CN114503248B - 用于连接电子组件的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于连接电子组件(12)和/或用于制造工件(14)的方法和系统(10),该系统包括用于连接电子组件(12)的多个模块(16)。提出至少一个模块(16)被配置为装载站(18)和/或卸载站(20),其中至少一个另外的模块(16)被配置为制造站(21),并且提供制造工件载体(22)用于容纳电子组件(12)和/或工件(14),制造工件载体能以自动化方式通过输送单元(24)从装载站(18)经由制造站(21)移动到卸载站(20),其中系统(10)特别配置用于装配线生产。在第二方面,提出了一种箔/膜转移单元(32),其提供箔/膜(30)的自动施加作为装载站(18)中的工艺盖(62)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于连接电子组件和/或用于制造工件的系统,特别是一种烧结或焊接系统。本发明同样涉及一种箔/膜转移单元,其提供用于覆盖系统中的工件的覆盖箔/膜。
本发明还涉及一种用于连接电子组件和/或用于制造工件的方法,特别是用于烧结或焊接系统的方法。
背景技术
现有技术公开了用于连接电子组件的系统和方法,特别是利用特别为真空或气体气氛的工艺气氛的焊接和烧结系统,它们被设计为单个的系统并且不用于连续制造。在这种情况下,在单个的方法步骤或系统的单个位置之间会出现不希望的空闲时间,在该空闲时间期间,必须手动执行各个制造操作,例如将工件移动到输送单元上或用工艺盖覆盖工件。因此,已知用于连接电子组件的现有技术系统不是以全自动化方式操作的。在这种已知的系统或方法中,单个工作步骤是手动执行的并且要求手动干预。在这种情况下,在工件制造期间可能会出现错误。
单个步骤的中断或单个位置之间的中断意味着不能始终提供洁净室,特别是ISO5级洁净室。
洁净室或超洁净室是指空气中的颗粒物浓度保持非常低的房间。针对特定制造工艺(主要在半导体制造中)要求洁净室和超洁净室,在该特定制造工艺中,普通环境空气中存在的颗粒会在几分之一微米范围内破坏集成电路的图案。洁净室或超洁净室技术的进一步应用可以在光学和激光技术中并且在此处考虑的烧结或扩散焊接的情况下找到。
国际标准定义了受控环境操作的特定洁净度要求。标准和指南规定了颗粒浓度(例如2019年的EN ISO 14644和VDI 2083)或额外的环境微生物负荷(例如2019年的EU-GPMP指南)。
对于微电子学中使用的超洁净室,存在多个具有相应洁净室等级的分级区域。因此,在其中对基材进行工作的超洁净室(ISO 4级及以上)包括分开的区域,其具有用于涂覆和图案化的必要系统。
本发明的目的是提出一种系统或方法,该系统或方法能够实现自动化的、特别是完全自动化的过程,由此特别是可以确保提供ISO 5级洁净室。
此外,本发明的目的是提出一种系统或方法,通过该系统或方法可以省去对单个位置或单个方法步骤的手动检查。
此外,提出了一种箔/膜转移单元,特别是用于烧结系统,其中覆盖箔/膜可以全自动地放置在要烧结的工件上并从其移除。该目的在于实现箔/膜的自动拾取和放置,其中旨在避免箔/膜彼此粘附和/或被污染。在焊接系统中,优选的是可以省去箔/膜转移单元。
该目的通过根据独立权利要求的系统、方法和箔/膜转移单元来实现。本发明的有利的进一步发展构成了从属权利要求的主题。
发明内容
本发明提供一种用于连接电子组件和/或用于制造工件的系统,特别是烧结或焊接系统,其包括用于连接电子组件和/或用于制造工件的多个模块。
提出至少一个模块配置为装载站,并且一个模块配置为卸载站,或者一个模块配置为装载和卸载站。在这两种情况下,至少一个另外的模块被配置为制造站,以及用于容纳电子组件和/或工件的制造工件载体,该制造工件载体可通过输送单元从装载站经由制造站以自动化方式移到卸载站,其中该系统被配置为特别用于装配线生产。
例如,装配线生产可以使用这样的系统进行,其中能够实现自动化的并且特别是全自动化的过程。由于各个模块中各个步骤的具体执行不受任何中断,例如可以提供洁净室,特别是ISO 5级洁净室。因此该系统可以特别适用于微电子学,其中电子组件和/或工件可以形成微电子组件或工件。主要用于高功率电子产品的生产,以及用于形成具有键合缓冲器的功率半导体接触结构,例如在DE 10 2009 022 660 B3中所述。
该系统特别可以是烧结系统或焊接系统。例如在DE 3414065 A1;DE 10 2014 114093 B4、DE 10 2004 019 567 B3中所述的低压烧结适用于此目的。在此上下文中,烧结一方面可以涉及在高压和高温下、特别是低于熔化温度下的材料的生产或改性。材料特别可以是陶瓷或金属材料。另一方面,烧结可以理解为是指工件的多个元件(例如电子单元和散热器或电子部件和印刷电路板(PCB))的连接。以这种方式可以生产耐热烧结接头。这种烧结接头可以是传统焊接接头的替代品,并且特别用于电力电子设备中。为此目的可以优选低压连接方法(NTV),该方法已经成功地用于生产大面积部件,用于连接工件,例如IGBT模块。NTV使用一层银粉的压力烧结来形成连接。扫描电子显微镜检查清楚地表明,适用于NTV的粉末在低至200℃的温度下和环境压力下在空气中自发烧结。在20MPa以上压力的同时作用下,粉末层被压实成能够吸收高剪切应力的固态银层。与基于液相凝固的传统连接方法相比,在NTV中,连接装置无机械应力时的温度可以在连接过程期间通过合适的压力和温度在宽范围内进行调整。特别地,任何形式的铜烧结(例如使用铜基烧结膏)适用于具有装配线生产的烧结系统。
另一方面,该系统可以被配置为焊接系统,特别是真空焊接系统。可以采用回流或扩散焊接方法作为焊接方法。回流焊接是指电气工程中常见的软焊接方法,用于焊接电子部件。预先施加的焊料沉积物例如焊料预制件被布置在待焊接的工件之间并且被熔化以产生焊接接头。
在扩散焊接工艺中,焊料完全合金化以产生金属间相。所得相的熔点明显高于活性成分的工作温度。它同样相对于焊料的熔点大大提高。此外,金属间相具有明显更高的弹性模量。描述该工艺既用于电源模块中使用的铜锡系统也用于印刷电路板上焊接的金锡系统。对芯片进行主动开关的负载循环测试表明,采用这种连接技术的部件实现的循环次数高出一个数量级。
为了给烧结或焊接系统提供洁净室,装载站和卸载站或配置为装载和卸载站的模块优选地布置在系统内。因此,洁净室从装载站经由制造站延伸到卸载站。在该封闭系统中可以设置至少一个可以自动化方式移动的制造工件载体。
为了提供装配线生产,一个或多个优选具有相同配置的制造工件载体被布置在系统内。制造工件载体可以例如容纳多个相同的电子组件和/或工件。制造工件载体或多个制造工件载体的自动移动通过输送单元进行。在一个模块被配置为装载和卸载站的情况下,输送单元优选地至少从装载站延伸到制造站并再次返回。如果装载站和卸载站被配置为单独的模块,其中制造站布置在这两个模块之间,则输送单元优选地从装载站经由制造站延伸到卸载站。在该实施例中,制造工件载体优选地从卸载站被引导回到装载站以提供装配线生产。这可以例如通过另一种输送方法或另一种类型的输送来进行。以这种方式,制造工件载体可以通过整个系统,而无需来自系统外部的任何干预,特别是人工干预。
以自动化方式特别意味着可以在没有人工干预的情况下行进。为此,输送单元例如可以至少部分地配置为一种带式输送机和/或升降单元。自动化特别是全自动化系统的另一个优点在于,可以为每个模块单独地和为整个系统提供洁净室,特别是ISO 5级洁净室。因此,例如,系统本身可以是封闭的和/或气密的配置。同样,系统内的各个工艺室可以是封闭的和/或气密的配置。
在一个优选实施例中,制造站可以包括至少一个另外的模块作为焊接模块和/或作为烧结模块。制造站可以优选地包括多于一个另外的模块,特别是预热模块、等离子模块、焊接模块和/或烧结模块和/或冷却模块。预热模块用于预热待连接的工件。例如可以使用等离子模块来清洁工件。焊接和/或烧结模块可以执行工件的连接,特别是在工艺气氛下的热接合方法。冷却模块用于对工件进行规定的冷却,从而可以为在线制造(即装配线生产)实现高流动循环。一个或多个连续模块(可选地可通过气密气闸连接)可以提供工艺气氛,特别是减压或真空作为工艺气氛,用于工件的连接。
其他模块优选地布置在装载站和卸载站之间。如果装载站和卸载站集成在一个公共模块中,则其他模块优选地布置在关于装载站或卸载站的至少一侧。系统可以例如被配置为细长的连续系统。制造工件载体可以优选地以自动化方式通过系统的所有模块。可以想象,制造工件载体能够在两个方向(即来回)通过系统,从而形成回路。由此可以特别有利地提供以自动化方式进行的装配线制造。来回运动可以在系统内的不同层进行。
在一个优选的实施例中,一个模块可以配置为装载站,并且一个模块配置为卸载站,其中装载站设置在制造站的上游并且卸载站设置在制造站的下游,并且输送单元从卸载站输送电子组件和/或工件,特别是绕过制造站,回到装载站。绕过制造站特别不应理解为空间绕过,而是功能绕过。制造站例如可以是功能性工作站,其特别包括至少一个封闭的和/或气密的工艺室。当制造站被绕过时,这个封闭的工艺室可以在制造工件载体的返回期间被绕过。在这方面,输送单元例如可以布置成返回工艺室之外但在围绕制造站的外壳内。制造工件载体的返回可以例如在制造站的至少一个工作站或工艺室的下方或旁边进行。特别地,返回在系统内进行,其中制造工件载体优选地在整个制造过程期间、特别是装配线生产期间不离开系统。输送单元可以根据带式输送机原理或链式引导原理构造。对于布置在工作站下方的返回输送单元的垂直输送,可以提供升降装置,工件载体可以根据升降原理在该升降装置上移位。
通常,输送工件载体可以用作制造工件载体,并且在这种情况下,不需要在不同工件载体类型之间转移部件并且可以省去制造工件载体的返回输送。
在一个优选的实施例中,可以在装载站和/或卸载站中提供至少一个自动化机器人,通过该机器人,电子组件和/或工件可以以自动化方式从输送工件载体转移并且可选地放置在装载站中的制造工件载体上。电子组件和/或工件可以通过输送工件载体馈送给系统。从输送工件载体到制造工件载体上的转移优选在装载站内进行。这通过优选布置在装载站内的自动化机器人进行。在一个实施例中,例如可以提供自动化机器人,其被配置用于在装载站装载制造工件载体并且用于在卸载站卸载制造工件载体。这允许将组件从通常制造商特定的输送工件载体转移到系统特定的制造工件载体。制造工件载体然后可以例如容纳多个组件,其中输送工件载体输送仅一个或几个组件。在这方面,多个输送工件载体的组件可以容纳在制造工件载体上。有利地,抽吸夹具可用于转移目的,其可使用减压升降工件并避免机械夹持力。此外,可以在系统内提供多于一个自动化机器人。在一个优选实施例中,自动化机器人布置在装载站中,并且另一自动化机器人布置在卸载站中。以这种方式,制造工件载体的连续装载或卸载可以在系统内进行,由此可以特别有利地实现装配线生产。因此,输送工件载体的规格与适用于接合工艺(例如,烧结或焊接工艺)的制造工件载体的规格无关。
正确的制造,特别是装载站中制造工件载体上的组件的位置和布置,可以通过相机光学检查和存档。还可以提供用于在装载和/或卸载站中进行光学定向的相机,用于定向自动化机器人/搬运机器人的夹持臂。自动化机器人可以采用具有围绕多个轴移动的臂的传统工业机器人的形式。它也可以体现为用于输送工件载体、箔/膜、覆盖遮罩等的单轴或多轴输送系统。
可以在装载站中或之前提供用于制造货物载体的堆料库,这使得能够以制造货物载体的顺序链填充输送单元,特别是在生产开始时。因此,可以立即启动连续过程,而无需等待第一制造货物载体返回。因此,即使在制造上电时也可以实现高单位速率。
特别是在要连接多个工件载体的批次运行结束时,在最后一个不能完全填充有工件的制造工件载体的情况下,可以将假体工件放置到制造工件载体的剩余空位上,在接合工艺(特别是烧结或扩散焊接工艺)之后,可以将假体工件从制造工件载体放回假体位置。
在一个优选实施例中,可以设置另外的输送单元用于容纳输送工件载体,该另外的输送单元可独立于模块从装载站移位到卸载站,特别是绕过制造站。该另外的输送单元可以例如被引导到装载站中的系统,并且被引导离开卸载站中的系统。可能源自外部制造商的坯件或未连接的部件特别布置在输送工件载体上。绕过制造站应该被理解为上面已经解释过的。特别地,该另外的输送单元可以独立于系统的制造工件载体的输送单元、并且特别是独立于该输送单元是可移位的。输送工件载体的输送单元可以优选地平行于系统的模块移动。
在一个优选实施例中,装载站可以设置为将工艺盖施加到电子组件和/或工件,和/或卸载站可以设置为从电子组件和/或工件移除工艺盖,特别是通过自动化机器人施加和/或移除工艺盖。工艺盖可以是遮罩或覆盖遮罩,特别是用于烧结工艺,其可以以自动化方式放置在布置在制造工件载体上的电子组件和/或工件上。施加可以通过自动化设备或自动化机器人进行。工艺盖在此可以在停放位置(特别是用于工艺盖的中间储存)和制造工件载体上的位置之间来回移动或移位。工艺盖可以储存在一种类型的储存设备上并通过导轨移位到适当的位置。这可以是计算机控制的。如果在系统内提供多个制造工件载体,特别是为了连续制造,优选地在系统内布置多个工艺盖。例如,如果先前布置在停放位置的工艺盖已经被移除或放置在制造工件载体上,则工艺盖可以连续地放置在停放位置。此外,可以在每种情况下为制造工件载体设置工艺盖,其中在制造工件载体返回时,工艺盖与制造工件载体一起返回。在从卸载站返回到装载站之前,为了返回输送,工艺盖可以放回到制造工件载体上。
在一个优选实施例中,装载站和/或卸载站可以包括至少两个工作位置,特别是三个或四个工作位置,其中制造工件载体能够以自动化方式移位,特别是通过移位单元,从一个工作位置到相邻的工作位置。每个工作位置可以执行与其他工作位置不同的步骤。例如,在第一工作位置中,可以将工艺盖、特别是覆盖遮罩放置在具有电子组件和/或工件的制造工件载体上。在通过最终工作位置之后,电子组件和/或工件优选地以这样的方式在制造工件载体上制备,使得制造工件载体可以通过制造站,特别是预热模块、焊接或烧结模块和冷却模块。移位单元可以配置为一种类型的输送单元,例如带式输送机或输送带。移位单元可以与输送单元一起形成一种回路,用于制造工件载体的返回输送,以提供装配线生产。如果在系统中设置多个制造工件载体,则这些工件载体优选以恒定的相对间距设置在移位单元上。工作站可以以旋转分度台的形式依次且线性地一个接一个地布置,或者实际上彼此相邻地布置成圆形。
在一个优选实施例中,装载站包括三个工作位置,它们通过移位单元连接在一起。为此,电子组件和/或工件可以通过自动化机器人以自动化方式放置在第一工作位置上。可以通过自动化机器人将至少一个遮罩作为第一工艺盖以自动化方式放置在电子组件上和/或工件上。替代地或附加地,在第二工作位置,至少一个箔/膜可以通过自动化机器人以自动化方式放置在遮罩上作为第二工艺盖,并且在第三工作位置,制造工件载体用箔/膜的封闭可以通过保持框架、特别是保持环自动进行。可以设想,提供单个自动化机器人用于在所有工作位置执行所有操作。优选地,在每个工作位置处提供单独的自动化机器人或其他类型的计算机控制的致动器设备,以便在工作位置执行相应的工作步骤。
当系统是烧结系统时,特别使用箔/膜转移单元。在焊接系统的情况下,可以省去箔/膜转移单元,因此可以省去箔/膜的任何使用。
箔/膜可以例如是耐热的均衡箔/膜,例如用于大约250℃的温度范围,例如PTFE膜、FKM膜、硅酮膜、聚氨酯弹性体膜、Eladur膜、PFA膜、PI膜等,例如石墨膜、铝箔等。箔/膜可以优选地用作SMD(表面安装器件)的保护。SMD部件非常紧凑。这种电子部件没有引线,而是通过可焊盘直接焊接到印刷电路板。这种技术也可以称为表面安装。在烧结工艺的情况下,箔/膜可以防止凝胶垫不会粘附到部件表面。
在一个优选实施例中,装载站和卸载站可以是彼此的镜像。因此,装载站中的电子组件和/或工件可以特别有利地连续制备用于随后的烧结操作或焊接操作,而在卸载站中,烧结或焊接所需的辅助设备(例如工艺盖或箔/膜)可以再次连续移除。因为装载站的工作步骤特别是在卸载站中以互补的方式执行,所以这两个模块可以优选地具有相同的构造,但被配置为彼此的镜像或互补。
在一个优选实施例中,用于输送制造工件载体的输送单元可以包括升降单元和地板下输送单元,其中地板下输送单元的移位路径设置在系统内,特别是绕过制造站,特别是气密工艺室,特别是延伸到制造工件载体的装载和/或卸载以及制造工件载体通过制造站的输送进行的水平之下。绕过制造站应该被理解为上面已经解释过的。地板下输送单元可用于平行于装载站或卸载站的工作位置移动制造工件载体。这样,可以节省结构空间,因为返回可以在系统内进行。例如,制造工件载体可以特别有利地从装载站移位到卸载站。在卸载站中,在制造工件载体返回到装载站之前,另外的输送单元可以容纳来自制造工件载体的电子组件和/或工件。
在一个优选实施例中,可以提供包括至少一个检查相机的光学检查单元。至少一个检查相机可以在装载站和/或卸载站中,并且可以检测和记录制造工件载体中的组件和/或工件的至少一个位置正确的定向。检查相机可以验证制造工件载体上工件的旋转位置和X-Y偏移。检查相机或第二检查相机还可以检测输送工件载体上的工件的旋转位置和X-Y偏移。检查相机可以设置有照明单元。有利地,检查相机可以布置在自动化机器人的夹持臂上,其确保工件从输送工件载体转移到制造工件载体上。这种光学检查相机可以包括在装载站和卸载站中。检查单元可以记录工件连接前后的位置和外观。此外,检查单元可以控制自动化机器人。例如,一旦工件已被自动化机器人夹持,自动化机器人的位置校正可以通过第一检查相机确定。使用第二检查相机,可以确定制造工件载体的精确位置,使得工件可放置在制造工件载体中而没有位置偏移并且处于精确定向。因此,可以校正工件在输送货物载体中的错误定位,并确保在制造工件载体中的精确定位。为此,可以在制造工件载体上提供一个或多个光学参考标记,以简化检查装置的检测。参考标记使得能够可靠和精确地识别位置,因此可以使用具有低光学分辨率或在困难的光照条件下或具有简单辅助照明的检查相机。此外,例如可以在夹持臂上使用轻型检查相机,以实现自动化机器人的高移位速度和低重量。
在一个优选实施例中,箔/膜转移单元可以包括至少一个、特别是两个或更多个箔/膜转移装置,其被配置用于在装载站中自动施加箔/膜作为工艺盖。箔/膜转移单元被配置为在每种情况下将箔/膜放置到具有电子组件和/或工件和遮罩的制造工件载体上。箔/膜转移装置可以例如配置有夹具,其中箔/膜的拾取可以气动和/或通过真空进行。在这方面,箔/膜转移装置可被视为处理单元,其能够拾取可以作为预切割箔/膜片存在的箔/膜,并将其再次放置在空间上不同的位置。例如,可以通过布置在箔/膜转移装置上的真空喷嘴来拾取箔/膜。因此,箔/膜的放置可以自动化或全自动化方式进行。不需要人工干预。这样,可以提供洁净室,特别是ISO 5级洁净室。
在一个优选实施例中,箔/膜转移单元可以包括至少一个、特别是两个箔/膜堆叠,其被配置为箔/膜盒并且在顶部具有用于顶部箔/膜的取出表面。箔/膜堆叠因此可以由各个箔/膜的堆叠组成,这些箔/膜可能已经被预切割,其可以被连续、特别是在装载站中的工作位置中、放置在经过工作位置的制造工件载体上。为此目的,顶部或底部箔/膜可以在每种情况下在取出表面处、即在堆叠的顶部或底部箔/膜被布置的一侧被移除。至少一个箔/膜堆叠、特别是两个箔/膜堆叠可以布置在装载站旁边或装载站中。如果存在两个箔/膜堆叠,则可以特别有利地提供不间断的装配线生产。因此,可以补充第一箔/膜堆叠,同时继续从第二箔/膜堆移除箔/膜。具有箔/膜堆叠和箔/膜转移装置的箔/膜转移单元可以优选地布置在系统内。
由于具有预切割箔/膜的箔/膜堆叠,可以优化箔/膜坯件,减少浪费,从而节省成本。优选地,箔/膜可以适应制造工件载体和保持框架的形状,特别是它们可以是圆形、矩形、正方形或六边形。箔/膜的更换和两个箔/膜堆叠之间的更换自动进行,从而提高了循环时间,几乎没有生产延迟或空闲时间。可以实现箔/膜堆叠和环境温度之间的温度均匀性,当箔/膜从卷中取出时不能保证此均匀性。可以在箔/膜堆叠上提供不同厚度和箔/膜或材料类型的箔/膜坯件,以便顺序移除并且易于调整。在完成生产时,还可以提供箔/膜假体,例如作为箔/膜堆叠中的塑料或金属片材,从而不会出现不必要的废料或箔/膜浪费。箔/膜的厚度可以为1mm或更小,特别是0.25mm或更小,优选0.1mm或更小,尤其是0.05mm或更小,并且箔/膜堆叠中的箔/膜的数量也可以是精确地符合要处理的组件/部件的量。ESD(静电放电)技术可用于加载和卸载箔/膜堆叠,以防止箔/膜以静电方式彼此粘附。
原则上可以设想,从箔/膜堆叠中移除底部或顶部箔/膜。在一个优选的实施例中,箔/膜堆叠可以具有箔/膜升降单元,其使得箔/膜堆叠能够朝向顶部逐步升高。箔/膜堆叠的顶部箔/膜可以以这种方式基本上布置在恒定高度。以这种方式,确保箔/膜转移装置可以在每种情况下到达箔/膜堆叠的顶部箔/膜,如果其在一个且相同的移位路径上移动,特别是在相同的高度上连续移动。
本发明还提供一种箔/膜转移单元。箔/膜转移单元特别适用于上述系统。此外,箔/膜转移单元可以独立于上述系统使用和/或例如在现有系统中或现有系统上改装。
提出包括至少一个、特别是两个箔/膜转移装置和至少一个、特别是两个箔/膜堆叠。上述特征和优点同样适用于独立的箔/膜转移单元。
用箔/膜转移单元,特别可以拾取箔/膜,特别是耐热均衡箔/膜,例如用于大约250℃的温度范围,例如PTFE膜、FKM膜、硅酮膜、PFA膜、PI膜、铝箔、石墨膜等。已经解释了这种箔/膜的使用:它们可以在烧结方法中用作烧结垫或硬冲头与部件表面和/或部件上的覆盖遮罩之间的工艺盖。
在一个优选实施例中,可以包括清洁单元,用于在转移到电子组件和/或工件上之前清洁顶部和/或底部箔/膜。以这种方式,可以通过清洁单元清洁任何箔/膜,例如在放置在具有电子组件和/或工件的制造工件载体上之前。清洁单元例如可以布置在箔/膜堆叠和制造工件载体的位置之间。
当从箔/膜堆叠中取出箔/膜时,它们可能会彼此粘附,这主要是由于静电荷。为了避免这种情况,并且为了能够使用不同的箔/膜材料,箔/膜可以有利地进行静电放电。这可以例如使用例如来自新伊森堡的Keyence Deutschland GmbH的电离系统来实现。通过使用离子发生器的自动离子控制,无论极性如何,静电荷都可以快速可靠地中和。以这种方式,用于施加离子的放电棒可以在有或没有压缩空气的情况下操作。
在一个优选实施例中,箔/膜堆叠可以被配置为具有箔/膜升降单元的箔/膜盒,使得箔/膜堆叠的相应顶部箔/膜可通过向上行进朝向顶部移位,并且箔/膜转移装置具有高度均衡系统。例如,在每种情况下,在已经从箔/膜堆叠中取出给定数量的箔/膜之后,执行向上移位5mm至15mm、特别是10mm的行程是可能的。箔/膜升降单元可以例如在从箔/膜堆叠中取出5至15个、特别是10个箔/膜之后向上移位10mm。箔/膜转移装置可以使用高度均衡系统来均衡与要取出的顶部箔/膜所在高度的偏差。以这种方式,箔/膜转移装置可以说在箔/膜容纳方面提供公差。特别地,关于箔/膜堆叠的顶部箔/膜所处的高度的公差可以被均衡。
在一个优选实施例中,箔/膜堆叠可以包含多个箔/膜。特别地,箔/膜堆叠可以包含用于在例如24小时的时间段内生产的箔/膜。其他时间段同样是可以想象的。
在一个优选实施例中,清洁单元可以包括线性清洁单元或被配置为非接触式操作表面清洁系统。线性清洁单元可以在每种情况下推动一个箔/膜通过清洁系统。在这种情况下,例如箔/膜可以首先通过第一箔/膜转移装置放置到线性清洁单元上,在那里移位和清洁,然后通过第二箔/膜转移装置再次从清洁单元取出。
在一个优选实施例中,清洁单元可以配置为非接触式操作表面清洁系统。在这种情况下,可以有利地消除三维或图案化表面的污染。例如,可以通过脉冲、高湍流气流去除污染物。特别地,使用压缩空气和/或真空和/或电离空气,特别是按此顺序,可以将正电荷和负电荷引入箔/膜中,以防止污垢颗粒静电粘附到膜表面。
在一个优选实施例中,箔/膜可以通过引入正电荷和负电荷在清洁单元中进行静电放电。然后可以优选在高压下将空气吹到箔/膜上以去除杂质或颗粒。然后特别是通过抽吸,例如通过抽取单元抽出颗粒。结果,箔/膜以放电状态存在,使得不会由于静电引力而粘附颗粒。该方法特别适用于耐热均衡箔/膜,例如温度范围约为250℃,例如PTFE膜、FKM膜、硅酮膜、PFA膜、PI膜、铝箔、石墨膜或类似的箔/膜类型。
非接触式清洁可以例如通过来自旋转喷嘴的脉冲压缩空气或通过扁平喷嘴来进行。这适用于例如图案化部件。通过电离,可以消除静电荷,从而可以消除静电吸引力。由平喷嘴提供的压缩空气辅助电离已被证明是特别有利的。特别可以集成抽取管道。这种清洁单元可以具有用于窄工作宽度的紧凑设计。这些也可用于改造现有的生产系统。
在一个优选实施例中,清洁单元可以采用来自Dr.Escherich GmbH,Munich的STATIK-AIR产品系列的形式。这提供了非接触式操作表面清洁,消除了静电荷并去除了麻烦的灰尘和材料颗粒。为洁净室应用提供了集成的抽取管道。
各个箔/膜、特别是耐热均衡箔/膜、例如用于约250℃的温度范围、例如PTFE膜、FKM膜、硅酮膜、PFA膜、PI膜、铝箔、石墨膜等优选不会因为正电荷和负电荷而相互粘附。可以说,箔/膜可以以这种方式去离子。以这种方式,可以确保仅顶部箔/膜通过箔/膜转移装置从箔/膜堆叠移除。
在一个优选实施例中,可以使用高度测量和/或厚度测量来确定两个箔/膜是否已被拾取。高度或厚度测量例如可以采取透明度测量的形式,其中通过确定所捕获的箔/膜或多个箔/膜的光学透明度,可以确定是否仅拾取了一个箔/膜。替代地,为了检查箔/膜的可靠分离,箔/膜的厚度可以被机械测量,特别是在清洁站的下游并且在将箔/膜放置到制造工件载体上或放置到组件或多个组件上之前。这可以例如通过扫描例如箔/膜堆叠表面上的峰来实现。这样,厚度测量系统可用于覆盖箔/膜的所有形状、材料和厚度。特别地,因此可以检查不透明和透明箔/膜两者。以这种方式,即使对于厚的均衡箔/膜,也就是用于高度均衡的箔/膜,例如硅酮垫或反射箔/膜,也可以进行分离检查。
在一个优选实施例中,第一箔/膜转移装置可以被配置为从箔/膜堆叠中取出顶部和/或底部箔/膜并将其插入到清洁装置中,并且第二箔/膜转移装置被配置为从清洁单元中取出箔/膜并将其放置在带有电子组件和/或工件的制造工件载体上。
本发明还涉及一种用于连接电子组件和/或用于制造工件、特别是用于装配线生产的方法。
提出在装载站中的制造工件载体上进行电子组件和/或工件的预制。这作为在制造站中进行处理、特别是接合的制备进行,制造站特别包括预热模块、焊接或烧结模块作为接合模块和/或冷却模块。
提出制造工件载体以自动化方式从装载站移位到至少制造站。在进一步的步骤中,制造工件载体以自动化方式返回到装载站,特别是绕过制造站。绕过制造站特别不应理解为空间绕过,而是功能绕过。这应该被理解为已经关于系统解释的。此外可以设想,在通过制造站之后,制造工件载体不被引导到装载站而是被引导到卸载站。
替代地,输送工件载体可以用作制造工件载体,并且如果这样,则不需要在不同工件载体类型之间转移部件并且可以省去制造工件载体的返回输送。
相同的特征和优点适用于参照根据本发明的系统解释的方法。根据本发明的方法使得能够实现关于电子组件的连接和/或工件的制造的自动化的、特别是全自动化的过程。此外,可以省去对各个方法步骤的手动检查。这样,可以提供洁净室,优选ISO 5级洁净室。
该方法可用于例如在电子组件和/或工件之间形成焊接接头或烧结接头。这种烧结接头可以是传统焊接接头的替代品,并且特别是用于电力电子设备中。关于烧结接头,应参考与系统相关的说明。
为了提供装配线生产,可以连续重复地执行所提出的方法。这样,多个电子组件和/或工件可以经受该方法。特别地,可以在装载站中预制或装载多个制造工件载体,优选地以相同的时间间隔。
作为规则,输送工件载体可以用作制造工件载体,其中可以省去用于将制造工件载体返回到系统起点的单独的输送系统。在该方法的一个优选实施例中,在装载站中的预制期间,电子组件和/或工件可以以自动化方式从部件特定的输送工件载体转移到系统特定的制造工件载体。为此,输送工件载体优选地被驱动到装载站中,从而可以在可控条件下在装载站内进行转移。一旦电子组件和/或工件已经通过制造站,相同的输送工件载体就可以用于再次拾取它们。电子组件和/或工件从制造工件载体到输送工件载体的转移可以在卸载站中进行。制造工件载体可以容纳来自多个输送工件载体的部件。
在该方法的一个优选实施例中,在电子组件和/或工件通过制造站之后,特别是在制造工件载体从装载站自动返回到卸载站之前,电子组件和/或工件可以在卸载站从制造工件载体卸载到输送工件载体上。优选地,在每种情况下都被卸载的制造工件载体可以特别以相同的时间间隔到达卸载站。电子组件和/或工件可以从制造工件载体卸载到一个输送工件载体上,或者实际上卸载到多个输送工件载体上。
在另一优选实施例中,预制阶段可以包括至少一个工艺盖的至少一个自动化施加,特别是将至少一个遮罩和/或至少一个箔/膜放置到电子组件和/或工件上。工艺盖可以是遮罩或覆盖遮罩,其可以以自动化方式放置在布置在制造工件载体上的电子组件和/或工件上。施加可以通过自动化设备或自动化机器人进行。在此优选地,工艺盖可以在停放位置(特别是用于工艺盖的中间储存)与制造工件载体上的位置之间来回移动或移位。此外,与系统相关陈述的特征同样适用。
在该方法的一个优选实施例中,在装载站中,在第一工作位置,遮罩可以作为第一工艺盖以自动化方式放置在布置在制造工件载体上的电子组件和/或工件上。此外,在装载站的第二工作位置,耐热箔/膜可以以自动化方式放置在遮罩上作为第二工艺盖,特别是用于烧结工艺。可选地,可以另外放置另外的均衡箔/膜。然后,特别是在第三工作位置,箔/膜与遮罩和制造工件载体的固定可以以自动化方式进行,优选地使用保持框架,特别是保持环。关于优点和进一步的特征,应参考与系统相关的说明。
在一个优选实施例中,在卸载站中,工作位置可以以相反的顺序布置并且以相反的顺序执行。由于在卸载站中特别是与在装载站中执行的步骤互补地执行相同的步骤,因此两个模块可以优选地具有相同的构造,但彼此镜像。如果制造部件载体在通过系统之后与部件一起返回到系统的入口,则装载站同样可以同时用作卸载站。
在一个优选实施例中,制造工件载体的返回可以在一水平面进行,该水平面布置为低于、高于或邻近制造工件载体在装载和/或卸载时布置并且制造站布置所处的水平水平面。优选地,使用具有地板下输送装置的升降单元实现返回,其中制造工件载体通过升降单元垂直向下或向上移动一个水平面,然后通过地板下输送装置朝向卸载站输送。
在一个优选实施例中,制造工件载体可以由第一输送单元返回,并且输送工件载体可以布置在另外的输送单元上,该输送单元特别以自动化方式移位,其中第一输送单元和另外的输送单元单元可相互独立移位,特别是绕过制造站。绕过制造站将被理解为意味着关于系统已经解释过的绕过。此外,同样的优点适用,如同已经关于系统解释的。
在一个优选实施例中,输送工件载体可以容纳一个电子组件和/或一个工件,并且制造工件载体可以容纳多于两个、优选多于五个、特别是七个或更多、尤其是二十四个或更多的电子组件和/或工件。因此,在装载和/或卸载期间,制造工件载体可以在装载站中的位置处暂停,直到输送单元已经将电子组件和/或工件完全装载在制造工件载体上。
在工艺气氛下的接合工艺(例如,在工艺气氛下的真空烧结或真空焊接或扩散焊接)中,根据需要,需要导致装配线生产中的时间延迟的工艺时间来建立和释放真空或工艺气氛。延迟是由气密气闸的打开和关闭、工艺室中工艺气氛的形成和释放以及加热和冷却操作引起的。此外,装配线生产的其余部分的高吞吐率可以通过将大量工件聚集在一个工件载体中来实现,其中在工艺气氛下的相对耗时的焊接或烧结方法也可能同时并联大量工件。此外,输送工件载体可以容纳多于一个电子组件和/或多于一个工件。因此可以增加制造周期时间,特别是在装配线生产的情况下。另一输送单元可以具有比制造工件载体的第一输送单元更高的用于输送输送工件载体的输送速度,特别是如果制造工件载体容纳来自多个输送工件载体的组件。
在一个优选实施例中,在装载站中,箔/膜可以作为工艺盖放置在具有电子组件和/或工件的制造工件载体上,其中箔/膜可以是新的箔/膜或者是已在该方法的前一阶段中使用过的箔/膜。例如,可以重复使用已经使用过的箔/膜以节省材料。箔/膜可以从卸载站返回到装载站以供重新使用,特别是与制造工件载体一起输送回装载站并在那里重新使用。箔/膜同样可以在移除之后直接放置在箔/膜堆叠上,其中一旦完整的箔/膜堆叠已经接收到给定数量的箔/膜,就可以将它返回到装载站。这可以通过移位单元进行,该移位单元优选地平行于制造工件载体在装载站、制造站和特别是卸载站之间的移动路径运行。优选地,已经使用的箔/膜可以在它们下次使用之前通过清洁单元进行清洁。
在一个优选实施例中,可以使用箔/膜转移装置将箔/膜从箔/膜堆叠中取出并放置到电子组件和/或工件上,其中箔/膜堆叠朝向箔/膜堆叠的顶部逐步向上移位,使得相应的顶部箔/膜可通过箔/膜转移装置到达。关于根据本发明的系统和箔/膜转移单元已经解释的特征和优点比照适用于箔/膜转移装置。优选地,在取出过程中,自动检查仅一个箔/膜或预定数量的箔/膜被取出。这可以例如通过测量取出的箔/膜或取出的箔/膜堆叠的透明度并将其与参考透明度值比较来光学地进行。替代地或附加地,可以确定取出的箔/膜或取出的箔/膜堆叠的厚度。以这种方式,可以确保一方面正确的箔/膜被取出,另一方面仅一个或期望数量的箔/膜被取出。可以使用高精度数字感测探头可靠且快速地测量任何所需类型的箔/膜的厚度。这可以与颜色无关地用于透明或不透明的箔/膜,也可以用于起皱或平面箔/膜的情况。因此,例如,可以在周边确定测量位置,并且可以在取出之前和之后确定箔/膜堆叠高度或参考平面上的箔/膜的厚度。因此,例如可以使用精度为1μm的感测探头,例如Keyence GT2数字感测探头。使用感测探头时,可以假设高精度或高重复性。如果测量对象在任何情况下都不能被刮伤,则可以使用温和的模型或不同的主轴头。在永久使用中超过2000万次循环的长寿命是可能的,使用多个感测探头进行自动计算也是可能的。
在一个优选实施例中,在已经取出给定数量的箔/膜之后,箔/膜堆叠可以向上移位5mm至15mm、特别是10mm的行程,其中特别是在取出5到10个箔/膜之后,箔/膜堆叠向上移位。因此,箔/膜转移装置可以有目的地夹持箔/膜堆叠的相应顶部箔/膜,即使在一段时间内箔/膜堆叠具有不同数量的箔/膜。
在一个优选实施例中,在箔/膜被放置到具有电子组件和/或工件的制造工件载体上之前,使用清洁单元对箔/膜进行自动清洁。优选地,每个箔/膜可以在被放置到具有电子组件和/或工件的制造工件载体上之前被馈送到清洁单元。为此,清洁单元优选地位于封闭空间特别是洁净室内,在该封闭空间内执行该方法。
在一个优选实施例中,箔/膜可以在清洁单元中进行静电放电,然后可以通过用压缩空气和/或减压吹掉污染物来去除污染物。清洁单元可以例如执行非接触式表面清洁。在这种情况下,可以有利地消除三维或图案化表面的污染。例如,可以通过脉冲、高湍流气流去除污染物。特别地,使用压缩空气和/或减压至真空和/或电离空气,特别是按此顺序,可以将正电荷和负电荷引入箔/膜中。这可以有利地帮助防止单独的箔/膜彼此粘附。
在一个优选实施例中,至少两个或实际上多个箔/膜堆叠可以彼此相邻布置,其中只要第一或在前的箔/膜堆叠不再包含任何箔/膜,第二或另外的箔/膜堆叠就移动到第一或在前的箔/膜堆叠的位置,因此确保了不间断的过程。各种箔/膜堆叠也可以为不同的工件容纳不同的箔/膜,因此能够实现针对每个工件载体的不同工件的装配线生产。当箔/膜从第一箔/膜堆叠中取出时,可以补充第二箔/膜堆叠,反之亦然。例如,一个箔/膜堆叠可以包含足以用该方法在24小时内生产或制造的箔/膜。同样可以想到其他时间段或不同尺寸的箔/膜堆叠。还可以设想,与例如不同工件的计划处理顺序同步地,将预定顺序的不同箔/膜包含在一个箔/膜堆叠中。
在该方法的一个优选实施例中,组件和/或工件的位置正确定向可以至少在制造工件载体中被光学检测和记录。为此,可以提供检查装置,通过使用至少一个检查相机,该检查装置可以检测制造工件载体中的工件的准确位置和定向,并结合自动化机器人对其进行校正。使用检查装置,可以校正自动化机器人,该自动化机器人承担工件在制造工件载体中的插入或位置的校正。当将工件从输送工件载体转移到制造工件载体时,可以检查和校正旋转定向和精确位置。这是因为,在连接工件时,特别是烧结或扩散焊接时,精确的定位是极其重要的,并且可以通过光学检查装置来确保和记录。为此,可以在制造工件载体上提供一个或多个光学参考标记,以简化检查装置的检测。
所描述的特征和优点同样适用于根据本发明的系统、根据本发明的箔/膜转移单元和根据本发明的方法。在这种情况下,这些特征可以不同地组合在一起。
附图说明
附图和附图描述揭示了另外的优点。附图示出了本发明的示例性实施例。附图、说明书和权利要求书包含许多组合的特征。本领域技术人员也将方便地单独考虑这些特征并将它们组合成有意义的另外组合。
在图中:
图1示出了根据本发明的系统的实施例,该系统用于连接电子组件和/或制造工件,具有多个模块;
图2是图1的系统的平面图;
图3示出了根据本发明的系统的模块的实施例,该模块被配置为装载站;
图4是图3的模块的平面图,示出了不同的工作位置和另一个输送单元的实施例;
图5示出了图4的装载站中可能的不同工作步骤的流程图;
图6示出了根据本发明的系统的模块的一个实施例,该模块被配置为卸载站;
图7是图6的模块的平面图,示出了不同的工作位置以及输送和升降单元的实施例;
图8示出了图7的卸载站中可能的不同工作步骤的流程图;
图9示出了根据本发明的具有两个箔/膜转移装置的箔/膜转移单元的实施例并描绘了两个箔/膜堆叠;
图10是图9的箔/膜转移单元的平面图;
图11示出了图10的箔/膜转移单元中可能的不同工作步骤的流程图;
图12示出了箔/膜堆叠的高度均衡单元和箔/膜转移装置的实施例;
图13是具有箔/膜转移单元和光学检查单元的装载站的另一个实施例的平面图;
图14示出了具有光学检查单元的卸载站的另一个实施例;
图15a、b是具有光学参考标记的制造工件载体的实施例的平面图;
图16是制造工件载体与工件、工艺盖和保持框架的组合的立体图;
图17示出了根据本发明的系统的另一个实施例,该系统用于连接电子组件和/或制造工件,具有多个模块;
图18是图17的系统的前视图;
图19示出了根据本发明的系统的模块的实施例,该模块被配置为装载站;
图20是图19的模块的平面图,示出了不同的工作位置;
图21示出了根据本发明的系统的模块的另一个实施例,该模块被配置为卸载站;
图22是图21的模块的平面图,示出了不同的工作位置;
图23示出了用于烧结处理的另一个实施例的装载站;
图24示出了用于烧结处理的另一个实施例的卸载站。
在图中,相同或相似的部件用相同的标号表示。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的用于连接电子组件12和/或工件14的系统10的实施例。系统10具有多个模块16。这样的系统10可以例如形成烧结或焊接系统10a。在本上下文中,如已经提到的,烧结可以理解为是指在高压和高温下制造或改性材料,以及作为用于连接多个元件的接合工艺。使用这样的系统10,例如,可以生产耐热的烧结接头或焊接接头。在该实施例中,系统10具有五个模块16。第一模块16被配置为装载站18。其后是制造站21,制造站21具有例如预热模块、烧结模块和冷却模块。系统10右手端的模块16被配置为卸载站20。为了形成洁净室,特别是ISO5级洁净室,系统优选地被配置为封闭室和/或气密的。因此,模块16优选地连接在一起,但在共同的外壳中受到保护免受外部影响。
图2是图1的系统10的平面图。模块16的各个室在其中可见。系统10整体为细长构造,使得具有电子组件12和/或工件14的制造工件载体22可以在一个方向上、特别是在直线或直线行进路径上通过系统10。例如,电子组件12和/或工件14可以从图示中系统10的左侧馈送到系统10。然后电子组件12和/或工件14可以在图示中的右侧从系统10再次移除。
图3示出了根据本发明的系统10的模块16,其被配置为装载站18。装载站18的外壳被示为在前面开口。这揭示了装载站18的各个工作位置26。它们布置在装载站18内的上层或中层E1处。在该层E1之下,可以看到输送单元24的地板下输送单元60,其布置在层E2。这使得制造工件载体22能够被返回。这意味着制造工件载体22在与输送单元24的输送方向相反的方向上通过工作位置26。在该图示中,输送单元24的升降单元25在层E1上可见。这与地板下输送单元60连接。升降单元25可用于将制造工件载体22从布置有地板下输送单元60的下层E2输送到布置有工作位置26的上层E1。升降单元25可以通过从层E1行进到层E2来输送制造工件载体22,反之亦然。在本实施例中,升降单元25设置在工作位置26c。因此,制造工件载体22可以被引导到该工作位置26c。在与其不同的实施例中,制造工件载体22可以由升降单元25返回到任何期望的工作位置26a-26d。因此,制造站21提供了制造工件载体22的闭合输送回路。
图4是图3的装载站18的平面图,示出了不同的工作位置26和第二输送单元42的实施例。上层E1以平面图示出。从图3和4可知,工作位置26a-26d布置在该上层E1处。
在工作位置26a,电子组件12和/或工件14被从输送工件载体44放置到制造工件载体22上。这也可以关于方法100被指定为预制。电子组件12和/或工件14可以使用自动化机器人46,特别是机器人臂47,从位于第二输送单元42上的输送工件载体44转移到制造工件载体22上。第二输送单元42可以位于系统10内,但独立于工作位置26移动,特别是独立于装载站18。以这种方式,第二输送单元42可以以自动化方式例如从装载站18行进到卸载站20(此图示中未示出),以便在那里再次拾取电子组件12和/或工件14。第二输送单元42可以拾取一个或多个电子组件12和/或工件14。第二输送单元42包括升降单元61,通过该升降单元61可以将清空的输送工件载体44从第一输送层E1降低到第二输送层E2。在此,空的输送工件载体44可以通过系统10移位至卸载站20,绕过大气密集的系统模块16,以便在那里再次从制造工件载体22拾取工件14。为此,卸载站20可以具有另外的升降单元61,以便将输送工件载体从层E2升高到层E1。
此外,在工作位置26a,工艺盖62特别是遮罩28被设置在适当位置。工艺盖62可以具有开口,使得可以在开口的位置以针对性方式产生烧结接头或焊接接头。工艺盖62最初可以位于停放位置29。从布置在工作位置26a旁边的该停放位置29,工艺盖62可以自动化方式移动到具有电子组件12和/或工件14的制造工件载体22上。这可以例如通过以自动化方式控制的一种轨道和夹具或框架进行。工艺盖62的定位同样可以通过自动化机器人46进行。在这种情况下,自动化机器人46可以是用于定位电子组件12和/或工件14的同一机器人。此外,可以使用第二独立自动化机器人47(未示出)。一旦执行了这些步骤,具有电子组件12和/或工件14以及工艺盖62的制造工件载体22以自动化方式移动到下一个工作位置26b。这可以通过移位单元(例如一种带式输送机)进行。
在该实施例中,箔/膜30被放置在工作位置26b中已经部分预制的制造工件载体22上。在移位到工作位置26b之前,箔/膜30同样可以位于工作位置26b旁边的一种停放位置。这同样可以通过带有夹具的轨道或其他类型的施加设备进行。然后具有箔/膜30的另外的预制制造工件载体22以自动化方式移动到下一个工作位置26c。
在工作位置26c,箔/膜30通过保持环52固定在制造工件载体22上。这也以自动化方式进行,例如通过计算机控制的致动器设备或通过另外的自动化机器人46。在工作位置26c,输送单元24的升降单元25此外是可见的。升降单元25可以将具有施加的箔/膜30和工艺盖62的制造工件载体22从另外的模块16例如卸载站20返回到装载站18到工作位置26c。同样可以设想,制造工件载体22通过输送单元24返回到另一个工作位置26(这里未示出)。
工作位置26d用作缓冲位置,在该位置,可以进行在将预制制造工件载体22以自动化方式移位至另外的模块16特别是制造站21之前需要的进一步的步骤。
通过升降单元25和地板下输送单元60(在此平面图中不可见),制造工件载体22可以移位到低于图4所示层的层E2并返回到工作位置26a-26d中的至少一个。
图5示出了在图4的装载站18中的方法100的各种工作步骤1至13的可能序列的实施例。在步骤1中,制造工件载体22最初通过升降单元25从卸载站20从地板下输送单元60拿出。在返回行进期间,工艺盖62和保持环52可以布置在制造工件载体22上。因此,在步骤1中,制造工件载体22可以最初被引导到工作位置26c。例如,执行步骤1中的所有工作步骤可能需要19秒。在步骤2中,保持环52最终可以在工作位置26c被移除。例如,这可能需要4秒。在步骤3中,制造工件载体22可以从工作位置26c输送到工作位置26a,例如需要15秒。在步骤4中,工艺盖62最终可以以自动化方式被夹住并且在停放位置29向下放置到侧面。这例如可能需要4秒。在步骤5中,可以使用自动化机器人46将电子组件12和/或工件14放置到制造工件载体22中。在这种情况下,可以每五秒移动七个电子组件12和/或工件14。例如,属于步骤5的工作步骤的执行可能需要35秒。在步骤6中,第二输送单元42可以以自动化方式行进到卸载站20。这也可以例如在地板下进行,例如特别需要100秒。在步骤7中,可以将工艺盖62放回到制造工件载体22上,例如需要4秒。在步骤8中,制造工件载体22可以从工作位置26a移位到工作位置26b,例如需要7秒。在步骤9中,箔/膜30,特别是耐热箔/膜,可以放置在制造工件载体22上,例如需要4秒。在步骤10中,制造工件载体22可以从工作位置26b移动到工作位置26c,例如特别需要7秒。在步骤11中,可以将保持环52放回到制造工件载体22上,例如特别需要4秒。在步骤12中,制造工件载体22可以从工作位置26c移动到工作位置26d,例如特别需要7秒。工作位置26d可以构成缓冲位置。在步骤13中,最终可以将制造工件载体22从工作位置26d输送到另一模块16中,例如制造站21的预热模块。这可以在例如10秒的时间范围内执行。因此,执行步骤1-13的总时间例如可以达到80-120秒,特别是100-110秒。不言而喻,执行也可能需要不同的时间量,其中时间可能会更长一些,或者实际上更短一些。优选地,执行步骤6和13的时间不加到总数中,因为这些步骤可以与步骤1-5和7-12的执行并行进行。
图6示出了根据本发明的系统10的模块16,其被配置为卸载站20。卸载站20的工作位置26以与图3中的装载站18的工作位置26a-26d相反的顺序布置。同样示出了上层E1,其中布置了工作位置26a-26d,以及用于特别是使用地板下输送单元60返回制造工件载体22的下层E2。卸载站20可以以与装载站18功能互补的方式操作。
图7是图6的模块16的平面图,示出了在上层E1的不同工作位置26和第二输送单元42的实施例。工作位置26a-26d与装载站18中的工作位置26a-26d成镜像、即功能互补的布置。因此,在装载站18中连续执行的工作步骤可以在卸载站20中以相反的顺序执行。另一个升降单元61将已经从装载站18输送到卸载站20的空的输送工件载体从层E2升高到层E1,加工工件14通过自动化机器人62从制造工件载体22转移到其上。
图8示出了根据本发明的方法100的实施例的不同工作步骤的可能序列,该方法在图7的卸载站20中执行并且具有步骤1至16。在步骤1中,制造工件载体22从制造站21、特别是被配置为冷却模块的模块16,驱动到卸载站20。这可以以自动化方式进行,并且例如需要10秒。制造工件载体22然后位于工作位置26d,其可以被配置为缓冲站。在步骤2中,制造工件载体22可以从工作位置26d输送到工作位置26c,例如需要7秒。在步骤3中,可以自动化方式移除保持环52。例如,保持环52可以被抬起,这特别需要4秒。在步骤4中,制造工件载体22可以从工作位置26c移位到工作位置26b,例如需要7秒。在步骤5中,制造工件载体22上的工艺盖62可以例如通过保持单元被夹住,这特别需要3秒。随后或并行地,在步骤6中,箔/膜30,特别是PTFE膜,可以被夹住并拉出,这特别需要4秒。这可以例如通过箔/膜转移装置34来实现。在步骤7中,可以最终释放工艺盖62,这特别需要3秒。在步骤8中,可以将制造工件载体22从工作位置26b输送到工作位置26a,特别是以自动化方式并且例如需要7秒。在步骤9中,工艺盖62可以最终被夹住并且在停放位置29向下放置到侧面,这特别需要4秒。在步骤10中,电子组件12和/或工件14可以使用自动化机器人46从制造工件载体22转移到输送工件载体44。在这种情况下,例如,可以每五秒移动七个电子组件12和/或工件14,特别是在35秒的时间段内。在步骤11中,工艺盖62最终可以放回到制造工件载体22上。这同样可以在工作位置26a进行并且例如需要4秒。在步骤12中,可以将制造工件载体22从工作位置26a输送到工作位置26c。这可以优选地以自动化方式进行并且例如需要14秒。在该工作位置26c,在步骤13中,可以将保持环52放回到制造工件载体22上,这特别需要4秒。然后在步骤14中,可以将制造工件载体22从工作位置26c输送到工作位置26d,这特别需要7秒。随后,在步骤15中,可以将制造工件载体22放置在输送单元24上,特别是通过升降单元25放置在地板下输送单元60上。这例如可能需要19秒。在步骤16中,制造工件载体22最终可以通过地板下输送单元60返回到装载站18。制造工件载体22可以返回到装载站18的工作位置26c,在该工作位置处,首先保持环52可能会被移除。随后的方法100(特别是具有步骤1-13)已经基于图5进行了解释。
图9示出了根据本发明的具有两个箔/膜转移装置34的箔/膜转移单元32的实施例,并描绘了两个箔/膜堆叠36。使用箔/膜转移装置34,顶部箔/膜30在每种情况下可以从箔/膜堆叠36的顶部54移除。顶部54用作取出表面56。箔/膜堆叠36在每种情况下被配置为箔/膜盒38。
如果第一箔/膜盒38(在图示左侧)是空的,则第二箔/膜盒38可以移位到第一箔/膜盒38的位置。第二箔/膜盒38可以容纳同样类型的箔/膜,但是还有其他类型的箔/膜。这样,可以确保连续的工艺。当箔/膜30从第二箔/膜盒38中取出时,可以补充第一箔/膜盒38。箔/膜转移单元32(特别是具有箔/膜转移装置34和箔/膜盒38)可以例如改装到任何现有系统。同样,在根据本发明的系统10的装载站18和/或卸载站20的工作位置26b向下放置和/或取出箔/膜30可以通过这样的箔/膜转移单元32来执行。
图9同样示出了清洁单元48。最初通过第一膜转移装置34a将一个箔/膜30从第一箔/膜盒38中取出并放置到清洁单元48上。一旦箔/膜30已经被清洁,通过第二箔/膜转移装置34b将箔/膜30从清洁单元48中取出并放置在制造工件载体22上。清洁单元48可以是线性清洁单元64,或者它可以是非接触式操作表面清洁系统。在根据本发明的系统10或根据本发明的方法100的情况下,箔/膜30可以由清洁单元48进给,特别是到图3和图4的装载站18的工作位置26c。
箔/膜堆叠36可以通过箔/膜升降单元40垂直向上推动。这样,箔/膜堆叠36的顶部箔/薄30可以位于基本上相同的位置,无论是什么情况。以此方式,确保箔/膜转移装置34a能够可靠地取出箔/膜堆叠36的顶部箔/膜30,而与包含在箔/膜堆叠36中的箔/膜30的数量无关。此外,箔/膜转移装置34可以包括高度均衡系统50,通过该系统可以均衡箔/膜堆叠36中顶部箔/膜30的位置偏差。箔/膜转移装置34可以例如配置有夹具,其中箔/膜30的拾取可以气动和/或通过真空进行,特别是使用真空喷嘴。以这种方式,箔/膜30可以特别有利地以自动化、特别是完全自动化的方式放置和清洁。不需要人工干预来放置或取出箔/膜30,由此可以特别有利地提供洁净室,特别是ISO 5级洁净室。
图10是图9的箔/膜转移单元32的平面图。相同的部件用相同的附图标记表示,因此不需要更详细地描述。该视图有利地示出了两个箔/膜堆叠36位于清洁单元48旁边。在图示的上部区域,即清洁单元48旁边,可以使用箔/膜转移装置34b将箔/膜30放置到具有电子组件12和/或工件14(在该图中未示出)的制造工件载体22上。如果清洁单元48布置在装载站18中,则制造工件载体22因此可以位于图的上部区域中的清洁单元48旁边。为了确保仅取出一个箔/膜并且它是正确的箔/膜,在位置3,可以使用机械厚度测量系统(例如高精度传感探头)进行检查,以确定取出的箔/膜的厚度。以此方式,无论箔/膜的类型如何,都可以确定是没有取出箔/膜还是取出了一个或多个箔/膜。在这种情况下,箔/膜探头可以确定外围区域的膜厚度,以使与工艺相关的区域(例如用于烧结)不受影响。
图11示出了用于图10的箔/膜转移单元32的不同工作步骤1至13的可能顺序。在步骤1中,可以从位置1处的箔/膜堆叠36中取出单独的箔/膜30,并且放置在位置2的箔/膜载体66上。在步骤2中,箔/膜载体66可以与箔/膜30一起从位置2通过清洁单元48行进到位置3。在步骤3中,箔/膜30最终可以放置在位于位置4的制造工件载体22(未示出)上。在步骤4中,箔/膜载体66(现在没有箔/膜30)可以从位置3再次移位回位置2。在第五步骤中,可以重复步骤1-4。步骤6可以涉及升高位于位置1的箔/膜堆叠36。这可以使用箔/膜升降单元40进行。例如,在消耗10个箔/膜30之后,或者一旦顶部箔/膜30的位置已经下降例如10mm,箔/膜升降单元40可以例如将完整的箔/膜堆叠36向上移位相应的10mm。通过高度均衡系统50,例如通过真空喷嘴支架,可以直接在箔/膜转移装置34处均衡进一步的高度差。在步骤7中,可以补充或填充位于位置6的箔/膜堆叠36。箔/膜堆叠36优选地配置为箔/膜盒38。补充可以特别地在箔/膜转移单元32或系统10的持续操作期间进行。在步骤8中,位于位置1的空的箔/膜盒38可以移动到位置5。在步骤9中,位于位置6的现在补充的箔/膜盒38可以移动到位置1。在步骤10中,现在位于位置5的另一个箔/膜盒38最终可能会在正在进行的操作期间得到补充。在步骤11中,再次为空且位于位置1的箔/膜盒38可以移动到位置6。在步骤12中,现在补充的箔/膜盒38可以从位置5移动到位置1。步骤13可能涉及重复步骤5-12。如图所示的步骤1-13可以是根据本发明的方法100的一部分。
图12示出了箔/膜堆叠36和箔/膜转移装置34的高度均衡系统50的图示。在这种情况下,通过箔/膜转移装置34的公差范围和箔/膜堆叠36的行进,可以确保在每种情况下仅箔/膜堆叠36的取出表面56上的顶部箔/膜30被箔/膜转移装置34拾取。在该图示中,高度均衡系统50以真空喷嘴支架的形式可见。例如,真空吸嘴支架可以均衡10-30mm、特别是20mm的弹簧补偿。
不言而喻,系统10、箔/膜转移单元32和方法100的这些图示实施例可以彼此组合,使得例如箔/膜转移单元32的不同配置可以与系统10的不同配置或者实际上方法100的不同配置组合。
图13示出了图4所示装载站18的另一个实施例,其中集成了如图10所示的箔/膜转移单元32。为避免重复,关于相同的附图标记,参考与图4和图10相关的描述。
在图13的装载站中,使用具有十二个工件14容量的矩形制造工件载体22,在工作位置26a可以将覆盖遮罩28放置在矩形制造工件载体22上,在工作位置26b可以将覆盖箔/膜30放置在矩形制造工件载体22上。
在装载站18的入口处,布置了用于制造工件载体22的堆料库68,至少在系统10初始装料的情况下,可以从该堆料库中取出空的制造工件载体22,或者空的制造工件载体22可以存储在制造末端。自动化机器人46通过夹臂47将工件14从输送工件载体44转移到制造工件载体22,从而可以将来自十二个输送工件载体44的工件聚集在一个制造工件载体22中。在这方面,该系统可以以比传统生产线慢十二倍的周期运行。
检查相机7a布置在升降单元61上方,该相机检测工件14在输送工件载体44上的旋转位置和X/Y定位。借助该信息,自动化机器人46的旋转臂47可以拾取工件14并将其以精确的旋转位置和X/Y定向向下放置在制造工件载体22上。为此,另一检查相机26b在位于该处的制造工件载体22上的工作位置26a上方定向,该相机控制自动化机器人46的精确放置位置并确保工件14在制造工件载体22上的正确定向。
图14示出了与图13的装载站18互补的相关卸载站20。这也类似于图7中描述的卸载站20的另一实施例20,因此相应地参考与之有关的描述。使用工作位置26a上方的检查相机70c和升降单元61上方的另一检查相机70d,光学检查装置检测制造工件载体22上的工件14的旋转位置和X/Y定向,并且使得能够将工件在旋转和定位上准确转移到输送工件载体44上。
图15a是具有用于光学检查装置的光学参考标记72的制造工件载体22的插入件的实施例的平面图。制造工件载体22的插入件可以以矩阵布置容纳七个工件14。紧固元件76(例如凹槽或销钉)被提供用于紧固在制造工件载体22的平板状框架中。在插入件的外周边区域,互锁周边部分74被提供用于位置正确的形状配合插入到制造工件载体22的框架中。
制造工件载体22具有两个光学参考标记72,它们由光学检查装置检测并且使得即使在检查相机70的低分辨率或在困难的照明条件下也能够对制造工件载体进行定向。图15b中的细节说明了光学参考标记72。它由一系列同心轮廓组成,在这种情况下为同心环。其限定的间距和宽度使得能够准确识别X/Y放置,以及制造工件载体22上的两个参考标记72相对于彼此的相对位置,从而确定制造工件载体22的旋转位置。
最后,图16是工件容纳在其中的制造工件载体22的框架和图15a所示的插入件的组合的立体图。这些用用于真空烧结方法的遮罩28形式的工艺盖62覆盖,工艺盖62通过保持环52连接到制造工件载体22。随后,也可以将箔/膜30设置在适当位置,用于覆盖目的,并且可选地同样由保持环52固定。箔/膜30例如防止弹性烧结垫在烧结期间粘附到工件表面。
图17示出了根据本发明的系统10的另一个实施例,用于连接电子组件12和/或制造工件14,具有多个模块。系统10包括多个模块16。这样的系统10可以例如形成焊接系统10a。使用这样的系统10,例如,可以生产耐热焊接接头。在该实施例中,系统10具有三个模块16。第一模块16被配置为装载站18。其后是制造站21。系统10右手端的模块16被配置为卸载站20。为了形成洁净室,特别是ISO 5级洁净室,系统优选地配置为封闭室和/或气密的。因此,模块16优选地连接在一起,但在共同的外壳中受到保护免受外部影响。与根据图1的实施例不同,模块16不是直接连接在一起,而是通过多个输送单元24。在各个层E1、E2处,连接分别优选地形成为封闭室和/或气密单元,输送单元24在其中延伸。输送单元24之一可以例如形成地板下输送单元60。输送单元24之一可以例如形成地板下输送单元60。
图18是图17的系统的前视图。这示出了输送单元24在其中延伸的模块16之间的单独连接区域。与根据图1和2的实施例不同,根据图17和18的实施例可以具体配置为焊接系统。与根据图1和2的系统的不同之处在于,在焊接系统中,可以省去配置为用于放置箔/膜的箔/膜转移单元32的工作位置。否则,根据图17和18的实施例可以与根据图1和2的实施例匹配。
图19示出了根据本发明的系统10的模块16的另一个实施例,其被配置为装载站18。装载站18被图示为没有外壳,由此内部是可见的。在该图示中,输送单元24的升降单元25在层E1上可见。这与布置在层E1之下、层E2上的地板下输送单元60连接。升降单元25可用于将制造工件载体22从布置有地板下输送单元60的下层E2输送到布置有工作位置26的上层E1。升降单元25可以通过从层E1到层E2的行进来输送制造工件载体22,反之亦然。已经结合图3详细描述了该操作。与根据图3的实施例不同,根据图19的实施例示出了用于根据图17和18的焊接系统的装载站18。在这样的实施例中可以省去箔/膜转移单元。
图20是图19的模块16的平面图,示出了不同的工作位置。在工作位置26a,电子组件12和/或工件14被放置在制造工件载体22上。这也可以被指定为关于方法100的预制。电子组件12和/或工件14可以使用自动化机器人46特别是机器人臂47转移到制造工件载体22上。这也可以通过倒置安装进行。与根据图4的实施例不同,根据图20的实施例不具有用于放置箔/膜的工作位置26b。根据图20的实施例因此特别示出了焊接系统。在工作位置26a之后,可以布置另外的制造站21,例如以输送带的形式,其用作缓冲或缓冲站。在该图的上部区域中,布置有具有升降单元61的第二输送单元42。在该第二输送单元42处,布置有地板下输送单元60,输送工件载体44布置在该地板下输送单元60上。在进一步的实施例中,图示可以展示类似于根据图4的实施例的特征,除了箔/膜转移单元32。
图21示出了根据本发明的系统10的模块16的另一个实施例,其被配置为卸载站20。卸载站20被图示为没有外壳,由此内部是可见的。在该图示中,输送单元24的升降单元25在层E1上可见。这与布置在层E1之下、层E2上的地板下输送单元60连接。
图22是图21的模块16的平面图,示出了工作位置26a。另一个制造站21(例如可以配置为冷却站)布置在工作位置26的上游。使用机器人臂47,工件14可以从工作位置26a输送到第二输送单元42上。第二输送单元42包括用于输送输送工件载体44的升降单元61。此外,包括库78,其可以容纳空的输送工件载体44。
图23和24示出了作为系统10的附加模块16的装载站18和卸载站20的另外两个实施例。原则上,它们在功能过程和结构上对应于关于图13和14详细解释的装载站18和卸载站20。
当使用单个顶部箔/膜30用于烧结接头时,图23中装载站18的一种可能的操作顺序如下:
-首先,可以使用升降单元25将制造工件载体22从地板下输送单元60升高到位置26c的工作水平面;
-此后,多个工件14(例如10至14个,特别是12个DCB PCB(直接键合铜印刷电路板))由自动化机器人46的机器人臂47从输送货物载体44转移到制造工件载体22中;
-此后,组装的制造工件载体22从位置26c移动到位置26b;
-迄今为止存储在制造工件载体22上的保持环52然后可以转移到停放位置29;
-箔/膜30(例如用于烧结处理的PTFE膜)由箔/膜转移单元32作为顶部箔/膜从箔/膜堆叠35中取出,由箔/膜清洁单元48清洁,然后应用于组装的制造工件载体22;
-然后将保持环52从停放位置29放置并紧固在制造工件载体22上以固定箔/膜30;
-随后,工件载体22移位至预热模块中,为烧结处理做准备。
替代地,如果使用底部箔/膜30和顶部箔/膜30,则在制造工件载体22已经从地板下输送单元60升高到位置26b之后,在保持环29已经被带入停放位置52之后,可以首先将底部箔/膜30放置在制造工件载体22上,之后工件14的组装在位置26c进行。
当使用顶部箔/膜30用于烧结接头时,图24的卸载站20(就流水线生产而言顺序位于烧结模块21之后)可以镜像操作并执行以下工作步骤:
-将来自制造站21(例如冷却模块16)的制造工件载体22引入卸载站20中;
-升高保持环52并将其置于卸载模块20的位置26b处的停放位置29;
-通过箔/膜转移装置34从组装的制造工件载体22夹住和拉出箔/膜30;
-将保持环52从停放位置29返回到制造工件载体22上;
-将制造工件载体22从位置26b移位到位置26c;
-通过机器人臂47将工件14从制造工件载体22转移到输送工件载体44上,其中每次转移操作需要少于6秒,特别是5.5秒;
-通过升降单元25将制造工件载体22移位到地板下输送单元60上,以返回输送到装载站18。
当使用底部箔/膜30和顶部箔/膜30时,在制造工件载体22从位置26b移位到位置26c之后,底部箔/膜30然后可以由自动化机器人46拉出。
在从装载站20返回输送到卸载站18中的过程中,用过的箔/膜可以放置在制造工件载体22上,输送回来并放回到箔/膜堆叠36上,或者放置在卸载站20内另外的箔/膜堆叠上,可以手动将其转移回装载站18以重新使用。
一旦用过的箔/膜30已经在卸载站20中被移除,该或第二清洁单元48可以在卸载站20中对箔/膜30进行清洁。
附图标记列表
10 系统
10a 烧结或焊接系统
12 电子组件
14 工件
16 模块
18 装载站
20 卸载站
21 制造站
22 制造工件载体
24 输送单元
25 升降单元
26 工作位置
26a-26d 工作位置
28 遮罩
29 停放位置
30 箔/膜
32 箔/膜转移单元
34 箔/膜转移装置
34a、34b 箔/膜转移装置
36 箔/膜堆叠
38 箔/膜盒
40 箔/膜提升单元
42 第二输送单元
44 输送工件载体
46 自动化机器人
47 机器人臂
48 清洁单元
50 高度均衡系统
52 保持环
54 顶部
56 取出表面
58 移位单元
60 地板下输送单元
61 升降单元
62 工艺盖
64 线性单元
66 箔/膜载体
68 制造工件载体的堆料库
70 检查相机
72 光学参考标记
74 形状配合周边部分
76 紧固元件
78 库
100 方法
E1 上层
E2 下层
Claims (41)
1.一种用于连接电子组件(12)和/或用于制造工件(14)的烧结或焊接系统(10,10a),其包括用于连接所述电子组件(12)和/或用于制造所述工件(14)的多个模块(16),其中,
至少一个模块(16)被配置为装载站(18)并且一个模块(16)被配置为卸载站(20),或者一个模块被配置为装载站(18)和卸载站(20),其中,至少一个另外的模块(16)被配置为制造站(21),并且提供制造工件载体(22)用于容纳所述电子组件(12)和/或所述工件(14),所述制造工件载体(22)能够以自动化方式通过输送单元(24)从所述装载站(18)经由所述制造站(21)移动到所述卸载站(20),其中,所述烧结或焊接系统(10,10a)配置用于装配线生产,
其特征在于,所述烧结或焊接系统(10,10a)还包括箔/膜转移单元(32),所述箔/膜转移单元(32)包括至少一个箔/膜转移装置(34),所述箔/膜转移装置(34)被配置用于在所述装载站(18)中自动施加箔/膜(30)作为工艺盖(62)。
2.根据权利要求1所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,所述制造站(21)包括至少一个另外的模块(16)作为焊接模块和/或作为烧结模块。
3.根据权利要求2所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,一个另外的模块(16)是预热模块、等离子模块、焊接模块、烧结模块和/或冷却模块。
4.根据权利要求1所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,一个模块(16)被配置为装载站(18)并且一个模块(16)被配置为卸载站(20),其中,所述装载站(18)布置在所述制造站(21)的上游并且所述卸载站(20)布置在所述制造站(21)的下游,并且输送单元(24)从所述卸载站(20)输送电子组件(12)和/或工件(14)回到所述装载站(18)。
5.根据权利要求4所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,所述输送单元(24)从所述卸载站(20)输送电子组件(12)和/或工件(14)绕过所述制造站(21)回到所述装载站(18)。
6.根据权利要求1所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,在所述装载站(18)和/或卸载站(20)中设置有至少一个自动化机器人(46),通过所述机器人,所述电子组件(12)和/或所述工件(14)能够以自动化方式从输送工件载体(44)转移到所述装载站(18)中的所述制造工件载体(22)上。
7.根据权利要求6所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,提供另一输送单元(42)用于容纳所述输送工件载体(44),所述另一输送单元(42)能够独立于所述模块(16)而从所述装载站(18)移位到所述卸载站(20)。
8.根据权利要求7所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,所述另一输送单元(42)绕过所述制造站(21)。
9.根据权利要求1所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,所述装载站(18)被设置为将工艺盖(62)施加到所述电子组件(12)和/或所述工件(14),和/或所述卸载站(20)被设置为从所述电子组件(12)和/或所述工件(14)移除所述工艺盖(62)。
10.根据权利要求9所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,所述装载站(18)被设置为通过自动化机器人(46)施加所述工艺盖(62)到所述电子组件(12)和/或所述工件(14),和/或通过自动化机器人(46)从所述电子组件(12)和/或所述工件(14)移除所述工艺盖(62)。
11.根据权利要求1所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,所述装载站(18)和/或所述卸载站(20)包括至少两个工作位置(26),其中,所述制造工件载体(22)以自动化方式、通过移位单元(58),从一个工作位置(26)能移动到相邻的工作位置(26)。
12.根据权利要求11所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,所述装载站(18)包括三个工作位置(26),它们通过所述移位单元(58)连接在一起,其中,在第一工作位置(26)上,所述电子组件(12)和/或所述工件(14)通过自动化机器人(46)以自动化方式能放置并且遮罩(28)通过自动化机器人(46)以自动化方式作为第一工艺盖(62)能够放置在所述电子组件(12)和/或所述工件(14)上,并且在第二工作位置(26)中,箔/膜(30)通过自动化机器人(46)以自动化方式作为第二工艺盖(62)能够放置在所述遮罩(28)上,并且在第三工作位置(26)中,用所述箔/膜(30)封闭所述制造工件载体(22)借助于自动化机器人(46)通过保持环(52)以自动化方式进行。
13.根据权利要求4所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,所述装载站(18)和所述卸载站(20)是彼此的镜像。
14.根据权利要求1所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,用于输送所述制造工件载体(22)的所述输送单元(24)包括升降单元(25)和地板下输送单元(60),其中,所述地板下输送单元(60)的移位路径布置在所述烧结或焊接系统(10,10a)内。
15.根据权利要求14所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,所述地板下输送单元(60)的移位路径绕过所述制造站(21),并且延伸到所述制造工件载体(22)的装载和/或卸载进行所在的水平之下。
16.根据权利要求1所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,包括至少一个检查相机(70a、70b、70c、70d)的光学检查单元设置在所述装载站(18)中和/或所述卸载站(20)中,所述检查单元能检测和记录所述组件(12)和/或所述工件(14)在所述制造工件载体(22)中的位置正确定向。
17.根据权利要求1所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,所述箔/膜转移单元(32)包括至少一个箔/膜堆叠(36),所述箔/膜堆叠(36)被配置为箔/膜盒(38)并且在顶部(54)处具有用于顶部箔/膜(30)的取出表面(56)。
18.根据权利要求17所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,所述箔/膜堆叠(36)具有箔/膜升降单元(40),所述箔/膜升降单元使得所述箔/膜堆叠(36)能够逐步朝向所述顶部(54)升高。
19.一种箔/膜转移单元(32),用于根据权利要求1所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,包括至少一个箔/膜转移装置(34)和至少一个箔/膜堆叠(36)。
20.根据权利要求19所述的箔/膜转移单元(32),其特征在于,包括清洁单元(48),用于在转移到所述电子组件(12)和/或所述工件(14)之前清洁顶部和/或底部箔/膜(30)。
21.根据权利要求19所述的箔/膜转移单元(32),其特征在于,所述箔/膜堆叠(36)被配置为具有箔/膜升降单元(40)的箔/膜盒(38),使得所述箔/膜堆叠(36)的相应顶部箔/膜(30)能够通过向上行进朝向所述顶部(54)而移位,并且所述箔/膜转移装置(34)具有高度均衡系统(50)。
22.根据权利要求20所述的箔/膜转移单元(32),其特征在于,所述清洁单元(48)包括线性清洁单元或被配置为非接触式操作表面清洁系统。
23.根据权利要求20所述的箔/膜转移单元(32),其特征在于,第一箔/膜转移装置(34a)被配置为从所述箔/膜堆叠(36)中取出顶部箔/膜(30)并将其插入所述清洁单元(48)中,并且第二箔/膜转移装置(34b)被配置为从所述清洁单元(48)取出所述箔/膜(30)并放置在具有所述电子组件(12)和/或所述工件(14)的所述制造工件载体(22)上。
24.一种用于连接电子组件(12)和/或用于制造工件(14)的方法(100),用于装配线生产并且使用根据权利要求1所述的烧结或焊接系统(10,10a),其特征在于,包括以下步骤:
-在所述装载站(18)中的制造工件载体(22)上预制电子组件(12)和/或工件(14)用于在制造站(21)中进行加工,其中,至少一个箔/膜(30),作为工艺盖(62),至少一次自动施加在所述电子组件(12)和/或所述工件(14)上;
-所述制造工件载体(22)从所述装载站(18)自动移位到至少所述制造站(21);
-所述制造工件载体(22)自动返回所述装载站(18)。
25.根据权利要求24所述的方法(100),其中,所述制造工件载体(22)绕过所述制造站(21)自动返回所述装载站(18)。
26.根据权利要求24所述的方法(100),其中,在所述装载站(18)中的预制期间,所述电子组件(12)和/或所述工件(14)以自动化方式从输送工件载体(44)转移到所述制造工件载体(22)上。
27.根据权利要求26所述的方法(100),其中,在所述电子组件(12)和/或所述工件(14)通过所述制造站(21)之后,所述电子组件(12)和/或所述工件(14)在卸载站(20)中从所述制造工件载体(22)卸载到所述输送工件载体(44)中。
28.根据权利要求24所述的方法(100),其特征在于,在所述装载站(18)中,
-在第一工作位置(26)中,遮罩(28)以自动化方式作为第一工艺盖(62)放置于布置在所述制造工件载体(22)上的所述电子组件(12)和/或所述工件(14)上;
-在第二工作位置(26)中,至少一个箔/膜(30)以自动化方式放置在所述遮罩(28)上作为第二工艺盖(62)。
29.根据权利要求28所述的方法(100),其特征在于,
在第三工作位置(26)中,所述箔/膜(30)与所述遮罩(28)和所述制造工件载体(22)的固定以自动化方式使用保持环(52)进行。
30.根据权利要求28或29所述的方法(100),其特征在于,在所述卸载站(20)中,所述工作位置(26)以相反的顺序布置并且以相反的顺序执行。
31.根据权利要求24所述的方法(100),其特征在于,所述制造工件载体(22)的返回在所述制造工件载体(22)布置在装载和/或卸载上所处的水平之下、之上或附近的水平进行。
32.根据权利要求26或27所述的方法(100),其特征在于,在所述电子组件(12)和/或所述工件(14)在卸载站(20)中从所述制造工件载体(22)卸载到所述输送工件载体(44)中之后,所述制造工件载体(22)由输送单元(24)返回,并且所述输送工件载体(44)设置在另一输送单元(42)上,所述另一输送单元(42)以自动化方式移位,其中,所述输送单元(24)和所述另一输送单元(42)能够相互独立地移位。
33.根据权利要求32所述的方法(100),其特征在于,所述输送工件载体(44)容纳一个电子组件(12)和/或一个工件(14),并且所述制造工件载体(22)容纳多于两个的电子组件(12)和/或工件(14),使得在装载和/或卸载所述制造工件载体(22)期间在所述装载站(18)中的某位置暂停,直到所述制造工件载体(22)完全装载电子组件(12)和/或工件(14)到所述输送工件载体(44)或从所述输送工件载体(44)完全卸载电子组件(12)和/或工件(14)。
34.根据权利要求24所述的方法(100),其特征在于,在所述装载站(18)中,将箔/膜(30)作为工艺盖(62)放置在具有所述电子组件(12)和/或所述工件(14)的所述制造工件载体(22),其中,所述箔/膜(30)是新的箔/膜(30)或已经在所述方法(100)的前一阶段中使用的箔/膜(30)。
35.根据权利要求34所述的方法(100),其特征在于,使用箔/膜转移装置(34)将所述箔/膜(30)从箔/膜堆叠(36)中取出并放置在所述电子组件(12)和/或所述工件(14)上,其中,所述箔/膜堆叠(36)朝向所述箔/膜堆叠(36)的顶部(54)逐步向上移位,使得相应的顶部箔/膜(30)能够通过所述箔/膜转移装置(34)到达。
36.根据权利要求35所述的方法(100),其特征在于,在给定数量的箔/膜(30)已经被取出之后,所述箔/膜堆叠(36)向上移位5mm至15mm。
37.根据权利要求36所述的方法(100),其特征在于,所述箔/膜堆叠(36)在5至10个箔/膜(30)已经被取出之后向上移位。
38.根据权利要求34所述的方法(100),其特征在于,使用清洁单元(48)对所述箔/膜(30)的自动清洁在将所述箔/膜(30)放置到具有所述电子组件(12)和/或工件(14)的所述制造工件载体(22)上之前进行。
39.根据权利要求38所述的方法(100),其特征在于,所述箔/膜(30)在所述清洁单元(48)中被静电放电并且然后通过用压缩空气和/或减压吹掉污染物来去除污染物。
40.根据权利要求35所述的方法(100),其特征在于,至少两个箔/膜堆叠(36)被布置为彼此相邻,其中,只要第一箔/膜堆叠(36)不再包含任何箔/膜(30),第二箔/膜堆叠(36)就移动到所述第一箔/膜堆叠(36)的位置,以确保连续的方法。
41.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述组件(12)和/或所述工件(14)的位置正确定向至少在所述制造工件载体(22)中被光学地检测和记录。
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