管芯弹出器

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的通称的管芯弹出器。

这类管芯弹出器用于半导体管芯的组装中，以支持半导体管芯从载体的分离和移除。

背景技术

通常将半导体管芯(在行业中称为芯片)设置在由框架保持的载体上，该载体优选为膜，在行业中也称为带，用于在半导体组装装置上进行处理。管芯粘附到载体上。带有载体的框架由滑动的晶片台接纳。晶片台周期性地移位，以在预定位置提供一个接一个的管芯。所提供的管芯然后由管芯夹持器拾取并放置在基材上。从载体中移除所提供的管芯是由位于载体下方的管芯弹出器(在行业中称为管芯弹出器die ejector)来支持的。

从EP 2 184 765 A1中已知的管芯弹出器是这样的一种管芯弹出器，其包括腔室，所述腔室能被加载真空、具有带有通道的盖板；多个板，所述多个板安置在腔室内、伸出到通道中并且可沿垂直或倾斜于盖板的表面的方向滑动；和用于使板移位的驱动装置。驱动装置包括驱动机构，所述驱动机构包括马达和可沿着预定直线路径移动的销。销可以通过马达在两个位置之间来回移动，这两个位置确定板的初始位置或工作位置。在其初始位置，板朝向腔室内部向回移动，并且在其工作位置，板朝向通道的方向到达其最上面位置。每个板具有带状开口，并且销穿过每个板的带状开口。带状开口可随板而不同，使得当销沿着带移动时，板以预定顺序移动到初始位置或工作位置。

在这类管芯弹出器的情况下，通过销的移动使带状开口逐渐地机械磨损，使得板不再精确地到达其最初确定的初始位置和工作位置。因此，板的使用寿命缩短，且必须定期更换，这导致损耗时间并增加维护成本。

发明内容

因此，本发明的目的是研发公知的管芯弹出器，使得板可靠地到达其工作位置。

根据本发明，该目的通过根据权利要求1的管芯弹出器解决。本发明的优选实施例在从属权利要求中得到反映。

本发明涉及一种管芯弹出器，其包括可被加载真空的腔室，该腔室带有具有通道的盖板。盖板的背对腔室的表面形成用于设置有管芯的载体(优选地塑料膜)的支撑表面。腔室具有用于连接到真空源的真空接头。

在优选实施例中，腔室由管芯弹出器的壳体形成。

在优选实施例中，盖板是可移除和可更换的，在操作期间带有管芯的载体的一部分搁置在盖板上的。壳体优选具有圆柱形的板载体，盖板可更换地布置在该板载体上。然而，可以将板载体和盖板一体地形成，由此该部件是可更换的。

盖板优选含有居中的通道，所述通道的形状根据要处理的管芯(芯片)的特性来选择。优选地，通道是矩形的，并且至少近似具有要处理的管芯的尺寸。

在优选实施例中，盖板具有多个通孔，这些通孔设计成当腔室被施加或者说加载真空时吸住载体，使得在管芯分离和移除期间将载体牢固地保持在盖板上。

此外，管芯弹出器包括布置在腔室内部中的多个板，所述板分别可以在初始位置和工作位置之间来回移动。板的板平面是横向于、优选地至少近似垂直于盖板、尤其是其支撑表面。优选地，各板彼此平行。

在下文中，术语横向不一定意味着垂直，而是包含垂直作为可能的方向。

管芯弹出器壳体的纵向轴线优选垂直于支撑表面延伸。

板的面对盖板的边缘区段形成冲击边缘，所述冲击边缘旨在与载体相互作用以支持将管芯从载体中移除。边缘区域优选地至少近似地平行于支撑表面延伸。优选地，冲击边缘具有一个唯一的连续区段。它也可以具有几个分开的区段，以便在载体的多个分开的区域中移除管芯时提供支持。在优选实施例中，板具有如在文献CH 706 280 A1中所公开的冲击边缘，这取决于要处理的管芯的特性。

术语“板”是指可以执行相同功能的所有物体。例如，板也可以是棒或梁。

初始位置相对于工作位置朝向腔室的内部回移。

板从初始位置到其工作位置的移动称为上升，并且从工作位置到其初始位置称为下降并限定板的移动方向。优选地，移动方向平行于壳体的纵向轴线并且因此垂直于支撑表面。

板的工作位置是这样的位置，在该位置中板的冲击边缘至少近似地与支撑表面齐平或在支撑表面上方并处于其最高位置。板的初始位置是这样的位置，在该位置中板相对于其工作位置最大地向回移动到腔室内部。这意味着板的冲击边缘在腔室中处于其最低位置，在支撑表面下方。

在其工作位置，板嵌入通道中或穿透通道。

板的多个边缘形成冲击表面，所述冲击表面的形状可以通过板的移动而改变。冲击表面的不同形状的形成及其修改支持在载体的目标区域中管芯的移除。因此，可以根据要处理的管芯和载体的特性灵活地设计在管芯移除期间的支持。

优选地，在板的初始位置中冲击边缘位于与支撑表面优选地至少近似平行的平面中。取决于冲击表面的期望形状，一个或多个板可以保持在初始位置并且不移动，而移动待移动的板。

在优选实施例中，在板的工作位置中冲击边缘处于与支撑表面优选地至少近似平行的且在该支撑表面上方延伸的平面中。因此，冲击表面形成平坦区域，并且冲击边缘以均匀分布在该区域上的压力推挤要移除的管芯下方的载体。这在将管芯从载体上移除时减小了管芯上的应力。

在优选实施例中，可以将传感器分配给初始位置，并且将另外的传感器分配给工作位置，以确定板的位置。传感器可用于检查板是否处于期望的初始位置或工作位置并已占据其在冲击表面中的正确位置。因此，可以检测板的错误位置，并且可以避免在移除管芯期间可能的错误。

在冲击表面或处于工作位置的板和通道的边缘之间存在环绕的间隙。冲击面积优选略小于管芯的面积。优选地，管芯的表面积在所有侧上在侧向方向上突出于冲击表面约0.05至1毫米，特别优选0.3毫米。板的数量取决于管芯的尺寸。例如，三个板可用于3*3毫米的非常小的半导体管芯。

板可以彼此抵靠，但是优选地，它们通过间距分隔开以最小化摩擦。在优选实施例中，用于引导板的腔室包括两个相对置布置的梳状容纳轨道，其切口在容纳轨道的面对腔室内部的一侧上平行于移动方向延伸，并且分别容纳板的平行于移动方向延伸的边缘区域。例如，如果板是多部分的或沿壳体的纵向轴线方向具有大的长度，则还可以提供附加的容纳轨道，以确保板在另外的边缘区域中引导。切口彼此间隔开以确保当板移动时板之间的预定距离。这避免了板之间的摩擦并且确保了板在移动方向上彼此平行地移动。在这样的布置中，冲击边缘距彼此具有预定的距离，优选地均匀的距离，以便确保在移除管芯时对管芯的最佳支撑。

此外，管芯弹出器包括驱动元件，所述驱动元件可由马达、优选步进马达驱动。板各自具有驱动凹槽，所述驱动凹槽被驱动元件穿透。驱动凹槽各自具有驱动区域，所述驱动区域被设计成使得驱动元件与驱动区域相互作用，以使待移动的板从工作位置移动到初始位置。

根据本发明，管芯弹出器包括磁体，所述磁体与板的锚固区段相互作用并且在板上施加指向工作位置的吸引力。此外，管芯弹出器包括止动元件，所述止动元件使板的移动停止在工作位置中，在工作位置中板抵靠止动元件。

因此，既不是驱动元件单独地，也不是驱动元件与驱动凹槽一起确定了工作位置，而是止动元件确定工作位置，所述止动元件在由驱动元件引起的从初始位置移动之后，使由磁体的拉力引起的板的移动停止在工作位置。由于止动元件与板无摩擦地接触并且仅在宽的接触表面上具有止动，所以止动元件几乎不磨损。因此，板在长期使用中可靠地精确地到达其工作位置，在工作位置中板被磁体保持。

磁体被分配给工作位置，并且用以经由其吸引力将板从初始位置移动到工作位置并将其保持在工作位置。

锚固区段是板的在磁体和板的背离盖板的端部之间延伸的区段。锚固区段由横向区域形成，所述横向区域横向于、优选垂直于纵向轴线延伸，所述横向区域优选地具有在纵向轴线的两侧上突出的区段。

在优选实施例中，驱动凹槽分别布置在锚固区段中。由于在锚固区段中存在最大的空间，所以这种布置使得易于形成驱动凹槽。还确保吸引力的施加点和驱动元件施加的力的施加点靠在一起，并且避免板的变形或板的不期望的移动。

在优选实施例中，磁体安装在腔室内并且垂直于板的移动方向延伸，使得其至少部分地在横向区域的突出部分上延伸。为了在相对于中央板布置的最外面的锚固区段上获得所需的吸引力，磁体可以延伸超过这些锚固区段。

在优选实施例中，突出区段关于壳体的纵向轴线对称地延伸，并且磁体至少部分地在突出区段上对称地延伸。因此，可以确保吸引力在板上的对称分布。

磁体可以是多部分的，使得吸引力在锚固区段上的分布最佳化，特别是使得吸引力关于板的纵向对称平面对称地分布。在特别优选的实施例中，磁体包括至少两个磁性部分，所述至少两个磁性部分关于板的纵向对称平面对称地布置，所述纵向对称平面垂直于板延伸。优选地，所述至少两个磁性部分布置在横向于该对称平面的平面中。磁体的多部分设计还简化了任何损坏的磁体的更换。

优选地，磁体或(可选地)磁性部分包括基本上彼此贴靠的磁性块，以便获得与一件式磁体或磁性部分相同的吸引力。然而，可以在相邻的磁体块之间设置间隙，以便根据需要优化磁体或可选地磁体部分的磁力的分布。间隙可以填充有非磁性材料。磁体或可选地磁性部分可以具有不同的形状，优选地呈棒的形式。可选地，当沿横向于板的移动方向的方向看时，磁体或磁性部分的厚度可以变化。这意味着吸引力的分布也可以根据需要进行优化。

在优选实施例中，如此设计磁体在腔室中的位置以及磁体和锚固区段的形状，使得施加在锚固区段上的吸引力对于每个板至少近似相等。因此，驱动元件可以抵抗磁体的吸引力在相应驱动区域上施加至少近似相同的力，以便使待移动的板从工作位置朝向初始位置移动。这允许简单地控制驱动元件的移动，并且导致驱动元件和驱动区域的均匀的低磨损，如果有的话。

优选地，锚固区段具有凹槽，以优化磁体的吸引力在板上的分布。在优选的构造中，可以在横向区域的突出部分上，优选地在突出部分的面对磁体的一侧上，例如每隔一个板，形成凹槽、优选地矩形凹槽。

在优选实施例中，止动元件在板的邻近冲击边缘的区域中与板相互作用。这最小化了止动元件和冲击边缘之间的距离，并确保了冲击边缘在板的工作位置中的精确位置。

在优选实施例中，止动元件还使板的移动停止在其初始位置。由于与上文对于工作位置所述的相同的原因，必要的修改后，板可靠地到达其初始位置。

在优选实施例中，另一个止动元件使板的移动停止在其初始位置。与初始位置中的精度相比，通常要求冲击边缘在工作位置中的位置具有更高的精度。止动元件和另一止动元件的特性可以根据期望的精度来确定，并且如果需要的话，可以选择不同的制造工艺和材料。结果，可以优化成本。

在优选实施例中，止动元件可以设计成，使得它同样用于引导板。对于另一止动元件也可以如此。

优选地，止动元件以及必要时另一止动元件可更换地固定在壳体上。例如，腔室可以具有两个相对布置的开口，止动元件被推入其中，并且止动元件也可以使用紧固件固定到壳体上。止动元件可以由几个部分构成，并且例如可以包括多个沿板的移动方向看时彼此叠置的优选板形的部分。因此，可以通过调节这些部分的数量来调节止动元件的厚度，从而调节板在工作位置中的位置。也可以例如借助于调节螺钉来调节止动元件，以便调节板在工作位置中的位置。这允许管芯弹出器容易适应要处理的管芯的特性。还可以为另一止动元件提供类似的构造。

在优选实施例中，止动元件被设计为优选扁平的销栓，所述销栓穿过相应的板的止动凹槽接合。扁平销栓具有至少一个扁平的第一止动侧，以及优选地平行于第一止动侧的第二止动侧。沿纵向轴线方向查看，止动凹槽在对应于止动元件的厚度和板的行程之和的长度上延伸。在初始位置中和在工作位置中，第一和第二止动侧在宽的接触表面上贴靠在相应的止动凹槽上，以便更可靠地使板停止。因此，可以提高到达工作位置以及到达初始位置的精度。

优选地，止动凹槽各自具有分别平行于第一或第二止动侧形成的第一和第二平坦边缘区段，所述第一和第二平坦边缘区段与第一和第二止动侧相互作用以更精确地使板停止。因此，可以在较长的操作时间内进一步提高到达工作位置以及到达初始位置的精度。

在优选实施例中，磁体和板之间总是存在间隙。这防止在到达工作位置时板撞到磁体。优选地，间隙是气隙。这防止磁体受到机械损坏并降低了磁体破裂的风险。

也可以不在磁体和板之间提供间隙。在这种情况下，磁体起到止动元件的作用。如果需要的话，可以用保护层保护磁体，以防止其受到机械破坏。

优选地，板具有纵向区域和至少一个横梁。所述至少一个横梁形成锚固区段，而纵向区域的面对盖板的自由端形成冲击边缘。例如，板可以是十字形的或具有两个间隔开的优选地彼此平行的横梁。

在优选实施例中，板是T形的。横梁形成锚固区段，而纵向区域的自由端形成冲击边缘。横梁的面对磁体的一侧至少近似平行于磁体的面对锚固区段的表面。因此，板以倒置T的位置被布置在腔室中。T形有利地结合了用作锚固区段的与磁体有效相互作用的宽横梁和狭窄的纵向延伸的纵向区域，这允许壳体在其面对盖板的区域中紧凑且节省空间的设计，使得管芯弹出器附近有用于其它模块的空间。

在优选实施例中，板形成为几个部分，优选地两个部分并且具有与磁体相互作用的基板和具有冲击边缘的支撑板，所述基板含有驱动凹槽并具有锚固区段，所述支撑板可以经由机械连接放置在基板上。支撑板根据管芯弹出器的具体应用进行选择，并以通常的方式安装在基板上，而无需更换基板。这允许管芯弹出器容易适应要处理的管芯的特性，例如管芯的尺寸。支撑板的数量可以小于基板的数量。支撑板可以具有相同的设计。

下面应该理解的是，当板处于工作位置或初始位置时，支撑板和基板处于工作位置或初始位置。

在优选实施例中，基板是T形的并且具有横梁和具有纵向区域的一部分，而纵向区域的其余部分形成支撑板。基板可以具有相同的设计。

在优选实施例中，基板各自具有锚固区段。优选地，横梁形成锚固区段。

在优选实施例中，基板由容纳轨道引导，而支撑板由另外的相同设计的容纳轨道引导。

在优选实施例中，支撑板各自具有被止动元件穿透的止动凹槽。优选地，止动凹槽形成在板的与冲击边缘相邻的区域中，使得止动元件与冲击边缘之间的距离最小。因此，可以实现冲击边缘在板的工作位置中的精确位置。

在优选实施例中，止动元件使支撑板的移动在其工作位置和其初始位置中停止。因此，支撑板同时使对应的基板停止。然而，优选的是，在基板中形成另外的止动凹槽，所述另外的止动凹槽被另外的止动元件穿透，使得如果支撑板未放置在规定的基板上，也可以使基板停止。在优选实施例中，所述另一止动元件使基板的移动在其初始位置停止，并且止动元件使支撑板的移动在其工作位置停止。

在优选实施例中，管芯弹出器包括分配给初始位置的另一磁体。

另外，驱动凹槽各自具有另一驱动区域。所述另一驱动区域被设计成使得驱动元件与另一驱动区域相互作用以使待移动的板从初始位置朝向工作位置移动。

在优选实施例中，所有板的驱动凹槽具有相同的设计。

如果需要的话，在所述另一磁体和板之间始终存在另一间隙，以防止在到达初始位置时板撞击所述另一磁体。所述另一间隙也可以是气隙。因此，还保护了所述另一磁体免受机械破坏，并且降低了所述另一磁体破裂的危险。

板的锚固区段位于磁体和所述另一磁体之间。

在具有横梁的T形板的优选实施例中，横梁的面对所述另一磁体的一侧可以至少近似平行于所述另一磁体的面对锚固区段的表面延伸。

所述另一磁体也可以是多部分的，以便将吸引力最佳地分布在锚固区段上。另外，多部分设计简化了任何损坏的磁体的更换。在特别优选的实施例中，所述另一磁体包括至少两个另外的磁体部分，所述至少两个另外的磁体部分关于板的纵向对称平面对称地布置。优选地，所述至少两个另外的磁体部分布置在横向于该对称平面的平面中。在特别优选的实施例中，所述另一磁体设置在腔室的底部上。

优选地，所述另一磁体或必要时所述多个另外的磁体部分以与所述磁体或多个磁体部分相似的方式包括另一磁体块。

在优选实施例中，磁体和所述另一磁体被布置成使得它们在相反的极化方向上被极化。优选地，极化方向至少近似平行于移动方向。因此，磁体和所述另一磁体的磁场分别在由可磁化材料(例如诸如铁的金属)制成的板上施加基本上平行于移动方向定向的吸引力。磁体的吸引力和所述另一磁体的吸引力朝向工作位置或初始位置定向。优选地，磁体和所述另一磁体被永久磁化。

在具有磁体和所述另一磁体的优选实施例中，驱动元件使相应待移动的板的锚固区段从初始位置朝向工作位置远离所述另一磁体地朝向磁体移动，至少直到磁体的吸引力大于所述另一磁体的吸引力。然后待移动的板在磁体的吸引下移动到工作位置。相反，驱动元件使相应待移动的板的锚固区段从工作位置朝向初始位置远离磁体地朝向所述另一磁体移动，至少直到所述另一磁体的吸引力大于磁体的吸引力。然后，待移动的板在所述另一磁体的吸引力下移动到初始位置。

还可以想到的是，将磁体和所述另一磁体布置成，使得它们在相同的极化方向上极化。如果磁体和所述另一磁体之间的距离设计成使得磁体和所述另一磁体的吸引力不明显重叠，则可以使用这种布置。

优选地，锚固区段在其面对所述另一磁体的边缘区域具有凹槽、优选地矩形凹槽，以便优化所述另一磁体对板的吸引力。

在优选实施例中，驱动元件包括由马达可旋转地驱动的凸轮轴，所述凸轮轴的凸轮旨在与待移动的板的驱动区域和所述另一驱动区域相互作用。优选地，一个凸轮分别与一个单个板的驱动区域和所述另一驱动区域相互作用。然而，凸轮也可以与两个或多个板的驱动区域和所述另一驱动区域相互作用。带有凸轮的凸轮轴的使用允许快速且容易地调节板的移动。具有不同轮廓的凸轮轴可以根据管芯弹出器的特定应用事先制造和安装。该实施例允许通过沿一个唯一的旋转方向驱动轴来移动板，从而特别容易控制轴。

这类凸轮轴可以例如通过增材制造由钢制成。

在特别优选的实施例中，凸轮沿凸轮轴的圆周方向偏移成使得板以预定的顺序在初始位置和工作位置之间移动，且反之亦然。

凸轮相对于凸轮轴的圆柱形的轴部分径向向外突出，并且沿凸轮轴的纵向方向看，所述凸轮可以一个接一个地布置，优选在圆周方向上偏移。

凸轮优选地是齿形的，并且沿旋转方向看，各自具有前冲击侧和后侧。凸轮的冲击侧相对于彼此的布置确定了凸轮侧与板的驱动区域和所述另一驱动区域的相互作用的顺序，并因此确定了板从初始位置到工作位置或从工作位置到初始位置板的移动。

在两个连续的凸轮的冲击侧之间的沿圆周方向测得的距离与凸轮轴的旋转速度一起决定了相关板的移动之间的时间延迟。

在特别优选的实施例中，凸轮关于延伸通过居中布置的凸轮的、垂直于凸轮轴的旋转轴线的镜像平面对称地布置。凸轮的这种布置允许板关于分配给居中布置的凸轮的板对称地从初始位置移动到工作位置或从工作位置移动到初始位置。

优选地，如在凸轮轴的展开中所看到的，凸轮具有V形的布置，其中中央凸轮形成V形的尖端，并且如沿旋转方向所看到的，其余的凸轮向前偏移。因此，在从工作位置向初始位置的移动期间，首先关于分配给居中布置的凸轮的板对称的最外面的板可以移动，并且最后分配给居中布置的凸轮的板可以移动。这种布置允许从管芯的侧面朝向管芯的中心逐渐将膜从管芯剥离。

在优选实施例中，凸轮具有渐开线形状。凸轮的渐开线形状有助于最小化凸轮和驱动区域的相互滑动以及相关的磨损和发热。优选地，凸轮的冲击侧具有渐开线形状。然而，如果凸轮轴必须沿两个旋转方向驱动，也可以为凸轮的背侧提供渐开线形状。

在优选实施例中，驱动区域由形成在相关的板上的肩状体形成，并且所述另一驱动区域由形成在相关的板上的另一肩状体形成，它们优选地横向于板的移动方向延伸。“肩状体和所述另一肩状体构造成横向于板的移动方向”意味着它们可以根据驱动元件的几何要求以任何角度对准。通过使肩状体和所述另一肩状体与移动方向基本上成直角地形成，确保了凸轮在肩状体或所述另一肩状体上施加的力尽可能地在移动方向上作用，从而几乎完全避免了横向力。因此，如此选择肩状体和所述另一肩状体的定向，使得最小化凸轮和相关的板之间的摩擦。相关的凸轮、即分配给相关的板的凸轮在凸轮轴转动时推动肩状体并且在进一步转动时推动所述另一肩状体。

在优选实施例中，驱动元件被设计为由马达围绕其轴线可旋转地驱动的轴，所述轴的外圆周构成位于垂直于轴线的平面中的控制凸轮。每个控制凸轮包围轴的平面的具有不均匀边缘的盘状部分，所述盘状部分的厚度使得控制凸轮与唯一一个板或多个板接触。具有控制凸轮的轴区域优选地设计为一件式的。但是，也可以将多个带有不均匀边缘的分离的盘连接起来，其形成了具有控制凸轮的轴区域。

在该实施例中，管芯弹出器包括所述磁体，并且可以省去所述另一磁体、即分配给初始位置的磁体。

每个控制凸轮在接触点处与板的驱动区域相互作用。优选地，每个板被分配一个控制凸轮。然而，可以如此形成控制凸轮，使得其同时与两个或更多板的驱动区域相互作用。

优选地，驱动区域形成在驱动凹槽的面对腔室底部的区域中。在优选实施例中，驱动区域由形成在所讨论的板上的肩状体形成，所述肩状体优选地横向于板的移动方向、特别优选地大体上与板的移动方向成直角地延伸。通过肩状体基本上与移动方向成直角地形成，确保控制凸轮和驱动区域之间的摩擦最小。

当轴转动时，控制凸轮会同时旋转。以这种方式，由轴的旋转引起的控制凸轮的运动经由驱动区域机械地传递到板。

为了将板从工作位置转移到初始位置，将轴从其中板处于工作位置的工作旋转位置转动到其中板处于初始位置的初始旋转位置。分配给工作位置的磁体用于经由其吸引力将板从初始位置朝向工作位置移动并将其保持在工作位置。随着轴旋转，分别有一个控制凸轮与一个或多个相关联的板的驱动区域相互作用，以基于控制凸轮半径的增大而克服磁体的吸引力将所述一个板或多个板推向初始位置。

板从初始位置到工作位置的移动也经由控制凸轮进行控制。

在轴的轴线与驱动区域的接触点之间测得的距离称为控制凸轮的有效半径。在工作旋转位置中相应的控制凸轮的有效半径小于在初始旋转位置中的有效半径。

在轴转动时控制凸轮的与板的驱动区域接触的控制凸轮部分称为控制凸轮的有效区段。因此，在控制凸轮的有效区段中，在轴的轴线和控制凸轮的外圆周之间测得的控制凸轮的半径和有效半径是相等的。

不与控制凸轮的驱动区域接触的控制凸轮部分称为控制凸轮的被动部分。半径小于有效半径的部分就是这种情况，因此当轴转动时控制凸轮不会与相关的板的驱动区域接触。对于控制凸轮的不与驱动区域接触的部分，情况也是如此，因为轴没有旋转到该部分。

当将轴从工作旋转位置转动到初始旋转位置时，控制凸轮的有效区段与板的驱动区域相互作用。控制凸轮被设计成使得当轴从工作旋转位置转动到初始旋转位置时，相应的控制凸轮的半径增大。随着轴继续旋转，控制凸轮朝向初始位置越来越远地推动(一个或多个)分配给其的板，而磁体同时朝向工作位置进一步施加吸引力。结果，板从工作位置下降并且保持与相关的控制凸轮接触。

半径在工作位置和初始位置之间优选连续地增大，以允许随着轴旋转而连续移动板。

为了将板从初始位置转移到工作位置，将轴从初始旋转位置转动到工作旋转位置。随着轴旋转，分别有一个控制凸轮与一个或多个相关联板的驱动区域相互作用，并且由于控制凸轮半径的减小，该一个或多个板通过磁体的吸引力被拉向工作位置。当到达工作位置时，板贴靠在止动元件上，并通过磁体保持在工作位置。

在优选实施例中，在工作旋转位置中，板的驱动区域与控制凸轮之间存在间隙。这意味着有效半径大于控制凸轮的半径，因此待移动的板在工作位置与轴没有接触点。这确保了板通过止动元件停止在工作位置，并且不再与控制凸轮接触。因此，板可靠地到达工作位置，因为它们可以贴靠在止动元件上。

在该实施例中，在工作位置中控制凸轮的被动部分分别与板的驱动区域相对置。当将轴从工作旋转位置转动到初始旋转位置时，控制凸轮在一开始与相关驱动区域没有接触点。

由于随着轴从工作位置旋转到初始位置，相应的控制凸轮的半径增大，因此随着轴继续旋转，控制凸轮与待移动的板在其驱动区域处接触。当到达接触点时，驱动区域开始与控制凸轮的有效区段相互作用。取决于板从工作旋转位置到初始旋转位置的移动的期望开始，形成控制凸轮的有效区段的开始。相应的控制凸轮的半径继续增大，使得由于控制凸轮的半径增大，板克服磁体的吸引力从工作位置被推向初始位置。

每个控制凸轮的有效区段从分配给工作位置的第一半径延伸到分配给初始位置的较大的第二半径。优选地，在有效区段中的半径继续增大，并且控制凸轮形成基本上螺旋形的弧形。

在工作旋转位置，板处于工作位置，并且每个凸轮的第一半径小于每个凸轮的有效半径。这对应于轴的一个旋转位置，在该旋转位置中控制凸轮的被动部分与驱动区域相对，即，没有板与控制凸轮接触。板贴靠在止动元件上，并且在控制凸轮和驱动区域之间存在间隙。

在初始旋转位置，板处于初始位置，第二半径分别与控制凸轮的有效半径大小相同。这对应于轴的一个旋转位置，在该旋转位置中驱动区域已到达控制凸轮有效区段的末端。

在被动部分中，半径可以从第二半径连续或逐步减小到第一半径。例如，被动部分可以是部分笔直的。

轴的旋转可以根据板的期望移动通过马达控制来控制。轴的旋转因此可以被设计成沿一个旋转方向连续的或逐步的。在优选实施例中，轴在初始旋转位置和工作旋转位置之间被来回驱动。

在优选实施例中，控制凸轮沿轴的圆周方向形成，使得板以预定顺序在初始位置和工作位置之间移动，且反之亦然。

在特别优选的实施例中，各控制凸轮关于延伸穿过居中布置的控制凸轮的镜像平面对称，所述镜像平面垂直于轴的旋转轴线延伸。控制凸轮的该设计允许板关于分配给居中布置的控制凸轮的板对称地从初始位置移动到工作位置或从工作位置移动到初始位置。

优选地，在轴的展开中看到的控制凸轮的有效区段具有V形的布置，其中，中央有效区段形成了V形的尖端，并且沿从旋转工作旋转位置到初始旋转位置的方向看，其余的有效区段形相对于V形的尖端向前偏移。因此，在从工作位置向初始位置的移动期间，首先关于分配给居中布置的凸轮的板对称的最外面的板可以移动，并且最后分配给居中布置的控制凸轮的板可以移动。这种布置允许从管芯的侧面朝向管芯的中心将箔片/膜与管芯逐渐分离。

在优选实施例中，轴的一个端面具有以轴线为中心的凹槽，所述凹槽是弧形的和槽状的，以容纳相对于腔室而言位置固定的销。凹槽的一端形成轴的分配给工作旋转位置的第一旋转止动件，另一端形成轴的分配给起始旋转位置的第二旋转止动件。因此，轴的旋转可以可靠地在工作旋转位置和初始旋转位置中停止。第一和第二旋转止动件被设计成使得仅当所有板分别到达其工作位置和其初始位置时，销才分别与第一和第二旋转止动件接触。

在优选的实施形式中，控制凸轮被布置成使得板以预定顺序在初始位置和工作位置之间移动，且反之亦然。

在优选构型中，管芯弹出器包括弹簧系统，所述弹簧系统与板的锚固区段相互作用并且在板上施加朝向工作位置定向的推力或拉力。在此可以没有磁体和其它磁体。如果必须避免磁场与管芯弹出器内部或外部的其它组件之间可能的相互作用，则不带任何磁体的管芯弹出器是一种有利的布置。

另外，驱动元件被设计为由马达驱动并且可绕其轴线旋转的轴。轴可以与先前的实施例中的轴相同地构成，所述轴的外圆周构成在垂直于轴线的平面中的控制凸轮。各控制凸轮具有相同的特性，并如上所述与板的驱动区域作用。

弹簧系统可以布置在腔室的底部，并且用于经由其推力将板从初始位置移动到工作位置并将其保持在工作位置。

所述弹簧系统可以被布置在所述腔室的与底部对置的一侧上并且用以经由其拉力将所述板从所述初始位置朝向所述工作位置移动并将该板保持在所述工作位置中。

弹簧系统可以被设计为布置在腔室底部的多个弹簧条，一个弹簧条被分配给一个板并且与一个板相互作用。

弹簧系统可优选地包括从固定板伸出的梳状弯曲弹簧舌，每个弹簧舌与一个板相互作用。

其它弹簧系统也是合适的，只要可以在相应的板上施加朝向工作位置的推力即可。

推力使待移动的板的驱动区域在轴转动时保持与轴的外圆周接触，即在至少一个接触点与分配给待移动的板的控制凸轮接触，只要待移动的板还没有到达止动元件。一旦板到达止动元件，轴便从待移动的板的驱动区域抬起。保持在初始位置的板经由相关的控制凸轮由轴保持在初始位置。

根据本发明，推力不仅包括正值而且包括负值，使得负推力等于正拉力。

根据本发明，弹簧系统包括压缩弹簧或吸引弹簧或其组合，以(优选地在板上)施加指向工作位置的吸引力。

附图说明

在下面的示例性实施例的描述中可以看出本发明的另外的优点和特征，所述示例性实施例使用附图进行解释，其中：

图1示出了根据本发明的管芯弹出器的第一实施例的沿纵向方向的横截面，以透视图表示；

图2示出了安装在如图1所示的管芯弹出器中的凸轮轴的透视图；

图3示出了根据本发明的管芯弹出器的第二实施例的一部分的沿纵向方向的横截面；和

图4示出了内置在如图3所示的管芯弹出器中的轴的透视图。

具体实施方式

在第一实施例中，如图1所示的管芯弹出器2包括腔室4，所述腔室能被加载真空并且由限定纵向轴线L的多部分壳体6形成。壳体6包括平行六面体的壳体部分8，其包括壳体盖16、垂直于纵向轴线L延伸的气密地设置的基部12、两个侧壁14或14'、一个端壁(未示出)和一个后壁(未示出)。壳体盖16以气密的方式固定在壳体部分8上，并且具有圆形开口24，沿着纵向轴线L延伸的管部分22从所述圆形开口伸出。

此外，壳体6包括具有圆柱形通道的凸缘36，所述凸缘被推套到管部分22上。在凸缘的面对壳体盖16的第一端部区域中，通道的直径略大于管部分22的外径。在凸缘的第一端部区域中，凸缘36经由布置在凸缘36中的O形环34以气密的方式贴靠在管部分22上。在凸缘的背对壳体盖16的第二端部区域中，通道的直径大于管部22的外径，以形成旨在允许接纳圆柱形的板载体30的周向凹槽38。

壳体6还包括圆柱形的板载体30，盖板40经由另外的O形环42气密地并且可更换地设置在该板载体上。板载体30被推套到管部分22上，被推入周向凹槽38中，并且在组装状态下经由布置在凸缘36中的另一O形环44气密地贴靠在管部分22上。

腔室4具有用于连接到真空源的真空接头46。

盖板40具有通道50，并且盖板40的背对腔室4的表面形成用于设有管芯的载体的支撑表面52，该载体未在图1中示出。支撑表面52垂直于管芯弹出器2的壳体6的纵向轴线L延伸。另外，盖板40具有围绕通道50布置的多个通孔54，当对腔室4施加真空时，这些通孔用于吸住载体，使得在管芯分离和移除期间将载体牢固地保持在盖板40上。

管芯弹出器2进一步包括布置在腔室4内部的彼此平行并且平行于壳体6的纵向轴线L的多个板56，所述多个板可分别在初始位置58和工作位置60之间沿移动方向B沿纵向轴线L的方向来回移动。板56的板平面分别垂直于盖板40以及侧壁14和14'定向。由于该设计，板平面因此平行于纵向轴线L。

壳体盖16在其面对壳体部分8内部的侧面上具有两个安装凹槽18和18'，这些安装凹槽平行于侧壁延伸并且关于板4的包含纵向轴线L的纵向对称平面对称地布置，在每个安装凹槽中布置了多部分磁体20。另一多部分磁体10布置在底部上。

磁体20被分配给工作位置60，并且所述另一磁体10被分配给初始位置58。磁体20和所述另一磁体10垂直于板平面延伸，并在至少与移动方向B平行的由S-N和N-S标记的相反的极化方向上被永久极化。因此，磁体20和所述另一磁体10的磁场分别在板56上施加吸引力F或F'，所述吸引力大体上平行于移动方向B。

板56形成为两部分，并且每个板包括：基板68，其含有驱动凹槽70；以及支撑板72，其被放置在基板68上并且通过机械连接73连接到基板68。所有基板68的驱动凹槽具有相同的设计。

基板68是T形的，并且各自具有纵向区域75和横梁74，支撑板72固定在所述纵向区域上。横梁74形成锚固区段74。横梁74的面对另一磁体10的侧面66平行于另一磁体10的面对横梁74的表面延伸，并且横梁74的面对磁体20的侧面64平行于磁体20的面对横梁74的表面延伸。

支撑板72的面对盖板40的边缘区段形成冲击边缘77，所述冲击边缘旨在与载体相互作用，以支持将管芯从载体移除。支撑板72各自具有止动凹槽76，所述止动凹槽被止动元件78穿透。所有支撑板72的止动凹槽76具有相同的设计。

止动元件78被设计成扁平销栓，所述扁平销栓穿透相应的板56的止动凹槽76。扁平销栓具有第一扁平止动侧78a和平行于第一止动侧的第二止动侧78b。沿纵向轴线L的方向查看，止动凹槽76在对应于止动元件78的厚度和板56的行程之和的长度上延伸。

此外，基板74各自包括在其锚固区段中形成的两个另外的止动凹槽80，所述另外的止动凹槽被形成为销栓的另一止动元件82穿透。基板68还各自在其纵向区域75中包括狭槽状的凹槽84，所述狭槽状凹槽被销形的导向元件86穿透。凹槽84用于引导纵向区域75的移动，使得板56的移动方向B保持平行于纵向轴线L。所有基板68的凹槽84具有相同的设计。

为了引导基板68，设置两个彼此相对置地布置在侧壁14或14'上的梳状容纳轨道90，其切口在容纳轨道90的面对腔室的内部的侧面上平行于移动方向B延伸。切口各自容纳基板68的平行于移动方向延伸的边缘区域，并且被设计成彼此隔开距离，使得即当板56移动时确保基板68之间的预定距离。

为了引导基板68，管部分22还包括两个布置在相对侧上的另外的容纳轨道92，其以与容纳轨道90相同的方式设计。

驱动凹槽70被驱动元件100穿透并且各自具有驱动区域102和另一驱动区域104。驱动元件100被设计为凸轮轴100，其齿状凸轮106与待移动的板56的驱动区域102和另一驱动区域104相互作用。

驱动区域102和另一驱动区域104各自由形成在板56上并且横向于板56的移动方向B延伸的肩状体102或另一肩状体104形成。

凸轮轴100由马达沿一个旋转方向D被驱动。

图2所示的凸轮轴100包括圆柱形的轴部分110，所述圆柱形的轴部分分别具有第一轴毂112和第二轴毂114。在组装状态下，第一轴毂112可旋转地滑动布置在壳体6的端壁中，并且第二轴毂114可旋转地滑动布置在壳体6的后壁中。

凸轮106处在第一轴毂112和第二轴毂114之间，相对于轴部件110径向向外伸出。这些凸轮106关于延伸穿过居中布置的凸轮的镜像平面对称地布置，所述镜像平面垂直于凸轮轴100的旋转轴线H。在凸轮轴100的展开中看到的凸轮106具有V形布置，其中中央凸轮形成V形的尖端，并且沿旋转方向看，凸轮106向前偏移。

沿旋转方向D看，凸轮106各自具有前冲击侧116，其形状为渐开线形状。两个连续的凸轮106的冲击侧116示出在圆周方向上测得的距离A。

图1所示的板56的布置对应于管芯弹出器2的瞬时容纳，其中所有板56都处于工作位置60并且抵靠止动元件78。冲击边缘77伸出于支撑表面52。当凸轮轴100沿旋转方向D旋转时，冲击侧116与相应的肩状体102相互作用以使待移动的板56从工作位置60朝向初始位置58移动。

凸轮106的冲击侧116相对于彼此的布置确定了冲击侧116与肩状体102的相互作用的顺序。由于所有基板68的驱动凹槽具有相同的设计并且凸轮106具有V形布置，如在凸轮轴100的展开中所看到的，所以关于分配给居中布置的凸轮的板56对称的两个最外面的板56首先从工作位置60朝向初始位置58移动。冲击侧116与肩状体102的相互作用发生，至少直到另一磁体10的吸引力F大于磁体20的吸引力F'。板56然后在另一磁体10的吸引力F下朝向初始位置58移动。

随着凸轮轴100继续旋转，沿凸轮轴100的圆周方向看的接下来的冲击侧116与关于分配给居中布置的凸轮的板56对称的两个次最外板56的肩状体102相互作用，并且使所述次最外板从工作位置60朝向初始位置58移动。

最后，分配给居中布置的凸轮的板56从工作位置60朝向初始位置58移动。

随着凸轮轴100继续沿旋转方向D旋转，冲击侧116与另一肩状体104相互作用，以使待移动的板56从初始位置58朝向工作位置60移动。如已经解释的，必要的修改后，首先，关于分配给居中布置的凸轮56的板56对称的两个最外面的板56从初始位置58朝向工作位置60移动。

在根据图3的管芯弹出器2的第二实施例中，壳体6与图1相同，但是仅示出了具有腔室4内部和板56的壳体部分8。在下文中，对于具有与第一实施例相同功能的部分，使用相同的附图标记。另外，第二实施例的结构类似于第一实施例。因此，下面描述主要区别。

图3所示的板56的布置对应于管芯弹出器的瞬时容纳，所示的板56处于工作位置60。在图3中支撑表面52仅以虚线示出。

给板56的工作位置60分配多部分磁体20，所述多部分磁体布置在安装凹槽18或18'中。与图1所示的管芯弹出器相反，图3所示的管芯弹出器的基部12没有另外的磁体，因此没有另外的磁体分配给初始位置58。因此，磁体20的磁场在板56上施加吸引力F'，所述吸引力基本上平行于移动方向B定向。在磁体20和板56之间存在间隙118，所述板通过止动元件78在工作位置60停止，并且通过磁体20保持在工作位置60。

驱动凹槽70被驱动元件100穿透并且各自具有驱动区域102。驱动元件100被设计为轴100，其与待移动的板56的驱动区域102在接触点103处相互作用，并由马达驱动。

驱动区域102各自由形成在板56上并且垂直于板56的移动方向B延伸的肩状体102形成。

结合图4更详细地解释轴100的设计。轴100包括圆柱形的轴部分110，其分别布置在第一轴毂112和第二轴毂114之间。当组装时，第一轴毂112在端壁中滑动旋转，而第二轴毂114在后壁中滑动旋转。

轴部件110的外周构成在垂直于旋转轴线H的平面中的控制凸轮122，所述控制凸轮旨在在接触点103处与板56的驱动区域102相互作用。控制凸轮122关于延伸穿过在中心布置的控制凸轮的镜像平面成对地对称，所述镜像平面垂直于轴100的旋转轴线H延伸。

当轴100转动时，其中控制凸轮与相关板56的驱动区域102接触的控制凸轮122的区段称为控制凸轮122的有效区段124。

如在轴的展开中所看到的，控制凸轮122的有效区段124具有V形布置，其中，中央有效区段形成V形的尖端，并且其它有效区段124在从工作位置到初始位置的旋转方向S上看相对于V形的尖端向前偏移。旋转方向W指示从初始旋转位置到工作旋转位置的旋转方向。

在控制凸轮的有效区段124中(从图4中的点A延伸到点C)，半径R从对应于点A的第一半径R1连续增大到对应于点C的较大的第二半径R2。半径R1和R2分别分配给相应板56的工作位置60和初始位置58。有效区段124形成控制凸轮122的基本上螺旋的弧。

轴100的一个端面128具有以旋转轴线H为中心的圆弧形沟槽130，以容纳相对于腔室位置固定地设置的销131。沟槽130的一端132形成轴100的分配给工作旋转位置的第一旋转止动件134，并且另一端136形成轴100的分配给初始旋转位置的第二旋转止动件138。

为了将板56从工作位置60转移到初始位置58，将轴100沿一个旋转方向S从其中板56处于工作位置60的工作旋转位置转动到其中板56处于初始位置58的初始旋转位置。在图3中，示出了轴100处于工作旋转位置。

控制凸轮122被设计成使得当将轴100从工作旋转位置转动到初始旋转位置时，相应的控制凸轮的半径增大。半径在工作位置和初始位置之间连续增大，以允许在轴100转动时板56连续移动。

当将轴100从工作旋转位置转动到初始旋转位置时，控制凸轮122与相关的板56的驱动区域102接触。

随着轴100继续旋转，控制凸轮因此朝向初始位置58越来越远地推动分配给它的板56，磁体20同时朝向工作位置60施加吸引力F'。结果，板56从工作位置60下降，并且板56保持与相关的控制凸轮122接触。

为了将板56从初始位置58移动到工作位置60，使轴100沿与旋转方向S相反的方向旋转。

轴100由马达在初始旋转位置和工作旋转位置之间被来回驱动。