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Verwandte
Anmeldungen
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Diese
Patentanmeldung leitet die Priorität von der vorläufigen US-Anmeldung
Nr. 60/404 192, eingereicht am 16. August 2002, ab.
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Urheberrechtsanmerkung
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©2003
Electro Scientific Industries, Inc. Ein Teil der Offenbarung dieses
Patentdokuments enthält Material,
das dem Urheberrechtsschutz unterliegt. Der Urheberrechtsinhaber
hat keinen Einwand gegen die Faksimilereproduktion des Patentdokuments oder
der Patentoffenbarung durch irgend jemanden, wie es/sie in der Patentakte
oder in den Patentregistern des Patent- und Markenamts erscheint,
behält sich
jedoch ansonsten absolut alle Urheberrechte vor. 37 CFR § 1.71 (d).
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Technisches
Gebiet
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Diese
Erfindung betrifft eine Anlage zur Handhabung von mikroelektronischen
Bauteilen oder "Chips" und insbesondere
einen Transportriemen und einen Chipträger, die in einem Chipabschlußprozeß verwendet
werden.
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Hintergrund
der Erfindung
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Da
Computer und eine zugehörige
Anlage mit einer größeren Kapazität für komplexere
Aufgaben hergestellt werden, wurden die internen Bauteile in diesen
Computern und andere Komponenten notwendigerweise verkleinert, so
daß immer
mehr Bauteile in denselben gesamten Computerbehälter gedrängt werden können. Der
von Michael Faraday in Form eines Leyden-Behälters entwickelte Kondensator
wurde beispielsweise in der Größe auf jene
eines Salzkorns verringert. 1A und 1B (allgemein 1)
zeigen beispielhafte jeweilige Bauteile 10a und 10b (allgemein
Bauteile 10). Mit Bezug auf 1A liegt
ein typisches Kondensatorbauteil 10a in Form eines rechteckigen
Parallelepipeds mit einer Länge
von 0,02 Inch (0,51 mm), einer Breite von 0,01 Inch (25 mm) und
einer Höhe
von 0,03 Inch (0,76 mm) vor; z.B. würden über 33 dieser Bauteile, die Ende
an Ende angeordnet sind, fast ein Inch (25,4 mm) messen.
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Größere Details
der äußeren und
inneren Struktur eines typischen Bauteils sind im US-Pat. Nr. 5
226 382 ('382-Patent)
von Braden gezeigt. Nachdem die Bauteile 10 zunächst hergestellt
sind, werden ihre elektrischen Kontaktflächen an den Enden 12a (oder
den Seiten) des Bauteils 10a mit einer dünnen Schicht
aus Lötpaste 14a überzogen,
die auch kleine benachbarte Teile der Seiten bedeckt. Die Lötpaste 14a,
die auch "Abschluß" genannt wird, enthält Bestandteile,
die sie beim Brennen bei erhöhten Temperaturen
hart, leicht zu handhaben und für
eine Lötverbindung
mit Kupferstreifen auf einer Leiterplatte leicht zu erwärmen machen.
Der Prozeß der
Beschichtung und des Brennens der Bauteile 10 wird "Abschluß"-Prozeß genannt. 1B zeigt
ein Mehrelement- oder Matrixbauteil 10b, das mehrere diskrete
Leitungen aus Lötpaste 14b1 , 14b2 und 14b3 (allgemein 14b) aufweist,
die über
diskrete elektrische Kontaktflächen
am Ende 12b (oder an den Seiten) im Gegensatz zu Oberflächen, die
am ganzen Ende 12a oder an irgendeinem Teil davon überzogen werden
können,
aufgebracht ist.
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2A ist
eine Draufsicht auf einen Trägerriemen 20 des
Standes der Technik, und 2B ist eine
Querschnittsansicht einer Trägermaske 22 des Standes
der Technik, die auf den Trägerriemen 20 geformt
ist. Mit Bezug auf 2A und 2B verwendet
ein herkömmliches
Verfahren zum Hochgeschwindigkeitsabschluß einen durchgehenden Metallträgerriemen 20 mit
einer Vielzahl von Kanten 23, die seitlich langgestreckte Öffnungen 24 festlegen, die
darin ausgebildet sind und eine gleiche Vielzahl von Masken 22 beherbergen,
die auf den Trägerriemen 20 aus
Silikonkautschuk geformt sind und durch ihre geformten Flansche 30 gehalten
werden. Die Bauteile 10 werden in einer vertikalen Orientierung
in die Bauteillöcher 26 in
den Masken 22 gefüllt,
wobei ihre jeweiligen Enden 12 (oder Seiten) über und
unter den Masken 22 freiliegen. Der Prozeß verwendet
Antriebsspeichenradlöcher 28,
um den mit Chips bestückten
Riemen 20 zu einer Tauch- oder "Schmier"-Station vorzuschieben, wo der Trägerriemen 20 geringfügig verformt
wird, um ein Ende 12 (oder eine Seite) von Bauteilen 10 mit
Abschlußpaste in
Kontakt zu bewegen und anschließend
die Bauteile 10 durch einen Ofen zu leiten, um die Paste
zu härten,
bevor die Paste auf das andere Ende 12 (oder die andere
Seite) der Bauteile 10 aufgebracht wird, wie im '382-Patent im einzelnen
offenbart.
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Abschlußsysteme
auf Riemenbasis werden üblicherweise
in der Industrie von passiven elektronischen Bauteilen verwendet.
Die Kosten für
den Austausch von Riemen 20 ist ein signifikanter Teil
der Gesamtbetriebskosten von Abschlußsystemen auf Riemenbasis.
Jede neue Art von Geometrie für
die Bauteile 10 kann unterschiedlich bemessene Masken erfordern,
um sie zu halten. Hersteller mit einem großen Gemisch von Bauteilgeometrien
können
häufige
Riemenwechsel erfordern. Die Kosten für einen neuen Endlosriemen 20 mit
neu bemessenen Masken 22 sind signifikant, und die beim
Auswechseln und Abstimmen von neuen Riemen 20 angetroffene Ausfallzeit
verringert die Produktionszeit und wirkt sich nachteilig auf den
Durchsatz und den Preis aus. Riemen 20 für vorübergehende
Riemenaustauschvorgänge
anzulegen und abzunehmen, kann auch die Riemen 20 beschädigen, was
sie nutzlos macht oder sich auf die Qualität der auf ihnen verarbeiteten Teile
nachteilig auswirkt.
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Alternativ
verringert die Verwendung derselben Kombination aus Maske 22 und
Riemen 20 für eine
Vielzahl von Bauteilkonstruktionen und -größen die Gesamtqualität des Abschlußprozesses
hauptsächlich
deshalb, weil die scharfkantigen Bauteile 10 gewöhnlich die
Halteflächen
der Masken 22 schneiden, abschaben oder anderweitig abnutzen.
Sobald eine solche Beschädigung
geschehen ist, werden geringfügig
kleinere Bauteile 10 oder jene mit einer geringfügig veränderten
Körperform
im allgemeinen nicht in den Masken 22 mit ausreichend Kraft
gehalten, um eine Fehlausrichtung oder einen Verlust der Bauteile 10 zu
vermeiden. Die Masken 22 verschleißen auch, selbst wenn sie nur
verwendet werden, um eine einzige Art von Bauteil 10 zu
halten, und weder die Masken 22 noch die Riemen 20 sind
kostengünstig
auszutauschen.
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Das
erneute Versehen eines Riemens 20 mit neuen Masken 22 weist
seinen eigenen Satz von Problemen auf. Die Kosten zum physikalischen
Wegschneiden der alten Maske machen die Arbeitskosten hoch, und
es ist eine Quelle für
eine physikalische Beschädigung
des typischerweise dünnen
Riemens 20 aus rostfreiem Stahl durch einen verfehlten
Messerschnitt oder versehentliches Abkanten. Das Auflösen der
alten Maske ist möglich;
das Lösungsmittel und
die Gummi-Lösungsmittel-Lösungen sind
jedoch nicht kostengünstig
und sind Kandidaten für
Umweltprobleme bei der Lagerung und beim Wegwerfen des Materials.
Typischerweise werden benutzte Riemen 20 weggeworfen.
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Zusätzlich zu
Maskenverschleißproblemen muß ein typisches
Maskenmaterial ausreichend elastisch sein, um die Bauteile 10 lösbar zu
halten, aber eine solche Elastizität ist mit erwünschten
Ausrichtungstoleranzen zum Halten von bestimmten Arten von Bauteilen 10,
wie z.B. Mehrelement- oder Matrixbauteilen 10b, innerhalb
der Masken 22 zum Verarbeiten mit größerer Genauigkeit nahezu inkompatibel und
mit Zunahmen der Anzahl von Reihen 30 von Löchern 26 inkompatibel.
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Die
Ausrichtung des Riemens 20 auf Verarbeitungsstationen wird
typischerweise durch Ausrichten der Antriebslöcher 28 auf die Verarbeitungsstation
durchgeführt.
Dieses Ausrichtungsverfahren benötigt
leider enge Ausrichtungstoleranzen an den Antriebslöchern 28,
Antriebsrädern,
Riemenscheiben, Hubbalken und/oder anderen Riemenverschiebungsvorrichtungen
und Verarbeitungsstationen und benötigt eine arbeitsaufwendige
Ausrichtung der Bearbeitungsstationen aufeinander. Solche Ausrichtungsanforderungen
erhöhen
den Verschleiß,
die Kosten der Anlage und die Einrichtungs- und Neuausrichtungszeit
und senken die Anlagenverarbeitungsgeschwindigkeit und den Gesamtdurchsatz.
Trotz solcher teurer Ausrichtungsprozeduren leiden die Bauteile 10b häufig unter
einer Fehlausrichtung von jeweiligen Paaren von Kontaktstellen 16b1 , 16b2 und 16b3 (allgemein 16b) von Lötpaste 14b,
so daß die
Bauteile 10b nicht gleichzeitig funktional und genau in
eine Leiterplatte eingesetzt werden können.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines austauschbaren
Bauteilträgers.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung solcher Bauteilträger, die
unabhängig auf
eine oder mehrere Verarbeitungsstationen ausgerichtet werden können.
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Die
vorliegende Erfindung verwendet austauschbare Bauteilträger zum
Festhalten von Bauteilen in einem modularen Riemen während des
Abschlusses und anderer Prozesse und während des Transports zu und
von Verarbeitungsstationen. In einigen Ausführungsbeispielen sind die Träger so ausgelegt,
daß sie
in langgestreckte Queröffnungen
eingeschnappt werden, die im Riemen ausgebildet sind, so daß die Träger in den Öffnungen
frei schweben. Jeder von solchen Trägern weist zwei oder mehr Ausrichtungsstrukturen,
wie z.B. beabstandete konische Löcher,
die mit Strukturen wie z.B. verjüngten Stiften
in Eingriff stehen, in Verarbeitungsstationen auf, um die frei schwebenden
Träger
und seine Bauteile während
verschiedenen Prozessen in einer festen Position im Riemen vorübergehend
zu halten. In einigen Ausführungsbeispielen
umfassen die Träger eine
starrere Unterstruktur, um die Ausrichtung und Prozeßqualität aufrechtzuerhalten,
und eine weniger starre, elastischere Abdeckung, die Stützlöcher auskleidet,
so daß sie
zum Aufnehmen und Halten der Bauteile während der verschiedenen Prozesse
geeignet sind. Die Form der resultierenden elastischen Aufnahmelöcher kann
zum Aufnehmen eines speziell geformten Bauteils angepaßt werden,
und die Träger können schnell
und leicht ausgewechselt oder ausgetauscht werden, sobald anders
geformte Löcher erwünscht sind
oder sobald die Aufnahmelöcher
zu verschlissen werden, um die Bauteile zuverlässig zu handhaben. Die Träger können ohne
Entfernen des Riemens ausgetauscht werden, wodurch das Risiko für eine Beschädigung am
Riemen, die Kosten zum Austauschen des Riemens und die Betriebsausfallzeit,
die mit dem Entfernen oder Austauschen des Riemens verbunden ist,
verringert werden.
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Zusätzliche
Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung von deren bevorzugten Ausführungsbeispielen ersichtlich,
welche mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen
vor sich geht.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1A und 1B sind
isometrische Ansichten von beispielhaften elektronischen Bauteilen, wobei
mindestens ein Ende mit einer Abschlußpaste überzogen ist.
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2A ist
eine Draufsicht auf einen Trägerriemen
des Standes der Technik.
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2B ist
eine Querschnittsansicht eines Trägerteils des Standes der Technik,
der auf den Trägerriemen
von 2A geformt ist.
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3A und 3B sind
eine Draufsicht bzw. eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels
eines austauschbaren Trägers.
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4A und 4B sind
eine Draufsicht bzw. eine Seitenaufrißansicht eines beispielhaften abnehmbaren
Trägers,
der mit einem Trägerriemen in
Eingriff steht.
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4C ist
eine Seitenaufrißansicht
eines abnehmbaren Trägers
mit einem alternativen Vorsprung, der mit einem Trägerriemen
in Eingriff steht.
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5 ist
eine bruchstückhafte
Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels
eines abnehmbaren Trägers,
die Details eines Hochfrequenz-Identifikationskennzeichens,
eines Öffnungseingriffsvorsprungs
und von gepaarten Ausrichtungsstrukturen zwischen einem Träger und
einer Verarbeitungsstation zeigt.
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6 ist
eine vereinfachte Seitenaufrißansicht
eines Verarbeitungsstations-Ausrichtungshalters,
der über
gepaarten Ausrichtungsstrukturen an einem abnehmbaren Träger positioniert
ist.
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7 ist
eine vereinfachte bruchstückhafte Querschnittsansicht
eines beispielhaften Trägerbefestigungssystems.
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8 ist
eine vereinfachte Seitenaufrißansicht
eines beispielhaften Trägerherausziehsystems.
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9A ist
eine vereinfachte bruchstückhafte Draufsicht
auf ein alternatives beispielhaftes Trägerbefestigungssystem.
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9B ist
eine vereinfachte bruchstückhafte isometrische
Ansicht eines alternativen Trägerriemensystems,
das ein alternatives Ausführungsbeispiel
eines abnehmbaren Trägers
verwenden kann.
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10 ist
ein vereinfachter Teilseitenaufriß und eine teilweise isometrische
bruchstückhafte Querschnittsansicht
eines alternativen beispielhaften Trägerbefestigungssystems.
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11 ist
ein vereinfachter Teilseitenaufriß und eine teilweise isometrische
bruchstückhafte Querschnittsansicht
eines alternativen beispielhaften Trägerbefestigungssystems, das
Befestigungsstifte verwendet.
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12 ist
eine vereinfachte Seitenaufriß-Querschnittsansicht
eines alternativen beispielhaften Trägerbefestigungssystems, das
eine alternative Art von Riemeneingriffsstruktur verwendet.
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Ausführliche
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
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3A und 3B (allgemein 3)
sind eine Draufsicht bzw. eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels
eines austauschbaren Bauteilträgers 40 mit
mehreren Zeilen 42 und Spalten 44 von Bauteilaufnahmelöchern 46 zum
elastischen und festen Halten von Bauteilen 10 während des
Transports zu und der Verarbeitung an verschiedenen Verarbeitungsstationen,
und 4A und 4B (allgemein 4)
sind eine bruchstückhafte
Draufsicht bzw. eine Seitenaufrißansicht eines Ausführungsbeispiels
eines austauschbaren Bauteilträgers 40,
der mit einem Trägerriemen 72 in
Eingriff steht. Mit Bezug auf 3 und 4 umfaßt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines Trägers 40 eine
im wesentlichen starre Unterstruktur 50 und ein elastisches oder
elastomeres Beschichtungsmaterial oder eine elastische oder elastomere
Schicht 60. Der Träger 40 kann
alternativ nur ein einzelnes Material umfassen, das ausreichend
starr ist, um die Lochausrichtung aufrechtzuerhalten, und ausreichend
elastisch ist, um die Bauteile 10 zur Verarbeitung sanft,
aber fest zu halten.
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Die
Unterstruktur 50 kann aus Metall wie z.B. Aluminium, Magnesium
oder Stahl oder hartem Kunststoff wie z.B. Polyetherimid mit einer
Vicat-Erweichungstemperatur
von oberhalb etwa 200 Grad Celsius, einer breiten chemischen Beständigkeit
und guten Temperaturstabilität
bestehen. Das Material der Unterstruktur 50 ist vorzugsweise
dazu ausgelegt, die Ausrichtungen und Abstände zwischen den Bauteilen 10 starr
aufrechtzuerhalten. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Unterstruktur 50 umfaßt einen
Körper 52,
der Seitenwände 54 und
Stirnwände 58 aufweist
und durch die Zeilen 42 und Spalten 44 von Stützlöchern 56,
die zwischen im wesentlichen parallelen und symmetrisch angeordneten
vertieften Bereichen 62 auf entgegengesetzten Seiten des
Körpers 52 der
Unterstruktur 50 verlaufen, perforiert ist. Die vertieften
Bereiche 62 und Innenkanten 64 der Stützlöcher 56 sind
vorzugsweise mit einer elastischen Überzugsschicht 60 wie
z.B. mit einem elastomerartigen Silikonkautschuk mit einem beispielhaften
Härtewert
von 50 bis 80 Shore A gefüllt oder überzogen,
um Aufnahmelöcher 46 auszubilden,
die einen schmäleren
Durchmesser aufweisen als die Stützlöcher 56 und
deren Innenkanten auskleiden. Die elastische Überzugsschicht 60 ist
vorzugsweise dick genug, um die inneren Abmessungen der Stützlöcher 56 auf
gewünschte
innere Abmessungen zu verringern, um ein Bauteil 10 darin
mit ausreichender Festigkeit zu ergreifen und zu halten, um es unbeschädigt oder
unbewegt durch mehrere Verarbeitungsvorgänge zu führen, einschließlich Abschlußvorgängen mit
einem Pastenaufbringschritt, während
sie ausreichend nachgiebig oder elastisch ist, um die Bewegung der
Bauteile 10 zu ermöglichen,
wenn sie durch eine gegebene Verarbeitungsstation gerichtet werden.
Die elastomere Beschichtung oder Schicht 60 füllt den
vertieften Bereich 62 um die Stützlöcher 56, so daß das Elastomermaterial an
den Kanten der Stützlöcher 56 durch
das Einsetzen der Bauteile in die Aufnahmelöcher 46 nicht beschädigt wird.
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Die
Unterstruktur 50 und die elastische Überzugsschicht 60 können nacheinander
durch eine beliebige Anzahl von Spritzgießprozessen hergestellt werden,
die geschulten Ausführenden
gut bekannt sind. Fachleute werden erkennen, daß die Unterstrukturen 50 in
die Riemen 72 (wie später
beschrieben) gefüllt
werden können
und die Überzugsschicht 60 auf
die Unterstrukturen 50 aufgebracht werden kann, während sie
mit den Riemen 72 zusammengefügt sind; oder die Überzugsschicht 60 kann
auf die Unterstrukturen 50 in einem Prozeß aufgebracht
werden, in dem sie nicht durch einen Riemen 72 getragen
werden. Das elastische Material 60 kann auch separat hergestellt
und dann in die Unterstrukturen 50 eingefügt werden.
Ein Fachmann wird auch erkennen, daß diese Unterstrukturen 50 und/oder
das elastische Material 60 farbcodiert werden können, wie z.B.
mit Färbeadditiven
oder Prozessen, die geschulten Ausführenden gut bekannt sind, nach
Größen, Formen
oder Mustern von Stützlöchern 56 und
Aufnahmelöchern 46,
um die Sortierung oder andere mit der Identifikation in Zusammenhang
stehende Prozesse zu erleichtern.
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Fachleute
werden auch erkennen, daß, selbst
wenn die Stützlöcher 56 und
Aufnahmelöcher 46 vorzugsweise
koaxial sind, weder die Stützlöcher 56 noch
die Aufnahmelöcher 46 kreisförmig sein müssen oder ähnliche
konzentrische Formen aufweisen müssen,
wie gezeigt. Die Stützlöcher 56 können beispielsweise
einen diamantförmigen
horizontalen Querschnitt aufweisen, während die Aufnahmelöcher 46 einen
quadratischen, rechteckigen, ovalen, schlitzartigen oder kreisförmigen horizontalen
Querschnitt aufweisen können
und dazu ausgelegt sein können,
die Bauteile 10 mit speziellen rechteckigen parallelepipedischen
oder anderen Gestalten zu befestigen. Die Stützlöcher 56 und Aufnahmelöcher 46 können sogar
abgeglichene oder unabgeglichene unregelmäßige Geometrien aufweisen.
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Die
Unterstruktur 50 umfaßt
auch einen Flansch 68 und eine Eingriffsstruktur oder einen
Vorsprung 70, die zusammenwirken, um mit einem Trägerriemen 72 in
Eingriff zu stehen, der zum Riemen 20 des Standes der Technik
identisch oder von diesem verschieden sein kann. Ein typischer Trägerriemen 72 ist
flach, dünn
und besteht aus rostfreiem Stahl, einem anderen Metall, Kunststoff
oder einem anderen geeigneten Material und ist durch ein Paar von
beabstandeten, parallelen Seitenkanten 76 begrenzt. Der
Trägerriemen 72 umfaßt typischerweise eine
Reihe von Antriebslöchern 78,
die entlang einer oder beider Seitenkanten 76 zum Eingriff
mit Speichen eines Antriebsrades (nicht dargestellt), das in einer
typischen Chipabschlußmaschine
verwendet wird, wie z.B. im '382-Patent
offenbart, ausgebildet sind. Der Trägerriemen 72 umfaßt typischerweise auch
eine Vielzahl von länglichen
und parallelen Trägeraufnahmebereichen
oder Öffnungen 74,
die quer zu einer Längsachse
des Trägerriemens 72 orientiert sind
und zentral zwischen den Seitenkanten 76 liegen und von
den Antriebslöchern 78 gleichmäßig beabstandet
sind, so daß der
Riemen 72 auf beiden Seiten und von beiden Richtungen symmetrisch
ist. Die Öffnungen 74 weisen
vorzugsweise einen ovalen oder elliptischen Umfang auf, um scharfe
Ecken entlang der inneren Kanten 82 des Riemens 72 zu
vermeiden, die Spannungsrisse fördern
könnten,
und werden im allgemeinen durch einen Stanzschneidprozeß hergestellt,
bei dem eine Schneidvorrichtung im Umriß einer Öffnung 74 gegen den
Riemen 72 nach unten gebracht wird, während er unterhalb der Schneidvorrichtung
vorbeiläuft.
Fachleute werden erkennen, daß die Öffnungen 74 nicht
symmetrisch oder symmetrisch angeordnet sein müssen und daß die Öffnungen 74 in Winkeln
bezüglich
der Seitenkanten 76 des Riemens 72 angeordnet
sein können. Ebenso
kann die Längsachse
der Öffnungen 74 so orientiert
sein, daß sie
zur Längsachse
des Trägerriemens 72 parallel
ist, und solche Öffnungen 74 könnten parallel
zueinander in Sätzen
gruppiert sein.
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Der
Körper 52 des
Trägers 40 ist
so geformt, daß er
zur Öffnung 74 ähnlich,
aber im Maß kleiner
ist als diese, so daß die
Seitenwände 54 in
die inneren Kanten 82 passen. Die Seitenwände 54 sind
vorzugsweise so ausgelegt, daß sie
von den inneren Kanten 82 entlang einer oder beider Seiten 84 und/oder
eines oder beider Enden 86 der Öffnung 74 um einen
Spalt 88 von beispielsweise etwa 0,3 bis 2 mm (und vorzugsweise
etwa 1 mm) beabstandet sind, so daß, wenn der Träger 40 in
die Öffnung 74 eingesetzt
ist, der Träger 40 sich
innerhalb der inneren Kanten 82 der Öffnung 74 bewegen
oder "schweben" kann. Die Form des
Körpers 52 oder
der Öffnung 74 kann
dazu ausgelegt sein, symmetrische oder asymmetrische Spalte entlang
der Seiten 84 und/oder Enden 86 zuzulassen, und
kann derart ausgelegt sein, daß die
Spalte 88 entlang der Seiten 84 und Enden 86 gleich
oder unterschiedlich sein können.
Beispielhafte Längen 90 und
Breiten 92 des Körpers 52 sind
75 mm bzw. 8 mm und beispielhafte Längen 94 und Breiten 96 der Öffnung 74 sind
76 mm bzw. 9 mm.
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Obwohl
die meisten Abmessungen des Körpers 52 kleiner
sind als die jeweiligen Abmessungen der Öffnung 74 ist die
Dicke (oder Höhe) 100 des
Trägers 40,
die durch einen Abstand zwischen einer oberen Trägeroberfläche 102 und einer
unteren Trägeroberfläche 104 definiert
ist, vorzugsweise größer ist
als die Dicke (oder Höhe) 106 des
Riemens 72 oder der inneren Kanten 82, so daß die obere
Oberfläche 102 des
Trägers 40 über dem
Riemen 72 liegt und die untere Oberfläche 104 des Trägers 40 unter dem
Riemen 72 liegt, wenn der Träger 40 in die Öffnung 74 eingesetzt
ist. Typische Riemenhöhen 106 sind
etwa 0,5 mm bis etwa 2 mm, und bevorzugte Trägerhöhen 100 sind etwa
3 mm bis etwa 6 mm. Die größere Höhe 100 des
Trägers 40 erleichtert
die Anpassung eines Flanschs 68, der eine obere Oberfläche aufweist,
die vorzugsweise mit der oberen Oberfläche 102 planar ist,
und sich vom Körper 52 nach außen erstreckt,
so daß der
Flansch 68 über
der oberen Oberfläche 108 des
Riemens 72 hängt
und diese vorzugsweise berührt,
sobald der Träger 40 innerhalb
der Öffnung 74 angeordnet
ist. Der Flansch 68 ist vorzugsweise an der Unterstruktur 50 befestigt oder
mit dieser integriert und besteht aus ihrem gleichen Material. Der
Flansch 68 ist auch vorzugsweise durchgehend um den ganzen
Umfang des Körpers 52 und
ist vorzugsweise so ausgelegt, daß er eine symmetrische Überlappung 110 der
oberen Oberfläche 108 um
den Umfang der Öffnung 74 und/oder
einen symmetrischen Überhang 98 um
den Körper 52 aufweist.
Fachleute werden erkennen, daß der Flansch 68 alternativ
diskontinuierlich sein kann und beispielsweise zahlreiche "Zähne" umfassen kann, die mit der oberen Oberfläche 108 entlang
Teilen der Seiten 84 und/oder Enden 86 der Öffnung 74 überlappen, oder
einfach eine minimale Anzahl von Knoten 70a (4C)
umfassen kann, wie z.B. einen an jedem Ende 86, die ausreichen,
um zu verhindern, daß der
Flansch 68 durch die Öffnung 74 gezogen wird.
Der Flansch 68 kann alternativ oder zusätzlich so ausgelegt sein, daß er unterschiedliche
Ausmaße an Überhang 98a und 98b (allgemein 98)
um den Körper 52 in
verschiedenen Positionen um den Umfang der Öffnung 74 wie z.B.
in der Nähe
der Seiten oder Enden des Körpers 52 aufweist.
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In
einem alternativen Ausführungsbeispiel weist
der Riemen 72 eine Höhenabmessung 106 auf, die
sich zwischen seinen jeweiligen oberen und unteren Oberflächen 108 und 112 erstreckt,
und die Trägeraufnahmebereiche
weisen eine oder mehrere Öffnungen 74 auf,
die sich durch eine vertikale Seite des Riemens 72 erstrecken
und Höhenabmessungen aufweisen,
die kleiner sind als die Höhenabmessung 106 des
Riemens 72, so daß der
Körper 52 oder
die Gesamtheit des Trägers 40 durch
eine vertikale Seite des Riemens 72 eingesetzt werden kann.
In einem solchen Ausführungsbeispiel
wird der Flansch 68 und/oder Vorsprung 70 um die
Enden des Körpers 52 angeordnet
und kann sowohl die obere als auch die untere Oberfläche 102 und 104 umfassen,
und diese Riemeneingriffsstrukturen können gegen eine andere Art
von Riemeneingriffsstruktur, die im allgemeinen horizontal bezüglich des
Körpers 52 angeordnet ist
und die mit Trägerbefestigungspunkten
wie z.B. Löchern
oder Vorsprüngen
in den Innenwänden
oder Kanten 82 des Riemens 72 in Eingriff steht,
ausgetauscht werden oder durch diese verstärkt werden.
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Der
Träger 40 weist
vorzugsweise einen Vorsprung 70 auf, der an der Unterstruktur 50 oder
am Flansch 68 befestigt ist oder mit dieser/diesem integriert
ist und sich vom Körper 52 nach
außen
erstreckt, vorzugsweise aus seinem gleichen Material besteht und
ermöglichen
kann, daß der
Träger 40 in die Öffnung 74 "eingeschnappt" wird. Der Vorsprung 70 ist
dazu ausgelegt, an der unteren Oberfläche 112 des Riemens 72 anzuliegen
und wirkt mit dem Flansch 68 zusammen, um mit dem Riemen 72 an den
Seiten 84 und/oder Enden 86 der Öffnung 74 in Eingriff
zu stehen, um den Träger 40 abnehmbar
in der Öffnung 74 zu
befestigen. Der Vorsprung 70 kann um den gesamten Umfang
des Körpers 52 kontinuierlich
sein oder kann diskontinuierlich sein und kann beispielsweise einen
oder mehrere "Zähne" umfassen, die mit
der unteren Oberfläche 112 entlang
Teilen von Seiten 84 und/oder Enden 86 der Öffnung 74 überlappen,
oder kann einfach eine minimale Anzahl von Knoten 70a (4C)
wie z.B. einen an jedem Ende 86 umfassen, die ausreichen,
um den Träger 40 in
der Öffnung 74 zu
befestigen. Der Vorsprung 70 kann, wenn er diskontinuierlich
ist, dieselben oder unterschiedliche Abmessungen entlang verschiedener
Teile des Körpers 52 aufweisen.
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5 ist
eine vereinfachte bruchstückhafte Querschnittsansicht
eines Ausführungsbeispiels
des Trägers 40,
die Details eines beispielhaften Vorsprungs 70, eines Hochfrequenz-Identifikationskennzeichens
(HFID-Kennzeichen) 150 und von gepaarten Ausrichtungsstrukturen 160 und 162 zwischen dem
Träger 40 und
einer Verarbeitungsstation zeigt. Mit Bezug auf 4 und 5 umfaßt der Vorsprung 70 eine
oder mehrere flexible Befestigungsnasen (Nasen oder Nasenvorsprünge 70)
und am meisten bevorzugt eine an jedem Ende 120 des Körpers 52, die
mit der Unterstruktur 50 und/oder dem Flansch 68 nahe
dem Übergang
zwischen ihnen integriert sind. Jeder Nasenvorsprung 70 weist
vorzugsweise einen abgewinkelten flexiblen Arm 122 auf,
der eine im allgemeinen radiale Bewegung 126 ermöglicht,
so daß der
Arm 122 in Richtung der Seitenwand 54 des Trägerkörpers 52 nach
innen geschoben werden kann, und der Arm 122 ist "federbelastet", um ihn in etwa seine
ursprüngliche
Position oder eine Position, die zum Eingriff mit der unteren Oberfläche 112 des
Riemens 72 geeignet ist, zurückzuführen.
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Der
Arm 122 endet in einer Hand 124 mit einem Finger 128,
der zur Seitenwand 54 des Körpers 52 im allgemeinen
parallel sein kann. Die Hand 124 weist vorzugsweise eine
Vorsprungsoberfläche 130 auf,
die zur unteren Oberfläche 132 des
Flanschs 68 im allgemeinen parallel ist, so daß sie dazu
ausgelegt ist, mit der unteren Oberfläche 112 des Riemens 72 in
Eingriff zu kommen. Die Vorsprungsoberfläche 130 ist von der
unteren Oberfläche 132 des
Flanschs 68 um eine Höhe 136 beabstandet,
die etwa dieselbe ist wie die Riemenhöhe 106. Die Hand 124 weist
vorzugsweise auch eine abgewinkelte Einsetzoberfläche 138 auf,
die dazu ausgelegt ist, sich vom Übergang zwischen der oberen
Oberfläche 108 und
der inneren Kante 82 wegzubiegen, um das Einsetzen des
Trägers 40 in
die Öffnung 74 zu
erleichtern, und der Finger 128 weist vorzugsweise eine
flache Lösefläche 140 auf,
die das Zusammendrücken
des Arms 122 in Richtung des Körpers 52 erleichtert,
um den Träger 40 von
der Öffnung 74 zu
lösen.
Fachleute werden erkennen, daß die
Abmessungen, Winkel und andere Merkmale oder Oberflächeneigenschaften
des Nasenvorsprungs 70 modifiziert werden können, um
spezielle Riemen- oder Trägermerkmale
anzugehen und mit speziellen Werkzeugen oder einer speziellen Ausrüstung zusammenzuarbeiten,
wie z.B. zum Einfügen
oder Entfernen von Trägern 40 in die
oder aus den Öffnungen 74.
-
Mit
erneutem Bezug auf 5 weist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Trägers 40 ein oder
mehrere Trägerinformations-
oder Trägeridentifikations-Kennzeichen oder
-Vorrichtungen wie z.B. Strichcodes oder HFID-Kennzeichen 150 auf,
die in eine Epoxy-, Silikonkautschuk- oder andere Materialschicht 152 innerhalb
der jeweiligen Aussparungen 154 in der Unterstruktur 50 eingebettet
sind. Die Trägerinformationskennzeichen
werden hierin nur als Beispiel für
die HFID-Kennzeichen 150 erörtert und ermöglichen,
daß Produkte
einzeln und/oder nach Gruppeneigenschaften identifiziert werden.
Mit Bezug auf die Träger 40 können die
HFID-Kennzeichen 150 verwendet werden, um verschiedene
Arten von Trägern 40 zu
identifizieren, wie z.B. jene, die dazu ausgelegt sind, verschiedene
Arten oder Größen von Bauteilen 10 zu
halten, und um die Sortierung oder andere Aufgaben zu erleichtern.
Insbesondere würden
die HFID-Kennzeichen 150 ermöglichen,
daß die Träger 40 einzeln
verfolgt werden, wie z.B. für
die Anzahl von Malen, die ein Träger 40 verwendet
wurde, oder die Einsetzkraft, die ausgeübt wird, um Bauteile 10 einzufüllen oder
umzudrehen, und können
einem Steuersystem angeben, daß ein
Träger 40 verschlissen
wird und ausgetauscht werden muß.
Die Trägerinformationskennzeichen
können
auch für
eine typische Lebensdauerverfolgung von Chargen des Trägers 40 verwendet
werden, so daß jedes
Bauteil nicht einzeln identifiziert werden muß, und Trägerinformationskennzeichen
können
zusätzlich
zu (oder anstelle von) einer Farbcodierung der Unterstrukturen 50 und/oder
des elastischen Materials 60 verwendet werden.
-
Da
HFID-Kennzeichen 150 kostengünstig werden, werden Fachleute
erkennen, daß es
vorteilhaft sein könnte,
zwei zusammenwirkende oder kreuzidentifizierte HFID-Kennzeichen 150 pro
Träger 40 zu
verwenden, die symmetrisch angeordnet sind, so daß der beispielhafte
Träger 40 in
die Öffnung 74 in einer
seiner zwei möglichen
Orientierungen eingesetzt werden kann und immer noch ein HFID-Kennzeichen 150 in
der Nähe
eines einzelnen Empfängers oder
anderen Sensors oder einer Informationserfassungsvorrichtung wie
z.B. eines Strichcodelesers aufweist. HFID-Kennzeichen 150 können beispielsweise
innerhalb des Flanschs 68 oder Körpers 52 angeordnet
werden, wie z.B. innerhalb eines speziellen Lochs innerhalb eines
vertieften Bereichs 62, und in ein elastisches Beschichtungsmaterial 60 eingebettet werden.
Fachleute werden jedoch erkennen, daß die Positionen und Zahlen
von HFID-Kennzeichen 150 innerhalb der Träger 40 dazu
ausgelegt werden können,
sich den speziellen Größen und
Formen der Träger 40 und
den Orten der verwendeten Sensoren anzupassen, um die Information
von den HFID-Kennzeichen 150 abzurufen.
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6 ist
eine vereinfachte Seitenaufrißansicht
eines Verarbeitungsstations-Ausrichtungshalters 164 mit
einem Paar von Ausrichtungsstrukturen 162, die über den
Ausrichtungsstrukturen 160 an einem beispielhaften Träger 40 angeordnet
werden. Mit Bezug auf 5 und 6 sind bevorzugte
gepaarte Ausrichtungsstrukturen 160 und 162 Löcher und
Stifte. Vorzugsweise sind die Ausrichtungslöcher im Träger 40 angeordnet,
und die Ausrichtungsstifte werden von einer Verarbeitungsstation
verwendet, aber Fachleute werden erkennen, daß die Träger 40 dazu ausgelegt
werden könnten,
Stifte zu enthalten, und daß die
Verarbeitungsstationen Löcher
verwenden könnten.
Obwohl die Ausrichtungsstrukturen 160 im Flansch 68 angeordnet
sein könnten,
sind die Ausrichtungsstrukturen 160 vorzugsweise an, in
oder durch den Körper 52 des
Trägers 40 in
Richtung der Stirnwände 58 angeordnet.
Die Ausrichtungsstrukturen 160 sind auch vorzugsweise durch
zumindest einen Teil der starren Unterstruktur 50 anstatt
nur durch die Überzugsschicht 60 hindurch
angeordnet, um ihre Nutzlebensdauer und eine Langzeit-Ausrichtungsgenauigkeit
gegen Verschleiß zu
erhöhen.
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Jeder
Träger 40 umfaßt vorzugsweise
mindestens zwei symmetrisch angeordnete Ausrichtungsstrukturen 160,
um die Trägerorientierungsanforderungen
zu vereinfachen, wie z.B. zum Füllen von
Trägern 40 in
die Öffnung 74.
Die Ausrichtungsstrukturen 160 werden vorzugsweise entlang
einer Mittelachse des Trägers 40 angeordnet,
können
jedoch an beliebigen Stellen auf den Oberflächen 102 oder 104,
vorzugsweise um einen großen
Abstand voneinander entfernt, angeordnet werden. Zwei oder mehr
Ausrichtungsstrukturen 160 erleichtern auch eine präzise Ausrichtung
auf Verarbeitungsstationen und verhindern eine seitliche Bewegung
der Träger 40 innerhalb
der Ebene des Riemens 72 innerhalb Spalten 88 zwischen
dem Körper 52 und
den inneren Kanten 82 der Öffnungen 74 während der
empfindlichen Verarbeitungsvorgänge.
Ein solcher Vorgang könnte
beispielsweise das gleichzeitige Aufbringen von mehreren beabstandeten
Leitungen von Abschlußpaste über Oberflächen von
Matrixbauteilen 10b umfassen.
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In
einem beispielhaften Ausführungsbeispiel wird
jede Ausrichtungsstruktur 160 als koaxiales Paar von verbundenen
konischen Ausrichtungslöchern 170 mit
größeren Öffnungen
mit einer Abmessung 172 an den Oberflächen 102 und 104,
die sich entlang der abgewinkelten Wände 174 auf eine kleinere
Abmessung 176 etwa auf mittlerer Höhe 178 (etwa die Hälfte der
Höhe 100)
des Trägers 40 verschmälert, implementiert,
um zu ermöglichen,
daß der
Träger 40 von
beiden Seiten der Oberfläche 108 oder 112 des
Riemens 72 ausgerichtet wird. (Typischerweise werden die
Bauteile 10 an beiden Enden während einer kontinuierlichen
Riemenumdrehung verarbeitet, bevor die Bauteile 10 vom
Träger 40 entfernt
werden.) Die Abmessung 172 ist vorzugsweise ein Durchmesser,
der zumindest etwa die Abmessung eines gesamten Spiels des Körpers 52 innerhalb
der Öffnung 74 oder
zumindest etwa zweimal die Abmessung von (gleichen) Spalten 88,
plus die Hälfte
der Abmessung 180 der Spitze 182 eines Ausrichtungsstifts
ist, der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
für die
Ausrichtungsstruktur 162 ist. Weder der Stift noch das
Loch müssen
verjüngt
sein.
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In
einer praktischen Anwendung kann der Ausrichtungshalter 164 an
einer Verarbeitungsstation unter der Steuerung einer Führungsstange 184 oder eines
anderen Führungsmechanismus
auf den Träger 40 abgesenkt
werden, so daß die
Spitzen 182 mit jeweiligen Ausrichtungslöchern 170 in
Eingriff kommen. Ein Ausrichtungshalter 164 könnte jedoch
von unterhalb der unteren Riemenoberfläche 112 gegen den
Träger 40 gedrückt werden.
Alternativ kann der Riemen 72 gegen einen stationären Ausrichtungshalter 164 an
einer Verarbeitungsstation geschoben werden. Verarbeitungsstationen
können
umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf Trägerbestückungs- oder -entnahmestationen,
Bauteilbestückungs-
oder -entnahmestationen, Pastenaufbringstationen, Trockenstationen,
Bauteilumkehrstationen oder Trägerverfolgungsstationen.
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Der
Eingriff von Ausrichtungsstrukturen 160 eines Trägers 40,
der in der Öffnung 74 schwebt,
mit Ausrichtungsstrukturen 162 von Verarbeitungsstationen,
weist verschiedene Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren zum Ausrichten
von Riemen auf Verarbeitungsstationen auf. Die Ausrichtung eines
schwebenden Trägers
ermöglicht
die Lockerung von Ausrichtungstoleranzen zwischen verschiedenen
Verarbeitungsstationen und zwischen ihnen und Riemenantriebsmechanismen,
da jede Station unabhängig
auf den Träger 40 ausrichtet.
Die unabhängige
Ausrichtung der Träger 40 verringert
auch die Torsion und andere Beanspruchungen am Riemen 72 zwischen
den Verarbeitungsstationen, so daß die Riemen 72 länger bestehen.
Ebenso können
die Ausrichtungstoleranzen von Antriebslöchern 78 gelockert
werden, und der Verschleiß an
den Antriebslöchern 78 wird
weniger signifikant, so daß die
Riemen 72 eine gelockerte Antriebsausrichtung für viel längere Zeiträume aufrechterhalten
können,
selbst wenn viele Generationen von Trägern 40 ausgetauscht werden
können.
Die Riemen 72 können
auch um Riemenscheiben, Ecken oder andere Umlenkpunkte oder an Verarbeitungsstationen
gebogen werden, während
starre Träger 40 ihre
Form beibehalten. Die starre Form und unabhängige Ausrichtung von Trägern 40 ermöglicht,
daß die
Bauteilverarbeitungseigenschaften besser optimiert werden und genauer sind,
und ermöglicht
eine größere Gleichmäßigkeit von
verarbeiteten Bauteilen 10 innerhalb und zwischen Chargen.
Solche genauen Eigenschaften oder eine solche Gleichmäßigkeit
können
umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf die Pastendicke, Ebenheit und/oder
Ausrichtung oder orthogonale Absetzfähigkeit. Die verarbeiteten
Bauteile 10 mit größerer Gleichmäßigkeit
verringern die Stromabwärtsproduktionskosten
und erhöhen
die Zuverlässigkeit.
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In
alternativen Ausführungsbeispielen
sind die Ausrichtungsstrukturen 162 von Verarbeitungsstationen
gegen Positionierungskorrektursysteme vom Sichttyp wie z.B. jene,
die im Laser, bei der Halbleiterverarbeitung oder in anderen Industrien
verwendet werden, ausgetauscht. In solchen Ausführungsbeispielen nehmen die
Trägerausrichtungsstrukturen 160 die
Form von Bezugspunkten oder anderen Oberflächenstrukturen an, die vom
Positionierungssystem verwendet werden können, um eine sehr präzise und
sehr genaue Positionierung zwischen der Verarbeitungsstationsanlage
und den Trägern 40 und/oder
ihren Bauteilen 10 zu erreichen. Die Bezugspunkte könnten sogar
an den Bauteilen 10 angeordnet sein. In solchen Ausführungsbeispielen
könnten
Kombinationen von gepaarten Ausrichtungsstrukturen 160 und 162 außerdem so
ausgelegt werden, daß sie
eine gewisse Bewegungsfreiheit zwischen den Trägerverarbeitungsstationen und
den Trägern 40 ermöglichen,
um eine "grobe" Ausrichtung vorzusehen,
die dann durch das Sichtsystem verfeinert werden könnte.
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7 ist
eine vereinfachte bruchstückhafte Querschnittsansicht
eines beispielhaften Trägerbefestigungs-
oder -einsetzsystems 190, das ein Zuführungsmittel wie z.B. ein Trägerzuführungsrohr 192 verwendet,
um Träger 40 in
eine Trägerzuführungskammer 194 zuzuführen, wo
ein lineares Stellglied 196 einen Träger 40 durch eine
oder entlang einer oder mehrerer federbelasteter Trägerführungen
oder Trägerarmführungen 198 schiebt,
die die Vorsprünge 70 oder
ihre Arme 122 in Richtung des Körpers 52 zusammendrücken und
den Körper 52 in
die Öffnung 74 führen können. Das
Zuführungsrohr 192 weist
vorzugsweise Querschnittsflächenabmessungen
in der Nähe
der Zuführungskammer 194 auf,
um nur einen einzelnen Träger 40 in
die Zuführungskammer 194 zu
einem gegebenen Zeitpunkt eintreten zu lassen. Fachleute werden
erkennen, daß das
Rohr 192 und die Kammer 194 des Trägerbefestigungssystems 190 nicht
vertikal sein müssen
und abgewinkelt oder im allgemeinen horizontal sein könnten und
daß andere
Arten von Zuführungssystemen
und Stellgliedern verwendet werden könnten. Fachleute werden auch
erkennen, daß das
Rohr 192 die Einführung
in die Kammer 194 nicht auf einen Träger 40 auf einmal begrenzen
muß und
mehrere Träger 40 gleichzeitig mit
mehreren Stellgliedern 196 oder mehreren mit Zacken versehenen
Stellgliedern in jeweilige Öffnungen 74 im
Riemen 72 gefüllt
werden könnten.
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8 ist
eine vereinfachte Seitenaufrißansicht
eines beispielhaften Trägerherausziehsystems 210,
das betätigte
Klemmen 212 verwendet, um flache Oberflächen 140 von Fingern 128 von
Vorsprungsarmen 122 in Richtung des Körpers 52 des Trägers 40 zusammenzudrücken, um
die Oberflächen 130 vom
Eingriff mit der Oberfläche 112 des Riemens 72 zu
lösen.
Im wesentlichen gleichzeitig oder nacheinander schiebt das Stellglied 214 die
untere Oberfläche 104 des
Trägers 40,
um den Träger 40 vom
Eingriff mit den inneren Kanten 82 der Öffnung 74 des Riemens 72 zu
lösen.
Fachleute werden erkennen, daß das
Trägerherausziehsystem 210 nicht
horizontal sein muß und
abgewinkelt, im allgemeinen vertikal oder nach unten gewandt sein
könnte,
so daß die
Schwerkraft die Trägerentfernung
unterstützen
kann, und daß andere
Arten von Stellgliedern verwendet werden könnten. In einem alternativen
Ausführungsbeispiel
sind die betätigten
Klemmen 212 nach innen abgewinkelt, so daß sie auf
die abgewinkelte Einsetzfläche 138 treffen,
und das Stellglied 214 ist beseitigt.
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9A ist
eine vereinfachte bruchstückhafte Querschnittsansicht
eines alternativen beispielhaften Trägerbefestigungssystems 190b zum
Einfüllen
von alternativen Arten von austauschbaren Trägern 40b in alternative
Riemen 72b mit alternativen Trägerbefestigungsstrukturen 220 zu
Verbindung mit alternativen Trägern 40b,
und 9B ist eine vereinfachte bruchstückhafte
isometrische Ansicht eines alternativen Riemens 72b, der
ein solches alternatives Ausführungsbeispiel
des Trägers 40b verwendet.
Mit Bezug auf 9A und 9B (gemeinsam 9) kann
der Riemen 72b eine gleichmäßige feste Dicke mit und zwischen
den Antriebsstreifen 222 aufweisen oder kann nur Verstrebungssegmente 226 mit
einer kleineren Höhenabmessung
als jener der Antriebsstreifen 222 aufweisen, oder die
Antriebsstreifen 222 können
vollständig
getrennt sein und nur durch die Träger 40b verbunden
sein und Räume 228 zwischen
diesen aufweisen, wie z.B. in 9B gezeigt. Der
Zweckmäßigkeit
halber können
die Bezugsziffern ohne Buchstabenidentifikatoren verwendet werden,
um sich allgemein auf Teile zu beziehen.
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Die
Trägerbefestigungsstrukturen 220 der Riemen 72b können umfassen,
sind jedoch nicht begrenzt auf Öffnungen 74b zwischen
Paaren von Antriebsstreifen 222 und Öffnungen 74c, die
sich durch die vertikalen Seiten 224 der Riemen 72b oder
ihre Antriebsstreifen 222 erstrecken. Die Öffnungen 74c weisen
Höhenabmessungen 232 auf,
die kleiner sind als die Höhenabmessung 106b der
Antriebsstreifen 222, so daß der Körper 52b oder die
Gesamtheit des Trägers 40b durch
die vertikale Seite 224 des Riemens 72b eingefügt werden
kann. Die Öffnungen 74c weisen
etwa dieselbe Größe auf wie
oder sind geringfügig
größer als
die jeweiligen Abmessungen der Enden der Träger 40b, können jedoch
aufgeweitete Öffnungen
in einer oder mehreren Abmessungen aufweisen, um den Eintritt der
Träger 40b zu
erleichtern. Mit Bezug auf 9, die verschiedene
beispielhafte Ausführungsbeispiele
darstellt, weist die Öffnung 74c im
allgemeinen parallele Öffnungen
auf beiden Seiten beider Antriebsstreifen 222 auf. Die Öffnung 74c1 weist eine aufgeweitete Öffnung entlang
nur Seitenabmessungen und nur auf Seiten der Antriebsstreifen 222 auf,
die in Richtung des Trägerbefestigungssystems 190b orientiert
sind. Die Öffnung 74c2 weist eine aufgeweitete Öffnung entlang sowohl
der Seite als auch der Höhenabmessungen und
auf beiden Seiten der Antriebsstreifen 222 auf, so daß die Antriebsstreifen 222 von
Seite zu Seite und von oben nach unten symmetrisch sind, so daß sie leichter
zu installieren sind. Fachleute werden erkennen, daß die Öffnungen 74c im
entfernten Antriebsstreifen sich nicht auf der ganzen Strecke durch die
zweite Seite des Riemens 72b erstrecken müssen oder
die Öffnungen 74c statt
dessen die Form von oben offenen Trögen annehmen können, die
sich durch beide Seiten beider Antriebsstreifen 222 erstrecken
können
oder nicht, so daß die
Träger 40b in eine
gesicherte Position innerhalb des Riemens 72b fallen lassen
werden können.
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Die
Trägerbefestigungsstrukturen 220 der Riemen 72b können auch
umfassen, sind jedoch nicht begrenzt auf Höcker, kleine zusätzliche Öffnungen
oder Vertiefungen oder andere Strukturen innerhalb oder in der Nähe der Öffnungen 74b für einen Eingriff
mit gepaarten Eingriffsstrukturen 230, wie z.B. Vorsprüngen, Höckern, kleinen
zusätzlichen Öffnungen
oder Vertiefungen oder anderen Strukturen, an den Trägern 40b.
Solche Trägerbefestigungsstrukturen
können
in die inneren Seitenwände
der Öffnungen 74c integriert
werden, wie gezeigt, aber sie können
alternativ oder zusätzlich
an oder innerhalb der oberen und/oder unteren Oberflächen der Öffnungen 74c angeordnet
werden. Ebenso können gepaarte
Eingriffsstrukturen 230 alternativ oder zusätzlich an
oder innerhalb der oberen und/oder unteren Oberflächen 102 und 104 der
Träger 40b angeordnet
werden.
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Alternativ
oder zusätzlich
können
die Träger 40b einen
Flansch 68 und/oder einen Vorsprung 70, der um
die Enden des Körpers 52 angeordnet
ist und sowohl die obere als auch die untere Oberfläche 102 und 104 umfassen
kann, umfassen. Zusätzlich
zu den Trägerbefestigungsstrukturen 220 und
den gepaarten Eingriffsstrukturen 230, die jeweils in die
Riemen 72b und Träger 40b integriert
sind, können
diskrete Befestigungsvorrichtungen wie z.B. Befestigungsstifte 240 alternativ
oder zusätzlich
verwendet werden, um die Träger 40b am
Riemen 72b zu befestigen.
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In
der Praxis kann das Trägereinsetzsystem 190b beispielsweise
Prozesse und eine Anlage verwenden, die zu jenen des Trägereinsetzsystems 190, wie
z.B. Trägerzuführungsrohr 192b,
Trägerzuführungskammer 194b,
lineares Stellglied 196b und Trägerarmführungen 198b, ähnlich sind,
außer
daß die Träger 40b anders
orientiert wären
und das Stellglied 196b eine Kraft vielmehr auf eine vertikale
Seite als an der Oberseite des Trägers 40b ausüben würde. Das
Herausziehen kann automatisch mit einem Stellglied ähnlich dem
Stellglied 196b durchgeführt werden.
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10 ist
ein vereinfachter teilweiser Seitenaufriß und eine teilweise isometrische
bruchstückhafte
Querschnittsansicht eines alternativen beispielhaften Trägerbefestigungssystems 190b.
Ein Hauptunterschied zwischen den Ausführungsbeispielen in 9 und 10 ist
die Orientierung der Träger 40b in
den Zuführungskammern 194b.
Eine solche Orientierung kann durch Anpassen der Konstruktion der Zuführungsrohre 192b gesteuert
werden, um die Träger 40b den
Kammern 194b in der gewünschten
Orientierung zu präsentieren.
Fachleute werden auch bemerken, daß der Riemen 72b im
allgemeinen parallel zum Trägerbefestigungssystem 190b in
Richtung des Einsetzpunkts in 9 verläuft, aber
der Riemen 72b im allgemeinen senkrecht zum Trägerbefestigungssystem 190b in
Richtung des Einsetzpunkts in 10 verläuft.
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11 ist
ein vereinfachter teilweiser Seitenaufriß und eine teilweise isometrische
bruchstückhafte
Querschnittsansicht eines alternativen beispielhaften Trägerbefestigungssystems 190b,
das Befestigungsstifte 240 verwendet. Das Trägereinsetzsystem 190b von 11 verwendet ähnliche
Prozesse und eine ähnliche
Anlage zu jenen des Trägereinsetzsystems 190b von 10;
das Trägereinsetzsystem 190b von 11 verwendet
jedoch zusätzlich
ein oder mehrere Befestigungsstift-Einsetzsysteme 250. Die
Befestigungsstift-Einsetzsysteme 250 können Schwerkraftzuführungen
oder Stellglieder (nicht dargestellt) verwenden, um die Befestigungsstifte 240 durch
die Riemenstiftlöcher 252 in
die Trägerstiftlöcher 254 einzusetzen.
Die Riemenstiftlöcher 252 können in
Richtung der Oberfläche 108 des
Riemens 72b aufgeweitet sein, und/oder die Trägerstiftlöcher 254 können in
Richtung der Oberfläche 102 des
Trägers 40b aufgeweitet
sein, um das Einsetzen der Befestigungsstifte 240 durch
sie zu erleichtern. Die Riemenstiftlöcher 252 können symmetrische Öffnungen auf
den Riemenflächen
aufweisen oder nicht und können
sich nicht die ganze Strecke hindurch bis zur Unterseite des Riemens 72b erstrecken.
Die Riemenstiftlöcher 252 und
die Befestigungsstifte 240 können kreisförmig sein oder eine Vielzahl
von verschiedenen Formen verwenden, die Formen oder gepaarten Strukturen
entsprechen. Die Befestigungsstifte 240 können leicht
mit einem Stellglied entfernt werden, insbesondere in Ausführungsbeispielen,
in denen die Riemenstiftlöcher 252 sich
auf der ganzen Strecke durch den Riemen 72b erstrecken.
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12 ist
eine vereinfachte Seitenaufriß-Querschnittsansicht
eines alternativen beispielhaften Trägerbefestigungssystems 190b,
das alternative Arten von Riemenbefestigungsstrukturen 220 verwendet,
die mit gepaarten Eingriffsstrukturen 230 zusammenwirken,
um die Träger 40b am
Riemen 72b zu befestigen. Mit Bezug auf 12 umfassen die
Riemenbefestigungsstrukturen 220 Vorsprünge mit Nasen 260 und
die gepaarten Eingriffsstrukturen 230 umfassen Aufnahmeöffnungen,
die dazu ausgelegt sind, die Vorsprünge aufzunehmen. In einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
laufen die Nasen 260 auseinander und befinden sich an den
Enden der Vorsprünge
und in einer Höhe
vom Riemen 72b, so daß sie über die
Oberfläche 102 oder 104 des
Trägers 40b vorragen,
wenn er am Riemen 72b befestigt ist. Die Aufnahmeöffnungen
können
aufgeweitet sein oder eine Vielzahl von Formen annehmen, wie bei anderen
Strukturen in vorher erörterten
Ausführungsbeispielen
erörtert.
-
Die
Trägereinsetzsysteme 190 und
die Trägerherausziehsysteme 210 können entlang
einer kontinuierlichen Riemenschleife anderer Verarbeitungsstationen
angeordnet werden und können
vollständig
automatisiert sein, um Träger 10 als
Reaktion auf eine Information, die von den HFID-Kennzeichen 150 oder
von Softwareverfolgungsmechanismen in einer Verarbeitungsstation
oder einer die Träger 40 verwendenden
Maschine empfangen wird, herauszuziehen und auszutauschen. Die Öffnungen 74 können auch
einzeln gekennzeichnet oder anderweitig identifiziert sein oder
können
als zwischen den Öffnungen,
die identifizierte Träger 40 enthalten,
bekannt sein, so daß leere Öffnungen 74 identifiziert werden
können,
falls erwünscht.
-
In
einem alternativen Ausführungsbeispiel enthalten
die Riemen 72 austauschbare Riemensegmente, die jeweils
einen oder mehrere Träger 40 oder Masken 22 umfassen.
Die Riemensegmente könnten durch
entfernbare Stifte oder andere bekannte Befestigungsmittel zusammengehalten
werden. Die Stifte können
entfernt werden, und Riemensegmente, die verschlissene Träger 40 oder Masken 22 enthalten,
könnten
leicht herausspringen lassen und ausgetauscht werden.
-
Fachleute
werden mit Bezug auf den riemengestützten Abschluß oder andere
Mikrobauteil-Fertigungsprozesse erkennen, daß die Bauteile 10 zentral
abgesetzt werden können
(wobei kein Ende 12 des Bauteils 10 weit, wenn überhaupt,
von den Aufnahmelöchern 46 vorsteht)
und die Träger 40 vom Riemen 72 herausgezogen
werden können,
während die
Träger 40 die
Bauteile 10 halten. Die gefüllten Träger 40 könnten dann
in einen anderen Riemen eingesetzt werden, der eine andere Geschwindigkeit verwendet
und/oder die Bauteile 10 durch einen anderen Prozeß führt. Die
gefüllten
Träger 40 könnten alternativ
in eine Kassette für
einen speziellen (Flaschenhals-) Prozeß eingesetzt werden, wie z.B. Pastentrocknung,
und dann wieder in einen Riemen 72 beispielsweise für eine zweite
Endverarbeitung eingesetzt werden, oder die gefüllten Träger 40 könnten in
eine Kassette zur Lagerung, zum Transport oder zum Verkauf eingesetzt
werden.
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Für Fachleute
ist es offensichtlich, daß viele Änderungen
an den Einzelheiten der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
dieser Erfindung vorgenommen werden können, ohne von deren zugrundeliegenden
Prinzipien abzuweichen. Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung
sollte daher nur durch die folgenden Ansprüche bestimmt werden.
-
Zusammenfassung
-
Austauschbare
Bauteilträger
(40) werden angepasst, um frei in Riemenöffnungen
(74) zu schweben, und haben Ausrichtungsstrukturen (160), wie
konische Löcher
(170), die mit Strukturen (162), wie verjüngten Stiften
(184), in Verarbeitungsstationen gepaart sind, um einen
Träger
(40) und dessen Bauteile (10), wie Widerstände, während verschiedener
Vorgänge,
wie dem Abschluss, zeitweilig in einer festen Position zu halten.
Die Träger
(40) schließen eine
starre Unterstruktur (50) und eine elastischere Schicht
(60) ein, um Aufnahmelöcher
(46) bereitzustellen, die angepasst werden können, um
besondere Bauteile (10) zu halten. Die Träger (40)
können ausgetauscht
werden, ohne den Riemen (72) zu entfernen, wann immer anders
geformte Löcher
(46) gewünscht
werden oder zu verschlissen werden, um die Bauteile (10)
zuverlässig
zu handhaben, wodurch das Schadensrisiko, die Kosten für den Austausch und
die Betriebsausfallszeit des Riemens (72) verringert werden.