DEVICE FOR TESTING AND/OR TREATING MICROCOMPONENTS

Abstract: The microcomponents, in particular electronic microchips, are fed to the measurement or treatment station in an unordered fashion from a component container with the aid of a component carrier. To achieve high processing cycle times, the component carrier is a strip which is fed past the lower opening of the component container and which has recesses, in particular in the form of a series of arranged holes, into which the individual components fall as the strip moves past the component magazine and are thus fed to the measurement station. For certain designs of the device it has been found advantageous to feed the strip acting as component carrier under the removal opening of the component carrier in steps. To enable exact positioning of the individual devices in the region of the measurement stations, location markings, preferably in the form of a second parallel series of holes in the strip, are provided. <IMAGE>

Description: Vorrichtung für die Prüfung und/oder Bearbeitung von Kleinbauteilen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Messung und/oder Bearbeitung von Kleinbauteilen in grossen Stückzahlen. Derartige Vorrichtungen werden vorwiegend als Bearbeitungsstationen in Ferigungsstre n für die He tellung ¯¯. das Mc.sen von cicl;tro- nischen Mikrobauteilen benötigt. Sie bestehen aus einem Bauteilebehälter, aus dem die Bauteile mittels eines geeigneten Bauteilträgers den Mess- bzw. Bearbeitungsstellen zugeführt werden, und von dem sie nach erfolgter Messung bzw. Bearbeitung mittels einer geeigneten Auswurfvorrichtung in ein zweites Bauteilemagazin ausgeworfen werden. Eine typische Gestaltungsform einer derartigen Vorrichtung zeigt die DE-OS 2S 10 654. Der Bauteilehälter ist hier ein Rüttel-Schwingförderer, mittels dessen die Bauteile in einer bereits ausgerichteten Position dem als Scheibe ausgebildeten Bauteilträger zugeführt werden. Die Bearbeitungsstellen sind dabei seitlich von der Scheibe oder oberhalb bzw. unterhalb der Scheibe angebracht. Nach Durchführung der Messungen bzw. Bearbeitungsgünge werden die Bauteile mitttel ner pneumatisch oder n ch ma :r#aerich arbeitenden Vorrich- tung aus der Halterung atisgeworfen und in einem zweiten Bauteile behälter gesammelt. Die Bearbeitungsgeschwindigkeit ist hierbei durch die an der Scheibe auftretenden Fliehkrä.fte und durch die Zugfestigkeit des Werkstoffs der Scheibe begrenzt. Die Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung für die Prüfung und/oder Bearbeitung von Kleinbauteilen aufzuzeigen, die eine grössere Durchsatzmenge pro Zeiteinheit ermöglicht als die bisher bekann- ten Ausführungsformen. Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Bei der Vorrichtung gem. der vorliegenden Erfindung, die im besonderen zum Prüfen von stirnkontaktierten passiven Mikrobauelementen bestimmt ist, ist dabei in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform als Bauteilträger ein Band mit einer Lochreihe zur Aufnahme der Bauelemente vorgesehen, wobei das Band eine zweite Lochreihe aufweist, deren einzelnen Löcher eine festen Zuordnung zur Anordnung der Löcher der ersten Lochreihe aufweisen, so dass durch Abtasten mit einem Positionierungselement der Löcher der zweiten Lochreihe die genaue Lage der in den Löchern der ersten Lochreihe vorhandenen Bauelemente definiert werden kann. Dabei ist das als Bauteilträger zu verwendende Band vorzugsweise als Endlosband ausgebildet und wird kontinuierlich oder schrittweise in dem Fortgang der Prüfung bzw. Bearbeitung gesehen zunächst unter einem entsprechend langgestreckten Bauteilebehälter bzw. dessen unteren Öffnung vorbeigeführt. Dabei ist gem. einer anderen vorteilhaften Weiterbildung die als Entnahmeöffnung dienende untere Öffnung so lang gestreckt ausgeführt, dass jedes einzelne Loch der zur Aufnahme der Bauteile vorgesehenen Lochreihe des Bandes möglichst lange unter der Entnahmeöffnung geführt ist, ehe es den Bereich des Bauteilebehälters verlässt und in den Bereich der Mess- und/oder Bearbeitungsstation gelangt. Auf diese Weise wird dann ein ausreichend hoher Füllgrad der Löcher des . ransporLDandes erreichv, da da sich bewegende Band die ungeordnet in dem Bauteilebehälters vorhandenen Bauteile umwälzt, die dabei in eines der freien Löcher des Bandes fallen können. Als Antrieb für die schrittweise Bewegung des als Bauteil träger dienenden Bandes kann an sich jeder Schrittantrieb einschliesslich eines Malteserkreuzes eingesetzt werden. Gcm. einer vorteilhaften Ausgestaltung empfiehlt sich die Verwendung eines Glcichstrommotors (DC-Motors) mit schrittweisem Antrieb, dessen Bewegung der Rotorwelle mittels eines Zahnriemens auf eine Antriebsrolle, insbesondere eine Umlenkrolle bei Verwendung eines Endlosbandes übertragen wird. Die AlBtastung er jeweiligen Lage ritzels einvas Positionierungselements erfolgt gem. einer anderen vorteilhaften Weiterbildung unter Verwendung eines Schwingarmes an dem ausser dem Positionierungselement auch das Kontaktelement bzw. ein Werkzeug befestigt ist. Dabei wird vorzugsweise das Positionierungselement in Form eines Stiftes ausgeführt, dessen Durchmesser wenig grösser ist als der Durchmesser eines Positionierungsloches ist und der an seiner dem Positionierungsloch in dem Band zugewandten Seite in eine kegel- oder kugelförmige Spitze ausläuft. Durch eine derartige Ausbil- dung wird eine gute Dämpfung des Positionierungselementes beim Aufsetzen erreicht, da mit der kegel- oder kugelförmigen Spitze in dem Positionierungsloch ein Luftpolster gebildet wird, das selbst bei hohen Taktzeiten der Vorrichtung ein sanftes Aufsetzen des am Kopf des Schwingarmes befestigten Kontaktes auf das Bauteil garantiert, was für die Kontaktierung des zu messenden Bauteils wesentlich ist, da dort einerseits ein l'rellen des Kontaktes und andererseits cirl zu hartes Au.trefien des Kontaktes mit zu hoher Kraft, was zu Beschädigungen führen könnte, vermieden wird. Weitere Merkmale der Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen die Zeichnungen nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Teile einer Vorrichtung zum Prüfen von passiven Mikrobauteilen, wie Widerständen mit Stirnkontaktierung usw. in folgenden einzelnen Details: : Fig. l schematisch eine Seitenansicht einer Prüfvorrichtung für derartige Bauelemente, Fig.2 eine Draufsicht auf das Bauteilemagazin mit einem Abschnitt des Locl#bat#des, Fig. 3.die Draufsicht auf ein Lochband bei abgenommenem, Bauteile magazin mit Umlenkrollen und einer Antriebseinheit, Fig. 4 die Seitenansicht eines Armes in einer Mess- bzw. Bearbeitungs- stelle und Fig.5 die Draufsicht auf eine Ausführungsform nach Fig. 4. In den Fign. ist mit 1 jeweils ein Transportband bezeichnet, das gem. der vorliegenden Erfindung zur Aufnahme der gem. dem Ausführungsbeispiel zu messenden oder zu prüfenden Microbauelementen bestimmt ist. Hierzu hat das Band 1 eine Reihe von Löchern 2, in welche in im einzelnen noch zu erläuternden Weise die Bauelemente, die zunächst ungeordnet in einem Magazin 13 eingefüllt wurden, fallen und transportiert werden. Parallel zu der Lochreihe 2 für die Bauelemente ist eine zweite Lochreihe 3 vorgesehen, die für das Einrasten eines geeigneten Positionierungselementes 9 vorgesehen ist. Im folgenden sei zunächst anhand der Fig. 1 in einer Seitenansicht der Grundaufbau einer Vorrichtung nach der Erfindung erläutert. Bei dieser Ausführungsform ist das Band 1 als Endlosband ausgebildet, das über die beiden Umlenkrollen 5 und 6 geführt ist. Die beiden Umlenkrollen sind drehbar in einem Rahmen 14 gehalten, wobei mittels einer Spannschraube 15 in einer im einzelnen nicht dargestellten Weise das Band entsprechend gespannt werden kann. Der gesamte Rahmen 14 ist über eine Klemmvorrichtung 16 mit Langlochführung 17 schwenkbar an einem Ständer 18 gehalten. Die Schwenkbarkeit ist vorgesehen, um das Band 1 in Laufrichtung leicht entsprechend Grösse und Dicke der einzelnen zu vereinzelnden Bauelemente neigen zu k#:inen, u;. sie einer r. - sche, .. ,ch dargestellten Messstelle 19 zuführen zu können. Das Band wird über die Umlenkrolle 5 abhängig von einem ebenfalls nur schematisch angedeuten DG-Motor 4 über einen Zahnriemen 7 schrittweise angetrieben. Im Bereich einer Abwurfvorrichtiing 20 werden die einzelnen in der Messstelle 19 geprüften Bauelemente entsprechend ihren Messwerten sortiert ausgeworfen. Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Bereich des Bandes 1 mit Baute Hebehälte 13 bei weggennommener M.essstation 19. Der Bauteilebehälter 13 ist dabei so geformt, dass das schrittweise an seinem Boden vorbeigeführte Band 1 über eine mehrere Löcher umfassende Länge vorbeigeführt wird, wobei die auf dem Band 1 zunächst tcilweise noch lose aufliegenden Bauelemente durch jeden Transportschritt so durchmischt und gerüttelt werden, dass sie in die noch freien Löcher 2 des Bandes 1 fallen. Praktische Versuche haben ergeben, dass mit einer derartigen Anordnung ein Füllgrad von etwa 95 % erreicht werden kann. Die Fig. 3 zeigt das Band l mit den beiden Umlenkrollen 5 und 6, wobei, wie schon anhand der Fig. 3 angedeutet, ein Zahnriemen 7 als Triebverbindung zwischen der Welle des Antriebsmotors 4 und der Welle des Umlenkrades 5. 13ei d( > m dart,estellten Ausführungbeispiel ist davon ausgegangen, dass relativ kurze in ihrer Länge der Dicke des Transportbandes nahezu entsprechende Bauelemente in den Löchern 2 des Bandes 1 zu einer Messstelle transportiert werden, wobei zumindest im Bereich der Messstelle 19, die in der Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist, das Band auf einer metallischen Unterlagen gleitet, so dass die unteren Kontakte der stirnkontaktierten Bauelemente in metallischem Kontakt mit der Unterlage stehen. Im Takt des Transportes wird dann eine in Einzelheiten in den Fign. 4 in Seitenansicht und in Fig. 5 dargestellte Positionierungs und Abtasteinheit jeweils entsprechend dem Fortschaltzyklus angehoben und auf die Bauelemente abgesetzt wird. Dabei hat jede Positionierungs-Kontaktiereinheit 19 einen Schwingarm 23, der um die Achse 22 in gewissem Umfang leicht drehbar an einem Haltebügel 21 befestigt ist. An dem Schwingarm 23 ist einerseits das Positionierungselement 9, das jeweils aut eines der Löcher 3 de; Bandes 1 abgesetzt wird, und andererseits ein Kontaktelement 10, das sich auf den oberen Kontakt drs in der cnte,prcchcrlden Öffnung 2 gchüIt#ncn und geffihrtell Bauelementes at#fsetzt, befestigt. Der nötige Kontaktdrllck wird mit Hilfe einer Feder 11 aufrechterhalten. Der Kontaktstift 9 hat an seiner den Löchern 3 zugewandten Seite eine halbkugelförmige Spitze, die sitn jeweils auf das entsprechende Loch 3 absetzt und dabei eine Dämpfung der Absetzbewegung hervorruft. Durch die Gestaltung der Spitze als Halbkugel - oder ggf. auch als flacher Kegel - wird nämlich in dem Positionierungsloch 3 eine Kompression der in der Lochung befindlichen Luft erzeugt, die damit das Aufsetzen des Positionierungshebels und insbesondere damit auch des am Kopf des Schwingarms 23 befindenden Kontaktes 10 auf das entsprechende Bauelement so dämpft, dass eine Beschädigung oder sogar Zerstörung des Bauelementes, das aus Keramik gefertigt sein kann, selbst bei hohen Taktzeiten vermieden wird. Die Erfindung wurde anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Für den auf dem Fachgebiet tätigen Fachmann ergibt sich, dass durch die Verwendung cines Bandes eine besonders hohe l ak. eit errecht werden k ;n, clie jiit bisherigen Vereinzelungsund Prüfautomaten nicht erreicht werden konnte. Dabei erkennt der Fachmann, dass die Ausgestaltung des Aufnahmebereiches für die einzelnen zu prüfenden Bauteile oder anderen Objekte in einfacher Weise diesen Objekten angepasst werden kann, wobei auch Schräglagen, Mulden usw. je nach dem gewünschten Bearbeitungszweck vorgesehen werden können. Dementsprechend muss auch für die Positionierung bzw. die Uberwachung der richtigen Positionierung nicht notwendigerweise eine zweite Lochreihe vorgesehen werden. Es ist durchaus auch denkbar, die Positionierungsöffnungen seitlich an der Stirnseite des Bandes oder aber auch durch Ausnehmungen im Rand des Bandes vorzusehen, wenn beispielsweise, z.B bei dem Bedrucken einzelner Bauelemente, auf die Dämpfungswirkung, die mit einem Positionierungsstift und einem Positionierungsloch in der vorbeschriebenen einfachen Weise erreicht werden kann, verzichtet werden kann. Ferner kann jede andere Art von Markierungsmerkmalen auf dem Trägerband mittels einer geeigneten optischen oder elektronischen Abta#tvorricht#lng 7111r Positionierung des Träge.rb#ndes beim Messbzw. Bearbeitungsvorgang dienen. Weiter sind auch Mess- bzw. Ar beitsgänge denkbar, bei denen auf der Positionierung des Trägerbandes bei dem Mess- bzw. Bearbeitungsvorgang verzichtet werden kann. Ausserdem ist die Ausführung der Erfindung auch mit einem konti nuierlichen Vortrieb des Trägerbandes unter der Entnahmeöffnung des Bauteileträgers möglich. Versuche haben jedoch gezeigt, dass mit einer e1rindungsgemäss Gestung der Vorrichtung, wie sie in den Abbildungen gezeigt ist, bei einem schrittweisen Vortrieb des Trägerbandes unter der Entnahmeöffnung des Bauteilebehälters ein höherer Füllgrad der Löcher für die Aufnahme der Bauteile erreicht wird.

Claims: Device for supplying individual electronic microcomponents, in particular electronic micro-chips, to a measuring and/or processing station (19) from a component container (13) which receives the components at first in a random state and then supplies them sorted and aligned out of a bottom opening to a component carrier, in the form of a band (1) having one or more parallel rows of receiving points (2) and having a parallel row of positioning holes (3) for position recognition which is conveyed past the opening, and directs them to the measuring or processing station (19), with the measuring and processing station (19) comprising a rocker arm (21) which projects transversely over the band (1) and on which are fastened adjacent to one another a tool or contact element (10) for the processing or measuring procedure and a positioning element (9) for cushioned application of the tool or the contact element (10), and with a spring element (11) pressing the rocker arm (21) towards the component. Device according to claim 1, in which the positioning element comprises a pin (9) with a conical or spherical tip, which projects at right angles from the rocker arm (21) and whose diameter is slightly greater than the diameter of a positioning hole (3) in the band (1).

Inventors: HERRMANN, JAKOB
Applicants: HERRMANN, JAKOB
Application year: 1986
Main classification: H01L21
IPC codes: H01L21, G01R31