专利名称：安装电子零件的装置和方法
技术领域：
本发明涉及安装电子零件的装置和方法，其能够降低成本。
背景技术：
本申请要求2009年8月4日提交的韩国专利申请No. P2009-0071603的优先权， 此处以引证的方式并入其内容，就像在此进行了完整阐述一样。通常，一旦供应商将电子零件提供给制造商，制造商就会通过使用电子零件安装 装置将电子零件安装在印刷电路板上。更具体地，供应商会对电子零件进行芯片焊接、引线接合和分配工序，然后，根据 电压、亮度和色彩坐标对电子零件进行分类，最后通过卷带(reel taping)对分类好的电子 零件进行包装。制造商在将电子零件弓I入电子零件安装装置之前，会对从供应商提供的电子零件 进行采样测试。为了将电子零件安装在印刷电路板上，电子零件安装装置应该首先将附接 到所引入的电子零件上的带子移除。如上所述，供应商应该对材料制备和处理、劳动力成本、设备成本、以及用于电子 零件的卷带的清洁室的构建和被带子捆住的电子零件的包装进行投资，因此承受了巨大的 投资费用。同样地，制造商应该对材料制备和处理、劳动力成本、设备成本、以及用于从电子 零件移除带子的清洁室的构建进行投资，因此也承受了巨大的投资费用。
发明内容
因此，本发明旨在一种用于安装电子零件的装置和方法，其能够基本上克服因相 关技术的局限和缺点带来的一个或更多个问题。本发明的一个目的是提供一种用于安装电子零件的装置和方法，其能够降低成 本。本发明的附加优点、目的和特征将在下面的描述中部分描述且将对于本领域普通 技术人员在研究下文后变得明显，或可以通过本发明的实践来了解。通过书面的说明书及 其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本发明的目的和其它优点。为了实现这些目的和其它优点，按照本发明的目的，作为具体和广义的描述，一种 电子零件安装装置包括散装式供料器，散装形式的电子零件被引入到该散装式供料器中； 至少一个检查单元，其检查和对齐从所述散装式供料器引导的所述电子零件电子零件插 入单元，其容纳已在所述检查单元中完全检查过的所述电子零件；定位轮，其被安装成沿所 述散装式供料器、所述检查单元和所述电子零件插入单元进行旋转并且用于传送所述电子 零件；以及零件提供单元，其拾取容纳在所述零件插入单元中的所述电子零件。所述散装式供料器可以包括碗状第一供料器，根据预定标准分类的所述散装形 式的电子零件被引入到该碗状第一供料器中；以及直式第二供料器，其位于所述第一供料 器的最外端和所述定位轮之间。
所述第一供料器可以包括鼓风机，该鼓风机向所述电子零件提供空气，以基于所 述电子零件的前表面和后表面的取向来对齐所述电子零件。所述至少一个检查单元可以包括测量单元，其确定从所述散装式供料器供给的 所述电子零件是有缺陷的还是良好的；缺陷零件卸载单元，其卸载由所述测量单元确定为 缺陷零件的电子零件；以及极性校正单元，其旋转或者反转各个电子零件以校正所述电子 零件的极性。所述极性校正单元可以根据所述电子零件是否对施加到所述电子零件上的电压 进行响应或者根据通过比较所述电子零件的图像信息和数据库中存储的图像信息而获取 的信息，来确定是否旋转或者反转所述电子零件。所述定位轮可以包括多个吸嘴，其吸住和保持所述电子零件；以及基轴，使该基 轴旋转以使所述吸嘴旋转。所述电子零件插入单元可以包括载带，其具有凹穴，使得各个电子零件被插入到 所述凹穴中；以及导轨，其将已容纳有所述电子零件的所述载带传送到所述零件提供单元。根据本发明的另一个方面，一种电子零件安装方法包括以下步骤将散装形式的 电子零件引入到散装式供料器中；通过使用可旋转安装的定位轮将所引入的电子零件传送 到至少一个检查单元；检查和对齐所述电子零件；通过使用所述定位轮将经检查并经对齐 的电子零件传送到零件插入单元；将由所述检查单元确定为良好零件的所述电子零件插入 到所述零件插入单元中；以及拾取容纳在所述零件插入单元中的所述电子零件以将该电子 零件安装在板上。将所述散装形式的电子零件引入到所述散装式供料器中的步骤可以包括以下步 骤将根据预定标准分类的所述电子零件供给到碗状第一供料器中；以及将被供给到所述 第一供料器中的所述电子零件供给到直式第二供料器，该直式第二供料器位于所述第一供 料器的最外端和所述定位轮之间。该电子零件安装方法还可以包括向所述电子零件提供空气以基于所述电子零件 的前表面和后表面的取向来对齐被供给到所述第一供料器中的所述电子零件。检查和对齐所述电子零件的步骤可以包括以下步骤确定从所述散装式供料器供 给的所述电子零件是有缺陷的还是良好的；卸载被确定为缺陷零件的所述电子零件；以及 旋转或者反转各个电子零件以校正所述电子零件的极性。使用根据本发明的电子零件安装装置和电子零件安装方法，一旦按照预定标准对 电子零件包装进行分类，散装形式的电子零件包装被引入到电子零件安装装置中，由此能 够在经过预定的检查工序之后被安装到印刷电路板上。此外，根据本发明的用于安装电子 零件的装置和方法消除了对于常规的用带子拴住、包装以及移除带子的工序的需要，由此 简化了整个工艺，并且降低了投资、劳动力成本、清洁室构建成本、和包装材料成本等。应当理解，本发明的上述一般描述和下述详细描述是示例性和说明性的，且旨在 提供所要求保护的本发明的进一步解释。
附图被包括在本申请中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本申请中且构成 本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。附图中图1是示出了根据本发明的电子零件安装装置的立体图；图2是示出了图1所示的电子零件供料器的详细立体图；图3是示出了图2所示的第一供料器的详细截面图；图4是示出了图1所示的缺陷零件卸载单元的截面图；图5A到5C是示出了图1所示的极性校正单元的图；图6是示出了图1所示的零件插入单元的立体图；图7是示出了根据本发明的电子零件安装装置内所包含的零件提供单元的图；以 及图8是示出了根据本发明的电子零件安装方法的流程图。
具体实施例方式下面将详细描述本发明的优选实施方式，在附图中例示出了其示例。在可能的情 况下，相同的标号在整个附图中代表相同或类似部件。图1是示出了根据本发明的包括供料器的电子零件安装装置的立体图。图1所示的电子零件安装装置包括散装式供料器(bulk feeder) 110，定位轮140， 由测量单元130、缺陷零件卸载单元132、和极性校正单元(polar alignment unit) 134组 成的检查单元，电子零件插入单元150，和轨道式零件提供单元(由图7中的标号180表 示)。这里，电子零件100的示例包括集成电路、二极管、电容器(condenser)、电阻器、发光 二极管等，在之后的描述中，电子零件以发光二极管包装为例进行引用。如图2和3所示的散装式供料器110由第一供料器112以及与第一供料器112连 接的第二供料器114组成，其中电子零件以散装形式(bulkform)被引入该第一供料器112。第一供料器112包括碗状物112a和振动器112b，其中该碗状物112的内表面限定 了上升螺旋轨道116，该振动器112b支撑和振动碗状物112a。振动器112b用于振动第一供料器112，引起碗状物112a中所容纳的电子零件100 沿着上升螺旋轨道116上升到第一供料器112的上端。在这种情况下，电子零件110互相 对齐，同时沿着上升螺旋轨道116移动。散装形式的电子零件100被引入到碗状物112a中。使要被引入碗状物112a中的 电子零件100完全经历芯片焊接、引线接合、和分配工序，并且还根据电压Vf、亮度Iv和色彩 坐标CIE对电子零件100进行分类。即，在被引入第一供料器112中之前，使电子零件100 经历芯片焊接、引线接合、和分配操作，之后根据电压Vf、亮度Iv和色彩坐标CIE对电子零 件100进行分类。如图2和3所示的碗状物112a可以包括鼓风机124、上升螺旋轨道116、分类传感 器122、第一供料器控制器106和电子零件全传感器126。鼓风机124用于将电离空气吹向电子零件100，以从带电的电子零件100中去除 静电。此外，用于给电子零件100提供空气的鼓风机124不仅用于对齐电子零件100以使 其不会互相交叠，而且对任何未正确对齐的具有面朝下的前表面的电子零件100进行再对 齐，使得电子零件100的后表面面朝下。上升螺旋轨道116可以采用适于增加电子零件100的提供数量的多轨道的形式。
分类传感器122用于感测各个电子零件100的前表面和后表面中的至少一个表面 的形状，由此对电子零件100中的有缺陷的那些零件进行分类。更具体地，分类传感器122 能够检测到从各个电子零件100的上表面所反射出的光量，如果光量小于基准值，则确定 电子零件100为缺陷零件，或者如果光量处于基准值的范围之内，则确定电子零件100为优 良零件。一旦电子零件100被确定为优良零件，则把电子零件100引导到第二供料器114。电子零件全传感器126用于在电子零件100上升到第一供料器112的上升螺旋轨 道116的最外端时感测电子零件100的存在，这样能够控制第二供料器114的操作开始时 间。同时，第一供料器112包括下降部分(未示出)以仅使得除了未对齐的电子零件 100之外的经对齐的电子零件100能够被供给到分类传感器122。下降部分采用在上升螺 旋轨道116的各个垂直设置的圈(turns)之间具有凹槽的阶梯部分的形式，以使得除了经 对齐的电子零件100之外的未对齐的电子零件100沿着这些槽下降。这样，未对齐的电子 零件100下降到第一供料器112的碗状物112a中以准备对其进行再次供给。在这种情况下，根据上升螺旋轨道116的宽度和倾角中的至少一个和电子零件 100的重心，将经对齐的电子零件100和未对齐的电子零件100相互分隔开。例如，如果上 升螺旋轨道116的宽度被设为允许沿给定方向对齐的电子零件100通过同时防止沿其它方 向对齐的电子零件100通过，则经对齐的电子零件100能够通过下降部分并且被供给到分 类传感器122，而未对齐的电子零件100沿下降部分下降，由此返回到第一供料器112的碗 状物112a中。第二供料器114是与第一供料器112的上升螺旋轨道116的最外端连接的直式供 料器(straight feeder)。第二供料器114由第二供料器控制器108控制并且用于将从第 一供料器112引导的电子零件100供给到定位轮140。在这种情况下，一旦电子零件100到 达第二供料器114的端部，则图3所示的设置在第二供料器114的端部的电子零件到达传 感器128感测电子零件100的存在，从而能够控制定位轮140的操作开始时间。图1所示的定位轮140包括基轴144和与基轴144附接的多个吸嘴142。基轴144被安装成使其能够进行旋转和垂直移动。多个吸嘴142用于分别吸住和保持电子零件100，以通过基轴144的旋转和垂直移 动将来自前一道工序的粘附着的电子零件100传送到下一道工序。检查单元可以由测量单元130、缺陷零件卸载单元132和极性校正单元134组成。测量单元130用于确定由多个吸嘴142供给的电子零件100的外观中缺陷的存 在。为此，测量单元130可以用于形成电子零件100的各个表面的图像以按照对电子零件 100的损坏、对电极的暴露或者损坏、电极的缺少或者过多、电极长度变形、尺寸缺陷、销孔、 切割错误等来检查电子零件100的外观。图4所示的缺陷零件卸载单元132用于将由测量单元130确定为缺陷零件的电子 零件100卸载到卸载空间136，因而仅使得被确定为优良零件的电子零件100被供给到极性 校正单元134。极性校正单元134通过使用由图5A所示的图像形成单元138所获得的图像信息， 或者通过将电信号施加给电子零件100，来实现电子零件100的极性校正。考虑到通过图像形成单元138来实现电子零件100的极性校正的情况，图5A所示的极性校正单元134包括图像形成单元138、控制器196和数据库198。图像形成单元138形成被吸嘴142吸住的电子零件100的图像。控制器196比较所获得的图像信息和存储在数据库198中的图像信息，由此计算 出电子零件100的转角或者反转角(inverted angle)。参考图5C，旋转/反转单元120用 于根据计算出的电子零件100的转角或者反转角来旋转或者反转电子零件100，从而实现 电子零件100的极性校正。另一方面，考虑到通过施加电信号来实现电子零件100的极性校正的情况，如图 5B所示，基于施加到电子零件100的两端146a和146b的电信号来获取与电子零件100的 极性相关的信息。例如，如果电子零件100是发光二极管，则根据电子零件100是否对施加 到该电子零件100上的正向电压或者反向电压进行响应而发光来获取极性信息。如图5C 所示，根据获取到的极性信息使用旋转/反转单元120来旋转或反转电子零件100。如图6所示，电子零件插入单元150包括载带154和导轨152。载带154具有以恒定间隔连续设置的凹穴156，使得能够将电子零件100插入到凹 穴156中。导轨152用于移动其中容纳有电子零件100的载带154。如上所述，在将电子零件100插入到载带154的凹穴156中之后，沿导轨152将电 子零件100传送到零件提供单元180。如图7所示，零件提供单元180包括传送辊162、间距传送装置(pitch transfer device) 176、夹持部件188和显示器186。夹持部件188设置在轨道式零件提供单元180的主体160的一侧，以允许用户夹 持和移动零件提供单元180。显示器186设置在夹持部件188上以利用字符等将零件提供单元180的操作状态 可视地输出给外面的用户。传送辊162用于将其中容纳有电子零件100的载带154传送给间距传送装置176。 另选的是，传送辊162可以由卷绕辊代替，在该卷绕辊上卷绕了包含插入其中的电子零件 100的载带154。间距传送装置176用于将其中容纳有电子零件100的载带154以每预定间距为基 础传送到拾取单元190的拾取位置。为此，间距传送装置176包括供给电机174、动力传送齿轮170、驱动轮166、闭锁轮 164和闭锁挡块168。供给电机174在接收到由电机驱动电路182传送出的驱动信号之后进行旋转。驱动齿轮172与供给电机174同轴耦合，接下来，动力传送齿轮170与驱动齿轮 172啮合。因此，动力传送齿轮170在接收到由供给电机174产生的动力之后进行旋转。驱动轮166和闭锁轮164在接收到来自动力传送齿轮170的动力之后进行旋转， 由此用于将其中容纳有电子零件100的载带154以每间距为基础传送到拾取单元190的拾 取位置。具体地说，驱动轮166在其外圆周上设置有齿轮齿，使得齿轮齿被插入到载带154 的凹穴156中以进行载带154的传送。闭锁挡块168用于限制闭锁轮164的旋转方向，为了防止驱动轮166在提供电子 零件100期间沿反向旋转。
图8是示出了根据本发明的电子零件安装方法的流程图。参考图8，在制备基板之后，电子零件被芯片焊接到基板的安装空间中(Si)。接下来，通过引线接合将电子零件的电极分别连接到基板的电极板上(S2)，然后， 其中安装有电子零件的安装空间被直接成型，或者在完成分配工序之后成型(S3)。接下来，根据电压、亮度、色彩坐标等对电子零件进行分类(S4)。分类后的散装形 式的电子零件被引入散装式供料器中(S5)。接下来，通过定位轮的操作在经过测量单元、缺陷零件卸载单元、极性校正单元和 电子零件插入单元之后，将电子零件从轨道式零件提供单元中拾取出来，然后安装在印刷 电路板上(S6)。正如上述描述所表明的那样，使用根据本发明的电子零件安装装置和电子零件 安装方法，一旦根据预定的标准对电子零件包装进行分类，散装形式的电子零件包装就被 引入到电子零件安装装置中，由此能够在经历过预定的检查工序之后被安装在印刷电路板 上。因此，根据本发明的用于安装电子零件的装置和方法具有消除了对于常规的用带 子拴住、包装以及带子移除工序的需要的效果，由此简化了整个工艺，并且降低了投资、劳 动力成本、清洁室构建成本、和包装材料成本等。更具体地，尽管包括用带子拴住、包装和带 子移除工序的常规安装工艺需要花费大于22. 3亿圆，但是，由于淘汰了常规工艺，本发明 能够将安装成本降低为大约17亿圆，导致节省了大约5. 3亿圆的成本。对于本领域技术人员而言很明显，在不偏离本发明的精神或范围的条件下，可以 在本发明中做出各种修改和变型。因而，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物的 范围内的本发明的修改和变型。
权利要求
一种电子零件安装装置，该电子零件安装装置包括散装式供料器，散装形式的电子零件被引入到该散装式供料器中；至少一个检查单元，其检查和对齐从所述散装式供料器引导的所述电子零件电子零件插入单元，其容纳已在所述检查单元中完全检查过的所述电子零件；定位轮，其被安装成沿所述散装式供料器、所述检查单元和所述电子零件插入单元进行旋转并且用于传送所述电子零件；以及零件提供单元，其拾取容纳在所述零件插入单元中的所述电子零件。
2.根据权利要求1所述的电子零件安装装置，其中所述散装式供料器包括碗状第一供料器，根据预定标准分类的所述散装形式的电子零件被引入到该碗状第一 供料器中；以及直式第二供料器，其位于所述第一供料器的最外端和所述定位轮之间。
3.根据权利要求2所述的电子零件安装装置，其中所述第一供料器包括鼓风机，该鼓 风机向所述电子零件提供空气，以基于所述电子零件的前表面和后表面的取向来对齐所述 电子零件。
4.根据权利要求1所述的电子零件安装装置，其中所述至少一个检查单元包括 测量单元，其确定从所述散装式供料器供给的所述电子零件是有缺陷的还是良好的； 缺陷零件卸载单元，其卸载由所述测量单元确定为缺陷零件的电子零件；以及 极性校正单元，其旋转或者反转各个电子零件以校正所述电子零件的极性。
5.根据权利要求4所述的电子零件安装装置，其中所述极性校正单元根据所述电子零 件是否对施加到所述电子零件上的电压进行响应或者根据通过比较所述电子零件的图像 信息和数据库中存储的图像信息而获取的信息，来确定是否旋转或者反转所述电子零件。
6.根据权利要求1所述的电子零件安装装置，其中所述定位轮包括 多个吸嘴，其吸住和保持所述电子零件；以及基轴，使该基轴旋转以使所述吸嘴旋转。
7.根据权利要求1所述的电子零件安装装置，其中所述电子零件插入单元包括 载带，其具有凹穴，使得各个电子零件被插入到所述凹穴中；以及导轨，其将已容纳有所述电子零件的所述载带传送到所述零件提供单元。
8.一种电子零件安装方法，该电子零件安装方法包括以下步骤 将散装形式的电子零件引入到散装式供料器中；通过使用可旋转安装的定位轮将所引入的电子零件传送到至少一个检查单元； 检查和对齐所述电子零件；通过使用所述定位轮将经检查并经对齐的电子零件传送到零件插入单元； 将由所述检查单元确定为良好零件的所述电子零件插入到所述零件插入单元中；以及 拾取容纳在所述零件插入单元中的所述电子零件以将该电子零件安装在板上。
9.根据权利要求8所述的电子零件安装方法，其中将所述散装形式的电子零件引入到 所述散装式供料器中的步骤包括以下步骤将根据预定标准分类的所述电子零件供给到碗状第一供料器中；以及 将被供给到所述第一供料器中的所述电子零件供给到直式第二供料器，该直式第二供 料器位于所述第一供料器的最外端和所述定位轮之间。
10.根据权利要求9所述的电子零件安装方法，该电子零件安装方法还包括向所述电 子零件提供空气以基于所述电子零件的前表面和后表面的取向来对齐被供给到所述第一 供料器中的所述电子零件。
11.根据权利要求8所述的电子零件安装方法，其中检查和对齐所述电子零件的步骤 包括以下步骤确定从所述散装式供料器供给的所述电子零件是有缺陷的还是良好的；卸载被确定为缺陷零件的所述电子零件；以及旋转或者反转各个电子零件以校正所述电子零件的极性。
12.根据权利要求11所述的电子零件安装方法，其中检查和对齐所述电子零件的步骤 包括根据所述电子零件是否对施加到所述电子零件上的电压进行响应或者根据通过比较 所述电子零件的图像信息和数据库中存储的图像信息而获取的信息，来确定是否旋转或者 反转所述电子零件。
全文摘要
本发明公开了安装电子零件的装置和方法，其可以降低成本。该电子零件安装装置包括散装式供料器，散装形式的电子零件被引入到该散装式供料器中；至少一个检查单元，其检查和对齐从所述散装式供料器引导的所述电子零件电子零件插入单元，其容纳已在所述检查单元中完全检查过的所述电子零件；定位轮，其被安装成沿所述散装式供料器、所述检查单元和所述电子零件插入单元进行旋转并且用于传送所述电子零件；以及零件提供单元，其拾取容纳在所述零件插入单元中的所述电子零件。
文档编号H05K13/02GK101990394SQ20101025657
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月5日 优先权日2009年8月4日
发明者朴俊圭, 朴权荣, 李炳哲, 申相文 申请人:乐金显示有限公司