CN100438726C - 芯片安装工具和使用该安装工具的芯片安装方法 - Google Patents

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Abstract

提供了芯片安装工具和使用该工具安装芯片的方法。芯片安装工具包括：芯片提供单元，其上放置多个要安装的芯片；头单元，它通过用吸力从芯片提供单元升起芯片来在印刷电路板上安装芯片；传送单元，包括具有单个分发车道的传入部分，具有双工作车道的安装部分，以及具有单传出车道的传出部分，其中，印刷电路板沿着分发车道传送并分发给安装部分，芯片安装在停止在安装部分的一个位置处的印刷电路板上，其上安装了芯片的印刷电路板沿着传出车道从传送单元传出。在芯片安装工具中，许多印刷电路板可通过单个分发车道而不是常见的双传入车道分发到双工作车道，工作速度较高，工作效率改进。芯片安装工具占用的空间也较小。

Description

芯片安装工具和使用该安装工具的芯片安装方法
本申请要求2002年6月12日在韩国知识产权局提出的韩国专利申请No.2002-32841，这里引用该申请全文的内容作为参考。
技术领域
本发明涉及在印刷电路板(PCB)上安装各种电子芯片的设备和方法，具体来说，涉及具有较高工作和空间利用效率的芯片安装的设备和方法。
背景技术
一般芯片安装工具用于在印刷电路板(PCB)上的适当位置安装半导体或其他种类的芯片，在这些安装工具中，PCB被传送单元传送到安装位置，放在芯片盘上的各种芯片被从安装头的吸嘴施加的吸力升起，安装头垂直和水平地移动并安装在PCB上的适当位置。
图1和2是示范性传统芯片安装工具的平面图，其中，图1说明了具有单车道(lane)的芯片安装工具，图2是具有双车道的芯片安装工具。
请参看图1，具有单车道的传统的芯片安装工具包括单车道11，传送单元10，它沿着单车道11向前移动以传送PCB P1、P2和P3，芯片提供单元20，它使用许多芯片馈送器21有选择地提供芯片，以及头单元30，它具有安装头31，该安装头具有吸嘴32，头单元通过用从吸嘴32施加的吸力升起芯片来在PCB P2上安装芯片。
在上述芯片安装工具中，PCB P1是一个没有任何芯片的裸PCB，沿着单车道11传送到安装位置，芯片安装在PCB P2上，该PCB P2被头单元30停止在安装位置，在其上安装了芯片的PCB P3从单车道11中传出。
图2的具有双车道的传统的芯片安装工具不同于具有单车道11的芯片安装工具，不同之处在于它包括一对平行的双车道11a和11b。在图2中，与图1中的元素相同的元素由相同的参考编号表示，不再赘述。
这样的具有双车道的芯片安装工具提高了工作速度和安装效率，速度和效率基本上与使用两个具有单车道的芯片安装工具的速度和效率相同。然而，具有双车道的芯片安装工具的结构复杂，并占用较大的空间，因为其PCB传入和传出部分，以及其芯片安装部分具有双车道。
发明内容
本发明提供了一种芯片安装工具，该安装工具占用的空间较小并可提高芯片安装效率，本发明还提供了使用该芯片安装工具安装芯片的方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种芯片安装工具，包括：芯片提供单元，在上面放置许多要安装的芯片；头单元，它通过用吸力从芯片提供单元升起芯片来在印刷电路板上安装芯片；以及传送单元，包括具有单个分发车道的传入部分，具有双工作车道的安装部分，以及具有单传出车道的传出部分，其中，印刷电路板沿着分发车道传送并分发给安装部分，芯片安装在停止在安装部分的一个位置的印刷电路板上，在其上安装了芯片的印刷电路板沿着传出车道从传送单元传出。
根据本发明的另一个方面，提供了一种在印刷电路板上安装芯片的方法，该印刷电路板沿着分发车道、工作车道和传出车道移动，该方法包括：准备要在上面安装芯片的印刷电路板；检查印刷电路板的宽度是否匹配分发车道、工作车道和传出车道的宽度；如果分发车道、工作车道和传出车道的宽度不匹配印刷电路板的宽度，则调整分发车道、工作车道和传出车道的宽度以对应于印刷电路板的宽度；将印刷电路板装入分发车道，并将印刷电路板分发到工作车道；将芯片安装在分发到工作车道的印刷电路板上；以及将在其上安装了芯片的印刷电路板沿着传出车道传送并从中传出。
附图说明
通过参考下面的附图详细地对示范性实施例进行描述，本发明的上述及其他特点和优点将变得显而易见，其中：
图1是具有单车道的示范性传统的芯片安装工具的平面图；
图2是具有双车道的另一个示范性传统的芯片安装工具的平面图；
图3是显示根据本发明的一个实施例的芯片安装工具的透视图；
图4是图3的传送单元的传入部分的放大图；
图5是图3的传送单元的平面图；
图6是图5的传送单元在X轴方向X的侧视图；以及
图7是说明根据本发明的一个实施例的芯片安装方法的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的实施例。
图3是根据本发明的一个实施例的芯片安装工具的透视图，图4是图3中的传送单元的传入部分的放大图。
请参看图3和4，根据本发明一个实施例的芯片安装工具包括传送单元10，它传送印刷电路板(PCB)P1、P2和P3，芯片提供单元20，它使用许多芯片馈送器21有选择地提供芯片，以及头单元30，它具有安装头31，该安装头具有吸嘴32，该安装头通过用从吸嘴32施加的吸力升起芯片从而在PCB P2上安装芯片。
传送单元10包括：具有单个分发车道110的传入部分100，沿着分发车道110传送PCB P1；具有平行双工作车道210的安装部分200，沿着工作车道210传送PCB P2并停止在一个位置，以允许芯片安装在其上，并沿着工作车道210传送在其上安装了芯片的PCB P3；以及具有单传出车道310的传出部分300，沿着传出车道310将PCB P3从安装部分200传送出来。
优选情况下，传入部分100和传出部分300具有相同的结构，以确保兼容。请参看图3，分发车道110和传出车道310分别包括宽度调整轨道111和311，它们在PCB P1、P2和P3的传送方向延伸，以及与宽度调整轨道111和311平行安装的车道移动轨道112和312。
安装部分200包括：一个基座210；第一和第二固定轨道221和222，它们固定在基座210的每一端，并在彼此平行的PCB P1、P2和P3的传送方向上延伸；以及第一和第二可移动轨道223和224，它们与第一和第二固定轨道221和222平行，以便可在垂直于PCB P1、P2和P3的传送方向的方向上移动。
传入部分100和传出部分300两者都可以进一步包括一个车道宽度调整单元和一个车道移动单元。车道宽度调整单元调整分发车道110和传出车道310的宽度，即，调整宽度调整轨道111和311与相应的车道移动轨道112和312之间的距离，以对应于将要在上面安装芯片的PCB P1的宽度。车道移动单元在垂直于PCB P1、P2和P3的传送方向的方向上同时移动宽度调整轨道111和311以及车道移动轨道112和312，而不改变它们之间的距离。安装部分200可以进一步包括可移动轨道移动单元，其在垂直于PCB P1、P2和P3传送方向的方向上移动第一和第二可移动轨道223和224，以便工作车道210的宽度对应于PCBP1的宽度。
每一个车道宽度调整单元都包括：具有宽度调整螺纹部分121(321)的宽度调整螺杆120(320)，它旋转地耦合到宽度调整轨道111(311)，并且在转动时相对于车道移动轨道112(312)移动宽度调整轨道111(311)；以及宽度调整马达150(350)，它驱动宽度调整螺杆120(320)。每一个车道移动单元都包括：具有车道移动螺纹部分131(331)的车道移动螺杆130(330)，它旋转地耦合到车道移动轨道112(312)，并且在转动时同时移动宽度调整轨道111(311)和车道移动轨道112(311)；以及车道移动马达160(360)，它驱动车道移动螺杆130(330)。车道移动马达160(360)的驱动力通过滑轮皮带组件180(380)传递到车道移动螺杆130(330)，该滑轮皮带组件包括滑轮181(380)和皮带182(382)。安装部分200的可移动轨道移动单元包括第一和第二可移动轨道移动螺杆231和232，以及第一和第二可移动轨道移动马达251和252。第一和第二可移动轨道移动螺杆231和232分别耦合到第一和第二可移动轨道223和224，并在转动时相对于第一和第二固定轨道221和222移动第一和第二可移动轨道223和224。第一和第二可移动轨道移动马达251和252分别驱动第一和第二可移动轨道移动螺杆231和232。
传入部分100和传出部分300两者都可以进一步分别包括轨道移动导轨170和370，它们耦合到宽度调整轨道111和311以及车道移动轨道112和312，以便可滑动地引导它们移动。参考编号141、142、241、242、243、244、341和342表示传送带驱动马达。
下面将参考图5和6详细描述具有上述结构的芯片安装工具的操作。
图5是图3的芯片安装工具的传送单元的平面图，而图6是图5的传送单元在X轴方向的侧视图。
请参看图5，当准备好要在上面安装芯片的PCB P1之后，调整分发车道110、工作车道220和传出车道310的宽度。
具体来说，在传入部分100和传出部分300，操作宽度调整马达150和350以旋转宽度调整螺杆120和320，并在垂直于PCB P1、P2和P3的传送方向的方向上移动宽度调整轨道111和311，以便调整分发车道110和传出车道310的宽度。在安装部分200，操作第一和第二可移动轨道移动马达251和252，以旋转第一和第二可移动轨道移动螺杆231和232，并在垂直于PCB P1、P2和P3的传送方向的方向上移动第一和第二可移动轨道223和224，以便调整工作车道220的宽度。
在调整分发车道110、工作车道220和传出车道310的宽度以对应于PCB P1的宽度之后，将PCB P1装入分发车道110并分发到工作车道220。具体来说，操作车道移动马达160以旋转车道移动螺杆130，并在垂直于PCB P1、P2和P3的传送方向的方向上同时移动宽度调整轨道111和车道移动轨道112，以便将分发车道110与平行双工作车道220中的某一个对齐，并允许PCB P1沿着分发车道10传送并分发到工作车道220。
在PCB P2被分发到工作车道220并停顿之后，在PCB P2上安装芯片。将在其上安装了芯片的PCB P3传送到传出车道310。具体来说，操作传出部分300的车道移动马达360，以旋转车道移动螺杆330，并在垂直于PCB P1、P2和P3的传送方向的方向上同时移动宽度调整轨道311和车道移动轨道312，以便将传出车道310与在PCB P3上安装芯片所在的工作车道220对齐，并允许PCB P3沿着传出车道310传送并从中传出。从而，在PCB P1上安装芯片的操作结束。
下面将参考图5和7详细描述根据本发明的一个实施例在PCB上安装芯片的方法。
最初，在步骤S10中准备将要在上面安装芯片的PCB P1。接下来，检查PCB P1的宽度是否匹配分发车道110、工作车道220和传出车道310的宽度(步骤S20)。
如果PCB P1的宽度不匹配分发车道110、工作车道220和传出车道310的宽度，则调整分发车道110、工作车道220和传出车道310的宽度，以对应于PCB P1的宽度(步骤S30)。如果PCB P1的宽度匹配分发车道110、工作车道220和传出车道310的宽度，则步骤S30可以跳过。
调整分发车道110、工作车道220和传出车道310的宽度的方法在以前的实施例中已经进行了描述，因此这里就不再赘述。
在调整分发车道110、工作车道220和传出车道310的宽度之后，PCB P1被装入传入部分100的分发车道110上并被分发到工作车道220(步骤S40)。
在PCB P2被分发到工作车道220并停顿之后，在PCB P2上安装芯片(步骤S50)。
最后，在其上安装了芯片的PCB P3沿着传出车道310传送并从中传出，从而结束一个芯片安装周期。接下来，过程返回到步骤S10以在另一个PCB P1上安装芯片。
根据本发明的具有上述结构的芯片安装工具和使用这种芯片安装工具的芯片安装方法提供了下列效果。
首先，要在上面安装芯片的PCB可以以芯片通过双车道分发到工作车道情况下的相同生产速度和效率通过单个分发车道分发到双工作车道。
其次，本发明的芯片安装工具比传统的双车道芯片安装工具占用的空间小。
第三，根据本发明的芯片安装工具的安装部分可与双传入和/或传出车道以及单传入和/或传出车道结合起来使用。根据本发明的芯片安装工具与各种芯片安装工具兼容。
虽然是参考示范性实施例来特别显示和描述本发明的，但是本领域普通技术人员将理解，在不偏离下面的权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下，对本发明可以进行各种修改。

Claims (7)

1.一种芯片安装工具，包括：
芯片提供单元，在上面放置多个要安装的芯片；
头单元，它通过用吸力从芯片提供单元升起芯片来在印刷电路板上安装芯片；以及
传送单元，包括具有单个分发车道的传入部分、具有双工作车道的安装部分、以及具有单传出车道的传出部分，其中印刷电路板沿着分发车道传送并分发给安装部分，芯片安装于停止在安装部分的一个位置处的印刷电路板上，在其上安装了芯片的印刷电路板沿着传出车道从传送单元传出，
其中分发车道和传出车道两者都包括一个在印刷电路板的传送方向上延伸的宽度调整轨道以及与宽度调整轨道平行安装的车道移动轨道。
2.根据权利要求1所述的芯片安装工具，其特征在于：该安装部分包括：一个基座；第一和第二固定轨道，它们固定在基座的每一端，并且彼此平行地在印刷电路板的传送方向上延伸；以及第一和第二可移动轨道，它们安装在第一和第二固定轨道之间并与该第一和第二固定轨道平行，以便可在垂直于印刷电路板的传送方向的方向上移动。
3.根据权利要求2所述的芯片安装工具，其特征在于：传入部分和传出部分两者都进一步包括：一个车道宽度调整单元，它调整宽度调整轨道和车道移动轨道之间的距离，以对应于要在上面安装芯片的印刷电路板的宽度；以及在垂直于印刷电路板的传送方向的方向上同时移动宽度调整轨道和车道移动轨道而不改变它们之间的距离的车道移动单元；以及
安装部分进一步包括一个可移动轨道移动单元，它在垂直于印刷电路板的传送方向的方向上同时移动第一和第二可移动轨道，以便工作车道的宽度对应于印刷电路板的宽度。
4.根据权利要求3所述的芯片安装工具，其特征在于：车道宽度调整单元包括：一个宽度调整螺杆，它旋转地耦合到宽度调整轨道，并在转动时相对于车道移动轨道移动宽度调整轨道；以及宽度调整马达，它驱动宽度调整螺杆，
车道移动单元包括：一个车道移动螺杆，它旋转地耦合到车道移动轨道，并在转动时同时移动宽度调整轨道和车道移动轨道；以及车道移动马达，它驱动车道移动螺杆，并且
可移动轨道移动单元包括：第一和第二可移动轨道传送螺杆，它们分别耦合到第一和第二可移动轨道并在转动时相对于第一和第二固定轨道移动第一和第二可移动轨道；以及第一和第二可移动轨道移动马达，它们分别驱动第一和第二可移动轨道传送螺杆。
5.根据权利要求3所述的芯片安装工具，其特征在于：传入部分和传出部分两者都进一步包括轨道移动导轨，该导轨耦合到宽度调整轨道和车道移动轨道，以便可滑动地引导它们的移动。
6.根据权利要求2所述的芯片安装工具，其特征在于：传入部分和传出部分具有相同的结构。
7.一种用于在印刷电路板上安装芯片的方法，该印刷电路板沿着分发车道、工作车道和传出车道移动，该方法包括：
准备要在上面安装芯片的印刷电路板；
检查印刷电路板的宽度是否匹配分发车道、工作车道和传出车道的宽度；
如果分发车道、工作车道和传出车道的宽度不匹配印刷电路板的宽度，则调整分发车道、工作车道和传出车道的宽度以对应于印刷电路板的宽度；
将印刷电路板装入分发车道，并将该印刷电路板分发到工作车道；
将芯片安装在分发到工作车道的印刷电路板上；以及
将在其上安装了芯片的印刷电路板沿着传出车道传送并从中传出。
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