Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur vereinzelten Applikation von Lotmaterialdepots , insbesondere Lotkugeln, mit einer Fördereinrichtung zur vereinzelten Förderung der Lotmaterialdepots von einem an einem Gehäuseoberteil der Vorrichtung angeordneten Lotmaterialreservoir zu einer an einem Gehäuseunterteil der Vorrichtung ange- ordneten Applikationseinrichtung, wobei die Fördereinrichtung als eine um eine Rotationsachse geförderte, in einem Aufnahmeraum zwischen dem Gehäuseunterteil und dem Gehäuseoberteil angeordnete Förderscheibe ausgebildet ist, die als Durchgangslöcher ausgebildete Transportaufnahmen aufweist, die jeweils von einer Aufnahmepo sition P I , in der ein Lotmaterialdepot aus dem Lotmaterialreservoir aufgenommen wird, in eine Übergabeposition P2 bewegbar sind, in der das Lotmaterialdepot über eine im Gehäuseoberteil ausgebildete Druckbohrung mit Druckgas beaufschlagt wird und aus der das Lotmaterialdepot an ein Applikationsmundstück der Applikationseinrichtung in eine Applikati- onsposition P3 übergeben wird, wobei die Applikationseinrichtung einen im Gehäusunterteil ausgebildeten Applikationskanal aufweist, der gleichzeitig ein unteres Teilstück eines Übertragungskanals ausbildet, der zur Übertragung von Laserstrahlung zu dem im Applikationsmundstück angeordneten Lotmaterialdepot dient, wobei der Übertragungskanal sich mit einem oberen Teilstück durch das Gehäuseoberteil erstreckt.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 195 41 996 A I bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung ist die Applikationseinrichtung an der Unterseite der Vorrichtung angeordnet, mit einem Applikationskanal, der sich parallel zur Rotationsachse der Förderscheibe erstreckt. Die bekannte Vorrichtung ist zur Applikation von Lotmaterialdepots auf Anschlus sflächen von Substraten oder elektronischen B autei- len bestimmt, wobei die Lotmaterialdepots nach Applikation auf den Anschlussflächen umgeschmolzen werden. Die bekannte Vorrichtung eignet sich dabei in besonderem Maße zur Applikation der Lotmaterialdepots auf Anschlus sflächen, die sich in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse bzw. parallel zur der Förderscheibe befinden. In der Praxis treten bei der Verbindung von Bauteilen auch Konfigurationen auf, in denen die miteinander zu verbindenden Anschlus sflächen der B auteile oder Substrate nicht in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, sondern einen Winkel einschließen, so dass die Anschlussflächen beispielsweise senkrecht zueinander angeordnet sind. Bei derartigen Konfigurationen hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die im Applikationsmundstück der Applikationseinrichtung angeordneten Lotmaterialdepots zunächst partiell aufgeschmolzen und anschließend durch Gasdruck beaufschlagt längs einer Applikationsachse gegen die Anschlus sflächen geschleudert werden, derart, das s zur Herstellung einer Kontaktverbindung zwischen den Anschlussflächen beide Anschlus sflächen mit dem Lotmaterialdepot benetzt werden .

Idealerweise stimmt dabei die Applikationsachse mit der Winkelhalbierenden des zwischen den Anschlussflächen ausgebildeten Winkels überein, so das s also bei einem Winkel von 90° zwischen den Anschlus s- flächen die ideale Applikationsachse unter einem Winkel von 45 ° zu den Anschlussflächen geneigt ist. Wenn, wie bei der bekannten Vorrichtung, die Applikationsachse parallel zur Rotationsachse der Förderscheibe ausgerichtet ist, mus s also die gesamte Vorrichtung um 45 ° geneigt werden, um die Applikationsachse unter 45 ° zu den Anschlussflächen ausrichten zu können. Hierdurch befindet sich die Förderscheibe nicht mehr in einer horizontalen Ebene, so dass es zu Störungen während des Transports der in den Transportaufnahmen der Förderscheibe vereinzelt aufgenommenen Lotmaterialdepots kommen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung so weiterzuentwickeln, dass die Vorrichtung ohne Beeinträchtigung der Funktion der Förderscheibe eine Applikation von Lotmaterialdepots auf Anschlus sflächen ermöglicht, die unter einem Winkel zueinander angeordnet sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelö st.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Applikationskanal unter einem Winkel α gegenüber der Drehachse geneigt.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Applikation von Lotmaterialdepots unter einem definierten Applikationswinkel gegenüber der Rotationsachse ermöglicht, so das s eine Ausrichtung des Applikationskanals auf die gewünschte Applikationsachse nicht zwangsläufig mit einer entsprechenden Neigung der Rotationsachse verbunden ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht also auch bei einer auf miteinander zu verbindende Anschlussflächen ausgerichteten, unter einem Winkel gegenüber der Rotationsachse geneigten Applikationsachse die Anordnung der Förderscheibe in einer horizontalen Ebene, so das s ein zuverläs siger Betrieb der als Förderscheibe ausgebildeten Fördereinrichtung gewährleistet ist. Besonders vorteilhaft und vielseitig läs st sich die Vorrichtung einsetzen, wenn der Applikationswinkel α zwischen 30 und 60° beträgt.

Insbesondere für die Fälle, in den eine von zwei miteinander zu kontaktierenden Anschlus sflächen parallel zur Förderscheibe und die andere Anschlussfläche unter einem rechten Winkel zur ersten Anschlus sfläche angeordnet ist, hat sich ein Applikationswinkel α von etwa 45° als vorteilhaft erweisen, wobei geringe Abweichungen bis zu 10° immer noch den gewünschten Erfolg ermöglichen .

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel verlaufen der Applikationskanal und der Übertragungskanal koaxial längs einer gemeinsamen Kanalachse, so das s zur Ausrichtung der Laserstrahlung auf ein im Applikationsmundstück des Applikationskanals angeordnetes Lotmaterialdepot keine besonderen Maßnahmen innerhalb der Vorrichtung notwendig sind. Somit können das Gehäuseoberteil und das Gehäu- seunterteil der Vorrichtung zur Ausbildung des Applikationskanals und des Übertragungskanals mit fluchtenden Bohrungen versehen werden, wodurch die Fertigung der Vorrichtung vereinfacht wird.

Besonders vorteilhaft ist es , wenn in einem Schnittpunkt der Kanalachse mit einer Oberfläche des Gehäuseoberteils eine Kopplungseinrichtung mit einer Strahlumlenkeinrichtung vorgesehen ist, die eine Umlenkung der Laserstrahlung auf die Kanalachse ermöglicht, so dass zum einen eine Laserquelle unabhängig und mit Abstand von der Vorrichtung angeordnet werden kann, und zum anderen mittels der an der Oberfläche des Gehäuseoberteils angeordneten Strahlumlenkeinrichtung eine gute Zugänglichkeit der Strahlumlenkeinrichtung gegeben ist, die eine leichte Anpassung der Strahlumlenkeinrichtung an unterschiedliche Positionen der Laserquelle ermöglicht, um sicherzustellen, das s in jedem Fall eine Strahlumlenkung derart erfolgt, das s die Laserstrahlung im Übertragungskanal parallel zur Kanalachse bzw . parallel zur Applikationsachse verläuft. Vorzugsweise ist die Strahlumlenkeinrichtung mit einer transparenten Abdeckung versehen, so dass die Strahlumlenkeinrichtung von störenden Umgebungseinflüssen abgeschirmt werden kann .

Besonders vorteilhaft ist es , wenn sich der Übertragungskanal von einer Oberseite des Gehäuseoberteils zu einer Unterseite des Gehäuseunterteils erstreckt, wobei die Kanalachse die Ebene der Rotationsachse der Vorrichtung schneidet. Hierdurch ergibt sich zum einen ein besonders kompakter Aufbau der Vorrichtung, die selbst bei einer zur Unterseite des Gehäuseunterteils geneigten Anordnung des Applikationsmundstücks sicherstellt, das s sich das Applikationsmundstück innerhalb des durch den Umfang des Gehäuseunterteils begrenzten Raumes befindet und daher nicht über den Umfang des Gehäuseunterteils hervorragt. Zum anderen ermöglicht die Erstreckung des Übertragungskanals von der Oberseite des Gehäuseoberteils die Anordnung der Kopplungseinrichtung an der Oberseite des Gehäuseoberteils , so das s es möglich ist, die Laserquelle auch oberhalb des Gehäuseoberteils in einem vom Umfang des Gehäuseoberteils begrenzten Raum anzuordnen, und somit nicht nur die Vorrichtung selbst, sondern auch die Laserquelle als Bestandteil der Peripherie der Vorrichtung oberhalb der Vorrichtung angeordnet werden kann, ohne seitlich die Vorrichtung zu überragen. Auch hierdurch wird dem Erfordernis einer insgesamt platzsparenden Ausbildung der Vorrichtung sogar einschließlich der Peripheriegeräte Rechnung getragen.

Wenn zur Überführung eines Lotmaterialdepots aus der Übergabeposition in die Applikationsposition ein den Aufnahmeraum der Förderscheibe mit dem Applikationskanal verbindender Zuführkanal in der Ebene der Rotationsachse verläuft, ist es möglich, den Zuführkanal, also die Strecke, die das Lotmaterialdepot von der Förderscheibe bis zum Applikationskanal zurücklegen mus s, als möglichst direkte Verbindung im Wesentlichen senkrecht auszugestalten, so das s zusätzlich zur Druckgasbe- aufschlagung des Lotmaterialdepots die Förderung des Lotmaterialdepots längs der Förderstrecke durch die Schwerkraft unterstützt wird. Hier- durch ergeben sich möglichst kurze Förderzeiten für die Überführung des Lotmaterialdepots aus der Übergabeposition in die Applikationspo sition.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Applikationskanal über eine Druckbohrung mit einem Drucksensor verbunden, der den Gasdruck in der Applikationseinrichtung zwischen der in der Übergabeposition P2 angeordneten Transportaufnahme und einer Applikationsöffnung des Applikationsmundstücks misst, wobei der Applikationskanal über eine transparente Abdichtung von dem oberen Teilstück des Übertragungskanals gasdicht abgetrennt ist, so das s mittels des Druck- sensors erfas sbar ist, ob sich ein Lotmaterialdepot in der Applikationsposition P3 befindet.

Besonders bevorzugt ist es , wenn die Abdichtung als Boden einer Kanalhülse ausgebildet ist, die an ihrem oberen Ende mit der Kopplungseinrichtung versehen ist. Vorzugsweise ragt die Kanalhülse hierzu mit ihrem oberen Ende aus der Oberfläche des Gehäuseoberteils der Vorrichtung hinaus und ist in einer Aufnahmebohrung der Kopplungseinrichtung angeordnet. Somit kann die Kanalhülse nicht nur zur definierten Anordnung der Abdichtung im Übertragungskanal, sondern darüber hinaus auch zur Befestigung der Kopplungseinrichtung am Oberteil der Vorrichtung genutzt werden.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung Bezug nehmend auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur vereinzelten Applikation von Verbin- dungsmaterialdepots in isometrischer Darstellung und Seitenansicht;

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung in isometrischer Darstellung und Seitenansicht; Fig. 3 die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung in einer Schnittdarstellung längs Schnittlinienverlauf III-III;

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung der Vorrichtung.

In den Fig. 1 bis 4 ist eine Vorrichtung 10 zur vereinzelten Applikation von Lotmaterialdepots 1 1 (Fig. 3) dargestellt, wobei die Lotmaterialdepots 1 1 im vorliegenden Fall als Lotmaterialkugeln ausgebildet sind, die zur Bevorratung in einem Lotmaterialreservoir 12 aufgenommen sind, das auf einer Oberseite 13 eines Gehäuseoberteils 14 eines Vorrichtungsgehäuses 15 angeordnet ist. Im Gehäuseoberteil 14 ist unterhalb einer Anschlus söffnung 16 (Fig. 4) ein Lotmaterialkanal 17 ausgebildet, der es ermöglicht, das s Lotmaterialdepots 1 1 aus dem Lotmaterialreservoir 12 in als Durchgangslöcher ausgebildete Transportaufnahmen 18 (Fig. 4) einer als Förderscheibe 19 ausgebildeten Fördereinrichtung gelangen, die zwischen dem Gehäuseoberteil 14 und einem Gehäuseun- terteil 20 in einem Aufnahmeraum 21 (Fig. 3) aufgenommen ist. Zur

Ausbildung des Aufnahmeraums 21 ist zwischen dem Gehäuseoberteil 14 und dem Gehäuseunterteil 20 ein Gehäusering 22 konzentrisch zur Förderscheibe 19 angeordnet.

In dem Gehäuseoberteil 14 befindet sich eine an ihrem Antrieb sende 23 mit einem hier nicht näher dargestellten Motorantrieb koppelbare Förderwelle 24, die einen Drehantrieb der Förderscheibe 19 um eine Rotationsachse 28 ermöglicht.

Wie Fig. 4 zeigt, weist die Förderscheibe 19 zusätzlich zu den Transportaufnahmen 1 8 , die auf einem Förderkreis 29 der Förderscheibe 19 äquidistant angeordnet sind, einen Steuerkreis 30 auf, der konzentrisch und im vorliegenden Fall innerhalb des Förderkreises 29 angeordnet ist und jeweils auf einer gemeinsamen radialen Achse 50 mit den Transportaufnahmen 18 Steuerbohrungen 3 1 aufweist. Diese Steuerbohrungen 3 1 wirken mit einer im Vorrichtungsgehäuse 15 angeordneten, hier nicht näher dargestellten Lichtschrankeneinrichtung zusammen und ermögli- chen die Steuerung einer getakteten Kreisförderbewegung der Förderscheibe 19 um die Rotationsachse 28 , derart, das s in Förderrichtung 32 der Fördereinrichtung 19 die Transportaufnahmen 18 aus einer Aufnahmeposition P I unterhalb des mit dem Lotmaterialreservoir 12 verbunde- nen Lotmaterialkanals 17 jeweils um eine Teilung t des Förderkreises 29 in die Förderrichtung 32 vorwärts bewegt werden und in eine Übergabeposition P2 gelangen, in der sich die Transportaufnahmen 18 zwischen einem im Gehäuseoberteil 14 ausgebildeten und mit einem Druckgasan- schlus s 42 versehenen Druckgaskanal 43 und einem im Gehäuseunterteil 20, etwa in der Ebene der Rotationsachse 28 ausgebildeten Zuführkanal 41 (Fig. 3) befinden, der in den Applikationskanal 35 der Applikationseinrichtung 33 mündet.

Wie Fig. 3 zeigt, weist die Applikationseinrichtung 33 an ihrem unteren Ende ein als Kanüle ausgebildetes und auswechselbar am Gehäuseunter- teil 20 angeordnetes Applikationsmundstück 36 mit einer Applikationsöffnung 37 auf, die im vorliegenden Fall in ihrem Durchmesser kleiner bemessen ist als der Durchmesser der Lotmaterialdepots 1 1 , so dass ein aus der Übergabeposition P2 zum Applikationsmundstück 36 übergebe- nes Lotmaterialdepot 1 1 in einer Applikationsposition P3 zur Anlage gegen einen Öffnung srand der Applikationsöffnung 37 gelangt. Das

Applikationsmundstück 36 ist im vorliegenden Fall mittels einer Überwurfmutter 62 mit dem Gehäuseunterteil 20 verschraubt, wobei der Anschluss des Applikationsmundstücks 36 an das Gehäuseunterteil 20 zur Abdichtung gegenüber dem Gehäuseunterteil 20 eine Dichtung 58 aufweist.

Wie Fig. 3 zeigt, bildet der Applikationskanal 35 ein unteres Teilstück 63 eines Übertragungskanals 64 aus , der zur Übertragung von Laserstrahlung zu dem im Applikationsmundstück 36 angeordneten Lotmaterialdepot 1 1 dient, wobei der Übertragungskanal 64 sich mit einem oberen Teilstück 65 durch das Gehäuseoberteil 14 erstreckt und der Applikationskanal unter einem Winkel α gegenüber der Rotationsachse 28 geneigt ist. Im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels verlaufen der Applikationskanal 35 und der Übertragungskanal 64 koaxial längs einer gemeinsamen Kanalachse 66, die die Ebene der Rotationsachse 28 schneidet. Am oberen Ende des Übertragungskanals 64 und am Gehäuseoberteil 14 der Vorrichtung 10 angeordnet befindet sich eine Kopplungseinrichtung 38, die in einem Schnittpunkt der Kanalachse 66 mit einer Oberfläche 67 des Gehäuseoberteils 14 angeordnet ist und einer Strahlumlenkeinrichtung 68 aufweist, die mit einer transparenten Abdeckung 39 versehen ist und eine Umlenkung einer von einer oberhalb der Vorrichtung 10 angeordneten, hier nicht dargestellten Laserquelle emittierten Laserstrahlung 40 auf die Kanalachse 66 ermöglicht.

Die Kopplungseinrichtung 38 ist auf einem oberen Ende 69 einer Kanalhülse 70 angeordnet, das aus dem Übertragungskanal 64 herausragt. An ihrem unteren, in das Gehäuseunterteil 20 hineinragenden Ende ist die Kanalhülse 70 mit einer hier als O-Ring ausgebildeten Dichtung 57 gegenüber dem Gehäuseunterteil 20 abgedichtet. Das untere Ende der Kanalhülse 70 ist darüber hinaus mit einer transparenten gasdichten Abdichtung 60 versehen, die einen im Applikationskanal 35 oberhalb der Applikationsöffnung 37 ausgebildeten Druckraum 61 nach oben begrenzt.

Über die Strahlumlenkeinrichtung 68 kann eine Beaufschlagung des in der Applikationspo sition P3 angeordneten Lotmaterialdepots 1 1 mit der Laserstrahlung 40 derart erfolgen, das s ein zumindest partielles Aufschmelzen des Lotmaterialdepots 1 1 erfolgt, so das s mittels einer Druck- gasbeaufschlagung des Lotmaterialdepots 1 1 über den in den Applikationskanal 35 einmündenden Zuführkanal 41 das Lotmaterialdepot 1 1 durch die Applikationsöffnung 37 des Applikationsmundstücks 36 herausgeschleudert und längs einer mit der Kanalachse 66 fluchtenden Applikationsachse 7 1 in einen Kontaktspalt 72 zwischen Kontaktflächen 5 1 benachbarter Substrate 52 appliziert werden kann . Zur Druckgasbeaufschlagung weist das Gehäuseoberteil 14 den in Fig. 4 dargestellten Druckgasanschlus s 42 auf, der über den Druckgaskanal 43 im Gehäuseoberteil 14 oberhalb der Übergabepo sition P2 mit dem im Gehäuseunterteil 20 ausgebildeten Zuführkanals 41 verbunden ist.

Mittels der Druckgasbeaufschlagung des Lotmaterialdepots 1 1 kann sowohl eine Überführung des Lotmaterialdepots 1 1 in die Applikationsposition P3 an der Applikationsöffnung 37 des Applikationsmundstücks 36 als auch mittelbar über einen an die Druckbohrung 45 angeschlos senen, hier nicht dargestellten Drucksensor eine Auslösung der Laserbe- aufschlagung des in der Applikationspo sition P3 angeordneten Lotmaterialdepots 1 1 erfolgen.

Der Drucksensor ist über die Druckbohrung 45 mit dem im Applikationskanal 35 der Applikationseinrichtung 33 zwischen der Applikationsöffnung 37 und der Abdichtung 60 der Kanalhülse 70 definierten Druckraum 61 verbunden. Der Drucksensor erfasst einen sich im Druckraum 61 ausbildenden Überdruck, der dann entsteht, wenn die Applikationsöffnung 37 durch ein in der Applikationsposition P3 angeordnetes Lotmaterialdepot 1 1 verschlo ssen ist. Gesteuert über den Drucksensor erfolgt eine Auslösung der Laserbeaufschlagung also nur dann, wenn sich ein Lotmaterialdepot 1 1 in der Applikationsposition P3 befindet.

Wie aus den Fig. 1, 2 und 4 ersichtlich kann darüber hinaus im Gehäuseoberteil 14 ein Sensoranschlus s 73 für einen nicht näher dargestellten Lichtsensor vorgesehen sein, so das s beispielsweise über den Sensoranschlus s 73 ein Lichtleiter an eine Sensorbohrung 74 angeschlo ssen werden kann, um eine ordnungsgemäße Befüllung der bei einer Rotation der Förderscheibe 19 an der Sensorbohrung 74 vorbei bewegten Transportaufnahmen 1 8 mit einem Lotmaterialdepot 1 1 prüfen zu können und etwa die Auslösung der Laserbeaufschlagung von der Detektion eines Lotmaterialdepots 1 1 abhängig zu machen.