[其他]在印刷電路板上安裝芯片型電路元件的方法及其所用裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85107808
• 申請日: 1985-09-10
• 公開（公告）號: CN85107808A
• 公開（公告）日: 1987-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 八木博志;原田善雄;藤田尚;高橋賢一
• 申請（專利權(quán)）人: TDK株式會社
• 主分類號: H05K3/30
• 分類號: H05K3/30
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬

總的說來，本發(fā)明涉及一種在印刷電路板上安裝芯片型電路元件的方法及其所用裝置特別涉及適合于組織一條高效率生產(chǎn)線的這樣一種方法和一種裝置。

按照慣例，在一條已建成生產(chǎn)線上一般是用這種方法來把芯片型電路元件安裝到印刷電路板上去：使在其上可用吸力至少吸有一個芯片型電路元件的一個安裝頭，固定在一個印刷電路板要安裝一個芯片型電路元件的一個位置上（下文中稱之為“電路元件安裝位置”或“安裝位置”）。或者是用這樣一種安裝方法：提供一個通過數(shù)字控制或其它類似的控制方法能在X-Y方向運動的安裝頭，一個接一個地吸起芯片型電路元件并將其送到電路元件安裝位置去進行安裝。

但是，前一個工藝過程有缺點：要組織的生產(chǎn)線很長，更換一個安裝頭很困難。后一個工藝方法是在1983年2月8日出版的哈里根（Harigane）等人的美國專利us-A4，372，802中公開的。正如由這份美國專利中所得知的，它也有一個缺點：它無法縮短把一個芯片型電路元件安裝到一塊印刷電路板上所需的時間。它還有另一個缺點：它使得一臺電路元件安裝裝置的制造成本高。

還有另一種已在生產(chǎn)線上實際使用的傳統(tǒng)安裝工藝。它適合于使用這樣一種方法構(gòu)成的電路元件安裝裝置：將許多其內(nèi)裝有各種不同型號芯片型電路元件的自動存信者送料裝置分別配置成在位置上與一塊印刷電路板上的各電路元件安裝位置相對應(yīng)，這樣，借助于許多真空吸盤把許多彼此不同的電路元件同時安裝到這塊電路板上。這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的裝置有效地縮短了完成安裝所需的時間。但是，它的缺點是使得大量更換芯片型電路元件非常麻煩。它還有另一個缺點：采用自動存信者送料裝置使得這種裝置在結(jié)構(gòu)上變得相當復(fù)雜。

還提出過一種傳統(tǒng)的電路元件安裝工藝，它由幾道工序組成可以按照予定的安裝順序從許多電路元件送料器中逐步進給芯片型電路元件，并由一個安裝頭把電路元件一個接一個地安裝到一塊印刷電路板上。而印刷電路板則由一臺X-Y工作臺來移動。但是遺憾的是，這種傳統(tǒng)的工藝卻不宜用于組織一條生產(chǎn)線，因為所用的安裝裝置尺寸太大，且必須包括X-Y工作臺。

一臺傳統(tǒng)安裝裝置所用的一個芯片型電路元件安裝頭是這樣構(gòu)成的：由一個氣缸來實現(xiàn)一個抽吸頭的垂直運動，用一根真空抽吸管來使得抽吸頭吸起一個芯片型電路元件，真空抽吸管從氣缸出發(fā)分別連通各抽吸頭，它還與一個空氣濾清器和一個真空閥相連?？諝鉃V清器的作用是防止外界物質(zhì)進入真空閥而使該閥損壞，真空閥的作用是關(guān)閉和打開與抽吸頭相通的真空抽吸通道，從而使抽吸頭能吸起和放下一個芯片型電路元件。但是，這種結(jié)構(gòu)的安裝頭其缺點是：使一臺這種電路元件安裝裝置其所裝的安裝頭結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，因而價格貴和尺寸大。

在一種傳統(tǒng)安裝設(shè)備中所用的一種安裝頭可分成兩種型式，一種是單抽吸頭型或這種型式具有一個由一個氣缸垂直推動的單抽吸頭，另一種是多抽吸頭型或這種型式具有多個由相應(yīng)于抽吸頭安裝的氣缸所垂直推動的多個抽吸頭。在每種型式的安裝頭中，供氣到氣缸中使其上連有抽吸頭的一個活塞能克服缸內(nèi)靜摩擦力而作垂直移動需要許多時間。而且，一旦移動起來了的活塞，由于動摩擦小于靜摩擦而以較高的速度動作并且，這種高速動作一直要繼續(xù)到活塞停止前為止，這種特性妨礙了借助于抽吸頭來吸起一個芯片型電路元件或者妨礙把一塊吸起的電路元件安裝到一塊基片或一塊印刷電路板上去。具體地說，為了在抽吸頭作垂直運動以吸起一個芯片型電路元件和把這塊吸起來的電路元件安裝到一塊基片或印刷電路板上時對這個電路元件沒有大的加速度，希望這種運動：以較低的速度開始，在中間達到最高速度，而在終止之前則使速度大大降下來。但是，這種傳統(tǒng)安裝頭所用的氣缸不是按完成抽吸頭這種運動而設(shè)計的。因此，傳統(tǒng)的安裝頭，的氣缸運行速度設(shè)計得很低，以使抽吸起和保持一個芯片型電路元件的動作能可靠地完成，于是導(dǎo)致運行效率顯著惡化。

而且，一種傳統(tǒng)的用于檢測單抽吸頭型每個安裝頭中的抽吸頭吸起芯片型電路元件情況的檢測機構(gòu)可以用來檢測抽吸頭的抽吸真空壓力。但是，這種傳統(tǒng)的檢測機構(gòu)有運行中不可靠的缺點，因為由于抽吸頭被吸起的電路元件之間漏氣而使真空吸力不穩(wěn)定。因此，這種傳統(tǒng)的檢測機構(gòu)不能檢測一個吸起電路元件的位置和姿態(tài)。更詳細地說，這種傳統(tǒng)的檢測機構(gòu)不能把圖1（A）所示由抽吸頭46所吸起的一個芯片型電路元件58的正確姿勢與圖1（B）到1（D）每個圖中所被吸起芯片型電路元件58的錯誤姿勢區(qū)別開來。