DE4230175C2 - Vorrichtung zur automatischen Entladung von Test- und Sortieranlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Entladung von Test- und Sortieranlagen gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1. Derartige Anlagen füllen leere Behälter mit Bauelementen auf, wie z. B. IC-Chips, die von einem in der Lade- und Entladevorrichtung integrierten Prüfgerät für den nachfolgenden Test der integrierten Schaltkreise sortiert werden. Die gefüllten Behälter werden entsprechend den Kenndaten der Bauelemente deponiert.

Üblicherweise setzen sich Test- und Sortieranlagen für elektronische Bauelemente aus folgenden Arbeitsbereichen zusammen: im Ladebereich werden nacheinander gefüllte Bau­ elementbehälter eingeführt; im Förderbereich werden die geladenen Bauelementbehälter transportiert; im Versorgungs­ bereich werden die Behälter, die im Förderbereich entspre­ chend angeordnet sind, mit Bauelementen gefüllt; in einem weiteren Arbeitsbereich werden die nachgefüllten Bauele­ mente umgedreht; im Testbereich wird die Qualität der Bau­ elemente geprüft; im Sortierbereich werden die Bauelemente entsprechend den Testergebnissen sortiert; und im Entlade­ bereich werden schließlich die sortierten Bauelemente ab­ transportiert.

Eine Anlage dieser Art ist ausführlich in der DE-OS 40 23 772 des Anmelders beschrieben worden. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorgenannten Unterlagen ver­ wiesen und in der nachfolgenden Beschreibung lediglich noch die - die vorliegende Erfindung betreffende - Bauelement- Entladevorrichtung dargestellt.

Fig. 5 und 6 zeigen eine dem Stand der Technik entsprechen­ de Entladevorrichtung für Bauelemente einer Test- und Sor­ tieranlage. Dabei ist ein Mehrkanalsystem 23 für die Entla­ dung der getesteten Bauelemente 22 fest auf einer Montage­ platte 21 installiert. Das Mehrkanalsystem 23 weist mehrere Führungskanäle auf. An jedem Führungskanal ist je ein Steuermagnet 25 derart angeordnet, daß ein am Steuermagne­ ten 25 angebrachter Steuerstift 24 in den jeweiligen Füh­ rungskanal hineinreicht. Ein Schlitten 27 ist entlang Füh­ rungsschienen 28 beweglich, die unterhalb der Steuermagnete 25 angeordnet sind. Der Schlitten 27 fährt leere Bauele­ mentbehälter 26 für den Entladevorgang zum Mehrkanalsystem 23 heran und transportiert später die mit Bauelementen 22 gefüllten Bauelementbehälter 26 zu (nicht dargestellten) Sammelbehältern.

Nachfolgend wird das Funktionsprinzip dieser bekannten Ent­ ladevorrichtung beschrieben.

Durch Aktivierung eines am Schlitten 27 montierten Zylin­ derantriebs 29 spannt eine ebenfalls am Schlitten 27 mon­ tierte Behälterklammer 30 einen leeren Bauelementbehälter 26 ein, der in diesem Zustand längs der Führungsschienen 28 zum Mehrkanalsystem 23 befördert wird. Sobald der leere Behälter 26 einen mit einer bestimmten Anzahl von Bauele­ menten 22 beladenen Führungskanal erreicht, wird der Steu­ ermagnet 25 dieses Kanals durch einen eigenen Sensor akti­ viert. Der Steuermagnet 25 hebt daraufhin den Steuerstift 24 gegen eine Druckfeder 31 an und schaltet ihn damit von der "sperrenden" in eine "durchlassende" Position. Da die gesamte Entladevorrichtung um einen bestimmten Winkel gegen die Horizontale geneigt ist, gleiten die Bauelemente 22 im Mehrkanalsystem 23 von selbst in den auf dem Schlitten 27 eingespannten Behälter 26.

Nachdem der Behälter 26 mit Bauelementen 22 aufgefüllt ist, wird dieser auf dem Schlitten 27 zu einem (nicht darge­ stellten) Sammelbehälter gefahren. Dort wird die Behält­ erklammer 30 gelöst, so daß der Behälter 26 in den Sammel­ behälter fällt. Dieser Vorgang wiederholt sich mehrmals.

Die bekannte Vorrichtung benötigt genauso viele Ausgangssi­ gnale für die Steuerung der Steuerstifte 24 an den Steu­ ermagneten 25, wie das Mehrkanalsystem 23 Kanäle hat. Hier­ durch wird die Verarbeitungsgeschwindigkeit und Störanfäl­ ligkeit der Anlage beeinträchtigt. Von Nachteil ist außer­ dem, daß - der Anzahl der Führungskanäle entsprechend - viele, teure Steuermagneten 25 notwendig sind, was die Herstellungskosten erhöht.

Ferner ist aus der DE 39 09 669 A1 eine Vorrichtung zur Bearbeitung, insbesondere zur Beschichtung von Halbleiter­ wafern mit einem photolithographischen Lack bekannt. Diese Vorrichtung umfaßt auch eine Prüfstation, die automatisch be- und entladen wird. Die Überführung eines Wafers zwi­ schen verschiedenen Abschnitten der Beschichtungsvorrich­ tung wird mittels eines Greifers durchgeführt, der längs der vertikalen Ebene bewegbar ist.

DE 34 39 145 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Entladung bzw. Entfernung von IC-Bauteilen aus Fassungen auf einer Burn-In-Platine und zur Sortierung derselben nach Maßgabe vorgegebener Qualitätsgruppen. Dabei sind durch die Fassun­ gen hindurch ausfahrbare Mittel vorgesehen, die an den elektronischen Bauelementen angreifen und sie aus den Fas­ sungen schieben. Die vorgeschlagenen ausfahrbaren Mittel bestehen im wesentlichen aus geradlinigen Stangen, die mit Hilfe eines Zylinderantriebs aus- bzw. einfahrbar sind.

Schließlich beschreibt die Druckschrift DE 27 44 235 C2 eine Vorrichtung zum Einsetzen von elektrischen Bauelemen­ ten in Schaltungsträgern. Dabei ist ein Bauelementmagazin mit schachtartigen Magazinen vorgesehen, in denen verschie­ dene Typen von Bauelementen bereitgehalten werden und die jeweils mit einem federbelasteten Sperrstift zum Festhalten der Bauelemente ausgestattet sind. Jeder der Magazinschäch­ te weist einen Durchlaß auf, der durch einen Teil eines gegen eine Federkraft in seiner Lage veränderbaren Elements sowie durch ein Nockenelement begrenzt wird, das mit dem erwähnten Element zusammenwirkt.

Die Erfindung möchte eine preisgünstigere und möglichst weniger störanfällige Bauelement-Entladevorrichtung für Test- und Sortieranlagen zur Verfügung stellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Grundidee der Erfindung besteht darin, die aufwendige und teure Magnetsteuerung durch eine einfache, mechanische Steuervorrichtung zu ersetzen. Dabei werden an den Führungs­ kanälen des Mehrkanalsystem an Stelle der Steuermagne­ te Nockenfolgeglieder so angebracht, daß sie durch eine entsprechend angeordnete Steuerplatte mit Hilfe eines Zy­ linderantriebs angehoben werden können. Gleichzeitig damit wird ein an jedem Nockenfolgeglied fixierter Steuerstift von seiner "sperrenden" in seine "durchlassende" Position geschaltet. Dies passiert allerdings nur unter der Voraus­ setzung, daß sich ein am Schlitten montierter Arm zwischen der Steuerplatte und einem Nockenfolgeglied einfügt. Somit wird nur derjenige Führungskanal entladen, an den der Schlitten positioniert worden ist; die Bauelemente in den restlichen Führungskanälen des Mehrkanalsystems bleiben durch die "sperrenden" Steuerstifte blockiert. Dies hat vor allem den Vorteil, daß mit einem einzigen Ausgangssignal, das den Zylinderantrieb an der Steuerplatte aktiviert, eine Vielzahl von Steuerstiften selektiv geschaltet werden kann. Dadurch wird die Zuverlässigkeit und Verarbeitungseffizienz der Entladevorrichtung erhöht; außerdem lassen sich durch die Vermeidung einer teuren Magnetspulensteuerung die Her­ stellungskosten deutlich reduzieren.

Weitere Vorteile und technische Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beiliegenden schematischen Zeichnungen. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Bauelement-Entladevor­ richtung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht ähnlich der Fig. 2 im vergrößerten Maßstab, wobei ein Steuerstift durch eine Steuerplatte angehoben ist;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht ähnlich der Fig. 3 im vergrößerten Maßstab, wobei alle Nockenfolgeglie­ der durch einen Steuernocken angehoben sind;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer bekannten Bauelement- Entladevorrichtung und

Fig. 6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in Fig. 5.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Bauelement-Entladevorrichtung für Test- und Sor­ tieranlagen anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert.

Fig. 1 veranschaulicht eine der Erfindung entsprechende Bauelement-Entladevorrichtung; Fig. 2 zeigt ergänzend dazu eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1. Danach ist die Entladevorrichtung um einen bestimmten Winkel gegen eine horizontale Bezugsfläche FL geneigt.

Ein fest auf einer Montageplatte 1 montiertes Mehrkanalsy­ stem 2 enthält mehrere Führungskanäle für die Beförderung von Bauelementen 3. In jedem Führungskanal ist jeweils ein Steuerstift 4 so angeordnet, daß durch Heben und Senken des Stiftes 4 der Durchgang der Bauelemente 3 gesteuert, d. h. blockiert oder freigegeben, werden kann.

Jeder Steuerstift 4 ist an der Unterseite eines ihm zuge­ ordneten Nockenfolgegliedes 7 fixiert, das mit seiner Ober­ seite an einem Gleitstift 5 befestigt ist. Der Gleitstift 5 ist in einem Gehäuse 6 beweglich gelagert und zwischen Gehäuse 6 und Folgeglied 7 von einer Druckfeder 8 umgeben. Zwischen dem Mehrkanalsystem 2 und dem Folgeglied 7 ist ein Steuernocken 10 eingefügt, der mit Hilfe eines an ihm mon­ tierten Hebels 9 betätigt werden kann.

Durch Schwenken des Hebels 9 rotiert der mit ihm verbundene Steuernocken 10 um die eigene Achse; gleichzeitig damit werden alle aufliegenden Nockenfolgeglieder 7 und die daran fixierten Steuerstifte 4 so angehoben, daß alle im Mehr­ kanalsystem 2 verbliebenen Bauelemente 3 entladen werden können. Die Querschnittsfläche des Steuernockens 10 kann in diesem Falle elliptisch sein oder sich aus unterschiedli­ chen Schnittflächen zusammensetzen.

Unterhalb des Mehrkanalsystems 2 ist ein Schlitten 12 be­ weglich auf einem Paar Führungsschienen 11 montiert. Eine Behälterklammer 14, die der Fixierung leerer Bauelementbe­ hälter 13 auf dem Schlitten 12 dient, ist derart mit einem Zylinderantriebs 15 verbunden, daß sie angehoben oder abge­ senkt und hierdurch die Fixierung bzw. Umklammerung des Bauelementbehälters 13 aktiviert oder gelöst werden kann. Der Behälterklammer 14 ist ein Führungsstift 17 aufgesetzt. Auf dem Führungsstift 17 ist verschiebbar ein Arm 16 mon­ tiert. Der Arm 16 hat ein Gleitloch mittels dessen er auf dem Führungsstift 17 - hier in vertikaler Richtung - ent­ langgleiten kann. Zwischen dem Arm 16 und dem Kopf des Führungsstiftes 17 ist eine Druckfeder 18 eingefügt.

Auf dem Mehrkanalsystem 2 ist eine Steuerplatte 20 so an­ geordnet, daß sie sich quer über alle Führungskanäle und unterhalb der Nockenfolgeglieder 7 und des freien Endes des Arms 16 erstreckt. Mittels eines Zylinderantriebes 19 kann die Steuerplatte 20 angehoben oder abgesenkt werden kann. Wird die Steuerplatte 20 bis zu ihrem oberen Totpunkt aus­ gefahren, so hält sie einen Abstand von ca. 1 mm zu den (sich im abgesenkten Zustand befindlichen) Nockenfolge­ gliedern 7. Die an den Nockenfolgegliedern 7 fest montier­ ten Steuerstifte 4 behalten dann - bis auf eine Ausnahme - ebenfalls ihre abgesenkte Position bei und verhindern die Freigabe der Bauelemente 3 aus den Führungskanälen. Dasje­ nige Nockenfolgeglied 7, unter welches der Arm 16 positio­ niert worden ist, wird dagegen samt seinem Steuerstift 4 und dem Arm 16 von der Steuerplatte 20 angehoben.

Nachfolgend wird das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Bauelement-Entladevorrichtung für Test- und Sortieranlagen anhand der Fig. 1 bis 4 beschrieben.

Durch Ausfahren des Zylinderantriebs 15 wird die Behälter­ klammer 14 so weit gelöst, daß ein leerer Behälter 13 zwi­ schen die Klammer 14 und den Schlitten 12 mit Hilfe einer speziellen Versorgungsvorrichtung eingefügt werden kann. Der Zylinderantrieb 15 wird dann durch einen (nicht gezeig­ ten) Sensor aktiviert, worauf die Behälterklammer 14 einen leeren Behälter 13 einspannt.

Die getesteten Bauelemente 3 werden nacheinander - je nach Testergebnis - in unterschiedliche Kanäle des Mehrkanalsy­ stems 3 überführt und vom jeweiligen in abgesenkter Posi­ tion befindlichen Steuerstift 4 blockiert, d. h. an einer weiteren Bewegung gehindert. Ein eigener Sensor registriert die Bauelemente 3 in einem bestimmten Kanal und veranlaßt, daß der Schlitten 12 zu diesem einen Kanal bewegt wird.

Fig. 3 veranschaulicht das Anheben eines Steuerstiftes 4 mittels der Steuerplatte 20: wird die Steuerplatte 20 mit Hilfe des Zylinderantriebs 19 angehoben, stößt sie gegen den Arm 16 und fährt diesen gegen die Wirkung der Druckfe­ der 18 am Führungsstift 17 entlang hoch; gleichzeitig damit auch das über dem Arm 16 befindliche Nockenfolgeglied 7 samt Steuerstift 4.

Dadurch gelangt der auf dem Nockenfolgeglied 7 fest mon­ tierte Steuerstift 4 von seiner "sperrenden" in seine "freigebende" Position, und die Bauelemente 3 gleiten - aufgrund der in der Fig. 2 dargestellten Neigung der Entla­ devorrichtung gegenüber der Bodenfläche FL - aus dem Kanal des Mehrkanalsystems 2 in den leeren Behälter 13, d. h. in Pfeilrichtung nach rechts.

Da die Steuerplatte 20 in ihrer maximal angehobenen Posi­ tion die restlichen Nockenfolgeglieder 7 gerade nicht be­ rührt, z. B. einen Abstand von ca. 1 mm hat, verbleiben diese - und damit die Steuerstifte 4 der restlichen Kanäle - in ihrer abgesenkten, d. h. "sperrenden" Position; nur derjeni­ ge Steuerstift 4 wird angehoben, unter dessen Nockenfolge­ glied 7 der Arm 16 positioniert worden ist.

Nachdem der leere Bauelementbehälter 13 vollständig mit Bauelementen 3 gefüllt ist, wird der Zylinder 19 abgesenkt.

Sowohl der Steuerstift 4, als auch der Arm 16 werden von ihrer jeweiligen Druckfedern 8 (am Gleitstift 5) und 18 (am Führungsstift 17) in ihre ursprünglichen Ausgangspositionen zurückgeschoben.

Der Schlitten 12 wird dann entlang der Führungsschiene 11 zu einem dem Testergebnis der Bauelemente 3 entsprechenden Aufbewahrungsbehälter gefahren, in welche die Baue­ lementbehälter 13 nach Lösen der Behälterklammer 14 depo­ niert werden.

Das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Entladevorrich­ tung wurde hier an einem der Führungskanäle des Mehrkanal­ systems 2 demonstriert; in analoger Weise findet die Entla­ dung der anderen Führungskanäle statt, die wahlweise mit dem Schlitten 12 angefahren werden können.

Fig. 4 zeigt, wie alle Nockenfolgeglieder 7 durch Rotation des Steuernockens 10 angehoben werden. Nach Beendigung des beschriebenen Entladevorgangs müssen die im Mehrkanalsystem 2 noch verbliebenen Bauelemente 3 entfernt werden. Dazu wird durch manuelle Betätigung des an der Außenseite des Lagergehäuses 6 angebrachten Hebels 9 (Fig. 1) der damit verbundene Steuernocken 10 gedreht. Hierdurch werden alle Nockenfolgeglieder 7 gleichzeitig aus der "sperrenden" in die "durchlassende" Position gehoben. Es kann also kontrol­ liert werden, ob sich in den Kanälen des Mehrkanalsystems 2 noch Bauelemente 3 befinden.

Zusammenfassend handelt es sich bei der vorliegenden Erfin­ dung um eine Vorrichtung zur automatischen Entladung von Test- und Sortieranlagen, die leere Bauelementbehälter 13 mit getesteten Bauelementen 3 auffüllt und die Behälter 13 entsprechend den Kenndaten der Bauelemente 13 abtranspor­ tiert. Die wesentlichen Bestandteile der Vorrichtung sind: ein Mehrkanalsystem 2 mit zahlreichen Führungskanälen, das oberhalb einer Führungsschiene 11 der Anlage angebracht ist; eine Vielzahl von Nockenfolgegliedern 7, die Steuer­ stifte 4 zur Blockierung oder Freigabe des Durchganges der Bauelemente 3 auf den Führungskanälen besitzen und einzeln auf jedem der Kanäle angebracht sind; einen Arm 16, der auf einem längs der Führungsschienen 11 beweglichen Schlitten 12 montiert ist und wahlweise unterhalb eines der Nocken­ folgeglieder 7 positioniert werden kann; und einer Steuer­ platte 20, die mittels eines Zylinderantriebes 19 den Arm 16 samt Steuerstift 4 - und gleichzeitig damit eines der Nockenfolgeglieder - anhebt oder absenkt (Fig. 1).

Diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß mit nur einem einzigen Ausgangssignal eine Vielzahl von Steuerstif­ ten selektiv geschaltet werden kann; außerdem erübrigt sich der Einsatz einer teuren Magnetspulensteuerung. Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen folglich in einer verringerten Störanfälligkeit, einer deutlich erhöhten Verarbeitungseffizienz und geringeren Herstellungskosten.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur automatischen Entladung von Test- und Sortieranlagen, die leere Behälter (13) mit getesteten Elementen (3) auffüllt und abtransportiert, mit:

• a) einem oberhalb einer Führungsschiene (11) der Test- und Sortieranlage angeordneten Mehrkanalsy­ stem (2) mit mehreren Führungskanälen zur Aufnah­ me der getesteten Elemente (3) und
• b) einem heb- und senkbaren Steuerstift (4) pro Führungskanal zur Blockierung oder Freigabe darin befindlicher Elemente (3), wobei
• c) jeder Steuerstift (4) an je einem Folgeglied (7) angebracht ist,
• d) eine gemeinsame Steuerschiene (20) mit Hilfe eines Zylinderantriebs (19) in Richtung der Folgeglieder (7) hebbar und von diesen weg senkbar ist, und
• e) ein Arm (16) oberhalb der Steuerschiene (20) derart an einem entlang der Führungsschienen (11) beweglichen Schlitten (12) montiert ist, daß der Arm (16) wahlweise unter einem der Folgeglieder (7) positionierbar ist, so daß die Steuerschiene (20) den Arm (16) samt dem darüber befindlichen Folgeglied (7) an­ hebt oder absenkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Mehrkanalsystem (2) und den Folgegliedern (7) ein Steuernocken (10) mit einem Bedienungshebel (9) derart eingefügt ist, daß durch Betätigung des Bedienungshebels (9) gleichzeitig alle Folgeglieder (7) angehoben wer­ den.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die äußere Mantelfläche des Steuernockens (10) aus unterschiedlichen Schnitt­ flächen zusammensetzt.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (16) auf einem - auf dem Schlitten (12) fixierten - Führungsstift (17) in Längsrichtung des Führungs­ stiften (17) verschiebbar gelagert ist und dabei durch eine zwischen dem Kopf des Führungsstiftes (17) und dem Arm (16) eingefügte Druckfeder (18) in Richtung nach unten vorgespannt ist.