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WO2002015659A1 - Verfahren und einrichtung zum befestigen von elektronischen schaltungen - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum befestigen von elektronischen schaltungen Download PDF

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WO2002015659A1
WO2002015659A1 PCT/AT2001/000268 AT0100268W WO0215659A1 WO 2002015659 A1 WO2002015659 A1 WO 2002015659A1 AT 0100268 W AT0100268 W AT 0100268W WO 0215659 A1 WO0215659 A1 WO 0215659A1
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WO
WIPO (PCT)
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adhesive
chip
suction needle
stamp
dispenser
Prior art date
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Application number
PCT/AT2001/000268
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hugo Pristauz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Datacon Semiconductor Equipment GmbH
Original Assignee
Datacon Semiconductor Equipment GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Datacon Semiconductor Equipment GmbH filed Critical Datacon Semiconductor Equipment GmbH
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H05K3/303—Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means
    • H05K3/305—Affixing by adhesive

Definitions

  • the invention relates to a method for fastening electronic
  • Circuits for example chips, on a printed circuit board, ceramic substrate or the like with an adhesive.
  • the invention also relates to a device for carrying out the method.
  • an adhesive is used to fasten electronic circuits, for example chips, on a printed circuit board.
  • the adhesive is applied to the circuit board or the ceramic substrate and then the chip is positioned accordingly. It is thus applied with a unit which preferably has three freedom of movement and which has a stamp, the adhesive from the storage container on the circuit board.
  • the chip is delivered to the gluing point on the circuit board with a suction needle provided in a suction needle holder, which preferably also has three freedom of movement, and is fastened accordingly.
  • a disadvantage of this method is that two units or head machines, each with preferably three
  • the object of the invention is to provide a method of the type mentioned, which on the one hand avoids the above disadvantages and on the other hand ensures a more rational production.
  • the method according to the invention is characterized in that the adhesive is applied to the chip, the adhesive being distributed on the surface of the chip to be wetted in a defined manner with regard to thickness and application form.
  • the method according to the invention is characterized in that the adhesive stored in a tub and necessary for at least one bond is received by an immersing stamp, that this stamp is pivoted through 180 ° and that the chip which can be transported with a suction needle is used for Adhesive transfer is positioned over the upward stamp and that the chip is then transported with the suction needle for gluing to the appropriate position on the circuit board.
  • the intermediate step of the known method namely the transport of the adhesive with a complex unit, is omitted. This advantageously reduces working hours.
  • this is characterized in that the adhesive required for at least one bond, preferably with pressure, is provided from an adhesive dispenser (dispenser) provided with the opening facing upwards and that the chip which can be transported with a suction needle is positioned for glue transfer and that the chip is then transported to the corresponding position on the circuit board with the suction needle for gluing.
  • an adhesive dispenser dispenser
  • This variant of the method also makes it possible to shorten the working time per bond. Here too, labor-intensive and time-consuming intermediate steps are eliminated due to the direct application of the adhesive to the surface of the chip to be wetted.
  • the opening of the adhesive dispenser can be provided in a needle which is arranged on the adhesive dispenser. However, an opening of a spray mechanism for the adhesive can also be directed upwards.
  • the chip is moved in a freely defined pattern relative to the opening of the adhesive dispenser in order to distribute the adhesive when the adhesive is taken over, with the volume flow simultaneously a certain, but freely definable, time course is impressed on the adhesive from the opening.
  • the quantity of adhesive can be applied in a defined manner to the surface of the chip to be wetted.
  • Such patterns can be designed, for example, according to a star, a snowflake, a fish bone or the like.
  • the opening of the adhesive dispenser in order to distribute the adhesive when the adhesive is taken over, is moved in a freely defined pattern relative to the chip, while at the same time the volume flow of the adhesive from the opening has a certain, but freely definable, course of time is imprinted.
  • the adhesive can also be applied in a defined manner in this variant.
  • the chip with its surface to be wetted with adhesive is immersed directly in the adhesive stored in a tub and necessary for at least one bonding.
  • This process sequence is also possible taking certain boundary conditions into account. Due to the omission of various previously shown process steps, this variant is definitely the one in time
  • the quantity of the adhesive decreases from the region of the center of the surface of the chip to be wetted with adhesive to the outer edges. It is known per se that the gluing points of the chip on the circuit board must be carried out exactly. In this way it must be ensured that no air pockets, no matter how small, occur in the glue point. Such small air bubbles can virtually explode in the drying process and greatly reduce the quality of the product. With this advantageous embodiment of the invention, an exact gluing point can be achieved. 1 It is also a further object of the invention to provide a device for carrying out the method according to the invention which is simple in construction and with which rational production can be carried out.
  • the device according to the invention for carrying out the method is characterized in that a trough containing the adhesive is provided, that a stamp which dips into the trough and receives adhesive is provided, that this stamp is arranged in an arm which can be pivoted through 180 °, and in that an the suction needle transporting the chip is provided, wherein the transfer of the adhesive from the stamp to the chip takes place after the stamp has been pivoted through 180 °.
  • the flip mechanism that is to say the stamp unit which can be swiveled through 180 °, is uncomplicated in construction, so that its functionality can be reliably guaranteed.
  • an adhesive dispenser that delivers the adhesive upward is provided and a suction needle that transports the chip is provided, the suction needle positioning the chip over the opening of the adhesive dispenser for wetting the chip.
  • an adhesive dispenser which dispenses the adhesive upward and a suction needle which transports the chip are provided, the opening of the adhesive dispenser being positioned under the chip in order to wet the chip.
  • the dispenser that is to say the adhesive dispenser, is moved.
  • the suction needle holder can be arranged on a device which, for example, carries out a circular movement. The defined one The adhesive cartridge executes movement for the targeted delivery of the adhesive onto the surface of the chip to be wetted.
  • a suction needle that transports the chip is provided, which dips the chip into a stored adhesive and then transports it to the corresponding position on the printed circuit board for gluing.
  • the suction needle is mounted in a suction needle holder, which grants the suction needle at least two freedom of movement.
  • the freedom of movement of the suction needle ensures that the chip is positioned on the circuit board.
  • the suction needle is mounted in a suction needle holder, which grants the suction needle at least three freedom of movement, namely in the x, y and z direction.
  • FIG. 1 shows a device with a pivotable stamp
  • FIG. 2 shows the adhesive transfer from the stamp
  • FIG. 3 the gluing of the chip on a circuit board, 4 a provision of the adhesive with an adhesive dispenser and FIG. 5 a direct wetting of the chip with adhesive.
  • the adhesive 3 is stored in a tub 4.
  • the tub 4 can be designed as a turntable.
  • the stored adhesive 3 is continuously and uniformly distributed in the tub 4 by means of a squeegee 11, so that a defined amount is available for each adhesive transfer.
  • a stamp 5 is provided on an arm 6, which can be pivoted through an axis 7 by 180 ° and which dips into the tub 4 and receives the amount of adhesive necessary or defined for bonding. After the adhesive 3 has been picked up, the stamp 5 is pivoted about the axis 7 by 180 °, so that the receiving surface of the stamp 5 points upward.
  • the chip 1 provided for gluing is removed from the film with a suction needle 8, which is arranged in a suction needle holder 9 its glue transported on the circuit board 2.
  • the chip 1 detached from the film is positioned with the suction needle 8 over the receiving surface of the stamp 5 provided with adhesive 3 and brought into contact with the adhesive 3 for the adhesive transfer.
  • the chip 1 provided with adhesive 3 is transported further with the suction needle 8 to the bond point on the printed circuit board 2.
  • the bonding of the chip 1 on the printed circuit board 2 is shown in accordance with FIG. 3.
  • the chip 1 is positioned over the defined bond point of the printed circuit board 2 and is preferably brought to be bonded to the printed circuit board 2 by lowering the chip 1 with the suction needle 8.
  • the advantage of this method and the device for carrying out the method lies primarily in the fact that only one suction needle holder 9 is used in the system.
  • the adhesive 3 is provided via a stamp 5 which can only be pivoted about an axis 7. So only one squeegee holder 9 is moved in the transport plane, so that there are no coordination or coordination problems.
  • the swiveling device, ie the arm 6 for the stamp 5, is also very simple in construction and is also easy to coordinate with the transport path of the chip 1.
  • the suction needle 8 is mounted in the suction needle holder 9 in such a way that it has at least two freedom of movement.
  • a suction needle holder 9 is used which grants the suction needle 8 three freedom of movement, namely in the x, y and z direction.
  • suction needle holders 9 are used, which give the suction needle 8 four freedom of movement, namely the aforementioned and turning. With such a tool, of course, high qualities and quantities can be achieved in production.
  • a further step to increase the quality of the bond point can be achieved in that the adhesive 3 on the surface of the chip 1 to be wetted is distributed in a defined manner in terms of thickness and form of application.
  • the definition of the adhesive distribution can be achieved with a pattern, for example corresponding to a star, a snowflake or a fish bone, of the stamp 5.
  • the adhesive distribution over the chip area to be wetted can be varied by special measures, which naturally go in the direction of process optimization. For example, the quantity of the adhesive 3 can decrease from the area of the center of the surface of the chip 1 to be wetted with adhesive to the outer edges.
  • the adhesive 3 required for at least one bond is provided from an adhesive dispenser 10, a so-called dispenser, with the opening facing upwards.
  • the opening is provided in a needle of the dispenser.
  • a spray mechanism for the adhesive 3 could also be used.
  • the provision can be made with pressure.
  • the chip 1, which can be transported with the suction needle 8, is positioned above the opening of the dispenser 10 for the adhesive transfer and preferably lowered for the adhesive transfer.
  • the chip 1 is then transported with the suction needle 8, which is arranged in the suction needle holder 9, for gluing to the corresponding position on the printed circuit board 2. The gluing takes place in the sense of the explanations for FIG. 3.
  • both the chip 1 and / or the dispenser 10 can be moved according to a pattern.
  • the volume flow of the adhesive 3 from the opening of the dispenser 10 can be stamped with a specific, but freely selectable or definable, time profile.
  • the opening of the dispenser 10 is directed downwards, the suction needle 8 transporting the chip 1 with the suction needle tip pointing upwards.
  • FIG. 5 the chip 1 with its surface to be wetted with adhesive 3 is immersed directly in the adhesive 3 provided in the trough 4.
  • the suction needle 8 transporting the chip 1 lowers the chip 1 directly into the adhesive 3 stored in the tub and then transports the chip 1 for gluing to the corresponding position on the printed circuit board 2. The gluing takes place in the sense of the explanations for FIG. 3.
  • Embodiment individual parts are disproportionately enlarged or shown schematically to improve understanding of the solution according to the invention. Furthermore, individual parts of the combination of features of the exemplary embodiment described above can also form independent solutions according to the invention in conjunction with other individual features.
  • FIGS. 1 to 5 can form the subject of independent solutions according to the invention.
  • the tasks and solutions according to the invention in this regard can be found in the detailed descriptions of these figures.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von elektronischen Schaltungen, beispielsweise Chips, auf einer Leiterplatte, Keramiksubstrat od. dgl. mit einem Kleber sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Der Kleber (3) wird auf den Chip (1) aufgebracht, wobei der Kleber (3) auf der zu benetzenden Fläche des Chips (1) hinsichtlich Dicke und Auftragsform definiert verteilt wird. Der Chip (1) wird mit seiner mit Kleber (3) zu benetzenden Fläche direkt in den in einer Wanne (4) bevorrateten und für mindestens eine Verklebung notwendigen Kleber (3) getaucht.

Description

Verfahren und Einrichtung zum Befestigen von elektronischen Schaltungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von elektronischen
Schaltungen, beispielsweise Chips, auf einer Leiterplatte, Keramiksubstrat od. dgl. mit einem Kleber. Ferner betrifft die Erfindung auch eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, daß zum Befestigen von elektronischen Schaltungen, also von beispielsweise Chips, auf einer Leiterplatte ein Kleber verwendet wird. Bei diesem bekannten Verfahren wird der Kleber auf die Leiterplatte oder das Keramiksubstrat aufgebracht und dann der Chip entsprechend positioniert. Es wird also mit einer Einheit, die vorzugsweise drei Bewegungsfreiheiten besitzt und die einen Stempel aufweist, der Kleber aus dem Vorratsbehälter auf die Leiterplatte aufgebracht. Der Chip wird mit einer in einer Saugnadelhalterung vorgesehenen Saugnadel, die vorzugsweise ebenfalls drei Bewegungsfreiheiten hat, zu der Klebestelle auf der Leiterplatte angeliefert und entsprechend befestigt. Nachteilig bei diesem Verfahren ist es, daß zwei Einheiten oder Kopf maschinen mit jeweils vorzugsweise drei
Bewegungseinheiten, die praktisch in einer Ebene ihre Arbeitsbewegungen ausführen, vorgesehen werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das einerseits die obigen Nachteile vermeidet und das anderseits eine rationellere Fertigung gewährleistet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber auf den Chip aufgebracht wird, wobei der Kleber auf der zu benetzenden Fläche des Chips hinsichtlich Dicke und Auftragsform definiert verteilt wird. Mit dieser Erfindung ist es erstmals möglich, die Bestückungsgeschwindigkeit weit zu erhöhen. Vor allem ist dies darauf zurückzuführen, daß der Kleber nach der Bereitstellung aus dem Vorratsbehälter, direkt auf einen zur Befestigung vorgesehenen Teil, nämlich auf den Chip, aufgebracht wird.
Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der in einer Wanne bevorratete und für mindestens eine Verklebung notwendige Kleber von einem eintauchenden Stempel aufgenommen wird, daß dieser Stempel um 180° verschwenkt wird und daß der mit einer Saugnadel transportierbare Chip zur Kleberübernahme über den nach oben gerichteten Stempel positioniert wird und daß anschließend der Chip mit der Saugnadel zur Verklebung auf die entsprechende Position auf der Leiterplatte transportiert wird. Mit diesem Verfahren gemäß der Erfindung entfällt der Zwischenschritt des bekannten Verfahrens, nämlich der Transport des Klebers mit einer aufwendigen Einheit. Vorteilhaft ist dadurch eine Verkürzung der Arbeitszeit möglich.
Nach einem weiteren besonderen Merkmal der Erfindung, ist diese dadurch gekennzeichnet, daß der für mindestens eine Verklebung notwendige Kleber, vorzugsweise mit Druck, aus einem mit nach oben gerichteter Öffnung vorgesehenen Klebstoff-Spender (Dispenser) bereitgestellt wird und daß der mit einer Saugnadel transportierbare Chip zur Kleberübernahme positioniert wird und daß anschließend der Chip mit der Saugnadel zur Verklebung auf die entsprechende Position auf der Leiterplatte transportiert wird. Auch mit dieser Verfahrensvariante ist eine Verkürzung der Arbeitszeit pro Verklebung möglich. Auch hier entfallen auf Grund der direkten Aufbringung des Klebers auf die zu benetzende Fläche des Chips arbeits- und zeitintensive Zwischenschritte. Die Öffnung des Klebstoff-Spenders kann in einer Nadel, die am Klebstoff-Spender angeordnet ist, vorgesehen werden. Ebenso kann aber auch eine Öffnung eines Srühmechanismus für den Klebstoff nach oben gerichtet sein.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird zur Verteilung des Klebers bei der Übernahme des Klebers der Chip relativ zur Öffnung des Klebstoff-Spenders in einem frei definierten Muster verfahren, wobei gleichzeitig dem Volumsstrom des Klebers aus der Öffnung ein bestimmter, jedoch frei definierbarer, Zeitverlauf aufgeprägt wird. Durch diese Weiterbildung kann die Quantität des Klebers definiert auf der zu benetzenden Fläche des Chips einfach aufgebracht werden. Derartige Muster können beispielsweise entsprechend eines Sterns, einer Schneeflocke, einer Fischgräte oder dergleichen ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Verteilung des Klebers bei der Übernahme des Klebers die Öffnung des Klebstoff-Spenders in einem frei definierten Muster relativ zum Chip verfahren, wobei gleichzeitig dem Volumsstrom des Klebers aus der Öffnung ein bestimmter, jedoch frei definierbarer, Zeitverlauf aufgeprägt wird. Entsprechend den obigen Ausführungen kann auch bei dieser Variante der Kleber definiert aufgebracht werden.
Nach einer weiteren besonderen Ausführungsvariante der Erfindung wird der Chip mit seiner mit Kleber zu benetzenden Fläche direkt in den in einer Wanne bevorrateten und für mindestens eine Verklebung notwendigen Kleber getaucht. Unter Berücksichtigung bestimmter Randbedingungen ist auch dieser Verfahrensablauf möglich. Durch den Entfall verschiedenster vorher aufgezeigter Verfahrensschritte ist diese Variante sicher zeitmäßig die
Optimalste. Gerade in dem Bereich, in dem die Erfindung ihren Einsatz findet, ist die benötigte Zeit ein entscheidendes Kriterium.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung nimmt die Quantität des Klebers vom Bereich des Mittelpunktes der mit Kleber zu benetzenden Fläche des Chips zu den Außenrändern ab. Es ist an sich bekannt, daß die Klebestellen des Chips auf der Leiterplatte exakt ausgeführt werden müssen. So muß gewährleistet sein, daß keine, auch noch so kleine, Lufteinschlüsse in der Klebestelle auftreten. Derartig kleine Luftblasen können im Trocknungsprozeß quasi explodieren und die Qualität des Produktes stark reduzieren. Mit dieser vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine exakte Klebestelle zu erreichen. 1 Es ist auch weiters Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und mit der eine rationelle Fertigung durchgeführt werden kann.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine, einen den Kleber beinhaltende Wanne vorgesehen ist, daß ein in die Wanne eintauchender und Kleber aufnehmender Stempel vorgesehen ist, daß dieser Stempel in einem um 180° schwenkbaren Arm angeordnet ist und daß eine den Chip transportierende Saugnadel vorgesehen ist, wobei die Übergabe des Klebers vom Stempel auf den Chip nach der 180°-Verschwenkung des Stempels erfolgt. Mit der Erfindung ist es erstmals möglich, eine Einrichtung zu schaffen, die nur eine Einheit oder Kopfmaschine mit einer Bewegungsfreiheit von vorzugsweise drei Achsen aufweist. Damit ist ein kompliziertes Abstimmen der Transportwerkzeuge nicht mehr erforderlich. Ferner ist auch die Flip-Mechanik, also die um 180° verschwenkbare Stempel-Einheit, unkompliziert in der Konstruktion, so daß deren Funktionalität sicher gewährleistet werden kann.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist ein den Kleber nach oben abgebender Klebstoff-Spender vorgesehen und eine den Chip transportierende Saugnadel vorgesehen, wobei zur Benetzung des Chips die Saugnadel den Chip über der Öffnung des Klebstoff-Spenders positioniert. Auch bei dieser Konstruktion der Maschine ist vorteilhafterweise nur eine Einheit, nämlich die zum Transport des Chip, notwendig.
Entsprechend einer Weiterbildung dieses grundlegenden Erfindungsgedanken ist ein den Kleber nach oben abgebender Klebstoff-Spender vorgesehen und eine den Chip transportierende Saugnadel, wobei zur Benetzung des Chips eine Positionierung der Öffnung des Klebstoff-Spenders unter dem Chip erfolgt. Bei dieser Ausführungsvariante wird der Dispenser, also der Klebstoff-Spender verfahren. Dabei kann die Saugnadelhalterung an einer Einrichtung, die beispielsweise eine Kreisbewegung durchführt, angeordnet sein. Die definierte Bewegung zur gezielten Abgabe des Klebstoffes auf die zu benetzende Fläche des Chip führt die Klebstoff-Patrone aus.
Nach einem weiteren besonderen Merkmal der Erfindung ist eine den Chip transportierende Saugnadel vorgesehen ist, die den Chip in einen bevorrateten Kleber taucht und anschließend zur Verklebung auf die entsprechende Position auf der Leiterplatte transportiert. Mit dieser einfachsten Konstruktionsvariante wird vorteilhafterweise die geringste Arbeitszeit erreicht, da praktisch alle Zwischenschritte wegfallen.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Saugnadel in einer Saugnadelhalterung gelagert, die der Saugnadel mindestens zwei Bewegungsfreiheiten gewährt. Durch die Bewegungsfreiheit der Saugnadel ist eine Positionierung des Chips auf der Leiterplatte gewährleistet.
Nach einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist die Saugnadel in einer Saugnadelhalterung gelagert, die der Saugnadel mindestens drei Bewegungsfreiheiten, nämlich in x, y und z-Richtung, gewährt. Je mehr Bewegungsfreiheiten die Saugnadel aufweist, desto qualitativ hochstehender erfolgt die Positionierung des Chip. Es liegt durchaus im Bereich dieser Technik auch Saugnadelhalterungen mit vier Bewegungsfreiheiten, nämlich x, y, z- Richtung und Drehen einzusetzen.
Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Einrichtung mit einem verschwenkbaren Stempel, Fig. 2 die Kleberübernahme vom Stempel,
Fig. 3 die Verklebung des Chips auf einer Leiterplatte, Fig. 4 eine Bereitstellung des Klebers mit einem Klebstoff-Spender und Fig. 5 eine direkte Benetzung des Chips mit Kleber.
Einführend sei festgehalten, daß in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen sind, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebenen so wie dargestellten Figuren bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale aus dem gezeigten Ausführungsbeispiel für sich eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Gemäß der Fig. 1 bis 3 ist eine Einrichtung zum Befestigen von elektronischen Schaltungen, also insbesondere von sogenannten Chips 1 , auf einer Leiterplatte 2 oder einem Substrat, vorzugsweise Keramiksubstrat, mit einem Kleber 3 in den einzelnen Schritten aufgezeigt.
Entsprechend der Fig. 1 ist in einer Wanne 4 der Kleber 3 bevorratet. Die Wanne 4 kann als Drehteller ausgebildet sein. Der bevorratete Kleber 3 wird mittels einer Rakel 1 1 in der Wanne 4 kontinuierlich gleichmäßig verteilt, so daß für jede Kleberübernahme eine definierte Menge zur Verfügung steht. Für die Kleberübernahme ist ein Stempel 5 auf einem Arm 6 vorgesehen, der um eine Achse 7 um 180° verschwenkbar ist und der in die Wanne 4 eintaucht und die für eine Verklebung notwendige bzw. definierte Klebermenge aufnimmt. Nach dem Aufnehmen des Klebers 3 wird der Stempel 5 um die Achse 7 um 180° verschwenkt, so daß die Aufnahmefläche des Stempels 5 nach oben weist.
Der nächste Schritt wird entsprechend der Fig. 2 aufgezeigt. Der zur Verklebung vorgesehene Chip 1 wird mit einer Saugnadel 8, die in einer Saugnadelhalterung 9 angeordnet ist, von der Ablösung von der Folie bis zu seiner Verklebung auf der Leiterplatte 2 transportiert. Der von der Folie abgelöste Chip 1 wird über der mit Kleber 3 versehenen Aufnahmefläche des Stempels 5 mit der Saugnadel 8 positioniert und zur Kleberübernahme mit dem Kleber 3 in Kontakt gebracht. Der mit Kleber 3 versehene Chip 1 wird mit der Saugnadel 8 zur Verklebungsstelle auf der Leiterplatte 2 weitertransportiert.
Die Verklebung des Chips 1 auf der Leiterplatte 2 ist entsprechend der Fig. 3 dargestellt. Dabei wird der Chip 1 über der definierten Verklebungsstelle der Leiterplatte 2 positioniert und vorzugsweise durch Absenken des Chips 1 mit der Saugnadel 8, zur Verklebung mit der Leiterplatte 2 gebracht.
Wie bereits in der Beschreibungseinleitung kurz aufgezeigt, liegt der Vorteil dieses Verfahrens und der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens vor allem darin, daß nur eine Saugnadelhalterung 9 in der Anlage Verwendung findet. Die Bereitstellung des Klebers 3 erfolgt über einen Stempel 5 der nur um eine Achse 7 schwenkbar ist. Es wird also in der Transportebene nur eine Saugnadelhalterung 9 bewegt, so daß keine Abstimmungs- oder Koordinationsprobleme gegeben sind. Auch die Schwenkeinrichtung, also der Arm 6 für den Stempel 5 ist sehr einfach im Aufbau und ist auch einfach mit dem Transportweg des Chips 1 zu koordinieren.
Die Saugnadel 8 ist in der Saugnadelhalterung 9 derart gelagert, daß sie mindestens zwei Bewegungsfreiheiten aufweist. Vorzugsweise findet aber eine Saugnadelhalterung 9 Verwendung die der Saugnadel 8 drei Bewegungsfreiheiten, nämlich in x, y und z-Richtung gewährt. Bei speziellen Anlagen sind jedoch Saugnadelhalterungen 9 im Einsatz, die der Saugnadel 8 vier Bewegungsfreiheiten, nämlich die vorher genannten und Drehen, gewährt. Mit einem derartigen Werkzeug sind natürlich hohe Qualitäten und auch Quantitäten in der Fertigung zu erzielen.
Ein weiterer Schritt zur Erhöhung der Qualität der Verklebungsstelle ist dadurch zu erreichen, daß der Kleber 3 auf der zu benetzenden Fläche des Chips 1 hinsichtlich Dicke und Auftragsform definiert verteilt wird. Die Definierung der Kleberverteilung kann mit einem Muster, beispielsweise entsprechend einem Stern, einer Schneeflocke oder einer Fischgräte, des Stempels 5 erreicht werden. Die Kleberverteilung über die zu benetzende Chipfläche kann durch besondere Maßnahmen, die natürlich in Richtung Prozeßoptimierung gehen, variiert werden. So kann beispielsweise die Quantität des Klebers 3 vom Bereich des Mittelpunktes der mit Kleber zu benetzenden Fläche des Chips 1 zu den Außenrändern abnehmen.
Eine weitere Ausführungsvariante des Verfahren und auch der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens bei dem der Kleber 3 auf den Chip 1 aufgebracht wird, wird gemäß der Fig. 4 näher erläutert. Dabei wird der für mindestens eine Verklebung notwendige Kleber 3 aus einem mit nach oben gerichteter Öffnung vorgesehenen Klebstoff-Spender 10, einem sogenannten Dispenser, bereitgestellt. In dieser dargestellten Ausführungsvariante ist die Öffnung in einer Nadel des Dispensers vorgesehen. Natürlich könnte auch ein Sprühmechanismus für den Kleber 3 Verwendung finden. Die Bereitstellung kann mit Druck erfolgen. Der mit der Saugnadel 8 transportierbare Chip 1 wird zur Kleberübernahme über der Öffnung des Dispensers 10 positioniert und vorzugsweise zur Kleberübernahme abgesenkt. Anschließend wird der Chip 1 mit der Saugnadel 8, die in der Saugnadelhalterung 9 angeordnet ist, zur Verklebung auf die entsprechende Position auf der Leiterplatte 2 transportiert. Die Verklebung erfolgt im Sinne der Ausführungen zur Fig. 3.
Zur Erzielung des definierten Kleberauftrages auf der zu benetzenden Chipfläche kann sowohl der Chip 1 und/oder auch der Dispenser 10 entsprechend einem Muster verfahren werden. Dem Volumsstrom des Klebers 3 aus der Öffnung des Dispensers 10 kann ein bestimmter, jedoch ein frei wähl- oder definierbarer, Zeitverlauf aufgeprägt sein. Natürlich ist es auch denkbar, daß die Öffnung des Dispensers 10 nach unten gerichtet ist, wobei die Saugnadel 8 den Chip 1 mit nach oben gerichteter Saugnadelspitze transportiert.
Weiters ist natürlich auch die einfachste Art des Verfahrens und der entsprechenden Ausführungsform der Einrichtung möglich. Diese ist in Fig. 5 aufgezeigt und wird an Hand dieser Fig. 5 näher erläutert. Dabei wird der Chip 1 mit seiner mit Kleber 3 zu benetzenden Fläche direkt in den in der Wanne 4 vorgesehenen Kleber 3 getaucht. Die den Chip 1 transportierende Saugnadel 8 senkt den Chip 1 direkt in den in der Wanne bevorrateten Kleber 3 und transportiert anschließend den Chip 1 zur Verklebung auf die entsprechende Position auf der Leiterplatte 2. Die Verklebung erfolgt im Sinne der Ausführungen zur Fig. 3.
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß in den zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel einzelne Teile unproportional vergrößert bzw. schematisch dargestellt sind, um das Verständnis der erfindungsgemäßen Lösung zu verbessern. Des weiteren können auch einzelne Teile der zuvor beschriebenen Merkmalskombination des Ausführungsbeispiels in Verbindung mit anderen Einzelmerkmalen eigenständige, erfindungsgemäße' Lösungen bilden.
Vor allem können die einzelnen, in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Befestigen von elektronischen Schaltungen, beispielsweise Chips, auf einer Leiterplatte, Keramiksubstrat od. dgl. mit einem Kleber, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber (3) auf den Chip (1 ) aufgebracht wird, wobei der Kleber (3) auf der zu benetzenden Fläche des Chips (1) hinsichtlich Dicke und Auftragsform definiert verteilt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der in einer Wanne (4) bevorratete und für mindestens eine Verklebung notwendige Kleber (3) von einem eintauchenden Stempel (5) aufgenommen wird, daß dieser Stempel (5) um 180° verschwenkt wird und daß der mit einer Saugnadel (8) transportierbare Chip (1) zur Kleberübernahme über den nach oben gerichteten Stempel (5) positioniert wird und daß anschließend der
Chip (1) mit der Saugnadel (8) zur Verklebung auf die entsprechende Position auf der Leiterplatte (2) transportiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der für mindestens eine Verklebung notwendige Kleber (3), vorzugsweise mit Druck, aus einem mit nach oben gerichteter Öffnung vorgesehenen Klebstoff- Spender (Dispenser) 10 bereitgestellt wird und daß der mit einer Saugnadel (8) transportierbare Chip (1 ) zur Kleberübernahme positioniert wird und daß anschließend der Chip (1) mit der Saugnadel (8) zur Verklebung auf die entsprechende Position auf der Leiterplatte (2) transportiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verteilung des Klebers (3) bei der Übernahme des Klebers (3) der Chip (1 ) relativ zur Öffnung des Klebstoff-Spenders (10) in einem frei definierten Muster verfahren wird, wobei gleichzeitig dem Volumsstrom des Klebers (3) aus der
Öffnung ein bestimmter, jedoch frei definierbarer, Zeitverlauf aufgeprägt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verteilung des Klebers (3) bei der Übernahme des Klebers (3) die Öffnung des Klebstoff-Spenders (10) in einem frei definierten Muster relativ zum Chip (1 ) verfahren wird, wobei gleichzeitig dem Volumsstrom des Klebers (3) aus der Öffnung ein bestimmter, jedoch frei definierbarer, Zeitverlauf aufgeprägt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Chip (1 ) mit seiner mit Kleber (3) zu benetzenden Fläche direkt in den in einer Wanne (4) bevorrateten und für mindestens eine Verklebung notwendigen Kleber (3) getaucht wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Quantität des Klebers (3) vom Bereich des Mittelpunktes der mit Kleber (3) zu benetzenden Fläche des Chips (1) zu den
Außenrändern abnimmt.
8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine, einen den Kleber (3) beinhaltende Wanne (4) vorgesehen ist, daß ein in die Wanne (4) eintauchender und
Kleber (3) aufnehmender Stempel (5) vorgesehen ist, daß dieser Stempel (5) in einem um 180° schwenkbaren Arm (6) angeordnet ist und daß eine den Chip (1) transportierende Saugnadel (8) vorgesehen ist, wobei die Übergabe des Klebers (3) vom Stempel (5) auf den Chip (1) nach der 180°- Verschwenkung des Stempels (5) erfolgt.
9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , 3, 4 öder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Kleber (3) nach oben abgebender Klebstoff-Spender (10) vorgesehen ist und daß eine den Chip (1) transportierende Saugnadel (8) vorgesehen ist, wobei zur Benetzung des
Chips (1 ) die Saugnadel (8) den Chip über der Öffnung des Klebstoff- Spenders (10) positioniert.
10.Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , 3, 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Kleber (3) nach oben abgebender Klebstoff-Spender (10) und eine den Chip (1 ) transportierende Saugnadel (8) vorgesehen ist, wobei zur Benetzung des Chips (1 ) eine Positionierung der Öffnung des Klebstoff-Spenders (10) unter dem Chip (1) erfolgt.
1 1.Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Chip (1) transportierende Saugnadel (8) vorgesehen ist, die den Chip (1) in einen bevorrateten Kleber (3) taucht und anschließend zur Verklebung auf die entsprechende Position auf der
Leiterplatte (2) transportiert.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche c8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Saugnadel (8) in einer Saugnadelhalterung (9) gelagert ist, die der Saugnadel (8) mindestens zwei Bewegungsfreiheiten gewährt.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugnadel (8) in einer Saugnadelhalterung (9) gelagert ist, die der Saugnadel (8) mindestens drei Bewegungsfreiheiten, nämlich in x, y und z- Richtung, gewährt.
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