CN102221161B - 背光源的制造方法和制造设备 - Google Patents

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Abstract

一种背光源的制造方法，是在一可将发光二极管自动化地组装于电路板的制造设备中执行以下步骤：提供多颗发光二极管；将多颗发光二极管进行检测；提供一承载器，将通过检测并且合格的多颗发光二极管填入该承载器内；提供一电路板，将该承载器对准电路板预设发光二极管的位置；施加一外力于该发光二极管，使其贴合在该电路板上。上述制造方法及制造设备将发光二极管自动化地贴合于电路板上，在贴合步骤之前即进行了工作测试并筛选出合格的发光二极管，因此每个贴合后之发光二极管都能正常工作，不用返工，提高了背光源的产品质量与生产效率。

Description

背光源的制造方法和制造设备
技术领域
本发明涉及一种背光源的制造方法和制造设备。
背景技术
背光源通常包括多个发光二极管及用于驱动发光二极管的电路板。目前，业界普遍应用表面封装技术(Surface MountTechnology，SMT)来制造背光模块的背光源，包括半自动或全自动机械化流程。在安装背光源时，现有流程需将这些发光二极管设置于电路板上，首先封装机械台上的机械手吸取卷料上的发光二极管片，然后对应设置到电路板上的某一位置，多次重复此步骤，直到完成一片电路上发光二极管的全部组装。然而，采用此制造方法，由于组装后的电路板在后序的测试发现，一片电路板的所有发光二极管并不能全部通过点亮测试，这样生产制造方法会造成多次返工，生产效率低下，不能满足生产要求。再者，藉由机械手一次仅取一颗发光二极管进行设置，组装效率低。另外，需采用发光二极管卷料以致制造成本较高。
发明内容
为了解决现有技术中生产制造方法造成多次返工，导致生产效率低下而不能满足生产要求的问题，有必要提供一种减少返工次数，提升生产效率的背光源的制造方法。
另，有必要提供一种用于上述制造方法的制造设备。
一种背光源的制造方法，是在一可将发光二极管自动化地组装于电路板的制造设备中执行以下步骤：提供多颗发光二极管；将多颗发光二极管进行检测；提供一承载器，将通过检测并且合格的多颗发光二极管填入该承载器内；提供一电路板，将该承载器对准电路板预设发光二极管的位置；施加一外力于该发光二极管，使其贴合在该电路板上。
一种适用于上述的背光源的制造方法的制造设备，其包括上料机构、检测机构及贴合机构以将发光二极管自动化地组装于电路板，该上料机构将散装的电子元件按照预定方向排列后待测；检测机构对电子元件进行检测；贴合机构包括一承载器与一压件器；该承载器收容检测合格的电子元件；承载器与一待组装的电路板预设电子元件的位置对应；该压件器将该承载器内的电子元件与电路板完成组装。可选择地，该制造设备更包括一运输机构，以运输该电路板完成与电子元件的组装。
上述制造方法将电子元件，如发光二极管自动设置于电路板上，在设置前进行了工作测试并筛选出合格的发光二极管然后将合格的发光二极管进行贴合设置，使每个发光二极管都能正常工作，不用返工，提高了背光源的产品质量与生产效率。
附图说明
图1是一种背光源的制造设备一较佳实施方式的立体示意图。
图2是背光源的制造设备的检测机构的立体示意图。
图3是图2所示背光源的制造设备的贴合机构的局部示意图。
图4是图2所示背光源的制造设备的贴合机构的另一部分的局部示意图。
图5是本发明背光源的制造方法步骤流程图。
图6至图9是贴合机构给其承载器填料，其压件器将发光二极管压合到电路板上的流程示意图。
主要元件符号说明
背光源的制造设备        10
上料机构                11
检测机构                13
贴合机构              15
运输机构              17
第一输料槽            101
第二输料槽            103
料斗                  112
旋轨道                113
出料口                114
旋转台                130
检测盘                135
旋转盘                131
旋转轴                132
吸晶棒                133
圆柱孔                136
真空管                137
自动导料器            151
压件器                155
运送带                171
运送马达              172
运送轴                173
运送单元              170
条轨                  175
伺服马达              177
运送机构              179
棒体                  1331
吸晶头                1332
限位件                1335
制动器                      134
底盘                        1351
检测台                      1352
尺寸检测台                  1353
第一下料台                  1354
第一次点亮检测台            1355
第二次点亮检测台            1356
第二下料台                  1357
转料器                      1512
植入器                      1514
承载器                      1516
导槽                        1517
导轨                        1557
移载槽                      1521
转料盘                      1522
马达                        1523
十字导轨                    1524
小转轴                      1529
具体实施方式
请参阅图1，是背光源的制造设备一较佳实施方式的立体示意图。该背光源的制造设备10包括上料机构11、检测机构13及贴合机构15。该上料机构11将发光二极管传送给该检测机构13，该检测机构13检测由该上料机构11提供的发光二极管，将能符合检测条件的发光二极管传送给贴合机构15。该贴合机构15把由该检测机构13检测合格后的发光二极管贴合到电路板上。可选择地，该制造设备更包括一运输机构17以运输电路板在该贴合机构15处完成发光二极管的贴合。
优选地，该上料机构11包括一振动盘(未标示)，该振动盘包括料斗112、螺旋轨道113及出料口114。该螺旋轨道113围绕该料斗112的内壁。该出料口114位于该螺旋轨道113的上部引出端。该振动盘在电磁振动器作用下，料斗112作扭转式上下振动，使散料的电子元件，如发光二极管沿着螺旋轨道由低到高移动，并自动排列定向，直至上部的出料口114而进入第一输料槽101，由该第一输料槽101将多颗发光二极管按照一定的方向传送给该检测机构13。
请参阅图2，是背光源的制造设备10的检测机构13的立体示意图。该检测机构13用于检测发光二极管是否为需求的型号、极性方位等参数是否符合要求以及是否能够正常工作。在一种实施例中，该检测机构13对于发光二极管型号的判断可以应用电荷耦合装置(Charge Coupled Device，CCD)摄取待检测的发光二极管的影像，并与预设影像做比较，进而得出检测的发光二极管的大小及型号是否符合要求。在另一种实施例中，该检测机构13也可以从不同方向将待检测的发光二极管的各表面卡位，计算待检测的发光二极管相对表面的距离，将此距离与预设数值做比较，进而得出检测的发光二极管的大小及型号是否符合要求。判断发光二极管是否是需求的大小、型号等方法很多，不一一列举。下面以发光二极管为例来介绍检测机构13的运作原理。
该检测机构13包括旋转台130和检测盘135。该旋转台130将由上料机构11通过该第一输料槽101供给的呈一定方向排列的发光二极管在该检测盘135上作尺寸和点亮检测，并将检测合格的发光二极管通过第二输料槽103供给贴合机构15。该旋转台130和检测盘135的结构设计保证检测机构的循环检测，提升检测效率。
该旋转台130包括旋转盘131、旋转轴132、多个吸晶棒133、制动器134及真空管137。该旋转盘131平水平设置并可绕该旋转轴132旋转。该多个吸晶棒133部分收容于该旋转盘131内，并可在该旋转盘131的带动下绕该旋转轴132旋转。该制动器134的主体收容于该旋转轴132内。该真空管137的一端与吸晶棒133的一端相连，且该真空管137内填充真空为该吸晶棒133提供吸附发光二极管的力。该真空管137的另一端连接制动器134，用于获取该多个吸晶棒133的制动力。该吸晶棒133包括棒体1331、吸晶头1332、限位件1335。该棒体1331一端与真空管137的一端相连接，另一端设置该吸晶头1332，该限位件1335设置于该棒体1331上并且邻近该真空管137，该限位件1335大体呈圆柱形，该圆柱的中心轴与该棒体1331的中心轴为同一条线，同时，该限位件1335的底面直径大于该棒体1331的横截面直径。
该旋转盘131包括多个圆柱孔136，该多个圆柱孔136的中心到该旋转盘的中心的距离相等。该圆柱孔136孔径大于或者略大于该棒体1331的横截面直径，但小于该限位件1335的底面直径。该多个棒体1331的吸晶头1332一端穿过该多个圆柱孔从而分别收容于该多个圆柱孔136内。由于该限位件1335的底面直径大于该圆柱孔136底面直径，因此该限位件1335在该旋转盘131的上方限定该棒体1331穿越该旋转盘131的长短，保证每个棒体1331穿越该旋转盘131的长短一致。该限位件1335与该旋转盘131之间设置缓冲件(图未示)，如弹簧以在限位件1335与该旋转盘131碰撞时起到缓冲作用。
该检测盘135包括一底盘1351和多个检测台1352。该底盘1351与该旋转盘131平行设置，该多个检测台1352对应该旋转盘131的多个圆柱孔136设置于该底盘1351上。该检测台1352的高度略小于该吸晶棒133的吸晶头1332到该底盘1351的距离。该检测台1352的数量可根据工作效率的要求进行固定倍数的增加或者减少。
在一种实施例中，该检测台1352可以包括尺寸检测台1353、第一下料台1354、第一次点亮检测台1355、第二次点亮检测台1356及第二下料台1357。该尺寸检测台1353可检测来料，即待测发光二极管是否为设定大小，其检测方法可以利用前述列举的方法来检测待测发光二极管的尺寸，并且判断是否与默认值相同，自动记录该判断结果。该第一下料台1354收由该尺寸检测台1353检测的不符合尺寸要求的发光二极管。该第一次点亮检测台1355对该发光二极管进行第一次点亮检测，如能够点亮，则由吸晶头1332吸取发光二极管传送给第二输料槽103供给贴合机构15。如不能够点亮，发光二极管的电极可能与第一次点亮检测台1355的电极不匹配，则该第一次点亮检测台1355带动位于其上的发光二极管水平旋转180度，改变发光二极管的正负电极方位，然后该正负电极方位已改变的发光二极管由吸晶头1332吸取进入第二次点亮检测台1356进行点亮测试。而该第一次点亮检测台1355自动复位，接受下个发光二极管的检测。在第二次点亮检测台1356进行点亮测试时如能够点亮，则由吸晶头1332吸取发光二极管传送给第二输料槽103供给贴合机构15。如果在第二次点亮检测台1356进行点亮测试时仍然不能点亮，则由吸晶头1332吸取发光二极管传送给该第二下料台1357以回收。该第一下料台1354和第二下料台1357根据上述的检测结果接收废料，不接收合格料。
请一并参阅图3及图4，图3是图2所示背光源的制造设备10的贴合机构15的局部示意图，图4是图2所示背光源的制造设备10的贴合机构15的另一部分的局部示意图。贴合机构15包括自动导料器151和压件器155，自动导料器151接收由检测机构13传送的发光二极管并将发光二极管植入到设置有锡膏的电路板上，压件器155将该发光二极管压合到电路板上。
该自动导料器151包括转料器1512、植入器1514和承载器1516。该转料器1512将该检测机构13通过第二输料槽103提供的检测合格的发光二极管传送给植入器1514，植入器1514将接收的发光二极管传送给承载器1516。可以人为设定转料器1512每次传送给植入器1514发光二极管的数量，也可以人为设定植入器1514每次接收发光二极管的数量，上述数量的设定根据电路板上每单元发光二极管的需求数量。优选地，设定植入器1514每次能运送的发光二极管的数量为电路板上每单元发光二极管个数的整数倍。该承载器1516可以准确地将来料定位到预要压合电路板的上方位置。
该转料器1512包括移载槽1521、转料盘1522、马达1523和十字导轨1524。该移载槽1521呈条形并且设置于该转料盘1522的边缘可在转料盘1522带动绕转料盘1522中心轴旋转，转料盘1522设置在十字导轨1524上，并且可在马达1523的制动下在十字导轨1524上做上下及左右运动。转料盘1522与移载槽1521连接处包括一小转轴1529，该小转轴1529的轴心与转料盘1522的轴心垂直。该小转轴1529使得该移载槽1521绕小转轴1529中心轴旋转。小转轴1529带动该移载槽1521旋转并与转料盘1522在马达1523带动下实现该移载槽1521与该第二输料槽103对接，以接收发光二极管。接收后马达1523带动转料盘1522与小转轴1529运动，实现该移载槽1521与该植入器1514对接，以将发光二极管传送至该植入器1514。
植入器1514用于给承载器1516填料。优选地，该植入器1514内部包括倾斜状的槽体，此设计可以借助重力的作用令发光二极管逐个下料。该植入器1514接收移载槽1521传送的发光二极管，并在马达(未标示)及导轨(未标示)的带动下，运送到承载器1516。优选地，该承载器1516包括与发光二极管尺寸对应的多个导槽1517，该多个导槽1517的位置可以根据电路板上预设的发光二极管的设置位置对应。该植入器1514将多个发光二极管植入该多个导槽1517。
该压件器155可在其导轨1557的带动下运动到该承载器1516的上方，对准该多个导槽1517进行压合。优选地，该压件器155包括一气缸，利用气缸的伸缩脚(未标示)直接接触压合对位好的发光二极管，使其贴合在设置有锡膏的电路板上。每次在完成贴合步骤时，可以设置多个压件器155对整排的将发光二极管进行贴合，如此，可以根据需要完成一个发光条，或者一片发光板的贴合。
该运输机构17用于传送电路板到该贴合机构15处完成发光二极管的贴合。该运输机构17包括若干运送单元170与一送电路板与贴合机构15完成发光二极管组装的运送机构179，每个运动单元170包括运送带171、运送马达172和运送轴173。该运送马达172带动该运送轴173旋转，该运送带171套设于该运送轴173上，并可在运送轴173的带动下运送电路板。该运送机构179包括设置于该运动单元170下方的条轨175和伺服马达177。该运送机构179的条轨175和伺服马达177可将每个运送单元170运送到承载器1516的上方，使电路板与承载器1516的对位，并带动电路板成排的进行发光二极管的逐行匀速压合。
本发明不限上述实施方式，如对检测机构13改进进行对电阻的测试，电容的测试等各种电子元件的测试，则该背光源的制造设备10可对各种电子元件进行电路板的贴合。如背光源的制造设备10对电阻进行电路板的贴合，则对检测机构13更改为利用万能表检测电阻的阻值，如背光源的制造设备10对连接器进行电路板的贴合，则对检测机构13更改为利用CCD检测连接器的尺寸或者型号。
再者，在另一种实施例中，该植入器1514将多个发光二极管植入该多个导槽1517下方的电路板上，并由该多个导槽1517为多个发光二极管定位。
请参阅图5，以发光二极管为例介绍本发明的背光源的制造方法及制造设备运作原理及步骤：
上料：提供多颗发光二极管；
散装的发光二极管在振动盘的振动下按照一定方向的呈队形排列并被该第一输料槽101传送给该检测机构13；
检测：将多颗发光二极管进行检测；
提供一检测机构13检测由该上料机构11提供的发光二极管，将能符合检测条件的发光二极管传送给贴合机构15；
该检测机构13的吸晶棒133上的吸晶头1332吸取一颗由第一输料槽101传送的发光二极管并带动该发光二极管旋转到尺寸检测台1353进行尺寸型号的检测，并记录检测结果；吸晶头1332吸取尺寸检测台1353检测后的发光二极管并旋转到第一下料台1354，该第一下料台1354根据对发光二极管的尺寸型号的检测结果，接收不合格的发光二极管，而不接收合格的发光二极管；吸晶头1332从该尺寸检测台1353合格的发光二极管进行第一次点亮检测，而被该第一下料台1354接收的不合格的发光二极管所对应的吸晶头1332之后空转，直到返回第一输料槽101并重新吸取第一输料槽101传送的发光二极管；当第一次点亮检测台1355接收吸晶头1332传送的尺寸合格的发光二极管后为该发光二极管的电极提供电能，如果能点亮则由吸晶头1332传送至第二输料槽103，如果不能点亮则该第一次点亮检测台1355水平自转180度，进而带动其上的发光二极管进行极性旋转，改变了极性的发光二极管由吸晶头1332吸取进入第二次点亮检测台1356进行点亮测试。在第二次点亮检测台1356进行点亮测试时如能够点亮，则由吸晶头1332吸取发光二极管传送给第二输料槽103供给贴合机构15。如果在第二次点亮检测台1356进行点亮测试时仍然不能点亮，则由吸晶头1332吸取发光二极管传送给该第二下料台1357以回收。该第一下料台1354和第二下料台1357根据上述的检测结果接收废料，不接收合格料。
贴合：提供一承载器1514，将通过检测并且合格的多颗发光二极管填入该承载器1514内；
提供一贴合机构15把由经由该检测机构13检测合格后的发光二极管贴合到电路板上；该贴合机构15的转料盘1522在马达1523的驱动下在十字导轨1524上运动，运动到该第二输料槽103的邻近位置，小转轴1529调整该移载槽1521的旋转角度，使该移载槽1521的一端与该第二输料槽103对接，进而接收第二输料槽103传送的发光二极管。该转料盘1522和小转轴1529带动该移载槽1521进行旋转，使该移载槽1521倾斜与植入器1514对接，并将其承载的发光二极管传送给植入器1514。
提供一电路板，将承载器1514对准电路板预设发光二极管的位置。该电路板上预先设置发光二极管的位置，在相应位置处设置电极，并在该电极处设置锡膏。
请一并参阅图6至图9，是植入器1514给其承载器1516填料，其压件器155将发光二极管压合到电路板上的流程示意图。该植入器1514包括马达及导轨(未标示)。该植入器1514接收发光二极管后在马达及导轨的带动下，运动到该承载器1516的上方，将发光二极管沿着一定的方向填充到该承载器1516的多个导槽1517里。完成电路板的一个单元如一排的填充后，该植入器1514在马达的驱动下移开，露出该承载器1516的上方空间。
施加一外力于该发光二极管，使其贴合在该电路板上。
该压件器155包括马达和导轨(未标示)，该压件器155在其马达和导轨的带动下运动到该承载器1516的上方，对准每个导槽1517里的发光二极管进行压合，发光二极管受到挤压后下沉，与电路板完成贴合。
运输：提供一运输机构17运输电路板在该贴合机构15处完成发光二极管的贴合。
电路板在该运送带171运送到伺服马达177和条轨175上方并在伺服马达177和条轨175的带动下，将电路板运送到与承载器对应的位置，进行每个单元的贴合，由伺服马达177的驱动下，等速度沿某方向运动，完成整片电路板的贴合。
应用上述背光源的制造方法及制造设备将发光二极管自动贴合于电路板上，多颗发光二极管同时贴附，提高了生产效率，又由于在贴合前进行了工作测试并筛选出合格的发光二极管然后将合格的发光二极管进行贴合，使每个发光二极管都能正常工作，不用返工，提高了产品质量。

Claims (15)

1.一种背光源的制造方法，是在一可将发光二极管自动化地组装于电
路板的制造设备中执行以下步骤：
提供多颗发光二极管；
将多颗发光二极管进行检测，且该检测包括点亮检测；
提供一承载器，将通过检测并且合格的多颗发光二极管填入该承载器内；
提供一电路板，将该承载器对准电路板预设发光二极管的位置；
施加一外力于该发光二极管，使其贴合在该电路板上。
2.如权利要求l所述的背光源的制造方法，其特征在于：提供一上料机构，用以将散装的多颗发光二极管按照预定方向排列后待测。
3.如权利要求l所述的背光源的制造方法，其特征在于：发光二极管的检测包括尺寸、型号、或极性至少其中之一。
4.如权利要求3所述的背光源的制造方法，其特征在于：该发光二极管的尺寸或型号检测方式，是应用电荷耦合装置摄取待检测的发光二极管的影像，并与预设影像做比较，进而得出检测的发光二极管的尺寸或者型号是否符合要求。
5.如权利要求3所述的背光源的制造方法，其特征在于：该发光二极管的尺寸或型号检测方式，是从不同方向将待检测的发光二极管的各表面卡位，计算待检测的发光二极管相对表面的距离，将此距离与预设数值做比较，进而得出检测的发光二极管的尺寸或者型号是否符合要求。
6.如权利要求3所述的背光源的制造方法，其特征在于：该发光二极管的极性检测方式是将极性不符合预定方位的发光二极管调整为极性符合预定方位。
7.如权利要求3所述的背光源的制造方法，其特征在于：该发光二极管的点亮检测方式，是对极性检测合格的发光二极管进行点亮检测，淘汰不能通过点亮检测的发光二极管。
8.一种适用于权利要求1所述的背光源的制造方法的背光源的制造设备，其包括上料机构、检测机构及贴合机构，以将电子元件自动化地组装于电路板，该上料机构将散装的电子元件按照预定方向排列后待测；检测机构对电子元件进行检测，且该检测包括点亮检测；贴合机构包括一承载器与一压件器；该承载器收容检测合格的电子元件；承载器与一待组装的电路板预设电子元件的位置对应；该压件器将该承载器内的电子元件与电路板完成组装。
9.如权利要求8所述的背光源的制造设备，其特征在于：该制造设备更包括一运输机构以运输该电路板完成与电子元件的组装。
10.如权利要求8或9所述的背光源的制造设备，其特征在于：该上料机构为振动盘，该振动盘包括料斗、螺旋轨道及出料口，该螺旋轨道围绕该料斗的内壁，该出料口位于该螺旋轨道的上部引出端，该振动盘将电子元件沿着螺旋轨道由低到高移动，并自动排列定向，直至上部的出料口，使电子元件按照预定方向排列传送给检测机构。
11.如权利要求8或9所述的背光源的制造没备，其特征在于：电子元件为发光二极管，该检测机构包括吸晶棒、尺寸检测台、第一下料台、第一次点亮检测台、第二次点亮检测台及第二下料台，吸晶棒吸取由上料机构提供的发光二极管，会先经过尺寸检测台检测发光二极管是否为设定大小，并利用第一下料台回收检测不合格的发光二极管，之后再以吸晶棒吸取检测合格的发光二极管到第一次点亮检测台进行点亮检测。
12.如权利要求11所述的背光源的制造发备，其特征在于：吸晶棒吸取发光二极管进行点亮测试第一次点亮检测，如能够点亮，则由吸晶棒吸取发光二极管传送给贴合机构，如不能够点亮，则该第一次点亮检测台水平自转，改变了极性的发光二极管在吸晶棒吸取下进入第二次点亮检测台进行点亮测试，在第二次点亮检测台进行点亮测试时如能够点亮，则由吸晶棒吸取发光二极管传送给贴合机构，如果在第二次点亮检测台进行点亮测试时仍然不能点亮，则由吸晶棒吸取发光二极管传送给该第二下料台以回收。
13.如权利要求12所述的背光源的制造设备，其特征在于：第一次点亮检测台包括对发光二极管的极性进行检测，其可带动其上的发光二极管进行转动，进而改变发光二极管的极性。
14.如权利要求12所述的背光源的制造设备，其特征在于：吸晶棒与真空管相连接，该真空管为该吸晶棒提供吸附力。
15.如权利要求8或9所述的背光源的制造设备，其特征在于：承载器包括与电子元件尺寸对应的导槽，该导槽与该电路板上预设的电子元件的位置对应，该导槽收容该电子元件。
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