KR100822080B1

KR100822080B1 - 기판용 픽-앤-플레이스 장치 내에 있는 전기 부품을 검사하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100822080B1
Application number: KR1020027012789A
Authority: KR
Inventors: 슈테판 부르거; 라이너 뒤벨
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2008-04-15
Also published as: DE50112560D1; US20030055528A1; EP1269813B1; CN1223258C; EP1269813A1; KR20030009408A; JP2003529211A; CN1421119A; US6870622B2; JP4669188B2; WO2001074127A1

Abstract

본 발명은 기판(13)용 픽-앤-플레이스 장치 내에 있는 전기 부품(10)을 검사하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 그리퍼(2)의 하부면은 부품(10)의 픽업 단계 동안 및 플레이싱 단계 동안 광학 스캐닝 장치(7)에 의해서 검사 된다. 그리퍼(2)를 위한 리프팅 구동 장치(3)에는, 제어 장치(6)와 연결된 위치 측정 센서(5)가 제공된다. 상기 스캐닝 장치(7)는 리프팅 방향에 대하여 가로로 향하는 스캐닝 빔(22)을 송신 및 수신하고, 마찬가지로 제어 장치(6)와 연결되어 있다. 그럼으로써, 그리퍼(2)의 하부면은 부품(10)의 픽업 및 플레이싱과 직접적인 시간 관련하에서 검사될 수 있다. 수신된 스캐닝 빔(22)의 임계값이 초과된 경우에는 다양한 리프팅 위치가 저장되고 비교됨으로써, 부품의 높이도 또한 검사될 수 있다.

기판, 픽-앤-플레이스 장치, 전기 부품, 검사

Description

기판용 픽-앤-플레이스 장치 내에 있는 전기 부품을 검사하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR CHECKING ELECTRIC COMPONENTS IN A PICK-AND-PLACE DEVICE FOR SUBSTRATES}

본 발명은 기판용 픽-앤-플레이스 장치 내에 있는 전기 부품을 검사하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로,

상기 부품은 픽-앤-플레이스 장치의 픽-앤-플레이스 헤드에 의해서 조종되고, 상기 헤드는 하나의 작업면에서 움직이며,

상기 부품용 그리퍼는 픽-앤-플레이스 헤드내에서 작업면에 대해 수직으로 리프팅 구동 장치에 의해서 이송 위치와 동작 위치 사이를 이동하며,

상기 부품은 상기 그리퍼의 하부면을 향해 흡인되며,

상기 부품은 상기 그리퍼에 의해 픽업 위치로부터 이송 위치로 상승되고, 상기 픽-앤-플레이스 헤드가 기판상의 픽-앤-플레이스 위치로 이동한 후에는 동작 위치로 하강되며,

상기 부품과 그리퍼 사이의 위치 관계는 상기 픽-앤-플레이스 헤드의 광학 스캐닝 장치에 의해서 검사된다. 여기서 위치 관계는 그리퍼에서의 부품의 상대적 위치로 이해되어야 할 뿐만 아니라 그리퍼에 부품이 존재하는지의 여부로도 이해되어야 한다.

상기와 같은 방식의 장치는 US 5 660 519호에 공지되어 있다. 상기 문서에 따르면, 픽-앤-플레이스 헤드의 스캐닝 장치는 각각 일련의 송신 다이오드 및 수신 다이오드로 이루어지며, 상기 다이오드들은 이송 위치에 있는 부품의 높이에서 리프팅 방향에 대해 수직인 스캐닝 면을 형성한다. 픽-앤-플레이스 헤드가 기판상에 있는 픽-앤-플레이스 장소로 움직이는 동안, 리프팅 축을 중심으로 한 흡인 그리퍼의 회전에 의해서 부품의 측면 윤곽이 스캐닝 될 수 있으며, 그 결과 그리퍼 축에 대한 부품 중심의 위치 편차가 검출될 수 있다. 그리퍼에서의 부품 존재 유무는, 부품이 픽업될 때 및/또는 배치될 때 피펫에서의 흡인력을 스캐닝 함으로써 검출된다. 물론 광학적으로 측정하는 경우에도 부품 존재 유무의 확인이 가능하다.

또한 JP 11-154797 A호에는, 고정되어 단계적으로 순환하는 회전 테이블을 구비한 픽-앤-플레이스 장치가 공지되어 있으며, 상기 회전 테이블 밑에서 프린트 회로 기판이 2개의 좌표 방향으로 움직일 수 있다. 리볼버(revolver) 형태의 회전 테이블에는 다수의 부품 그리퍼가 장착되는데, 상기 그리퍼는 여러 스테이션을 단계적으로 순환하며, 부품을 픽업 위치로부터 반대편의 배치 위치로 이송한다. 픽업 전에는 광 배리어의 방식으로 수직 열로 이루어진 광학 송신 다이오드 및 수신 다이오드를 갖는 제어 스테이션을 그리퍼의 자유 단부가 순환함으로써 그리퍼 하부면의 높이가 검출될 수 있다. 부품을 픽업한 후에는 상기 그리퍼 단부가 부품과 함께 수직 다이오드 열을 갖는 또 다른 광학 제어 스테이션을 순환함으로써 부품 하부면의 높이 및 그와 더불어 상기 부품의 전체 높이가 검출될 수 있다. 2개의 좌표 방향으로 움직일 수 있는 픽-앤-플레이스 헤드의 경우에는, 상응하는 측정을 실행할 수 있기 위하여, 그리퍼가 부품의 픽업 전과 픽업 후에 제 자리에 고정된 제어 스테이션을 순환해야 하며, 이와 같은 특징은 일반적으로 픽업 단계와 배치 단계 사이 및 그 반대 경우에서의 허용할 수 없는 우회를 수반할 수 있다.

또한, US 4 875 285호에는 픽-앤-플레이스 헤드를 회전자에 환형으로 배치된 다수의 흡인 그리퍼와 함께 리볼버 형태로 형성하는 것이 공지되어 있으며, 이 경우 고정자가 그리퍼의 순환 트랙을 따라 배치된 부품용 처리 스테이션들을 포함하며, 상기 스테이션들에서 부품이 중심부에 배치되어(centering), 접촉되며, 전기적, 광학적 또는 기계적으로 측정된다(제 2열, 65행 이하 참조). 현재는 CCT-카메라를 이용하여 그리퍼에 있는 부품의 위치 측정을 실행하는 것이 일반적이며, 상기 카메라는 부품의 배치면, 특히 반사광에서의 접촉면의 위치를 측정한다. 부품의 각도 위치는 후속하는 회전 스테이션에서 보정될 수 있다. x-y-오프셋은 픽-앤-플레이스 헤드의 목표 좌표에 상응하는 보정에 의해서 고려된다.
또한, WO 9949713 A를 통해 순환하도록 배치된 부품용 그리퍼 및 고정자와 회전자를 구비한 리볼버 픽-앤-플레이스 헤드가 공지되어 있다. 고정자 측에서는 그리퍼의 2개의 홀딩 스테이션 사이에 있는 하부 배치 스테이션 외부에 내부를 향해 라인 센서가 배치되어 회전자의 회전축을 향해 정렬된다. 미끄러져 지나가면서 그리퍼에 달라붙는 부품들이 센서의 셰이딩(shading)에 기초하여 식별될 수 있다. 그리퍼가 센서의 감지 영역 내로 이동되어야 하므로, 상기 그리퍼는 픽업 과정과 시간적으로 직접 관련되어 검사될 수 없다. 라인 센서를 향하는 광이 정확하게 조준될 수 없기 때문에, 특히 아주 소형화된 부품의 경우에는 충분히 정밀한 투영이 불가능하다. 정밀 광 포커싱은 예컨대 레이저 광 배리어의 단일 스캐닝 빔의 경우에만 가능하다.

예를 들어 에지 길이를 0.25 ㎜까지 축소하여 부품의 크기를 점점 더 작게 하려는 현재의 경향은 그리퍼에 매우 좁은 흡인 채널이 제공되는 것을 전제로 하는데, 그러한 좁은 흡인 채널은 특히 오염시에 진공 감지(vacuum sensing)를 어렵게 한다. 또한 픽업 위치의 부정확성에 의해서, 부품이 흡인 채널을 완전히 덮지 않게 되고, 이러한 누설(leakage) 때문에 진공 감지의 결과가 신뢰성을 갖지 못하게 된다. 따라서, 예를 들어 리볼버 헤드의 경우에는 픽-앤-플레이싱 단계 동안 상황에 따라 광학 스테이션에서 비로소 부품의 결함이 인지된다. 교체 부품의 픽업에는 상당한 추가 시간 비용이 소요된다.

본 발명의 과제는, 부품을 검사할 때 상대적으로 높은 신뢰도를 획득하는 것이다.

상기 과제는 본 발명의 청구항 1에 의해서 해결된다. 예를 들면, 픽업 상태에서 광학적으로 정밀 포커싱이 가능한 스캐닝 빔이 그리퍼의 하부면 아래에 매우 가깝게 배치될 수 있다. 그럼으로써, 픽업될 부품 위로 그리퍼가 하강하기 전에 그리퍼의 하부면을 검사할 수 있다. 정상적인 경우에는 광 배리어의 빔 경로가 단속되지 않는다. 그 다음에 그리퍼가 픽업될 부품 위로 하강한다. 이제 부품이 흡인 및 픽업된다. 그 직후에 새로운 스캐닝 펄스에 의해서, 부품이 그리퍼에 의해서 포착되었는지의 여부가 확실하게 확인될 수 있다. 스캐닝 빔이 정확하게 포커싱되면, 송신 장치와 수신 장치 사이의 자유 간극이 매우 크게 유지됨에 따라 아주 큰 부품도 통과할 수 있고, 광 배리어가 예컨대 리볼버 픽-앤 플레이스 헤드 내에도 삽입될 수 있으며, 이 경우 복잡한 구조로 인해 부품 가까이에 근접하는 것이 불가능하다.
부품은 통상 벨트 포켓(belt pocket)에 넣어진 상태로 이송된다. 벨트가 전방으로 이동할 때에는, 부품이 진동으로 인해 포켓으로부터 밖으로 튀어 나오거나 또는 부품의 위치가 변경되는 일이 발생될 수 있으며, 또한 앞에서 언급한 허용 오차 때문에 그리퍼가 부품을 포착하지 못하는 일도 발생될 수 있다. 곧바로 이어지는 스캐닝에 의해서, 벨트가 또 다른 하나의 포켓 간격만큼 전진하는 새로운 픽업 과정이 즉각 개시될 수 있으며, 그 결과 그리퍼는 다른 부품을 포착할 수 있게 된다. 이와 같은 동작은 픽-앤-플레이스 헤드의 추가적인 이동 동작 없이도 이루어지므로 시간 지연도 적다.
부품이 그리퍼에 아직도 존재하는지의 여부를 확인하기 위하여, 부품을 기판상에 올리기 직전에 다시 한번 스캐닝을 실행할 수 있다. 이와 같은 과정은 예를 들어 픽-앤-플레이스 헤드의 진동, 가속 및/또는 지연 때문에 부품이 배치 동작 전에 분실되는 경우에 바람직하다. 이 경우에는 그리퍼의 배치 행정이 중단된다. 이와 같은 동작은, 그리퍼 하부면이 프린트 회로 기판 위에 있는 납땜 페이스트 위로 올려짐으로써 하부면이 심하게 오염되어 흡인 개구가 현저히 좁아지거나 심지어 막히게 되는 일을 방지하는 측면에서 의미가 있다. 그리퍼에 부품이 존재하는 경우, 그 부품은 기판상에 올려져서 압축 공기 펄스에 의해 하부면으로부터 떨어져 나간다. 그러나 부품의 크기가 매우 작은 경우, 오염된 하부면의 접착 효과는 부품이 그리퍼에 달라붙을 정도로 크다. 이러한 상황은 그리퍼가 상승된 직후에 스캐닝에 의해서 확인되기 때문에, 결과적으로 픽-앤-플레이스 헤드가 배치 위치를 떠나기 전에 그리퍼는 부품을 기판상에 올리는 동작을 다시 한번 시도할 수 있게 된다. 이와 같은 방식으로 고도의 픽-앤-플레이스 신뢰도가 달성된다.

본 발명의 청구항 2에 따른 바람직한 일 개선예에 의해, 모든 작동 단계에서 피펫 하부면이 완전하게 검사된다.

청구항 3에 따른 개선예에 의해서는, 부품의 존재 여부를 검사할 수 있을 뿐만 아니라, 부품의 높이도 검출될 수 있으며, 그로부터 부품의 유형에 대한 추가 정보가 얻어질 수 있다. 예를 들면, 벨트 포켓 안에 들어있는 부품의 한 면이 흡인됨으로써 부품이 그리퍼에 의해서 세로로 포착되는 상황이 발생될 수 있다. 부품이 너무 작아서 매우 위태로운 상태에 있는 경우 조차도 그러한 상황은 이미 픽업시에 스캐닝 빔의 정확한 포커싱을 통해 픽업 에러로서 검출될 수 있다. 상기와 같은 부품은 정해진(특정) 위치에서 아래로 떨어져, 결과적으로 기판 위의 정의되지 않은 곳에 도달하는 일이 발생하지 않게 된다. 하나의 부품이 배치된 후 그리고 다음 부품이 픽업된 후 속도가 높아질때 그리퍼 끝을 측정하는 것이 특히 바람직한데, 그 이유는 운동 방향이 같으면 위치 검출 센서(inductosyn)의 히스테리시스는 고려되지 않기 때문이다.
청구항 4에 따른 장치는 도 1에 따른 방법과 유사한 방식으로 본 발명의 과제를 해결한다. 청구항 4에서도 또한 그리퍼 하부면에서의 상황이 완전하게 검사될 수 있음으로써, 결과적으로 픽-앤-플레이스의 신뢰도는 상응하게 상승된다.

청구항 5에 따른 장치는 청구항 3에 따른 방법과 유사하게 리프팅 방향으로의 부품의 높이를 보다 정확하게 검사할 수 있으며, 그 결과 부품의 유형 또는 설치 위치와 관련한 보다 정확한 검사 결과가 추론될 수 있다.

청구항 6에 따른 장치에 의해서는 스캐닝 장치가 하나의 구조물로 통합됨으로써, 기능 부품들 간에 정확한 구조적인 관계가 만들어질 수 있다. 하부면 근처에 있는 편향 수단은 예를 들어 프리즘으로 형성될 수 있는데, 상기 프리즘은 스캐닝 빔을 송신 다이오드를 향해 위로 비스듬하게 편향시킨다.

청구항 7에 따른 리볼버 픽-앤-플레이스 헤드는 예를 들어 12개의 흡인 그리퍼를 포함하는데, 상기 그리퍼는 별 모양으로 환형 순환 트랙을 따라 배치되어 있다. 회전자가 단계 방식으로 구동됨으로써, 바로 다음 순서에 부품을 수용할 수 있도록 하기 위해서 흡인 그리퍼가 차례로 픽업 스테이션으로 회전될 수 있다. 그러나 이와 같은 동작이 의미하는 것은, 부품이 광학적으로 검사될 수 있기 전에, 부품이 광학 스테이션에 도달할 때까지 적어도 다수의 스테이션을 순환한다는 것이다. 상기 시간 간격 동안에는 본 발명에 따른 스캐닝 장치 없이 부품을 광학적으로 검사하는 것이 불가능하다. 부품의 일부분은 플레이싱 단계에서 비로소 광학 스테이션을 지나면서 검사된다. 그럼으로써, 진공 테스트에 의해서 확인될 수 없는 픽업 에러는 후속하는 한 단계에서 비로소 검출되어 상응하는 시간 손실을 야기한다. 본 발명에 의해서는, 전체 흡인 그리퍼가 직접 픽업 과정과 관련하여 검사될 수 있음으로써, 결과적으로 픽업 에러의 경우에는 회전자가 그 동안에 계속해서 회전될 필요 없이, 그리퍼가 새로운 픽업 시도를 할 수 있게 된다. 배치 스테이션 전에 부품의 위치를 측정하기 위한 다수의 광학 스테이션을 배치하고, 후속 스테이션에서 그리퍼를 원하는 설치 위치로 회전시키는 것은 통상적이다. 회전자 및 그리퍼가 회전할 때에는 광학 측정 후에도 계속해서 부품의 분실이 발생할 수 있으며, 이와 같은 상태는 스캐닝 장치 없이는 배치 스테이션에서 더 이상 확인될 수 없다. 그렇기 때문에 배치 동안의 광학 스캐닝은 검사 신뢰도를 상당히 증가시킨다.

청구항 8에 따른 개선예에 의해서는, 포오크 광 배리어(fork light barrier)가 고정자 측면으로부터 부품의 이동 경로에 일체로 맞물릴 수 있다.

본 발명은 도면에 개략적으로 도시된 실시예를 참조하여 하기에서 자세히 설명된다.

도 1은 흡인 그리퍼 및 제어 장치를 구비한 픽-앤-플레이스 헤드의 단면이고,

도 2는 도 1에 따른 픽-앤-플레이스 헤드의 일부분의 평면도이며,

도 3은 부품 벨트 및 전기 부품의 픽업 단계를 시작할 때 픽-앤-플레이스 헤 드의 일부분을 도시한 개략도이고,

도 4는 다음 단계에서 도 3에 따른 부분을 도시한 개략도이며,

도 5는 그 다음에 단계에서 부품 벨트 없이 도 4에 따른 부분을 도시한 개략도이고,

도 6은 픽업 단계의 종결시에 도 5에 따른 부분을 도시한 개략도이며,

도 7은 픽업 단계의 종결 후 도 6에 따른 부분을 도시한 개략도이고,

도 8은 기판상에 부품을 올려 놓는 단계 동안에 도 7에 따른 부분을 도시한 개략도이며,

도 9는 부품을 올려 놓은 후의 도 9에 따른 부분의 개략도이고,

도 10은 부품 및 기판을 구비한, 리볼버 형태의 다른 픽-앤-플레이스 헤드의 측면도이며,

도 11은 도 10에 따른 부분의 측면도이다.

도 1에 따라, 하나의 수평 작업면(X-Y)의 2가지 좌표 방향(X 및 Y)으로 움직일 수 있는 픽-앤-플레이스 헤드(1)에는 하나의 그리퍼(2)가 제공되며, 상기 그리퍼는 자체의 리프팅 구동 장치(3)에 의해서 작업면에 대해 수직으로 이동 가능하다. 그리퍼(2)의 아래로 향하는 피크에는 포착될 공작물을 위한 흡인 개구(4)가 제공된다. 리프팅 구동 장치(3)는 그리퍼의 개별 리프팅 위치를 검출할 수 있는 위치 측정 센서(5)를 포함하며, 상기 위치 센서는 데이터 라인을 통해 픽-앤-플레이스 장치의 제어 장치(6)와 연결되어 있다. 그리퍼(2)의 하부면 영역 중에서 픽-앤-플레이스 헤드(1)에는 포오크 광 배리어의 형태로 된 스캐닝 장치(7)가 고정되며, 상기 스캐닝 장치에는 하나의 송신 다이오드(8) 및 하나의 수신 다이오드(9)가 제공된다. 상기 다이오드들은, 상기 2개 다이오드 사이에서 연장되는, 정밀하게 포커싱된 스캐닝 빔(22)이 그리퍼의 축과 수직으로 교차되도록 배치되고 서로 정렬된다. 스캐닝 장치(7)도 마찬가지로 다른 하나의 데이터 라인을 통해 제어 장치(6)와 연결되어 있다.

도시된 이송 위치에서는 그리퍼(2)가 최상부 리프팅 위치에 있는데, 상기 리프팅 위치에서는 그리퍼(2)의 하부면이 다이오드에 의해 규정된 스캐닝 높이보다 위에 있다. 제어 장치(6)는 위치 측정 센서(5)의 위치 측정값을 수신한다. 스캐닝 장치는 그리퍼(2)의 하강 단계 및 리프팅 단계 동안에 작동된다. 수신 다이오드에 의해 수신된 신호들도 마찬가지로 제어 장치(6)로 전송된다. 수신 다이오드(9)에 의해 수신된 휘도값이 임계값을 초과하는 시점에서는, 방금 전에 측정된 그리퍼(2)의 리프팅 위치가 재사용을 위해서 저장된다.

도 2는 스캐닝 장치(7)의 평면도를 보여주며, 도면에서 그리퍼(2)의 피크의 위치 및 상기 그리퍼에 홀딩될 전기 부품(10)의 위치는 파선으로 표시되어 있다.

도 3 내지 도 9에는, 스캐닝 장치(7)를 기준으로 하여 픽-앤-플레이스 사이클의 단계 순서가 도시되어 있다.

도 3에 따르면, 픽-앤-플레이스 헤드의 그리퍼(2)는 픽업 될 부품(10) 위에 있고, 도 1에 도시된 출발 위치로부터 벗어나서 이미 그리퍼의 빈 하부면이 스캐닝 장치(7)의 스캐닝 빔(22)과 교차될 정도까지 하강되어 있다. 상응하는 그리퍼의 위치는 제어 장치에 의해서 저장된다. 매번 그리퍼를 교체한 후에 상기와 같은 스캐닝을 실행하고, 그렇게 하여 검출된 표준값을 빈 그리퍼가 하강할 때 측정된 개별 측정값과 비교하는 것이 가능하다. 이때 편차가 크면 그리퍼 피크에서의 에러를 나타낼 수 있으며, 이러한 에러는 예를 들어 오염 또는 접착성 부품에 기인할 수 있다.

도 4에 따르면, 그리퍼(2)의 하부면은 이미 벨트(12)의 포켓(11)에 들어 있는 부품상에 올려져서 상기 부품을 흡인한다.

도 5에 따르면, 그리퍼(2)는 상기 그리퍼의 하부면이 스캐닝 빔(22) 상부에 위치하고, 흡인된 부품(10)이 스캐닝 빔(22)을 차단할 정도로 상승되어 있다. 이 시점에서 이미 저장된 값을 참고하여, 포착될 부품이 그리퍼(2)에 존재하는지가 검출될 수 있다.

도 6에 따르면, 그리퍼(2)는 흡인된 부품(10)과 함께 부품(10)의 하부면이 스캐닝 빔(22)을 차단하지 않을 정도까지 상승되어 있다. 이와 같은 위치 변동은 위치 측정 센서(5)의 관련 스캐닝 값을 저장하는 제어 장치(6)(도 1)에 의해서 검출된다. 이 시점에서 이미 이전에 저장된 값이 실제값과 비교될 수 있으며, 이때 리프팅 위치에서의 높이차는 부품(10)의 높이에 대한 척도이다. 2개의 스캐닝 값이 변동 없이 유지되면, 이와 같은 상태는 부품(10)이 충분히 흡인 및 상승되지 않았다는 것을 의미한다. 또한, 제어 장치에는 부품 라이브러리로부터 부품 데이터가 공지되어 있다. 높이값의 편차는, 잘못된 타입의 부품이 제공되었거나 또는 부품이 잘못된 위치에서 흡입되었다는 것을 의미할 수 있다. 상기와 같은 부품은 투척 지점을 거쳐 제거될 수 있다. 실패한 시도는 그리퍼가 픽업 위치를 떠나기 전에 새로운 픽업 과정을 트리거(개시)할 수 있다.

도 7에 따라 그리퍼(2)는 상부 이송 위치로 상승되어 있으며, 상기 위치에서 부품(10)은 스캐닝 높이 위에 있다. 이제 픽-앤-플레이스 헤드(1)는 부품(10)을 위한 배치 위치로 움직일 수 있다.

도 8에 따라 부품(10)을 보유한 그리퍼(2)는 하강 단계에서 정확하게 기판(13) 위의 배치 위치에 있다. 이 때에는 도 5에 상응하게, 부품(10)이 아직 그리퍼에 존재하는지의 여부가 검사된다. 새로운 높이 측정과도 연결될 수 있는 상기 검사는 부품(10)의 존재에 대한 보다 확실한 진술을 가능하게 한다. 부품이 이송 도중에 분실되면 그리퍼(2)가 더 이상 하강되지 않음에 따라, 그리퍼의 피크가 기판(13)상에 있는 납땜 페이스트에 의해 오염되는 일이 발생하지 않는다.

도 9에 따라 부품(10)은 이미 기판(13)상에 올려져 있고, 그리퍼(2)의 빈 하부면은 스캐닝 레벨 위로 상승되어 있다. 상기 과정 동안에는 수신 다이오드(9)의 상태가 연속적으로 검사 되기 때문에, 결과적으로 부품이 실제로 그리퍼(2)로부터 분리되었는지의 여부가 확인될 수 있다.

도 10 및 도 11에 따라 다른 픽-앤-플레이스 헤드(14)가 리볼버(revolver) 형태로 형성되어 있고, 상기 픽-앤-플레이스 헤드는 작업면에서 2가지 좌표 방향(X 및 Y)으로 움직일 수 있다. 상기 픽-앤-플레이스 헤드는 고정자를 포함하고, 상기 고정자에 회전자(16)가 단계적으로 회전 가능하게 장착되어 있다. 회전자에는 변형된 그리퍼들(17)이 별모양으로 이격되어 환형으로 둘레에 배치되어 있다. 하나의 픽업 사이클 동안에는 상기와 같은 방식으로 전체 그리퍼(17)에 차례대로 부품이 로딩되고, 그 다음에 픽-앤-플레이스 헤드가 기판(13) 위로 이동한다. 그리퍼(17)의 순환 트랙을 따라 광학 스캐닝 유닛(18)이 배치되며, 상기 장치에 의해서 부품(10)의 하부면이 정확하게 측정될 수 있다. 이것이 의미하는 것은, 스캐닝 장치 없이, 상기 단계에서 처음으로 부품(10)의 존재 여부 및 타입이 신뢰성 있게 검사될 수 있다는 것이다. 따라서 픽업 에러는 다음 픽업 사이클에서 비로소 보정될 수 있다.

위치 측정 센서(5)를 구비한 다른 리프팅 구동 장치(19)가 리프팅 스테이션(20)에 할당되고, 관련 그리퍼(17)와 일시적으로 결합되어 있다. 다른 스캐닝 장치(21)는, 스캐닝 빔(22)이 부품(10)의 순환 트랙에 접선 방향으로 바로 위를 향하도록 고정자(15)에 고정되어 있다. 이와 같은 배열 상태에 의해서, 스캐닝 장치를 마찬가지로 일체로 된 활(bow) 형태의 지지부를 구비한 포오크 광 배리어로 형성하는 것이 가능해지며, 상기 지지부의 베이스는 순환 트랙의 한 면에서 고정자(15)에 고정되어 있다. 상기 픽-앤-플레이스 헤드(14)의 경우에도 도 3 내지 도 9에 상응하게 스캐닝 단계가 실행될 수 있다.

Claims

기판(13)용 픽-앤-플레이스 장치 내에 있는 전기 부품(10)을 검사(check)하기 위한 방법으로서,

상기 부품(10)은 픽-앤-플레이스 장치의 픽-앤-플레이스 헤드(1)에 의해서 조종되고, 상기 헤드는 하나의 작업면(x-y)에서 움직이며,

상기 부품(10)용 그리퍼(2)는 픽-앤-플레이스 헤드(1)내에서 작업면(x-y)에 대해 수직으로 리프팅 구동 장치(3)에 의해서 이송 위치와 동작 위치 사이에서 이동되며,

상기 부품(10)은 상기 그리퍼(2)의 하부면을 향해 흡인되며,

상기 부품(10)은 상기 그리퍼(2)에 의해 픽업 위치로부터 이송 위치로 상승되고, 상기 픽-앤-플레이스 헤드(1)가 기판(13)상의 배치 위치로 이동한 후에는 동작 위치로 하강되며,

상기 부품(10)과 그리퍼(2) 사이의 위치 관계는 상기 픽-앤-플레이스 헤드(1)의 광학 스캐닝 장치(7)에 의해서 검사되며,

상기 부품(10)은 상기 그리퍼(2)의 리프팅 동작에 의해서 상기 리프팅 방향에 대해 횡방향으로 지향되는 적어도 하나의 스캐닝 빔(22)의 작용 영역에 도달하며,

이송 위치에서는 상기 그리퍼(2)의 하부면이 상기 스캐닝 빔(22) 위에 있으며,

상기 픽-앤-플레이스 헤드(1)가 상기 그리퍼(2)의 리프팅 위치를 조절하는 제어 장치(6)를 포함하고,

상기 스캐닝 장치(7)는 상기 제어 장치(6)와 연결되며,

상기 스캐닝 장치(7)는 상기 부품(10)의 흡착 이전 단계 및 흡착 이후 단계에서 작동되며,

상기 제어 장치(6)는 상기 그리퍼(2)에 부품(10)이 존재하는지의 여부를 상기 스캐닝 장치(7)의 스캐닝 값으로부터 검출하며,

상기 제어 장치(6)는 상기 2개 단계 사이에서 동일하게 유지되는 스캐닝 값을 작동 에러로서 평가하는 것을 특징으로 하는,

기판용 픽-앤-플레이스 장치 내 전기 부품의 검사 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 스캐닝 장치(7)는 부품(10)의 픽업 및 배치시에 작동되는 것을 특징으로 하는,

기판용 픽-앤-플레이스 장치 내 전기 부품의 검사 방법.
제 2 항에 있어서,

이송 위치에서는 상기 부품(10)의 하부면이 정밀하게 포커싱된 스캐닝 빔(22)의 높이 레벨 위로 상승되며,

그리퍼(2)의 동작 위치에서는 상기 그리퍼(2)의 하부면이 상기 스캐닝 빔(22)의 높이 레벨 아래로 이동되며,

상기 리프팅 구동 장치(3)는 그리퍼(2)의 리프팅 위치를 결정하기 위한 위치 측정 센서(5)를 포함하며,

상기 위치 측정 센서(5)는 상기 제어 장치(6)와 연결되어 있으며,

상기 리프팅 장치는 부품(10)의 상승 및/또는 하강 동안에 작동되며,

상기 제어 장치(6)는 하부면 교차시의 스캐닝 값의 변동을 참고로 하여 및 그리퍼(2)의 개별 리프팅 위치를 참고로 하여, 상기 부품(10) 및/또는 그리퍼(2)의 하부면의 높이 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는,

기판용 픽-앤-플레이스 장치 내 전기 부품의 검사 방법.
기판(13)용 픽-앤-플레이스 장치 내에 있는 전기 부품(10)을 검사하기 위한 장치로서,

상기 픽-앤-플레이스 장치는 상기 부품(10)을 조종하기 위해 하나의 작업면(x-y)에서 움직일 수 있는 픽-앤-플레이스 헤드(1)를 포함하며,

상기 부품(10)용 그리퍼(2)는, 리프팅 구동 장치(3)에 의해 이송 위치와 동작 위치 사이에서 작업면(x-y)에 대해 수직으로 이동될 수 있도록 픽-앤-플레이스 헤드(1)에 장착되며,

상기 부품(10)은 상기 그리퍼(2)의 하부면을 향해 흡인될 수 있으며,

상기 부품(10)은 상기 그리퍼(2)에 의해 픽업 위치로부터 이송 위치로 상승될 수 있고, 상기 픽-앤-플레이스 헤드(1)가 기판(13)상의 배치 위치로 이동한 후에는 동작 위치로 하강될 수 있으며,

상기 픽-앤-플레이스 헤드(1)는 상기 그리퍼(2)에 있는 부품(10)을 검사하기 위한 광학 스캐닝 장치(7)를 포함하며,

상기 스캐닝 장치(7)는 리프팅 위치에 대해 횡방향으로 지향되고 상기 리프팅 방향으로 폭이 좁은 스캐닝 빔(22)을 수신하며,

이송 위치에서는 상기 그리퍼(2)의 하부면이 상기 스캐닝 빔(22) 위에 있으며,

상기 픽-앤-플레이스 헤드(1)는 상기 그리퍼(2)의 리프팅 동작을 조종하기 위한 제어 장치(6)를 포함하도록 구성되고,

상기 스캐닝 장치(7)는 상기 제어 장치(6)와 연결되어 있으며,

상기 스캐닝 장치(7)는 상기 부품(10)의 흡착 이전 단계 및 흡착 이후 단계에 작동될 수 있으며,

상기 제어 장치(6)는 상기 그리퍼(2)에 부품(10)이 존재하는지의 여부를 상기 스캐닝 장치(7)의 스캐닝 값으로부터 검출할 수 있으며,

상기 제어 장치(6)는 상기 2개 단계 사이에서 동일하게 유지되는 스캐닝 값을 작동 에러로서 평가하는 것을 특징으로 하는,

기판용 픽-앤-플레이스 장치 내 전기 부품의 검사 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 부품(10)의 이송 위치에서는 상기 스캐닝 빔(22)이 상기 부품의 하부면 아래에 위치하며,

그리퍼(2)의 동작 위치에서는 상기 그리퍼(2)의 하부면이 정밀하게 포커싱된 스캐닝 빔(22) 아래에 위치하며,

상기 리프팅 구동 장치(3)는 그리퍼(2)의 리프팅 위치를 결정하기 위한 위치 측정 센서(5)를 포함하며,

상기 위치 측정 센서(5)는 상기 제어 장치(6)와 연결되어 있으며,

상기 리프팅 장치는 부품(10)의 상승 및/또는 하강 동안에 작동될 수 있으며,

상기 제어 장치(6)는 하부면 교차시의 스캐닝 값의 변동을 참고로 하여, 그리고 그리퍼(2)의 개별 리프팅 위치를 참고로 하여, 상기 부품(10) 및/또는 그리퍼(2)의 하부면의 높이 위치를 검출할 수 있고, 그로부터 상기 부품(10)의 높이를 산출할 수 있는 것을 특징으로 하는,

기판용 픽-앤-플레이스 장치 내 전기 부품의 검사 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 스캐닝 장치(7)는 광학 동작 부품(예컨대 8, 9)을 위한 활(bow) 형태의 지지부를 구비한 포오크 광 배리어(fork light barrier)로 형성되며,

상기 스캐닝 빔(22)은 편향 수단에 의해서, 상기 스캐닝 장치(7)의 기판(13)을 향한 하부면 가까이에 배치되는 것을 특징으로 하는,

기판용 픽-앤-플레이스 장치 내 전기 부품의 검사 장치.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

리볼버 형태로 형성된 픽-앤-플레이스 헤드(14)는 고정자(15)를 포함하며, 상기 고정자에는 회전자(16)가 단계적으로 회전 가능하게 장착되어 있으며,

상기 회전자(16)에는 환형으로 분포된 다수의 그리퍼(17)가 제공되며,

상기 그리퍼(17)는 리프팅 구동 장치(19)에 의해서 상기 픽-앤-플레이스 헤드(14)의 리프팅 스테이션(20)에서 하강 및 상승될 수 있으며,

상기 고정자(15)에 고정된 스캐닝 장치(21)가 상기 리프팅 스테이션(20)에 할당되며,

상기 리프팅 스테이션(20) 바깥에서는 상기 스캐닝 장치(7)에 추가하여, 그리퍼(2)에서의 상기 부품(10)의 위치를 검출하기 위한 광학 스테이션(18)이 상기 픽-앤-플레이스 헤드(1)의 고정자(15)에 제공되는 것을 특징으로 하는,

기판용 픽-앤-플레이스 장치 내 전기 부품의 검사 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 스캐닝 빔(22)이 상기 부품(10)의 회전 방향을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는,

기판용 픽-앤-플레이스 장치 내 전기 부품의 검사 장치.