CN105379430A - 带找位孔基板的制造方法及制造装置以及多个带找位孔基板 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够使搭载于基板上的电子部件实现高位置精度的带找位孔基板的制造方法及制造装置，以及多个带找位孔基板。具有基台(10)、图像传感器(11)、运算装置(12)及开孔定位装置(13)。图像传感器(11)检测搭载于基板上的电子部件的基准位置。运算装置(12)基于由图像传感器(11)检测出的基准位置，通过运算求出找位孔用位置。开孔定位装置(13)具有基板安置台(31)、基板压件(32)及钻削动力头(33)。基板安置台(31)能够基于通过运算装置(12)对基板(2)的安装误差XYθ的校正量进行运算得到的找位孔用位置坐标，改变XYθ位置。钻削动力头(33)通过基板安置台(31)的移动，在由运算装置(12)求出的基板的位置形成找位孔。

Description

带找位孔基板的制造方法及制造装置以及多个带找位孔基板

技术领域

本发明涉及在搭载有LED等电子部件的基板上形成有找位孔的带找位孔基板的制造方法及制造装置，以及多个带找位孔基板。

背景技术

在高精度LED安装基板中，要求在印刷电路板上加工的找位孔和安装的LED发光部的位置精度高。该位置精度是为了使要求高精度的照射方向性的高精度LED照明小型化/低价化所必需的。

过去，已知一种光模块的安装方法，在基板背面安装光电转换元件后，在该基板表面设置基准标记，将透镜块安装在基板表面，使该基准标记与设置在透镜块上的基准标记一致(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2007-324303号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

然而，高精度LED安装基板在印刷电路板上印刷膏状焊锡，并搭载有LED芯片的情况下，由于(1)印刷电路板自身的加工公差，(2)LED部件的精度公差，(3)制造装置的搭载精度公差，导致加工精度下降。

高精度LED安装基板是拾取被卷带捆包的LED表面，对LED背面侧的电极或外形位置进行图像处理，通过搭载程序的运算，将LED搭载于基板上来制造的。但是，由于LED背面侧的电极与表面侧的发光面有偏差，因此具有在从LED背面侧进行的图像处理中无法控制精度的技术问题。

本发明是着眼于上述技术问题而完成的，其目的在于提供能够使搭载于基板上的电子部件实现高位置精度的带找位孔基板的制造方法及制造装置，以及多个带找位孔基板。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明的带找位孔基板的制造方法用于制造在搭载并焊接有电子部件的基板上形成有找位孔的带找位孔基板，其特征在于，具有检测工序、运算工序及开孔工序，所述检测工序求出搭载于所述基板上的所述电子部件的基准位置；所述运算工序基于所述检测工序中求出的所述基准位置，求出找位孔用位置；所述开孔工序在所述演算工序中求出的所述基板的位置形成找位孔。

本发明的带找位孔基板的制造方法求出搭载并焊接于基板上的电子部件的基准位置，基于求出的基准位置求出找位孔用位置，在基板上形成找位孔。因此，与在预先形成有找位孔的基板上安装电子部件的情况相比，能够对准所安装电子部件的基准位置，提高找位孔的位置精度，实现电子部件的高位置精度。搭载于基板上的电子部件可以为一个，也可以为多个。

在本发明的带找位孔基板的制造方法中，例如，所述电子部件在表面侧具有部件主体，在背面侧具有电极，所述基准位置为搭载于所述基板上的所述部件主体的规定位置。尤其优选地，所述电子部件为表面侧具有发光部的LED，所述基准位置为所述发光部的中心位置，或部件主体的外形中心位置。在该情况下，能够基于发光部的中心位置或部件主体的外形中心位置形成找位孔。

在本发明的带找位孔基板的制造方法中，也可以具有前检测工序、分类工序及搭载工序，所述前检测工序求出在向所述基板搭载之前的所述电子部件的所述电极的位置和所述部件主体的规定位置；所述分类工序根据所述前检测工序中求出的所述电极的位置和所述规定位置，求出在将所述电子部件搭载于所述基板上的情况下假想的假定基准位置，基于求出的所述假定基准位置的分布，将所述电子部件分类为多组；所述搭载工序在所述检测工序之前，将所述分类工序中被分类的所述电子部件按各组在所述基板上搭载并焊接。

在该情况下，即使电子部件背面侧的电极与表面侧的部件主体间有偏差，由于基于根据双方位置假想的假定基准位置的分布，电子部件被分类为多组，因此也能够对该偏差按组进行修正。被分类为多组的电子部件按各组搭载于基板上，能够基于所搭载电子部件的基准位置，在基板上形成找位孔。因此，能够在多个搭载有电子部件的基板上，按基板来提高找位孔的位置精度，实现电子部件的高位置精度。

在本发明的带找位孔基板的制造方法中，也可以在所述分类工序之后具有卷带工序，该卷带工序将分类为多组的所述电子部件按组卷带，在所述搭载工序中，将通过所述卷带工序被卷带的所述电子部件搭载于所述基板上。

在该情况下，可以使用从卷带中拾取电子部件，安装到基板上的现有的电子部件基板安装机，有效地将电子部件按分类的组搭载于基板上。

在本发明的带找位孔基板的制造方法中，也可以是，所述电子部件在所述基板上搭载有多个，在所述检测工序中，对搭载于所述基板上的多个所述电子部件中规定的一个或多个电子部件求出所述基准位置。

在对规定的一个电子部件求基准位置的情况下，能够对准规定的一个电子部件的基准位置，提高找位孔的位置精度。通过将规定的一个电子部件设定为精度上重要度高的电子部件，能够有效实现电子部件的高位置精度。在对多个电子部件求基准位置的情况下，通过基于多个电子部件的各基准位置来决定找位孔用位置，能够有效实现电子部件的高位置精度。

本发明的多个带找位孔基板是在搭载有电子部件的基板上形成有找位孔的多个带找位孔基板，其特征在于，所述电子部件在表面侧具有部件主体，各基板具有在基于所搭载的所述部件主体的规定位置的位置上形成的找位孔，各基板的所述找位孔的位置不同。

本发明的多个带找位孔基板由于在基于搭载有电子部件的表面侧的部件主体的规定位置的位置上形成有找位孔，因此找位孔的位置精度高，能够实现更高的电子部件的位置精度。此外，由于各基板的找位孔的位置不同，因此通过比较各带找位孔基板，带找位孔基板的制造方法的特定变得容易。

本发明的带找位孔基板的制造装置用于制造在搭载有电子部件的基板上形成找位孔的带找位孔基板，其特征在于，具有图像传感器、运算装置及开孔定位装置，所述图像传感器检测搭载于所述基板上的所述电子部件的基准位置；所述运算装置基于由所述图像传感器检测出的所述基准位置，求出找位孔用位置；所述开孔定位装置在由所述运算装置求出的所述基板的位置形成找位孔。

根据本发明的带找位孔基板的制造装置，能够容易地实施本发明的带找位孔基板的制造方法。

在本发明中，电子部件除了LED之外，也可以是工业用照相机或色彩传感器等CCD图像传感器等。

(三)有益效果

根据本发明，能够提供可实现搭载于基板上的电子部件的高位置精度的带找位孔基板的制造方法及制造装置，以及多个带找位孔基板。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的带找位孔基板的制造装置的(A)主视图、(B)俯视图、(C)右视图。

图2是表示本发明的实施方式的带找位孔基板的俯视图。

图3是表示在本发明的实施方式中使用的部件选择卷带装置的主视图。

图4是表示本发明的实施方式的带找位孔基板的制造方法的一部分工序的说明图。

具体实施方式

接下来，根据附图对本发明的实施方式进行说明。

图1所示的本发明的实施方式的带找位孔基板的制造装置在如图2所示的基板2上形成找位孔21，所述基板2搭载有电子部件1，该装置具有基台10、图像传感器11、运算装置12、开孔定位装置13及集尘器14。

电子部件1是在表面侧具有部件主体，在背面侧具有电极的LED，用于要求高精度的照射方向性的高精度LED照明。部件主体在表面侧具有发光部。基板2由印刷电路板构成，例如，使用印刷网印刷有钎焊膏。此外，在基板2上设置有用于对搭载的电子部件1进行定位的基准标记。

搭载于基板2上的电子部件1通过固化炉内部被焊接，这里，所述固化炉在将钎焊膏加热一定时间溶融后冷却一定时间，从而进行焊接。电子部件1在通过硬化炉被焊接时，因自定位现象(因熔融的焊锡的表面张力导致电子部件偏离搭载位置被焊接的现象)，有时从搭载位置向基板2的电极部分的中心或偏离中心的方向移动。由于该现象也会影响到电子部件1的位置精度，因此精度控制变困难。

图像传感器11由图像处理照相机构成，其设置在基台10上，从上方对基板2的表面进行摄影，从而对搭载于基板2上的电子部件1的基准位置进行检测。

运算装置12由计算机构成，其设置在基台10上。运算装置12基于由图像传感器11检测出的基准位置，通过运算求出找位孔用位置。

开孔定位装置13具有基板安置台31、基板压件32及钻削动力头33。基板安置台31能够设置基板2，且能够通过基板压件32防止开孔时的歪斜。基板安置台31相对于基台10能够改变XY轴位置地进行安装。根据由图像传感器11检测出的基准标记位置，通过运算装置12求出XYθ的校正值。基板安置台31能够基于对基板2的安装误差XYθ的校正量进行运算得到的找位孔用位置坐标，相对于基台10移动，改变XYθ位置。

钻削动力头33设置在基台10上，在安装于基板安置台31上的基板2上形成找位孔21。钻削动力头33通过基板安置台31的移动，能够在由运算装置12求出的基板2的找位孔用位置形成找位孔21。找位孔21作为向基底部分安装的安装孔使用，但也可以用于其他用途。集尘器14收集由钻削动力头33削去的渣滓。

带找位孔基板的制造装置的图像传感器11、运算装置12、开孔定位装置13及集尘器14可以由自动工序驱动，也可以由操作员手动驱动。

接下来，对使用带找位孔基板的制造装置的带找位孔基板的制造方法进行说明。

带找位孔基板的制造方法按顺序分为：前检测工序、分类工序、卷带工序、搭载工序、检测工序、运算工序及开孔工序。

前检测工序、分类工序及卷带工序可以由图3所示的部件选择卷带装置来进行。

部件选择卷带装置具备部件供给部41、部件取出吸附搭载搬运部42、电极部图像传感器43、发光部图像传感器44、分类导轨45、控制部46、热熔合部47及部件再卷带部48。

在前检测工序中，求出向基板2搭载之前的电子部件1的电极的位置及发光部的中心位置。首先，通过部件取出吸附搭载搬运部42，从卷带3中拾取由部件供给部41供给的电子部件1(参照图4的工序1)，由电极部图像传感器43对电子部件1的背面侧进行摄影，由发光部图像传感器44对电子部件1的表面侧进行摄影(参照图4的工序2)。接着，根据摄影的图像数据经运算求出电子部件1的背面侧的电极的位置及表面侧的发光部的中心位置的各坐标。

在分类工序中，根据前检测工序中求出的电极的位置和发光部的中心位置，求出在将电子部件1搭载于基板2上的情况下假想的假定基准位置，基于求出的假定基准位置的分布，将电子部件1分类为多组(参照图4的工序3)。在一个例子中，根据发光部的中心位置相对于电极的发光部分布图4的X方向、Y方向的偏差按倾向不同分为八组。分类通过计算机的运算处理进行，分类好的电子部件1按组由分类导轨45中搬运到热熔合部47。

在卷带工序中，将分类工序后分类为多组的电子部件1由部件再卷带部48按组进行再次卷带，并通过热熔合部47进行热熔合(参照图4的工序4)。

在搭载工序中，使用电子部件基板安装机，将通过卷带工序被再次卷带的电子部件1按各组搭载于基板2上并焊接。在电子部件基板安装机中，可以使用从卷带3中拾取电子部件1，安装到基板2上的现有的电子部件基板安装机。通过再次卷带，能够有效地将电子部件1按分类的组搭载于基板2上。

在检测工序中，首先，在带找位孔基板的制造装置的能够安装基板的基板安置台31上放置基板2。接下来，由图像传感器11从上方对基板2的表面进行摄影，在读取基准标记的同时，对搭载于基板2上的多个电子部件1中规定的一个电子部件1的基准位置进行检测。或者，也可以对任意一个电子部件1的基准位置进行检测，还可以对多个电子部件1的全部或一部分电子部件1的基准位置进行检测。基准位置为部件主体的发光部的中心位置，和位置精度上不可缺少的外形中心或部位的位置。通过将规定的一个电子部件1设定为精度上重要度高的电子部件1，能够有效地实现电子部件1的高位置精度。重要度高的电子部件1的设定例如可以在基板2上的位置进行。在对多个电子部件1求出基准位置的情况下，基于多个电子部件1的各基准位置决定找位孔用位置，以使整体方向性整齐，从而能够有效地实现电子部件1的高位置精度。

在运算工序中，基于由图像传感器11检测出的基准位置，由运算装置12对找位孔用位置坐标进行运算而求出。找位孔用位置坐标例如以相对于由图像传感器11检测出的基准位置坐标，仅离开规定的方向和距离的坐标而求出。

在开孔工序中，首先，基于检测工序中求出的找位孔用位置坐标，改变基板安置台31的XY轴位置，对位置进行设定。接着，通过钻削动力头33在基板2的找位孔用位置坐标的位置形成找位孔21，通过基板压件32使基板2上不发生歪斜。图2表示形成有找位孔21的带找位孔基板。

这样制造出的多个带找位孔基板，各基板2具有在基于所搭载的电子部件1的发光部的中心位置的位置上形成的找位孔21。由于搭载于各基板2上的电子部件1的发光部的中心位置有偏差，因此找位孔21的位置在各基板上不同。

在上述带找位孔基板的制造方法中，求出在基板2上搭载并焊接的电子部件1的基准位置，基于求出的基准位置求出找位孔用位置，在基板2上形成找位孔21。因此，与在预先形成有找位孔21的基板2上安装电子部件1的情况相比，能够对准所安装电子部件1的基准位置，提高找位孔21的位置精度，实现电子部件的高位置精度。

此外，即使电子部件1背面侧的电极与表面侧的发光部的中心位置间有偏差，由于基于根据双方位置假想的假定基准位置的分布，电子部件1被分类为多组，因此也能够对该偏差按组进行修正。被分类为多组的电子部件1按各组搭载于基板2上，能够基于所搭载电子部件1的基准位置，在基板2上形成找位孔21。因此，能够在多个搭载有电子部件1的基板2上，按基板2来提高找位孔21的位置精度，实现电子部件的高位置精度。

制造出的多个带找位孔基板由于在基于所搭载的电子部件1的发光部的中心位置的位置上形成有找位孔21，因此找位孔21的位置精度高，能够实现更高的电子部件1的位置精度。此外，由于各基板2的找位孔21的位置不同，因此通过比较各带找位孔基板，带找位孔基板的制造方法的特定变得容易。另外，搭载于带找位孔基板上的电子部件1可以为一个，也可以为多个。

在将找位孔21作为向带找位孔基板的基底部分安装的安装孔使用时，通过提高找位孔21的位置精度，能够实现电子部件相对于基底部分的高位置精度。尤其是在电子部件1作为高精度LED照明用的LED使用的情况下，由于电子部件1相对于透镜的位置精度提高，因此能够实现高精度的照射方向性，使高精度LED照明的小型化/低价化成为可能。

附图标记说明

1电子部件

2基板

3卷带

10基台

11图像传感器

12运算装置

13开孔定位装置

14集尘器

31基板安置台

32基板压件

33钻削动力头

41部件供给部

42部件取出吸附搭载搬运部

43电极部图像传感器

44发光部图像传感器

45分类导轨

46控制部

47热熔合部

48部件再卷带部

Claims (7)

1.一种带找位孔基板的制造方法，用于制造在搭载并焊接有电子部件的基板上形成有找位孔的带找位孔基板，其特征在于，具有：

检测工序，求出搭载于所述基板上的所述电子部件的基准位置；

运算工序，基于所述检测工序中求出的所述基准位置，求出找位孔用位置；

开孔工序，在所述运算工序中求出的所述基板的位置形成找位孔。

2.根据权利要求1所述的带找位孔基板的制造方法，其特征在于，所述电子部件在表面侧具有部件主体，在背面侧具有电极，所述基准位置为搭载于所述基板上的所述部件主体的规定位置。

3.根据权利要求2所述的带找位孔基板的制造方法，其特征在于，具有：

前检测工序，求出向所述基板搭载之前的所述电子部件的所述电极的位置和所述部件主体的规定位置；

分类工序，根据所述前检测工序中求出的所述电极的位置和所述规定位置，求出在将所述电子部件搭载于所述基板上的情况下假想的假定基准位置，基于求出的所述假定基准位置的分布，将所述电子部件分类为多组；

搭载工序，在所述检测工序之前，将所述分类工序中被分类的所述电子部件按各组在所述基板上搭载并焊接。

4.根据权利要求3所述的带找位孔基板的制造方法，其特征在于，

在所述分类工序之后具有卷带工序，该卷带工序将分类为多组的所述电子部件按组卷带；

在所述搭载工序中，将通过所述卷带工序被卷带的所述电子部件搭载于所述基板上。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的带找位孔基板的制造方法，其特征在于，

所述电子部件在所述基板上搭载有多个，在所述检测工序中，对搭载于所述基板上的多个所述电子部件中规定的一个或多个电子部件求出所述基准位置。

6.多个带找位孔基板，其是在搭载有电子部件的基板上形成有找位孔的多个带找位孔基板，其特征在于，

所述电子部件在表面侧具有部件主体；

各基板具有在基于所搭载的所述部件主体的规定位置的位置上形成的找位孔；

各基板的所述找位孔位置不同。

7.一种带找位孔基板的制造装置，用于制造在搭载有电子部件的基板上形成找位孔的带找位孔基板，其特征在于，具有：

图像传感器，检测搭载于所述基板上的所述电子部件的基准位置；

运算装置，基于由所述图像传感器检测出的所述基准位置，求出找位孔用位置；

开孔定位装置，在由所述运算装置求出的所述基板的位置形成找位孔。