DE4408124C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Anordnung aus mindestens einem elektronischen Bauelement (IC) und einer gewickelten Spule - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei der Herstellung von Spulenanordnungen der oben genannten Art treten insbesondere bei der Verbindung der Wickeldrahtenden mit den Anschlußflächen eines Chips Fertigungsprobleme auf, da sich das Applizie­ ren der Enden des sehr feinen, in der Regel nur we­ nige Hundertstel Millimeter starken Drahtes auf den Anschlußflächen zur nachfolgenden Verbindung mit diesen als sehr aufwendig erweist. Um das schwierige Aufnehmen der Wickeldrahtenden nach Abschluß eines Spulenwickelvorgangs zu vermeiden wird in der PCT-Patentanmeldung WO 91/16718 A1 vor­ geschlagen, die Wickeldrahtenden nicht unmittelbar mit den Anschlußflächen eines IC′s zu verbinden, sondern als Träger für den IC eine Leiterplatte zu verwenden, die mit gegenüber den eigentlichen IC-Anschlußflächen wesentlich vergrößerten Anschlußflä­ chen versehen ist. Der von einem Drahtführer einer Spulenwickelmaschine aufgenommene Wickeldraht wird von einer bereits gewickelten Spule herkommend über die erste Anschlußfläche der Leiterplatte hinwegge­ führt, dann bis zum Erreichen der erforderlichen Windungsanzahl um einen Wicklungsträger herumgeführt und anschließend über die zweite Anschlußfläche der Leiterplatte hinweg zur nächsten Spulenwicklung wei­ tergeführt. Zur Verbindung des Wickeldrahts mit den Anschlußflächen wird nun ein Löt- oder Schweißvor­ gang ausgeführt, nach dem der Wickeldraht im Bereich der derart gebildeten Verbindungspunkte durchtrennt werden kann. Zur Fixierung der Leiterplatte an der Spule wird eine Klebeverbindung zwischen einem iso­ lierten Teil der Leiterplatte und der Spule vorgese­ hen. Schließlich kann die derart aus der Leiterplat­ te und der Spule gebildete Spulenanordnung beidsei­ tig mit Kunststofflagen versehen werden, um so etwa eine maschinell lesbare Kreditkarte zu bilden.

Zwar wird durch das vorstehend beschriebene Verfah­ ren die Herstellung derartiger Spulenanordnungen im Vergleich zu den bislang bekannten Verfahren wesent­ lich vereinfacht, da eine Aufnahme der Wickeldrah­ tenden zur Verbindung mit den Anschlußflächen ent­ fällt. Jedoch weist das bekannte Verfahren zwei we­ sentliche Nachteile auf.

Bei dem bekannten Verfahren zur Verbindung des IC′s mit den Wickeldrahtenden ist dessen vorherige Anord­ nung auf einer Leiterplatte notwendig, um hiermit die vergrößerten Anschlußflächen für die "indirekte" Verbindung der Wickeldrahtenden mit den Anschlußflä­ chen des IC′s zu schaffen. Neben einem erhöhten Tei­ leaufwand ergibt sich hieraus ein erhöhter Ferti­ gungsaufwand für die Spulenanordnung.

Durch das bekannte Verfahren wird eine Spulenanord­ nung geschaffen, bei der die Spule in einem Teilbe­ reich auf den Anschlußflächen der gedruckten Schal­ tung angeordnet ist. Hierdurch werden die Gesamtab­ messungen der Spulenanordnung nachteilig beeinflußt, da die Leiterplatte sowohl in Dickenrichtung "auf­ trägt" als auch zu einer Vergrößerung der Gesamt­ länge wie der Gesamtbreite der Spulenanordnung bei­ trägt. Dies führt zu einem realtiv großvolumigen Endprodukt, was die Verwendungsmöglichkeit der Spu­ lenanordnung, etwa zur Schaffung einer Kreditkarte, einschränkt.

In der DE 43 07 064 A1 ist ein Verfahren zur Her­ stellung einer Spulenanordnung gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird der Wickeldraht zur Ausbildung von Wickeldrahtendbereichen in Halteeinrichtungen ge­ halten, die ortsfest außerhalb des Wickeltischs an­ geordnet sind. Die Verbindung der Wickeldrahtendbe­ reiche mit den Anschlußflächen eines auf dem Wic­ keltisch angeordneten Bauelements erfolgt in zwei durch den eigentlichen Spulenwicklungsvorgang un­ terbrochenen Verbindungsvorgängen.

Ein weiteres Verfahren ist aus der DE 42 20 194 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren muß eine Durchtrennung der Endbereiche der Spule gesondert erfolgen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, das bzw. die die Herstellung einer Spu­ lenanordnung mit verringertem Fertigungsaufwand vollautomatisch er­ möglicht.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merk­ malen des Anspruchs 1 gelöst, die zugehörige Vorrichtung ist mit den Merkmalen des Patentanspruches 7 gegeben.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit anderen Worten ein bei­ spielsweise als IC ausgebildetes Bauelement in einer Aufnahmeeinrichtung ortsfest auf einem Wickeltisch positioniert. Ausgehend von einer Anfangsposition wird ein aus einem Drahtführer herausgeführtes, freies Wickeldrahtende von einem Drahtgreifer über die Aufnahmeeinrichtung, eine Drahtabstandseinstell­ einrichtung und eine erste Halteeinrichtung durch einen Drahtführungskanal mit zwei Kanalrändern in eine Halteposition geführt. Beim Festlegen des Wic­ keldrahtendes in der ersten Haltevorrichtung erfolgt ein Durchtrennen des Wickeldrahts, so daß der aus dem Drahtführer herausgeführte Wickeldraht nunmehr nur in der ersten Halteeinrichtung gehalten wird. Anschließend erfolgt eine Drehung des Wickeltischs gegenüber dem Drahtführer, wobei sich ein zwischen der ersten Halteeinrichtung und einem Wickelumfang der Wickelmatrize ausgebildeter Wickeldrahtanfangs­ bereich an den ersten Kanalrand anlegt und die Dre­ hung solange erfolgt, bis die gewünschte Windungs­ anzahl auf dem Wickelumfang der Wickelmatrize er­ reicht wird. Bei einer Fortsetzung der Drehbewegung des Wickeltischs nach Erreichen der gewünschten Win­ dungsanzahl wird das aus dem Drahtführer herausge­ führte, laufende Ende des Wickeldrahts an den zwei­ ten Kanalrand angelegt, der gegenüber dem ersten Ka­ nalrand erhöht ist. Schließlich legt sich das lau­ fende Ende des Wickeldrahts bei weiterer Fortsetzung der Drehbewegung an eine zweite Halteeinrichtung an und wird nachfolgend durchtrennt. Zur Vorbereitung einer Verbindung des Wickeldrahtanfangsbereichs bzw. des Wickeldrahtendbereichs mit den Anschlußflächen des Bauelements werden diese ausgehend von ihrem an die Kanalränder angelegten Zustand mittels der Drahtabstandseinstelleinrichtung in Überdeckungsbe­ reiche mit den Anschlußflächen des Bauelements be­ wegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Her­ stellung einer Spulenanordnung, bei der die Wickel­ drahtenden, hier der Wickeldrahtanfangsbereich und der Wickeldrahtendbereich, unmittelbar mit den An­ schlußflächen eines elektronischen Bauelements ver­ bunden werden können. Entgegen dem aus WO 91/16718 A1 bekannten Verfahren erfolgt die Ausbildung der Wickeldrahtbereiche, die zur Verbindung mit den An­ schlußflächen des elektronischen Bauelements dienen, innerhalb der gewickelten Spule. Hierbei sorgen die Halteeinrichtungen zusammen mit der Abstandeinstell­ einrichtung und der Bauelementsaufnahmeeinrichtung, die sämtlich innerhalb der Wickelmatrize angeordnet sind, für eine korrekte Ausrichtung des Wickeldraht­ anfangsbereichs bzw. des Wickeldrahtendbereichs zu den Anschlußflächen, so daß die Verbindung nachfol­ gend durchgeführt werden kann. Sowohl der Wickel­ drahtanfangsbereich als auch der Wickeldrahtendbe­ reich wird bis zur Fertigstellung der Spulenanord­ nung in der jeweils zugeordneten Halteeinrichtung gehalten, so daß die Verbindung der Anschlußflächen mit dem Wickeldraht gleichzeitig erfolgen kann.

Die Festlegung des Wickeldrahtendbereichs in der zweiten Halteeinrichtung mittels der Drehbewegung des Wickeltischs macht eine genaue Winkelpositionie­ rung überflüssig, die z. B. gemäß der DE 42 20 194 A1 notwendig ist, um den Wickel­ draht translatorisch in die Halteeinrichtung einzu­ fädeln. Statt dessen wird der Wickeldraht unter Aus­ nutzung der Rotationsbewegung des Wickeltischs quasi bei einer Drehbewegung des Wickeltischs eingefangen. Hierdurch ist die Betriebsfunktion der zweiten Hal­ teeinrichtung besonders sicher.

Als vorteilhaft erweist es sich, wenn zumindest die erste Halteeinrichtung durch den Drahtgreifer akti­ viert wird, da somit sichergestellt ist, daß die Drahtklemmung immer zum richtigen Zeitpunkt erfolgt, nämlich dann, wenn der Drahtgreifer durch die Halte­ einrichtung hindurchgeführt wird.

Vorzugsweise erfolgt das Durchtrennen des Wickel­ drahts ausgelöst durch die Funktion der Halteein­ richtung. Hierdurch wird eine gesonderte Betäti­ gungseinrichtung für die Durchtrennung des Wickel­ drahts überflüssig.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dem vorbe­ schriebenen Verfahren der Drahtführer und der Draht­ greifer synchron bewegt werden, da auf Grund der gemeinsamen Bewegung auch nur eine gemeinsame Ein­ richtung zur Bewegungssteuerung notwendig wird.

Wenn der Drahtführer und der Drahtgreifer auf einer Translationsachse bewegt werden und der Drahtgreifer nach Erreichen der gewünschten Windungsanzahl vor dem Durchtrennen des Wickeldrahts wieder in seine Ausgangsposition zur Aufnahme des laufenden Drahten­ des zurückbewegt wird, ist eine kontinuierliche Her­ stellung von Spulenanordnungen nach dem vorgenannten Verfahren möglich.

Zur Ausbildung der Überdeckungsbereiche können der Drahtanfangsbereich und der Drahtendbereich von Stellelementen der Abstandseinstelleinrichtung gegen in der Breite dem Abstand der Anschlußflächen des Bauelements entsprechende, mit ihrer Mittelachse koaxial zur Mittelachse des Bauelements ausgerichte­ te Anschlageinrichtungen gebracht werden. Durch die Anschlageinrichtungen ist der für die nachfolgende Verbindung korrekte Abstand zwischen dem Wickel­ drahtanfangsbereich und dem Wickeldrahtendbereich genau reproduzierbar definiert.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens weist die Merkmale des Anspruchs 7 auf.

Die Vorrichtung weist als wesentliche Teile einen Wickeltisch mit einer Wickelmatrize, einer ersten und zweiten Halteein­ richtung zum Halten eines Wickeldrahtanfangs bzw. eines Wickeldrahtendes, einen Drahtführungskanal mit einer Abstandseinstelleinrichtung zur Ausbildung von Überdeckungsbereichen zwischen dem Wickeldrahtanfang bzw. dem Wickeldrahtende und den Anschlußflächen des Bauelements, Trenneinrichtungen, eine Rotationsan­ triebseinrichtung zum Antrieb des Wickeltischs und und eine Translationsantriebseinrichtung zur Bewe­ gung des Drahtführers und des Drahtgreifers auf.

Der Wickeltisch ist darüber hinaus mit einer Aufnah­ meeinrichtung zur positionierenden Aufnahme des Bau­ elements versehen, so daß dieses mit seinen An­ schlußflächen derart relativ zur Abstandseinstell­ einrichtung angeordnet werden kann, das sich bei Betätigung der Abstandseinstelleinrichtung die Über­ deckungsbereiche zwischen den Anschlußflächen und dem Wickeldraht einstellen. Sowohl die Einrichtung zur positionierenden Aufnahme des Bauelements, als auch die Abstandseinstelleinrichtung und die Halte­ einrichtungen mit den Trenneinrichtungen befinden sich auf dem Wickeltisch und innerhalb des Wickel­ umfangs der Wickelmatrize.

Hieraus ergibt sich zum einen ein insgesamt beson­ ders kompakter Aufbau der Vorrichtung mit einer vor­ teilhaften Massenkonzentration im Mittelpunktsbe­ reich des Wickeltischs, so daß die damit verbundene, geringe Massenträgheit eine besonders schnelle Steuerung des Wickeltischs beim Wickelvorgang er­ laubt. Zum anderen ist durch die Anordnung der Hal­ teeinrichtungen und der Trenneinrichtungen im Innen­ bereich der Wickelmatrize sichergestellt, daß kein derart großer Drahtverschnitt entsteht, wie es etwa bei außerhalb der Wickelmatrize oder des Wickel­ tischs angeordneten Halteeinrichtungen der Fall ist.

Die vorstehende Vorrichtung ermöglicht aufgrund der vorteilhaften Kombination und Relativanordnung ihrer Einzelelemente eine Durchführung des vorstehend ge­ schilderten, erfindungsgemäßen Verfahrens mit all seinen Vorteilen.

Zur Ausbildung der Überdeckungsbereiche zwischen dem Drahtanfangsbereich und einer ersten Anschlußfläche des Bauelements sowie dem Drahtendbereich und einer zweiten Anschlußfläche des Bauelements weist die Abstandseinstelleinrichtung Stellelemente auf, die den Drahtanfangsbereich bzw. den Drahtendbereich gegen in der Breite dem Abstand der Anschlußflächen des Bauelements entsprechende, mit ihrer Mittelachse koaxial zur Mittelachse des Bauelements ausgerichte­ te Anschlageinrichtungen gebracht werden können.

Die erste Halteeinrichtung kann besonders vorteil­ haft derart ausgebildet sein, daß sie durch den Drahtführer aktiviert wird. Hierbei kann die Halte­ funktion so ausgeführt sein, daß die Halteeinrich­ tung mit einem Klemmelement versehen ist, das unter Überwindung einer elastischen Rückstellkraft durch den Drahtgreifer ausgelenkt wird und nach Durchfüh­ rung des Drahtgreifers das aus dem Drahtführer her­ ausgeführte laufende Ende des Wickeldrahts klemmt.

Die zweite Halteeinrichtung ist in einer besonders zu bevorzugenden Ausführungsform mit einer Klemmein­ richtung versehen, die zur Erzeugung einer Klemmwir­ kung unter Überwindung einer elastischen Rückstell­ kraft durch den Wickeldraht quer zur Wickeltischebe­ ne betätigbar ist. Eine derartige Halteeinrichtung ermöglicht die Festlegung des Wickeldrahtendbe­ reichs, wie bereits im Zusammenhang mit dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren beschrieben, mittels einer Schwenkbewegung des Wickeltischs, bei der der an der Halteeinrichtung vorbeigeführte Wickeldraht quasi durch diese eingefangen wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Abstandseinstelleinrichtung, die zur Ausbildung von Überdeckungsbereichen zwischen dem Wickeldraht und den Anschlußflächen des Bauelements für eine nachfolgende Verbindung dient, durch jeweils paar­ weise einander zugeordnete, in Drahtführungsrichtung jeweils auf einer Seite der Positionieraufnahme für das Bauelement angeordnete Stellelemente realisiert, die unter Mitnahme des Wickeldrahts gegen Anschlag­ einrichtungen bewegbar sind. Hierbei werden durch die Anschlageinrichtung Anschlagflächen definiert, die einen Abstand voneinander aufweisen, der dem Abstand zwischen den Anschlußflächen des Bauelements entspricht.

Die Stellelemente können in den Rändern des Draht­ führungskanals angeordnet sein, so daß sie von der Rückseite des Wickeltischs her betätigbar sind. Hierdurch ist die Betätigung der Stellelemente mög­ lich, ohne daß hiermit die freie Zugänglichkeit des Bauelements, also der freie Zugang zu den Anschluß­ flächen, etwa zur Ausführung der Verbindung der An­ schlußflächen mit dem Wickeldraht, eingeschränkt ist.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Variante des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer ersten und einer zweiten Halteeinrichtung;

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte zweite Halteein­ richtung in einer Schnittdarstellung des Wickelti­ sches gemäß Schnittlinienverlauf II-II in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Wickelvorrichtung 10 zur Herstel­ lung einer Spulenanordnung mit einer Spule 11 und einem Chip 12. Die Spule 11 weist einen Wickeldraht­ anfangsbereich 13 und einen Wickeldrahtendbereich 14 auf, die jeweils mit einer Anschlußfläche 60 bzw. 61 des Chips 12 zu verbinden sind.

Die in Fig. 1 dargestellte Spule 11 weist zur Ver­ einfachung der Darstellung und zur Vereinfachung der nachfolgenden Erörterung einer möglichen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens lediglich eine Win­ dung 15 auf. Tatsächlich können je nach Dimensionie­ rung einer auf einem Wickeltisch 16 der Wickelvor­ richtung 10 angeordneten Wickelmatrize 17 beliebig viele Windungen auf dieser gewickelt werden.

Fig. 2 zeigt in einer Schnittdarstellung des Wickel­ tischs 17 die auf diesem angeordnete, hier platten­ förmig ausgebildete Wickelmatrize 17, die gegenüber einer Wickeltischplattform 18 hubverlagerbar ange­ ordnet ist. Wie durch die Darstellung in Fig. 2 an­ gedeutet, kann die Wicklung der Spule 11 auf der Wickelmatrize 17 nicht nur unter unmittelbarer An­ lage an die Wickelmatrize 17 sondern auch unter zwi­ schenliegender Anordnung eines hier ringförmig aus­ gebildeten Spulenkerns 19 erfolgen. Somit eignet sich die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrich­ tung sowohl zur Herstellung von kernlosen Luftspulen als auch zur Herstellung von mit einem Kern versehe­ nen Spulen.

Zur Bewegung des Wickeldrahts gegenüber dem Wickel­ tisch 16 ist eine Drahtführungseinrichtung 20 vor­ gesehen, die einen Drahtführer 21 und einen Draht­ greifer 22 aufweist, die hier im einzelnen nicht dargestellt sind. Der Drahtführer 21 kann in an sich bekannter Art und Weise als Kapillare und der Draht­ greifer 22 als eine pinzettenartig ausgebildete Drahtgreifereinrichtung ausgebildet sein. Der Draht­ führer 21 und der Drahtgreifer 22 sind über eine hier schematisch dargestellte Kopplungseinrichtung 23 miteinander verbunden und werden somit synchron zueinander bewegt. Der Drahtführer 21 und der Draht­ greifer 22 sind auf einer Translationsachse 24 ge­ genüber dem Wickeltisch 16 bewegbar und können ge­ genüber dem Wickeltisch 16 eine Hubbewegung ausfüh­ ren.

Der Wickeltisch 16 ist mit eine nicht näher darge­ stellten Rotationsantriebseinrichtung kombiniert mit einer Drehwinkelsteuereinrichtung versehen und kann in Richtung des Pfeils 62 rotiert werden.

Wie sich aus einer Zusammenschau der Fig. 1 und 2 ergibt, ist die Wickelmatrize 17 oder auch ein Trä­ ger zur Aufnahme einer Wickelmatrize mit einem sich in Längsrichtung über den Wickeltisch 17 erstrecken­ den Drahtführungskanal 25 versehen. Der Drahtfüh­ rungskanal 25 weist zwei unterschiedlich hohe Kanal­ ränder oder Kanalufer 26, 27 auf. Die Kanalränder sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel kon­ tinuierlich ausgebildet; können jedoch auch durch diskrete, voneinander beabstandete Drahtanlegestel­ len, etwa Stifte, realisiert sein. Durch den Draht­ führungskanal wird die Wickelmatrize 17 oder der Träger zur Aufnahme der Wickelmatrize in einen lin­ ken und einen rechten Wickelbereich 28, 29 unter­ teilt. Der linke Wickelbereich 28 ist wiederum in einen ersten Aufnahmebereich 30 zur Aufnahme einer ersten Halteeinrichtung 31 und einen zweiten Aufnah­ mebereich 32 zur Aufnahme einer zweiten Halteein­ richtung 33 unterteilt.

Der rechte Wickelbereich 29 ist durchgehend ausge­ bildet und weist gegenüberliegend der ersten Halte­ einrichtung 31 im Kanalrand 27 angeordnet einen Hal­ teanschlag 34 auf, der mit der Halteeinrichtung 31 zusammenwirkt.

Die Halteeinrichtung 31 ist in einer Ausnehmung 35 des Aufnahmebereichs 30 angeordnet und weist einen an einem Drehzapfen 36 drehbar gelagerten Schwenkhe­ bel 37 auf, der sich über eine Druckfeder 38 an ei­ nem Rand 39 der Ausnehmung 35 unter Vorspannung ab­ stützt. Zur Sicherung der Position der Druckfeder 38 sind deren Enden auf Führungszapfen 40, 41 gesetzt. Der gegenüberliegend der Ausnehmung 35 angeordnete Halteanschlag 34 besteht aus einer in den Kanalrand 27 eingesetzten Hartmetallplatte. Im Bereich der Hartmetallplatte 34 ist der Kanalrand 27 mit einer Schwenkausnehmung 42 versehen, die ein Einschwenken eines Schwenkhebelendes 43 in den Kanalrand 27 gegen die Hartmetallplatte 34 ermöglicht. Das Schwenkhebe­ lende 43 ist mit einer parallel zur Oberfläche der Hartmetallplatte 34 ausgebildeten Anschlagfläche 44 versehen und weist am äußersten Ende eine Schneid­ spitze 45 auf, die bei Anlage der Anlagefläche 44 an der Hartmetallplatte 34 in einem Schneidradius 46 der Schwenkausnehmung 42 im Übergangsbereich zur Hartmetallplatte 34 zu liegen kommt.

Die Halteeinrichtung 33 weist eine auf einem Zapfen 47 angeordnete Halteplatte 48 auf, die mit einer geneigt zur Oberfläche des Aufnahmebereichs 32 ver­ laufenden Klemmfläche 63 (siehe auch Fig. 2) verse­ hen ist. Der Zapfen 47 ist durch die Wickelmatrize 27 bzw. den Träger zur Aufnahme der Wickelmatrize hindurchgeführt und in die Wickeltischplattform 18 eingesetzt. Auf dem Zapfen 47 ist in einem Hubspalt 49 zwischen der Wickelmatrize 16 und der Wickel­ plattform 18 eine Druckfeder 50 aufgenommen. Benach­ bart zur Halteplatte 48 befindet sich auf dem Auf­ nahmebereich 32 eine mit einer Schneidkante 51 ver­ sehene Trenneinrichtung 52.

In dem in Fig. 1 dargestellten oberen Bereich des Drahtführungskanals 25 befindet sich eine nicht im einzelnen dargestellte Aufnahmeeinrichtung 53 zur positionierenden Aufnahme des Chips 12. Oberhalb und unterhalb der Aufnahmeeinrichtung 53 befindet sich eine gegebenenfalls im Kanalgrund 54 versenkbare Anschlageinrichtung 64 bzw. 65. Jede Anschlagein­ richtung 64, 65 wirkt mit einem Paar Stellelemente 55, 56 bzw. 57, 58 zur Ausbildung einer Abstandsein­ stelleinrichtung 59 zusammen. Die Stellelemente 55, 56, 57, 58 sind jeweils in den Kanalrändern 26 bzw. 27 untergebracht.

Zur Ausbildung der in Fig. 1 beispielhaft darge­ stellten Spule 11 wird die Drahtführungseinrichtung 20 mit dem Drahtführer 21 und dem Drahtgreifer 22 aus einer oberhalb des Wickeltischs 16 angeordneten Stellung, in der sich der Drahtgreifer 22 in seiner Ausgangsposition knapp oberhalb des Drahtführungs­ kanals 25 befindet, auf der Translationsachse 24 durch den Drahtführungskanal 25 hindurchbewegt, bis der Drahtgreifer die in Fig. 1 dargestellte Haltepo­ sition unterhalb des Drahtführungskanals 25 er­ reicht. In dieser Position befindet sich der Draht­ führer 21, wie in Fig. 1 dargestellt, oberhalb des Drahtführungskanals 25.

Wenn der Drahtgreifer 22 mit dem aufgenommenen freien Wickeldrahtende durch den Drahtführungskanal 25 bewegt wird, drückt er den Schwenkhebel 37 der ersten Halteeinrichtung 31 entgegen der Wirkung der Druckfeder 38 in eine Offenstellung. Nachdem der Drahtgreifer 22 die Halteeinrichtung 31 passiert hat, wird der Schwenkhebel 37 durch die Rückstell­ kraft der Druckfeder 38 in die in Fig. 1 dargestell­ te Klemmstellung zurückgeschwenkt. Dabei wird der Wickeldraht zwischen der Anlagefläche 44 des Schwenkhebelendes 43 und der Hartmetallplatte 34 aufgenommen und bei Einschwenken der Schneidspitze 45 des Schwenkhebelendes 43 in den Schneidradius 46 der Schwenkausnehmung 42 durchtrennt. Somit ist das Ende des Wickeldrahts in der Halteeinrichtung 31 gehalten. Anschließend wird der Wickeltisch 17 in Richtung des Pfeils 62 um etwa 180° gedreht, wobei sich der Wickeldrahtanfangsbereich 13 in der in Fig. 1 dargestellten Art und Weise an den Kanalrand 27 anlegt. Infolge der unterschiedlich hohen Ausbildung der Kanalränder 26, 27 bzw. der Wickelbereiche 29 und 30 gleitet der Wickeldraht bei Erreichen der 180° Drehstellung über den Aufnahmebereich 29 hinweg und legt sich an den erhöhten Kanalrand 26 an. In dieser Drehstellung wird der Drahtgreifer 22 wieder in seine Ausgangsposition oberhalb des Drahtfüh­ rungskanals 25 zurückbewegt, wobei sich das laufende Ende des Wickeldrahts aus dem Drahtführer 21 heraus­ bewegt. Anschließend nimmt der Drahtgreifer das lau­ fende, aus dem Drahtführer 21 herausgeführte Wickel­ drahtende auf und hält dieses fest.

Ausgehend von der 180°-Drehstellung wird der Wickel­ tisch 16 um etwa 90° in eine 270°-Drehstellung in Richtung des Pfeils 62 weitergedreht, so daß das laufende Wickeldrahtende sich zwischen die Klemmflä­ che 63 der Halteeinrichtung 33 und die Oberfläche des Aufnahmebereichs 32 schiebt und geklemmt in der Halteeinrichtung 33 gehalten wird. Bei Erreichen der 270°-Drehstellung erfolgt ein Abtrennen des Wickel­ drahts an der Schneidkante 51 der Trenneinrichtung 52. Die Position der Halteeinrichtung 33 bezüglich der Drehachse des Wickeltischs 16 ist so festgelegt, daß sich beim Klemmen des Wickeldrahts in der Hal­ teeinrichtung im wesentlichen keine Drahtverlänge­ rung ergibt. Demgegenüber ist die Position der Tenn­ einrichtung 52 so gewählt, daß bei entsprechender Drehstellung des Wickeltischs 16 der Wickeldraht unter erhöhter Spannung an der Schneidkante 51 der Trenneinrichtung 52 anliegt.

In dieser Stellung ist der Wickeldraht mit seinem Wickeldrahtanfangsbereich 13 und dem Wickeldrahtend­ bereich 14 in den Halteeinrichtungen 31 bzw. 34 ge­ halten und von der Drahtführungseinrichtung 20 ge­ trennt, in der der Wickeldraht durch den Drahtgrei­ fer 22 gehalten wird.

Anschließend erfolgt durch Aktivierung der Abstands­ einstelleinrichtung 59 die Ausbildung von Überdec­ kungsbereichen zwischen dem Wickeldrahtanfangsbe­ reich 13 bzw. dem Wickeldrahtendbereich 14 und der Anschlußfläche 60 bzw. der Anschlußfläche 61 des Chips 12. Hierzu werden die Stellelemente 55, 56, 57, 58 gegen die jeweils zugeordneten Anschlagein­ richtungen 64, 65 unter Mitnahme des Wickeldrahtan­ fangsbereichs 13 bzw. des Wickeldrahtendbereichs 14 gefahren. In dieser Stellung kann dann die Verbin­ dung zwischen den Wickeldrahtbereichen 13, 14 und den Anschlußflächen 60, 61, beispielsweise im Ther­ mokompressionsverfahren, erfolgen.

Schließlich werden die Halteeinrichtungen 31, 33 gelöst und die fertiggestellte Spulenanordnung mit der Spule 11 und dem damit verbundenen Chip 12 kann vom Wickeltisch 16 abgenommen werden.

Zum Lösen der Halteeinrichtung 31 kann beispielswei­ se ein nicht näher dargestellter, mit einer Keilflä­ che versehener Zapfen verwendet werden, der ähnlich wie der in Fig. 2 dargestellte Zapfen 47 in der Wic­ keltischplattform 18 eingesetzt ist. Die Keilfläche des Zapfens kann mit einer entsprechenden Keilfläche an der Unterseite des Schwenkhebels 37 zusammenwir­ ken, so daß bei einer Absenkbewegung der Wickelma­ trize 17 gegenüber der Wickeltischplattform 18 eine Zwangsöffnung des Schwenkhebels 37 erfolgt.

Das Lösen der Halteeinrichtung 33 erfolgt, wie aus Fig. 2 deutlich wird, durch ein Absenken der Wickel­ matrize 17 gegenüber der Wickeltischplattform 18, wodurch die Klemmkraft der Druckfeder 50 überwunden wird und der im Klemmspalt zwischen der Klemmfläche 63 der Halteplatte 48 und der Oberfläche des Aufnah­ mebereichs 32 gehaltene Wickeldraht freigegeben wird.

Das Entfernen der Spulenanordnung vom Wickeltisch 16 erfolgt ebenfalls infolge des vorbeschriebenen Ab­ senkens der Wickelmatrize, was ein Abstoßen der Spu­ le von der Wickelmatrize 17 bewirkt. Unterhalb des Bauelements 12 kann ein in der Wickelplattform 18 befestigter, hier nicht näher dargestellter Dorn vorgesehen sein, der gleichzeitig hiermit ein Aus­ stoßen des Bauelements 12 aus der Aufnahmeeinrich­ tung bewirkt. Alternativ können auch ausfahrbare Dorne in der Wickelplattform 18 vorgesehen sein, die über den Umfang der Spule verteilt bzw. unterhalb des Bauelements angeordnet sind, um diese von der Wickelplattform abzustoßen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Wickel­ vorrichtung ist das Bauelement innerhalb der Spule und in Spulenebene bzw. parallel dazu angeordnet. Darüber hinaus ist es jedoch auch möglich, das Bau­ element in Spulenebene bzw. parallel dazu und außer­ halb der Spule anzuordnen. Dabei ist dann auch der Drahtführungskanal mit den zugehörigen Einrichtun­ gen, wie Bauelementaufnahmeeinrichtung, Abstands­ einstelleinrichtung und Halteeinrichtungen mit zu­ geordneten Trenneinrichtungen, außerhalb angeordnet.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Draht­ führungskanal mit den zugehörigen Einrichtungen auf der Mantelfläche eines zylinderförmigen Wickelwerk­ zeuges und die Wickelmatrize zur Ausbildung der Spu­ le auf einer Stirnfläche anzuordnen. Hierdurch wird die Ausbildung einer Spulenanordnung möglich, bei der sich das Bauelement in einer Ebene senkrecht zur Spulenebene befindet.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung aus mindestens einem elektronischen Bauelement, wie einem integrierten Schaltkreis (IC), und minde­ stens einer aus Wickeldraht gewickelten Spule (Spulenanordnung), deren Wickeldrahtendbereiche mit Anschlußflächen des Bauelements verbunden sind, wobei das Bauelement in einer Aufnahme­ einrichtung ortsfest auf einem Wickeltisch po­ sitioniert wird, der zur Herstellung einer Spu­ lenwicklung gegenüber einem Drahtführer ro­ tiert, dadurch gekennzeichnet, daß

• - zunächst ein relativ zum Wickeltisch (17) bewegbarer Drahtgreifer (22) ein aus einem Drahtführer (21) herausgeführtes, laufen­ des Wickeldrahtende ausgehend von einer Anfangsposition über die Aufnahmeeinrich­ tung (53), eine Drahtabstandseinstellein­ richtung (59) und nachfolgend eine erste Halteeinrichtung (31) durch einen Draht­ führungskanal (25) mit zwei Kanalrändern (26, 27) in eine Halteposition führt, wo­ bei der Wickeldraht in der ersten Halte­ einrichtung (31) gehalten und durchtrennt wird;
• - nachfolgend die Rotation des Wickeltischs (17) gegenüber dem Drahtführer (21) er­ folgt, wobei ein zwischen der ersten Hal­ teeinrichtung (31) und einem Wickelumfang einer Wickelmatrize (16) ausgebildeter erster Wickeldrahtanfangsbereich (13) sich an den ersten Kanalrand (27) anlegt und die Drehung fortgesetzt wird, bis die ge­ wünschte Windungsanzahl auf dem Wickelum­ fang der Wickelmatrize (16) erreicht wird;
• - bei Fortsetzung der Rotation des Wickel­ tischs (16) nach Erreichen der gewünschten Windungsanzahl das aus dem Drahtführer (21) herausgeführte, laufende Wickeldrah­ tende sich an den zweiten, gegenüber dem ersten Kanalrand erhöhten Kanalrand (27) anlegt;
• - der Drahtgreifer (22) das vom Drahtführer (21) zur Wickelmatrize (16) führende lau­ fende Wickeldrahtende erfaßt und das lau­ fende Wickeldrahtende sich bei Fortsetzung der Rotation an eine zweite Halteeinrich­ tung (33) anlegt und zur Ausbildung des zweiten Wickeldrahtendbereichs (14) nach­ folgend durchtrennt wird; und
• - der Wickeldrahtanfangsbereich (13) und der Wickeldrahtendbereich (14) mittels der Drahtabstandseinstelleinrichtung (59) in Überdeckung mit den Anschlußflächen (60, 61) des Bauelements (12) zur nachfolgen­ den Verbindung mit den Anschlußflächen gebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die erste Halteeinrichtung (33) durch den Drahtgreifer (22) aktiviert wird.

3. Verfahren nach einem der vorange­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchtrennen des Wickeldrahts aus­ gelöst durch die Funktion der Halteeinrichtung (31) erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorange­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtführer (21) und der Drahtgreifer (22) synchron bewegt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtführer (21) und der Drahtgreifer (22) auf einer Translationsachse (24) bewegt werden und der Drahtgreifer (22) nach Erreichen der gewünschten Windungsanzahl vor dem Durch­ trennen des Wickeldrahts wieder in seine Aus­ gangsposition zur Aufnahme des laufenden Drah­ tendes bewegt wird.

6. Verfahren nach einem der vorange­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der Überdeckungsbereiche zwischen dem Drahtanfangsbereich (13) und einer ersten Anschlußfläche (61) des Bauelements so­ wie dem Drahtendbereich (14) und einer zweiten Anschlußfläche (60) des Bauelements (12) der Drahtanfangsbereich (13) und der Drahtendbe­ reich (14) von Stellelementen (55 bis 58) der Abstandseinstelleinrichtung (59) im Aufnahmebe­ reich des Bauelements (12) gegen in der Breite dem Abstand der Anschlußflächen (60, 61) des Bauelements (12) entsprechende, mit ihrer Mit­ telachse koaxial zur Mittelachse des Bauele­ ments ausgerichtete Anschlageinrichtungen (64, 65) gebracht werden.

7. Vorrichtung zur Herstellung einer Anordnung aus mindestens einem elektronischen Bauelement, wie einem integrierten Schaltkreis (IC), und minde­ stens einer aus Wickeldraht gewickelten Spule (Spulenanordnung) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) ein Wickeltisch (16) mit einer innerhalb des Wickelumfangs einer Wickelmatrize (16) angeordneten Aufnahmeeinrichtung (53) zur positionierenden Aufnahme des Bauelements (12) versehen ist;
• b) auf dem Wickeltisch (16) eine erste Hal­ teeinrichtung (31) zum Halten eines Wic­ keldrahtanfangsbereichs (13) und eine zwei­ te Halteeinrichtung (33) zum Halten eines Wickeldrahtendbereichs (14) innerhalb des Wickelumfangs der auf dem Wickeltisch (16) angeordneten Wickelmatrize (17) vorgesehen sind;
• c) auf dem Wickeltisch (17) ein den Wickel­ umfang der Wickelmatrize durchschneidender Drahtführungskanal mit zwei unterschied­ lich hohen Kanalrändern (26, 27) vorgese­ hen ist, in dem die Aufnahmeeinrichtung (53) angeordnet ist;
• d) ein Drahtgreifer (22) und ein Drahtführer (21) vorgesehen sind, wobei der Drahtgrei­ fer zur Führung des aus dem Drahtführer (21) herausgeführten Wickeldrahtendes durch den Drahtführungskanal (25) dient;
• e) den Halteeinrichtungen (31, 33) Trennein­ richtungen (45, 46) zugeordnet sind;
• f) der Wickeltisch (16) mit einer Rotations­ antriebseinrichtung zur Ausführung einer Wickelbewegung um die Wickelmatrize (17) versehen ist; und
• g) der Drahtführer (21) und der Drahtgreifer (22) mit einer Translationsantriebsein­ richtung zur Ausbildung des Wickeldraht­ sanfangsbereichs (13) und des Wickeldrah­ tendbereichs (14) versehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung von Überdeckungsbereichen zwi­ schen dem Wickeldrahtanfangsbereich (13) und einer ersten Anschlußfläche (60) des Bauele­ ments (12) sowie dem Wickeldrahtendbereich (14) und einer zweiten Anschlußfläche (61) des Bau­ elements (12) der Wickeldrahtanfangsbereich (13) und der Wickeldrahtendbereich (14) von Stellelementen (55 bis 58) einer Abstandsein­ stelleinrichtung (59) im Aufnahmebereich (53) des Bauelements (12) gegen in der Breite dem Abstand der Anschlußflächen entsprechende, mit ihrer Mittelachse koaxial zur Mittelachse des Bauelements ausgerichtete Anschlageinrichtungen (64, 65) bewegbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die erste Halteeinrichtung (31) derart ausgebildet ist, daß sie durch den Drahtgreifer (22) aktiviert wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Halteeinrichtung (33) mit einer Klemmeinrichtung (48, 50) versehen ist, die zur Erzeugung einer Klemmwirkung unter Überwindung einer elastischen Rückstellkraft durch den Wic­ keldraht quer zur Wickeltischebene betätigbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der An­ sprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandeinstelleinrichtung (59) jeweils paarweise einander zugeordnete Stellelemente (55, 56; 57, 58) aufweist, die zur Erzielung der Überdeckungsbereiche zwischen dem Wickel­ draht und den Anschlußflächen (60, 61) unter Mitnahme des Wickeldrahts gegen Anschlagein­ richtungen (64, 65) bewegbar sind, deren An­ schlagflächen einen Abstand voneinander aufwei­ sen, der dem Abstand zwischen den Anschlußflä­ chen (60, 61) des Bauelements (12) entspricht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellelemente (55, 56; 57, 58) in den Rändern (26, 27) des Drahtführungskanals (25) angeordnet sind und von der Rückseite des Wic­ keltischs (16) her betätigbar sind.