DE3839890A1

DE3839890A1 - Halter fuer elektronische chip-bauteile und verfahren zum handhaben solcher bauteile

Info

Publication number: DE3839890A1
Application number: DE3839890A
Authority: DE
Inventors: Shoichi Kawabata; Hisanao Tsuge; Hiromichi Wakatsuki
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1987-11-28
Filing date: 1988-11-25
Publication date: 1989-06-08
Anticipated expiration: 2008-11-26
Also published as: JPH0680602B2; GB2212754A; DE3839890C2; SG78592G; US4953283A; GB8827775D0; GB2212754B; JPH01143210A

Description

Die Erfindung betrifft einen Halter für elektronische Chip- Bauteile und ein Verfahren zum Handhaben solcher Bauteile mit Hilfe eines solchen Halters.

In der ganzen Beschreibung wird der Begriff "elektronische Chip-Bauteile" für Halbfabrikate wie auch für Endfabrikate verwendet. Endfabrikate sind solche Bauteile, die direkt auf Leiterbahnen montiert werden können. Halbfabrikate werden noch Fertigungsschritten unterworfen; sie werden z. B. mar kiert, Lötschichten werden auf Elektroden aufgebracht oder Zuleitungen werden montiert.

Elektronische Chip-Bauteile weisen Abmessungen im Millimeter bereich auf. Um die Darstellungen der beigefügten Figuren an schaulich zu machen, ist daher alles, mit Ausnahme der Dar stellung von Fig. 1, vergrößert.

Solche Bauteile werden verschiedenen Handhabungen unterworfen. Z. B. werden Messungen durchgeführt, Markierungen angebracht, Verpackung in Bänder oder Magazine vorgenommen, bevor sie ver sandt werden oder auf Leiterplatten montiert werden. Es ist jedoch verhältnismäßig schwierig, Handhabungen mit den kleinen Bauteilen vorzunehmen.

Um die Handhabung für mehrere Bauteile gleichzeitig vorzuneh men, werden von der Anmelderin in ihren Herstellanlagen Halter für mehrere Bauteile verwendet. Ein von der Anmelderin intern verwendeter Halter 2 für elektronische Bauteile 1 ist in Fig. 16 dargestellt. Er besteht aus einer Platte, die vor zugsweise aus Metall hergestellt ist. Von einer Oberfläche sind Aufnahmebereiche 3 als Vertiefungen eingesenkt. Die Auf nahmebereiche 3 sind in Zeilen und Spalten angeordnet. Jeder Aufnahmebereich 3 nimmt ein einziges Bauteil 1 mit Spiel auf. Die Längs- und Breitenrichtung der Bauteile liegt parallel zur Ebene des Halters 2. Um die Bauteile 1 in beliebiger Stellung des Halters 3 festhalten zu können, sind im Boden des Halters Sauglöcher 4 vorhanden, durch die hindurch die Bauteile gegen den jeweiligen Boden eines Aufnahmebereichs 3 gesaugt werden.

Mit solchen Haltern können auch sehr kleine Bauteile gehand habt werden. Gleichzeitiges Handhaben einer großen Anzahl an Bauteilen 1 ist mit Hilfe eines einzelnen Halters 2 möglich.

Die Bauteile im Halter gemäß Fig. 2 werden verschiedenen Her stellschritten unterzogen. Z. B. werden die Bauteile 1 an ihrer freiliegenden Fläche markiert. Zum Verpacken in ein Band oder ein Magazin werden die Bauteile 1 aus dem Halter 2 durch ein Vakuumfutter oder dergleichen nach oben entnommen, seitwärts bewegt und dann in eine Verpackungsstation trans portiert.

Beim Markieren z. B. ist es nicht möglich, beide Oberflächen zu markieren. Beim Verpacken ist es erforderlich, die Bau teile aufwärts, seitwärts und abwärts zu bewegen. Dies gilt auch für den Fall der Montage auf einer Leiterplatte. Wenn elektrische Messungen von z. B. Kapazität, Widerstand oder Stehspannung abhängig vom Typ der Bauteile durchzuführen sind, ist dies schwierig, während die Bauteile 1 vom Halter 2 gemäß Fig. 16 gehalten werden. Da der Halter aus Metall ist, kommt es zu Kurzschlüssen zwischen den Anschlußelektroden 5 und 6 an den beiden Längsenden der Bauteile 1. Auch kann es vor kommen, daß ein Meßanschluß in Kontakt mit dem metallischen Halter 2 gerät, was eine Messung verhindert. Selbst wenn der Halter 2 aus elektrisch isolierendem Material besteht, ist es möglich, daß elektrische Messungen über die Anschlußelektro den 5 und 6 nicht richtig ausgeführt werden können, da das Bauteil aufgrund des großen Spiels innerhalb des vertieften Aufnahmebereichs nicht ausreichend genau positioniert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Halter für elektronische Chip-Bauteile anzugeben, der leichte Handhabung für viele gehalterte Bauteile ermöglicht. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Handhaben elektronischer Chip-Bauteile anzugeben.

Die Erfindung ist für den Halter durch die Merkmale von An spruch 1 und für das Verfahren durch die Merkmale von An spruch 10 gegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestal tungen des Halters sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2-9.

Der erfindungsgemäße Halter zeichnet sich dadurch aus, daß er in den Aufnahmebereichen über Löcher verfügt, die mit einem Elastikteil ausgekleidet sind. Mit Hilfe dieses Elastikbau teiles wird jedes elektronische Chip-Bauteil so gehalten, daß seine Längs- und Breitenrichtungen parallel zur Ebene des Halters liegen. Dadurch, daß die Haltebereiche über Löcher verfügen, in denen die Bauteile klemmend gehalten werden, sind diese gleichzeitig von ihrer Ober- und Unterfläche her zugäng lich. Markierungen auf beiden Flächen können somit leicht ausgeführt werden. Zum Überführen in eine Verpackungsstation oder zum Montieren auf einer Leiterplatte ist es lediglich erforderlich, die Bauteile aus dem Elastikteil herauszudrüc ken. Elektrische Messungen können zuverlässig ausgeführt werden, da die Bauteile genau positioniert sind. Wenn die klemmende Halterung durch das Elastikteil so an den Elektro den ansetzt, ist darüber hinaus gewährleistet, daß keine Kurzschlüsse zwischen den Elektroden entstehen können. Somit können viele Handhabungsschritte ausgeführt werden, ohne daß die Lage der Bauteile im Halter zu ändern ist. Der Halter eignet sich insbesondere auch zum Speichern von Bauteilen und zum Handhaben von Bauteilen, die so klein sind, daß Einzel handhabung nur sehr schwierig möglich wäre.

Das erfindungsgemäße Handhabungsverfahren zeichnet sich da durch aus, daß ein Halter der oben genannten Art verwendet wird, um elektronische Chip-Bauteile zu haltern. Diese wer den so in die Aufnahmebereiche des Halters eingedrückt, daß sie mit ihren Längs- und Breitenrichtungen parallel zur Ebene des Halters liegen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren ver anschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausfüh rungsform eines Halters für elektronische Chip- Bauteile;

Fig. 2 eine Teildraufsicht auf den Halter gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Teillängsschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines elektronischen Chip-Bauteils;

Fig. 5 einen Teillängsschnitt durch eine Anordnung zum Einführen von Bauteilen in Aufnahmebereiche des Halters gemäß Fig. 1;

Fig. 6 drei Teillängsschnitte zum Erläutern von Verfahrens schritten zum beidseitigen Markieren eines elektro nischen Chip-Bauteils;

Fig. 7 eine Teillängsschnitt durch eine Anordnung zum Er läutern des Überführens von Bauteilen aus einem Halter in ein Verpackungsband;

Fig. 8-11 Teillängsschnitte durch Aufnahmebereiche ver schiedener Ausführungsformen von Haltern;

Fig. 12-14 Teildraufsichten auf Aufnahmebereiche weite rer Ausführungsformen von Haltern;

Fig. 15 eine perspektivische Darstellung eines zylindrischen elektronischen Chip-Bauteils; und

Fig. 16 einen Teillängsschnitt durch einen Halter, wie er von der Anmelderin intern früher verwendet wurde.

Der Halter 10 besteht aus einer Platte, die in Hinsicht auf geringe thermische Expansion vorzugsweise aus Metall besteht. Die Platte kann jedoch auch aus Kunststoff hergestellt sein.

Der Halter 10 gemäß Fig. 1 hält, was auch aus den anderen An sichten gemäß den Fig. 2 und 3 erkennbar ist, mehrere elektro nische Chip-Bauteile 11. Ein einzelnes Bauteil 11 ist in Fig. 4 dargestellt. Es ist z. B. ein laminierter Keramikkon densator, ein Widerstand oder ein induktives Bauteil. Jedes Bauteil 11 weist eine Länge L als größte Abmessung, eine Breite W als zweitgrößte Abmessung und eine Tiefe T auf, die mit der Breite W übereinstimmen kann. An den beiden Längs enden des Bauteils 11 sind Anschlußelektroden 12 bzw. 13 an gebracht.

Um mehrere Bauteile 11 einzeln aufnehmen zu können, verfügt der Halter 10 über mehrere Aufnahmebereiche 14, die in Zeilen und Spalten angeordnet sind, was insbesondere aus Fig. 1 er kennbar ist. Der Ort jedes Aufnahmebereichs 14 ist über ein Loch in der Platte des Halters 10 bestimmt, was insbesondere aus Fig. 3 erkennbar ist.

Wie aus Fig. 2 erkennbar, weist jeder Aufnahmebereich 14 einen Aufnahmequerschnitt auf, der so ausgebildet ist, daß in ihn ein Bauteil 11 mit seiner Länge L und Breite W paßt. Jedes Loch ist innen mit einem Elastikteil 15 ausgekleidet, um ein elektronisches Chip-Bauteil 11 zu halten. Das Elastikteil 15 besteht aus einem natürlichen oder künstlichen organischen elastischen Material. Es ist vorzugsweise elektrisch gut iso lierend und weist hohe Wärmebeständigkeit auf. Silicongummi ist ein besonders geeignetes Material.

Wie bereits erwähnt, werden die Bauteile 11 so in den Auf nahmebereichen 14 angeordnet, daß ihre Längs- und Breiten richtungen parallel zur Ebene der Platte des Halters 10 lie gen. Das Einsetzen der Bauteile erfolgt z. B. in einem Ver fahrensschritt, wie er nun anhand von Fig. 5 erläutert wird.

Gemäß Fig. 5 wird zum Einsetzen der Bauteile 11 in den Hal ter 10 eine Orientierungsvorrichtung 16 auf den Halter 10 ge setzt. In der Orientierungsvorrichtung 16 sind Orientierungs kanäle 17 vorhanden, die in ihrer Lage der Lage der Aufnahme bereiche 14 im Halter 10 entsprechen. Die Aufnahmekanäle durchsetzen die plattenförmige Orientierungsvorrichtung 16 rechtwinklig. Ihre Höhe entspricht in etwa der Höhe der Bau teile 11. Eine große Anzahl an Bauteilen wird ohne Vorzugs richtung auf der Orientierungsvorrichtung 16 plaziert, die dann in Schwingung versetzt wird, damit jeweils ein Bauteil 11 in einem Orientierungskanal 17 aufgenommen wird. Die auf der Orientierungsvorrichtung 16 verbleibenden Bauteile 11 werden entfernt. Um das Eindringen von Bauteilen 11 in die Orientie rungskanäle 17 zu erleichtern, wird z. B. Luft nach unten durch die Kanäle 17 und die Aufnahmebereiche 14 abgesaugt, wie dies durch Pfeile 18 in Fig. 5 dargestellt ist.

Anschließend wird eine Eindrückeinrichtung 20 mit Vorsprün gen 19 über der Orientierungsvorrichtung 16 so angeordnet, daß jeweils ein Vorsprung 19 über einem Orientierungskanal 17 steht. Wird dann die Eindrückeinrichtung 20 in Richtung eines Pfeiles 21 nach unten bewegt, drückt jeweils ein Vorsprung 19 ein Bauteil 11 in einen Aufnahmebereich 14. Dabei werden die Elastikteile 15 elastisch verformt, so daß jedes Elastikteil ein eingepreßtes elektronisches Chip-Bauteil 11 klemmend hält.

Die Bauteile 11 werden verschiedenen Handhabungsschritten un terworfen, während sie vom Halter 10 gehalten werden. Z. B. werden die Kapazität, der Widerstand oder die Stehspannung gemessen, indem Meßelektroden mit den Anschlußelektroden 12 und 13 in Verbindung gebracht werden, welche letzteren Elek troden durch die Öffnungen der Aufnahmebereiche 14 gut zu gänglich sind. Wenn die Anschlußelektroden 12 und 13 nur mit dem Elastikteil 15 in Verbindung stehen, können genaue elek trische Messungen ausgeführt werden, wenn das Elastikteil 15 aus einem elektrisch gut isolierenden Material besteht.

Auch Markierungen können gut vorgenommen werden. Wie aus der oberen Darstellung in Fig. 6 erkennbar, wird zum Markieren jedes Bauteil 11 so angeordnet, daß eine seiner Oberflächen in bezug auf die Oberfläche des Halters 10 ausgerichtet ist. Dann wird die oben liegende Bauteilfläche 22 markiert. Danach wird jedes Bauteil 11 in Richtung eines Pfeiles 24 nach unten gedrückt, bis seine untere Fläche gegenüber der unteren Flä che 25 des Halters 10 ausgerichtet ist, wie dies im mittleren Bild von Fig. 6 dargestellt ist. Dann wird der Halter 10 um gedreht, so daß nun die zunächst oben liegende Fläche 23 unten und die zunächst unten liegenden Fläche 25 oben liegt. Dann wird die andere Oberfläche 26 des Bauteiles 11 markiert. So ist es auf einfache Art und Weise möglich, beide Oberflächen 22 und 26 jedes Bauteiles 11 zu markieren, während die Bau teile dauernd durch denselben Halter 10 gehalten werden. Das Markieren kann z. B. durch Siebdruck oder Tampondruck erfol gen. Das Material des Elastikteils 15 ist vorzugsweise gut wärmebeständig, da es beim Markiervorgang erwärmt wird.

Fig. 7 dient zum Veranschaulichen eines Schrittes zum Ver packen elektronischer Chip-Bauteile 11 in einem Verpackungs band 28 mit Hohlräumen 27. Das Band 28 wird so unter dem Hal ter 10 angeordnet, daß unter jedem Aufnahmebereich 14 ein Hohlraum 27 liegt. Eine Eindrückeinrichtung 30 mit Vorsprün gen 29 wird so in Richtung eines Pfeiles 31 nach unten bewegt, daß jeweils ein Vorsprung 29 ein Bauteil 11 aus einem Auf nahmebereich 14 im Halter 10 in den darunter liegenden Hohl raum 27 im Band 28 drückt. So werden gleichzeitig mehrere Bauteile 11 mit einer einfachen Vorrichtung in das Band 28 überführt.

Entsprechend kann das Überführen von Bauteilen aus einem Hal ter 10 in ein Magazin erfolgen. Auch das Aufbringen auf eine (nicht dargestellte) Leiterplatte kann entsprechend erfolgen, wobei der Halter 10 und die Leiterplatte gegeneinander bewegt werden, um ein bestimmtes Bauteil 11 über einem bestimmten Ort auf der Leiterplatte zu plazieren und dann aus dem Halter herauszudrücken.

Die Fig. 8-14 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Elastikteilen. Das Elastikteil 15 a gemäß Fig. 8 weist eine Vertiefung 32 a auf, in die ein Vorsprung von der Wand eines Loches im Halter 10 eingreift. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 ist ein entsprechender Vorsprung 32 b zum Eingreifen in eine Vertiefung in einem Elastikteil 15 b vorhanden. Der Vor sprung weist jedoch geneigte, statt zueinander parallele Sei tenflächen auf. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 sind Vorsprünge und Vertiefungen gemäß Fig. 8 gegeneinander ver tauscht. Ein Elastikteil 15 c weist demgemäß einen Vorsprung 33 auf, der in eine Vertiefung in der Wand eines Loches ein greift. All diese Vorsprünge und Vertiefungen dienen zum si cheren Befestigen des Elastikteils an der Platte des Hal ters 10.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 ist ein Elastikteil 15 d vorhanden, das nicht nur die Innenwand des Loches eines Auf nahmebereichs 14 auskleidet, sondern es erstreckt sich zu sätzlich über Teile beider Oberflächen des Halters 10. Wenn das Elastikteil 15 d aus elektrisch gut isolierendem Material besteht, können demgemäß elektrische Messungen problemlos ausgeführt werden, selbst dann, wenn Meßelektroden den Hal ter 10 berühren. Dieser Vorteil gilt in gewisser Weise auch für die Ausführungsformen gemäß den Fig. 8-10, da dort die Elastikteile ein jeweiliges Loch ganz auskleiden. Bei der Aus führungsform gemäß Fig. 11 ist besonders guter Zusammenhalt zwischen dem Elastikteil und der Platte des Halters 10 gewähr leistet.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 sind Bereiche eines Elastikteiles 15 e nur an den beiden Schmalseiten des Aufnahme bereichs 14 angebracht, während bei der Ausführungsform ge mäß Fig. 13 Bereiche eines Elastikteils 15 f nur entlang der beiden Längsseiten eines Aufnahmebereichs 14 angeordnet sind. Diese beiden Ausführungsformen dienen dazu, zu veranschauli chen, daß es ausreichend ist, zum klemmenden Haltern eines Bauteiles 11 in einem Aufnahmebereich 14 zwei einander gegen überliegende elastische Bereiche im Loch eines Aufnahmebe reichs anzubringen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 14 ist ein Elastikteil 15 g vorhanden, das ein Loch in einem Aufnahmebereich 14 ganz aus kleidet, jedoch nach innen stehende Vorsprünge 34 aufweist. Diese Ausführungsform dient insbesondere zum Veranschaulichen, daß die Form des Elastikteils beliebig sein kann. Wichtig ist nur, daß es dazu in der Lage ist, ein Bauteil 11 in vorgege bener Lage klemmend zu halten.

Das zu halternde elektronische Chip-Bauteil muß nicht notwen digerweise parallelepipedförmig sein, wie in Fig. 4 darge stellt. Das Bauteil kann beispielsweise auch ein zylindrisches Bauteil 11 a sein, wie in Fig. 15 dargestellt. Bei einem sol chen Bauteil stimmen die Breite W und die Tiefe T miteinan der überein, da sie jeweils einem Durchmesser des Zylinders entsprechen. Die Länge L ist die größte Abmessung.

Claims

1. Halter (10) für elektronische Chip-Bauteile (11) , mit meh reren Aufnahmebereichen (14), von denen jeder jeweils ein Bauteil aufnimmt, das jeweils eine bestimmte Länge (L) als größte Abmessung, eine bestimmte Breite (W) als nächst größte Abmessung und eine Tiefe (T) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Aufnahmebereiche (14) durch Löcher festgelegt sind, und sie jeweils einen Querschnitt aufweisen, der geeig net ist, ein jeweiliges Bauteil mit dessen Länge und Breite aufzunehmen, und
- ein Elastikteil (15; 15 a-15 g) in jedem Aufnahmebereich vorhanden ist, das mindestens aus zwei Bereichen besteht, die sich im zugehörigen Loch eines Aufnahmebereichs ge genüberliegen, um ein elektronisches Chip-Bauteil (11) klemmend zu halten.

2. Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß er mit Ausnahme der Elastikteile (15; 15 a- 15 g) aus Metall besteht.

3. Halter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastikteil (15; 15 a- 15 g) aus einem elektrisch gut isolierenden Material hoher Hitzebeständigkeit besteht.

4. Halter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß das Elastikteil (15; 15 a-15 g) aus Silicon gummi besteht.

5. Halter nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch ge kennzeichnet, daß er elektronische Chip-Bauteile (11) hält, die jeweils eine Anschlußelektrode (12, 13) an ihren beiden Längsenden tragen.

6. Halter nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge kennzeichnet, daß das Elastikteil (15 a-15 c) mit der Innenwand eines Loches eines Haltebereichs über Vor sprünge und Vertiefungen verbunden ist.

7. Halter nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch ge kennzeichnet, daß sich das Elastikteil (15 d) über Oberflächenbereiche des Halters (10) erstreckt.

8. Halter nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch ge kennzeichnet, daß das Elastikteil (15 g) nach innen vorstehende Vorsprünge (34) aufweist, zum klemmenden Hal ten eines elektronischen Chip-Bauteils (11).

9. Halter nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch ge kennzeichnet, daß das Elastikteil (15; 15 g) sich ganz um die innere Oberfläche des Loches in einem Auf nahmebereich (14) erstreckt.

10. Verfahren zum Handhaben mehrerer elektronischer Chip-Bau teile, die jeweils eine bestimmte Länge als größte Abmes sung, eine bestimmte Breite als zweitgrößte Abmessung und eine bestimmte Tiefe aufweisen, welches Verfahren folgende Schritte aufweist:

- Einführen der Bauteile in Aufnahmebereiche eines Halters und
- Handhaben der durch den Halter gehaltenen Bauteile,
dadurch gekennzeichnet, daß
- ein Halter gemäß einem der Ansprüche 1-9 verwendet wird,
- die Bauteile so ausgerichtet werden, daß ihre Längs- und Breitenrichtung rechtwinklig zur Achse der Löcher der Aufnahmebereiche steht und
- die Bauteile in die Elastikteile des Halters gepreßt werden, damit sie mit der genannten Orientierung klemmend in den Aufnahmebereichen während des Handhabungsschrit tes gehalten werden.