CN102622648A - 使用激光束来计数小电子元件的设备及方法 - Google Patents

Abstract

在此公开了一种使用激光束来计数小电子元件的设备及方法。使用激光束来计数小电子元件的设备包括：供给室，供给小电子元件；光穿透管，连接至供给室的下部，并形成小电子元件下落所经过的路径；激光发射器，发射激光束；光学器件，将由激光发射器发射的激光束转换成水平式光，并将转换而成的水平式光传输至光穿透管侧；以及光电探测器，探测由经过光穿透管的小电子元件散射的光。

Description

使用激光束来计数小电子元件的设备及方法

相关申请的交叉引用

本申请要求以于2011年1月27日提交的题为“使用激光束来计数小电子元件的设备及方法(Apparatus And Method For Counting SmallElectronic Components Using Laser Beam)”的韩国专利申请第10-2010-0008416号为基础的优先权，其公开内容整体通过引证结合于此。

技术领域

本发明涉及使用激光束来计数小电子元件的设备及方法，且更特别地，涉及如下的使用激光束来计数小电子元件的设备及方法：其中，用激光束照射经由光穿透路径下落(fall down)的小电子元件，并探测由小电子元件散射的光，以计数小电子元件。

背景技术

通常，在用于制造诸如多层陶瓷电容器(MLCC)、芯片等的小电子元件的工序中，为了应对(manage)在工序之间遗漏小电子元件，对这些小电子元件的个数进行计数。作为一种用于计数批量生产的且具有小尺寸的芯片的个数的方法，对于有些元件，例如对于具有0.6×0.3或更大的尺寸的产品，已使用测量通过取样的产品的个数和重量且然后通过重量法经由换算来测量整批(entire lot)的个数的方法。另外，对于具有400μm或更小的尺寸的元件，通过取样的测量可能不易执行。因此，已使用测量一个元件及整批的重量以由此测量并管理整批的个数的方法。

在根据现有技术的通过取样重量法来计数元件的个数的方案中，通过取样来计数这些元件，测量取样的元件的重量，测量所有元件的重量，且然后通过换算法来测量元件的个数，以识别出整批的个数。在通过取样的测量法中，单独地测量通过布置装置卸下(discharge)的元件。然而，对于批量生产的小电子元件，难于通过经由取样的测量法来计数所有小电子元件。

另外，在根据现有技术的通过取样重量法来计数元件的个数的方案中，难于直接计数轻且小的元件。因此，通过将整批转换成一个元件的标准重量来测量元件的个数。

在根据现有技术的通过取样重量法来计数元件的个数的方案中，因为由于重量法所产生的误差率(该误差率随着元件变得更小且其重量变得更轻而增大)，因此难于根据该误差率来断言小电子元件的个数的遗漏。此外，根据朝着精确且小型化的电子元件的趋势，已变得更难于使用取样重量法来计数电子元件。

发明内容

为了通过计数精确且小型化的电子元件的个数来分析并应对在工序之间遗漏小电子元件的原因，已迫切需要研发出一种能够准确地例如单独地测量电子元件的个数的计数装置。

本发明的一个目的是提供一种使用激光束来单独地计数轻且小的电子元件的设备及方法，其中，探测由经由透射路径(transparent path)下落的小电子元件散射的光，以用于单独地计数电子元件。

根据本发明的一个示例性实施例，提供了一种使用激光束来计数小电子元件的设备，本设备包括：供给室，供给小电子元件；光穿透管，连接至供给室的下部，并形成小电子元件下落所经过的路径；激光发射器(laserirradiator，激光辐照器)，发射激光束；光学器件，将由激光发射器发射的激光束转换成水平式光(horizontal type light)，并将转换而成的水平式光传输至光穿透管侧；以及光电探测器，探测由经过光穿透管的小电子元件散射的光。

光学器件可包括：光束扩展器(beam expander)，扩展由激光发射器发射的激光束；以及柱面透镜，将由光束扩展器扩展的激光束转换成水平式光，并将转换而成的水平式光发送至光穿透管侧。

光学器件可进一步包括镜子(mirror，反射镜)，该镜子朝着光束扩展器改变由激光发射器发射的激光束的方向，由此朝着光束扩展器反射激光束。

光电探测器可设置在光学器件侧，并探测由小电子元件散射的光。

光穿透管可具有与水平式光的前进方向(progressing direction)垂直的或从水平式光的前进方向倾斜的多根管道(pipe)，并且这多根管道中的每根都布置成不妨碍水平式光朝着邻近管道的前进，且设置成不妨碍由经过每根管道的小电子元件散射的散射光朝着光电探测器的前进。

光穿透管可进一步包括形成在其上部上的开启控制器，该开启控制器控制管道的开启，以将小电子元件从供给室一个接一个地引入到每根管道中。

供给室可包括离子发生器，该离子发生器防止或去除小电子元件的静电。

本设备可进一步包括吸气装置，该吸气装置连接至光穿透管，以从路径中吸入空气，从而使小电子元件平稳地进行落下。

本设备可进一步包括接收室，该接收室安装在光穿透管下方，并接收下落的小电子元件。

本设备可进一步包括处理器单元，该处理单元使用由光电探测器探测到的散射光来计数小电子元件。

根据本发明的另一示例性实施例，提供了一种使用激光束来计数小电子元件的方法，本方法包括：(a)允许小电子元件从供给室下落至光穿透管；(b)通过光学器件将由激光辐射器发射的激光束转换成水平式光，并将转换而成的水平式光传输至光穿透管侧；以及(c)通过光电探测器探测由经过光穿透管的小电子元件散射的光。

步骤(b)可包括：(b-1)光束扩展步骤，扩展由激光辐射器发射的激光束；以及(b-2)光转换步骤，将扩展的激光束转换成水平式光并将转换而成的水平式传输至光穿透管侧。

在步骤(c)，光电探测器可设置在光学器件侧，并探测由小电子元件散射的光。

本方法可进一步包括(d)使用在步骤(c)探测到的散射光来计数小电子元件。

虽然未作为本发明的一个方面具体地陈述，但根据上述技术特性的各种可行组合的本发明的示例性实施例可得到以下具体示例性实施例支持，并且显然可由本领域技术人员实施。

附图说明

图1是示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的设备的构造的视图；

图2是示意性地示出了根据本发明的另一示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的设备的构造的视图；

图3是示意性地示出了根据本发明的另一示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的方法的流程图；

图4是示意性地示出了根据本发明的另一示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的方法的流程图；以及

图5是示意性地示出了根据本发明的另一示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的方法的一部分的流程图。

具体实施方式

将参照附图描述用于实现上述目的的本发明的示例性实施例。在描述本发明的示例性实施例时，将使用相同的参考标号来描述相同的元件，并将省去重叠的或允许限制性地解释本发明的含义的额外描述。

应理解的是，在本说明书中，当一个元件被称作是仅“连接至”另一元件而非“直接连接至”另一元件时，该元件能够直接连接至其他元件或者可在其间接合或连接有另一元件的情况下连接至其他元件，只要其不与本说明书矛盾或与本发明的构思相反。

虽然在本说明书中使用的是单数形式，但只要其不与本发明的构思相反或者解释起来矛盾或者用作明显不同的含义，其可包括复数形式。应理解的是，本说明书中使用的“包括(include)”、“具有(have)”、“包含(comprise)”、“构造成包括(be configured to include)”等不排除一个以上的其他特性、元件或其组合的存在或添加。

首先，将参照图1和图2描述根据本发明的示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的设备。

图1是示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的设备的构造的视图；以及图2是示意性地示出了根据本发明的另一示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的设备的构造的视图。

将参照图1描述本发明的一个示例性实施例。根据本发明的一个示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的设备构造成包括：供给室10；光穿透管20；激光辐射器30；光学器件40；以及光电探测器50。另外，根据本发明的一个示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的设备优选地进一步包括处理器单元(未示出)。将在下文中描述该处理器单元。

首先，供给室10接收小电子元件1，并将用于计数的小电子元件1供给至光穿透管20。光穿透管20连接至供给室10的下部，并形成小电子元件1下落所经过的路径。

由激光发射器30发射激光束。激光束发生器在本领域中已是公知的。在本发明中使用的激光发射器30是已知的激光束发生器。因此将省去对它的详细描述。

光学器件40是本发明的一个主要特征，其将由激光发射器30发射的激光束L转换成水平式光(horizontal type light)Lh，并将转换而成的水平式光Lh传输至光穿透管20侧。光学器件40将激光束转换成水平式光Lh，以传输或发射转换而成的光，由此使得可通过探测由经过光穿透管20的小电子元件1散射的光来计数小电子元件1的个数。光学器件40将激光束转换成水平式光Lh，由此使得可允许所有落下的小电子元件1散射一部分水平式光Lh，并防止由于小电子元件1重复地进行散射而导致重复地计数小电子元件1。

光电探测器50探测由经过光穿透管20的小电子元件1散射的光Ls。探测散射光Ls，以计数小电子元件1的个数。

根据本发明的一个示例性实施例，通过发射的激光束的散射光Ls来计数小电子元件1，从而可快速且准确地计数这些小电子元件。因此，可认识到在工序之间遗漏小电子元件的原因，由此可显著地降低由遗漏引起的损失，并可容易地应对遗漏。

将参照图2详细地描述本发明的另一示例性实施例。

参照图2，根据本发明的另一示例性实施例，光学器件40构造成包括光束扩展器41和柱面透镜43。

光束扩展器41扩展由激光发射器30发射的激光束L。光束扩展器41扩展发射的激光束L，并将扩展的激光束Le传输至柱面透镜43，由此可允许以柱面透镜43将扩展的激光束Le转换成水平式光Lh。

通过柱面透镜43将由光束扩展器41扩展的激光束Le转换成水平式光Lh，并将转换而成的水平式光Lh传输至光穿透管20侧。例如，柱面透镜43在入射侧上具有平的表面，且在发射(emitting)侧上具有柱形表面，由此使在所有方向上形成预定区域的入射光平面化，从而竖直地聚焦入射光，并发射平面化的光。在这种情况下，由柱面透镜43发射的光优选地竖直地聚焦在光穿透管20的一位置中，以被平面化。可替代地，优选地在由柱面透镜43发射的光竖直地聚焦于此的位置附近添加诸如凹透镜的光学器件，由此不管光穿透管20的位置如何，光都可作为水平线式光笔直地前进。

另外，根据本发明的另一示例性实施例，光学器件40优选地进一步包括镜子45。镜子45朝着光束扩展器41反射由激光发射器30发射的激光束L，以改变激光束的前进方向。

此外，参照图2描述了本发明的另一示例性实施例，光电探测器50设置在光学器件40侧，并探测由小电子元件1散射的光Ls。在此，光学器件40侧是指在光穿透管20处于中央的情况下设置有光学器件40的那一侧。也就是说，光学器件40侧的方向是指与水平式光Lh的前进方向相反的方向。在这种情况下，光电探测器50无需设置在与和水平式光Lh中心线重合的光学器件40的中心线相同的直线上，而可设置成从光学器件40的中心线竖直地或水平地倾斜或者与光学器件的中心线平行。

另外，描述例如如图2所示的本发明的另一示例性实施例，光穿透管20优选地具有与水平式光Lh的前进方向垂直的或从水平式光的前进方向倾斜的多根管道。在此，这多根管道中的每根都设置成不妨碍水平式光Lh朝着邻近管道的前进。这多根管道中的每根都不妨碍水平式光Lh朝着邻近管道的前进这一事实意指，穿透一根管道的一部分水平式光Lh不重复地穿透其他管道，例如，邻近管道。此外，这多根管道中的每根都设置成不妨碍由经过每根管道的小电子元件1散射的由此朝着光电探测器50前进的散射光Ls的前进。这多根管道中的每根都不妨碍传输至光电探测器50的散射光Ls的前进这一事实意指，在由经过一根管道的小电子元件1散射的光Ls朝着光电探测器50的方向前进的情况下，其他管道，例如，邻近管道，优选地，经过邻近管道的小电子元件不出现在散射光Ls的前进路径上。

虽然未示出，根据本发明的另一实施例，图2所示的光穿透管20进一步包括形成在其上部的开启控制器(未示出)，该开启控制器控制管道的开启，以将小电子元件1从供给室10一个接一个地引入到每根管道中。光穿透管20包括开启控制器(未示出)，以通过开启控制器来控制光穿透管的上部的开启，由此使得可计数具有各种尺寸的小电子元件的个数。

另外，具体参照图2描述本发明的另一示例性实施例，供给室10包括防止或去除小电子元件小电子元件1的静电的离子发生器11。离子发生器11产生离子，从而中和并去除小电子元件1中产生的静电。离子发生器11可与开启控制器(未示出)、吸气装置60等分开或一起构造。

参照图2，根据本发明的另一示例性实施例，使用激光束来计数小电子元件的设备进一步包括吸气装置60。吸气装置60连接至光穿透管20，从而从光穿透管20中的路径中吸入空气，以平稳地执行小电子元件1的落下。虽然未具体示出，但应注意的是，在图2中，吸气装置60通过软管连接至光穿透管20，并且经由光穿透管20下落的小电子元件1下落至设置在光穿透管20下方的接收室15，而未被引入到软管中。吸气装置60可与离子发生器、开启控制器等分开或一起构造。

另外，参照图2，根据本发明另一示例性实施例，使用激光束来计数小电子元件的设备进一步包括接收室15。接收室15安装在光穿透管20下方，并接收落下的小电子元件1。接收室15可与吸气装置60同时设置或不同时设置。

虽然未示出，根据本发明的一个示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的设备包括处理器单元。处理器单元(未示出)通过由光电探测器50探测到的散射光来计数小电子元件1。

在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的另一示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的方法。将参照图1至图5以及上述关于使用激光束来计数小电子元件的设备的示例性实施例来详细描述根据本发明的另一示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的方法。另外，应注意的是，可省去与对上述根据本发明的示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的设备的描述重叠的描述。

图3是示意性地示出了根据本发明的另一示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的方法的流程图；图4是示意性地示出了根据本发明的另一示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的方法的流程图；以及图5是示意性地示出了根据本发明的另一示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的方法的一部分的流程图。

将参照图3描述根据本发明的另一示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的方法。使用激光束来计数小电子元件的方法包括以下步骤：步骤(a)至步骤(c)S100至S300。如图4所示，使用激光束来计数小电子元件的方法优选地进一步包括步骤(d)S400。

首先，在步骤(a)S100，使小电子元件1从供给室10下落至光穿透管20。

在步骤(b)S200，通过光学器件40将由激光发射器30发射的激光束L转换成水平式光Lh，并传输至光穿透管20侧。根据本发明的另一实施例，光学器件40构造成包括扩展发射的激光束的光束扩展器41以及将扩展的激光束Le转换成水平式光Lh的柱面透镜43。

然后，在步骤(c)S300，通过光电探测器50探测由经过光穿透管20的小电子元件1散射的光Ls。

将参照图5详细描述图3和图4中的步骤(b)S200。步骤(b)S200包括步骤(b-1)S210和步骤(b-2)S230。

在步骤(b-1)S210，其是光束扩展步骤，扩展由激光发射器30发射的激光束L。该光束扩展步骤通过例如光束扩展器41来执行。

在步骤(b-2)S230，其是光转换步骤，将在光束扩展步骤S210扩展的激光束Le转换成水平式光Lh，从而发送至光穿透管20侧。将光转换成水平式光Lh通过柱面透镜43来执行。

根据本发明另一示例性实施例，在图3和图4中的步骤(c)S300，光电探测器50优选地设置在光学器件40侧，并探测由小电子元件1散射的光Ls。

另外，将参照图4描述根据本发明的另一示例性实施例的使用激光束来计数小电子元件的方法。使用激光束来计数小电子元件的方法包括以下步骤：步骤(d)S400。在步骤(d)S400，使用在图4的步骤(c)S300探测到的散射光Ls来计数小电子元件1。图4的步骤(d)S400由例如处理器单元(未示出)来执行，上述处理器单元是上述用于计数小电子元件的设备的组件。

根据本发明的示例性实施例，探测由经由透射路径下落的轻且小的电子元件(例如，芯片等)散射的光，从而用于单独地计数这些电子元件，由此使得可容易地计数小电子元件(例如多层陶瓷电容器(MLCC)、芯片电阻器等)的个数。

另外，由于根据本发明的示例性实施例的用于计数小电子元件的设备使用激光束来计数小电子元件，因此其具有明显快速的计数速度，由此使得可替代与此有关的计数测量设备。此外，可认识到在工序之间遗漏小电子元件的原因，由此使地可显著降低由遗漏造成的损失，并可容易地断言遗漏。

显而易见的是，本领域技术人员可从根据本发明的示例性实施例的各种构造中得到根据本发明的各种示例性实施例所直接陈述的各种效果。

在上文中，已参照附图描述了本发明的示例性实施例。已例证性地提供了附图和上述示例性实施例，以帮助本发明所属领域的技术人员进行理解。虽然已出于例证的目的而公开了本发明的示例性实施例，本领域技术人员应理解的是，不背离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，可做出各种更改、添加和代替。因此，这种更改、添加和代替也应被理解成落在所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims (14)

1.一种使用激光束来计数小电子元件的设备，所述设备包括：

供给室，供给所述小电子元件；

光穿透管，连接至所述供给室的下部，并形成所述小电子元件下落所经过的路径；

激光发射器，发射所述激光束；

光学器件，将由所述激光发射器发射的所述激光束转换成水平式光，并将转换而成的水平式光传输至所述光穿透管侧；

光电探测器，探测由经过所述光穿透管的所述小电子元件散射的光。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述光学器件包括：光束扩展器，扩展由所述激光发射器发射的所述激光束；以及柱面透镜，将由所述光束扩展器扩展的所述激光束转换成所述水平式光，并将转换而成的水平式光传输至所述光穿透管侧。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述光学器件进一步包括镜子，所述镜子朝着所述光束扩展器改变由所述激光发射器发射的所述激光束的方向，由此朝着所述光束扩展器反射所述激光束。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述光电探测器设置在所述光学器件侧，并探测由所述小电子元件散射的光。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述光穿透管具有与所述水平式光的前进方向垂直的或从所述水平式光的前进方向倾斜的多根管道，并且所述多根管道中的每根都设置成不妨碍所述水平式光朝着邻近管道的前进，且设置成不妨碍由经过每根所述管道的所述小电子元件散射的散射光朝着所述光电探测器的前进。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述光穿透管进一步包括形成在所述光穿透管的上部上的开启控制器，所述开启控制器控制所述管道的开启，以将所述小电子元件从所述供给室一个接一个地引入到每根管道中。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述供给室包括离子发生器，所述离子发生器防止或去除所述小电子元件的静电。

8.根据权利要求1所述的设备，进一步包括吸气装置，所述吸气装置连接至所述光穿透管，以从所述路径中吸入空气，从而使所述小电子元件平稳地进行落下。

9.根据权利要求1所述的设备，进一步包括接收室，所述接收室安装在所述光穿透管下方，并接收下落的小电子元件。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，进一步包括处理器单元，所述处理器单元使用由所述光电探测器探测到的散射光来计数所述小电子元件。

11.一种使用激光束来计数小电子元件的方法，所述方法包括：

(a)允许所述小电子元件从供给室下落至光穿透管；

(b)通过光学器件将由激光发射器发射的所述激光束转换成水平式光，并将转换而成的水平式光传输至所述光穿透管侧；以及

(c)通过光电探测器探测由经过所述光穿透管的所述小电子元件散射的光。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，步骤(b)包括：

(b-1)光束扩展步骤，扩展由所述激光发射器发射的所述激光束；

(b-2)光转换步骤，将扩展的激光束转换成所述水平式光，并将转换而成的水平式光传输至所述光穿透管侧。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，在步骤(c)，将所述光电探测器设置在所述光学器件侧，并探测由所述小电子元件散射的光。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，进一步包括(d)使用在步骤(c)探测到的散射光来计数所述小电子元件。

Images