自动装配机和装配方法组成比例

一种为基板（２）装配元件（３）的自动装配机（１），其具有装配区域（ＢＢ），在该区域中可提供待装配的基板（２）。自动装配机（１）还具有装配头（６），其可在平行于基板（２）平面的ｘ／ｙ平面上移动，以及第一拾取位置（９ａ），在该位置上可提供元件（３）且其可由装配头（６）拾取。自动装配机（１）还具有用于提供至少一个点火元件（１２）的另一个拾取位置（９ｂ），该点火元件同样可由装配头（６）拾取且可装配到对应的、设计用于容纳点火元件（１２）的基板（２）的接触面（１５）上。自动装配机（１）还具有点火装置（１１），借助于该点火装置可引发点火元件（１２）的放热的点火过程，由此接触面（１５）与元件（３）的接线（１９）导电连接。在此需要的能量被局部地引入到接合过程的作用位置上，从而可避免所有的元件（３）的完全透热，如例如在焊接炉的情况。这对温度敏感的元件（３）是尤其有利的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于为基斧反装配元件的自动装配才几以及一种装配方法。
技术介绍
在装配技术中借助于自动装配机为基板、大多数为印刷电路板 来装配元^牛。在此，自动装配才几的、可通过定4立系统移动的装配头 从所谓的供给装置中拾取元件，将该元件传送到自动装配机的装配区域，在该装配区域中提供了待装配的基板，且将元件放置在基板 上预定的装配位置上。在装配过程期间将基板在其边缘区域侧面地固定。5见在大多情况下应用SMT-方法(表面装配4支术)。在jt匕在真正 的装配过程之前首先将焊膏形式的焊接材料涂覆至印刷电路板的 上侧上的接触部位上。这例如可借助于模板印刷来实现。随后在下 一个步骤中将元件放置在印刷电路板上的各自的给定位置上。在此 由焊膏的应用而得出优点，即该焊膏是粘性的并因此在通过涂覆的 焊膏来装配的情况下将元件直接保持在其各自的给定位置上。大多 情况下不再需要借助于粘合材料进行额外的固定。紧接着，在焊膏 中所包含的焊料熔话，以实现元件与印刷电路板的牢固的、材料配 合的连接。在此例如使用焊接炉或加热板。这种焊接方法称为回流 焊接或也称为重新熔融焊接。然而应用焊接炉产生了对于敏感的元件的热负荷，这是因为对于焊膏的熔融即使在软焊料的情况下也需要大约230。C的温度。因 为在应用焊4妄炉的情况下所有的元件都透热，这可导致元件的损 坏。所以在这种情况下这是4直得期待的，即将必需的输入热量局部 地集中到作用位置，即元件与印刷电路板的接触部位上，而不使所 有的元件透热。由出版物US 2005/0121499A1公开了 一种用于使两个组件热接 合的方法，为了在两个组件之间的局部的输入热量，该方法应用了 反应性的多层箔形式的点火元件。通过箔的化学变化(该化学变化 可通过对箔施加压力而进4于)，箔的反应温度剧烈地才是高。这种温 度提高足以使待连接的组件在其边缘区域中熔融，从而可通过合适 的接合方法，如钎焊或熔焊来使该组件牢固地互相连接。然而该方法具有缺点，即非常每文感的元件受到所要施加的、相 对4交高的压力的限制^又可受限制地应用于这种装配方法。此外，为 了使待装配的元件结合，也就是说4f"焊或熔焊，而不在此对该元件 造成损坏或损伤，高精度的和因此而昂贵的压力控制在此是必需的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种改进的自动装配机以及一种 用于为基板装配元件的改进的方法，该目的可以较低的费用来实现 且也能够实现敏感的元件的可靠的接触。该目的通过根据独立权利要求的自动装配机以及装配方法来 实现。有利的设计方案是从属权利要求的主题。冲艮据权利要求1 ,自动装配机用于为基板装配元件且在此具有 装配区域，在该装配区域中可提供待装配的基板。此外，自动装配机具有装配头，该装配头可在平行于基板的平面的x/y平面上移动， 以及自动装配机具有第一拾取位置，在该拾取位置上可提供元件且 该元件可由装配头拾取。此外，自动装配机具有用于提供至少一个 点火元件的另 一个拾取位置，该点火元件同样可由装配头拾取且可 装配到对应的、设计用于捡取点火元件的基板的接触面上。此外， 自动装配机具有点火装置，借助于该点火装置可引发点火元件的放 热的点火过程，,人而使接触面与元件的接线通过该》文热的点火过程 导电地连接。才艮据本专利技术的自动装配才几能够实现大多情况下自动化地对例 如以反应性的多层箔的形式的点火元件的应用或处理，以用于为基 板装配元件。在此所应用的点火元件可保持相对较小和紧凑，且可 与待连接元件的几何形状相匹配。该点火元件具有高能量密度，其 可在相应的激活的情况下释方欠。局部受限制的输入热量促成了所参 与的对象(在此为载体的接触面以及元件的接线)的表面的炫融， 且因此促成了材料配合的连接。因此可避免所有元件的完全透热。 点火元件的激活例如可〗昔助于激光器或电爿永沖实现。可通过点火元 件的相应尺寸来对所输入的热量以及温度前沿的局部走向 (Verlauf)产生影响。根据温度以及参与的材料可实现不同的热接 合方法，例如4f焊或熔焊。通过根据本专利技术的自动装配机能够实现点火元件的自动点火， 而不必在此手动控制每个单个的箔部件。在此可通过应用点火装置 至少部分自动地进行接合过程。在此，除了一些主要是涉及用于提 供点火元件的点火装置以及自动装配机的控制装置的变型之外，可 例如〗吏用具有4昔助于x/y定位系统而可移动的装配头的传统的自动 装配机。此外可能的是，这样来设计用于SMT-装配(表面装配技术) 的自动装配机，即可实现SMT-装配过程，该装配过程在没有目前 常用的焊膏印刷以及没有目前常用的回流炉的情况下也可进行。这 又特别地对于温度敏感的元件来说是令人关注的，这是因为在此不 必使用焊接炉且因此可避免与之相联系的元件的透热。通过设置另一个拾取位置，可以在合适的位置上准备好点火元 件，从而可以在需要时由自动装配机的装配头拾取该点火元件。在 此，特别地应用一装配头，其具有至少一个用于才合耳又和保持元件或 者说点火元件的真空保持装置。通过切断真空或通过以超压吹散而 可将所保持的元件或者说点火元件放置在基板上其预定的位置上。 在此，基板的概念大多数情况下理解为印刷电路板。然而下文中原璃基板)。此外，借助于根据本专利技术的自动装配机同样也可能的是，实施 高温—焊^接方法。这例如在这些情况下是有利的，在这些情况下元件 在工作时非常热，以至于在这些情况下常用的软焊料会失效。在自动装配才几的一个有利的i殳计方案中，点火it/f牛可在4妄触面 与元件的在那里待接触的接线之间定位。点火元件在待加热的组件、基板的接触面或元件的接线之间的 定位能够实现，即对于接合方法所必需的热量直接输送到待接合的 组件处。在此要注意的是，在待连接的对象之间形成导电的连接。 这可通过在点火元件的边缘区域的外部的相应的连接来实现，或由 此实现，即点火元件本身具有相应的导电性。在自动装配才几的另一个有利的设计方案中，点火元件_没计为具 有由铝和镍制成的层的金属箔，该金属箔在引发点火过程时在放热 '清况下坤目互反应。应用反应性的、由铝和镍制成的薄层所组成的多层箔给出了这 样的优点，即这些层在相应的激活的情况下-例如通过电的、光的或 热的激发-在剧烈的发热的情况下相互反应。化学反应，在其结束时生成金属间Al-Ni化合物，该反应可以在几秒钟内终止，其中温度 可达到直至2000°C。箔的层例如可通过气相沉积(也就是i兌通过气 相喷镀)而生成。因此由应用反应性的Al-Ni-多层箔(该箔设置在 待接合的组件的触点之间)给出了该优点，即在最短时间内可直接 在作用位置上提供用于接合过程的足够的能量。因此，不仅不同的 焊方法-例如软4千焊或硬Jf焊-而且不同的熔焊方法都可耳又决于待 接合的材料组合来使用。在自动装配机的另 一个有利的设计方案中，点火装置通过基板 的电连接元件与接触面和/或点火元件连接，从而通过电流脉冲而引 发》文热的点火过,呈。借助于电脉冲来激发点火元件是一种简单可实现的可能性，这 是因为在此所必需的设备费用可保持比较小仅需提供具有两个接 口的电源，该接口必须与点火元件连接。原则上可能的是，借助于 点火装置通过将两个触点直接接到点火元件上来启动点火过程。然 而当待连接的元件(在此为载体的接触面以及元件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于为基板（２）装配元件（３）的自动装配机（１），所述自动装配机具有：　－装配区域（ＢＢ），在所述装配区域中可提供待装配的所述基板（２），　－装配头（６），所述装配头可在平行于所述基板（２）的平面的ｘ／ｙ平面上移动，　 －第一拾取位置（９ａ），在所述第一拾取位置上可提供所述元件（３）且所述元件可由所述装配头（６）拾取，其特征在于，　－所述自动装配机（１）具有用于提供至少一个点火元件（１２）的另一个拾取位置（９ｂ），所述点火元件可由所述装配头（６）拾取 且可装配到对应的、设计用于捡取所述点火元件（１２）的所述基板（２）的接触面（１５）上，　－所述自动装配机（１）具有点火装置（１１），借助于所述点火装置可引发所述点火元件（１２）的放热的点火过程，通过所述点火过程，所述接触面（１５）与所 述元件（３）的接线（１９）导电连接。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：诺伯特海尔曼，
申请(专利权)人：西门子电子集成系统有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]