DE10044418A1 - Bestückelemente-Gurt, Bestückelemente-Entnahmeeinrichtung und Verfahren zum Entnehmen von Bestückelementen aus einem Bestückelemente-Gurt - Google Patents

Abstract

Bestückelemente-Gurt, Bestückelemente-Entnahmeeinrichtung und Verfahren zum Entnehmen von Bestückelementen, bei welchen ein Bestückelement (200, 250) in einem Bestückelemente-Gurt (100, 101) durch eine Haftschicht (125, 127) einfach und sicher angeordnet und gehalten ist und wobei das Bestückelement (200, 250) leicht und schnell mittels einer Abziehvorrichtung (300) aus dem Bestückelemente-Gurt (100, 101) entnommen werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bestückelemente-Gurt, eine Be­ stückelemente-Entnahmeeinrichtung und ein Verfahren zum Ent­ nehmen von Bestückelementen aus einem Bestückelemente-Gurt.

Bestückelemente, beispielsweise zum Bestücken von elektri­ schen Leiterplatten, sind häufig in Form von Bestückelemente- Gurten konfektioniert. Ein herkömmlicher Bestückelemente-Gurt weist eine Basisschicht, in welcher in Längsrichtung des Be­ stückelemente-Gurtes eine Mehrzahl von Öffnungen für Bestüc­ kelemente ausgebildet ist, eine Bodenschicht, von welcher die Öffnungen an einer Seite der Basisschicht bedeckt sind, sowie eine Deckelschicht auf, von welcher die Öffnungen auf der an­ deren Seite der Basisschicht bedeckt sind. Die Bestückelemen­ te sind hierbei in den Öffnungen der Basisschicht zwischen der Deckelschicht und der Bodenschicht angeordnet. Die Öff­ nungen sind geringfügig größer als die Bestückelemente ausge­ bildet, so daß die Bestückelemente innerhalb der Öffnungen Spiel aufweisen. Ein Nachteil herkömmlicher Bestückelemente- Gurte ist, daß zum Entnehmen der Bestückelemente die Deckel­ schicht entfernt werden muß, um die Bestückelemente in den Öffnungen der Basisschicht von außen zugänglich zu machen.

Die Taktrate, mit welcher Bestückelemente Bestückelemente- Gurten entnommen werden, ist sehr hoch. Daher müssen bei ei­ nem Bestückelemente-Gurt Vorkehrungen getroffen werden, wel­ che ein Herausfallen der Bestückelemente verhindern, nachdem die Deckelschicht entfernt wurde. Beispielsweise wird die Deckelschicht bei festgehaltenem Bestückelemente-Gurt abgezo­ gen.

Mit zunehmender Bestückleistung der Bestückautomaten ist ein derartiges Halten des Gurtes zum Entfernen der Deckelschicht jedoch nicht erwünscht. Außerdem besteht bei den herkömmli­ chen Bestückelemente-Gurten der Nachteil, daß die Bestückele­ mente nach dem Entfernen der Deckelschicht leicht aus dem Be­ stückelemente-Gurt herausfallen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bestückele­ mente-Gurt, eine Bestückelemente-Entnahmeeinrichtung sowie ein Verfahren zum Entnehmen von Bestückelementen anzugeben, mittels welchen ein sicheres und schnelles Entnehmen von Be­ stückelementen aus einem Bestückelemente-Gurt möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.

Bei dem Bestückelemente-Gurt nach Anspruch 1 ist keine Dec­ kelschicht erforderlich. Die Bestückelemente werden von einer Haftschicht in den Öffnungen der Basisschicht gehalten. Hier­ mit ist es möglich, die Bestückelemente in dem Bestückelemen­ te-Gurt sehr schnell zu transportieren sowie auch schnell und von exakt vorbestimmbaren Positionen auf der Bodenschicht des Bestückelemente-Gurtes zu entnehmen.

Die Haftschicht kann entweder an der Bodenschicht oder an den Bestückelementen aufgebracht sein.

Die Haftschicht an der Bodenschicht aufzubringen bietet den Vorteil, daß die Bodenschicht mittels der Haftschicht auch mit der Basisschicht verbunden werden kann und die Bestück­ elemente nicht mit einer Haftschicht versehen sein müssen, so daß sie uneingeschränkt weiterverarbeitet werden können.

Wird die Haftschicht an den Bestückelementen angebracht, las­ sen sich die Bestückelemente mittels der Haftschicht bei­ spielsweise auch auf Leiterplatten positionieren und anordnen. Außerdem wird Haftmaterial gegenüber der Lösung einge­ spart, bei welcher die Haftschicht auf der gesamten Boden­ schicht aufgebracht ist.

Durch die an dem erfindungsgemäßen Bestückelemente-Gurt vor­ gesehene Haftschicht ist es auch möglich, eine Mehrzahl von Bestückelementen in Querrichtung des Bestückelemente-Gurtes nebeneinander anzuordnen. Dadurch stehen nach einmaligem Transportieren des Bestückelemente-Gurtes mehrere Bestückele­ mente gleichzeitig zur Entnahme bereit. Die Bestückelemente können beispielsweise nebeneinander in einer Mehrzahl von Öffnungen in der Basisschicht auf der Bodenschicht angeordnet sein.

Eine erfindungsgemäße Bestückelemente-Entnahmeeinrichtung zum Verwenden der erfindungsgemäßen Bestückelemente-Gurte weist eine Abziehvorrichtung auf, mittels welcher es möglich ist, die Bestückelemente in den Öffnungen der Basisschicht des Be­ stückelemente-Gurtes zu ergreifen und die ergriffenen Be­ stückelemente von der Bodenschicht abzuziehen. Eine Deckel­ schicht muß dabei nicht entfernt werden, da die Bestückele­ mente in dem Bestückelemente-Gurt mittels der Haftschicht festgelegt sind.

Zusätzlich zu der Abziehvorrichtung kann eine Hebevorrichtung vorgesehen sein, mittels welcher die Bestückelemente durch die Öffnung hindurch auf die Abziehvorrichtung zu bewegbar sind. Dadurch ist es möglich, die Abziehvorrichtung im Außen­ durchmesser größer als den Durchmesser der Öffnung der Basis­ schicht des Bestückelemente-Gurtes auszubilden, und mittels der Hebevorrichtung die Bestückelemente der Abziehvorrichtung zuzuführen.

Die Hebevorrichtung kann beispielsweise eine Mehrzahl von in Querrichtung des Bestückelemente-Gurtes nebeneinander ange­ ordnete Nadeln aufweisen, welche selektiv angehoben werden können. Als Abziehvorrichtung kann beispielsweise eine Vakuumpipette verwendet werden, auf welche die Bestückelemente mittels der Nadeln der Hebevorrichtung zu bewegbar sind.

Hierbei ist es auch möglich, eine Blaseinheit vorzusehen, mittels welcher Druckluft in die Öffnung der Basisschicht des Bestückelemente-Gurtes eingeblasen werden kann. Hierdurch läßt sich die Verbindung zwischen dem Bestückelement und der Haftschicht einfacher lösen. Außerdem werden die zum Abziehen des Bestückelementes von der Haftschicht erforderlichen Kräf­ te verringert.

Die Blaseinheit kann beispielsweise einstückig mit der Vaku­ umpipette, als zusätzliche Blasdüse ausgebildet sein, welche in der Stirnseite der Vakuumpipette mündet. Eine derartige Vakuumpipette kann mit einer Saugdüse über dem Bestückelemen­ te angeordnet werden und mittels der Blasdüse kann von der Vakuumpipette Druckluft in die Öffnung des Bestückelemente- Gurtes eingeblasen werden.

Die Vakuumpipette kann jedoch auch mit einer teleskopartigen, beispielsweise federnd gelagerten Bauteilaufnahme versehen sein, welche von dem Vakuumpipettenkörper vorsteht. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn zwischen dicht aneinanderlie­ genden, bereits bestückten Bauelementen auf einer Leiterplat­ te ein weiteres Bauelement bestückt werden soll. Dabei kann die Bauteilaufnahme der Vakuumpipette in der Vakuumpipette in axialer Richtung geführt und federnd gelagert sein. Der Saug­ kanal der Vakuumpipette ist dabei in der federnd gelagerten Bauteilaufnahme ausgebildet. Die teleskopartige Bauteilauf­ nahme kann an ihrer dem Bestückelement zugewandten Stirnseite einen Aufnahmewulst oder -ring aufweisen, an welchem das Be­ stückelement mittels Vakuum festlegbar ist. Zwischen der te­ leskopartigen Bauteilaufnahme und der Vakuumpipette kann eine Dichtung vorgesehen sein, welche die Bauteilaufnahme auch wenn diese relativ zu der Vakuumpipette bewegt wird gegenüber der Vakuumpipette abdichtet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Entnehmen von Bestüc­ kelementen aus einem Bestückelemente-Gurt wird zunächst die Abziehvorrichtung über einem zu entnehmenden Bestückelemente positioniert. Anschließend wird das zu entnehmende Bestücke­ lement mittels der Hebevorrichtung bis zu der Abziehvorrich­ tung angehoben, wobei die Haftverbindung zwischen dem Bestüc­ kelement und der Bodenschicht des Bestückelemente-Gurtes zu­ mindest teilweise gelöst wird. Abschließend wird das Bestüc­ kelement aus dem Bestückelemente-Gurt mittels der Abziehvor­ richtung entnommen. Hierbei wird die Haftverbindung zwischen dem Bestückelement und der Bodenschicht vollständig gelöst und das Bestückelement vom dem Bestückelemente-Gurt abgeho­ ben.

Zur Unterstützung des Anhebens des Bestückelementes und des Lösens der Haftverbindung zwischen dem Bestückelement und der Bodenschicht kann Druckluft in die Öffnung des Bestückelemen­ te-Gurtes eingeblasen werden.

Das Einblasen von Druckluft kann auch so stark erfolgen, daß die Haftverbindung zwischen dem Bestückelement und der Boden­ schicht vollständig gelöst wird und die Hebevorrichtung durch die Druckluft zurückgedrängt wird, nachdem das Bestückelement an der Abziehvorrichtung angebracht worden ist.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausfüh­ rungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Bestück­ elemente-Gurtes,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Bestück­ elemente-Gurt nach einer bevorzugten Ausführungsform der Er­ findung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Bestück­ elemente-Gurt nach einer weitere bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4a bis 4c eine bevorzugte Durchführungsform des er­ findungsgemäßen Verfahrens zum Entnehmen von Bestückelemen­ ten,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Hebevor­ richtung und

Fig. 6a bis 6e eine weitere Durchführungsform des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens zum Entnehmen von Bestückelementen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist ein erfindungsgemäßer Be­ stückelemente-Gurt 100 eine Basisschicht 110 und eine Boden­ schicht 120 auf. Die Basisschicht 110 ist mit einer Mehrzahl von Öffnungen 115 versehen. An der der Basisschicht 110 zuge­ wandten Seite der Bodenschicht 120 ist die Bodenschicht mit einer Haftschicht 125 versehen. Bestückelemente 200 können auf der Haftschicht 125 in den Öffnungen 115 angeordnet wer­ den. Dabei wird zwischen der freien Oberseite der Bestückele­ mente 200 und der oberen Begrenzung der Basisschicht 110 ein Abstand h eingehalten. Dadurch kann vermieden werden, daß die Bestückelemente bereits vor dem Entnehmen aus dem Bestückele­ mente-Gurt 100 beschädigt werden oder verrutschen können.

Nach der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform weist der Be­ stückelemente-Gurt in Querrichtung jeweils zwei nebeneinander angeordnete Öffnungen 115 der Basisschicht 110 auf. In den Öffnungen ist jeweils ein Bestückelement 200 auf der Haft­ schicht 125 der Bodenschicht 120 angeordnet. Außerdem ist der Bestückelemente-Gurt 100 mit einer Mehrzahl von Transportöff­ nungen 116 versehen. In diese Transportöffnungen kann bei­ spielsweise ein Transportstift eines Stachelrades oder auch ein Indexstift eingreifen, mittels welchem eine exakte Posi­ tionsbestimmung des Bestückelemente-Gurtes 100 möglich ist.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Bestückelemente-Gurtes nach der Erfin­ dung. Verglichen mit dem Bestückelemente-Gurt 100 nach Fig. 2 ist der Bestückelemente-Gurt 101 nach Fig. 3 mit jeweils fünf Bestückelementen 250 in Querrichtung nebeneinander versehen. Die Bestückelemente 250 weisen dabei eine geringere Gehäusegröße auf als die Bestückelemente 200. Diese Bestücke­ lemente 250 sind in Öffnungen 117 einer Basisschicht 111 auf einer Haftschicht 127 der Bodenschicht 120 angeordnet. Der Bestückelemente-Gurt 101 nach dieser bevorzugten Ausführungs­ form ist ebenfalls mit den Transportöffnungen 116 versehen, wie der Bestückelemente-Gurt 100 nach Fig. 2.

Aus den Fig. 4a bis 4c ist eine bevorzugte Durchführungs­ form des erfindungsgemäßen Verfahrens ersichtlich. Fig. 4a zeigt, wie eine Vakuumpipette 300, welche eine Saugöffnung 310 aufweist, über einem Bauelement 200 angeordnet wird, wel­ ches sich auf einer Haftschicht 125 in einer Öffnung 115 ei­ nes Bestückelemente-Gurtes 100 befindet.

Nachdem die Vakuumpipette 300 auf den Bestückelemente-Gurt 100 aufgesetzt worden ist wird, wie aus Fig. 4b ersichtlich, das Bestückelement 200 mittels einer Hebevorrichtung 400 zu der Saugöffnung 310 der Vakuumpipette 300 angehoben. Hierbei wird mittels der Hebevorrichtung 400 die Bodenschicht 120 des Bestückelemente-Gurtes 100 derart verformt, daß sich die Haftverbindung der Haftschicht 125 mit dem Bestückelement 200 teilweise löst. Lediglich in dem Kontaktbereich der Hebevor­ richtung 400 mit der Bodenschicht 120 bleibt die Haftverbin­ dung zwischen der Haftschicht 125 und dem Bestückelement 200 bestehen.

Daraufhin ist es, wie aus Fig. 4c ersichtlich, leicht mög­ lich, das Bestückelement 200 mittels der Vakuumpipette 300 von der Haftschicht 125 abzuheben. Die Hebevorrichtung 400 kehrt wieder in ihre ursprüngliche Position unterhalb der Bo­ denschicht 120 zurück.

Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht einer Hebeeinrichtung nach der Erfindung. Die Hebeeinrichtung ist mit einem Gehäuse 600 für eine Mehrzahl von Hebevorrichtungen 400 versehen. Der Be­ stückelemente-Gurt 100 ist über dem Gehäuse 600 der Hebeeinrichtung in einer Gurtvertiefung 610 geführt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, sind fünf Hebevorrichtungen 400-1, 400-2, 400-3, 400-4 und, 400-5 vorgesehen. Jede der fünf Hebevorrichtungen 400-1 bis 400-5 ist an einer Position angeordnet, welche ei­ ner möglichen Position eines Bestückelements 200 in einem Be­ stückelemente-Gurt entspricht. In der Fig. 5 ist beispiels­ weise der Bestückelemente-Gurt 100 aus Fig. 2 in der Gurt­ vertiefung 610 der Hebeeinrichtung nach der Erfindung ge­ zeigt. Bei diesem Bestückelemente-Gurt sind zwei Bestückele­ mente 200 in Querrichtung des Bestückelemente-Gurtes neben­ einander angeordnet. Diese können mit der zweiten 400-2 bzw. der vierten Hebevorrichtung 400-4 der Hebeeinrichtung nach der Erfindung selektiv angehoben werden. Es ist jedoch auch möglich, mit der gezeigten Hebeeinrichtung den aus Fig. 3 ersichtlichen Bestückelemente-Gurt 101 mit fünf nebeneinander angeordneten Bestückelementen 250 zu verarbeiten. Bei diesem aus Fig. 3 ersichtlichen Bestückelemente-Gurt 101 ist dann jeweils über jeder Hebevorrichtung 400-1, 400-2, 400-3, 400-4 und 400-5 ein Bestückelement 250 angeordnet und kann jeweils mittels der entsprechenden Hebevorrichtung 400-1, 400-2, 400- 3, 400-4 bzw. 400-5 selektiv angehoben werden.

Aus den Fig. 6a bis 6e ist eine weitere Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Entnehmen von Bestück­ elementen aus einem Bestückelemente-Gurt ersichtlich. In ei­ nem ersten Schritt wird eine Saugpipette 300, welche mit ei­ ner Saugöffnung 310 und einer Blasöffnung 320 versehen ist, auf einen Bestückelemente-Gurt 100 über einem Bestückelement 200 aufgesetzt, wie aus Fig. 6a ersichtlich.

In einem zweiten Schritt wird, wie aus Fig. 6b ersichtlich, das Bestückelement 200 mittels einer Hebevorrichtung 400 samt der Bodenschicht 120, auf welcher das Bestückelement 200 auf einer Haftschicht 125 angeordnet ist, zu der Saugpipette 300 hin angehoben, bis es an der Saugöffnung 310 der Saugpipette 300 anliegt.

In einem dritten Schritt wird, wie aus Fig. 6c ersichtlich, durch die Blasöffnung 320 der Saugpipette 300 Druckluft in die Öffnung 115 des Bestückelemente-Gurtes 100 eingeblasen. Hierdurch wird die Haftverbindung zwischen dem Bestückelement 200 und der Haftschicht 125 der Bodenschicht 120 zunächst teilweise gelöst. Bei weiterer Beaufschlagung der Öffnung 115 des Bestückelemente-Gurtes 100 wird, wie aus Fig. 6d er­ sichtlich, die Haftverbindung vollständig gelöst und die He­ bevorrichtung 400 in ihre Ursprungslage zurückgeschoben.

In einem abschließenden vierten Schritt kann das Bestückele­ ment 200 mittels der Vakuumpipette 300 einfach aus dem Be­ stückelemente-Gurt 100 entnommen werden, wie aus Fig. 6e er­ sichtlich.

Claims (14)

1. Bestückelemente-Gurt (100, 101) mit einer Basisschicht (110, 111), in der eine Mehrzahl von Öffnungen (115, 117) für Bestückelemente (200, 250) ausgebildet ist und einer Bodenschicht (120), von welcher die Öffnungen (115, 117) bedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Öffnungen (115, 117) angeordneten Bestückele­ mente (200, 250) mittels einer Haftschicht (125, 127) auf der Bodenschicht (120) festgelegt sind.

2. Bestückelemente-Gurt nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bodenschicht (120) die Haftschicht (125, 127) auf­ weist.

3. Bestückelemente-Gurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bestückelemente (200, 250) die Haftschicht aufwei­ sen.

4. Bestückelemente-Gurt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß Transportöffnungen (116) in der Basisschicht (120) vor­ gesehen sind, mittels welchen der Bestückelemente-Gurt (100, 101) transportierbar und positionierbar ist.

5. Bestückelemente-Gurt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wo­ bei in Querrichtung des Bestückelemente-Gurtes (100, 101) eine Mehrzahl von Öffnungen (115, 117) für Bestückelemente (200, 250) nebeneinander ausgebildet sind.

6. Bestückelemente-Entnahmeeinrichtung zum Entnehmen von Be­ stückelementen (200, 250) aus einem Bestückelemente-Gurt (100, 101), in welchem die Bestückelemente (200, 250) mit­ tels einer Haftschicht (125, 127) in Öffnungen einer Ba­ sisschicht (110, 111) des Bestückelemente-Gurtes (100, 101) auf einer Bodenschicht (120) festgelegt sind, mit ei­ ner Abziehvorrichtung (300) zum Greifen und Abziehen der Bestückelemente (200, 250) von der Bodenschicht (120).

7. Bestückelemente-Entnahmeeinrichtung nach Anspruch 6, wobei eine der Abziehvorrichtung (300) zugewandte Hebevorrich­ tung (400) vorgesehen ist, von welcher die Bestückelemente (200, 250) durch die Öffnung (115, 117) hindurch zu der Abziehvorrichtung (300) bewegbar sind.

8. Bestückelemente-Entnahmeeinrichtung nach Anspruch 7, wobei die Abziehvorrichtung (300) eine Vakuumpipette ist und die Hebevorrichtung (400) aus einer Mehrzahl von in Querrich­ tung des Bestückelemente-Gurtes (100, 101) nebeneinander angeordneten Nadeln (400-1, 400-2, 400-3, 400-4, 400-5) gebildet ist, welche selektiv auf die Vakuumpipette zu be­ wegbar sind.

9. Bestückelemente-Entnahmeeinrichtung nach einem der Ansprü­ che 6 bis 8, mit einer Blaseinheit (320), von welcher die Öffnung (115, 117) mit Druckluft beaufschlagbar ist.

10. Bestückelemente-Entnahmeeinrichtung nach Anspruch 8 und 9, wobei die Blaseinheit (320) einstückig mit der Vakuumpi­ pette ausgebildet ist.

11. Bestückelemente-Entnahmeeinrichtung nach einem der Ansprü­ che 6 bis 10, wobei die Abziehvorrichtung (300) eine in dieser axial verschiebbar und federnd gelagerte Bauteil­ aufnahme zum Greifen und Abziehen der Bestückelemente (200, 250) von der Bodenschicht (120) aufweist.

12. Verfahren zum Entnehmen von Bestückelementen (200, 250) aus einem Bestückelemente-Gurt (100, 101) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit folgenden Schritten:

• - Positionieren einer Abziehvorrichtung (300) über einem zu entnehmenden Bestückelement (200, 250),
• - Anheben des zu entnehmenden Bestückelements (200, 250) mittels einer Hebevorrichtung (400) bis zu der Abzieh­ vorrichtung (300), wobei die Haftverbindung zwischen dem Bestückelement (200, 250) und der Bodenschicht (120) zu­ mindest teilweise gelöst wird,
• - Entnehmen des Bestückelementes (200, 250) aus dem Be­ stückelemente-Gurt (100, 101) mittels der Abziehvorrich­ tung (300).

13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei nach dem Anheben Druck­ luft in die Öffnung (115, 117) eingeblasen wird, um die Haftverbindung zwischen dem Bestückelement (200, 250) und der Bodenschicht (120) im wesentlichen zu lösen.

14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei nach dem Anheben Druck­ luft in die Öffnung (115, 117) eingeblasen wird, um die Haftverbindung zwischen dem Bestückelement (200, 250) und der Bodenschicht (120) vollständig zu lösen.