DE10131945A1

DE10131945A1 - Verfahren zum gemeinsamen Bearbeiten von Leiterplatten

Info

Publication number: DE10131945A1
Application number: DE2001131945
Authority: DE
Inventors: Robert Gray
Original assignee: Siemens Dematic AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-07-02
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2003-01-30
Also published as: WO2003005785A1

Abstract

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum gemeinsamen Bearbeiten von Leiterplatten, bei dem auf einer Transportstrecke in einer Transportebene liegende Leiterplatten aneinandergereiht werden, die aneinandergereihten Leiterplatten mechanisch miteinander verbunden werden, die verbundenen Leiterplatten gemeinsam bearbeitet werden und danach die mechanische Verbindung zwischen den Leiterplatten gelöst wird. Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung wird die mechanische Verbindung zwischen den Leiterplatten durch eine Lötverbindung, eine Klemmverbindung und/oder eine Klebeverbindung hergestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann vollständig automatisiert durchgeführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gemeinsamen Bearbeiten von mehreren Leiterplatten, insbesondere ein Verfahren, bei dem mehrere Leiterplatten in einem Bestückautomaten gemeinsam mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen bestückt werden.

Aufgrund der in den letzten Jahren erreichten Miniaturisierung von elektronischen Bauelementen werden zunehmend komplexe elektronische Schaltungen auf relativ kleinen Leiterplatten untergebracht. Kleine Leiterplatten haben jedoch den Nachteil, dass deren Handhabung für eine Bestückung mittels modernen Bestückautomaten gegenüber größeren Leiterplatten komplizierter ist. Die Verwendung von relativ kleinen Leiterplatten hat ferner den Nachteil, dass die Effizienz der Bestückung mit elektrischen Bauelementen insbesondere bei Bestückautomaten, welche auch für die Bestückung von größeren Leiterplatten geeignet sind, erheblich kleiner ist. Dies liegt daran, dass eine präzise Bestückung in dem in größeren Bestückautomaten vorhandenen Bestückfeldern im Rahmen eines einzigen Bestückvorgangs nur für eine einzelne zu bestückende Leiterplatte gewährleistet werden kann. Die gleichzeitige Bestückung von zwei oder mehreren Leiterplatten mittels eines einzigen Bestückvorgangs ist bisher nicht möglich, da eine präzise Handhabung und Fixierung von zwei oder mehreren Leiterplatten nicht möglich ist und somit die Präzision reduziert ist, mit der die einzelnen Bauelemente auf die gewünschten Aufsetzpositionen aufgesetzt werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum gemeinsamen Bearbeiten von Leiterplatten zu schaffen, so dass insbesondere eine gemeinsame Bestückung von zwei oder mehreren Leiterplatten in einem in einem Bestückautomaten durchgeführten Bestückvorgang mit hoher Genauigkeit mit elektrischen Bauelementen bestückt werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum gemeinsamen Bearbeiten von Leiterplatten, bei dem auf einer Transportstrecke in einer Transportebene liegende Leiterplatten aneinandergereiht werden, die aneinandergereihten Leiterplatten mechanisch miteinander verbunden werden, die verbundenen Leiterplatten gemeinsam bearbeitet werden und danach die mechanische Verbindung zwischen den Leiterplatten gelöst wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die gemeinsame Bearbeitung der verbundenen Leiterplatten eine Bestückung mit Bauelementen, insbesondere eine Bestückung mit elektrischen, d. h. elektronischen und/oder elektromechanischen Bauelementen, aufweist. Die Erfindung schafft somit die Möglichkeit, auch kleinere Leiterplatten schnell und präzise mit elektrischen Bauelementen zu bestücken.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Leiterplatten derart aneinandergereiht, dass ihre einander zugewandten Kanten im wesentlichen parallel verlaufen. Dies hat den Vorteil, dass die zu bearbeitenden Leiterplatten präzise aneinandergereiht werden können.

Die einander zugewandten Kanten der zu verbindenden Leiterplatten können ferner senkrecht, parallel und/oder winklig zu der Transportstrecke ausgerichtet werden. Damit können erfindungsgemäß auch Leiterplatten gemeinsam bestückt werden, welche eine nicht-rechteckige Form aufweisen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die mechanische Verbindung der aneinandergereihten Leiterplatten mittels einer Lötverbindung hergestellt. Für die erfindungsgemäße Lötverbindung können ein oder mehrere aufgelötete Verbindungsstreifen verwendet werden. Die Verwendung einer Lötverbindung, insbesondere eine Lötverbindung mit einem oder mit mehreren aufgelöteten Verbindungsstreifen hat den Vorteil, dass eine präzise und stabile Verbindung zwischen den Leiterplatten gewährleistet wird.

Das Lösen der mechanischen Verbindung zwischen den Leiterplatten kann erfindungsgemäß durch ein Durchtrennen der Verbindungsstreifen und/oder ein Erhitzen von einer oder von mehreren Lötstellen erfolgen, welche zwischen Leiterplatte und Verbindungsstreifen ausgebildet sind.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die mechanische Verbindung der aneinandergereihten Leiterplatten mittels einer Klemmverbindung hergestellt. Für die erfindungsgemäße Klemmverbindung können eine oder mehrere Klemmelemente verwendet werden. Die Verwendung einer Klemmverbindung hat den Vorteil, dass die zu verbindenden Leiterplatten durch die temporäre Verbindung nicht verändert werden müssen. Damit können auch diejenigen Stellen der Leiterplatten, welche Stellen für die Befestigung der Klemmverbindung und insbesondere für die Befestigung der Klemmelemente vorübergehend freigehalten werden müssen, nach dem Trennen der Leiterplatten für eine weitere manuelle Bestückung mit Bauelementen oder für die manuelle Befestigung von Kontaktstiften und/oder Steckern verwendet werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Klemmelemente mittels einer Schwingfördervorrichtung an die Stelle der Transportstrecke zugeführt, an der die Leiterplatten mittels der Klemmverbindung mechanisch miteinander verbunden werden. Die automatische Zuführung der für die Klemmverbindung erforderlichen Klemmelemente stellt eine wichtige Voraussetzung dar, um das erfindungsgemäße Verfahren vollautomatisch durchführen zu können und somit Leiterplatten schnell und kostengünstig mit elektrischen Bauelementen zu bestücken.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird beim Verbinden der Leiterplatten ein Spalt zwischen den verbundenen Leiterplatten freigehalten. Dieser Spalt kann beispielsweise dazu verwendet werden, dass die Klemmverbindung mittels einer Spreizvorrichtung gelöst wird, welche in den Spalt zwischen den verbundenen Leiterplatten eingeführt wird. Somit kann erfindungsgemäß das Trennen der Leiterplatten auf der Transportstrecke erfolgen, wodurch auch ein automatisiertes Trennen der Leiterplatten vereinfacht wird.

Gemäß einer weiterentwickelten Ausführungsform der Erfindung werden die Klemmelemente nach dem Lösen der mechanischen Verbindung gesammelt und für ein erneutes mechanisches Verbinden von weiteren Leiterplatten wiederverwendet. Die Wiederverwertung von bereits verwendeten Klemmelementen führt dazu, dass das erfindungsgemäße Verfahren kostengünstig durchgeführt werden kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die mechanische Verbindung der aneinandergereihten Leiterplatten mittels einer Klebeverbindung hergestellt. Für die erfindungsgemäße Klebeverbindung können entweder ein oder mehrere Klebestreifen oder alternativ ein oder mehrere Tropfen aus zähflüssigem Klebstoff verwendet werden. Das Lösen einer Klebeverbindung, welche ein oder mehrere Klebestreifen aufweist, kann erfindungsgemäß durch ein Durchtrennen der Klebestreifen, durch ein Schmelzen der Klebestreifen und/oder durch ein Erwärmen von einer oder von mehreren Klebestellen, welche zwischen Leiterplatte und Klebestreifen ausgebildet sind, erfolgen. Das Lösen einer Klebeverbindung, welche einen oder mehrere Tropfen aus flüssigem Klebstoff aufweist, kann erfindungsgemäß durch ein Erhitzen der Klebstofftropfen erfolgen. Das Lösen der Klebeverbindung durch den Einsatz von thermischer Energie, welche zum Schmelzen der Klebestreifen, zum Erwärmen von einer oder von mehreren zwischen Leiterplatte und Klebestreifen ausgebildeten Klebestreifen oder zum Erhitzen der Klebstofftropfen führt, ermöglicht eine einfache Trennung der Leiterplatten. Eine derartige einfache Trennung der Leiterplatten kann auf derselben Transportstrecke automatisiert erfolgen. Zusammenfassend schafft das eine Klebeverbindung verwendende erfindungsgemäße Verfahren die vorteilhafte Möglichkeit, Leiterplatten kostengünstig und auf einfache Weise temporär miteinander zu verbinden und somit den Leiterplattennutzen insbesondere von kleinen Leiterplatten zu erhöhen.

Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden nach dem Erhitzen der Klebeverbindung zwischen zwei entlang der Transportstrecke angeordneten Leiterplatten die beiden Leiterplatten unter Verwendung einer mehrteiligen Transportstrecke voneinander getrennt, wobei die mehrteilige Transportstrecke zumindest einer erste Teilstrecke und eine zweite Teilstrecke aufweist, die zweite Teilstrecke unmittelbar stromabwärts relativ zu der ersten Teilstrecke angeordnet ist und die zweite Teilstrecke zumindest zeitweise mit einer höheren Transportgeschwindigkeit als die erste Teilstrecke betrieben wird. Besonders vorteilhaft erweist sich das Trennen zweier Leiterplatten, wenn ab dem Zeitpunkt, an dem sich eine erste der beiden zu trennenden Leiterplatten auf der ersten Teilstrecke und die andere der beiden zu trennenden Leiterplatten auf der zweiten Teilstrecke befindet, der Transport auf der ersten Teilstrecke für eine vorbestimmte Zeitspanne angehalten wird. Somit können zwei Leiterplatten voneinander getrennt werden, ohne dass die beiden zu trennenden Leiterplatten von der Transportstrecke entfernt werden müssen. Dies eröffnet wiederum die Möglichkeit, auch das Trennen der Leiterplatten im Rahmen eines voll automatisierten Verfahrens durchzuführen.

Gemäß einer weiteren weiterentwickelten Ausführungsform der Erfindung wird das Trennen der beiden Leiterplatten zusätzlich durch eine Stoppvorrichtung durchgeführt, welche verhindert, dass während dem Anhalten der ersten Teilstrecke die erste Leiterplatte in Richtung der zweiten Teilstrecke transportiert wird. Damit wird erfindungsgemäß gewährleistet, dass selbst bei einem nicht vollständigen Lösen der Klebeverbindung zwischen den beiden zu trennenden Leiterplatten eine zuverlässige Trennung der Leiterplatten erfolgt. Dies stellt wiederum eine wichtige Voraussetzung dar, um das erfindungsgemäße Verfahren mit geringer Ausfallrate automatisiert durchzuführen.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung von derzeit bevorzugten Ausführungsformen.
Fig. 1 zeigt eine Transportstrecke, auf welcher zwei in der Transportebene liegende Leiterplatten temporär mittels einer Lötverbindung miteinander verbunden werden.
Fig. 2 zeigt, wie entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zwei Leiterplatten mittels zwei Klemmelementen miteinander verbunden werden.
Fig. 3 zeigt, wie Klemmelemente mittels einer Schwingfördervorrichtung an die Stelle der Transportstrecke zugeführt werden, an der die Leiterplatten miteinander verbunden werden.
Fig. 4 zeigt, wie entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung zwei mittels Klemmelemente verbundene Leiterplatten durch den Einsatz einer Spreizvorrichtung voneinander getrennt werden.
Fig. 5 zeigt, wie entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zwei Leiterplatten mittels einer Klebeverbindung miteinander verbunden werden, welche drei Tropfen aus zähflüssigem Klebstoff aufweist.
Fig. 6 zeigt, wie drei Klebstofftropfen durch die Bestrahlung mit ultraviolettem Licht ausgehärtet werden.
Fig. 7 zeigt, wie eine aus Klebstofftropfen bestehende Klebeverbindung durch ein Erhitzen der Klebstofftropfen gelöst wird.
Fig. 8 zeigt, wie zwei Leiterplatten voneinander getrennt werden, indem eine mehrteilige Transportstrecke verwendet wird, in der der stromaufwärts angeordnete Teil der Transportstrecke vorübergehend angehalten wird. Zusätzlich wird eine Stoppvorrichtung verwendet, welche sicherstellt, dass die nachfolgende der beiden Leiterplatten auf dem angehaltenen Teil der Transportstrecke verharrt.
Fig. 1 zeigt, wie gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zwei auf einer Transportstrecke 100 in der Transportebene liegende Leiterplatten 101, 102 temporär mittels einer Lötverbindung mechanisch miteinander verbunden werden. Die Leiterplatten 101, 102 liegen mit ihrem linken Randbereich auf einem linken Transportriemen 103 und mit ihrem rechten Randbereich auf einem rechten Transportriemen 104 auf. Der Transport der Leiterplatten 101, 102 erfolgt von links nach rechts. Die Transportrichtung der Leiterplatten 101, 102 ist durch den Pfeil 105 angedeutet. Die Transportstrecke 100 ist in fünf Arbeitsbereiche, einen ersten Arbeitsbereich 111, einen zweiten Arbeitsbereich 112, einen dritten Arbeitsbereich 113, einen vierten Arbeitsbereich 114 sowie einen fünften Arbeitsbereich 115 unterteilt. In dem ersten Arbeitsbereich 111 werden die beiden Leiterplatten 101, 102, welche sich hintereinander auf der Transportstrecke 100 befinden, aneinandergereiht. Dabei wird entweder die hintere Leiterplatte 101 relativ zu den beiden Transportriemen 103, 104 nach vorne geschoben oder die vordere Leiterplatte 102 wird relativ zu den beiden Transportriemen 103, 104 nach hinten verschoben. Das Verschieben der Leiterplatten 101 bzw. 102 ist in Fig. 1 durch die Pfeile 121 bzw. 122 angedeutet.
Nach dem Aneinanderreihen der beiden Leiterplatten 101, 102 werden die beiden nun aneinandergereihten Leiterplatten 101, 102 in den zweiten Arbeitsbereich 112 transportiert. Dort wird in den beiden einander zugewandten Randbereichen der Leiterplatten 101, 102 an zwei vorbestimmten Stellen Lotpaste 123 aufgetragen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, bedeckt die Lotpaste 123, welche an jeder der beiden vorbestimmten Stellen aufgetragen ist, zugleich einen Teil der Leiterplatte 101 und einen Teil der Leiterplatte 102.
Die beiden in den einander zugewandten Leiterplatten- Randbereichen zum Teil mit Lotpaste versehenen Leiterplatten 101, 102 werden nun von dem Arbeitsbereich 112 in den Arbeitsbereich 113 transportiert. Dort werden jeweils auf die mit Lotpaste 123 versehenen vorbestimmten Stellen metallische Verbindungsstreifen 124 abgelegt. Die metallischen Verbindungsstreifen 124 sind jeweils genau so groß, dass die mit der Lotpaste 123 bestrichenen vorbestimmten Stellen gerade abgedeckt sind.
Danach werden die zum Teil mit Lotpaste 123 und mit den metallischen Verbindungsstreifen 124 versehenen Leiterplatten 101, 102 von dem Arbeitsbereich 113 in den Arbeitsbereich 114 transportiert. Dort werden die beiden metallischen Verbindungsstreifen 124 erwärmt, so dass die zwischen Verbindungsstreifen 124 und Leiterplatten 101, 102 befindliche Lotpaste 123 schmilzt. Nach dem Abkühlen der Lotpaste 123 und der Verbindungsstreifen 124 sind die beiden Leiterplatten 101, 102 mittels der angelöteten metallischen Verbindungsstreifen 125 fest miteinander verbunden.
Die beiden mittels einer Lotverbindung fest verbundenen Leiterplatten 101, 102 können nun in einem nicht dargestellten Bestückvorgang, welcher bevorzugt in einem Bestückautomaten durchgeführt wird, mit Bauelementen bestückt werden. Nach der Bestückung können die beiden Leiterplatten 101, 102 ferner mittels eines für die entsprechende Bauelementbestückung geeigneten Lötverfahren fest mit den auf der jeweiligen Leiterplatte 101, 102 aufgebrachten Bauelemente sowohl elektrisch als auch mechanisch verbunden werden.
Danach werden die beiden mit Bauelementen bestückten und gegebenenfalls gelöteten Leiterplatten 101, 102 von dem Arbeitsbereich 114 in den Arbeitsbereich 115 transportiert. In dem Arbeitsbereich 115 wird die mechanische Verbindung mittels der aufgelöteten Verbindungsstreifen 125 gelöst und die beiden Leiterplatten 101, 102 werden voneinander getrennt, indem die Leiterplatte 101 in die durch die Pfeile 126 gekennzeichnete Richtung und die Leiterplatte 102 in die durch die Pfeile 127 gekennzeichnete Richtung verschoben wird. Das Lösen der mechanischen Verbindung erfolgt erfindungsgemäß durch Durchtrennen der beiden aufgelöteten Verbindungsstreifen 125. Eine anderen Möglichkeit die mechanischen Verbindung zwischen den beiden Leiterplatten 101, 102 zu lösen besteht darin, die beiden aufgelöteten Verbindungsstreifen 125 so stark zu erhitzen, dass das zwischen den aufgelöteten Verbindungsstreifen 125 und den beiden Leiterplatten 101, 102 befindliche Lot erneut schmilzt.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Anwendung des Lötverfahrens zum elektrischen und mechanischen Verbinden der bestückten Bauelemente mit den Leiterplatten 101, 102 auch nach dem Trennen der beiden Leiterplatten 101, 102 in dem Arbeitsbereich 115 erfolgen kann.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemäße Verfahren zum gemeinsamen Bearbeiten von Leiterplatten nicht auf das temporäre Verbinden von zwei Leiterplatten beschränkt ist. So können beispielsweise mehrere in einer Reihe angeordnete Leiterplatten oder auch eine Anordnung mit sowohl hintereinander als auch nebeneinander angeordneten Leiterplatten temporär mechanisch miteinander verbunden werden.
Fig. 2 zeigt das mechanische Verbinden zweier Leiterplatten 201, 202 mittels einer Klemmverbindung, welche mittels zwei Klemmeinheiten 205 hergestellt wird. Die beiden auf einer Transportstrecke 200 befindlichen Leiterplatten 201, 202 liegen mit ihrem linken Randbereich auf dem linken Transportriemen 203 und mit ihrem rechten Randbereich auf dem rechten Transportriemen 204 auf. Die beiden Klemmelemente 205 sind auf einem Stützelement 207 positioniert und werden von diesem von unten nach oben in die Ebene der beiden Leiterplatten 201, 202 gehoben. Eine exakte Höhenpositionierung der beiden Klemmelemente 205 wird durch die beiden Anschlagzylinder 206 gewährleistet, an welche die Klemmelemente 205 am Ende der Hebebewegung des Stützelements 207 anstoßen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weisen die Klemmelemente 205 einen Querschnitt auf, welcher beispielsweise durch zwei eckige U-Formen beschrieben werden kann. Die beiden U-Formen sind dabei derart miteinander verbunden, dass die beiden offenen Seiten der beiden U-Formen voneinander abgewandt sind. Um eine sichere Verbindung der beiden Leiterplatten 201, 202 zu gewährleisten, ist auf jedem U-förmigen Schenkel der Halterungen 205 ein kleiner eckiger Vorsprung 205a vorgesehen. Die Klemmelemente 205 sind dabei derart ausgebildet, dass jeweils zwei einander gegenüberliegende U-förmige Schenkel mit jeweils einem Vorsprung 205a in einem so großen Abstand voneinander ausgebildet sind, dass beim Einschieben der Leiterplatten 201, 202 eine Klemmwirkung zwischen den Klemmelementen 205 und den beiden Leiterplatten 201, 202 erzielt wird.
Wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich, werden die beiden Leiterplatten 201, 202 mechanisch miteinander verbunden, indem die Leiterplatte 201 in Richtung des Pfeils 208 und die Leiterplatte 202 in Richtung des Pfeils 209 verschoben wird.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Klemmverbindung ebenso mit einem oder mit drei oder mehreren Klemmelementen 205 hergestellt werden kann. Die erfindungsgemäße Verwendung von genau zwei Klemmelementen 205 für die erfindungsgemäße Klemmverbindung zwischen den beiden Leiterplatten 201, 202 ist ein guter Kompromiss zwischen einer maximalen Stabilität der mechanischen Verbindung, welche durch eine größere Anzahl von Klemmelementen 205 gewährleistet wird und dem Wunsch aus Kostengründen möglichst wenige Klemmelemente 205 für die mechanische Verbindung zwischen den beiden Leiterplatten 201, 202 zu verwenden.
Fig. 3 zeigt eine Zuführungsvorrichtung 300, mittels der Klemmelemente 305 an die Stelle der Transportstrecke zugeführt werden, an der die Leiterplatten durch eine Klemmverbindung miteinander verbunden werden. Die Zuführungsvorrichtung 300 weist einen linken Zuführungskanal 301, einen rechten Zuführungskanal 302 und ein Stützelement 307 auf. Die Klemmelemente 305 werden von einem Vorratsbehälter (nicht dargestellt) über den linken Zuführungskanal 301 und den rechten Zuführungskanal 302 zu dem Stützelement 307 transportiert, welches mittels einer Hubvorrichtung 308 angehoben oder gesenkt werden kann. Die Zuführungsrichtung der Klemmelemente 305 ist durch die Pfeile 309 angedeutet. Der Transport der Klemmelemente 305 auf den beiden Zuführungskanälen 301, 302 beruht auf dem sog. Schwingförderprinzip. Dabei werden die beiden Zuführungskanäle 301, 302 in Vibration versetzt, so dass die Klemmelemente 305 entlang der in einer Neigung verlaufenden Zuführungskanälen 301, 302 transportiert werden. Damit setzt der Transport der Klemmelemente 305 entlang den beiden Zuführungskanälen 301, 302 voraus, dass der Vorratsbehälter (nicht dargestellt) für die Klemmelemente 305 höher liegt als das Ende von dem linken Zuführungskanal 301 bzw. das Ende von dem rechten Zuführungskanal 302, welche Enden jeweils dem Stützelement 307 zugewandt sind. Nachdem von dem linken Zuführungskanal 301 und dem rechten Zuführungskanal 302 jeweils ein Klemmelement 305 an das Stützelement 307übergeben worden ist, wird das Stützelement mit den darauf liegenden Klemmelementen 305 mittels der Hubvorrichtung 308 nach oben verfahren, bis sich die beiden auf dem Stützelement 307 befindlichen Klemmelemente 305 gerade in der Ebene der Leiterplatten 201, 202 befinden (siehe Fig. 2).
Fig. 4 illustriert, wie gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zwei mittels einer Klemmverbindung mechanisch miteinander verbundene Leiterplatten 401, 402 durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Spreizvorrichtung 411 voneinander getrennt werden können. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, befinden sich zwei mittels einer Klemmverbindung miteinander verbundene Leiterplatten 401, 402 auf einer Transportstrecke 400. Die beiden miteinander verbundenen Leiterplatten 401, 402 liegen auf einem linken Transportriemen 403 und einem rechten Transportriemen 404 auf. Der linke Transportriemen 403 und der rechte Transportriemen 404 sind jeweils in zwei Transportriemen aufgeteilt. Diese Aufteilung ist aufgrund der perspektivischen Darstellung von Fig. 4 nur bei dem rechten Transportriemen 404 zu erkennen. Um die beiden Leiterplatten 401, 402 voneinander zu trennen, werden die beiden verbundenen Leiterplatten 401, 402 auf der Transportstrecke 400 derart positioniert, dass die Leiterplatte 401 auf einem Teil des linken Transportriemens 403 sowie auf einem Teil des rechten Transportriemens 404 liegt und die Leiterplatte 402 auf dem jeweils anderen Teil der Transportriemen 403, 404 liegt. Wie ferner aus Fig. 4 ersichtlich, sind die Klemmelemente 405 derart ausgebildet, dass zwischen den einander zugewandten Kanten der Leiterplatten 401, 402 ein kleiner Spalt frei bleibt. Um die beiden Leiterplatten 401, 402 voneinander zu trennen, wird eine Spreizvorrichtung 411 in den Spalt zwischen den beiden Leiterplatten 401, 402 eingeführt. Gemäß der hier dargestellten Ausführungsform der Erfindung weist die Spreizvorrichtung mindestens zwei winklig zur Transportebene verlaufende Keile 412, 413 auf, welche derart angeordnet sind, dass die Klemmverbindung zwischen den beiden Leiterplatten 401, 402 durch ein gegeneinander Verschieben der Keile 412, 413 parallel zur Transportebene gelöst wird. Ein Verschieben des Keils 412 entlang einer Trennrichtung 414 führt zu einer Verschiebung der Leiterplatte 401 relativ zu der Transportstrecke 400 in die Trennrichtung 414. Dementsprechend führt ein Verschieben des Keils 413 entlang einer Trennrichtung 415 zu einer Verschiebung der Leiterplatte 402 relativ zu der Transportstrecke 400 in die Trennrichtung 415. Um zu gewährleisten, dass nach dem Trennen der beiden Leiterplatten 401, 402 die Klemmelemente 405 in einem Vorratsbehälter 420 für Klemmelemente 405 aufgefangen werden können, muss sichergestellt werden, dass nach dem Trennen der Leiterplatten 401, 402 die Klemmelemente 405 nicht an einer der beiden Leiterplatten 401, 402 klemmen bleiben. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass die Klemmelemente 405 über eine magnetische Wechselwirkung und/oder eine Verzahnung mit den unteren Abschnitten der beiden Anschlagzylinder 406 verbunden sind und somit eine Verschiebung der Klemmelemente 405 relativ zu den Klemmelementhaltern 406 in einer Richtung parallel oder antiparallel zu den Trennrichtungen 414, 415 verhindert wird. Nach dem Trennen der beiden Leiterplatten 401, 402 wird dann das Magnetfeld abgeschaltet, welches die Klemmelemente 405 an den Anschlagzylindern 406 hält, so dass die Klemmelemente 405 in den Vorratsbehälter 420 fallen. Das Abschalten des Magnetfeldes ist beispielsweise dann einfach möglich, wenn zur Magnetfeld-Erzeugung ein Elektromagnet verwendet wird.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Klemmelemente 405 ebenso über einen Unterdruck an die Anschlagzylinder 406 gebunden werden können, wobei dann die Anschlagzylinder 406 einen hohlen Innenraum und eine nach unten durchgehende Öffnung aufweisen müssen, über die die Klemmelemente 405 angesaugt werden. In diesem Fall ist ferner ein Unterdrucksystem erforderlich, welches mit den Anschlagzylindern 406 verbunden ist.
Fig. 5 zeigt, wie Leiterplatten mittels einer Klebeverbindung miteinander verbunden werden können. Auf einer Transportstrecke 500 befinden sich zwei Leiterplatten 501, 502, welche jeweils mit ihrem linken Randbereich auf einem linken Transportriemen 503 und mit ihrem rechten Randbereich auf einem rechten Transportriemen 504 aufliegen. Die beiden Leiterplatten 501, 502 sind derart aneinandergereiht, dass zwischen den beiden einander zugewandten Kanten der Leiterplatten 501, 502 ein kleiner Spalt frei bleibt. Für die mechanische Verbindung der beiden Leiterplatten 501, 502 mit der hier beschriebenen Klebeverbindung ist die Bildung eines Spaltes zwischen den beiden Leiterplatten 501, 502 allerdings nicht unbedingt erforderlich. Um die beiden aneinandergereihten Leiterplatten 501, 502 miteinander zu verbinden, werden die beiden aneinandergereihten Leiterplatten 501, 502 auf der Transportstrecke 500 derart positioniert, dass der Spalt bzw. die aneinanderanliegenden Kanten der beiden Leiterplatten 501, 502 direkt unterhalb von Dosiervorrichtungen 506 positioniert werden. Die Dosiervorrichtungen 506 sind mit einem zähflüssigen Klebstoff gefüllt, welcher in einer genau bestimmbaren Menge abgegeben werden kann, so dass zwischen den beiden Leiterplatten 501, 502 Klebstofftropfen 505 aufgetragen werden, wobei die Klebstofftropfen 505 die beiden zu verbindenden Leiterplatten 501, 502 miteinander verbinden. Die Anzahl der Klebstofftropfen 505 ist gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung gleich der Anzahl der Dosiervorrichtungen 506. Auch an dieser Stelle sei angemerkt, dass im Prinzip eine beliebige Anzahl von Klebstofftropfen 505 für die Klebeverbindung zwischen den beiden Leiterplatten 501, 502 verwendet werden kann.
Fig. 6 zeigt, wie die in Fig. 5 aufgetragene Klebeverbindung ausgehärtet werden kann. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, werden die beiden verbundenen Leiterplatten 601, 602 nach dem Klebstoffauftrag entlang der Transportstrecke 600 weiter transportiert, so dass die von den Dosiervorrichtungen 606 aufgetragenen Klebstofftropfen 605 mittels elektromagnetischer Strahlung ausgehärtet werden. Entsprechend dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Klebstofftropfen 605 mittels UV-Licht ausgehärtet. Abhängig von der Wahl des verwendeten Klebstoffs kann jedoch auch elektromagnetische Strahlung in anderen Spektralbereichen verwendet werden.
Das Lösen einer Klebeverbindung zwischen zwei Leiterplatten wird anhand von Fig. 7 erläutert. Nachdem die beiden verbundenen Leiterplatten 701, 702 mit Bauelementen bestückt wurden, werden die beiden nun zu trennenden Leiterplatten 701, 702 entlang der Transportstrecke 700 in eine Position transportiert, in der die beiden zu trennenden Leiterplatten 701, 702 unterhalb einer Heizvorrichtung positioniert sind. Die Heizvorrichtung umfasst gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sechs Heizelemente 710, wobei über jeweils zwei Heizelemente ein Wärmereflektor 711 angeordnet ist, welcher zum einen verhindert, dass die Umgebung oberhalb der Transportstrecke 700 unnötig erwärmt wird und welcher ferner dafür sorgt, dass die von den Heizelementen 710 erzeugte Wärmemenge bevorzugt in Richtung der zu trennenden Leiterplatten 701, 702 abgestrahlt wird. Gemäß der Erfindung ist der verwendete zähflüssige Klebstoff derart ausgebildet, dass unter dem Einfluss von Wärme die in Fig. 6 dargestellten ausgehärteten Klebstofftropfen 605 flüssig werden und die Klebewirkung deutlich reduziert wird. Das Erhitzen der Klebstofftropfen 705 und das anschließende Verlaufen der Klebstofftropfen 705 ist in Fig. 7 dadurch angedeutet, dass die Klebstofftropfen 705 jeweils eine wesentlich größere Fläche bedecken als die zuvor ausgehärteten Klebstofftropfen 605 (siehe Fig. 6). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das in Fig. 7 dargestellte Lösen der Klebeverbindung zwischen den beiden Leiterplatten 701, 702 gleichzeitig mit einem Lötvorgang für die bestückten Bauelemente verbunden werden. In diesem Fall ist die von den Heizelementen 710 abgegebene Wärmemenge neben dem Lösen der Klebeverbindung auch für ein Schmelzen der Lotpaste zwischen bestückten Bauelementen und Leiterplatten 701, 702 verantwortlich.
Fig. 8 zeigt, wie gemäß der Erfindung nach dem Erhitzen der Klebeverbindung zwischen zwei Leiterplatten 801, 802 die beiden Leiterplatten 801, 802 voneinander getrennt werden, wobei eine zweiteilige Transportstrecke 800 verwendet wird. Die zweiteilige Transportstrecke 800 weist einen ersten Teil 810 und einen zweiten Teil 820 auf, welcher unmittelbar stromabwärts relativ zu der ersten Teilstrecke 810 angeordnet ist. Gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die beiden zu trennenden Leiterplatten 801, 802 dadurch getrennt, dass ab dem Zeitpunkt, an dem sich die Leiterplatte 801 auf dem ersten Teil 810 der Transportstrecke 800 und die Leiterplatte 802 auf dem zweiten Teil 820 der Transportstrecke 800 befindet, der Transport auf der ersten Teilstrecke 810 für eine vorbestimmte Zeitspanne angehalten wird. Innerhalb dieser Zeitspanne wird der Transport auf der zweiten Teilstrecke 820 fortgesetzt, so dass sich die Leiterplatte 802 in der mit dem Pfeil 821 angedeuteten Transportrichtung weiter bewegt und gleichzeitig die Leiterplatte 801 in ihrer Position verharrt. Das Trennen der beiden Leiterplatten 801, 802 wird zusätzlich durch eine Stoppvorrichtung 830 gewährleistet, welche verhindert, dass während dem Anhalten der ersten Teilstrecke 810 die Leiterplatte 801 in Richtung der zweiten Teilstrecke 820 transportiert wird. Die Stoppvorrichtung 830 arbeitet derart, dass unmittelbar nach dem Anhalten der ersten Teilstrecke 820 die Stoppvorrichtung 830 nach oben in die Transportebene gehoben wird, in welcher sich auch die beiden zu trennenden Leiterplatten 801, 802 befinden. Damit würde die Leiterplatte 801 für den Fall, dass der Klebstoff zwischen den beiden Leiterplatten 801, 802 nicht vollständig geschmolzen ist und demzufolge die Verbindung zwischen den beiden Leiterplatten 801, 802 nicht vollständig gelöst wurde, die Leiterplatte 801 an dem Stoppelement 803 anstoßen und somit nicht von der Leiterplatte 802 mit auf die Teilstrecke 820 gezogen werden.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch zwei mittels einer Klebeverbindung temporär verbundenen Leiterplatten nach dem Lösen der Klebeverbindung mit der anhand von Fig. 4 beschriebenen erfindungsgemäßen Spreizvorrichtung voneinander getrennt werden können. Eine derartige Spreizvorrichtung kann ebenso für das Trennen von Leiterplatten eingesetzt werden, welche zuvor mittels einer Lötverbindung mechanisch miteinander verbunden waren.
Entsprechend kann die anhand von Fig. 8 erläuterte erfindungsgemäße Trennung von Leiterplatten mittels einer mehrteiligen Transportstrecke und/oder mittels einer Stoppvorrichtung für das Trennen von Leiterplatten eingesetzt werden, welche zuvor mittels einer Lötverbindung und/oder einer Klemmverbindung mechanisch miteinander verbunden waren.

Claims

1. Verfahren zum gemeinsamen Bearbeiten von Leiterplatten, bei dem
auf einer Transportstrecke in einer Transportebene liegende Leiterplatten aneinander gereiht werden,
die aneinander gereihten Leiterplatten mechanisch miteinander verbunden werden,
die verbundenen Leiterplatten gemeinsam bearbeitet werden und danach
die mechanische Verbindung zwischen den Leiterplatten gelöst wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die gemeinsame Bearbeitung der verbundenen Leiterplatten eine Bestückung mit Bauelementen aufweist.

3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem die Leiterplatten derart aneinander gereiht werden, dass ihre einander zugewandten Kanten im wesentlichen parallel verlaufen.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, bei dem einander zugewandten Kanten
senkrecht,
parallel und/oder
winklig
zu der Transportstrecke ausgerichtet werden.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die mechanische Verbindung der aneinander gereihten Leiterplatten mittels einer Lötverbindung hergestellt wird.

6. Verfahren gemäß Anspruch 5, bei dem für die Lötverbindung ein oder mehrere aufgelötete Verbindungsstreifen verwendet werden.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem die Lötverbindung gelöst wird durch
Durchtrennen der Verbindungsstreifen und/oder
Erhitzen von einer oder von mehreren Lötstellen, welche zwischen Leiterplatte und Verbindungsstreifen ausgebildet sind.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die mechanische Verbindung der aneinander gereihten Leiterplatten mittels einer Klemmverbindung hergestellt wird.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem für die Klemmverbindung eine oder mehrere Klemmelemente verwendet werden.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem die Klemmelemente mittels einer Schwingfördervorrichtung an die Stelle der Transportstrecke zugeführt werden, an der die Leiterplatten mittels der Klemmverbindung miteinander verbunden werden.

11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem beim Verbinden der Leiterplatten ein Spalt zwischen den verbundenen Leiterplatten freigehalten wird.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem die Klemmverbindung mittels einer Spreizvorrichtung gelöst wird, welche in den Spalt zwischen den verbundenen Leiterplatten eingeführt wird.

13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem die Klemmelemente nach dem Lösen der mechanischen Verbindung gesammelt und für ein erneutes mechanisches Verbinden von weiteren Leiterplatten wiederverwendet werden.

14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die mechanische Verbindung der aneinander gereihten Leiterplatten mittels einer Klebeverbindung hergestellt wird.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, bei dem für die Klebeverbindung ein oder mehrere Klebestreifen verwendet werden.

16. Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem die Klebeverbindung gelöst wird durch
Durchtrennen der Klebestreifen,
Schmelzen der Klebestreifen, und/oder
Erwärmen von einer oder von mehreren Klebestellen, welche zwischen Leiterplatte und Klebestreifen ausgebildet sind.

17. Verfahren gemäß Anspruch 14, bei dem für die Klebeverbindung ein oder mehrere Tropfen aus zähflüssigem Klebstoff verwendet werden.

18. Verfahren gemäß Anspruch 17, bei dem die Klebeverbindung durch Erhitzen der Klebstoff-Tropfen gelöst wird.

19. Verfahren gemäß Anspruch 18, bei dem nach dem Erhitzen der Klebeverbindung zwischen zwei entlang der Transportstrecke angeordneten Leiterplatten die beiden Leiterplatten unter Verwendung einer mehrteiligen Transportstrecke voneinander getrennt werden, wobei
eine mehrteilige Transportstrecke mit zumindest einer ersten Teilstrecke und einer zweiten Teilstrecke verwendet wird,
die zweite Teilstrecke unmittelbar stromabwärts relativ zu der ersten Teilstrecke angeordnet ist, und
die zweite Teilstrecke zumindest zeitweise mit einer höheren Transportgeschwindigkeit als die erste Teilstrecke betrieben wird.

20. Verfahren gemäß Anspruch 19, bei dem ab dem Zeitpunkt, an dem sich eine erste der beiden zu trennenden Leiterplatten auf der ersten Teilstrecke und die andere der beiden zu trennenden Leiterplatten auf der zweiten Teilstrecke befindet, der Transport auf der ersten Teilstrecke für eine vorbestimmte Zeitspanne angehalten wird.

21. Verfahren gemäß Anspruch 20, bei dem das Trennen der beiden Leiterplatten zusätzlich durch eine Stoppvorrichtung durchgeführt wird, welche verhindert, dass während dem Anhalten der ersten Teilstrecke die erste Leiterplatte in Richtung der zweiten Teilstrecke transportiert wird.