用至少一個電子器件自動化裝備印制電路板的方法和設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于用至少一個電子器件自動化裝備印制電路板的設備。本發(fā)明還涉及一種用于用至少一個電子器件自動化裝備印制電路板的方法。
【背景技術】
[0002]在自動化技術中，特別是在過程自動化技術中，使用多種現(xiàn)場儀器，它們被用于檢測和/或影響過程變量。為了檢測過程變量而使用傳感器，傳感器例如被集成在液位測量儀、流量測量儀、壓力和溫度測量儀、PH氧化還原電位測量儀、電導率測量儀或類似儀器中，這些測量儀檢測相應的過程變量，如液位、流量、壓力、溫度、PH值、氧化還原電位或電導率。為了影響過程變量而使用執(zhí)行器，例如閥或栗，通過執(zhí)行器可以改變管狀線路區(qū)段中的液體的流量或容器中的液位。原則上所有面向過程地(prozessnah)使用的以及提供或處理與過程相關的信息的儀器都被稱為現(xiàn)場儀器。結合本發(fā)明，現(xiàn)場儀器也可以理解為遠程1/0、無線電適配器，或普遍性地可以理解為布置在現(xiàn)場平面上的電子部件。大量的這種現(xiàn)場儀器由Firma Endress+Hauser(恩德萊斯和豪瑟爾公司)生產(chǎn)和銷售。
[0003]不同的現(xiàn)場儀器類型的共同之處在于:它們具有在殼體內(nèi)部的電子部件，這些電子部件被安裝在印制電路板上。在制造現(xiàn)場儀器時，這些印制電路板的裝備大部分是自動化地通過自動裝備裝置進行。在這些情況下，特別是在拾放方法中，電子器件通過抓取和定位單元借助真空吸管被吸取，真空吸管在相繼的步驟中將電子器件:
[0004]I)在拾取定位中在拾取位置處從拾取面拾取，
[0005]2)在運輸路徑上進行運輸，以及
[0006]3)定位在印制電路板上的目標位置中。
[0007]印制電路板的裝備對有待裝備的電子器件來說是一個關鍵的過程:在該過程期間可能會出現(xiàn)自動裝備裝置或電子器件的靜電充電。在此產(chǎn)生的電荷可以生成最高1kV的電壓。靜電電荷通過電子器件放電，因此這會導致器件毀壞。總體來說，這種現(xiàn)象很早就已經(jīng)公知且在英語中被稱為“electrostatic discharge(靜電放電)”，簡稱為ESD。由于半導體結構元件對高電壓的敏感性，半導體結構元件特別容易因為靜電放電而毀壞。
[0008]針對這種情況，已經(jīng)研發(fā)出了針對半導體結構元件的內(nèi)部保護回路，其可以被設計為是在半導體結構元件中的附加保護電路。此外，這些保護電路在EP O 697 757A1中描述。該文獻描述了一種保護開關回路，保護開關回路在靜電放電的情況下通過內(nèi)部的開關被激活以及根據(jù)極性地經(jīng)由沿通過方向連接的二極管導出電荷。由此使電路的有待保護的部分不被由靜電導致的電流脈沖穿流。
[0009]但是，這種保護回路僅在電子器件按法拉第定律被封裝時有效。
[0010]如果不是這種情況，那么內(nèi)部的保護回路就是無效的，這是因為由靜電導致的電流脈沖可以經(jīng)由半導體表面的任一部分侵入。
[0011 ]因此，僅部分封裝或未被封裝的半導體結構元件在自動化裝備時尤其會遭受危險，從而使得量級為20V的電壓就已經(jīng)足夠毀壞電子器件。
[0012]但是在不同應用中需要的是，當例如出于空間原因時需要將半導體結構元件未經(jīng)封裝地在印制電路板上裝備。在這些情況下，半導體結構元件通常被設計為“表面貼裝器件(Surface-Mounted Device)”，簡稱為SMD器件。這意味著，器件被設計成使其直接在印制電路板的表面上被電接觸。
[0013]出于這個原因，在未被封裝的電子器件的裝備過程中，電子器件的拾取和定位都很關鍵。更確切地說，當半導體結構元件由于在運輸?shù)狡湓谟≈齐娐钒迳系哪繕宋恢闷陂g產(chǎn)生的空氣摩擦而靜電充電時，就會產(chǎn)生這些電壓，這是因為在此達到了每秒數(shù)米的運輸速度。
[0014]除了保護電子器件不因靜電充電而毀壞外，電子器件在裝備工序期間相對真空吸管的定向也很重要。首先，在帶有接觸銷的電子器件中，需要進行相對真空吸管的精確定向，這是因為這些器件的接觸銷在印制電路板上定位時必須與在印制電路板上為其所設置的聯(lián)接孔對齊。為了確保這些，有待裝備的電子器件必須在拾取位置上時就已經(jīng)被足夠精確地定向，由此它被真空吸管以已經(jīng)正確定向的方式抓取。但這特別是對小器件來說可能很困難，因為在自動化裝備時電子器件是在有凹口的傳送帶上被提供，電子器件在這些凹口中必要時僅被不準確地定向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]因此本發(fā)明基于如下任務，S卩，在自動化裝備時保護有待裝備的電子器件以防由于靜電充電而毀壞和/或在拾取電子器件時將有待裝備的電子器件用作定向輔助件。
[0016]按照本發(fā)明，該任務通過一種用于用至少一個電子器件自動化裝備印制電路板的設備來解決，該設備包括下列部件:
[0017]-朝著尖端變窄的真空吸管，其使得電子器件在拾取定位中在拾取位置上從拾取面拾取、在運輸路徑上在運輸定位中進行運輸并且定位在印制電路板上的目標位置處，以及
[0018]-套筒狀部件，其在部分區(qū)域中圍住真空吸管，并且其以能沿著真空吸管的縱軸線方向移動的方式被支承。
[0019]在此，套筒狀部件的內(nèi)面和真空吸管的外面被設計成在拾取定位中使得真空吸管的尖端基本上處在由套筒狀部件的下棱邊撐開的平面中，并且套筒狀部件的下棱邊在運輸定位中以限定的距離朝著真空吸管的變窄方向移位。
[0020]由此，套筒狀部件在運輸定位中占據(jù)側向完全包圍器件的定位，在該定位中，電子器件被保護不受空氣摩擦。在拾取定位中，套筒沿著真空吸管的縱軸線移動，直至套筒在側向不完全包圍電子器件。在拾取套筒狀部件并與之相關地將套筒狀部件變換到運輸定位中之后，通過套筒的內(nèi)面電子器件相對真空吸管被定向到限定的定位中。
[0021]在一個有利設計方案中，在運輸定位中套筒狀部件的下棱邊朝著真空吸管的變窄方向的移位通過在處于真空吸管的外面上的第一止擋與處于套筒狀部件的內(nèi)面上且與第一止擋相對應的第二止擋之間的接觸來確定，其中，第一止擋相對于真空吸管的縱軸線處于第二止擋與套筒狀部件下棱邊之間。
[0022]在設備的按本發(fā)明的另一有利設計方案中，套筒狀部件具有圓的橫截面。
[0023]圓的設計方案簡化了套筒狀部件的制造，這是因為在這種情況下可以使用車削和鉆孔方法。顯然，套筒狀部件也可以具有其他形狀的橫截面，例如橢圓、矩形或類似形狀的橫截面。
[0024]優(yōu)選的是，第一止擋和/或第二止擋被構造為環(huán)形的環(huán)岸。
[0025]這與具有圓橫截面的套筒狀部件的設計方式相對應。
[0026]在按本發(fā)明的設計方案的一個有利方式中，套筒狀部件由至少兩個相接觸的分部件構成，其中，第一分部件包括第二止擋，而第二分部件包括套筒。
[0027]這簡化了套筒狀部件在真空吸管上的安裝，其中，接觸例如可以通過螺紋連接來建立。
[0028]更有利的是，套筒狀部件在下棱邊上方具有變窄部和/或縮小的橫截面。電子器件由此在側向被更緊密地包圍，從而在運輸期間進一步減少了空氣渦流和與之相關的在電子器件上的空氣摩擦。
[0029]優(yōu)選在套筒狀部件的內(nèi)面上設置有至少一個環(huán)岸，其至少部分遮蓋了電子器件的上側。
[0030]這種設計變型方案也用于在運輸期間進一步減少空氣渦流和與之相關的電子器件上的空氣摩擦。
[0031]套筒狀部件優(yōu)選至少部分地由能導電的材料，特別是ESD-能傳導材料制成。
[0032]因此，在拾取以及定位電子器件期間，套筒充當真空吸管與基底之間的保護放電器，從而在抓取和定位單元上存在靜電充電的情況下，使得電荷不會經(jīng)由電子器件導出。
[0033]套筒狀部件的另一有利設計方案具有凹部和/或穿孔。
[0034]這種減重的設計方式特別是在未包圍電子器件的部位上具有凹部和/或穿孔。
[0035]設備的一個優(yōu)選設計方式規(guī)定，有待被保護以防ESD損壞的電子器件是SMD器件。
[0036]優(yōu)選的是，有待定向的電子器件是具有至少一個聯(lián)接銷的器件。
[0037]此外，該任務按本發(fā)明還通過一種用于用至少一個電子器件自動化裝備印制電路板的方法來解決，該方法包括下列方法步驟:
[0038]-電子器件通過朝著尖端變窄的真空吸管在拾取定位中在拾取位置上從拾取面拾取，該真空吸管至少部分地被能圍繞真空吸管縱軸線移動的套筒狀部件圍住，其中，真空吸管的尖端在拾取定位中基本上處在由套筒狀部件的下棱邊撐開的平面中。
[0039]-電子器件通過真空吸管被運輸至印制電路板上的目標位置，其中，套筒狀部件在運輸定位中以限定的距離朝著真空吸管的變窄方向移位。
[0040]-電子器件通過真空吸管被定位在印制電路板上的目標位置處，其中，真空吸管的尖端在定位時又基本上處在由套筒狀部件的下棱邊撐開的平面中。
[0041 ]通過這種方法過程，電子器件在運輸期間在側向被完全包圍并且被保護不受空氣摩擦。此外，通過套筒狀部件