專利名稱：芯片安裝器的頭組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
與本發(fā)明的構(gòu)思一致的裝置涉及一種芯片安裝器的頭組件，更具體地說，涉及一 種能夠識別由管嘴吸取的電子組件的存在、電子組件的姿態(tài)、管嘴與印刷電路板(PCB)的 安裝所述電子組件的安裝位置之間的距離的芯片安裝器的頭組件。
背景技術(shù)：
通常，芯片安裝器是一種用于將諸如半導(dǎo)體封裝等組件安裝到PCB上的裝置。最 近，PCB具有高性能，因而安裝在PCB上的電子組件也具有高性能。因此，安裝在PCB上的輸出引腳的數(shù)量增加，從而輸出引腳間的間隔進(jìn)一步減少。由于這個原因，在將電子組件安裝到PCB上之前，必須精確地定位電子組件以將 其準(zhǔn)確地安裝在PCB上。為了將電子組件精確地安裝在預(yù)定位置上，在將組件供給器提供的組件安裝到 PCB上之前，必須精確地確定電子組件的吸取狀態(tài)和中心位置。由于這個原因，所以使用組 件識別裝置。如圖1所示，安裝在芯片安裝器的現(xiàn)有技術(shù)的組件識別裝置利用電子組件50的下 表面圖像來確定電子組件50的X-Y位置，并利用電子組件50的側(cè)表面圖像來測量電子組 件50的姿態(tài)或定位以及測量電子組件50的高度。即，如圖1所示，為了獲得電子組件50 的側(cè)表面圖像和下表面圖像，兩個照相機(jī)61和62彼此平行地設(shè)置。標(biāo)號90代表管嘴，標(biāo) 號63代表反射鏡。盡管沒有示出，另一現(xiàn)有技術(shù)的組件識別裝置將激光束投射到PCB上并且將它的 圖像引入傳感器中以測量PCB的高度。S卩，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)具有如圖1所示的兩個照相機(jī)61和62的一個裝置需要識別 電子組件50的下表面圖像和側(cè)表面圖像時，需要附加裝置利用單獨的傳感器來測量PCB的尚度。另外，由于電子組件的位置和激光束的投射點彼此不同，難以在電子組件安裝的 位置精確地測量PCB的高度。

發(fā)明內(nèi)容
示例性實施例提供了一種芯片安裝器的頭組件，所述頭組件能夠基于電子組件的 下表面和側(cè)表面來識別管嘴吸取的電子組件的存在以及所述電子組件的姿態(tài)，并且識別管 嘴和PCB的安裝所述電子組件的安裝位置間的距離。示例性實施例還涉及芯片安裝器的頭組件的操作。根據(jù)示例性實施例，芯片安裝器的頭組件包括管嘴模塊，其設(shè)置在PCB上方并被 配置為吸取和移動電子組件以將所述電子組件安裝在PCB上；以及組件識別模塊，其電連 接到管嘴模塊，并被配置為識別電子組件的存在、PCB和管嘴模塊之間的距離以及在電子組 件的至少一個給定位置處的電子組件的定位。
這里，管嘴模塊可包括管嘴，其被配置為接收來自外部的真空以吸取和抓住電子組件的上表面；移動部分，其連接到管嘴并被配置為接收來自外部的電信號以將管嘴沿著 移動路徑相對于PCB移動到一定位置；另外，組件識別模塊可包括圖像獲取器，其設(shè)置在移動路徑的一側(cè)；第一組件識 別模塊；第二組件識別模塊；控制器，其電連接到管嘴模塊、圖像獲取器、第一組件識別模 塊以及第二組件識別模塊。所述控制器可被配置為當(dāng)電子組件在移動路徑上到達(dá)與至少一 個預(yù)定位置中的一個對應(yīng)的第一位置時，控制第一組件識別模塊以將識別電子組件的存在 以及PCB和管嘴之間的距離的圖像發(fā)送到圖像獲取器?？刂破鬟M(jìn)一步被配置成當(dāng)電子組件 在移動路徑上到達(dá)與至少一個預(yù)定位置中的另一個對應(yīng)的第二位置時，控制第二組件識別 模塊以同時將電子組件的下表面圖像和電子組件的至少一個側(cè)表面中的至少一個圖像發(fā) 送到圖像獲取器?？刂破鬟€可將電子信號發(fā)送到提升裝置并且從位置傳感器接收電子組件 的位置。進(jìn)一步，第一組件識別模塊可包括第一光源，其設(shè)置在移動路徑的一側(cè)并被配置 為沿著第一光照射路徑將光朝著PCB上的安裝位置照射第一光；第二光源，其被配置為沿 著第二光照射路徑以朝著到達(dá)第一位置的電子組件的一側(cè)傾斜的方向照射第二光；反射 體，其設(shè)置在從安裝位置反射的第一光的第一光反射路徑上，并被配置為進(jìn)一步將第一光 沿著第一光反射路徑反射到圖像獲取器。反射體可進(jìn)一步被配置成沿著第二光反射路徑進(jìn) 一步將從電子組件的側(cè)面反射的第二光反射到圖像獲取器。此外，反射體可包括入射表面，其平行于移動路徑；一對反射表面，所述一對反 射表面以相同的傾角從不同的方向面向入射表面并具有不同的長度；以及第二反射表面， 其配置成連接所述一對第一反射表面。另外，沿著第一光反射路徑的第一光可通過所述入射表面引入并形成一定的折 射，然后可從第二反射表面反射以被發(fā)送到圖像獲取器，沿著第二光反射路徑的第二光通 過所述入射表面引入，然后，從所述一對第一反射表面反射以被發(fā)送到圖像獲取器。此外，第二組件識別模塊可包括第三光源，其設(shè)置在移動路徑的一側(cè)并被配置為 沿著第三光照射路徑將光朝著到達(dá)第二位置的電子組件的至少一個邊緣照射；第一反射 鏡，其設(shè)置在移動路徑的一側(cè)并被配置為將從電子組件的所述至少一個側(cè)表面反射的光沿 著第三光反射路徑反射以將第三光發(fā)送到圖像獲取器；第二反射鏡，其以相對所述移動路 徑傾斜的方向設(shè)置在移動路徑的一側(cè)；以及移動裝置，其連接到第二反射鏡并被配置為在 電子組件到達(dá)第二位置時接收來自控制器的電信號以將第二反射鏡移動到所述移動路徑 以使從電子組件的下表面沿著第三光反射路徑反射的光發(fā)送到圖像獲取器。進(jìn)一步，管嘴模塊可包括管嘴模塊主體；提升裝置，其安裝在管嘴模塊主體并被 配置為接收來自控制器的電信號以被提升或降低；管嘴，其安裝在提升裝置的下端并被配 置為接收來自外部的真空以吸取電子組件的上表面；以及至少一個位置傳感器，其設(shè)置在 移動路徑的一側(cè)的至少一個預(yù)定位置并被配置為測量電子組件的所述至少一個特定移動 位置。這里，PCB和管嘴模塊之間的距離是PCB和管嘴之間的距離。另外，控制器可預(yù)置PCB和位于第一位置或第二位置的管嘴之間的參考距離，電 子組件的至少一個側(cè)表面的至少一個參考圖像以及電子組件的下表面的參考圖像?？刂破?可電連接到警報產(chǎn)生器，所述警報產(chǎn)生器被配置為在下述情況時產(chǎn)生警報當(dāng)PCB與位于第一位置或第二位置的管嘴之間的通過圖像獲取器識別的距離分別不同于PCB與位于第 一位置或第二位置的管嘴之間的參考距離時，當(dāng)在圖像獲取器沒有從發(fā)送到圖像獲取器的 第三光獲取電子組件的圖像時，或者當(dāng)通過圖像獲取器識別的至少一個側(cè)表面的至少一個 圖像和下表面圖像中的至少一個分別不同于所述參考圖像時。


下面進(jìn)一步參照附圖詳細(xì)描述示例性實施例。應(yīng)當(dāng)理解，為了清楚起見，可能夸大 附圖的各個方面。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的電子組件識別裝置；圖2示出了根據(jù)示例性實施例的芯片安裝器的頭組件的操作；圖3示出了根據(jù)示例性實施例的圖2中示出的反射體213 ；圖4示出了根據(jù)另一示例性實施例的芯片安裝器的頭組件的操作；圖5示出了根據(jù)示例性實施例的圖4中示出的第二反射鏡223的位置移動操作的 例子；圖6是根據(jù)示例性實施例的芯片安裝器的頭組件的框圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述各個示例性實施例。在附圖中，為了清楚起見，可能 夸大層和區(qū)域的厚度。然而，出于描述示例性實施例的目的，在示例性實施例中公開的特定的結(jié)構(gòu)的和 功能的細(xì)節(jié)僅僅是代表性的。然而，本發(fā)明的構(gòu)思可以許多可選擇的形式來體現(xiàn)，不應(yīng)解釋 成僅限于這里闡述的示例性實施例。因此，示例性實施例能夠有各種修改和可替換的形式。應(yīng)當(dāng)理解，然而，并不意圖 將示例性實施例局限于所公開的特定形式，但是正相反，示例性實施例應(yīng)該覆蓋所有落入 本發(fā)明構(gòu)思的范圍內(nèi)的修改、等同物以及替換物。在對附圖的描述中，相同的標(biāo)號始終指示 相同的元件。應(yīng)當(dāng)理解，盡管這里可使用“第一”、“第二”等用語來描述各個元件，這些元件不應(yīng) 受這些用語限制。這些用語僅僅用來區(qū)分一個元件與另外一個元件。例如，第一元件可以 被稱為第二元件，并且類似地，第二元件可以被稱為第一元件，這并沒有脫離示例性實施例 的范圍。這里使用的用語“和/或”包括一個或多個所列出的相關(guān)項的任一的和所有的結(jié)
口 o應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)談到元件被“連接”或“結(jié)合”到另一元件時，可以直接連接或結(jié)合到 另一元件或者可以出現(xiàn)中間元件。相反，當(dāng)談到元件被“直接連接”或“直接結(jié)合”到另一 元件，則不會出現(xiàn)中間元件。用來描述元件之間的關(guān)系的其他詞語應(yīng)當(dāng)以類似的方式解釋 (例如，“在......之間”相對“直接在......之間”，“相鄰”相對“直接相鄰”，等等)。這里使用的用語是僅僅為了描述特定的示例性實施例，無意限制其他的示例性實 施例。如這里所使用的，單數(shù)形式的“一”、“一個”意圖同樣包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確 地另外指出。還應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)在這里使用用語“包括”、“包含”和/或“具有”時，這些用語指 定所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除存在或者附加一個或多個其他的特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。為了易于描述圖中所示 的一個部件與另一元件或部件之間的關(guān)系或一個元件，可在這里使用諸如“在. 之下”、 “在...下面”、“下部的”、“在...上方”、“上部的”等空間關(guān)系用語。應(yīng)當(dāng)理解，除了附圖中 描述的方位以外，空間關(guān)系用語還意圖包括裝置在使用或操作中不同的方位。例如，如果附 圖中的裝置翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其他元件或部件“之下”或“下面”的元件的方位將變?yōu)樵?其他元件或部件“上方”。因此，例如，用語“在...下面”既可包括在上方的方位又可包括 在下方的方位。裝置可以是另外的方位(旋轉(zhuǎn)90度或者在其他方向觀察或者說明)，進(jìn)而 這里使用的描述符應(yīng)該被相應(yīng)地解釋。這里參照截面圖來描述示例性實施例，所述截面圖是理想化實施例(以及中間的 結(jié)構(gòu))的示意圖。同樣地，可以預(yù)期由于例如制造技術(shù)和/或容差會引起附圖的形狀的變 化。因此，示例性實施例不應(yīng)被解釋成局限于這里示出的特定形狀或區(qū)域，而是可以包括 由于諸如制造引起的形狀的偏差。例如，示出為矩形的嵌入?yún)^(qū)域可在它的邊緣具有圓形的 或彎曲的特征和/或斜面(例如，注入濃度)，而不是從嵌入?yún)^(qū)域到非嵌入?yún)^(qū)域的突然的改 變。同樣地，通過植入形成的浸沒的區(qū)域可在浸沒的區(qū)域和表面之間的區(qū)域引起一些植入， 植入可在所述表面發(fā)生。因此，圖中示出的區(qū)域事實上是示意圖并且它們的形狀不一定要 示出裝置的區(qū)域的真實形狀，并且不限制范圍。還應(yīng)注意到，在一些可選擇的實施方式中，所指示的功能/動作可不以圖中記錄 的順序出現(xiàn)。例如，連續(xù)示出的兩幅圖實際上可以基本連續(xù)執(zhí)行或者有時可以以相反的順 序執(zhí)行，這取決于有關(guān)的功能性/動作。為了更加具體地描述示例性實施例，將參照附圖詳細(xì)描述各個方面。然而，本發(fā)明 的構(gòu)思不限于所描述的那些示例性實施例。以下，將參照附圖描述根據(jù)示例性實施例的芯片安裝器的頭組件。圖2示出了根據(jù)示例性實施例的芯片安裝器的頭組件的操作；圖3示出了根據(jù)示 例性實施例的圖2中示出的反射體213。圖4示出了根據(jù)另一示例性實施例的芯片安裝器 的頭組件的操作。圖5示出了根據(jù)示例性實施例的圖4中示出的第二反射鏡223的位置移 動操作的例子。圖6是根據(jù)示例性實施例的芯片安裝器的頭組件的框圖。首先，將根據(jù)示例性實施例描述芯片安裝器的頭組件的結(jié)構(gòu)。根據(jù)示例性實施例的在圖2、4和6中示出的芯片安裝器的頭組件適合芯片安裝設(shè) 備，所述芯片安裝設(shè)備用于從諸如帶式饋送器之類的組件供給器(未示出)接收多個電子 組件并順序拾取所供給的電子組件50以將它們安裝在PCB 10的安裝位置上。另外，如圖2 所示，芯片安裝器的頭組件可以識別所拾取的電子組件50的存在以及電子組件50的側(cè)表 面52和下表面53以確定電子組件50的姿態(tài)和定位，以及識別PCB 10的安裝電子組件50 的安裝位置和頭組件的管嘴110之間的距離。頭組件包括管嘴模塊100，其設(shè)置在PCB 10上方并被配置為拾取和移動電子組 件50以將它安裝在PCB 10的上表面上；以及組件識別模塊200，其電連接到管嘴模塊100 并被配置為識別電子組件50的存在、PCB 10的高度以及在包括電子組件50的多個電子組 件的預(yù)定移動位置上的電子組件50的定位(alignment)。管嘴模塊100包括管嘴110、管嘴模塊主體120、提升裝置150以及位置傳感器 130。
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這里，管嘴模塊主體120可連接到諸如X和Y臺架(gantries)的移動模塊140。另外，提升裝置150安裝在管嘴模塊主體120上以接收來自控制器240 (將在下面 描述)的電信號并沿著移動路徑a相對于PCB 10被提升或降低。這里，提升裝置150可以 是氣缸或致動器。管嘴110安裝在提升裝置150的下端以從外部接收真空從而吸取電子組件50的 上表面51。管嘴110具有管嘴孔(未示出)，在所述管嘴孔中形成真空，由于真空，可由管 嘴110的一端通過管嘴孔吸取電子組件50的上表面51。第一位置傳感器131和第二位置傳感器132分別設(shè)置在移動路徑a的一側(cè)的預(yù)定 位置I和II，以測量電子組件50的提升/降低位置。第一位置I可相對于PCB 10的上表 面設(shè)置在比第二位置II低的水平面上。另外，組件識別模塊200包括圖像獲取器260、第一和第二組件識別模塊210和 220以及控制器240。圖像獲取器260設(shè)置在移動路徑a的一側(cè)。這里，圖像獲取器260可被提供為諸 如照相機(jī)的單個裝置。第一組件識別模塊210可將圖像發(fā)送到圖像獲取器260，所述圖像識別管嘴110對 到達(dá)第一位置I的水平高度的電子組件50的吸取以及PCB 10的高度。第一組件識別模塊210包括第一光源211，其設(shè)置在移動路徑a的一側(cè)并被配置 為沿著第一光照射路徑①將第一激光束照射到PCB 10的安裝位置；第二光源212，其被配 置為沿著第二光照射路徑②以傾斜的方向?qū)⒌诙す馐丈涞降竭_(dá)第一位置I的水平高 度的電子組件50的側(cè)表面；以及反射體213，其設(shè)置在從所述安裝位置反射的第一激光束 的第一光反射路徑①’上，以進(jìn)一步沿著第一光反射路徑①’將第一激光束反射到圖像獲取 器260上。反射體213也設(shè)置在從電子組件50的側(cè)表面52反射的第二激光束的第二光反 射路徑②’上，以進(jìn)一步沿著第二光反射路徑②’將第二激光束反射到圖像獲取器260上。這里，參照圖2和3，反射體213包括入射表面213a，其平行于移動路徑a ；—對 第一反射表面213b，其以相同的傾角從不同的方向面向入射表面213a并且具有不同的長 度；第二反射表面213c，其形成在一對第一反射表面213b之間以連接所述一對第一反射表 面 213b。因此，沿著第一光反射路徑①’的第一激光束通過入射表面213a被引入以形成一 定折射，然后，從第二反射表面213c反射以被傳送到圖像獲取器260。另外，沿著第二光 反射路徑②’的第二激光束可通過入射表面213a被引入，然后，從所述一對第一反射表面 213b反射以被傳送到圖像獲取器260。另外，第二組件識別模塊220可將到達(dá)第二位置II的水平高度的電子組件50的 下表面53和側(cè)表面52的圖像同時發(fā)送到圖像獲取器260。第二組件識別模塊220包括第三光源221，其設(shè)置在移動路徑a的一側(cè)并被配置 為沿著第三光照射路徑③將第三激光束向著到達(dá)第二位置II的水平高度的電子組件50的 邊緣照射；第一反射鏡222，其設(shè)置在移動路徑a的與第三光源221的相同側(cè)并被配置為進(jìn) 一步將從電子組件50的側(cè)表面52反射的第三激光束沿著第三光反射路徑③’反射到圖像 獲取器260 ；第二反射鏡223，其設(shè)置在移動路徑a的一側(cè)并相對于移動路徑a傾斜；以及移 動裝置，其連接到第二反射鏡223，并被配置為在電子組件50到達(dá)第二位置II的水平高度時接收來自控制器240的電信號以將第二反射鏡223移動到移動路徑a上從而使從電子組 件50的下表面53沿著另一第三光反射路徑③"反射的第三激光束發(fā)送到圖像獲取器260。 如圖2和4所示，第二組件識別模塊220可包括多個而不是一個第三光源221，所述多個第 三光源221設(shè)置在移動路徑a的周圍并且分別沿著多個第三光照射路徑③朝著到達(dá)第二位 置II的水平高度的電子組件50的多個邊緣照射多個第三激光束，以在電子組件50的多個 側(cè)表面52和下表面53產(chǎn)生反射的第三激光束。如圖5所示，移動裝置可包括傳送帶310，其沿以某個角度向下傾斜的方向設(shè)置在 移動路徑a的一側(cè)；第一和第二驅(qū)動齒輪321和322，所述第一和第二驅(qū)動齒輪321和322 被配置為支撐傳送帶310的兩端；旋轉(zhuǎn)電動機(jī)330，其被配置為旋轉(zhuǎn)第一驅(qū)動齒輪321 ’導(dǎo) 向件300，其被配置為覆蓋傳送帶310 ；支架340，其被配置為將導(dǎo)向件300固定到管嘴模塊 主體120。第二反射鏡223可固定到傳送帶310的一個表面。因此，第二反射鏡223可依賴 傳送帶310的移動方向而被提升或降低。進(jìn)一步，控制器240電連接到管嘴模塊100、圖像獲取器260、第一組件識別模塊 210以及第二組件識別模塊220。當(dāng)電子組件50在移動路徑a上到達(dá)預(yù)定的第一位置I的 水平高度時，控制器240可操縱第一組件識別模塊210，當(dāng)電子組件50到達(dá)移動路徑a的預(yù) 定的第二位置II的水平高度時，控制器240可操縱第二組件識別模塊220，控制器240還發(fā) 送電信號到提升裝置150并且從位置傳感器130接收電子組件50的位置。進(jìn)一步，控制器240預(yù)置PCB 10的參考高度以及電子組件50的側(cè)表面52和下表 面53的參考圖像?？刂破?40電連接到警報發(fā)生器250，所述警報發(fā)生器250被配置為在出現(xiàn)下述情 形時產(chǎn)生警報當(dāng)通過圖像獲取器260識別的PCB 10的高度不同于參考高度時，當(dāng)在圖像 獲取器260沒有從發(fā)送到圖像獲取器260的第三激光束獲得電子組件50的圖像時，或者當(dāng) 通過圖像獲取器260識別的電子組件50的側(cè)表面52和下表面53的圖像不同于參考圖像 時。以下，將根據(jù)示例性實施例描述如上構(gòu)成的芯片安裝器的頭組件的操作。參照圖2-6，可利用形成在管嘴110的管嘴孔中的真空由管嘴110的一端來吸取電 子組件50。這里，被吸取的表面是電子組件50的上表面51，電子組件50的側(cè)表面52和下 表面53全部暴露在外面。另外，被配置為提升和降低管嘴110的提升裝置150可沿垂直于PCB 10的移動路 徑a上升和下降?？刂破?40可以將電子信號發(fā)送到提升裝置150。然后，提升裝置150沿著移動路 徑a降低管嘴110。此時，設(shè)置在第一位置I的第一位置傳感器131識別移動到第一位置I的水平高 度的電子組件50，并且發(fā)送它的電信號。接下來，控制器240可將電信號發(fā)送到提升裝置150以使提升裝置150停止運行。 因此，被管嘴110吸取的電子組件50可處于圖2所示的狀態(tài)，其中，下表面53到達(dá)第一位 置I的水平高度。然后，控制器240操縱第一光源211以沿著第一光照射路徑①將具有一定照明強(qiáng) 度的第一激光束朝PCB 10的安裝位置照射。另外，沿著第一光照射路徑①的第一激光束在
10安裝位置被反射以被引導(dǎo)到反射體213的入射表面213a上。進(jìn)一步，第一激光束經(jīng)過入射 表面213a以被以一定角度折射并被引入到第二反射表面213c上，然后，沿著第一光反射路 徑①’從第二反射表面213c反射。進(jìn)一步，沿著第一光反射路徑①’的第一激光束可被圖 像獲取器260識別。另外，圖像獲取器260可將被識別的第一激光束的圖像發(fā)送到控制器 240。因此，為了識別PCB 10的安裝位置和管嘴110之間的距離，控制器240可識別第一光 源211的位置。另外，控制器240操縱設(shè)置在移動路徑a的一側(cè)的第二光源212以沿著第二光照 射路徑②將第二激光束照射到由管嘴110的一端吸取的電子組件50的側(cè)表面。進(jìn)一步，沿著第二光照射路徑②的第二激光束從電子組件50的側(cè)表面被反射以 被垂直地引導(dǎo)到反射體213的入射表面213a上。被垂直引導(dǎo)到入射表面213a上的第二激 光束從第一反射表面213b的內(nèi)表面反射以從另一第一反射表面213b的內(nèi)表面反射，然后， 第二激光束沿第二光反射路徑②’發(fā)送到圖像獲取器260。進(jìn)一步，圖像獲取器260將由激 光束形成的圖像發(fā)送到控制器240。因此，控制器240可以識別到電子組件50在第一位置 I的水平高度被管嘴的一端吸取。即，控制器240可確定電子組件50是否在第一位置I的 水平高度上。如上所述，在識別位于第一位置I的水平高度的電子組件50的存在以及識別頭組 件的管嘴110與PCB 10的安裝位置之間的距離之后，控制器240可以確定電子組件50的定位。參照圖4，控制器240操縱提升裝置150以將管嘴110提升到一定位置。此時，設(shè) 置在移動路徑a —側(cè)的第二位置II的第二位置傳感器132可以識別由管嘴110吸取和提 升的電子組件50。S卩，當(dāng)電子組件50位于第二位置II的水平高度時，第二位置傳感器132將電信號 發(fā)送到控制器240。然后，控制器240可將電信號發(fā)送到提升裝置150以立即停止提升裝置 150的運行。接下來，控制器240將設(shè)置在移動路徑a —側(cè)的第二反射鏡223移動到位于管嘴 110之下。參照圖4和5，例如，控制器240將電信號發(fā)送到旋轉(zhuǎn)電動機(jī)330。另外，連接到旋 轉(zhuǎn)電動機(jī)330的第一驅(qū)動齒輪321被旋轉(zhuǎn)，一端連接到第一驅(qū)動齒輪321的傳送帶310在 其另一端連接到第二驅(qū)動齒輪322的情況下旋轉(zhuǎn)。這里，由于第二反射鏡223固定到傳動 帶310的上表面，所以第二反射鏡223可與傳送帶310的移動操作相關(guān)聯(lián)。因此，如圖4所示，傳送帶310的移動操作可將第二反射鏡223從初始位置(虛 線)移動到工作位置(實線)。另外，控制器240操縱第三光源221以沿著第三光照射路徑③以傾斜方向?qū)⒌谌?激光束朝著電子組件50的下邊緣照射。沿著第三光照射路徑③的第三激光束，可在被電子組件50的下表面53反射之后 沿著移動路徑a形成指向第二反射鏡223的第一路徑，并且可在被電子組件50的側(cè)表面反 射之后形成指向第一反射鏡222的第二路徑。沿著第一路徑指向第二反射鏡223的第三激光束從第二反射鏡223反射以沿著第 三光反射路徑③〃發(fā)送到圖像獲取器260。
進(jìn)一步，沿著第二路徑指向第一反射鏡222的第三激光束首先被電子組件50的側(cè) 表面52引導(dǎo)為從上反射鏡222a反射，然后，從設(shè)置在那下面的下反射鏡222b反射。接著， 從下反射鏡222b反射的第三激光束沿著另一第三光反射路徑③’發(fā)送到圖像獲取器260。因此，控制器240可同時接收電子組件50的下表面53和側(cè)表面52的圖像。然后，控制器240可確定電子組件50的定位。S卩，控制器240可設(shè)置PCB 10和管嘴110之間的參考距離以及電子組件50的側(cè) 表面52和下表面53的參考圖像。因此，控制器240可確定由圖像獲取器260識別的PCB 10和管嘴110之間的距離 是否等于上面的參考距離。另外，控制器240可確定電子組件50的存在。進(jìn)一步，控制器 240可確定由圖像獲取器260識別的電子組件50的側(cè)表面52和下表面53的圖像是否與參 考圖像相同。結(jié)果，控制器240可將電信號發(fā)送到警報產(chǎn)生器250以在出現(xiàn)下列情況時產(chǎn)生警 報當(dāng)由圖像獲取器260識別的PCB 10和管嘴110之間的距離不同于參考距離時，當(dāng)圖像 獲取器260沒有從發(fā)送到圖像獲取器260的第三激光束獲得電子組件50的圖像時，或者當(dāng) 通過圖像獲取器260識別的電子組件50的側(cè)表面52和下表面53的圖像不同于參考圖像 時。根據(jù)上面的示例性實施例，芯片安裝器的頭組件可識別由管嘴吸取的電子組件的 存在，可基于電子組件的下表面和側(cè)表面識別電子組件的姿態(tài)，并且可識別管嘴和PCB的 安裝電子組件的位置之間的距離。上面是示例性實施例的說明，這些說明不應(yīng)被解釋成對實施例的限制。盡管已經(jīng) 描述了一些示例性實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易意識到，在本發(fā)明構(gòu)思的執(zhí)行中可以有 許多修改，而本質(zhì)上不偏離新穎性教導(dǎo)和優(yōu)點。因此，如權(quán)利要求中所限定的，意圖將所有 這樣的修改包括在本發(fā)明構(gòu)思的范圍內(nèi)。在權(quán)利要求中，方法加功能的項意圖覆蓋這里描 述的執(zhí)行所述功能時的結(jié)構(gòu)，并且不但覆蓋結(jié)構(gòu)性等同物而且覆蓋等同結(jié)構(gòu)。因此，應(yīng)當(dāng) 理解，上面是各個示例性實施例的說明并且不應(yīng)被理解成局限于所公開的特定示例性實施 例，意圖將所述所公開的示例性實施例的修改以及其他示例性實施例包含于所附權(quán)利要求 的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種芯片安裝器的頭組件，包括管嘴模塊，其設(shè)置在印刷電路板(PCB)上方并被配置為吸取和移動電子組件以將所述電子組件安裝在印刷電路板上；以及組件識別模塊，其電連接到管嘴模塊，并被配置為識別所述電子組件的存在、印刷電路板和管嘴模塊之間的距離以及在電子組件的至少一個特定移動位置處電子組件的定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭組件，其中，所述管嘴模塊包括 管嘴模塊主體；提升裝置，其安裝在管嘴模塊主體上并被配置為接收來自外部的電信號以相對于印刷 電路板沿移動路徑被提升或降低；管嘴，其安裝在提升裝置的下端并被配置為接收來自外部的真空以吸取電子組件的上 表面；以及至少一個位置傳感器，所述至少一個位置傳感器設(shè)置在移動路徑的一側(cè)的至少一個預(yù) 定位置并被配置為測量電子組件的所述至少一個特定移動位置，其中，所述印刷電路板與管嘴模塊之間的距離是印刷電路板與管嘴之間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頭組件，其中，組件識別模塊包括 圖像獲取器，其設(shè)置在移動路徑的一側(cè)；第一組件識別模塊；以及 第二組件識別模塊，其中，當(dāng)電子組件在移動路徑上到達(dá)與所述至少一個預(yù)定位置中的一個對應(yīng)的第一位 置時，控制器控制第一組件識別模塊以將識別電子組件的存在以及印刷電路板與管嘴之間 的距離的圖像發(fā)送到圖像獲取器，其中，當(dāng)電子組件在移動路徑上到達(dá)與所述至少一個預(yù)定位置中的另一個對應(yīng)的第二 位置時，控制器進(jìn)一步控制第二組件識別模塊以同時將電子組件的下表面圖像和電子組件 的至少一個側(cè)表面的至少一個圖像發(fā)送到圖像獲取器，以及其中，控制器將電子信號發(fā)送到提升裝置并且從位置傳感器接收電子組件的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頭組件，其中，第二組件識別模塊包括第三光源，其設(shè)置在移動路徑的一側(cè)并被配置為沿著第三光照射路徑將光朝著到達(dá)所 述第二位置的電子組件的至少一個邊緣照射；第一反射鏡，其設(shè)置在移動路徑的一側(cè)并被配置為將從電子組件的至少一個側(cè)表面反 射的光沿著第三光反射路徑反射以將第三光發(fā)送到圖像獲取器；第二反射鏡，其以相對所述移動路徑傾斜的方向設(shè)置在所述移動路徑的一側(cè)；以及 移動裝置，其連接到第二反射鏡并被配置為在電子組件到達(dá)所述第二位置時接收來自 控制器的電信號以將第二反射鏡移動到所述移動路徑從而使從電子組件的下表面沿著第 三光反射路徑反射的光發(fā)送到圖像獲取器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頭組件，其中，控制器預(yù)置印刷電路板與位于所述第一位置 或所述第二位置的管嘴之間的參考距離，預(yù)置電子組件的所述至少一個側(cè)表面的至少一個 參考圖像以及電子組件的下表面的參考圖像，以及其中，控制器電連接到警報產(chǎn)生器，所述警報產(chǎn)生器被配置為在下述情況下產(chǎn)生警報如果印刷電路板與位于所述第一位置或所述第二位置的管嘴之間的通過圖像獲取器 識別的距離分別不同于印刷電路板與位于所述第一位置或所述第二位置的管嘴之間的參 考距離，如果圖像獲取器沒有從發(fā)送到圖像獲取器的第三光獲取電子組件的圖像，或者 如果通過圖像獲取器識別的所述至少一個側(cè)表面的所述至少一個圖像和下表面圖像 中的至少一個分別不同于對應(yīng)的參考圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的頭組件，其中，第一組件識別模塊包括第一光源，其設(shè)置在移動路徑的一側(cè)并配置成沿著第一光照射路徑將第一光照射到印 刷電路板上的安裝位置；第二光源，其被配置為將第二光沿著第二光照射路徑以朝著到達(dá)所述第一位置的電子 組件的一側(cè)傾斜的方向照射；以及反射體，其設(shè)置在從安裝位置反射的第一光的第一光反射路徑上并被配置成進(jìn)一步沿 著第一光反射路徑將第一光反射到圖像獲取器，其中，所述反射體進(jìn)一步被配置成還將從電子組件的側(cè)面反射的第二光沿著第二光反 射路徑反射到圖像獲取器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的頭組件，其中，所述反射體包括 入射表面，其平行于移動路徑；一對反射表面，所述一對反射表面以相同的傾角從不同的方向面向入射表面，所述一 對反射表面具有不同的長度；以及第二反射表面，其被配置成連接所述一對第一反射表面，以及 其中，沿著第一光反射路徑的第一光經(jīng)過所述入射表面被引入以形成一定的折射，然 后從第二反射表面反射以被發(fā)送到圖像獲取器，沿著第二光反射路徑的第二光經(jīng)過所述入 射表面被引入，然后從所述一對第一反射表面反射以被發(fā)送到圖像獲取器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的頭組件，其中，第二組件識別模塊包括第三光源，其設(shè)置在移動路徑的一側(cè)并被配置成沿著第三光照射路徑將光朝著到達(dá)所 述第二位置的電子組件的至少一個邊緣照射；第一反射鏡，其設(shè)置在移動路徑的一側(cè)并被配置成將從電子組件的至少一個側(cè)表面反 射的光沿著第三光反射路徑反射以將所述第三光發(fā)送到圖像獲取器；第二反射鏡，其以相對移動路徑傾斜的方向設(shè)置在移動路徑的一側(cè)；以及 移動裝置，其連接到第二反射鏡，并被配置為在電子組件到達(dá)所述第二位置時接收來 自控制器的電信號以將第二反射鏡移動到所述移動路徑從而使從電子組件的下表面沿著 第三光反射路徑反射的光發(fā)送到圖像獲取器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的頭組件，其中，所述控制器預(yù)置印刷電路板與位于所述第一 位置或所述第二位置的管嘴之間的參考距離、電子組件的至少一個側(cè)表面的至少一個參考 圖像以及電子組件的下表面的參考圖像，以及其中，控制器電連接到警報產(chǎn)生器并被配置為在下述情況下產(chǎn)生警報 如果印刷電路板與位于第一位置或第二位置的管嘴之間的通過圖像獲取器識別的距 離分別不同于印刷電路板與位于所述第一位置或所述第二位置的管嘴之間的參考距離， 如果圖像獲取器沒有從發(fā)送到圖像獲取器的第三光獲取電子組件的圖像，或者如果通過圖像獲取器識別的所述至少一個側(cè)表面的所述至少一個圖像和下表面圖像 中的至少一個分別不同于對應(yīng)的參考圖像。
10. 一種芯片安裝器的頭組件，包括管嘴，其設(shè)置在印刷電路板上方并被配置為吸取和移動電子組件以將電子組件安裝在 印刷電路板上；組件識別模塊，其電連接到管嘴，并被配置為在通過管嘴吸取的電子組件相對于印刷 電路板的至少一個位置處來識別電子組件、管嘴和印刷電路板的狀況；以及 信息采集單元，其中，所述狀況包括在被管嘴吸取的情形下的電子組件的存在、當(dāng)電子組件被管嘴吸 取時印刷電路板和管嘴之間的距離以及在被管嘴吸取的情形下電子組件的定位，其中，當(dāng)被管嘴吸取的電子組件位于所述至少一個位置中的第一位置時，所述組件識 別模塊將關(guān)于電子組件的存在和所述距離的信息發(fā)送到信息采集單元，其中，當(dāng)被管嘴吸取的電子組件位于所述至少一個位置中的第二位置時，組件識別模 塊基于電子組件的下表面和電子組件的至少一個側(cè)表面的信息將關(guān)于電子組件的定位的 信息發(fā)送到信息采集單元。
全文摘要
提供了一種芯片安裝器的頭組件。所述頭組件包括管嘴模塊，其設(shè)置在印刷電路板(PCB)上方并被配置為拾取和移動電子組件以將電子組件安裝在PCB上；組件識別模塊，其電連接到管嘴模塊，并被配置為識別電子組件的存在、PCB和管嘴模塊之間的距離以及在電子組件的至少一個特定移動位置處的電子組件的定位。
文檔編號H01L21/50GK101866863SQ201010167418
公開日2010年10月20日 申請日期2010年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者潘鐘億, 金成具 申請人:三星Techwin株式會社