JP4805285B2 - 電子部品を検査し、且つ選別するためのシステム - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の特性によって、発光ダイオードのような電子部品を検査し、その後分離且つ選別するための方法及び装置に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）は、伝統的な白熱電球に比べて、より低い電力を使用し、より長い寿命を有し、且つより小さい熱しか生ぜずに色付きの光を放射するので、市場で電子製品及び電気製品に幅広く使用される表示発光技術である。発光ダイオードの組立の後に、各発光ダイオードは、その決定された特性によって選別される以前に、その光学的及び電気的特性を決定するために検査される。組み立てられた発光ダイオードの特性は幅広く変化するので、複雑な選別システムが、組み立てられた後の発光ダイオードを選別し、且つ分離するために使用される。

発光ダイオードのための従来の選別システムにおいて、発光ダイオードは、検査ハンドラ上にロードされる。発光ダイオードの特性決定は、光学的検査及び電気的検査のような検査を実施することによって実行される。検査後、発光ダイオードは、マトリックス状の形態で配置されたビン（bin）を有するオフローダー内に選別される。各ビンは、特定の予め決定された特性を有する発光ダイオードを受容するために割り当てられている。出力管は、割り当てられたビン内に輸送される各発光ダイオードを運んでいる。通常は、発光ダイオードは、ビン内にアンロードされる以前に、出力確認センサーを通過し、発光ダイオードが出力管をうまく通過したことを保証される。次の発光ダイオードは、出力確認センサーが、先の発光ダイオードがうまく輸送されたことを決定した後にのみ、割り当てられたビンへ出力管内にアンロードされるであろう。

１００個以上のビンが、選別された発光ダイオードのバッチを集めるために配置されるが、いくつかのビンは通常、他のビンより頻繁に利用されることに留意されたい。これは、いくつかの発光ダイオードが他の発光ダイオードより一般的に現れた特性を有する事実に起因する。それ故に、それらの発光ダイオードに対応するビンは、出力管によってより頻繁にアクセスされる。この点において、出力管がより効果的に利用され得るように、ビンが、より頻繁に使用されるビン及びより少ない頻度で使用されるビンに従って区別されることが有益である。

図１は、上に本発明の好ましい実施形態による高速のビントレイ１２を重ねられた従来の選別システムにおける通常のビントレイ１４の平面図である。通常のビントレイ１４を備えている従来の選別システムを参照すると、出力管がより短い距離であるビンａからビンｃまで移動するための時間より出力管がビンａからビンｂまで移動するための時間のほうがより長い時間がかかる。さらに、連続的な区分けがビンｂ及びビンｄへ発光ダイオードを交互に輸送するのに必要である場合、出力管がビンｂとビンｄとの間で繰り返して移動するために発生する相当の移動時間がある。従って、互いに近接してより頻繁に使用されるビンを設置し、出力管の移動距離及び移動時間を最小限にすることが有利である。一のビンから他のビンまでの出力管の移動距離を低減することによって、選別の速度及び発光ダイオードのスループットを増加することができる。さらに、頻繁に使用されるビンを一箇所に集めることによって、よりコンパクトで、より早い位置決め機構を、それらのビンのために使用される出力装置のために採用することができる。

さらに、従来の選別システムにおいて、各ビンは、所定の数の発光ダイオードを集めるために事前設定される。事前設定されたカウンターがビン内の最大数の発光ダイオードに到達されたことを判定すると、ビンの取り出しを可能にするために停止するように従来の発光ダイオード選別機械を設定することが必要である。従って、結果として生じる休止時間は、発光ダイオードの選別速度及びスループットを低減する。それ故に、操作者が満たされたビンのうちいくつかのビンを取り除く間に、選別作業を続けることが可能である選別操作が所望される。

従って、本発明の目的は、比較的より早い選別速度でより一般的な特性を有している電子部品を選別するための方法及び装置を提供し、上記に記載の従来の選別システムに比べてより高い全体のスループットを達成することである。

本発明の第１の態様に従って、電子部品のための選別装置であって、前記選別装置が、各前記電子部品の特性を検査し、且つ決定するための検査ステーションと；検査された前記電子部品を受容するための複数の容器を有する第１のトレイと；検査された前記電子部品を受容する前記第１のトレイより大きい容器を有する第２のトレイと；を備え、より多い頻度で生じる検査された特性を備えている前記電子部品が前記第１のトレイの前記容器内に供給され、より少ない頻度で生じる検査された特性を備えている前記電子部品が前記第２のトレイの前記容器内に供給されることを特徴とする選別装置を提供することである。

本発明の第２の態様に従って、電子部品を選別するための方法であって、前記方法は、前記電子部品のそれぞれの特性を決定するために前記電子部品を検査するステップと；前記電子部品のどの検査された特性が最も頻繁に生じるかを決定するステップと；検査された前記電子部品を受容するための複数の容器を有している第１のトレイの前記容器内に、より多い頻度で生じる検査された特性を備えている前記電子部品を供給するステップと；前記第１のトレイより多い容器を有する第２のトレイの前記容器内により少ない頻度で生じる検査された特性を備えている前記電子部品を供給するステップと；を備えることを特徴とする方法を提供することである。

以下に添付の図面を参照しつつ本発明を詳述する。図面の特殊性及び関連した説明は、請求項によって画定されるような本発明の広範な同一性の大部分に取って代わるように理解されるべきではない。

本発明は、添付された図面と共に考慮される場合、本発明の好ましい実施形態の詳細な説明を参照することによって容易に理解されるであろう。

本発明の好ましい実施形態は、添付している図面を参照して、後述されている。

図１は、通常のビントレイ１４のような第２のトレイの上に重ねられた、本発明の好ましい実施形態による高速のビントレイ１２のような第１のトレイの概略的な平面図である。高速のビントレイ１２及び通常のビントレイ１４は、発光ダイオードのような検査された電子部品を受容するためのビンの形態で容器を有する。この図は、高速のビントレイ１２内により頻繁に使用されるビンを配置する利点を図示する。高速のビントレイ１２は、少数の容器を有し、従ってより少数の通常のビントレイ１２よりも小さくなるにつれて、出力管が高速のビントレイ１２内でビンａからビンｃまで移動するための動作距離及び動作時間は、ビンａからビンｂまで移動するための動作距離及び動作時間より短くなる。従って、位置ｂでより頻繁に使用されるビンが位置ｃで高速のビントレイ１２内に統合されるために存在した場合、より一般的な特性を有する発光ダイオードのより速い選別速度及びスループットは、達成されることができる。

図２は、本発明の好ましい実施形態による、高速のビントレイ１２及び通常のビントレイ１４の位置を示している発光ダイオード検査ハンドラ１０のような、選別装置の等角図である。より多い頻度で生じる検査された特性を備える発光ダイオードは、高速のビントレイ１２のビン内に供給され、より少ない頻度で生じる検査された特性を備える発光ダイオードは、通常のビントレイ１４のビン内に供給される。高速のビントレイ１２は、より多い頻度で生じる特性を有する発光ダイオードのみを受容するための十分な数のビンを備える一方、通常のビントレイ１４は、異なる特性を有する全ての発光ダイオードを集めるために十分な数のビンを備える。

図３は、本発明の好ましい実施形態による、高速のビントレイ１２を組み込んでいる発光ダイオード検査ハンドラ１０の平面図である。検査され、選別される発光ダイオードは、コンベヤ２０上に分配するための皿状の供給器１８内に供給される以前に、ホッパー１６上に位置付けられる。各発光ダイオードは、回転ピックアームモジュール２２へコンベヤ２０によって輸送され、そこでピックアームがターンテーブル３０上の吸引パッド２４上に各発光ダイオードを輸送する。ターンテーブル３０は、ユニットプレサイサー（unit preciser）２６、検査接触器２８のような検査ステーション、ターンテーブル３０に近接して配置された高速のビントレイ１２及び通常のビントレイ１４を備えている様々なステーションに発光ダイオードを一定に増加するように回転する。検査接触器２８は、各発光ダイオードの特性を検査し、且つ決定するために作動する。ターンテーブル３０は、ユニットプレサイサー２６から検査接触器２８へ順次に発光ダイオードを移動し、次いで検査接触器２８から高速のビントレイ１２及び通常のビントレイ１４へ順次に発光ダイオードを移動するように作動する。各発光ダイオードは、通常のビントレイ１４の所定の位置に到着する以前に、高速のビントレイ１２の所定の位置を通過するように構成される。発光ダイオードが高速のビントレイ１２又は通常のビントレイ１４のどちらかに容れられた後で、ターンテーブル３０は、回転ピックアームモジュール２２の場所へ空になった吸引パッド２４を回転して戻し、そこで、ピックアームが吸引パッド２４上に別の発光ダイオードを輸送する。

ユニットプレサイサー２６で、発光ダイオードは、検出接触器２８における検査装置に発光ダイオードを位置決めするために位置合わせされる。光学検査及び電気検査のような検査は、検査接触器２８で各発光ダイオードの特性を確認するために実行される。この段階で、より一般的である発光ダイオードの特性は、これが発光ダイオードの新しいバッチである場合、決定されない。それ故に、検査後、全ての発光ダイオードは、発光ダイオードの特性に従って、発光ダイオードが通常のビントレイ１４内で割り当てられたビン内に容れられる通常のビントレイ１４へ自動的に移動される。

事前設定された数の発光ダイオードが検査された後で、より頻繁に使用されるビンを構成している一連のビンは、検査ハンドラ１０によって決定することができる。このより頻繁に使用される一連のビンは、複数のビンナンバーを備える。発光ダイオード検査ハンドラ１０のパソコンのようなプロセッサー３１は、発光ダイオードのどの特性が最も頻繁に生じるかを決定するために作動する。また、プロセッサー３１も高速のビントレイ１２内のビンにビンナンバーを割り当てる。その後、検査された各発光ダイオードは、発光ダイオードの特性に依存して、高速のビントレイ１２内のビン又は通常のビントレイ１４内のビンのどちらかへ輸送することができる。発光ダイオードが高速のビンを割り当てられた場合、高速のビントレイ１２の位置の割り当てられたビン内に容れられる。高速のビントレイ１２内のビン内に容れられなかった発光ダイオードは、ターンテーブル３０によって通常のビントレイ１４へ回転され、通常のビントレイ１４内で割り当てられたビン内に容れられる。

図４は、高速のビントレイ１２及び通常のビントレイ１４の位置を示している発光ダイオードの検査ハンドラ１０の断面正面図である。発光ダイオードは、ターンテーブル３０の吸引パッド２４によって移動される経路によって画定された移動経路に沿って高速のビントレイ１２の位置と通常のビントレイ１４の位置との間で輸送可能である。高速のビントレイ１２のビンは、高速のビントレイ１２のビンがより高い位置に設定されているので、通常のビントレイ１４のビンより移動経路により近接している。従って、前記移動経路から高速のビントレイ１２のビンまでの発光ダイオードの移動距離は、通常のビントレイ１４のビンまでの移動距離より短くなっている。吸引パッド２４上の各発光ダイオードは、タレットモーター４４によって駆動されるターンテーブル３０によって高速のビントレイ１２及び通常のビントレイ１４の位置へ回転される。

高速のビントレイ１２及び通常のビントレイ１４の両方は、管状構造を介して発光ダイオードを受容する。第１の管状構造は、高速のビントレイ１２のビンへ導き、第２の管状構造は、通常のビントレイ１４のビンへ導く。第１の管状構造は、好ましくは、移動可能な出力管４６及び相対的に静止した副管３３を備える一方、第２の管状構造は、移動可能な出力管３８及び相対的に静止した副管３９を備える。

発光ダイオードが高速のビンに割り当てられた場合、発光ダイオードは、移動可能な出力管４６が高速のビン回転機構３４によってホールプレート３６上の孔の上に位置付けられたときに、高速のビントレイ１２内でその割り当てられたビン内に容れられる。孔は、高速のビントレイ１２内に割り当てられたビンへ導いている個々の副管２２に接続される。ホールプレート３６上の孔及び副管３３は、好ましくは、環状様式（circular fashion）で配置される。さらに、高速のビントレイ１２内には少数のビンしか存在しないので、ホールプレート３６は小さい。従って、高速のビン回転機構３４は、通常のビントレイ１４のために使用される従来のＸＹテーブル４２より相対的に早く操作され、且つ位置付けられる。

発光ダイオードが高速ビンを割り当てられない場合、発光ダイオードは、移動可能な出力管３８がＸＹテーブル４２によってホールプレート３７上の孔の上に位置付けられたときに、通常のビントレイ１４内の割り当てられたビン内に容れられる通常のビントレイ１４の位置へさらに回転される。孔は、通常のビントレイ１４内の割り当てられたビンへ導いている個々の副管３９に接続される。通常のホールプレート３７は、通常のビントレイ１４内にはより多くのビンが存在するので、高速のホールプレート３６より大きい。それに応じて、ＸＹテーブル４２は、高速のビントレイ１２のために使用される回転機構３４より相対的に遅く操作される。

また、より一般的な特性を有する発光ダイオードをホールプレート３６へ運んでいる移動可能な出力管４６が、より少ない特性を有する発光ダイオードをホールプレート３７へ運んでいる移動可能な出力管３８より実質的に短くなっていることがこの図からわかる。より短い移動可能な出力管４６及びより小さいホールプレート３６は、高速のビントレイ１２のビン内への発光ダイオードのより早い流入を可能にする。反対に、より長い移動可能な出力管３８及びより大きいホールプレート３７は、通常のビントレイ１４内へ発光ダイオードを選別する処理の速度を下げる。

さらに、発光ダイオードが２つの別個のセットの管状構造によって２つの別個の位置で高速のビントレイ１２及び通常のビントレイ１４に運ばれるので、発光ダイオードは、実質的に同時に高速のビントレイ１２及び通常のビントレイ１４内のビン内に供給可能である。それ故に、通常のビントレイ１４は、高速のビントレイ１２が作動してない場合には、高速のビントレイ１２によって受容可能である全ての発光ダイオードを受容するように構成することができる。操作者が、ビンが満たされていることを示している、事前設定の数の発光ダイオードを受容した高速のビンを集めることが必要である場合、高速のビン内にアンロードされるよう本来意図されている発光ダイオードは、同一の特性を有している発光ダイオードのために通常のビントレイ１３内のまだ使用可能である対応する通常のビン内に選別され続けることができる。従って、高速のビンを取り除く場合に、機械を休止させる必要がなく、増大された機械の稼働時間がそれによって達成される。

本発明の好ましい実施形態における別の特徴は、高速のビン回転機構３４及びＸＹテーブル４２のそれぞれのような、移動可能な出力管４６，３８の出口に配置されたカウンターセンサー３２，４０の存在である。カウンターセンサー３２，４０は、通過している発光ダイオードの数を数えるのと同様に、いつ発光ダイオードがホールプレート３６，３７に流入されるのかを決定するために作動する。カウンターセンサー３２，４０は、同一のビン内に連続して区分けするための素早く且つ高信頼の方法を提供する。

従来の選別システムにおいて、選別器は、次の発光ダイオードが同一のビン内にアンロードされる場合でさえ、発光ダイオードが、ホールプレート３７の真上の移動可能な出力管３８の端部の出力確認センサーを通過するのを待たなければならない。次の発光ダイオードは、出力確認センサーが先の発光ダイオードのアンロードを記録し、その発光ダイオードがホールプレート３７に流入したことを確認した後でのみ、割り当てられたビン内にアンロードされる。これは、発光ダイオードのアンロードを遅延させ、同一のビンが選別された次の発光ダイオードへ割り当てられる場合の不必要な待ち時間を構成する。

本発明の好ましい実施形態において、カウンターボードは、ホールプレート３６，３７を通過する発光ダイオードの数を数えるためのカウンターセンサー３２，４０に操作可能に接続される。従って、次の発光ダイオードが移動可能な出力管４６，３８内に導入される以前に、ビン内に先の発光ダイオードのアンロードを記録するために出力確認センサーを待つ必要はもはや無くなっている。同一のビンが割り当てられた場合、次の発光ダイオードは、ビンカウンターセンサー３２，４０がアンロードされた発光ダイオードの数をモニターすると、ほとんど即時にアンロードされることができる。これによって、同一のビン内への発光ダイオードの連続的な区分けの速度が上がる。

図５は、ビンに隣接する液晶表示パネル５０を含んでいる高速のビントレイ１２の等角図である。各液晶表示パネル５０は、高速のビントレイ１２内で各ビンに関連し、ビンの割り当てられたビンナンバーを表示する。ビンに隣接した液晶表示パネル５０は、ビンが頻繁に使用されるビンとして割り当てられるとすぐに、プロセッサー３１によって割り当てられたビンナンバーに即時に更新される。これは、ビンをアンロードするときが来た場合に、操作者が素早く特定の割り当てられたビンを確認し、且つ集めることを可能にする。液晶表示パネル５０は、ビンナンバーが、異なるバッチの発光ダイオード装置のために、検査ハンドラ１０によってより簡単に且つ自動的に変化されることを可能にする。

図６は、取り除かれたトレイの一部５２を有する通常のビントレイ１４の等角図である。ビントレイ１４の一部５２は、ビンの内容物を空にするために取り除くことができ、それらは空のトレイに交換することができ、ビンの内容物が取り除かれる間に、選別操作を続けられるようにされる。

本明細書に記載された発明は、具体的に記載されている以外の変形、改良、及び／又は追加を受け入れることができ、本発明が上記の説明の精神及び技術的範囲内に含まれる変形、改良、及び／又は追加のような全てを含むことを理解されたい。

本発明の好ましい実施形態による高速のビントレイを上に載置された状態で有する、従来の選別システム内の通常のビントレイの概略的な平面図である。 本発明の好ましい実施形態による高速のビントレイ及び通常のビントレイを備えている２つの種類のビントレイの位置を示している発光ダイオード検査ハンドラの等角図である。 本発明の好ましい実施形態による高速のビントレイを組み込んでいる発光ダイオード検査ハンドラの平面図である。 高速のビントレイの位置及び通常のビントレイの位置を示している発光ダイオード検査ハンドラの正面断面図である。 ビンに近接した液晶表示パネルを含んでいる高速のビントレイの等角図である。 取り除かれたトレイの一部を有する通常のビントレイの等角図である。

符号の説明

１０ 発光ダイオード検査ハンドラ
１２ 高速のビントレイ
１４ 通常のビントレイ
１６ ホッパー
１８ 皿上の供給器
２０ コンベア
２２ 回転ピックアップモジュール
２４ 吸引パッド
２６ ユニットプレサイサー
２８ 検査接触器
３０ ターンテーブル
３１ プロセッサー
３２ カウンターセンサー
３３ 副管
３４ ビン回転機構
３６ ホールプレート
３７ ホールプレート
３８ 移動可能な出力管
３９ 副管
４０ カウンターセンサー
４２ ＸＹテーブル
４４ タレットモーター
４６ 移動可能な出力管
５０ 液晶表示パネル
５２ トレイの一部

Claims (20)

1. 電子部品を選別するように構成された選別装置であって、
   各前記電子部品の特性を検査し、且つ決定するための検査ステーションと；
   検査された前記電子部品を受容するための複数の容器を有する第１のトレイと；
   検査された前記電子部品を受容する前記第１のトレイより多くの容器を有する第２のトレイと；
   前記電子部品で生じる検査された特性の頻度を決定し、且つそれぞれ選択された検査された特性に対して容器を割り当てるように構成されたプロセッサーであって、他の検査された特性より高い頻度で生じる検査された特性を有する前記電子部品が前記第１のトレイにおける前記容器に割り当てられ、且つ前記他の検査された特性を有する前記電子部品が前記第２のトレイにおける前記容器に割り当てられる、プロセッサーと；
   個々の他の検査された特性より多い頻度で生じる前記検査された特性を備えている前記電子部品を前記第１のトレイの前記容器内にロードするように構成され、且つ前記個々の他の検査された特性より少ない頻度で生じる前記検査された特性を備えている前記電子部品を前記第２のトレイの前記容器内にロードするように構成される電子部品ローディング装置と；
   を備えていることを特徴とする選別装置。
2. 前記第１のトレイの前記複数の容器が、より多い頻度で生じる特性を有する前記電子部品のみを受容するように構成される一方、前記第２のトレイの前記容器が、異なる特性を有する全ての前記電子部品を受容するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
3. 前記第２のトレイが、前記第１のトレイが稼動していない状態にある場合、前記第１のトレイによって受容可能である全ての前記電子部品を受容するように構成されることを特徴とする請求項２に記載の選別装置。
4. 前記選別装置が、前記電子部品が前記第２のトレイの供給位置に到着する以前に第１のトレイの供給位置を通過するように構成されており、前記第１のトレイの前記供給位置及び前記第２のトレイの前記供給位置は、前記第１のトレイ及び前記第２のトレイの各容器に前記電子部品を供給するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
5. 前記電子部品が、移動経路に沿って前記第１のトレイの供給位置及び前記第２のトレイの供給位置に輸送可能であり、前記第１のトレイの前記供給位置及び前記第２のトレイの前記供給位置は、前記第１のトレイ及び前記第２のトレイの各容器に前記電子部品を供給するように構成され、前記第１のトレイの前記供給位置が前記第２のトレイの前記供給位置より前記移動経路に近接していることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
6. 前記移動経路から前記第１のトレイの前記容器までの前記電子部品の移動距離が、前記第２のトレイの前記容器までの移動距離より短くなっていることを特徴とする請求項５に記載の選別装置。
7. 前記第１のトレイの前記容器へ案内している第１の管状構造と、前記第２のトレイの前記容器へ案内している第２の管状構造とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
8. 前記第１の管状構造及び前記第２の管状構造のそれぞれが、移動可能な出力管及び相対的に静止した副管を備えていることを特徴とする請求項７に記載の選別装置。
9. 前記第１のトレイの前記容器へ案内している前記移動可能な出力管を位置決めするための回転機構を含んでいることを特徴とする請求項８に記載の選別装置。
10. 電子部品が前記移動可能な出力管を通過したときを決定するために作動する前記移動可能な出力管に配置されたカウンターセンサーをさらに備えていることを特徴とする請求項８に記載の選別装置。
11. 前記カウンターセンサーは、前記移動可能な出力管の出口に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の選別装置。
12. 前記移動可能な出力管を通過する前記電子部品の数を数えるために前記カウンターセンサーに動作可能なように接続されたカウンターボードをさらに備えていることを特徴とする請求項１０に記載の選別装置。
13. 前記電子部品を、略同時に前記第１のトレイの前記容器及び前記第２のトレイの前記容器内にロード可能であることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
14. 前記容器の割り当てられた容器ナンバーを表示する前記第１のトレイ内の各前記容器に関連した液晶ディスプレイをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
15. 前記検査ステーションから前記第１のトレイ又は前記第２のトレイのいずれかまで順次に前記電子部品を移動するように稼動するターンテーブルをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
16. 前記電子部品のどの特性が最も頻繁に生じるかを決定するために稼動するプロセッサーをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の選別装置。
17. 前記プロセッサーは、前記第１のトレイ内の前記容器に前記容器ナンバーを割り当てるためにさらに稼動していることを特徴とする請求項１６に記載の選別装置。
18. 電子部品を選別するための方法であって、
    前記電子部品のそれぞれの特性を決定するために前記電子部品を検査するステップと；
    前記電子部品のどの検査された特性が最も頻繁に生じるかを決定するステップと；
    検査された前記電子部品を受容するための複数の容器を有している第１のトレイの前記容器内により多い頻度で生じる検査された特性を備えている前記電子部品をロードするステップと；
    前記第１のトレイより多い容器を有する第２のトレイの前記容器内により少ない頻度で生じる検査された特性を備えている前記電子部品をロードするステップと；
    を備えることを特徴とする方法。
19. 前記第１のトレイが稼動していない状態にある場合、前記第２のトレイの前記容器内に異なる特性を有している全ての前記電子部品を供給するステップをさらに備えていることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. より多くの頻度で生じる検査された特性が決定されるとすぐに、検査された前記電子部品をロードするために前記第１のトレイ内の前記容器へ容器ナンバーを割り当てるステップをさらに備えていることを特徴とする請求項１８に記載の方法。

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