CN103322447A - 芯片安装器的发光装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种芯片安装器的发光装置，所述发光装置向由芯片安装器的多个管嘴拾取的多个部件的侧面发射光，发光装置包括：至少一个发光模块，包括多个倾斜部分，每个倾斜部分包括多个斜面，其中，多个斜面中的斜面包括将光发射到由芯片安装器的多个管嘴中的第一管嘴拾取的第一部件的侧面的光源。

Description

芯片安装器的发光装置

本申请要求于2012年3月21日在韩国知识产权局提交的第10-2012-0028977号韩国专利申请的权益，该申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

与示例性实施例一致的装置涉及一种芯片安装器的发光装置，更具体地讲，涉及一种芯片安装器的侧发光装置，在侧发光装置中，每个光源不是向位于其正前方的主轴或管嘴的侧表面发射光，而是向朝着光源倾斜放置的主轴或管嘴发射光，以在狭窄空间内提供最佳光照。

背景技术

随着电子和通信技术的发展，各种电子装置变得更小且更轻。因此，使嵌入在各种电子装置中的电子部件(诸如半导体芯片)高度集成并极其小很有必要。

诸如芯片安装器的部件安装器将小型的电子部件安装在印刷电路板(PCB)上。有数千种可以通过芯片安装器安装在PCB上的电子部件。由于这些电子部件的高集成度和超小体积，因此需要开发用于确定是否已经精确地拾取电子部件并将其安装在PCB上的检查和测量技术。

为此，正在实现用于确保芯片安装器的部件安装质量的各种功能。具体地讲，正在实现检查部件的拾取状态以预先发现可能的缺陷状态并确保精确安装的各种方法。这些方法大致分为两类：一类是利用气压的方法，另一类是利用图像的方法。

利用气压的方法因管嘴的状态(管嘴是否已经拾取部件)和参考气压的不稳定性而遭受高频率的错误缺陷。因此，优选利用图像的方法。在利用图像的现有技术方法中，图像捕获装置直接放置在管嘴正下面以捕获管嘴的图像并利用捕获的管嘴的图像来确定管嘴实际上是否已经拾取部件。为了清楚地捕获部件的图像，将光投射到所述部件上。

为了精确地识别部件的边缘线，部件安装设备主要从部件的侧面发射光。具体地讲，为了识别圆形或球形的边缘(非尖锐边缘)，部件安装设备围绕焦点(部件将要在所述焦点处被识别)形成圆形或正方形的形状并向所述部件发射光，从而展现部件的边缘。

图1A是示出通过芯片安装器拾取的示例部件的示图。图1B是示出现有技术中的利用照相机捕获由管嘴拾取的部件的图像的芯片安装器的示图。图1C是示出向拾取的部件发射光的现有技术的发光装置的示图。图1D示出了由照相机捕获的部件的图像。

诸如倒装芯片的超小型部件不具有引线而是具有多个被称为“球”的突起。参照图1A，部件5包括多个球6。芯片安装器拾取部件5并将其安装在PCB上。

参照图1B，芯片安装器的头10包括一个或多个拾取部件5的管嘴12。头10可以是圆形或正方形。为了拾取部件5，头10可以在旋转的同时竖直和水平地移动。多个管嘴12可以在头10中以固定的间隔地布置，多个管嘴12可以分别由多个主轴11支撑，并连接到头10。照相机20放置在头10的侧面或头10的下面，并捕获部件5和主轴11的侧表面或底表面的图像。然后，照相机20分析捕获的部件5的图像，得到关于部件5的长度、宽度、扭曲角和位置的信息。

在拾取部件5后，不仅应该向部件5的顶表面或底表面上投射光而且还应该向部件5的侧表面上投射光。只有这样才可以清楚地“视觉识别”位于部件5的底表面上的球6，因此可以清楚地识别部件5的边缘。这里，“视觉识别”是利用照相机20来捕获并得到部件5的图像或显示通过透镜看到的部件5的图像。视觉识别是与利用人的眼睛识别物体相对应的概念。

因此，为了精确识别部件5的边缘线，不仅将光投射到部件5的顶表面和底表面上而且还将光投射到部件5的侧表面上。参照图1C，顶光源31放置在部件5上方并且底光源33放置在部件5下面，以向部件5的顶表面和底表面发射光。另外，侧光源35-1位于部件5的左侧并且侧光源35-2位于部件5的右侧，以分别向部件5的两个侧表面发射光。因此，不仅可以精确地识别部件5的边缘而且还可以精确地识别部件5的球6。

参照图1D，当部件5位于照相机20的焦点处时，如果光投射到部件5的侧表面上时，可以得到部件5的球6看起来像甜甜圈的图像。另外，在所述图像中可以辨认出部件5的球6的存在或缺失。

为了增加诸如芯片安装器的部件安装设备的速度并减小芯片安装器的重量，正在减小芯片安装器的头10的主轴11之间的间隙，并正在将更多的主轴11布置在头10的外部区域中。然而，在这种结构中，因安装有用于精确地识别部件5的边缘的有限空间而不可以使侧发光器排列成行或圆形。

例如，如果侧发光器排列成行，则可能减少将要安装部件5的区域的尺寸。另外，如果一个识别装置(例如，照相机)一个接一个地识别头10的每个部件5，则没有光均匀度的问题。然而，如果所述识别装置识别两个或更多个部件5，则在头10的每端的主轴11的左侧或右侧上的部件5，即，最外面的部件5可能因侧发光器之间的干扰而显得暗。

发明内容

一个或多个示例性实施例提供了一种芯片安装器的侧发光装置，所述侧发光装置包括多个光源，并且在发光装置的每个光源向非位于其正前方的部件而是向紧挨着位于其正前方的部件的部件的侧面发射光的同时，能够在狭窄空间内向由芯片安装器的多个管嘴拾取的部件提供最佳光照。

一个或多个示例性实施例还提供了一种芯片安装器的发光装置，由于发射的光被安装在发光装置的两端的一对镜子反射以进入由芯片安装器的主轴拾取的多个部件中的最外面的部件，因此发光装置可识别部件的边缘并可精确地获得每个部件的球的图像信息。

然而，这里描述的示例性实施例不限制本发明构思于此。

根据示例性实施例的一个方面，提供了一种发光装置以向分别由芯片安装器的多个管嘴拾取的多个部件的侧面发射光，发光装置包括至少一个包含多个第一倾斜部分(锯齿部分)的发光模块，每个第一倾斜部分包括多个斜面，其中，所述多个斜面中的斜面包括向由芯片安装器的所述多个管嘴中的第一管嘴拾取的第一部件的侧面发射光的光源。

发光装置还可包括镜子，其中，所述至少一个发光模块包括设置在镜子周围的至少一个第二倾斜部分，所述至少一个第二倾斜部分的斜面包括向镜子发射光的光源，所述镜子将入射在镜子上的光反射到由芯片安装器的位于镜子处附近的多个管嘴中的第二管嘴拾取的第二部件的侧面。

在发光装置中，多个管嘴中的第一管嘴可放置成非最靠近于将光发射到由该第一管嘴拾取的第一部件的侧面的光源，并面对发光模块的倾斜部分的包括向由该第一管嘴拾取的第一部件的侧面发射光的光源的斜面。

在发光装置中，另外的光源可设置在所述多个第一倾斜部分中的位于最靠近于第一管嘴的两个相邻的第一倾斜部分之间，并向由第一管嘴拾取的第一部件的侧面发射光。

包括在两个相邻倾斜部分的彼此相对的两个斜面中的光源可向多个部件中的分别由右方和左方紧挨着该第一管嘴的两个管嘴拾取的部件发射光。

光源可以以与发光模块的纵向方向成30度至60度的角度向第一部件的侧面发射光。

发射到第一部件的侧面的光的颜色可与发光模块的表面颜色相同或相近。

附图说明

通过参照附图详细地描述本发明构思的示例性实施例，本发明构思的上述和其他方面和特征将变得更加明显，附图中：

图1A是示出了通过芯片安装器拾取的示例部件的示图；

图1B是示出了利用照相机捕获由管嘴拾取的部件的图像的传统的芯片安装器的示图；

图1C是示出了向拾取的部件发射光的传统的发光装置的示图；

图1D示出了由照相机捕获的部件的图像；

图2是根据示例性实施例的芯片安装器的侧发光装置的透视图；

图3是示出了根据示例性实施例的从图1的侧发光装置发射到芯片安装器的管嘴的光的方向的示图；

图4是示出了根据示例性实施例的图1的将光发射到由芯片安装器拾取的部件的侧发光装置的图；以及

图5是示出了根据另一示例性实施例的芯片安装器的发光装置的图解构造图。

具体实施方式

现在将参照附图在下文中更加充分地描述本发明构思，在附图中，示出了本发明构思的示例性实施例。然而，本发明构思可以以不同的形式来实施并且不应该被解释为受这里阐述的实施例的限制。相反，提供这些实施例以使本公开将是完全和彻底的，并将向本领域技术人员充分地传达本发明构思的范围。在整个说明书中相同的标号表示相同的组件。在附图中，为清晰起见夸大了层和区域的厚度。

还将理解的是，当层被称为“在”另一层或基板“上”时，该层可以直接在另一层或基板上，或者也可以存在中间层。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。

为了易于描述，这里可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下面的”、“在……上方”、“上面的”等空间关系术语来描述如附图中示出的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是，空间关系术语意图包括除附图中描述的方位以外的装置在使用或操作中的不同的方位。例如，如果附图中的装置翻转，则被描述为“在”其他元件或特征“下方”或“在”其他元件或特征“之下”的元件将随后位于“在”其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可包括在……上方和在……下方的两种方位。该装置可被另外定位(旋转90度或在其他方位)并相应地解释这里使用的空间关系描述符。

除非这里另外指出或与上下文明显相矛盾，否则术语“一个”和“所述”和相似指示物在描述本发明的上下文中(特别在权利要求书的上下文中)的使用将被解释为包括单数和复数两种。除非另外指出，否则术语“包括”、“具有”和“包含”将被解释为开放式术语(即，意味着“包括但不限于”)。

除非另外定义，否则这里使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。应当注意的是，除非另外说明，否则这里提供的任意和所有的示例、或示例性术语的使用仅意图更好地阐明本发明，而不是对本发明的范围的限制。另外，除非另外定义，否则可以不过多地解释通常用字典定义的所有术语。

现在将参照附图更加充分地描述本发明构思，在附图中示出了本发明的示例性实施例。

图2是根据示例性实施例在图1B中示出的芯片安装器的侧发光装置100的透视图。图3是示出从图2的侧发光装置100发射到芯片安装器的管嘴12的光的方向的图。这里，从侧发光装置100发出的光的方向与芯片安装器的主轴11和管嘴12的竖直运动的方向垂直。图4是示出图1的将光发射到通过芯片安装器拾取的部件5的侧发光装置100的侧视图。

芯片安装器的侧发光装置100在芯片安装器中将光发射到部件5的侧面以识别部件5。侧发光装置100可以包括框架110、彼此相对的一对侧发光模块120和彼此相对的一对镜子130。由于图2是侧发光装置100的透视图，因此仅侧发光模块120中的一个被示出为沿着框架110的一个纵向侧设置。由于另一侧发光模块120设置在图2中框架110的另一纵向侧后面，因此图2中未示出所述另一侧发光模块120。

框架110用作容纳侧发光模块120和镜子130的壳。当图1B中示出的芯片安装器的主轴11和管嘴12在框架110内部移动时，利用侧发光模块120和镜子130向通过管嘴12拾取的部件5提供光。

侧发光模块120可分别位于框架110的两侧和内部。侧发光模块120可分别沿着框架110的两个纵向方向设置，并且具有彼此连接的多个锯齿部分121。至少一个光源122设置在锯齿部分121的每个斜面处，并且向由芯片安装器的管嘴12拾取的多个部件5中的一个部件5的侧表面发射光。

即，每个侧发光模块120的表面沿着纵向方向延伸，每个侧发光模块120的表面是锯齿状的，至少一个光源122设置在每个侧发光模块120的锯齿部分121的每个斜面处以提供光。因此，包括在每个侧发光模块120中的各个光源122不向由位于最靠近各个光源122的管嘴12拾取的部件5发射光。相反，各个光源122向由多个管嘴12中的位于非最靠近于所述各个光源122的且与锯齿部分121的设置有所述各个光源122的斜面相对的管嘴12拾取的部件5发射光。

因此，侧发光模块120非垂直地而是以与每个侧发光模块120的纵向方向成预定的角度地向部件5的侧表面发射光。预定的角度因每个侧发光模块120的锯齿部分121而可以是30度至60度，优选地但非必要地可以是45度。

光源122包括在侧发光模块120中，并向包括在芯片安装器的头10中的管嘴12和由管嘴12拾取的部件5的侧表面发射光。例如，光源122可以是发光二极管(LED)装置。用作光源122的LED装置可以是侧视型LED。侧视型LED可以安装在侧发光模块120中，并且可以从每个锯齿部分121的斜面以90度的角度发射光。

放置有一个或多个光源122的每个侧发光模块120的表面颜色可以与从光源122发出的光的颜色相关。即，当光源122发射红光时，每个侧发光模块120或附着到侧发光模块120的顶板的反射构件(未示出)的表面颜色可以是红色或相似的颜色。例如，当光源122发射白光时，每个侧发光模块120或附着到侧发光模块120的顶板的反射构件的表面颜色可以是白色、黄色或红色。

如上所述，两个侧发光模块120彼此相对，其中每个侧发光模块120是锯齿状的。另外，至少一个光源122位于每个侧发光模块120的锯齿部分121的每个斜面处。因此，光源122沿彼此交叉的方向发射光，从而使得部件5的侧边缘清晰可见。因此，可以精确地识别圆形(非正方形)的部件，还可以精确地识别包括在每个部件中的圆球。

镜子130可以位于框架110的未放置有侧发光模块120的两侧。因此，镜子130和侧发光模块120可形成具有矩形横断面的空间。从位于每个侧发光模块120的两端的光源122发出的光可以被镜子130反射，以进入由芯片安装器的两端的管嘴12拾取的部件5。

即，镜子130安装在芯片安装器的侧发光装置100的左端和右端处，以将从光源122发出的并入射在镜子130上的光反射到由位于芯片安装器的两端的管嘴12拾取的部件5的侧表面。因此，所述光可以被提供到由位于芯片安装器的两端的管嘴12拾取的部件5的光通常不能到达的侧表面。提供的光使部件5的侧边缘更可见。

参照图3和图4，芯片安装器的侧发光装置100从四个方向向管嘴12的侧表面发射光。因此，可以清楚地观察由管嘴12拾取的部件5的侧边缘。另外，从位于每个侧发光模块120的两端的光源122发出的光被镜子130反射，以进入由位于芯片安装器的两端的最外面的管嘴12拾取的部件5。因此，可以清楚地观察由位于芯片安装器的两端的管嘴12拾取的部件5的侧边缘。

当参照图2至图4将芯片安装器的侧发光装置100构造成如上所述时，更多的光源122可安装在同一区域中。这使主轴11之间的距离或管嘴12之间的距离能够减小。因此，可将更多的主轴11和/或更多的管嘴12安装在头10的同一区域中。

图5是示出根据另一示例性实施例的芯片安装器的发光装置50的图解构造的示图。

可以将上述关于图2至图4的侧发光装置100扩展成芯片安装器的发光装置50。

与侧发光装置100相比，发光装置50包括为了识别部件5而在芯片安装器中向部件5的侧表面发射光的另外的光源142、152。各个光源142设置在一个侧发光模块120的两个相邻锯齿部分121之间，各个光源152设置在另一个侧发光模块120的两个相邻锯齿部分121之间。因此，各个光源142、152向由多个管嘴12中的位于最靠近于各个光源142、152的管嘴12拾取的部件5的侧表面发射光。这里，所述侧发光模块120和镜子130起到与上述芯片安装器的侧发光装置100的侧发光模块120和镜子130相同的作用。

LED器件也可以用作光源142和152。包括在每个侧发光模块120中的光源142或152的数量可以与安装在芯片安装件的头10中的管嘴12的数量相同。然而，对于本领域普通技术人员明显的是，本实施例不限制发明构思。

侧发光模块120向部件5的侧表面发射光，并且可以如上所讨论地成对提供。当侧发光模块120被成对提供时，它们可以是(但不限制于)彼此对称的。

如上所述，每个侧发光模块120的边是锯齿状的，至少一个光源122设置在每个锯齿部分121的每个斜面处，并且以与每个侧发光模块120的纵向方向成预定的角度向多个部件5中的一个的侧表面发射光。预定的角度可以是30度至60度，优选地但非必要地可以是45度。

参照图5，芯片安装器的发光装置50从至少六个方向向由一个管嘴12拾取的部件5发射光。设置在一个侧发光模块120的两个相邻子模块121(锯齿部分121)之间的光源142向位于最靠近于光源142的部件5的侧表面发射光。这里，所述部件5可以位于光源142的正前方。另外，设置在另一个侧发光模块120的两个相邻子模块121之间的光源152向部件5的相对侧表面发射光。由于除了光源122以外，发光装置50还包括所述光源142、152，因此光从六个方向照射由除位于侧发光模块120的两端的管嘴12以外的管嘴12拾取的部件5。因此，可以更精确地识别每个部件5的边缘线。

如果光源142、152和122具有相同的发光强度，则从光源142、152发射到部件5的侧表面的光可以比从光源122发出的光的强度高，因为光源142、152设置地比向部件5发射光的光源122更靠近于部件5。为此，根据示例性实施例，光源142和152可放置为比光源122更远离部件5，从而部件5可接收来自任意方向的相同的强度的光。

根据示例性实施例，可通过利用不同的电功率或LED级别来调节光源142、152和122的发光强度。

镜子130可安装在发光装置50的未放置侧发光模块120的两侧。如上所述，从位于每个侧发光模块120的两端的光源122发出的光可被镜子130反射，以进入由位于芯片安装器的两端的管嘴12拾取的部件5。

参照图5，芯片安装器的发光装置50从至少六个方向向由一个管嘴12拾取的部件5发射光。另外，位于芯片安装器的各个端部的管嘴12接收由位于所述管嘴12左侧或右侧的镜子130反射的光。

因此，更多的光源122、142和152可安装在芯片安装器的发光装置50的同一区域中。因此，更多的主轴11可安装在头10的具有相同面积的区域中，并且芯片安装器的发光装置50可被设计成纤细的。

根据以上示例性实施例，可在狭窄的空间内提供最佳的侧向照明。因此，无论部件的形状如何，都可以确定是否已经精确地拾取所述部件。

另外，在狭窄的空间内可利用镜子将光投射到部件上。因此，可识别部件的边缘，并可得到部件的球的位置信息。因此，可精确且快速地识别部件和球。

此外，由于可将发光装置设计成在狭窄的空间内提供最佳照明，因此可节省成本并可提高芯片安装器的生产率。

到目前为止，已经参照附图描述了各种示例性实施例。然而，提供这些实施例仅出于示出目的而非限制本发明构思。例如，图2、图3和图5中的侧发光模块120的数量不限于两个，作为代替，仅仅一个侧发光模块120可沿侧发光装置100或50的框架110的一边设置。另外，设置在锯齿部分121的每个斜面处的光源122的数量不限制于一个，设置在两个相邻的锯齿部分121之间的光源142或152的数量不限制于一个。两个或更多个光源122、142或152可设置在侧发光模块120的相应部分。另外，镜子130的数量不限于两个，作为代替，仅仅一个镜子130可设置在侧发光模块120的一端。另外，锯齿部分121可采用并不仅限制于所述锯齿形式的不同的形式。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求限定的本发明构思的精神和范围的情况下，各种修改、增加和替换是可以的。

Claims (20)

1.一种将光发射到分别由芯片安装器的多个管嘴拾取的多个部件的侧面的发光装置，所述发光装置包括：

至少一个发光模块，包括多个第一倾斜部分，每个第一倾斜部分包括多个斜面，

其中，所述多个斜面中的斜面包括向由芯片安装器的所述多个管嘴中的第一管嘴拾取的第一部件的侧面发射光的光源。

2.如权利要求1所述的发光装置，所述发光装置还包括：

镜子，

其中，所述至少一个发光模块包括设置在镜子周围的至少一个第二倾斜部分，以及

其中，所述至少一个第二倾斜部分中的斜面包括向镜子发射光的光源，所述镜子将入射在镜子上的光反射到由芯片安装器的多个管嘴中的位于镜子附近的第二管嘴拾取的第二部件的侧面。

3.如权利要求2所述的发光装置，其中，在所述多个管嘴中，第一管嘴被放置成非最靠近于将光发射到由该第一管嘴拾取的第一部件的侧面的光源，并面对发光模块的倾斜部分的包括向由该第一管嘴拾取的第一部件的侧面发射光的光源的斜面。

4.如权利要求3所述的发光装置，其中，另外的光源设置在所述多个第一倾斜部分中的位于最靠近于第一管嘴的两个相邻的第一倾斜部分之间，并向由第一管嘴拾取的第一部件的侧面发射光。

5.如权利要求4所述的发光装置，其中，包括在每个倾斜部分的斜面中的所述光源和所述另外的光源具有相同的发光强度。

6.如权利要求5所述的发光装置，其中，所述另外的光源被设置成比包括在所述两个相邻的第一倾斜部分中的光源更远离第一部件。

7.如权利要求6所述的发光装置，其中，包括在两个相邻倾斜部分的彼此面对的两个斜面中的光源向多个部件中的由分别为右方和左方紧挨着该第一管嘴的两个管嘴拾取的部件发射光。

8.如权利要求4所述的发光装置，其中，所述光源以与发光模块的纵向方向成30度至60度的角度向第一部件的侧面发射光。

9.如权利要求8所述的发光装置，其中，光源包括发光二极管(LED)。

10.如权利要求8所述的发光装置，其中，发射到第一部件的侧面的光的颜色与发光模块的表面颜色相同或相近。

11.如权利要求1所述的发光装置，其中，在所述多个管嘴中，第一管嘴被放置为非最靠近于将光发射到由该第一管嘴拾取的第一部件的侧面的光源，并面对发光模块的倾斜部分的包括向由该第一管嘴拾取的第一部件的侧面发射光的光源的斜面。

12.如权利要求11所述的发光装置，其中，另外的光源设置在所述多个第一倾斜部分中位于最靠近第一管嘴的两个相邻的第一倾斜部分之间，并向由第一管嘴拾取的第一部件的侧面发射光。

13.如权利要求12所述的发光装置，其中，包括在每个倾斜部分的斜面中的光源和所述另外的光源具有相同的发光强度。

14.如权利要求13所述的发光装置，其中，所述另外的光源被设置为比包括在所述两个相邻的第一倾斜部分中的光源更远离第一部分。

15.如权利要求14所述的发光装置，其中，包括在两个相邻倾斜部分的彼此面对的两个斜面中的光源向多个部件中的由分别为右方和左方紧挨着该第一管嘴的两个管嘴拾取的部件发射光。

16.如权利要求12所述的发光装置，其中，包括在两个相邻倾斜部分的彼此面对的两个斜面中的光源向多个部件中的分别为右方和左方紧挨着第一管嘴的两个管嘴拾取的部件发射光。

17.如权利要求12所述的发光装置，其中，光源以与发光模块的纵向方向成30度至60度的角度向第一部件的侧面发射光。

18.如权利要求1所述的发光装置，其中，所述至少一个发光模块包括彼此面对的两个发光模块，每个发光模块包括多个第一倾斜部分，每个第一倾斜部分包括多个斜面，

其中，多个斜面中的斜面包括向由芯片安装器的多个管嘴中的第一管嘴拾取的第一部件的侧面发射光的光源，以及

其中，每个第一倾斜部分形成具有两个斜面的锯齿。

19.如权利要求18所述发光装置，所述发光装置还包括：

两个镜子，安装在发光装置的各端并彼此面对，

其中，发光模块包括设置在发光模块的一端附近的另外的至少一个倾斜部分，所述至少一个倾斜部分的斜面包括向镜子发射光的端部光源，所述镜子将来自端部光源的光反射到芯片安装器的多个管嘴中的位于发光装置的所述一端周围的第二管嘴拾取的第二部件的侧面。

20.如权利要求18所述的发光装置，其中，另外的光源设置在多个第一倾斜部分中的位于最靠近第一管嘴的两个相邻的倾斜部分之间，并向由第一管嘴拾取的第一部件的侧面发射光。

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