[發明專利]電子元件安裝裝置

無效

• 申請號: 97194042.8
• 申請日: 1997-04-22
• 公開（公告）號: CN1095624C
• 公開（公告）日: 2002-12-04
• 發明（設計）人: 蜂谷榮一
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H05K13/04
• 分類號: H05K13/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 朱進桂

本發明涉及到一個用來自動地把電子元件安裝到一塊板(如一塊印刷電路板、液晶顯示面板或等離子顯示面板)上的電子元件安裝裝置。

在用于安裝帶有窄引線間距和窄引線寬度的方形扁平封裝的電子器件和接線器這樣的電子元件的電子元件安裝裝置中，傳統的做法是在把元件安裝到印刷電路板上之前對元件的引線位移進行自動檢測。US-A-5200?799表示從本發明結果提出一個用于檢查印刷電路板上元件封裝狀況的系統最近的已有技術，系統包括用于接收由于激光光束照亮印刷電路板而產生的散射光，并且把該接收到的散射光轉換為位置信號的一個位置檢測裝置。這個位置信號用于獲得印刷電路板上元件的亮度數據和至少兩個高度數據。在兩個高度數據之間差的基礎上確定元件的合適高度數據。檢查系統通過比較最后的高度數據與預定的參考數據來確定封裝條件。

因此，這種光檢測系統檢查在基板上安裝元件的不良狀態，如位置不精確、缺失、上升和元件封裝或者在印刷電路板上安裝的焊接不良。

圖9A-9D是根據已有技術的電子元件安裝裝置的安裝過程的方框圖。在大多數已有技術的電子元件安裝裝置中，通過如圖9A-9D所示的過程順序安裝帶有窄引線間距的電子元件。尤其是，在圖9A所示的步驟中，裝在輸送盤3上的電子元件2是由安裝裝置的吸頭部分7吸起。然后，在圖9B所示的步驟中，被吸起的電子元件的圖像由定位攝象機47所攝取，并且通過這些所獲得的定位信息，利用圖像處理裝置對該電子元件2定位。

在圖9C所示的步驟中，利用在圖9B所示的步驟中獲得的位置信息，用傳送型的引線位移傳感器48對元件2檢查共面性，或者用另外的共面檢查攝象機49獲取引線端部或端部陰影的圖像，以便該圖像容易由圖像處理裝置做共面檢查。

在圖9D所示的步驟中，如果檢查結果沒有發現異常現象，基于圖9B的步驟中獲取的位置信息，對印刷電路板9以及要被安裝在其上的電子元件2一同進行的校正計算。然后，把電子元件2安放在印刷電路板9上的特定位置。

然而，如果用上述已有技術的電子元件安裝裝置，通過圖9A-9D所示的步驟中順序執行元件安裝，由于在圖9B的步驟中定位攝象機47和引線位移傳感器48或者在圖9C的步驟中共面檢查攝象機49彼此實際上是分開固定的，所以這就需要在圖9C的步驟中利用圖9B的步驟中獲取的定位信息機械地定位元件，因此各步驟的過程不能同時執行，只能順序處理，同時要安裝的元件在各個步驟需要進行移動、停止、上升/下降或其它運動處理。結果，包括安裝元件的移動、停止、上升/下降或其它運動工作時間在內，圖9B和圖9C的步驟中處理時間會直接影響整個安裝時間，因此整個安裝時間由于這些運動的操作時間而增加，這是一個缺點。

除此之外，當共面檢查由圖9C的步驟中的傳送型引線位移傳感器48執行時，它將必須各自地掃描要安裝元件的四條邊，在這里處理時間通常約是1到3秒。這種處理時間使元件安裝時間延長。特別是在大量安裝方形扁平封裝器件和接線器中這將帶來很大的缺陷。同時，還有當用共面檢查攝象機49執行共面檢查時，如前所述情況，考慮到攝象機的聚焦或者由于分辨率較低而分區攝取圖像或其它操作，這需要較長的時間檢查。這還引起安裝周期的問題。

因此，本發明的目的是提供一種在需要三維形態檢查(如共面檢查)安裝元件中，能夠減少安裝處理時間的電子元件安裝裝置，并且能夠確保在元件安裝中獲取圖像的水平和垂直兩個方向的像素尺寸(分辨率)，并且還能夠靈活地適用于窄間距元件如方形扁平封裝器件和接線器安裝情況中較高速度和較高分辨率(較高精度)的安裝過程。

在實現本發明的這些方面和其它方面，根據本發明的第一個方面，在這兒提供的一種電子元件安裝裝置包括：

一個用來把要安裝的電子元件輸送到一個底板上的元件輸送部分；

一個用來吸取電子元件的吸頭部分；

一個用來移動吸頭部分的吸頭部分移動器件；

一個三維圖像攝取器件，提供在吸頭部分移動范圍下面的位置，用來通過一激光光束對吸頭部分所吸住的元件進行線掃描，從每條線獲得元件所在位置的位置數據以及對應于該位置數據的元件的高度數據；

一個用來存儲從三維圖像攝取器件獲取的高度數據如三維圖像數據的圖像存儲器；和

一個用來執行對電子元件的三維圖像數據圖像處理的控制部分。

在這種設計中，安裝元件的三維圖像能夠通過三維圖像攝取器件來獲取，并且能夠對該三維圖像執行圖像處理，通過這一處理，電子元件的定位和三維元件的形態檢查能夠同時完成。