CN110087402A - 部件贴装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开部件贴装装置。本发明包括：移送部，放置基板而移送基板；基板固定部，以能够进行线性运动的方式连接于所述移送部而将所述基板的底面吸附固定；以及驱动部，使所述基板固定部进行线性运动。

Description

部件贴装装置

技术领域

本发明涉及一种装置，尤其涉及一种部件贴装装置。

背景技术

普通的部件贴装装置可以将半导体、电子部件等小的部件贴装于基板。在这种情况下，部件贴装装置可以具有固定基板的结构以将部件贴装于基板。此时，部件贴装装置可以包括抓持机构以将基板以抓持的形态固定。在这种情况下，抓持机构抓持基板边缘位置的上下面，从而有可能遮挡基板的贴装面，因此有可能减少能够将部件贴装于基板的面积。并且，最近也存在将部件贴装于基板的两面的情形，因此在将部件贴装于基板的一面后在基板的另一面贴装基板的情况下，可能由于抓持机构而导致被贴装的部件破损，为了防止这一问题，最近开发了多种方法。

这种部件贴装装置在韩国公开专利第1999-0045650号(发明名称：半导体芯片的键合方法及装置，申请人：株式会社东芝，西牟泰造)中具体地公开。

现有技术文献

专利文献

韩国公开专利第1999-0045650号

发明内容

本发明的实施例用于提供部件贴装装置。

本发明的一方面可以提供如下的部件贴装装置，包括：移送部，放置基板而移送基板；基板固定部，以能够进行线性运动的方式连接于所述移送部而将所述基板的底面吸附固定；以及驱动部，使所述基板固定部进行线性运动。

并且，所述基板固定部可以包括：线性运动部，以能够进行线性运动的方式连接于所述移送部；以及吸附部，布置在所述线性运动部而将所述基板的后表面吸附固定。

并且，所述基板固定部还可以包括：引导部，连接于所述线性运动部，并且以能够使所述吸附部进行线性运动的方式布置。

并且，所述基板固定部还可以包括：轨道部，连接于所述线性运动部，并且以能够使所述吸附部进行线性运动的方式布置。

并且，所述基板固定部还可以包括：引导部件，连接于所述轨道部，且插入于主框架；以及弹性部，布置于所述引导部件的外面。

并且，所述基板固定部还可以包括：位置固定部，布置于所述吸附部，并固定所述吸附部的位置。

并且，所述移送部能够沿着所述基板的宽度方向进行线性运动。

并且，还可以包括：头部，布置在所述移送部的上部而将部件贴装于所述基板。

并且，还可以包括：高度测量部，布置于所述头部，测量从所述头部到所述基板的贴装面的距离。

并且，所述头部可以基于由所述高度测量部测量的从所述头部到所述基板的贴装面的距离而调节位置。

并且，所述头部可以移动到所述基板的至少三个地点，所述高度测量部在所述基板的至少三个地点测量所述头部与所述基板的贴装面之间的距离。

并且，所述移送部可以包括：轨道框架，沿着第一方向进行线性运动；以及框架驱动部，连接于所述轨道框架而使所述轨道框架沿着第一方向运动。

并且，当所述驱动部运行时，所述基板的整个上表面可以暴露于外部。

本发明的实施例可以确保能够在基板的所有面贴装部件的空间。并且，本发明的实施例可以通过计算部件的贴装高度而调节头部的高度，从而在贴装部件时能够防止向基板施加过度的力而导致基板破损。本发明的实施例能够将部件贴装于基板的正确的位置。

附图说明

图1是示出根据本发明的一实施例的部件贴装装置的侧视图。

图2是示出图1中示出的部件贴装装置的基板固定部的示意图。

图3是沿着图2的III-III线截取的剖面图。

图4是示出通过图1中示出的部件贴装装置测量基板高度的顺序的平面图。

符号说明

100：部件贴装装置 110：移送部

120：基板固定部 121：线性运动部

122：吸附部 123：引导部

124：轨道部 125：复原力提供部

126：线性驱动部 130：头部

140：高度测量部

具体实施方式

参照附图及详细后述的实施例可以明确本发明。但是，本发明不限于以下公开的实施例，而能够以多样的形态实现，本实施例仅仅为了使本发明的公开完整并向在本发明所属技术领域中具有基本知识的人员完整地告知本发明的范围而提供，且本发明仅由权利要求的范围而定义。另外，本说明书中使用的术语用于说明实施例，并不限制本发明。在本说明书中，文章中没有特别提到的情况下单数型还包括复数型。说明书中使用的“包括(comprises)”和/或“包括的(comprising)”中提到的构成要素、步骤、动作和/或元件不排除一个以上的其他构成要素、步骤、动作和/或元件的存在或追加。第一、第二等术语可以用于说明多种构成要素，但是构成要素不应被术语限定。术语仅用于区分一个构成要素与其他构成要素。

图1是示出根据本发明的一实施例的部件贴装装置的侧视图。图2是示出图1中示出的部件贴装装置的基板固定部的示意图。图3是沿着图2的III-III线截取的剖面图。图4是示出通过图1中示出的部件贴装装置测量基板高度的顺序的平面图。

参照图1至图3，部件贴装装置100可以包括移送部110、基板固定部120、头部130及高度测量部140。

移送部110可以放置有基板S，并且可以移送基板S。此时，基板S可以包括柔性电路基板。这种移送部110可以配备一对。一对移送部110可以彼此相向地布置而支撑基板S的两端。

移送部110可以包括轨道框架111、框架引导件112、基板移动部113、框架驱动部114及支撑销115。

轨道框架111可以沿着第一方向X进行线性运动。此时，轨道框架111可以包括主框架111a及引导框架111b。主框架111a可以以能够进行线性运动的方式放置于框架引导件112。主框架111a可以支撑基板移动部113及框架驱动部114。引导框架111b可以从主框架111a突出形成。此时，引导框架111b之间的间距可以形成为大于基板S的宽度(或长度)。

框架引导件112可以以使主框架111a能够进行线性移动的方式放置。此时，框架引导件112可以支撑随着框架驱动部114的运行而移动的主框架111a的沿第一方向的运动。第一方向可以是基板S的宽度方向或基板S的长度方向。在这种情况下，框架引导件112可以包括线性移动引导件。作为另一实施例，框架引导件112也可以包括滚轴(roller)。此时，框架引导件112不限于上述内容，并且可以包括放置主框架111a而引导主框架111a的运动路径的所有结构及装置。但是，以下为了说明的便利，以框架引导件112包括线性移动引导件的情形为中心而进行详细说明。

基板移动部113可以布置在主框架111a而将基板S沿着第二方向Y移送。在这种情况下，第二方向可以是与第一方向不同的方向。例如，在第一方向为基板S的宽度方向的情况下，第二方向可以是基板S的长度方向。作为另一实施例，在第一方向为基板S的长度方向的情况下，第二方向可以是基板S的宽度方向。以下，为了说明的便利，以第一方向为基板S的宽度方向，第二方向为基板S的长度方向的情形为中心进行详细说明。

作为一实施例，如上所述的基板移动部113可以包括传送带113a、供传送带113a缠绕且可旋转地布置在主框架111a的滚轴113b、连接到滚轴113b而使滚轴113b旋转的滚轴驱动马达(未示出)。作为另一实施例，基板移动部113可以包括可旋转地布置于主框架111a的滚轴以及连接于滚轴而使滚轴旋转的马达。此时，基板移动部113不限于上述内容，并且可以包括使基板S沿着第二方向移动的所有结构及装置。只不过，以下为了说明的便利而以基板移动部113包括传送带113a、滚轴113b及上述滚轴驱动马达的情形为中心进行具体说明。

框架驱动部114可以连接于主框架111a而使主框架111a沿着第一方向运动。此时，框架驱动部114可以在以围绕轨道框架111的方式布置的单独的壳体(未示出)以能够进行线性运动的方式布置。作为一实施例，这种框架驱动部114可以包括连接于主框架111a的气缸。作为另一实施例，框架驱动部114也可以包括连接于主框架111a的齿条、与齿条连接的齿轮、与齿轮连接而使齿轮旋转的马达。作为又一实施例，框架驱动部114可以包括布置在框架引导件112或者与框架引导件112相邻地布置而与主框架111a连接的直线马达。此时，框架驱动部114不限于上述内容，并且可以包括与主框架111a连接而使主框架111a沿着第一方向进行线性运动的所有结构及装置。只不过，以下为了说明的便利而以框架驱动部114为气缸的情形为中心进行说明。

支撑销115可以连接于主框架111a而布置在主框架111a之间。此时，支撑销115在基板S的中央部分因为自重而下垂的情况下能够支撑基板S。

基板固定部120能够布置在移送部110之间而沿着第三方向Z进行线性运动。此时，第三方向可以是与第一方向及第二方向不同的方向。例如，第三方向可以是与第一方向及第二方向垂直的方向。在这种情况下，第三方向可以是以基板S为中心进行升降的方向。

基板固定部120可以选择性地约束基板S。此时，基板固定部120可以包括线性运动部121、吸附部122、引导部123、轨道部124、复原力提供部125及线性驱动部126。

线性运动部121可以形成为轴形态。此时，线性运动部121可以沿着引导部123进行线性运动。

吸附部122可以在轨道部124上以位置能够改变的方式布置。此时，吸附部122可以利用真空吸附基板S的一面。作为一实施例，吸附部122可以包括可移动地连接于轨道部124的吸附块122a。并且，吸附部122可以包括布置在吸附块122a而将吸附块122a固定于轨道部124的位置固定部122b。作为另一实施例，吸附部122可以包括吸附块122a以及连接吸附块122a与轨道部124的直线马达。作为又一实施例，吸附部122可以包括吸附块122a、连接于吸附块122a的滚珠丝杠以及连接于螺杆而使滚珠丝杠运行以使吸附块122a线性运动的马达。此时，吸附部122不限于上述内容，可以包括能够使吸附块122a沿着轨道部124进行线性运动的所有结构及装置。只不过，以下为了说明的便利而以吸附部122包括吸附块122a和位置固定部122b的情形为中心进行具体说明。

吸附块122a可以在内部形成有孔。在这种情况下，吸附块122a可以配备单独的吸附嘴而代替孔。并且，吸附块122a可以与外部的泵连接，并且这种泵可以通过将孔或吸附嘴内部的气体向外部吸入，从而将基板S吸附固定。此时，外部的泵可以通过配管连接于吸附块122a。如上所述的吸附块122a可以形成为一部分向轨道部124侧突出形成。此时，吸附块122a的突出的部分可以形成为T字形态而插入于轨道部124或者形成为一字型而插入于轨道部124。

位置固定部122b可以插入于吸附块122a。此时，位置固定部122b可以包括插入于吸附块122a的插入部件122b-1以及结合于插入部件122b-1并布置在轨道部124的内部的卡接部件122b-2。此时，卡接部件122b-2可以形成为大于在轨道部124上部开口的孔的宽度，从而不能向轨道部124外部取出。在这种情况下，位置固定部122b可以使插入部件122b-1旋转而通过卡接部件122b-2将吸附块122a固定于轨道部124的特定位置。作为另一实施例，位置固定部122b也可以配备电磁铁或磁铁而将吸附块122a固定于轨道部124的特定位置。作为又一实施例，位置固定部122b可以形成为钩形态而插入于轨道部124的开口的部分，从而将吸附块122a固定于特定位置。此时，位置固定部122b不限于上述内容，可以包括能够将吸附块122a固定于轨道部124的特定位置的所有结构及所有装置。以下，为了说明的便利而以位置固定部122b包括插入部件122b-1及卡接部件122b-2的情形为中心进行说明。

引导部123可以固定设置于主框架111a。此时，引导部123可以使线性运动部121插入于内部，并且在线性运动部121进行线性运动时可以引导线性运动部121的运动。此时，引导部123可以形成为球轴套(ball bushing)等多种形态。

轨道部124可以连接于线性运动部121而在线性运动部121运动时与线性运动部121一起进行线性运动。并且，轨道部124的贴装面可以形成开口而使吸附块122a的一部分插入。这种开口可以沿着轨道部124的长度方向而形成于轨道部124的整个贴装面。轨道部124在内部形成有空间，从而可以使吸附块122a的一部分进行线性运动，并且可以插入有插入部件122b-1的一部分及卡接部件122b-2。此时，轨道部124的内部可以形成有槽，以用于放置卡接部件122b-2。

复原力提供部125可以与轨道部124连接而插入于主框架111a。此时，复原力提供部125可以包括结合于轨道部124且插入于主框架111a的引导部件125a以及布置在引导部件125a的外表面的弹性部125b。在这种情况下，引导部件125a的一端可以形成为面积大于其他部分而支撑弹性部125b的一端。此时，弹性部125b可以布置在引导部件125a的一端及主框架111a之间而在轨道部124线性运动时能够被压缩而向轨道部124提供复原力。

线性驱动部126可以布置在移送部110之间而选择性地向线性运动部121加力而使线性运动部121线性运动。此时，线性驱动部126可以形成为与上文中说明的框架驱动部114类似的形态。以下，为了说明的便利而以线性驱动部126为气缸的情形为中心进行具体说明。

头部130可以布置在基板S的贴装面。此时，头部130可以将部件C从外部吸附之后布置到基板S上。在这种情况下，头部130可以包括吸附部件C的部件吸附嘴131以及与部件吸附嘴131连接而改变部件吸附嘴131的位置的吸嘴驱动部132。吸嘴驱动部132可以包括齿轮、马达、轴等。作为另一实施例，吸嘴驱动部132可以包括连接于部件吸附嘴131的气缸。此时，吸嘴驱动部132不限于上文，可以包括连接于部件吸附嘴131而使部件吸附嘴131线性运动的所有装置及结构。只不过，以下为了便于说明而以吸嘴驱动部132包括气缸的情形为中心进行具体说明。

高度测量部140可以贴附于头部130而感测从基板S的表面到头部130的距离。此时，高度测量部140可以包括激光传感器。

另外，对如上所述的部件贴装装置100的运行进行说明。用户可以将基板S的信息及部件C的信息输入于部件贴装装置100。这种信息可以在制造、设置部件贴装装置100时输入于部件贴装装置100，也可以在作业开始时，输入于部件贴装装置100。此时，基板S的信息可以是基板S的生产日、基板S的生产场所、基板S的厚度、基板S的种类、基板S的宽度、基板S的长度等基板S的多种信息。并且，部件C的信息可以与基板S的信息类似。以下，为了说明的便利，以在开始进行将部件C通过部件贴装装置100贴装于基板S的作业时输入上述信息的情形为中心进行详细说明。

如果输入这种基板S的信息及部件C的信息，则框架驱动部114运行而将主框架111a之间的距离调整为与基板S的信息对应。在这种情况下，如上所述，引导框架111b之间的距离可以形成为略微大于基板S的宽度(或长度)，从而能够使基板S进入引导框架111b之间。并且，引导框架111b可以将基板S的贴装面完全向外部开放。

如果完成上述过程，则可以从外部将基板S供应至移送部110。在这种情况下，基板S可以放置于传送带113a。在所述滚轴驱动马达运行的情况下，滚轴113b旋转而能够使传送带113a旋转，基板S可以由于传送带113a的旋转而移动。

如上所述，基板S移动之后可以布置于预设的部件C的贴装位置。例如，部件C的贴装位置可以是基板S的中心与头部130对应的位置。

如果基板S的位置布置在部件C的贴装位置，则基板固定部120运行而能够固定基板S的位置。具体地，线性驱动部126运行之后与线性运动部121接触，从而能够使线性运动部121升降。如上所述地升降的线性运动部121可以沿着引导部123而升降。并且，弹性部125b可以由于线性运动部121的线性运动而被压缩。

如上所述，在线性运动部121升降的情况下，轨道部124可以与线性运动部121一起升降。此时，放置于轨道部124的吸附块122a可以接触于基板S的一面。在这种情况下，线性运动部121的运动范围可以考虑预先设置或输入的基板S的厚度、传送带113a的位置等而通过线性驱动部126的运行程度而调节。

如上所述，如果吸附块122a与基板S的一面接触，则泵运行而能够将基板S吸附固定于吸附块122a。这种吸附块122a可以配备多个。此时，多个吸附块122a可以沿着轨道部124的长度方向以彼此相隔的方式布置。位置固定部122b可以如上所述地固定各吸附块122a的位置。在吸附块122a自动移动的情况下，多个吸附块122a能够以维持预定间距的方式进行线性运动。此时，如上所述的多个吸附块122a的各位置能够根据基板S的大小(或者长度、宽度)而调节。

如上所述，如果基板S被固定，则头部130可以在基板S的贴装面以画预定图案的方式移动。例如，头部130可以在基板S的贴装面以之字形态移动。尤其，头部130可以在基板S的贴装面以画三角形的方式移动，例如，头部130可以从基板S的一侧面的第一地点P1移动至基板S的一侧面的第三地点P3之后向基板S的另一侧面的第二地点P2移动。并且，头部130可以从基板S的另一侧面的第二地点P2再次回到基板S的一侧面的第一地点P1。此时，头部130可以从基板S的一侧面的第一地点P1或基板S的一侧面的第三地点P3中的一个沿着直线或斜线方向移动至基板S的另一侧面的第二地点P2。在这种情况下，头部130可以与能够执行上述运动的单独的驱动部连接。这种头部130可以将上述作业移动成在整个基板S类似形成三角形，在另一实施例中，头部130可以在从第一地点P1移动至第二地点P2之后从第二地点P2移动至第三地点P3。并且，头部130可以从第三地点P3移动至与第二地点P2相向且与第三地点P3相邻的第四地点(未示出)，然后移动至与第二地点P2相邻的第五地点(未示出)。这种作业可以在整个基板S继续移动。在这种情况下，头部130可以以之字形态继续移动于基板S的多个地点的同时测量基板S的高度。作为又一实施例，头部160可以沿着基板S的一侧面进行线性运动的同时，在基板S的一侧面的多个地点，由高度测量部140测量从头部130到基板S的距离。并且，头部160可以沿着基板S的另一侧面进行线性运动的同时，在基板S的另一侧面的多个位置，由高度测量部140能够测量从头部130到基板S的距离。此时，高度测量部140测量从头部130到基板S的距离的方法不限于上述内容，头部130可以沿着多种路径移动并在基板S的多个位置测量从头部130到基板S的距离。只不过，以下为了说明的便利而以头部130以三角形形态移动并由高度测量部140测量从头部130到基板S的距离的情形为中心进行具体说明。

在这种情况下，高度测量部140可以在基板S的一侧面测量基板S的贴装面与头部130之间的距离。并且，高度测量部140可以在基板S的另一侧面感测基板S的贴装面与头部130之间的距离。

可以以在高度测量部140感测的结果为依据而判断基板S的贴装面与头部130之间的距离。此时，这种判断可以在单独配备的控制部(未示出)执行。在这种情况下，所述控制部可以是与部件贴装装置100通过有线或无线连接的个人计算机、笔记本电脑、便携式终端、移动电话等多种形态。

如上所述的控制部计算将在高度测量部140感测的两个地点连接的虚拟的线，并通过在两个地点的头部130与基板S的贴装面之间的距离而能够计算虚拟的线上的头部130与基板S的贴装面之间的距离。例如，所述控制部可以基于在两个地点的头部130与基板S的贴装面之间的距离而线性地计算虚拟的线上的头部130与基板S的贴装面之间的距离。例如，可以比较在基板S的第一地点P1、第二地点P2或第三地点P3中的一个的从头部130到基板S的贴装面的第一距离以及在基板S的第一地点P1、第二地点P2或第三地点P3中的另一个的从头部130至基板S的贴装面的第二距离，在第一距离大于第二距离的情况下，所述控制部可以计算为头部130与基板S的贴装面之间的距离从基板S的第一地点P1、第二地点P2或第三地点P3中的一个到基板S的第一地点P1、第二地点P2或第三地点P3中的另一个逐渐变小。相反，如果判断为第一距离小于第二距离，则所述控制部可以计算为头部130与基板S的贴装面之间的距离从基板S的第一地点P1、第二地点P2或第三地点P3中的一个到基板S的第一地点P1、第二地点P2或第三地点P3中的另一个逐渐变大。并且，如果判断为第一距离等于第二距离，则所述控制部可以判断为连接基板S的第一地点P1、第二地点P2或第三地点P3中的一个与基板S的第一地点P1、第二地点P2或第三地点P3中的另一个的线段中的头部130与基板S的贴装面之间的距离均相同。

如上所述的作业可以对基板S的所有面进行。此时，头部130可以以如下方式移动：从基板S的一侧面移动至基板S的另一侧面，然后再次回到基板S的一侧面。在这种情况下，向基板S的各个侧面移动的头部130的位置可以在所有地点都不同。

如上所述，随着头部130移动，可以在基板S的所有面计算基板S与头部130之间的距离。基于这种计算结果，所述控制部可以控制头部130的运行。例如，所述控制部可以基于所述计算结果控制头部130的下降程度。此时，所述控制部可以控制吸嘴驱动部132的运行程度。

如果所述控制部如上所述地控制头部130，则头部130可以吸附部件C之后贴装于基板S。在这种情况下，基板S可以以被吸附于吸附块122a的状态维持固定。并且，对于基板S而言，通过使贴装面整体暴露于外部，可以对除了基板S中心的贴装面还包括基板S的两侧面部分的贴装面、前侧的贴装面、后侧的贴装面的基板S的整个贴装面自由地贴装部件C。

如果完成上述的过程，则基板固定部120可以解除基板S的固定。此后，可以驱动所述滚轴驱动马达而使传送带113a旋转，从而将贴装有部件C的基板S移送。

因此，部件贴装装置100不存在用于固定基板S的贴装面一部分的结构物，因此可以最大程度地确保能够贴装部件C的区域。并且，部件贴装装置100可以计算基板S的高度而将部件C贴装于基板S，从而能够防止在贴装时向基板S施加过度的力量而导致基板S破损或损伤。不仅如此，部件贴装装置100可以防止由于基板S的高度差引起的部件C的贴装位置错位。

虽然，将本发明与上文中的优选实施例关联而进行了说明，但是在不脱离本发明的宗旨和范围的情况下，可以进行多种修改或变形。因此，在所附的权利要求书记载的范围内，可以包括属于本发明的宗旨的修改或变形。

Claims (13)

1.一种部件贴装装置，包括：

移送部，放置基板而移送基板；

基板固定部，以能够进行线性运动的方式连接于所述移送部而将所述基板的底面吸附固定；以及

驱动部，使所述基板固定部进行线性运动。

2.如权利要求1所述的部件贴装装置，其中，

所述基板固定部包括：

线性运动部，以能够进行线性运动的方式连接于所述移送部；以及

吸附部，布置在所述线性运动部而将所述基板的后表面吸附固定。

3.如权利要求2所述的部件贴装装置，其中，

所述基板固定部还包括：

引导部，连接于所述线性运动部，并且以能够使所述吸附部进行线性运动的方式布置。

4.如权利要求2所述的部件贴装装置，其中，

所述基板固定部还包括：轨道部，连接于所述线性运动部，并且以能够使所述吸附部进行线性运动的方式布置。

5.如权利要求4所述的部件贴装装置，其中，

所述基板固定部还包括：

引导部件，连接于所述轨道部，且插入于主框架；以及

弹性部，布置于所述引导部件的外面。

6.如权利要求2所述的部件贴装装置，其中，

所述基板固定部还包括：位置固定部，布置于所述吸附部，并固定所述吸附部的位置。

7.如权利要求1所述的部件贴装装置，其中，

所述移送部能够沿着所述基板的宽度方向进行线性运动。

8.如权利要求1所述的部件贴装装置，其中，还包括：

头部，布置在所述移送部的上部而将部件贴装于所述基板。

9.如权利要求8所述的部件贴装装置，其中，还包括：

高度测量部，布置于所述头部，测量从所述头部到所述基板的贴装面的距离。

10.如权利要求9所述的部件贴装装置，其中，

所述头部基于由所述高度测量部测量的从所述头部到所述基板的贴装面的距离而调节位置。

11.如权利要求9所述的部件贴装装置，其中，

所述头部移动到所述基板的至少三个地点，所述高度测量部在所述基板的至少三个地点测量所述头部与所述基板的贴装面之间的距离。

12.如权利要求1所述的部件贴装装置，其中，

所述移送部包括：

轨道框架，沿着第一方向进行线性运动；以及

框架驱动部，连接于所述轨道框架而使所述轨道框架沿着第一方向运动。

13.如权利要求1所述的部件贴装装置，其中，

当所述驱动部运行时，所述基板的整个上表面暴露于外部。