專利名稱：器件安裝機(jī)的帶式送料器和用器件安裝機(jī)安裝器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種帶式送料器，其被用在芯片安裝機(jī)中，更具體來(lái)講，本發(fā)明涉及這樣一種用在芯片安裝機(jī)中的帶式送料器其包括一用于穩(wěn)定地輸送芯片的載送帶供送單元，并涉及為此送料器而提出的芯片安裝方法。
背景技術(shù)：
芯片安裝器是用來(lái)將半導(dǎo)體芯片等器件安裝到印刷電路板(PCB)上預(yù)定位置處的自動(dòng)化設(shè)備。
諸如集成電路芯片(IC)5等的產(chǎn)品易于受到異物的污染，其中的異物例如是灰塵。因而，如圖1所示，為了保護(hù)芯片使其免受異物影響，并為了易于處理，將各個(gè)IC芯片5分開(kāi)放置在帶2的載體3上的一列容納空間3b中。包括載體3和IC芯片5的帶2被繞在一卷軸10上，以利于處理和運(yùn)輸。載體3的容納空間3b上覆蓋有一帶覆蓋物4。在載體3的一個(gè)邊緣上以預(yù)定的間隔制有多個(gè)傳送孔3a，當(dāng)卷軸10與帶有載送帶供送單元的器件安裝機(jī)配套使用時(shí)，這些傳送孔用于使載體3前進(jìn)。
圖2是一個(gè)示意性的立體圖，其表示了一種用在芯片安裝機(jī)的帶式送料器中的普通載送帶供送單元。參見(jiàn)圖2，當(dāng)與氣壓缸(圖中未示出)的桿30相連的氣缸連桿31向左側(cè)推動(dòng)時(shí)，與氣缸連桿31聯(lián)接著的樞轉(zhuǎn)杠桿40就會(huì)繞第一轉(zhuǎn)軸63在順時(shí)針?lè)较蛏限D(zhuǎn)動(dòng)預(yù)定的距離。樞轉(zhuǎn)杠桿40的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)使棘爪50向下移動(dòng)。當(dāng)棘爪50向下移動(dòng)時(shí)，不會(huì)向棘輪60傳遞旋轉(zhuǎn)力。
當(dāng)氣缸連桿31向右側(cè)退回時(shí)，與氣缸連桿31相連的樞轉(zhuǎn)杠桿40在第一轉(zhuǎn)軸63上沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)預(yù)定的距離。樞轉(zhuǎn)杠桿40的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)將棘爪50向上移動(dòng)。此時(shí)，由于棘爪50與棘輪60相接合，棘輪60將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
如上所述，只有當(dāng)氣缸連桿31向右側(cè)退回時(shí)，棘輪60才在一個(gè)方向上以預(yù)定的節(jié)距為間距進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，且由于棘輪60的轉(zhuǎn)動(dòng)，與棘輪60相連的鏈輪70也將轉(zhuǎn)動(dòng)。由于鏈輪70的齒牙被設(shè)計(jì)成與器件載送帶2(見(jiàn)圖1)載體3上的傳送孔3a嚙合或相互鎖定，載體3以預(yù)定的間隔距離移動(dòng)，且與此同時(shí)從卷軸10上展開(kāi)。此時(shí)，帶覆蓋物4被從載體3上剝離下，以露出包容著芯片5的空間3b，且?guī)Ц采w物4可被卷繞到一卷繞單元(圖中未示出)上。露出的IC芯片5被芯片安裝機(jī)(圖中未示出)中的一個(gè)吸收(例如真空吸收)嘴(圖中未示出)吸起(即撿起)，并被輸送到PCB上的一個(gè)預(yù)定位置處，并被安裝在PCB上。
在普通的載送帶送料方法中，從起始的送料時(shí)間到最后的送料時(shí)間，帶2的送料速度是恒定的。定速帶式送料通常會(huì)造成一個(gè)沖擊(例如突然的震動(dòng))，在氣缸連桿31退回之后，在鏈輪70齒的端部處就會(huì)產(chǎn)生該沖擊。該沖擊使得微小的器件在被撿起之前發(fā)生翻轉(zhuǎn)或處于錯(cuò)誤的姿態(tài)。設(shè)置了一遮擋板80來(lái)解決這些問(wèn)題。
當(dāng)氣缸連桿31向右側(cè)回縮時(shí)，遮擋板80在與IC芯片5移動(dòng)方向相同的方向上前進(jìn)，由此可防止IC芯片5發(fā)生翻轉(zhuǎn)。在另一方面，當(dāng)氣缸連桿31向左側(cè)前進(jìn)時(shí)，遮擋板80在與IC芯片5移動(dòng)方向相反的方向上退回，由此可露出IC芯片5，從而吸收嘴能將IC芯片5撿起。
但是，甚至在采用遮擋板80的情況下，細(xì)微的器件—例如尺寸約為0.4×0.2(mm)的器件也會(huì)由于沖擊而略微地抬離容納空間3b。因而，當(dāng)遮擋板80后退時(shí)，其反而會(huì)與器件接觸，從而使器件的姿態(tài)或定向錯(cuò)誤。如果由于制造誤差的緣故將在導(dǎo)軌90上滑動(dòng)的遮擋板80安裝成高于預(yù)定的位置，則遮擋板80就不能防止細(xì)微器件的翻轉(zhuǎn)。
直到目前為止，為了解決這些問(wèn)題，一直采用的是將微小器件的總供送速度降低的措施，這將影響送料及安裝的全過(guò)程。不利之處在于降低器件的供送總速度會(huì)使工作效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用在芯片安裝機(jī)中的帶式送料器，其能提高工作效率，并防止芯片處于錯(cuò)誤的姿態(tài)，本發(fā)明還為該送料器提供了一種芯片安裝方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N帶式送料器，其包括一構(gòu)架，其包括一固定的齒輪軸；一棘輪，其在固定的齒輪軸上轉(zhuǎn)動(dòng)；一鏈輪，其與棘輪相聯(lián)接，并在固定的齒輪軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，該鏈輪具有預(yù)定的節(jié)距，以便于與一帶式載體上分開(kāi)的傳送孔相接合，以使帶式載體按照預(yù)定的間隔前進(jìn)，其中的帶式載體上帶有多個(gè)器件；一基本上水平的連桿，其具有一第一端和一第二端，其中的第一端與一往復(fù)致動(dòng)器相聯(lián)，基本上水平的連桿響應(yīng)于所述往復(fù)致動(dòng)器的動(dòng)作而在水平方向上延伸和回縮；一樞轉(zhuǎn)杠桿，其包括一上端和一下端，上端被設(shè)計(jì)為在固定的齒輪軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，下端與基本上水平的連桿的第二端相聯(lián)；一棘爪，在樞轉(zhuǎn)杠桿的上端與下端中間，其與樞轉(zhuǎn)杠桿相聯(lián)接，該棘爪基本上沿垂直方向延伸，以便于根據(jù)樞轉(zhuǎn)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而選擇性地與棘輪相嚙合，棘爪在與棘輪嚙合之后，其將轉(zhuǎn)動(dòng)棘輪；以及一連桿速度控制單元，其與基本水平的連桿以及樞轉(zhuǎn)杠桿的下端相連接，其中，連桿速度控制單元能根據(jù)基本水平的連桿的位置而改變樞轉(zhuǎn)杠桿的運(yùn)動(dòng)速度。
因而，無(wú)需顯著增加供送載送帶所需的時(shí)間，就能減小在供送載送帶過(guò)程中在鏈輪齒牙端部處產(chǎn)生的沖擊作用。由于減小了沖擊，所以可防止微小器件如通常那樣翻轉(zhuǎn)或處于錯(cuò)誤的姿態(tài)。這樣就能向器件安裝機(jī)穩(wěn)定地輸送器件。
在某些實(shí)施方式中，連桿速度控制單元被設(shè)計(jì)成當(dāng)基本水平的連桿大體上完全回縮時(shí)，對(duì)樞轉(zhuǎn)杠桿繞固定齒輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行干涉。連桿速度控制單元可包括一固定在構(gòu)架上的接觸單元和一速度控制連桿，其中的連桿包括一第一端和一第二端，第一端包括一在接觸單元上移動(dòng)的彎曲槽孔，第二端與基本水平連桿的第二端相聯(lián)接，而且，通過(guò)接觸單元用凸輪帶動(dòng)速度控制連桿，以使得樞轉(zhuǎn)杠桿的運(yùn)動(dòng)速度根據(jù)彎曲槽孔相對(duì)于基本水平連桿運(yùn)動(dòng)方向的傾斜度而變化。在基本水平連桿的回縮過(guò)程中，彎曲槽孔的傾斜度使得速度控制連桿的第一端移向基本水平的連桿。另外，速度控制單元可包括一彈性元件，其將速度控制連桿與基本水平的連桿聯(lián)接起來(lái)。在某些實(shí)施方式中，彈性元件(例如扭簧)可具有一通常的偏置力，以對(duì)速度控制連桿進(jìn)行定向，使其離開(kāi)基本水平的連桿，由此使接觸單元至少與彎曲槽孔的下表面保持接觸。
在某些實(shí)施方式中，帶式送料器還包括一傳感器，其被設(shè)計(jì)在構(gòu)架上，以檢測(cè)基本水平連桿的水平定向。例如，傳感器可以是一光學(xué)傳感器，其包括一光線發(fā)射部件和一光線接收部件，并包括一阻擋條，其與基本水平的連桿相聯(lián)接，該阻擋條可響應(yīng)于往復(fù)致動(dòng)器的工作而延伸和回縮，以便于在光線發(fā)射部件與光線接收部件之間移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本申請(qǐng)公開(kāi)了一種利用器件安裝機(jī)將器件安裝到電路板上的方法，其中的器件安裝機(jī)包括一帶供送單元，該單元具有一速度控制單元，該方法包括步驟準(zhǔn)備一印刷電路板，以從器件安裝機(jī)接收器件；啟動(dòng)帶供送單元，使得帶式載體以初始供送速度前進(jìn)；從帶式載體上去除一帶覆蓋物，以露出器件；基本上在去除步驟同時(shí)，利用速度控制單元將帶式載體的前進(jìn)減速到一第二速度，該速度低于初始供送速度；利用一吸嘴頭將器件撿起；以及利用吸嘴頭將器件布置在印刷電路板的預(yù)定位置上。
在與第一方面相關(guān)的一種實(shí)施方式中，減速步驟可包括下列操作在帶供送單元的構(gòu)架上設(shè)置一個(gè)接觸單元；在所述速度控制連桿的一第一端部上設(shè)置一具有非水平部分的槽孔；使所述接觸單元與所述槽孔相接觸；將所述速度控制連桿的一第二端與一轉(zhuǎn)動(dòng)的樞轉(zhuǎn)杠桿以及一基本水平連桿的一端相連接，其中，基本水平的連桿與所述旋轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)杠桿的一個(gè)部分相連接；以及使所述基本水平連桿在一個(gè)方向上平動(dòng)，該方向即為帶式載體前進(jìn)的方向。


通過(guò)閱讀下文參照附圖對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施方式所作的詳細(xì)描述，能更加清楚地理解本發(fā)明的上述內(nèi)容以及其它特征、優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1是器件載送帶的立體圖；圖2中示意性的立體圖表示了一種普通的載送帶供送單元，其被用在芯片安裝機(jī)的帶式送料器中；圖3A和圖3B中的立體圖表示了根據(jù)本發(fā)明一示例性實(shí)施方式的、用在芯片安裝機(jī)中的帶式送料器；圖4是包含在圖3A和3B所示帶式送料器中的載送帶供送單元的放大立體圖；圖5A是圖4所示載送帶供送單元的示意性俯視圖；圖5B表示了圖4和圖5A所述載送帶供送單元進(jìn)行減速的機(jī)構(gòu)；圖6A中的圖線表示了圖2所示普通載送帶供送單元中供送部件的速度與時(shí)間的關(guān)系；圖6B中的圖線表示了圖3A到圖4所示載送帶供送單元中供送部件的速度與時(shí)間的關(guān)系；以及圖7中的流程圖表示了根據(jù)本發(fā)明一示例性實(shí)施方式的芯片安裝方法。
具體實(shí)施例方式
圖3A和圖3B中的立體圖表示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的、用在芯片安裝機(jī)中的帶式送料器的一種實(shí)施方式。在該帶式送料器中的前方部位安裝了一個(gè)載送帶供送單元。載送帶供送單元對(duì)一載送帶2(見(jiàn)圖1)進(jìn)行供送，載送帶2上以預(yù)定的節(jié)距為間隔容納著芯片5。
圖4是一個(gè)放大的立體圖，表示了用在圖3A和圖3B所示帶式送料器中的載送帶供送單元。圖5A是圖4所示載送帶供送單元的示意性平面圖。載送帶供送單元包括一構(gòu)架120、一棘輪160、一鏈輪170、一棘爪150、一樞轉(zhuǎn)杠桿140、一第一連桿131、一第二連桿190、包括一支承軸137和一支承體138的接觸單元、一扭簧133、一防反轉(zhuǎn)單元165、以及一位置檢測(cè)單元139。
下面將介紹載送帶供送單元的功能和操作。參見(jiàn)圖3A—圖5A，當(dāng)諸如氣壓缸130的直線致動(dòng)器的桿130a延伸時(shí)，第一連桿131將向左側(cè)移動(dòng)或平動(dòng)，以使與第一連桿131相聯(lián)的樞轉(zhuǎn)杠桿140在齒輪軸163上以順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)定的間距，其中，氣壓缸130與一吸氣管240相連接。此時(shí)，與棘輪160的下部選擇性接觸或嚙合的棘爪150將向下移動(dòng)。向下移動(dòng)的棘爪150與棘輪160脫離開(kāi)，從而不會(huì)向棘輪160傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)力。
當(dāng)桿130a(向右側(cè))退回到氣壓缸130中時(shí)，第一連桿131向右側(cè)平動(dòng)，且樞轉(zhuǎn)杠桿140繞齒輪軸163以逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)預(yù)定的間距。第二連桿190的左端被聯(lián)接到第一連桿131與樞轉(zhuǎn)杠桿140之間的接合點(diǎn)上。一槽孔190a具有一曲面(凸輪面)，該凸輪面與接觸單元的支承體138(即一固定的凸輪隨動(dòng)件)相接觸，其中的槽孔被制在第二連桿190的右端上。槽孔190總體上為腎臟形，其具有一下部曲面，該曲面的一個(gè)部分具有預(yù)定的向上傾斜度，該部分位于總體上水平的后向部分的前方。也就是說(shuō)，槽孔190a曲面的一個(gè)部分相對(duì)于基本水平的方向向前上方傾斜，其中，第一連桿131沿基本水平的方向移動(dòng)。
因而，當(dāng)?shù)谝贿B桿131向右側(cè)回退時(shí)，將向第二連桿190的左端施加一個(gè)向右的運(yùn)動(dòng)力。另外，當(dāng)?shù)谝贿B桿131和第二連桿190向右平動(dòng)時(shí)，包括支承軸137和支承體138的固定不動(dòng)的接觸單元使得第二連桿190的右端向下移動(dòng)(即用凸輪帶動(dòng)第二連桿190)，從而使樞轉(zhuǎn)杠桿140的轉(zhuǎn)動(dòng)速度隨著與支承體138相接觸的槽孔190a曲面的傾斜度而改變。盡管在圖中槽孔190a基本上為腎形，但也可采用其它的設(shè)計(jì)形式，以使得槽孔190a曲面的傾斜度被制成能實(shí)現(xiàn)如下效果只有在供送操作的結(jié)束期間(該期間在整個(gè)供送周期內(nèi)占50％到100％)內(nèi)，樞轉(zhuǎn)杠桿140才能緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)，而在其余的期間內(nèi)，杠桿快速地樞轉(zhuǎn)。
換言之，當(dāng)?shù)谝贿B桿131向右側(cè)回退時(shí)，在起始時(shí)期和中間時(shí)期內(nèi)，樞轉(zhuǎn)杠桿140的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)是快速的，而在結(jié)束期間中，由于第二連桿190槽孔190a的曲面與支承體138之間產(chǎn)生了相互作用，杠桿的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)被減速。
因而，供送周期并不會(huì)非常長(zhǎng)，并能防止由于在鏈輪170齒牙的端部上施加了沖擊作用而使微小的器件如通常的情況那樣發(fā)生翻轉(zhuǎn)或處于錯(cuò)誤的姿態(tài)。這樣就能提高器件安裝過(guò)程的效率。
從圖3A可最為清楚地看出，一第三連桿201從載送帶供送單元向后延伸，其左端與載送帶供送單元的第一連桿131相連。第三連桿201的右端與三角形杠桿202的一端相連。三角形杠桿202的另一端與一第四連桿204的一端相連。第四連桿204的另一端(遠(yuǎn)端)與另一樞轉(zhuǎn)杠桿205的一端相連接，樞轉(zhuǎn)杠桿205用于驅(qū)動(dòng)帶覆蓋物解除單元中的一對(duì)解除齒輪210和215(圖3B)。第二樞轉(zhuǎn)杠桿205與解除齒輪210、215相連接，以便于在一個(gè)方向上驅(qū)動(dòng)解除齒輪210、215。
因而，無(wú)需為驅(qū)動(dòng)帶覆蓋物解除單元設(shè)置特殊的驅(qū)動(dòng)單元，在供送過(guò)程中，在第一連桿131回退時(shí)，就能轉(zhuǎn)動(dòng)帶覆蓋物解除單元中的解除齒輪210和215，由此可牽拉并去除從載送帶2上揭起的帶覆蓋物4(見(jiàn)圖1)。另外，帶覆蓋物解除單元可將揭起的帶覆蓋物卷繞到一個(gè)預(yù)定的卷軸上。
當(dāng)帶式送料器被裝配到芯片安裝機(jī)的一固定臺(tái)架上時(shí)，使用了一個(gè)夾緊杠桿230。當(dāng)在氣壓缸130不工作的條件下手動(dòng)推進(jìn)和后退第一連桿131時(shí)，使用手動(dòng)杠桿200。
下面將更為詳細(xì)地介紹載送帶供送單元的上述各個(gè)部件。
構(gòu)架120將這些部件組合到一起，并支撐著這些部件。
如圖4所示，棘輪160繞固定在構(gòu)架120左上部上的齒輪軸163轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就使得載送帶2(見(jiàn)圖1)以預(yù)定的節(jié)距為間隔運(yùn)動(dòng)。鏈輪170與棘輪160聯(lián)接到一起，并與其一道繞齒輪軸163轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖5A所示，鏈輪170的直徑可大于棘輪160的直徑。鏈輪170的節(jié)距(即相鄰齒牙上相當(dāng)點(diǎn)之間的距離)等于器件載送帶2上傳送孔3a之間的距離或間距。因而，鏈輪170被設(shè)計(jì)成在其進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的方向上，其能使器件載送帶2以離散的間隔連續(xù)地移動(dòng)。
但是，本發(fā)明并不僅限于采用鏈輪170的形式?？梢岳斫饪刹话惭b鏈輪170，棘輪160直接以預(yù)定的節(jié)距為間隔在棘輪160的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上傳送器件載送帶3。在此情況下，預(yù)定的節(jié)距就指的是棘輪160上齒牙之間的節(jié)距，該節(jié)距被設(shè)計(jì)成與器件載送帶2上傳送孔3a之間的間距相對(duì)應(yīng)。
由于設(shè)置了棘爪150，棘輪160被設(shè)計(jì)成只能在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。盡管棘輪160如上文所討論那樣只能逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，但本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限于逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，棘輪160的轉(zhuǎn)動(dòng)方向可以是任何合適的方向，只要其與器件載送帶2的傳送方向相同即可。
從圖5A可最為清楚地看出，棘爪150與樞轉(zhuǎn)杠桿140的右部聯(lián)接，并從該右部向上延伸，樞轉(zhuǎn)杠桿140可在齒輪軸163上轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)定的角度。樞轉(zhuǎn)杠桿140的上部被布置在齒輪軸163上，以便于在其上轉(zhuǎn)動(dòng)，且樞轉(zhuǎn)杠桿140的下部與第一連桿131相聯(lián)接。在樞轉(zhuǎn)杠桿140底端的孔洞140a與一突出部122之間連接有一彈簧141，其中的突出部122突出在構(gòu)架120的右部上。因而，當(dāng)?shù)谝贿B桿131向左側(cè)平動(dòng)時(shí)，彈簧141向樞轉(zhuǎn)杠桿140和第一連桿131提供了恢復(fù)力。
第二連桿190的左端與一連桿軸145(見(jiàn)圖4)相聯(lián)，第一連桿131的左端通過(guò)該連桿軸145聯(lián)接到樞轉(zhuǎn)杠桿140的下部上。第一連桿131的右端與氣缸活塞桿130a相連，從而，第一連桿131的前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)被轉(zhuǎn)換為樞轉(zhuǎn)杠桿140在齒輪軸163上的往復(fù)性樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
一連桿速度控制單元包括接觸單元(其是由支承軸137和支承體138構(gòu)成的)和第二連桿190。
制在第二連桿190右端上的槽孔190a是曲線形的，其相對(duì)于第一連桿131的運(yùn)動(dòng)方向具有具有預(yù)定的傾斜度。槽孔190a被裝配在支承體138與從構(gòu)架120的表面突伸出的支承軸137之間，以使得第二連桿190在固定不動(dòng)的接觸單元上平動(dòng)。槽孔190a是曲線形的，以使得樞轉(zhuǎn)杠桿140的轉(zhuǎn)動(dòng)速度能隨著槽孔190a曲面的傾斜度而改變，在第一連桿131在有助于使棘輪160轉(zhuǎn)動(dòng)的方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)—也就是說(shuō)，在第一連桿131縮回時(shí)(即向右平動(dòng)時(shí))，槽孔190a的曲面與支承體138接觸。
支承軸137和支承體138支撐著第二連桿190的右端。支承體138與支承軸137相聯(lián)接，因而，當(dāng)?shù)诙B桿190前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，與第二連桿190上槽孔190a的曲面相接觸的支承體138將進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可減小槽孔190a與支承軸137之間的摩擦力。
本發(fā)明并不限于根據(jù)該實(shí)施方式的這種連桿速度控制單元，連桿速度控制單元可以是能減小樞轉(zhuǎn)杠桿140速度的、本領(lǐng)域公知的任何單元。
在一種實(shí)例中，第二連桿190的一端(左端)與連桿軸145相聯(lián)接，利用連桿軸145將第一連桿131與樞轉(zhuǎn)杠桿140組合起來(lái)，且第二連桿190的另一端(右端)不具有用于容納接觸單元的槽孔190a。而是將第二連桿190右端的外周面制成曲面，從而，支承體138可與第二連桿190右端的外曲周面相接觸，并起到凸輪隨動(dòng)件的作用。換言之，與支承體138位于槽孔190a中的上述實(shí)施方式相比，在該實(shí)例中，支承體138位于第二連桿190上，從而使支承體138的下部與第二連桿190的上部外周面相接觸。
因而，與前一實(shí)施方式類似，當(dāng)?shù)谝贿B桿131回退時(shí)，第一連桿131和樞轉(zhuǎn)杠桿140的運(yùn)動(dòng)速度首先是等于初始供送速度，且在最后的供送期間內(nèi)，第二連桿190的運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)于第一連桿131的運(yùn)動(dòng)方向出現(xiàn)了改變，因而發(fā)生了減速。
圖5B表示了用于對(duì)圖4和圖5A所述載送帶供送單元的帶供送操作進(jìn)行減速的機(jī)構(gòu)。參見(jiàn)圖5B，在制在第一連桿131上的突出部132上保持一扭簧133。扭簧133的一端連接在第一連桿131左右兩端的中間部位上，另一端連接到第二連桿190上靠近槽孔190a的位置處。第二連桿190的向下運(yùn)動(dòng)可將扭簧133壓縮，從而，其產(chǎn)生一個(gè)常態(tài)的偏置力或作用力，以加寬間隙或?qū)⒌谝贿B桿131與第二連桿190分離開(kāi)，從而使支承體138保持與槽孔190a的底面相接觸、并沿其移動(dòng)的狀態(tài)。
不必一定要將扭簧133設(shè)計(jì)成處于圖5B所示的位置，作為備選方案，可將該彈簧安裝成這樣其中心被連桿軸145(圖4)保持著，且其兩端被固定到第一連桿131和第二連桿190上。
盡管在圖5B中表示為由扭簧133在第一連桿131與第二連桿190之間施加彈性力，但本發(fā)明并不限于扭簧133的情況，作為備選方案，可使用本領(lǐng)域公知的其它彈性構(gòu)件或裝置。例如，可使用棒狀的螺旋彈簧。如果用棒狀的螺旋彈簧取代扭簧133，則棒狀螺旋彈簧的一端可與第一連桿131相連，另一端可與第二連桿190相連。作為替代方案，棒狀螺旋彈簧的一端可與一固定構(gòu)件—例如構(gòu)架120相連，另一端則與第二連桿190相連。
如圖5B所示，在第一連桿131回退(即向右平動(dòng))過(guò)程中的起始及中間時(shí)刻t1，第二連桿190也在方向D12上運(yùn)動(dòng)，方向D12與第一連桿131的運(yùn)動(dòng)方向D11是相同的。因而，第一連桿131右端的運(yùn)動(dòng)速度V11與第二連桿190右端的運(yùn)動(dòng)速度V12相等，與第二連桿190的左端相連的樞轉(zhuǎn)杠桿140的切向運(yùn)動(dòng)速度等于第二連桿190右端的運(yùn)動(dòng)速度V12。換言之，在第一連桿131回退運(yùn)動(dòng)的時(shí)間端點(diǎn)t2之前，樞轉(zhuǎn)杠桿140的運(yùn)動(dòng)不會(huì)減速。
但是，在第一連桿131回退過(guò)程中的時(shí)間端點(diǎn)t2時(shí)，第二連桿190的右端在方向D22上移動(dòng)，該方向相對(duì)于第一連桿131的運(yùn)動(dòng)方向D21向下傾斜，由此產(chǎn)生了一個(gè)垂直分速度，該分速度減小了水平分速度。因而，第二連桿190右端的運(yùn)動(dòng)速度V22變得略低于第一連桿131右端的運(yùn)動(dòng)速度V21。此外，與第二連桿190左端相聯(lián)的樞轉(zhuǎn)杠桿140的切向運(yùn)動(dòng)速度也變得小于第一連桿131右端的運(yùn)動(dòng)速度V21。換言之，在第一連桿131縮回過(guò)程中的端點(diǎn)時(shí)刻t2時(shí)，樞轉(zhuǎn)杠桿140的運(yùn)動(dòng)與第一連桿131發(fā)生了干涉，由此將樞轉(zhuǎn)杠桿140減速。
盡管第一連桿131以基本上恒定的速度往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但在供送的端點(diǎn)時(shí)刻，樞轉(zhuǎn)杠桿140、棘輪160、以及鏈輪170的轉(zhuǎn)動(dòng)被減慢了，從而能顯著減輕或防止作用在鏈輪170齒牙端部上的沖擊力。
換言之，通過(guò)采用具有彎曲槽孔190a的第二連桿190、并合適地設(shè)計(jì)槽孔190a的曲面，可將供送過(guò)程穩(wěn)定，并能減少供送時(shí)間。
本發(fā)明并不僅限于圖5B所示第二連桿190槽孔190a的腎臟形曲線，可采用本領(lǐng)域公知的任何合適的弓形、曲線形、或多邊形(polylinear)，以使得第二連桿190相對(duì)于第一連桿131移動(dòng)，由此對(duì)樞轉(zhuǎn)杠桿140的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行減速。
圖6A中的圖線表示了圖2所示普通載送帶供送單元中供送部件的速度與時(shí)間的關(guān)系。圖6B中的圖線表示了圖3A到圖5B所示本發(fā)明載送帶供送單元中供送部件的速度與時(shí)間的關(guān)系。參見(jiàn)圖6A，在約0.007秒的時(shí)刻，鏈輪170齒牙端部的旋轉(zhuǎn)速度突然降低。速度的這種突然降低就預(yù)示著一個(gè)沖擊作用(例如突然的震動(dòng))，該沖擊被鏈輪170施加到器件載送帶2上，這將直接導(dǎo)致器件被翻轉(zhuǎn)或處于錯(cuò)誤的姿態(tài)。
在另一方面，參見(jiàn)圖6B，在約0.007秒處旋轉(zhuǎn)速度的減小遠(yuǎn)比圖6A所示的情況柔和。因而，圖6B就表明由鏈輪170施加到器件載送帶2上的沖擊作用被減小了。
返回來(lái)參見(jiàn)圖5A，防反轉(zhuǎn)單元阻止棘輪160在與由棘爪150使棘輪160旋轉(zhuǎn)的方向相反的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)?？墒褂弥辉试S在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)、并在另一方向上空轉(zhuǎn)操作的止動(dòng)棘輪165作為防反轉(zhuǎn)單元。在制于止動(dòng)棘爪165下端的孔洞與位于構(gòu)架120右部上的突出部之間連接有彈簧166，其可使止動(dòng)棘爪165與棘輪160保持接觸。但是，本發(fā)明并不限于止動(dòng)棘爪的形式，可使用任何只允許棘輪160在一個(gè)方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的等效裝置—例如棘爪150。
返回來(lái)參見(jiàn)圖4，在一個(gè)基本上高于第一連桿131運(yùn)動(dòng)路線的位置上安裝了一光學(xué)傳感器139。一與第一連桿131相聯(lián)的阻擋條135在水平方向上移動(dòng)而進(jìn)入或離開(kāi)光學(xué)傳感器139光線發(fā)射部件與光線接收部件之間的空間(與第一連桿131的往復(fù)運(yùn)動(dòng)同步)。光學(xué)傳感器139檢查從光線發(fā)射部件的光電二極管發(fā)出的、并入射到光線接收部件上的光線是否被阻擋條135擋住，由此來(lái)檢測(cè)第一連桿131沿其水平運(yùn)動(dòng)路線的位置。
換言之，光學(xué)傳感器139檢測(cè)第一連桿131是否已適當(dāng)?shù)睾笸肆祟A(yù)定的距離從而將棘輪160移動(dòng)了預(yù)定的節(jié)距。
盡管在圖4中光學(xué)傳感器139被表示為位置檢測(cè)單元，但也可使用各種等效的裝置—例如限位開(kāi)關(guān)和超聲波傳感器。
圖7中的流程圖表示了根據(jù)本發(fā)明另一方面的一種芯片安裝方法，其采用了一種芯片安裝機(jī)，該安裝機(jī)包括圖3A-5B所示的、本發(fā)明上述的帶供送單元。首先，在操作步驟S10中，利用一裝料機(jī)輸送來(lái)一印刷電路板(PCB)，該電路板被傳送到一臺(tái)絲網(wǎng)印刷機(jī)上，以利用焊料對(duì)PCB上要與待安裝器件進(jìn)行釬焊的位置進(jìn)行涂覆，且PCB被傳送到芯片安裝機(jī)中。
在操作步驟S20中，芯片安裝機(jī)中帶供送單元的氣壓缸130使第一連桿131前進(jìn)。
在操作步驟S30中，當(dāng)?shù)谝贿B桿131前進(jìn)時(shí)，棘輪160并不轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)?shù)谝贿B桿131回退時(shí)，其一端與第一連桿131一端相聯(lián)的樞轉(zhuǎn)杠桿140以一個(gè)初始供送速度轉(zhuǎn)動(dòng)，且第一連桿131的回退保持該初始供送速度，其中，樞轉(zhuǎn)杠桿140在固定于構(gòu)架120上的齒輪軸163上樞轉(zhuǎn)預(yù)定的角度。
在操作步驟S40中，樞轉(zhuǎn)杠桿140與第一連桿131中至少之一的運(yùn)動(dòng)速度被連桿速度控制單元減小，連桿速度控制單元的一端與連桿軸145相聯(lián)，利用該連桿軸將第一連桿131與樞轉(zhuǎn)杠桿140組合起來(lái)，通過(guò)使連桿速度控制單元另一端的運(yùn)動(dòng)方向根據(jù)第一連桿131的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行改變，可減小樞轉(zhuǎn)杠桿140的移動(dòng)速度。
更具體來(lái)講，由于槽孔190a的曲面相對(duì)于第一連桿131的運(yùn)動(dòng)方向具有傾斜度，所以可減小第一連桿131和樞轉(zhuǎn)杠桿140的運(yùn)動(dòng)速度。
在操作步驟S50中，由于樞轉(zhuǎn)杠桿140的減速，與減速的樞轉(zhuǎn)杠桿140相聯(lián)的棘爪150使棘輪160繞齒輪軸163在一個(gè)方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)減慢，從而以減慢的速度對(duì)容納在器件載送帶2上的芯片5進(jìn)行供送。帶覆蓋物4被從載體3上剝離，并被帶覆蓋物解除單元去掉。
由于對(duì)微小芯片5的供送是非定速的(即部分減速)，所以可減小作用在鏈輪170齒牙端部上的沖擊力，進(jìn)而可防止微小的芯片5處于錯(cuò)誤的姿態(tài)或翻轉(zhuǎn)。因而，能穩(wěn)定地供送芯片5。
在操作步驟S60中，器件安裝機(jī)中一包括多個(gè)吸嘴的吸嘴頭移動(dòng)到被帶式送料器敞露著的芯片5的上方，吸收并拾起芯片5。而后，在操作步驟S70中，吸嘴頭移動(dòng)到PCB的上方，并將芯片5布置在PCB上的預(yù)定位置處—例如利用吹氣氣流進(jìn)行布置。
當(dāng)芯片5都被布置到PCB上之后，PCB被傳送到一個(gè)軟熔機(jī)(reflower)中進(jìn)行軟熔，從而將安裝上的芯片5牢固地固定到PCB上。而后，帶有芯片5的PCB由一檢驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，以檢查芯片的安裝是否正常。然后，芯片的安裝操作完成。
盡管上文參照示例性的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作了具體的表示和描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能領(lǐng)會(huì)到在不悖離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想和保護(hù)范圍的前提下，可對(duì)實(shí)施形式和細(xì)節(jié)特征作多種改動(dòng)，其中，本發(fā)明的范圍由后附的權(quán)利要求書(shū)限定。
權(quán)利要求
1.一種帶式送料器，其包括構(gòu)架，其包括一固定的齒輪軸；棘輪，其在固定的齒輪軸上轉(zhuǎn)動(dòng)；鏈輪，其與棘輪相聯(lián)接，并在固定的齒輪軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，該鏈輪具有預(yù)定的節(jié)距，以便于與一帶式載體上分開(kāi)的傳送孔相接合，以使帶式載體按照預(yù)定的間隔前進(jìn)，其中的帶式載體上帶有多個(gè)器件；基本上水平的連桿，其具有一第一端和一第二端，其中的第一端與一往復(fù)致動(dòng)器相聯(lián)，基本上水平的連桿響應(yīng)于所述往復(fù)致動(dòng)器而在水平方向上延伸和回縮；樞轉(zhuǎn)杠桿，其包括一上端和一下端，上端被設(shè)計(jì)為在固定的齒輪軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，下端與基本上水平的連桿的第二端相聯(lián)；棘爪，在樞轉(zhuǎn)杠桿的上端與下端中間，其與樞轉(zhuǎn)杠桿相聯(lián)接，該棘爪基本上沿垂直方向延伸，以便于根據(jù)樞轉(zhuǎn)杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而選擇性地與棘輪相嚙合，棘爪在與棘輪嚙合之后，使棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)；以及一連桿速度控制單元，其與基本水平的連桿以及樞轉(zhuǎn)杠桿的下端相連接，其中，連桿速度控制單元能根據(jù)基本水平的連桿的位置而改變樞轉(zhuǎn)杠桿的運(yùn)動(dòng)速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶式送料器，其特征在于連桿速度控制單元被設(shè)計(jì)成當(dāng)基本水平的連桿大體上完全回縮時(shí)，對(duì)樞轉(zhuǎn)杠桿繞固定齒輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)干涉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶式送料器，其特征在于連桿速度控制單元包括固定在構(gòu)架上的接觸單元；以及速度控制連桿，所述連桿包括一第一端和一第二端，第一端包括一在接觸單元上運(yùn)動(dòng)的彎曲的槽孔，第二端與基本水平連桿的第二端相聯(lián)接，其中，樞轉(zhuǎn)杠桿的運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)于基本水平連桿運(yùn)動(dòng)方向隨彎曲槽孔的傾斜度而變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶式送料器，其特征在于在基本水平連桿的回縮過(guò)程中，彎曲槽孔的傾斜度使得速度控制連桿的第一端移向基本水平的連桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶式送料器，其特征在于接觸單元包括制在構(gòu)架上的一支承軸；以及裝配到支承軸上的一支承體。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶式送料器，其特征在于速度控制單元還包括一彈性元件，其將速度控制連桿與基本水平的連桿聯(lián)接起來(lái)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶式送料器，其特征在于彈性元件具有一通常的偏置力，該偏置力對(duì)速度控制連桿進(jìn)行定向，使其離開(kāi)基本水平的連桿，由此使接觸單元至少與彎曲槽孔的下表面保持接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶式送料器，其特征在于彈性元件包括一扭簧，其與速度控制連桿上靠近彎曲槽孔的位置相連接，并與基本水平連桿的第一、第二端的中間部位相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶式送料器，其特征在于還包括一防反轉(zhuǎn)單元，用于防止棘輪在與正常轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶式送料器，其特征在于防反轉(zhuǎn)單元包括一止動(dòng)棘爪。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的帶式送料器，其特征在于止動(dòng)棘爪包括所述棘爪。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶式送料器，其特征在于還包括一傳感器，其被設(shè)計(jì)在構(gòu)架上，以檢測(cè)基本水平連桿的水平定向。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的帶式送料器，其特征在于傳感器包括一光學(xué)傳感器，其包括一光線發(fā)射部件和一光線接收部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的帶式送料器，其特征在于還包括一阻擋條，其與基本水平的連桿相聯(lián)接，該阻擋條可響應(yīng)于所述往復(fù)致動(dòng)器而水平地延伸和回縮，以便于在光線發(fā)射部件與光線接收部件之間移動(dòng)。
15.一種利用器件安裝機(jī)將器件安裝到電路板上的方法，其中的器件安裝機(jī)包括一帶供送單元，該單元具有一速度控制單元，該方法包括以下步驟準(zhǔn)備一印刷電路板，以從器件安裝機(jī)接收器件；啟動(dòng)帶供送單元，使得帶式載體以初始供送速度前進(jìn)；從帶式載體上去除帶覆蓋物，以露出器件；基本上在去除步驟同時(shí)，利用速度控制單元將帶式載體的前進(jìn)減速到一第二速度，該速度低于初始供送速度；利用一吸嘴頭將器件撿起；以及利用吸嘴頭將器件布置在印刷電路板的預(yù)定位置上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于減速步驟包括下列操作用凸輪帶動(dòng)所述速度控制單元的速度控制連桿，以使其具有基本上垂直于帶式載體前進(jìn)方向的分速度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于用凸輪帶動(dòng)的步驟包括操作在帶供送單元的構(gòu)架上設(shè)置接觸單元；在所述速度控制連桿的第一端上設(shè)置具有非水平部分的槽孔；使所述接觸單元與所述槽孔相接觸；將所述速度控制連桿的第二端與轉(zhuǎn)動(dòng)的樞轉(zhuǎn)杠桿以及基本水平連桿的一端相連接，其中，基本水平的連桿的一端與所述旋轉(zhuǎn)樞轉(zhuǎn)杠桿的一個(gè)部分相連接；以及使所述基本水平連桿在帶式載體前進(jìn)的方向上平動(dòng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于平動(dòng)步驟還包括操作使所述基本水平連桿往復(fù)移動(dòng)，以使所述槽孔在所述接觸單元上來(lái)回運(yùn)動(dòng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于還包括步驟利用扭簧將所述速度控制連桿與所述基本水平連桿聯(lián)接起來(lái)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于聯(lián)接步驟包括操作將所述扭簧第一端連接到所述基本水平連桿的左右兩端的中間部位；以及將所述扭簧的第二端連接到所述槽孔的附近。
全文摘要
提供了一種用在芯片安裝機(jī)中的帶式送料器，其能減小芯片的供送持續(xù)時(shí)間，并能防止芯片翻轉(zhuǎn)或處于錯(cuò)誤的姿態(tài)，從而能穩(wěn)定地輸送芯片，本發(fā)明還提供了一種芯片安裝方法。帶式送料器包括一第二連桿，其一端與一連桿軸相聯(lián)，第一連桿與樞轉(zhuǎn)杠桿通過(guò)所述連桿軸組合到一起，在第二連桿的另一端上制有一個(gè)具有預(yù)定傾斜度的彎曲槽孔。供送載送帶的速度隨槽孔曲面相對(duì)于第一連桿運(yùn)動(dòng)方向的傾斜度而變化，在第一連桿在有助于使棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，曲面與接觸單元接觸。
文檔編號(hào)H05K3/30GK1946280SQ20061007536
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日
發(fā)明者崔亨守, 李泰暎 申請(qǐng)人:三星Techwin株式會(huì)社