粘接裝置以及粘接方法
【專利摘要】本發明公開一種粘接裝置以及粘接方法。本發明的粘接裝置包括：拾取部，用于拾取部件；傳送部，設置于所述拾取部的下部而傳送電路基板；第一視覺部，設置于所述拾取部而拍攝所述電路基板的位置；第二視覺部，布置于所述傳送部的下部而識別所述電路基板與所述部件；安置部，固定設置于外部，安置有高度互不相同的兩個標準電路基板，并且安置有將被安置到所述標準電路基板的標準部件；以及控制部，根據從所述第一視覺部與第二視覺部測量的所述各個標準電路基板的位置與所述標準部件的位置，計算所述部件在所述電路基板上的安裝位置。
【專利說明】
粘接裝置以及粘接方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種裝置以及方法，尤其涉及一種粘接裝置以及粘接方法。
【背景技術】
[0002]粘接裝置是一種將半導體芯片等部件貼裝到電路基板上的裝置。此時，粘接裝置通過傳送帶等而傳送電路基板，同時從外部拾取部件并布置在基板上而進行貼裝。
[0003]這種粘接裝置具有用于拾取部件的拾取部、以及用于感測部件和基板等的位置的位置感測部，因此可以精確地控制電路基板、拾取部的位置，從而使部件能夠被貼裝在正確的位置。
[0004]但是在上述情況下，可能因諸如位置感測部被錯誤地設置，或者用于位置感測部的相機與拾取部未被布置于同一條直線上等原因，導致拾取部將部件布置并貼裝在錯誤的位置，從而產生次品。
[0005]這種粘接裝置被具體地公開于韓國公開專利第1999-0045650號(發明名稱:半導體芯片的粘接方法及其裝置，
【申請人】:株式會社東芝，西室泰三)
[0006][現有技術文獻]
[0007][專利文獻]
[0008]韓國公開專利第1999-0045650號
【發明內容】
[0009]本發明的實施例的目的在于提供一種粘接裝置以及粘接方法。
[0010]本發明的一方面可以提供一種粘接裝置，其中可以包括:拾取部，用于拾取部件；傳送部，設置于所述拾取部的下部而傳送電路基板;第一視覺部，設置于所述拾取部而拍攝所述電路基板的位置;第二視覺部，布置于所述傳送部的下部而識別所述電路基板與所述部件;安置部，固定設置于外部，安置有高度互不相同的兩個標準電路基板，并且安置有將被安置到所述標準電路基板的標準部件；以及控制部，根據從所述第一視覺部與第二視覺部測量的所述各個標準電路基板的位置與所述標準部件的位置，計算所述部件在所述電路基板上的安裝位置。
[0011]并且，所述控制部可以控制所述拾取部，從而將預設定的指定位置改變成所算出的所述安裝位置，并使所述部件安裝于所述電路基板。
[0012]本發明的另一方面提供一種貼裝方法，其中可以包括以下步驟:利用拾取部分別將標準部件安裝到兩個標準電路基板上，之后通過第二視覺部識別位置，在此，所述兩個標準電路基板以上表面形成落差的方式布置;根據識別位置、所述各個標準電路基板的位置以及所述標準部件的位置計算將被安裝在電路基板的部件的安裝位置；以及利用拾取部將所述部件安裝到通過計算得到的所述電路基板上的所述安裝位置。
[0013]并且，還可以包括以下步驟:根據識別位置、所述各個標準電路基板的位置以及所述標準部件的位置，計算將被安裝在電路基板的部件的安裝位置;計算所述各個標準電路基板中的一個標準電路基板的第一對位標記與所述標準部件的第二對位標記的位置差;計算所述各個標準電路基板中的另一個標準電路基板的第三對位標記與所述標準部件的第二對位標記的位置之差;根據所述各個位置之差而計算需要從預設定的指定位置平移的位移，從而計算出所述安裝位置。
[0014]并且，根據識別位置、所述各個標準電路基板的位置以及所述標準部件的位置而計算安裝于電路基板的部件的安裝位置的步驟還可以包括以下步驟:根據所述各個位置之差，算出用于將所述指定位置變成所述安裝位置的變量。
[0015]本發明的實施例可以將部件貼裝在正確的位置。
【附圖說明】
[0016]圖1是示出根據本發明的一實施例的粘接裝置的概念圖。
[0017]圖2是放大不出圖1的A部分的立體圖。
[0018]圖3是對一般粘接裝置所識別的部件位置與拾取部在基板上安裝的部件位置進行比較的概念圖。
[0019]圖4是示出利用圖1中示出的粘接裝置而計算部件位置的概念圖。
[0020]圖5是示出圖2中示出的第一對位標記和第二對位標記之間的關系的平面圖。
[0021]符號說明
[0022]100:粘接裝置110:傳送帶部
[0023]120:拾取部130:第一視覺部
[0024]140:第二視覺部150:安置部
[0025]160:控制部
【具體實施方式】
[0026]可以通過參照附圖與下述詳細的實施例而明確地理解本發明。但是本發明并不局限于下文中公開的實施例，而可以實現為多樣的形式。本實施例僅用于使本發明的公開完整，以及用于給在本發明所屬的技術領域上具有一般知識的人完整地介紹本發明的范圍而提供，并且本發明僅根據權利要求書的范圍而得到定義。另外，本說明書中使用的術語用于說明實施例，而其目的并不在于限制本發明。本說明書中，單數的含義在文章中沒有特別地提到的情況下，包括復數的含義。說明書中使用的“包含(comprises)”以及/或者“包括(comprising)”不排出所提到的構成要素、步驟、操作以及/或者元件之外的，一個以上的其他構成要素、步驟、操作以及/或者元件的存在或者增加。第一、第二等術語可以用于說明多樣的構成要素，但是這些構成要素不應被這些術語限制。術語僅用于將一個構成要素區分于其他構成要素的目的。
[0027]圖1是示出根據本發明的一實施例的粘接裝置的概念圖。圖2是放大示出圖1的A部分的立體圖。圖3是對一般粘接裝置所識別的部件位置與拾取部在基板上安裝的部件位置進行比較的概念圖。圖4是示出利用圖1中示出的粘接裝置而計算部件位置的概念圖。圖5是示出圖2中示出的第一對位標記和第二對位標記之間的關系的平面圖。
[0028]參考圖1至圖5，粘接裝置100可以包括:傳送帶部110、拾取部120、第一視覺(vis1n)部130、第二視覺部140、安置部150以及控制部160。
[0029]傳送帶部110可以安置并傳送電路基板B。此時，電路基板B可以是印刷電路基板的形態。
[0030]拾取部120可以被可進行線性運動地布置在傳送帶部110的上表面。此時，拾取部120可以在從外部傳送部件M并布置在電路基板B上，之后將部件M安裝到基板B。部件M可以是半導體芯片等。
[0031]第一視覺部130可以設置于拾取部120。此時，第一視覺部130可以拍攝電路基板B的位置、偏轉角度等。尤其，第一視覺部130可以形成相機的形態。
[0032]第二視覺部140可以布置于傳送帶部110的下側或者側面等。此時，第二視覺部140可以拍攝吸附于電路基板B以及拾取部120的部件M的位置、形狀、偏轉角度等。尤其，第二視覺部140可以形成相機的形態。
[0033]另外，在傳送帶部110的側面可以設置有安置部150。此時，安置部150上可以布置有形成落差地布置的標準電路基板B ο標準電路基板B可以被布置多個。例如，標準電路基板B可以包括插入布置于安置部150的第一標準電路基板SI以及第二標準電路基板S2。此時，第一標準電路基板SI的上表面與第二標準電路基板S2的上表面可以以彼此形成落差的方式形成。具體地，可以形成第一標準電路基板SI的上表面高于第二標準基板S2的上表面的形態。
[0034]在第一標準電路基板SI和第二標準電路基板S2的側面可以分別布置有標準部件SM。此時，可以形成有多個標準部件SM，并且多個標準部件SM可以形成為不同的形態、不同的高度等。
[0035]在第一標準電路基板S1、第二標準電路基板S2以及標準部件SM可以分別形成有對位標記(Al ignment marks)。例如，第一標準電路基板SI中可以形成有第一對位標記Al，第二標準電路基板S2中可以形成有第二對位標記A2，而標準部件SM中可以形成有第三對位標記A3。
[0036]控制部160可以與傳送帶部110、拾取部120、第一視覺部130、第二視覺部140電連接而控制這些部件，或者處理從這些部件傳輸的數據。此時，控制部160可以以多樣的形態形成。例如，控制部160可以形成為:電子電路基板形態、個人計算機、筆記本、手機等便攜式終端等。
[0037]首先，如圖3所示，在設計粘接裝置100之后將部件M安裝到電路基板B的情況下，可能因諸如第一視覺部130、拾取部120、第二視覺部140等的設計誤差、或者拾取部120從第二視覺部140的光軸上脫離等原因，導致應當在電路基板B中安裝部件M的安裝位置P2實際上與拾取部120實際將部件M安裝于電路基板B的已設定的指定位置Pl不同。尤其，在將部件M安裝于電路基板B的情況下，第二視覺部140可以拍攝需要安裝部件M的指定位置Pl并感測。此時，從第二視覺部140識別的識別位置P3與安裝部件M的指定位置Pl之間可能產生高度差，并且可能因上述的原因導致部件M無法被安裝到正確的位置。
[0038]在此情況下，拾取部120可以將部件M傳送至指定位置Pl而安裝到電路基板B，并且因為安裝位置P2與指定位置Pl不同可能會導致部件M無法準確地安裝在電路基板B而安裝在錯誤的位置。因此，為了解決上述的問題，需要將指定位置Pl修正為實際要安裝的安裝位置P2。
[0039]具體地，如果觀察上述粘接裝置100的操作，則控制部160可以控制拾取部120
[0040]而將標準部件SM布置到預設定的第一標準指定位置Pl，該第一標準指定位置Pl用于將標準部件SM安裝到第一標準電路基板SI。此時，拾取部120可以將標準部件SM布置在第一標準電路基板SI上。第二視覺部140可以感測第一標準電路基板SI和標準部件SM的位置。具體地，第二視覺部140可以拍攝標準部件SM的第二對位標記A2和第一標準電路基板SI的第一對位標記并傳送至控制部160。
[0041 ]控制部160可以計算上述第一對位標記Al和第二對位標記A2彼此錯開而產生的第一距尚差Xoff I。
[0042]控制部160可以控制拾取部120而將標準部件SM布置到第二標準電路基板S2上的預設的第二標準指定位置Pl以使標準部件SM安裝于第二標準電路基板S2。此時，第二視覺部140可以拍攝標準部件SM的第二對位標記A2與第二標準電路基板S2的第三對位標記A3并傳輸到控制部160。此外，控制部160可以計算第二對位標記A2與第三對位標記A3的錯開程度，即第二距離差xom。在標準部件SM安裝于第一標準電路基板SI或者第二標準電路基板S2上的情況下，第二視覺部140可以通過識別標準部件SM而確定識別位置P3。
[0043]可以根據上述計算的第一距離差Xtlffl與第二距離差Xciff2，計算部件M安裝于電路基板B的安裝位置P2。
[0044]具體地，將安裝位置P2與指定位置之間的關系表示為如下所述的數學式的關系。
[0045][數學式I]
[0046]aZ = xoff+0offsetR
[0047]其中，a為常數，Z為識別位置與安裝位置P2之間的高度差，Xtlff為安裝位置P2與指定位置Pl之間的X方向的距離差，OciffsetR可以是由于裝置的特性等而產生的誤差值。
[0048]此時，上述的a和OciffsetR在實際裝置中未經確定。具體地，每個裝置的a和OciffsetR可能彼此不同，因此在設置有實際粘接裝置100的位置上求出上述值是一種及其重要的問題。
[0049]具體地，可以將第一距離差Xrff工和第二距離差Xtlff2為根據，并通過下述的數學式而計算所需的變量。
[0050][數學式2]
[0051]aZl = Xoff l+0of f setR
[0052][數學式3]
[0053]aZ2 — Xoff 2+0of f setR
[0054]其中，Z1是識別位置P3和第一標準安裝位置SPl之間的高度差(或者識別位置P3與第一標準電路基板SI的上表面之間的高度差)，Z2是識別位置P3與第二標準安裝位置SP2之間的高度差(或者識別位置P3與第二標準電路基板S2上表面之間的高度差)，Xciffl是第一標準安裝位置SPl與第一標準指定位置Pl之間的X軸方向之差，Xtlff2是第二標準安裝位置SP2與第二標準指定位置Pl之間的X軸方向之差，OciffsetR是根據設備的特性等的X軸方向上的誤差。
[0055]此時，可以通過第一視覺部130以及第二視覺部140測量ZhZ2t3并且，Xtlffl以及X0ff2可以如上文所述地，分別為第一距離差Xom與第二距離差xom。所以，如果解數學式2以及數學式3，則可以得到a值與OciffsetR值。尤其，不需要專門求出21、22而可以從數學式2減數學式3，則Z1-Z2的值可以是第一標準電路基板SI的上表面與第二標準電路基板S2的上表面之間的高度差。
[0056]如上文所述，可以將所求得的a值與OciffsetR值代入數學式I而完成數學式I。
[0057]可以根據上述完成的數學式I而將指定位置Pl移動至安裝位置P2。具體地，拾取部120可以拾取部件M，并將部件M布置到電路基板B上的指定位置Pl。此時，控制部160可以根據數學式I而計算安裝位置P2。例如，控制部160可以將Z值設定為從識別位置P3到安裝位置P2之間的高度差(或者從識別位置P3到電路基板B的上表面之間的高度差)，控制部160可以通過下述數學式得出安裝位置P2與指定位置Pl之間的差Xciff。
[0058][數學式4]
[0059]Xoff = aZ-0off setR
[0060]控制部160可以根據通過上述的數學式求得的Xtlff而將Xtlff值加到指定位置Plj而計算出安裝位置P2。
[0061]控制部160可以將拾取部120從指定位置Pl向X軸方向移動與Xtlff值相應的距離，從而將拾取部120布置到安裝位置P2。此后，控制部160可以控制拾取部120以使部件M安裝于電路基板B。
[0062]另外，在設置粘接裝置100后，粘接裝置100可以在預定時間以及預定次數中的至少一個期間內，拾取部件M并將其設置在電路基板B上。此時，粘接裝置100的安裝位置可能因內部振動、誤差、構成要素的磨損等而改變。為了解決上述的問題，粘接裝置100可以在預定時間以及部件貼裝次數中的至少一個達到預設定的值的情況下，通過上述過程再次調整安裝位置。即，控制部160在預定時間以及部件貼裝次數中的至少一個達到預設值的情況下，根據識別位置P3、各個標準電路基板的位置以及標準部件的位置而重新計算安裝于基板的部件的安裝位置P2。此時，計算的方法與上文中說明的方法相同，因此省略其詳細說明。
[0063]所以，粘接裝置100可以算出根據錯誤的指定位置Pl與實際安裝位置P2之差，并將部件M安裝到電路基板B，從而將部件M安裝到正確的位置，其中，所述錯誤包括:粘接裝置100自身的錯誤、第一視覺部130以及第二視覺部140的位置錯誤、拾取部120的設置錯誤等。
[0064]并且，粘接裝置100可以不需要通過專門的裝置識別部件M的正確的安裝位置P2，因此可以簡化設備。
[0065]粘接裝置100可以不需要為了識別部件M的準確位置P2而專門停止粘接裝置100，也可以計算部件M的正確的安裝位置P2，因此可以縮短制造時間。
[0066]雖然與上述優選的實施例關聯而對本發明進行了說明，但是在不脫離本發明的宗旨以及范圍的情況下，可以進行多樣的修改或者變形。因此，權利要求書的范圍包括屬于本發明的宗旨的這種修改或者變形。
【主權項】
1.一種粘接裝置，包括: 拾取部，用于拾取部件； 傳送部，設置于所述拾取部的下部而用于傳送電路基板； 第一視覺部，設置于所述拾取部而用于拍攝所述電路基板的位置； 第二視覺部，布置于所述傳送部的下部而識別所述電路基板與所述部件； 安置部，固定設置于外部，安置有高度互不相同的兩個標準電路基板，并且安置有將被安置到所述標準電路基板的標準部件；以及 控制部，根據從所述第一視覺部與第二視覺部測量的所述各個標準電路基板的位置與所述標準部件的位置，計算所述部件在所述電路基板上的安裝位置。2.如權利要求1所述的粘接裝置，其中， 所述控制部控制所述拾取部，從而將預設定的指定位置改變成所算出的所述安裝位置，并使所述部件安裝于所述電路基板。3.一種貼裝方法，包括以下步驟: 利用拾取部分別將標準部件安裝到兩個標準電路基板上，之后通過第二視覺部識別位置，其中，所述兩個標準電路基板以上表面形成落差的方式布置； 根據識別位置、所述各個標準電路基板的位置以及所述標準部件的位置計算將被安裝在電路基板的部件的安裝位置;以及 利用拾取部將所述部件安裝到通過計算得到的所述電路基板上的所述安裝位置。4.如權利要求3所述的貼裝方法，還包括以下步驟: 根據識別位置、所述各個標準電路基板的位置以及所述標準部件的位置，計算將被安裝在電路基板的部件的安裝位置； 計算所述各個標準電路基板中的一個標準電路基板的第一對位標記與所述標準部件的第二對位標記的位置差； 計算所述各個標準電路基板中的另一個標準電路基板的第三對位標記與所述標準部件的第二對位標記的位置之差； 根據所述各個位置之差而計算需要從預設定的指定位置平移的位移，從而計算出所述安裝位置。5.如權利要求4所述的貼裝方法，其中， 根據識別位置、所述各個標準電路基板的位置以及所述標準部件的位置而計算安裝于電路基板的部件的安裝位置的步驟，還包括以下步驟: 根據所述各個位置之差，算出用于將所述指定位置變成所述安裝位置的變量。6.如權利要求3所述的貼裝方法，其中還包括以下步驟: 如果預定時間以及部件貼裝次數中的至少一個達到預設值，則根據所述識別位置、所述各個標準電路基板的位置以及所述標準部件的位置而計算將被安裝在電路基板的部件的安裝位置。
【文檔編號】H01L21/67GK105990193SQ201610150040
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月16日
【發明人】樸永民
【申請人】韓華泰科株式會社