenommen und auf ein zusätzliches Förderband gelegt werden, um durch einen hier nicht gezeigten Ofen zum Befestigen der Halbleiterplättchen geleitet zu werden.
Wie die F i g. 3 und 4 zeigen, werden die verschiedenen Arbeitsstationen, also die Bandladevorrichtung 5, die Presse für Vertiefungen 6, der Flußmittelzuführer 9, der Flußmittelverteiler 15, die Zuführvorrichtung 17, der Prüfer für Halbleiterplättchen 22 und der Aussortierer 23, jeweils durch zugeordnete Querwellen 24 bis 28 angetrieben. Diese wiederum werden in jedem Arbeitsumlauf zum richtigen Zeitpunkt durch eine zugeordnete solenoidbetätigte Eintourenkupplung 29 bis 33 um 360° gedreht, wodurch die Wellen 24 bis 28 mit dem Kegelrad 34 einer der Rechtwinkeltransmissionen 35 bis 40 gekoppelt werden, bei denen jeweils ein Kegelrad 41 in Antriebsverbindung mit dem zugeordneten Kegelrad 34 steht und die fest auf eine sich in Längsrichtung erstreckende Hauptantriebswelle 42 gesetzt sind. Diese wiederum wird durch eine Rechtwinkelantriebstransmission 43 mit einer eine Seilrolle 45 aufweisenden Eingangswelle 44 angetrieben. Die Eingangswelle wird durch einen Treibriemen 46 von einer Seilrolle 47 aus, die auf der Welle eines Elektromotors 48 mit veränderlicher Geschwindigkeit sitzt, angetrieben. Die Geschwindigkeit des Motors 48 kann so eingestellt werden, daß die Maschine zwischen jeweils 2 Sekunden und einer halben Sekunde eine Schaltung fertigt.
Außerdem hat die Hauptantriebswelle 42 über eine Transmission 49 und eine Eintourenkupplung 50 eine Antriebsverbindung mit einem Nocken 51, in dessen Vertiefung 52 ein Nockenfolgearm 53 mitgenommen wird, der drehbar an einem Ende des Gliedes 54 befestigt ist. Das andere Ende dieses Gliedes 54 ist mit dem einen Ende einer Querstange 55 verbunden, deren entgegengesetztes Ende mit einem Hebel 56 (F i g. 3) verbunden ist. Das untere Ende dieses Hebels ist bei 57 drehbar an einem Träger 58 befestigt, der an dem Maschinenrahmenteil 59 angebracht ist. Das obere Ende des Hebels 56 ist durch das Glied 60 mit einem Mittelteil eines weiteren Hebels 61 verbunden, der am unteren Ende 62 drehbar an dem Träger 58 gelagert und an seinem oberen Ende 63 drehbar mit einer Greiferbetätigungswelle 110 c verbunden ist.
Die Welle 110 c erstreckt sich der Länge nach vor der Maschine neben der Reihe von Zuführvorrichtungen 17. Auf der Welle 110 c befinden sich mehrere geschlitzte Elemente 12 c, die von der Welle 110 c so bewegt werden, daß sie die Grundplattengreifer an den Zuführvorrichtungen 17 öffnen und schließen (wie es nachstehend genauer erläutert wird). Das linke Ende der Welle 110 c ist über ein Glied 64 drehbar mit einer Greiferbetätigungswelle 10 c verbunden, auf der sich ebenfalls geschlitzte Elemente 12 c zur Betätigung von drei der Vertiefungspresse 6, dem Flußmittelzuf ührer 9 und dem Flußmittelverteiler 15 zugeordneten Grundplattengreifern befinden. Die aneinanderstoßenden Enden der Wellen 10 c und UOc sind drehbar mit den oberen Enden der Glieder 65, 66 verbunden, deren untere Enden drehbar auf einen Träger 67 auf dem Rahmenteil 59 gesetzt sind. Das andere Ende der Welle 10 hat eine Drehverbindung mit dem oberen Ende eines Gliedes 68, dessen unteres Ende drehbar auf einen Träger 69 auf dem Rahmenelement 59 gesetzt ist.
Wenn die Eintourenkupplung 50 in der nachstehend beschriebenen Art und Weise betätigt wird, wird der Nocken 51 gedreht und bewegt die Wellen 10, HOc in Längsrichtung über das Glied 54 und die Stange 55, und dadurch werden alle Grundplattengreifer an den verschiedenen Stationen betätigt.
Wenn der Nocken 51 einen Umlauf ausführt, bewirkt er die Weiterbewegung des Förderbandes 1 um eine Position wie folgt: Der Nocken 51 steht in Antriebsverbindung mit der Eingangswelle 70 eines Schrittschaltgetriebes 71, das eine Ausgangswelle 72 aufweist. Bei jeder Betätigung der Eintourenkupplung 50 führen der Nocken 51 und die Eingangswelle 70 des Schrittschaltgetriebes 71 einen vollständigen Umlauf von 360° aus, währenddessen größtenteils die Ausgangswelle 72 im Stillstand bleibt. Während eines kleineren Teils der Drehung der Eingangswelle 70 dreht sich jedoch die Ausgangswelle 72 um einen Winkel von 60° weiter. Diese Verschiebung wird durch ein Untersetzungsgetriebe 73, dessen Ausgangswelle 74 in Antriebsverbindung mit der drehbar im Lager 75 montierten Förderbandrolle 3 steht, untersetzt.
Jede der Zuführvorrichtungen 17 ist quer und verschiebbar in Halterungen 82 (F i g. 3) gelagert, so daß jedes Karussell 17 gegenüber der leitenden Stelle auf der Grundplatte, auf die das Halbleiterplättchen aufgesetzt werden soll, richtig ausgerichtet wird. Die Quer- und Längslagen jedes Karussells 17 werden durch manuelle Steuervorrichtung 83, 84 eingestellt. Die Montagevorrichtungen 82 können herkömmlich aufgebaut sein und werden hier nicht näher beschrieben.
Zuführvorrichtung für Halbleiterplättchen
Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, hat die Zuführvorrichtung 17 acht Arme, von denen vier untätig sind und vier bestimmte Funktionen in bezug auf die Lageprüfung, Lagekorrektur und Aufsetzen der Halbleiterplättchen auf die Grundplatte ausführen. Der größere, bewegliche Teil 30 h der Zuführvorrichtung 17 ist spinnenartig ausgebildet; er weist acht radiale Arme auf, von denen jeder eine Saugnadel 18 trägt. Jede Saugnadel 18 ist so eingerichtet, daß sie ein Halbleiterplättchen aufnimmt, es über mehrere Stationen transportiert und es in der richtigen Lage auf eine vorher mit Flußmittel bedeckte Grundplatte legt. Bevor jeder Arm der Zuführvorrichtung eine Station erreicht, befindet sich der ganze Mechanismus in einer angehobenen Lage, damit die Saugnadeln über zwischen den Stationen befindliche Hindernisse hinweggleiten können. Bei der Ankunft an den Stationen wird der Ständerkörper durch den Bewegungsmecha-
7 8
nismus gesenkt, und damit bewegen sich die Saug- ist in Fig. 7 im Schnitt dargestellt; er besteht aus nadeln in die jeweiligen Stationen hinein. Wenn die einem Luftgebläsekopf 31 h und einem betriebsfähig Arbeiten der Stationen abgeschlossen sind, hebt der angeordneten Kanal 33 h, der zu einem Behälter führt. Bewegungsmechanismus den Ständerkörper an und Die Wegblasestation 27 h ist so angeordnet, daß wähdreht seine Arme in aufeinanderfolgende Stationen 5 rend des Weiterbewegens einer Saugnadel vom Richweiter. tungsprüfer 20 zum T-förmigen Ausrichter 21 die
Bevor die Zuführvorrichtung 17 im einzelnen be- Nadelspitze und das darauf befindliche Halbleiterschrieben wird, dürfte die nachstehende Zusammen- plättchen direkt zwischen dem Luftgebläsekopf 31 h fassung der an jeder der Stationen ausgeführten Ar- und dem Kanal 33 h durchlaufen. Falls aus irgendbeiten zum Verständnis der Wirkungsweise des io einem Grund der Richtungsprüfer 20 ein Ausgangs-Systems dienlich sein. Letzten Endes hat die Zuführ- signal erzeugt, das eine Anzeige für ein falsch gevorrichtung 17 die Aufgabe, ein Transistorplättchen formtes Plättchen, ein auf dem Kopf stehendes Plättan der Aufsetzstation 34 h (Fig. 5) anzuliefern, bei chen, ein Plättchen mit ungenügenden Kugelkontakten dem die Kupferkontakte so orientiert sind, daß sie usw." darstellt, erregt dies eine logische Schaltung, genau in die Vertiefungen auf den leitenden Teilen 15 welche veranlaßt, daß dem Kopf 31 h ein Luftstrahl der Grundplatte passen und das Plättchen zur rieh- zugeführt wird. Dieser Luftstrahl genügt, um ein tigen Zeit in die ihm bestimmte Stelle auf der Grund- Halbleiterplättchen von der Spitze einer Saugnadel platte bringen. Zur Erfüllung dieser Aufgabe führt zu entfernen und es in den Kanal 33 h und in einen die Rüttelbahn 19 Halbleiterplättchen hintereinander- Behälter gelangen zu lassen.
gereiht und mit nach unten weisenden Kugelkontak- 20 Bei dem Wiederumlaufschalter VD1 (F i g. 6) hanten einer Plättchenaufnahmestation 32 b zu. Zwar delt es sich grundsätzlich um einen MikroSchalter mit sollte letzten Endes jedes Halbleiterplättchen auf eine einem nach unten ragenden Schalterbetatigungs-Grundplatte aufgesetzt werden, aber dies kann nicht hebel 35 h.
geschehen, wenn die Kugelkontakte der Plättchen Der Hauptantrieb für die Zuführvorrichtung 17
nicht so angeordnet sind, daß sie genau auf das mit 25 kommt von der Welle 26, welche direkt den Mecha-Vertiefungen versehene Leitermuster der Grundplatte nismus 25 h antreibt. Dieser Mechanismus 25 h wird passen. Die Rüttelbahn 19 kann diese erforderliche noch im einzelnen beschrieben; an dieser Stelle gevoreingestellte Orientierung nicht sicherstellen. Daher nügt es zu sagen, daß er über die Welle 40 h eine nimmt eine Saugnadel 18 ein Halbleiterplättchen an Schrittantriebsbewegung auf den Ständerkörper 30 h der Aufnahmestation 32 & auf und trägt es zum 30 überträgt. Außerdem bewirkt er eine vertikale Ver-Richtungsprüfer 20. Bei Empfang eines Halbleiter- Schiebung der Welle 40 h und des Ständerkörpers 30 h plättchens führt der Richtungsprüfer 20 zwei Funk- während der Zeit, in der Saugnadeln 18 zwischen den tionen aus. Erstens bringen zwei Führungsbacken Stationen weiterbewegt werden (um eine Beschädiinnerhalb des Richtungsprüfers 20 das Halbleiter- gung der Nadelspitzen zu verhindern). Wie Fig. 8 plättchen genau in die richtige Lage auf der Spitze 35 zeigt, weist die Welle 40 h einen Gewindeteil auf, der der Saugnadel 18. Außerdem wird, wenn die Saug- in ein Innengewinde in der Hülse 42 h hineinpaßt, nadel 18 ein Halbleiterplättchen in der Lage mit nach Die Klemme 44 ή verhindert eine Drehbewegung unten weisenden Kugelkontakten in den Prüfer 20 zwischen der Welle 40 h und der Hülse 42 h nach einführt, durch einen alleinstehenden Kugelkontakt Herstellung der gewünschten Orientierung zwischen ein Hebelarm abgelenkt, wodurch man eine Anzeige 40 ihnen. Die Klemme 44 h wird mittels eines durch das für die Orientierung der Plättchen erhält. Es wird ein Loch 45 h hindurchgehenden Schraubenbolzens anSignal erzeugt, welches die abgefühlte Orientierung gezogen. Die Hülse 42 h ist in den Kragen 46 h eindarstellt, und dieses Signal wird zum T-förmigen Aus- geschrumpft, um jede relative Bewegung zwischen richter 21 übertragen. Dieser dreht sich auf das Si- diesen Teilen zu verhindern. Eine Zentrierplatte und gnal hin vorläufig in eine Lage, in der sein T-fÖrmiger 45 eine Welle 48 h sind über mehrere Stellschrauben Teil mit dem Kugelkontaktmuster übereinstimmt. Die starr an dem Kragen 46 h befestigt. Der Vakuumvorgenannten Führungsbacken werden geöffnet und verteiler 50 h ist über die Zentrierwelle 48 h gepaßt das Plättchen für den nächsten Bewegungsschritt und dient als Mittel zum Verteilen eines Vakuums bereitgemacht. Wenn danach die Saugnadel 18 und sowie eines positiven Luftdrucks auf die jeweiligen ihr Halbleiterplättchen zum Ausrichter 21 weiter- 50 Arme des Ständerkörpers 30A. Direkt über und anbewegt werden, setzt die Saugnadel das Plättchen auf gepaßt an den Verteiler 50 h befindet sich ein Vaden drehbaren T-förmigen Ausrichter 21, der — wie kuumverteilerrohr 52 h, durch welches das Vakuum schon gesagt — vorher so gedreht worden ist, daß er und der positive Luftdruck zugeführt und zwischen in das Kontaktmuster des Halbleiterplättchens paßt. den verschiedenen Ausgängen des Verteilers 50 h ge-Dann dreht der T-förmige Ausrichter 21 das Halb- 55 wechselt werden. Der Verteiler 50 ft ist starr an dem Ieiterplättchen am Ende der Saugnadel 18 in die für Kragen 46 h befestigt und dreht sich mit ihm; das das Aufsetzen notwendige Lage. Die Saugnadel 18 wird durch Stifte 54 h bewirkt, die durch die Zentrier- und ihr Halbleiterplättchen werden dann durch eine platte 48 h und die Hülse 42 h hindurch in den Krauntätige Station hindurch zu der Aufsetzstation 34 h gen 46 h hineinragen. Eine Abdeckplatte 56 ft paßt bewegt, wo das Plättchen auf eine vorher mit Fluß- 60 direkt über das Verteilerrohr 52 h und ist an diesem mittel bedeckte Grundplatte gesetzt wird, welche auf durch Stellschrauben befestigt. Durch über die Welle einem Förderband liegt. 48 h passende Halteplatten 58 h wird das Verteiler-
Äußer den oben beschriebenen Stationen weist die rohr 51h starr dazu gezwungen, gegen den Verteiler Zuführvorrichtung 17 einen Wegblasemechanismus 50 h zu drücken, und dazwischen ein luftdichter Ver- h und einen Wiederumlaufschalter FDl auf. Der 65 Schluß gebildet. Eine Hülse 60 h ist starr seitlich an Wegblasemechanismus 27 h befindet sich zwischen der Abdeckplatte 56 h durch eine Stellschraube 62 ή dem Plättchenorientierungsprüfer 20 und dem T-för- befestigt. Die relative Lage des Vakuumverteilerrohres migen Ausrichter 21. Der Wegblasemechanismus 27 h 52 h bezüglich des Vakuumverteilers 50 h kann da-
durch verändert werden, daß durch eine auf die Hülse 60 h ausgeübte Kraft die Abdeckplatte 56 h und das Verteilerrohr 52 h um Zentrierplatte und Welle 48 h gedreht werden.
Da die Arme des Ständerkörpers 30 h einander im Aufbau gleichen, braucht nur einer von ihnen beschrieben zu werden. Fig. 9 zeigt eine perspektivische Darstellung und F i g. 8 eine Schnittdarstellung dieses Armes. Der Arm 30 h hat ein vergrößertes und geschlitztes Endteil 60 h, durch das ein vertikales Loch gebohrt ist, welches zur Aufnahme einer Saugnadelhalterung 62 h dient. Die Halterung 62 h besteht aus einem runden Teil 64 h, das zur Aufnahme der Saugnadel 18 mit Schlitzen versehen ist. An dem Teil 64 h ist eine Kappe 66 h befestigt. Die Mittellinie des Teils 64 Ii liegt rechts vom Ende des vergrößerten Teils 60 h des Armes 30 h. Soll der genaue Ort der Saugnadel 32 h eingestellt werden, so kann man die Kappe 66/1 erfassen und sie drehen, wodurch sich die Saugnadel 18 infolge der Versetzung zwischen der Mittellinie des Stabteils 64 h und des vergrößerten Endes 60 h sich seitlich bewegt. Wenn die Stellschraube 68 h angezogen wird, zieht sie die geschlitzten Teile des vergrößerten Elements 60 h zusammen, so daß die Saugnadelhalterung 62 h erfaßt und jede seitliche Bewegung verhindert wird. Die Saugnadel 18 gleitet in dem mit einem Hals versehenen Zylinder 70 h, der durch eine Federklemme 72 h an der Saugnadelhalterung 62 h festgehalten wird.
Der Aufbau einer Saugnadelhalterung 18 ist in Fig. 10 dargestellt. Das äußere Gehäuse 90h ist eine Röhre, deren eines Ende geschlossen ist. Am oberen Ende des Gehäuses 90 h sind ein nach unten gerichteter Begrenzungsanschlag 92 h und eine geschlitzte Mutter 94 h befestigt. Im Inneren des Gehäuses 90 h befindet sich eine feststehende Hülse 96 h, in der die hohle Saugnadel 98 h gleitet. Am einen Ende der Saugnadel 98 Λ ist ein Kragen 100 h mit vergrößertem Durchmesser befestigt. Eine Druckfeder 102 h drückt auf den Kragen 100 h und hält so die Saugnadel 98 h in einer unteren Lage fest. Durch das Gehäuse 90 h hindurch verlaufen zwei Rohre 104 h und 106 h. Die Hülse 96 h ist an der Innenseite des Gehäuses 90 h nur unterhalb des Eintrittspunktes der Rohre 104 h und 106 h befestigt. Über ihrem Anbringungspunkt befindet sich zwischen dem Gehäuse 90 Λ und der Außenseite der Hülse 96 h ein lichter Abstand. Wenn nun in der Röhre 104 h ein Vakuum gebildet wird, wird nicht nur Luft durch die Saugnadel 98 h hochgezogen und durch den lichten Abstand zwischen Hülse 96h und Gehäuse 90h nach unten gezogen, sondern außerdem wird Luft vom Rohr 106 h um die Hülse 96 h herum in das Rohr 104 h hineingezogen. Falls also das Rohr 104 h ein Vakuum enthält und am Ende des Stiftes 98 h ein Halbleiterplättchen festgehalten wird, muß die ganze durch die Saugnadel 18 gezogene Luft durch das Rohr 106 h kommen. Wenn dagegen der Stift 98 h kein Halbleiterplättchen festhält, wird ein größerer Teil der in das Rohr 104 ft gezogene Luft durch die Saugnadel 98 h gezogen, wodurch das am Rohr 106 h angelegte Vakuum wesentlich reduziert wird. Dies wird ausgenutzt, um den Wiederumlauf-Betätigungsmechanismus zu steuern.
Das Gehäuse 90 h ist von einem verstellbaren Anschlag 110 h umgeben, der die Bewegung der Saugnadel18 nach unten begrenzt. Er ist in Fig. 11 im einzelnen dargestellt. Nach dem Lösen der Mutter 112 h kann der Anschlag 110 h auf dem Gehäuse nach oben oder nach unten bewegt werden. Wenn die Vakuumsonde 32 h auf die Aufnahmestelle der Rüttelbahn 19 gesenkt wird, trifft der Anschlag 110 h auf den Anschlag auf und verhindert so, daß die Spitze der Sonde 98 h die Oberfläche eines Halbleiterplättchens berührt und dabei beschädigt wird.
Richtungsprüfer
In den Fig. 12 bis 17 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Richtungsprüfers 20 gezeigt, der beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar ist. Der Richtungsprüfer 20 weist eine Grundplatte 2 5 auf, die als Halterung für die zahlreichen Bestandteile des Richtungsprüfers 20 dient. Oben an dem Fuß 2 s ist ein Kopf 3s befestigt, wie es die Fig. 13 und 14 besonders deutlich zeigen. Die eigentlichen Abfühlelemente des Orientierungsprüfers 20 sind vier getrennte Schneiden 4 s, 5s, 6s und 7s, die in Fig. 17 stark vergrößert dargestellt sind. Wenn ein Halbleiterplättchen C nach unten bewegt wird, drückt einer der Kontakte B auf jeweils nur eine dieser Schneiden 4 s, 5 s, 6 s, Ts. In F i g. 16 drückt z. B. ein Kontakt B auf den Flügel Is. Da das Halbleiterplättchen quadratisch ist, kann es in vier möglichen Winkellagen aufgesetzt werden, von denen nur eine Lage die richtige ist.
Die vier Schneiden 4 s, 5 s, 6 s und Is stecken in einer Führung 8 s, die vier Schlitze zur Aufnahme der Schneiden aufweist. Wie Fig. 16 am deutlichsten zeigt, ist eine konkave Vertiefung 9 s in die Oberfläche der Führung 85 eingefräst. Durch die Vertiefung 9 s entsteht ein genügender lichter Abstand für die beiden restlichen Kontakte B, die nicht auf die Schneiden 4s, 5s, 6s, Is drücken. Gemäß Fig. 13 bildet jede der Schneiden 4 s, 5 s, 6 s, Ts einen Teil eines L-förmigen Dreharmes 10 s. Aufrecht stehende Drehträger 11 a, die mit gegabelten Teilen 12 s zur Aufnahme und drehbaren Lagerung der Arme 10 s versehen sind, sind in dem Fuß 2 s befestigt. Wenn nun eine Schneide 4 s, 5 s, 6 s oder 7 s niedergedrückt wird, wird das untere Ende des L-förmigen Armes 10 s nach außen gedreht. Das untere Ende des Armes 10 s ist mit Isolierplatten 14s (Fig. 15) versehen, durch die Kontakte 15 s und 16 s der elektrischen Schalter 36 e, 37 e, 38 e und 39 e geschlossen werden können. Beide Kontakte 15 s und 16 s sind auf dem Fuß 2 s befestigt und ihm gegenüber isoliert. Durch die Auswärtsbewegung des unteren Endes des Armes 10 s werden die elektrischen Kontakte 16 s nach außen an die Kontakte 15 s gedrückt, wodurch der elektrische Schalter geschlossen wird. Falls nun das Halbleiterplättchen unbeschädigt ist, erzeugt jede der vier möglichen Lagen ein anderes Signal bezüglich der vier getrennten Schalter. Mit dieser Schalteranordnung wird dann ein elektrisches Signal erzeugt, durch das ein T-förmiger Ausrichter 21 an der folgenden Station betätigt wird, um das Halbleiterplättchen nach Bedarf auf der Saugnadel entsprechend zu drehen, wenn es an der Station ankommt.
Um das Halbleiterplättchen C gegenüber den Schneiden 4 s, 5s, 6 s und 7 s genauer zu plazieren, sind zwei gegenüberliegende Führungsbacken 20 s vorgesehen, die sich über den Schneiden befinden. Die F i g. 12 und 14 stellen die Konstruktion der Führungsbacken dar. Die Führungsbacken 20 s sind jede mit zwei Schräg- und Querflächen versehen, durch die die angrenzenden Ränder des Halbleiter-
809 540/143
Il
ben und zu dem T-förmigen Ausrichter 21 weiterbewegt. Einen Augenblick nach dem Öffnen der Führungsbacken 20s stößt die Öffnung 44s einen Luftstrahl aus, der ein Halbleiterplättchen, das aus 5 seiner Lage auf der Nadel verrutschen sollte, oder einen eventuell davon abgebrochenen Teil wegbläst. Damit ist der Richtungsprüfer 20 frei für die Aufnahme des nächsten Halbleiterplättchens.
T-förmiger Ausrichter
Da die Kugelkontakte B vier verschiedene Lagen einnehmen können, weil das Plättchen quadratisch ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, daß in drei von vier Fällen die Lage der Halbleiterplättchen vor dem
plättchens gleitend erfaßt werden können. Durch
Druckfedern 225 werden die Führungsbacken 20 s
einwärts in Wirkverbindung mit einem über die Flügel zu plazierenden Halbleiterplättchen vorgespannt.
Die Führungsbacken 20s bilden einen Führungskanal, der jeden geringfügigen Ausrichtungsfehler des
Plättchens korrigiert. Um nach dem Abfühlen die
Führungsbacken 20 s zu öffnen, ist ein luftbetätigter
Auslösemechanismus vorgesehen. Zwei L-förmige
Arme 24 s sind im Eck drehbar durch Stifte 25 s ge- ίο
lagert, und zwar stoßen die oberen Armteile an die
Führungsbacken 20 s an, und die unteren Enden sind
radial nach innen gerichtet. Ein Anschlagelement 26 s
wirkt mit den beiden nach innen gerichteten Enden
der Arme 24s zusammen. Ein Kolben 27s gleitet in 15 Aufsetzen auf die Schaltung korrigiert werden muß. einem Zylinder 28 s und ist mit der Kolbenstange Diese Aufgabe wird von dem T-förmigen Ausrichter 29 s verbunden. Bei Aufwärtsbewegung des Kolbens 21 ausgeführt. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel 27s wird das Anschlagelement 26s nach oben ge- dieser Einrichtung zeigen die Fig. 18 bis 21. drückt, wo es auf die Arme 24 s einwirkt, und da- Im allgemeinen wird das Halbleiterplattchen C, durch werden die Backen gespreizt, damit ein Halb- 20 solange es auf der Saugnadel 18 festgehalten ist, leiterplättchen leicht aus dem Richtungsprüfer 20 durch den Ausrichter 21 in die gewünschte Lage geentnommen werden kann. Die Führungsbacken 20s dreht. Der Ausrichter 21 weist eine T-fÖrmige Strukwerden so weit geöffnet, daß ein Halbleiterplättchen tür 3 ί auf und erfaßt, wenn er mit dem Plättchen mit leicht unregelmäßiger Form die Station ohne Be- richtig ausgerichtet ist, die im Dreieck angeordneten hinderung durch die Führungsbacken 20 s verlassen 25 Kugelkontakte auf der Unterseite des Plättchens mekann. Die Feder 30 s drückt den Kolben 27 s nach chanisch. Das mechanische Zusammenwirken zwiunten, damit durch Federn 22 s die Führungsbacken sehen einem typischen Halbleiterplättchen C und der 20 s geschlossen werden können. Eine Kolbenstange T-förmigen Struktur 31 auf dem Kopf 21 ist in den 29s wird gleitfähig in Hülsenlagern 32s und 34s ge- Fig. 18,19 und 20 deutlich dargestellt. Wie dort halten. Der Kolben 29 s ist auch mit einem in Längs- 30 gezeigt, werden die beiden Sektoren 18 £ auf gegenrichtung verlaufenden Luftdurchlaß 42 s versehen, überliegenden Seiten der aufrecht stehenden Rippe der in der Öffnung 44 s in der Mitte der Schneiden- der T-förmigen Struktur jeweils durch zwei nach führung 8 s endet. Im Betriebszustand fließt, wenn unten abgeschrägte, einander schneidende ebene Luft unter Druck in den Zylinder 28 s eingelassen Flächen abgegrenzt, während der Sektor 191 durch wird, Luft durch die Durchlässe 40 s und 42 s und 35 eine einzige nach unten abgeschrägte ebene Fläche entweicht durch die Öffnung 44 s, wodurch ein Halb- abgegrenzt wird. Diese Anordnung hat die Funktion, leiterplättchen aus dem Richtungsprüfer hinausgebla- die kugelförmigen Kontakte B des Halbleiterplättsen wird, falls es von der Saugnadel oder einem Teil chens C genau zu zentrieren. Das Plättchen wird der Nadel verschoben werden sollte. Der Luftstrahl also bezüglich seiner Kontakte und nicht bezüglich wird für den kurzen Augenblick verzögert, den der 40 seiner Seitenräder ausgerichtet, da die Lage der Konobere Teil der Kolbenstange 29 s benötigt, um sich takte beim Aufsetzen des Halbleiterplättchens auf mit der Röhre 46 s zu verbinden. Ein zylinderförmi- die Schaltung entscheidend ist. ges Gehäuse 36 s mit einer Mittelöffnung 38 s um- Der T-förmige Ausrichter 21 hat einen Fuß4i, in schließt den ganzen Richtungsprüfer. dem ein Schrittschaltmotor 51 mit vier Stellungen Während des Betriebs wird ein Halbleiterplätt- 45 untergebracht ist. Der Motor 51 ist so montiert, daß chenC, dessen Kontakte nach unten weisen, mit der die. Welle 6 ί in vertikaler Lage steht, wie es Fig. 21 Aufnahmenadel durch die Öffnung 38 s und zwischen zeigt. Ein Kopfträger 8 ί ist oben über dem Motor die Führungsbacken 20 s gesenkt, die normalerweise St auf dem Fuß4i angebracht. Die Welle 1Oi ist geschlossen sind. Dann wird das Plättchen sanft in dem Kopf träger 81 durch zwei Lager 111 und 12 t nach unten gedrückt, wobei einer seiner Kugelkon- 50 drehbar gelagert. Der Kopf 2 ί mit der nach oben takte auf eine der Schneiden 4s, Ss, 6s, 7s drückt, weisenden T-förmigen Struktur ist starr an der Welle was ein elektrisches Signal erzeugt. Wenn nicht eine 1Oi befestigt und ragt über die Oberseite des Kopfeinzelne Schneide nach unten gedrückt wird, wird trägers 8 ί hervor. Die Welle 61 des Motors 5 ί ist das Halbleiterplättchen nach seiner Entfernung aus mit der Welle 10 t durch ein Maltesergetriebe verdem Richtungsprüfer von der Saugnadel abgestoßen. 55 bunden, das aus einem Maltesermitnehmer 141 und Wird jedoch das Halbleiterplättchen auf der Saug- einem Malteserrad 16ί besteht (s. Fig. 21). Im einnadel mit seiner Oberseite nach unten festgehalten, zelnen ist das Maltesergetriebe in F i g. 22 gezeigt, werden alle Schneiden betätigt. Hierdurch entsteht Im Betriebszustand wird ein durch den oben beebenfalls ein Signal, das der Maschine den Befehl schriebenen Richtungsprüfer 20 erzeugtes elekgibt, das Plättchen von der Nadel wegzublasen. 60 irisches Signal benutzt, um den Motor St τα beWenn der Kugelkontakt, der in Kontakt mit einer tätigen und dadurch den Kopf It in die richtige der Schneiden kommen soll, fehlt oder sich an der Lage zu bringen, in der er mit den Kugelkontakten B falschen Stelle befindet, werden keine Schneiden be- des Halbleiterplättchens C zusammenwirkt, wenn rührt. In diesem Fall wird das Plättchen ebenfalls dieses zum Plättchenausrichter 21 transportiert wird, ausgestoßen. Nach Abschluß der Richtungsprüfung 65 Das Maltesergetriebe ermöglicht eine sehr genaue werden die Führungsbacken 20s durch Kolben und Lageeinstellung des Kopfes 21. Selbst wenn der Zylinder geöffnet, und die Saugnadel mit dem noch Motor 51 einige Grade von der genauen gewünschdaran befestigten Halbleiterplättchen wird angeho- ten Winkellage entfernt anhält, bewirkt diese Ab-
weichung keine wesentliche Änderung in der Lageeinstellung des Kopfes 21. Wenn der Kopf 2 ί in die richtige Lage gedreht wird, wird die Nadel 18 mit dem daran befindlichen Halbleiterplättchen durch den Revolverkopf 17 in die Zusammenwirkung mit dem Kopf 2i gesenkt. Dann wird der Motor 5i durch eine Schaltung so betätigt, daß er den Kopf 2 t sowie das Halbleiterplättchen gegenüber der Saugnadel in die gewünschte Lage dreht, in der es richtig auf die Grundplatte aufgesetzt werden kann. Das Halbleiterplättchen C wird also auf der Nadel 18 des Revolverkopfes 17 in die richtige relative Lage gegenüber den auf dem Förderband 1 weiterbewegten Grundplatten gebracht. Die kritische Lageberichtigung dient zur richtigen Orientierung der Kugelkontakte, damit sie in Kontakt mit den leitenden Teilen der gedruckten Schaltung gelangen. Der Ausrichter nach der Erfindung plaziert die Kugelklemmen B sehr genau mit den schrägen Flächen der Sektoren 181 und 19 t des Kopfes 21. Selbst bei leichter Verschiebung der kugelförmigen Kontakte B auf dem Halbleiterplättchen gegenüber dessen Rändern erfolgt eine genaue Lageeinstellung des Plättchens sowohl in Drehrichtung als auch in der x-y-Ebene.
Steuerschaltung
F i g. 23 zeigt den ersten Teil einer der vielen gleichen Schaltungen, die jeweils eine der Zuführvorrichtungen 17 steuern. Da diese Schaltungen einander alle gleichen, wird hier nur eine gezeigt und beschrieben. Zwei Impulstaktschalter 25 e und 26 e sind in Serie geschaltet, so daß das Ausgangssignal des Schalters 26 e die logische Und-Funktion beider Schalter ist. Hier und in den folgenden Figuren sind unter den Impulstaktschaltern jeweils zwei Zahlen mit der Dimension »°« geschrieben. Diese Zahlen geben die jeweiligen Schließzeiten der Impulstaktschalter in Grad an. In Serie mit dem Ausgang des Schalters 26 e ist ein »Schaltung-vorhanden«-Schalter 27 e geschaltet. Jeder Schalter 27 e der einander gleichenden Schaltungen liegt räumlich um eine Transportbandposition vor der ihm zugeordneten Zuführvorrichtung 17. Bei Vorhandensein einer Schaltung S, wodurch der »Schaltung-vorhanden«-Schalter27e geschlossen wird, wird durch die gleichzeitige Übertragung von Impulsen durch den Impulstaktschalter 25 e für das System und den Impulstaktschalter 26 e das Relais K 7 erregt. Dadurch wird der Kontakt ΚΊ-1 geschlossen und das Relais Kl über den Impulstaktschalter 28 e erregt gehalten; außerdem schließt sich bei Erregung des Relais K 7 der Kontakt K 7-2, damit der Impulstaktschalter 29 e das Steuersolenoid 3Oe für die Eintourenkupplung 31 (F i g. 4) erregen kann. Das Solenoid betätigt die Eintourenkupplung 31, und dadurch wird die Zuführvorrichtung 17 zu einer vollständigen Drehung veranlaßt.
Die Rüttelbahn 19 darf während der Zeit, in der die Saugnadel 19 ein Halbleiterplättehen C vom Aufnahmepunkt aufnimmt, nicht vibrieren. Der die Rüttelbahn 19 zum Vibrieren bringende Solenoidmotor 33 e wird über die Zuführsteuerung 32 e erregt.
Die gedruckte Schaltung auf der Grundplatte 5 (Fig. 1) ist so ausgelegt, daß der Kollektoranschluß P, d. h. der Teil des Leiters L, der die Kollektorkugel B des Halbleiterplättchens C aufnimmt, in Richtung auf eine der vier seitlichen Ränder der Grundplatte S orientiert werden kann. Bevor das Halbleiterplättchen C durch die Saugnadel 18 auf die Anschlüsse P der Grundplatte S gesetzt wird, muß daher das Halbleiterplättchen C zunächst durch Drehen so ausgerichtet werden, daß seine Kugeln B der Lage der Anschlüsse P an der betreffenden Stelle auf der Grundplatte S entsprechen, auf der das Plättchen C befestigt werden soll. Zunächst wird das
ίο Halbleiterplättchen C durch die Rüttelbahn 19 in eine zufällige von vier möglichen Lagen gebracht, die hier als erster, zweiter, dritter und vierter Quadrant bezeichnet werden, und zwar in Abhängigkeit von der Richtung, in der sich die Kollektorkugel befindet. Jede dieser Quadrantenlagen ist bei 236 e, 237 e, 238 e bzw 239 e dargestellt, und zwar ist die Kollektorkugel durch einen schwarzen Kreis und die Basis- und Emitterkugel sind durch weiße Kreise dargestellt.
Da das Halbleiterplättchen C auf der Spitze der Saugnadel 18 anfangs eine dieser vier möglichen Lagen einnimmt, muß zunächst jedes Halbleiterplättchen abgefühlt werden, um festzustellen, welche dieser vier Lagen es einnimmt. Der T-förmige Teil 21 des Ausrichters 21 wird dann in dieselbe Lage gedreht wie das Halbleiterplättchen C, und dann erfaßt das Teil 21 die Kugeln B des Halbleiterplättchens. Das T-förmige Teil 21 wird dann zusammen mit dem Halbleiterplättchen C in die ausgewählte Endlage gedreht, wodurch das Halbleiterplättchen endgültig in der gewünschten Weise ausgerichtet wird und dadurch die Kugeln B richtig mit den Leiteranschlüssen P ausgerichtet werden, auf denen die Kugeln B beim Aufsetzen des Plättchens auf die Grundplatte S aufliegen werden.
Um die anfängliche Lage des Halbleiterplättchens C beim Aufheben durch die Saugnadel 18 von der Aufnahmestelle der Rüttelbahn 19 zu bestimmen, ist eine Abfühlvorrichtung 35 e vorgesehen, die aus den Schaltern 36 e, 37 e, 38 e, 39 e des Richtungsprüfers (F i g. 15 und 23) besteht. Diese Schalter schließen sich jeweils, wenn die zugeordnete Schneide durch Berührung mit einem Kontaktkügelchen B des abgefühlten Halbleiterplättchens C betätigt wird. Jede dieser Schneiden wird von einem Kontaktkügelchen B erfaßt, wenn sich dieses in einem zugeordneten Quadranten befindet. Das heißt, die Schneide des Schalters 36 e wird von einem Kontakt im ersten Quadranten erfaßt, die des Schalters 37 e von einem Kontakt im zweiten Quadranten, die des Schalters 38 e durch einen Kontakt im dritten Quadranten und die des Schalters 39 e von einem Kontakt im vierten Quadranten.
Jeweils eine Klemme der Schalter 36 e, 37 e, 38 e, 39 e ist an einen gemeinsamen Verbindungspunkt angeschlossen, der seinerseits mit einem Impulstaktschalter 34 e verbunden ist, und die andere Klemme ist an eins der Relais K8, K9, KlO, KU angeschlossen, wodurch eins von diesen Relais erregt wird, wenn der entsprechende Schalter geschlossen wird.
Um die gedruckte Schaltung so entwerfen zu können, daß der Kollektoranschluß P in einer beliebigen ausgewählten Richtung orientiert ist, ist die Steuerschaltung so ausgebildet, daß jeder der vier Quadranten als Endlage gewählt werden kann, in der die Kollektorkugel B liegen wird, nachdem das Halbleiterplättchen C endgültig ausgerichtet und be-
reit zum Aufsetzen auf die Anschlüsse P der gedruckten Schaltung auf der Grundplatte S ist. Um die Auswahl zu treffen, welcher der vier Quadranten die Endlage für jede Zuführvorrichtung 17 sein soll, werden die Schaltungselemente durch herkömmliche Mittel so geschaltet, daß eine der in Fig. 24 bis 27 gezeigten vier Schaltungskonfigurationen entsteht. Fig. 24 zeigt die Schaltung mit dem ersten Quadranten als Endlage und die F i g. 25 bis 27 die
Wicklungen 52 e, 53 e, 54e, 5Se entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn wird der Anker 56 e entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn um jeweils 90° weitergedreht, wenn die nächstfolgende Wicklung erregt wird.
Nun sei wieder das Beispiel betrachtet, bei dem der erste Quadrant als Endlage gewählt und das Halbleiterplättchen C auf der Saugnadel 18 zunächst so orientiert ist, daß die KoIIektorkugel B sich im zweiten Quadranten, dargestellt bei 237 e, befindet,
Schaltungen für den zweiten, dea dritten und den io so daß der Schalter 37 e (in Fi g. 23) geschlossen vierten Quadranten als Endlage. und dadurch die Relais £9 und if 13 erregt werden.
Es sei angenommen, daß die Schaltung so aus- Durch das Ansprechen von £13 wird der Kontakt gelegt ist, daß der erste Quadrant die Endlage dar- £13-2 in Fig. 29 geschlossen, so daß der Impulsstellt und daß das Halbleiterplättchen C, wenn es mit taktschalter47e die Feldwicklung 54 e des Schrittder Spitze der Saugnadel 18 aus der Rüttelbahn 19 15 schaltmotors erregen kann. Hierdurch wird der herausgehoben wird, so ausgerichtet ist, daß sich Anker 56 e des Motors 51 e um 90° weitergedreht, seine KoIIektorkugel B im zweiten Quadranten be- Da der T-förmige Ausrichter 21 durch den Anker findet, wie es 237e in Fig. 23 darstellt. Beim Prüfen 56e des Schrittschaltmotors mechanisch bewegt der Richtung eines Halbleiterplättchens wird daher wird, wird der T-förmige Ausrichter um 90° zum die Schneide des Schalters 37 e von der Kollektor- 20 zweiten Quadranten weitergedreht, wo er entsprekugelß erfaßt und schließt den Schalter 37 e; dahei chend der Kontaktorientierung des Halbleiterplättkann ein Impuls aus dem Imuplstaktschalter 34 e chens C ausgerichtet ist.
zum Relais £9 übertragen werden und dieses zum Da nur das Relais £13 erregt worden ist, während
Ansprechen bringen. die Relais £12, £14 und £15 nicht angesprochen
Wie Fig. 24, die Schaltung für den ersten Qua- 25 haben, bleiben die Relaiskontakte £12-2, £14-2 dranten als Endlage, erkennen läßt, wird durch die und £15-2 offen, und daher erregen die Impuls-Erregung des Relais £9 dessen Kontakt £9-1 geschlossen, und ein Impuls vom Impulstaktschalter
4Oe aus durch die Diode CA 1 übertragen und so
das Relais £13 erregt; dies zeigt an, daß das Halb- 30
leiterplättchen C sich um 90° in Uhrzeigerrichtung
(durch Pfeil angedeutet) von der Endlage entfernt
befindet. Das Relais £13 wird über seinen Kontakt
£13-1 durch den Impulstaktschalter 45e (Fig. 28)
erregt gehalten.
F i g. 29 zeigt die Steuerschaltung, welche bewirkt, daß zunächst der T-förmige Ausrichter so gedreht wird, daß seine Lage mit der ursprünglichen Orientierung des Halbleiterplättchens auf der Saugnadel 18 übereinstimmt und dann der T-förmige Ausrichter und mit ihm das Plättchen C in die ausgewählte Endlage gedieht werden.
Zu diesem Zweck sind mehrere Impulstaktschalter 46 e, 47 e, 48 e, 49 e vorgesehen, deren eines
Ende an einen gemeinsamen Verbindungspunkt an- 45 £17-6, £17-7, £17-8 an eine der Klemmen α, c, e geschlossen ist, der seinerseits über den Relaisruhe- und g angeschlossen. Die Klemmen a> c, e und g sind kontakt K16-2 mit der »^+«-Leitung verbunden in der bei 64e in Fig. 29 gezeigten Art und Weise ist. Das andere Ende jedes dieser Impulstaktschaltei mit einer anderen Gruppe von Klemmen b, d, f, h ist an einen der Relaisruhekontakte £17-1, £17-2, verbunden, wenn die Schaltung so ausgelegt ist, daß £17-3 bzw. £17-4 angeschlossen, und diese Kon- 50 der erste Quadrant die Endlage bildet, takte wiederum sind mit einer Gruppe von Klem- Nachdem der T-förmige Ausrichter 21 so orien-
taktschalter 46 e, 48 e und 49 e die anderen Feldwicklungen 52 e, 53 e und 55 e des Schrittschaltmotors 51 e nicht.
180° später in dem Umlauf wird ein Impuls über den Impulstaktschalter 6Oe und den Relaiskontakt £17-5 übertragen, der vorher durch die Erregung des Relais £17 durch den Impulstaktschalter 217 e (F i g. 28) geschlossen worden ist. Dadurch werden auch die Relaiskontakte £17-1, £17-2, £17-3 und £17-4 in Fig. 29 geöffnet, und die Impulstaktschalter 46 er 47 e, 48 e, 49 e werden von den Schrittschaltmotorwicklungen 52 e, 53 e, 54 e bzw. 55 e getrennt.
Die Bezugsziffern 6Oe, öle, 62e und 63e in F i g. 29 zeigen mehrere Impulstaktschalter, deren Eingangsenden zusammengeschaltet und in Serie mit dem Relaiskontakt £16-2 geschaltet sind. Jeder dieser Schalter ist über einen der Arbeitskontakte £17-5,
men B, D, F bzw. H entsprechend dem als Endlage ausgewählten Quadranten verbunden. Mit 50 e sind die Verbindungen bezeichnet, die bewirken, daß der erste Quadrant als Endlage gewählt wird.
Die Bezugsziffer 51 e bezeichnet einen herkömmlichen Schrittschaltmotor, bei dem vier feststehende Feldwicklungen 52 e, 53 e, 54 e und 55 e in Abständen von 90° um einen Anker 56 e angeordnet sind.
tiert worden ist, daß er der Kontaktanordnung auf dem Halbleiterplättchen C entspricht, wird der T-förmige Ausrichter 21 durch den Schrittsehaltmotor 51 e weitergedreht, um das Halbleiterplättchen C in die gewünschte Endlage zu drehen, in der seine KoIIektorkugel B sich im ersten Quadranten befindet (s. 236e in Fig. 23).
Da das Relais £13 erregt ist, ist sein Kontakt
Der umlaufende Anker 56 eist ein Dauermagnet, der 60 £13-2 e offen, und daher erregt der Impulstaktam einen Ende einen Nordpol und am entgegen- schalter 6Oe nicht die Feldwicklung 54 e des Mogesetzten Ende einen Südpol aufweist. Wenn eine
der Wicklungen 52 e, 53 e, 54 e, 55 e erregt wird, er
zeugt sie Magnetflußlinien, die in der jeweiligen
tors 51 e. 22° nach Beginn des über den Schalter 6Oe übertragenen Impulses sendet der Impulstaktschalteröle einen Impuls durch den Relaiskontakt
Richtung der Achse der erregten Wicklung orientiert 6g £17-6, der vorher infolge der Erregung des Relais sind, wodurch eine Ausrichtung des Nordpols des £17 durch den Impulstaktscbalter 217 e geschlossen Ankers 56 e mit der entsprechenden Wicklung be- worden ist. Da das Relais £14 nicht erregt ist, wirkt wird. Durch aufeinanderfolgende Erregung der bleibt der Kontakt £14-2 geschlossen und1 der durch
den Schalter 61 e übertragene Impuls erregt die Wicklung 53 e des Motors 51 e.
22° später in dem Umlauf sendet der Impulstaktschalter 62 e einen Impuls über die Relaiskontakte K17-7 und K15-2e zu der Wicklung 55 e des Schrittschaltmotors. Dadurch werden der Motoranker 56 e und der T-förmige Ausrichter 21 um weitere 90° weitergedreht. Weitere 22° später im Umlauf beträgt der Impulstaktschalter 63 e einen Impuls über den Relaiskontakt K17-8 und den Ruhekontakt KVL-Ie, der die Wicklung 52g des Motors 51 e erregt und dadurch den Anker 56 e und den T-förmigen Ausrichter 21 um weitere 90° weiterdreht. Durch diese letzte Drehung gelangt der Anker 56 e zusammen mit dem T-förmigen Ausrichter 21 und dem Halbleiterplättchen C in die Endlage, in der sich der Kollektorkontakt B des Plättchens C im ersten Quadranten befindet (s. 236 e in F i g. 23).
Um kurz zu zeigen, was geschieht, wenn das Halbleiterplättchen C so auf der Saugnadel 18 liegt, daß sein Kollektorkontakt B sich schon in der Endlage im ersten Quadranten befindet, sei erwähnt, daß die Schneide des Schalters 36 e dann von dem Kollektorkontakt B erfaßt wird, um den Schalter 36 e zu schließen und dadurch das Relais KS über den Impulstaktschalter34e zu erregen. Hierdurch wird der RelaiskontaktK8-1 in Fig. 24 geschlossen, und daher kann der Impulstaktschalter 40 e das Relais .06 erregen. Dies zeigt an, daß sich das Halbleiterplättchen C bereits in der Endlage befindet.
Durch das Ansprechen des Relais K16 wird der Relaisruhekontakt K16-2 geöffnet, damit keine weiteren Impulse über einen der Impulstaktschalter 46 e, <\7e, 48 e, 49 e und 6Oe, 61 e, 62 e und 63 e weitergeleitet werden können. Infolgedessen bleiben der Schrittschaltmotor 51 e und der T-förmige Ausrichter 21 stehen und werden nicht gedreht, da sich das Halbleiterplättchen bereits in der Endlage befindet.
Als weiteres Beispiel sei angenommen, daß das Halbleiterplättchen auf der Saugnadel 18 zunächst so ausgerichtet ist, daß die Kollektorkugel B sich im vierten Quadranten befindet (s. 239e in Fig. 23). Die Kollektorkugel B erfaßt dann die Schneide, die mit dem Schalter 39 e verbunden ist, wodurch dieser geschlossen und dadurch das Relais KIl erregt wird. Der RelaiskontaktK11-1 (Fig. 24) wird daher geschlossen, und der Impulstaktschalter 40 e kann einen Impuls durch die Dioden CR 4, CR 5 und Ci? 6 senden und dadurch die Relais K13, K14 und .05 erregen. Dies zeigt an, daß sich das abgefühlte Halbleiterplättchen um 270° im Uhrzeigersinn von der eingestellten Endlage entfernt befindet. Durch das Ansprechen dieser Relais werden die Arbeitskontakte K13-1, K14-1 und K15-1 geschlossen, welche diese Relais für die Dauer des über den Taktschalter 45 e (Fi g. 28) gesendeten Impulses erregt halten, und außerdem werden die Arbeitskontakte K13-2, £14-2 und K15-2 geschlossen und gestatten es den Impulstaktschaltern 47 e, 48 e und 49 e, die Wicklungen 54 e, 53 e und 55 e des Schrittschaltmotors nacheinander zu erregen. Dadurch wird der T-förmige Ausrichter um 270° gedreht, um mit dem Halbleiterplättchen C gleich ausgerichtet zu sein.
Der Schrittschaltmotor 51 e und der T-förmige Ausrichter 21 werden dann wie folgt in die Endlage im ersten Quadranten weitergedreht: Die Impulstaktschalter 60e bis 63e schließen zu den in Fig. 29 angegebenen Winkelphasenzeitpunkten. Da die Relais K13, K14 und £15 erregt sind, sind die Ruhekontakte K13-2e, KlA-Ie und K15-2e offen, und die Impulstaktschalter 6Oe, 61 e und 62 e können die Wicklungen 53 e, 54 e und 55 e des Schrittschaltmotors nicht erregen. Da das Relais K12 nicht erregt ist, bleibt sein Ruhekontakt K12-2 e geschlossen, und der Impulstaktschalter 63 e kann einen Impuls übertragen, der die Wicklung 52 e des Schrittschaltmotors erregt. Der Anker 56 e des Motors und der T-förmige Ausrichter 21 werden daher um 90° weitergedreht, um das Halbleiterplättchen in die Endlage zu bringen, in der sich der Kollektorkontakt im ersten Quadranten befindet (s. 236c in Fig. 23).
In entsprechender Weise kann die Steuerschaltung so eingestellt werden, daß entweder der zweite, der dritte oder der vierte Quadrant zur Endlage wird, in welche das Halbleiterplättchen C schließlich orientiert wird, so daß beim Aufsetzen des Halbleiterplättchens C auf die leitenden Teile L der Grundplatte 5 die kugelförmigen Kontakte B des Halbleiterplättchens C zu dem Leitungsmuster an der betreffenden Anschaltungsstelle der gedruckten Schaltung richtig ausgerichtet sind. Falls einer dieser anderen Quadranten als Endlage gewählt wird, werden die Elemente der Schaltung41 e in Fig. 24 so umgeschaltet, wie es bei 42e in Fig. 25 für den zweiten Quadranten, bei 43e in Fig. 26 für den dritten Quadranten und bei 44e in Fig. 27 für den vierten Quadranten gezeigt ist. Außerdem sind in der Schaltung der F i g. 29 die Verbindungen im Schaltteil 5Oe zwischen A, C, E, G und B, D, F, H und im Schaltteil 64 e zwischen a, c, e, g und b, d, f, h zu ändern. Wie die Verbindungen dann gewählt werden müssen, zeigen die Fig. 30 bis 35.
Falls beim Aufheben des Halbleiterplättchens C durch die Saugnadel 18 seine Kollektorkugel B zunächst im dritten Quadranten orientiert ist (s. 238 e in Fig. 23), wird der Schalter 38e geschlossen und erregt das Relais .00, dessen Kontakt XlO-I (Fig. 24) geschlossen wird, um das Relais K13 über die Diode CR 2 und das Relais K14 über die Diode CR 3 zu erregen. Dadurch wird der T-förmige Ausrichter 21 zum dritten Quadranten weitergedreht, erfaßt dann das Halbleiterplättchen C und ändert danach dessen Lage in die eingestellte Endlage. Wie dies geschieht, ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung in Verbindung mit den bereits beschriebenen Beispielen.

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1. Verfahren zum Aufsetzen von Schaltungsteilen mit einer Zuführvorrichtung auf Schaltungen mit flächenhaften Leitungszügen, die an der Zuführvorrichtung in definierter Lage vorbeibewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die aufzusetzenden Schaltungsteile rechteckige, vorzugsweise quadratische Halbleiterplättchen (C) sind, auf deren Unterseite die Kontakte (B) unsymmetrisch angeordnet sind, daß die Halbleiterplättchen (C) in einer von vier durch die Rechteckform bestimmten, um jeweils 90° versetzten Lage an die Zuführvorrichtung (17) gebracht und von dieser ergriffen werden, daß die Zuführvorrichtung (17) die Halbleiterplättchen (C) vor dem Aufsetzen auf die Schal-
    809 540/143
    tang (S) einem Richtungsprüfer (20) zuführt, dei die horizontale Lage der Halbleiterplättchen (C) auf der Zuführvorrichtung (17) aus der Lage der Kontakte (B) feststellt, und daß danach die Halbleiterplättchen (C) einem Ausrichter (21) zugeführt werden, der, durch den Richtungsprüfer (20) gesteuert, die Halbleiterplättchen (C) so weit dreht, bis sie die zum Aufsetzen auf die gedruckte Schaltung (S) richtige Lage einnehmen.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitungsanschlüsse (F), auf die die Kontakte (B) der Halbleiterplättchen (C) aufgesetzt werden, Vertiefungen (A) eingepreßt sind.
    3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufsetzen der Halbleiterplättchen (C) auf die Leitungsanschlüsse (P) ein das Verschmelzen förderndes Flußmittel (F) aufgebracht wird. zo
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß danach das Flußmittel (F) durch einen Luftstrahl verteilt wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufsetzen der Halbleiterplättchen (C) diese so erhitzt werden, daß die Kontakte (B) mit den Leitungszügen (L) der gedruckten Schaltang (S) verschmelzen.
    6. Anordnung zur Durchführung eines der Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtung (17) für die Halbleiterplättchen (C) aus wenigstens einer Saugnadel (18) besteht.
    7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Saugnadeln (18) an den Armen eines spinnenförmigen, drehbaren Teiles (17) angeordnet sind.
    8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hubvorrichtung (25 K) vorgesehen ist, die das spinnenartige Teil der Zuführvorrichtung^?) vor jeder Drehbewegung anhebt und nach jeder Drehbewegung absenkt, so daß die Saugnadeln (18) senkrecht von oben auf die verschiedenen Arbeitsplätze, wie Richtungsprüfer (20), Ausrichter (21) und Aufsetzstation, aufgesetzt werden.
    9. Anordnung zur Durchführung eines der Verfahren nach Anspruch 1 bis 5 mit einer Anordnung gemäß Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterplättchen (C) den Saugnadeln (18) über eine Rüttelbahn (19) zugeführt werden, die derart ausgebildet ist, daß an der Entnahmestelle die Kontakte (S) der Halbleiterplättchen (C) unten liegen und deren Ausrichtung in der horizontalen Ebene in einem der vier Quadranten liegt.
    10. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungsprüfer (20) aus mehreren federnd gelagerten, je einen Schalter (36 e, 37 e, 38 e, 39 e) betätigenden, Schneiden (4s, 5s, 6s, 7s) besteht, von denen je nach der Lage des aufgesetzten Halbleiterplättchens (C) ganz bestimmte verstellt werden.
    11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (B) auf dem Halbleiterplättchen (C) so angeordnet sind, daß sie die Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks bilden, und daß der Richtungsprüfer (20) vier kreuzförmig zueinander angeordnete Schneiden (4 s, Ss, 6s, 7s) aufweist, von denen beim Aufsetzen eines Halbleiterplättchens (C) eine durch einen Kontakt (B) nach unten gedrückt und damit ein Schalter (36 e, 37 e, 38 e, 39 e) betätigt wird, und daß die übrige Oberfläche so ausgehöhlt ist, daß die übrigen Kontakte (B) nicht anstoßen.
    12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum genauen Einstellen der Halbleiterplättchen (C) auf dem Richtungsprüfer (20) zwei federnd gelagerte Führungsbacken (2Oj) vorgesehen sind, zwischen die das Halbleiterplättchen (C) gedrückt wird, und daß die beiden Führungsbacken (20 s) vor Entnahme des Halbleiterplättchens (C) vorzugsweise durch einen Druckluftmechanismus (27 s, 2Ss, 29 s) auseinanderbewegt werden.
    13. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Ausrichters (21) derart geformt ist, daß sie sich den Kontakten (B) des Halbleiterplättchens (C) anpaßt.
    14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (B) auf dem Halbleiterplättchen (C) so angeordnet sind, daß sie die Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks bilden, und daß die Oberfläche des Ausrichters (21) T-fönnig ausgebildet ist.
    16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittschaltmotor (51 e) aus vier im rechten Winkel zueinander angeordneten feststehenden Erregerwicklungen (52 e, 53 e, 54 e, 55 e) und einem Dauermagneten als Anker (56 e) besteht.
    17. Anordnung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausrichter (21) über ein Maltesergetriebe (141, 16 t) von dem Schrittschaltmotor (51 e) angetrieben wird.
    18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 unter Verwendung der Anordnungen nach den Ansprüchen 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittschaltmotor (51 e) durch die Schalter (36 e, 37 e, 38 e, 39 e) des Richtungsprüfers (20) gesteuert derart eingestellt wird, daß die Unterseite des Halbleiterplättchens (C) in die Oberfläche des Ausrichters (21) paßt, und daß der Schrittschaltmotor (5Ie) und der Ausrichter (21) so lange gedreht werden, bis das Halbleiterplättchen (C) die zum Aufsetzen auf die gedruckte Schaltung (S) richtige Lage einnimmt.
    19. Anordnung zur Durchführung eines der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5 und 18 unter Verwendung der Anordnungen nach den Ansprüchen 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführvorrichtungen (17) verschiebbar angeordnet sind, um sie auf jeweils eine bestimmte Bearbeitungsstelle auf der Schaltang einstellen zu können.
    20. Anordnung zur Durchführung eines der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung (Fig. 29) vorgesehen ist, die über Impulstaktschalter (46 e bis 49 e, 6Oe bis 63 e) nacheinander alle Erregerwicklungen (52 e, 53 e, 54 e, e) des Schrittschaltmotors (5Ie) anschalten,
    so daß der Ausrichter (21) von seiner Ausgangsstellung in die durch den Richtungsprüfer (20) festgestellte Lage des Halbleiterplättchens (C) und danach aus dieser Lage in die Endlage gedreht wird.
    21. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anschaltung der Erregerwicklungen (52e, Sie, SAe, 55e) die das Drehen des Ausrichters (21) von der Ausgangslage des Ausrichters (21) zu der von dem Riehtungsprüfer (20) festgestellten Lage des Halbleiterplättchens (C) bewirkenden Arbeitskontakte (£12-2, £13-2, £14-2, £15-2j und zur Anschaltung der Erregerwicklungen (52 e, S3e, 54 e, 5Se) die das Drehen des Ausrichters (21) aus
    dieser Lage in die Endlage bewirkenden Ruhekontakte (£12-2e, £13-2e, KlA-Ie, KlS-Ie) von Relais (£12, £13, £14, £15) vorgesehen sind, von denen je eines einer Erregerwicklung (52 e, 53 e, 54 e, 5Se) zugeordnet ist.
    22. Anordnung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulstaktschalter (46 e bis 49 e, 6Oe bis 63 e) nockenbetätigt sind.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Auslegeschriften Nr. 1092 971,
    1146931;
    belgische Patentschrift Nr. 557117;
    französische Patentschrift Nr. 1173 478.
    Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
    809 540/143 4.58 © Bundesdruckerei Berlin
DEJ30856A 1965-05-27 1966-05-17 Verfahren und Anordnung zum automatischen Aufsetzen von Schaltungsteilen mit einer Zufuehrvorrichtung auf eine Schaltung mit flaechenhaften Leitungszuegen Withdrawn DE1266839B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US45917965A 1965-05-27 1965-05-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1266839B true DE1266839B (de) 1968-04-25

Family

ID=23823726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEJ30856A Withdrawn DE1266839B (de) 1965-05-27 1966-05-17 Verfahren und Anordnung zum automatischen Aufsetzen von Schaltungsteilen mit einer Zufuehrvorrichtung auf eine Schaltung mit flaechenhaften Leitungszuegen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3499203A (de)
CH (1) CH475691A (de)
DE (1) DE1266839B (de)
FR (1) FR1480578A (de)
NL (1) NL6607264A (de)
SE (1) SE335759B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2834836A1 (de) 1977-12-08 1979-06-13 Universal Instruments Corp Vorrichtung zum aufbringen elektronischer bauelemente auf einen hybrid- leitertraeger

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3709378A (en) * 1971-03-04 1973-01-09 Ibm Aligning and orienting apparatus
US4372802A (en) * 1980-06-02 1983-02-08 Tokyo Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for mounting chip type circuit elements on printed circuit boards
US4458412A (en) * 1981-05-06 1984-07-10 Universal Instruments Corporation Leadless chip placement machine for printed circuit boards
US4501064A (en) * 1981-09-08 1985-02-26 Usm Corporation Micro component assembly machine
US4593462A (en) * 1984-09-24 1986-06-10 Tdk Corporation Apparatus for automatically mounting chip-type circuit elements on substrate
US5788143A (en) * 1992-04-08 1998-08-04 International Business Machines Corporation Solder particle deposition
US6016949A (en) * 1997-07-01 2000-01-25 International Business Machines Corporation Integrated placement and soldering pickup head and method of using
US7686521B2 (en) * 2003-11-10 2010-03-30 Finisar Corporation Zero force socket for laser / photodiode alignment
JP4734857B2 (ja) * 2004-06-25 2011-07-27 シンフォニアテクノロジー株式会社 Icチップ実装体の製造装置
US7555832B2 (en) * 2007-03-19 2009-07-07 Infineon Technologies Ag Semiconductor chip attachment
TW201432319A (zh) * 2013-02-05 2014-08-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 光纖連接器組裝裝置
CN104330549B (zh) * 2013-04-03 2017-01-25 艾博生物医药(杭州)有限公司 一种识别检测板的正反两面的装置及方法
JP6146266B2 (ja) * 2013-11-07 2017-06-14 富士通株式会社 電力供給機構及びラック型装置
SE538792C2 (en) * 2015-02-06 2016-11-29 Stora Enso Oyj Apparatus and method for component assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE557117A (de) * 1956-05-01
FR1173478A (fr) * 1956-04-05 1959-02-25 Gen Electric Co Ltd Machine automatique notamment pour monter des éléments électriques sur des bases imprimées
DE1092971B (de) * 1958-06-19 1960-11-17 Gen Electric Co Ltd Automatische Maschine zum Anbringen von elektrischen Bauelementen an Traegerplatten
DE1146931B (de) * 1960-09-27 1963-04-11 Philips Nv Verfahren und Maschine zum mechanischen Einsetzen von einseitig mit parallelen Anschlussdraehten oder Stiften versehenen elektrischen Einzelteilen in eine Montageplatte

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2494474A (en) * 1949-01-12 1950-01-10 Western Electric Co Apparatus for soldering lead wires to electrical units
US2970370A (en) * 1957-11-19 1961-02-07 Philco Corp Fabrication of electrical devices
US2915201A (en) * 1958-02-12 1959-12-01 Sylvania Electric Prod Suction transfer mechanism
US3056317A (en) * 1959-09-02 1962-10-02 Western Electric Co Article manipulating and processing apparatus
US3083291A (en) * 1960-10-18 1963-03-26 Kulicke & Soffa Mfg Co Device for mounting and bonding semiconductor wafers
US3165818A (en) * 1960-10-18 1965-01-19 Kulicke & Soffa Mfg Co Method for mounting and bonding semiconductor wafers
US3134167A (en) * 1962-06-08 1964-05-26 Warwick Mfg Corp Component inserting equipment
GB1114393A (en) * 1964-12-23 1968-05-22 Ibm Improvements in or relating to apparatus for sensing the orientation of an object
US3314296A (en) * 1965-05-27 1967-04-18 Ibm Indexing drive mechanism
US3344900A (en) * 1965-05-27 1967-10-03 Ibm Chip orienting control circuit for a chip positioning machine
US3337941A (en) * 1965-05-27 1967-08-29 Ibm Recycle control circuit for a chip positioning machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1173478A (fr) * 1956-04-05 1959-02-25 Gen Electric Co Ltd Machine automatique notamment pour monter des éléments électriques sur des bases imprimées
BE557117A (de) * 1956-05-01
DE1092971B (de) * 1958-06-19 1960-11-17 Gen Electric Co Ltd Automatische Maschine zum Anbringen von elektrischen Bauelementen an Traegerplatten
DE1146931B (de) * 1960-09-27 1963-04-11 Philips Nv Verfahren und Maschine zum mechanischen Einsetzen von einseitig mit parallelen Anschlussdraehten oder Stiften versehenen elektrischen Einzelteilen in eine Montageplatte

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2834836A1 (de) 1977-12-08 1979-06-13 Universal Instruments Corp Vorrichtung zum aufbringen elektronischer bauelemente auf einen hybrid- leitertraeger
DE2858098C2 (de) * 1977-12-08 1986-07-17 Universal Instruments Corp., Binghamton, N.Y. Vorrichtung zum Aufbringen von rechteckigen oder länglichen Chips auf eine Leiterplatte

Also Published As

Publication number Publication date
SE335759B (de) 1971-06-07
NL6607264A (de) 1966-11-28
FR1480578A (fr) 1967-05-12
US3499203A (en) 1970-03-10
CH475691A (de) 1969-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1266839B (de) Verfahren und Anordnung zum automatischen Aufsetzen von Schaltungsteilen mit einer Zufuehrvorrichtung auf eine Schaltung mit flaechenhaften Leitungszuegen
DE2660368C2 (de) Bestückungsmaschine zum Einsetzen der Zuleitungen von elektronischen Bauelementen vom Parallelleitungstyp in dafür vorgesehene Öffnungen in gedruckten Schaltungen
EP0815475B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer transpondereinheit sowie transpondereinheit
DE3232859A1 (de) Vorrichtung fuer den zusammenbau von mikrobauelementen
EP0287071A2 (de) Werkzeugwechselanordnung für Leiterplatten-Koordinatenbohr-maschinen
DE60103217T2 (de) System zur Durchführung einer Operation auf Leiterplatten
DE102008019100B3 (de) Bestückkopf, Bestückautomat, Verfahren zum Abholen von Bauelementen sowie Verfahren zum Bestücken von Substraten
EP0426798B1 (de) Vorrichtung zum handhaben von objekten und anwendung der vorrichtung
EP1005963A2 (de) Stanzeinrichtung mit wechselbaren Stempeln
DE3638025C2 (de) Betückungsautomat für axial und radial bedrahtete Bauteile
DE10222620A1 (de) Verfahren zum Verarbeiten von elektrischen Bauteilen, insbesondere zum Verarbeiten von Halbleiterchips sowie elektrischen Bauelementen, sowie Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
EP1072181B1 (de) Bestückvorrichtung zum bestücken von bauelementeträgern
EP2012576B1 (de) Bestückautomat und Verfahren zum Handhaben von Bauelementen
DE1913258C3 (de) Abfühleinrichtung zum Überprüfen der Bestückung von Bauelementträgern
DE2341524A1 (de) Anordnung zum bestuecken von gedruckten leiterplatten
DE102008019101A1 (de) Verfahren zum Bestücken von Substraten und Bestückautomat
DE19629800C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen von mehreren Teilen bei der Montage zu einem neuen Teil
DE102017124571B4 (de) Halte- und Antriebseinrichtung, Werkzeugeinrichtung, Ergänzungswerkzeugeinrichtung von einer modular aufgebauten Bauelement-Handhabungsvorrichtung, Vorrichtung zum Handhaben von Bauelementen sowie Verfahren zum anwendungsspezifischen Konfigurieren einer solchen Vorrichtung
EP1954115B1 (de) Mehrfach-Bestückkopf mit kollektivem Drehantrieb und verfahrbarem Hubantrieb für Bauelement-Halteeinrichtungen
DE19515684C2 (de) Verfahren zur Vereinzelung von elektrischen Bauelementen
EP0787421B1 (de) Rundtischmaschine zum bestücken von substraten mit bauelementen
AT414077B (de) Verfahren und einrichtung zur positionsveränderung von elektronischen bauteilen
DE10214347A1 (de) Vorrichtung zum Ver- und/oder Bearbeiten von Halbleiterchips- oder Bauelementen sowie Transfer- und Wendemodul
WO1998034452A1 (de) Vorrichtung zum fördern und/oder sortieren von kleinen bauelementen, insbesondere von kleinen elektrischen bauelementen
CH664320A5 (de) Vorrichtung zum bestuecken eines objektes mit verschiedenen in elektrischen und elektronischen schaltkreisen ueblichen komponenten.

Legal Events

Date Code Title Description
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee