KR19990044958A - 프린트 기판상의 접촉핀의 어레이 설치 방법및 장치 - Google Patents

프린트 기판상의 접촉핀의 어레이 설치 방법및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 방법 및 장치는 접촉핀(6)의 어레이를 지지하는 전자 부품에 제공된 픽업 영역(3)과 프린트 기판(20) 사이에서 소정의 방향(Y-축선)을 따라 이동 가능한 픽업 및 삽입 헤드(1)를 포함하고, 픽업 영역(3)과 프린트 기판(20) 사이에서, 픽업 영역(3)으로부터 접촉핀(6)이 제공된 부품이 취해지는 픽업 및 삽입 헤드(1)의 이동중에, Y-축선을 따르는 접촉핀의 위치가 상기 Y-축선을 따르는 각각의 핀의 실제 위치를 제 1 어레이 데이터로서 결정하는 제 1 레이저 비임(7)에 의해 검출되고; 거의 동시에 X-축선을 따르는 접촉핀의 위치가 X-축선을 따르는 각각의 핀의 실제 위치를 제 2 어레이 데이터로서 결정하는 제 2 레이저 비임(13)에 의해 결정되고; 그 후에 상기 두 개의 어레이 데이터에 의해, 각각의 핀의 평균 중심 위치가 그 정상 허용 중심 위치와 비교 및 연산될 수 있고; 그 후에 상기 접촉핀(6)이 프린트 기판(20) 내의 대응 구멍(5)에 삽입되기 전에, 접촉핀(6)이 제공된 부품(2)을 지지하는 헤드(1)의 위치상에 보정이 적용될 수 있다.

Description

프린트 기판상의 접촉핀의 어레이 설치 방법 및 장치
본 발명은 일반적으로 미리 조립된 커넥터와 같은 전자 부품의 집적부를 형성하는 일련의 접촉핀의 위치를 측정하여, 그 압력끼워맞춤형 접촉핀을 PC(프린트 회로) 기판 즉, 프린트 기판에 위치시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.
벨기에 특허 BE 9500914 에서 본 출원인은 PC 보드에 삽입되는 커넥터의 하측부상에 일련의 접촉핀의 이미지를 만드는 비동기 카메라를 사용하는 방법 및 장치에 대해 기술했다. 접촉핀의 중심 축선을 정확하게 위치시키는 것은 적절한 컴퓨터 프로그램에 의해 하기에서 연산된다.
획득치를 기초로 하여, 상기 장치는 상기 커넥터 핀을 기판 내로 압력끼워맞춤하기 전에 프린트 기판에 대해서 커넥터 핀의 정확한 위치를 안내할 수 있다. 접촉핀의 구성이 허용 오차를 벗어나는 경우에, 장치는 거부된 커넥터를 자동적으로 배출한다.
상기 방법은 커넥터 하측부의 이미지를 한정하기 위해 카메라와 광원을 사용한다. 다른 카메라는 프린트 기판에서 대응 구멍의 이미지를 만든다.
본원에 기술된 방법 및 장치는 커넥터가 밀폐된 커넥터 하우징의 하측부에 사용되는 설비하에서 임의의 문제 없이 효과적으로 작용한다.
다른 형태의 커넥터로 상기 장치를 처리할 경우, 접촉핀용 개구 이외의 개구가 하우징의 저부에 제공되는 문제가 커넥터에 발생된다.
상기 경우에, 커넥터 내의 접촉 부재는 컴퓨터가 접촉핀의 정확한 중심 축선을 결정할 수 없게 되는 정밀한 이미지 형성부상에 혼란스럽게 작용하는 기생광(parasite light)을 반사한다.
본 발명의 한 목적은 상기 경우에 단순하고 적절한 방식으로 일련의 접촉핀 위치의 보정 축선을 측정하는 문제점을 해결할 수 있게 하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 일련의 접촉핀의 위치를 측정할 때 PC 기판에서 대응 구멍에 관해 커넥터의 위치를 보정할 수 있도록 하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 방법 및 장치는 상기 목적을 이루기 위해 특허청구범위에서 부가로 기술되는 단계 및 수단으로 특징지어진다.
본 발명에 대한 양호한 이해와 상세한 설명을 위해 실시예 및 도면에 관해 하기에 설명될 것이다.
도 1은 장치 주요부의 구성 및 이동을 도시한 개요도.
도 2는 Y-축선을 따르는 일련의 핀을 구비한 커넥터의 정면도.
도 3은 X-축선을 따르는 일련의 핀을 구비한 도 2의 커넥터의 측면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 픽업 및 삽입 헤드 2 : 커넥터
3 : 픽업 영역 4, 11 : 캐리지
5 : 삽입 위치 6 : 접촉핀
7, 13 : 레이저 비임 8, 15 : 레이저 리시버
9, 10 : 서보제어 장치 12, 17 : 레이저 이미터
14 : 집중 렌즈 19, 21 : 모터
20 : 프린트 기판
도 1은 벨기에 특허 BE 9500914 에 상세히 기술된 것처럼, 공급 및 픽업 영역(커넥터 픽업 영역: 3)으로부터 접촉핀(6)이 제공되는 커넥터(2)와 같은 전자 부품을 픽업하는 픽업 및 삽입 헤드(또는 픽업 및 삽입 공구: 1)를 도시한다.
커넥터는 프린트 기판(20)에서 Y-축선을 따라 이동하는 캐리지(4)에 의해 픽업 영역(3)으로부터 삽입 위치(5)까지 이동된다.
본 발명에 따르면, 상기 장치에는 대향된 레이저 리시버(8)로 향해지는 레이저 비임(7)을 출력하는 고정된 레이저 이미터(17)가 제공된다. 상기 레이저 이미터(17)와 레이저 리시버(8)는 상기 핀이 픽업 영역(3)과 프린트 기판(20)의 위치 사이에서 이동하는 동안 레이저 비임(7)이 커넥터(2)의 접촉핀(6)을 검출할 수 있는 방식으로 위치된다.
상기와 같은 이동중에, 커넥터(2)의 일렬의 핀(6) 중 각각의 핀은 Y-축선을 따른 레이저 비임(7)을 계속적으로 교차한다.
레이저 리시버(8)는 레이저 비임(7)이 각 핀(6)의 리딩 에지(LE)와 트레일링 에지(TE)를 매회 교차하는 출력 신호를 효과적으로 변화시킨다.
레이저 리시버(8)의 출구로부터 수용되는 전기 신호는 Y-축선을 따르는 캐리지(4)의 일시적인 위치를 결정하는데 사용된다.
캐리지(4)의 상기 일시적인 위치는 Y-축선을 따르는 캐리지(4)를 구동하는 모터(19)의 서보제어 장치(9)의 저항기로부터 임의의 운동에서 수용될 수 있다.
Y-축선을 따르는 핀의 열 또는 각 핀에 대한 제 1 직열 위치값은 상기 단계에 의해 결정될 수 있다.
커넥터는 일반적으로 X-축선 방향을 따르는 핀(6) 위치의 가능한 편차를 도시하고, X-축선을 따르는 핀의 필요한 위치를 결정한다.
X-축선을 따르는 핀 위치의 결정을 위해, 레이저 비임을 사용해 본 발명에 따라 이루어진다.
커넥터(2)는 픽업 영역(3)에서 기판(20)까지 이송되는 동안, 커넥터의 시간소비 및 비효율적인 조작을 피하기 위해 X-축선을 따라 이동되지 않으므로, 레이저 이미터(12)는 X-축선을 따라 이동될 수 있는 캐리지(11)상에 고정되고 관련 서보제어 장치(10)를 구비한 모터(21)에 의해 구동된다.
이미터(12)로부터 방출된 레이저 비임(13)은 리시버(15)에 수용된다. 레이저 비임(13)이 X-축선의 최초 및 최종 위치 사이에서 이동되므로, 레이저 리시버(15)에는 이동하는 레이저 비임(13)을 항상 리시버상의 동일 지점에 집중시키는 집중 렌즈(14)가 제공된다.
렌즈(14)를 구비한 이미터(12)와 리시버(15)는 레이저 비임(13)이 X-축선을 따르는 커넥터(2)의 접촉핀(6)을 검출할 수 있는 방식으로 배열된다.
레이저 비임(13)은 접촉핀의 리딩 및 트레일링 에지를 검출하여 리시버(15) 내에서 각각의 신호를 전환시킬수도 있을 것이다.
핀 에지의 일시적인 위치값은 캐리지(11) 위치의 결정을 통해 모터(21)의 서보제어 장치(10)의 저항기 내에서 이용 가능해질 것이다.
따라서, 제 2 일련 위치값은 X-축선을 따르는 각각의 접촉핀 열에 대해 결정될 것이다.
서보제어 장치(10)는 커넥터(2)의 제 1 접촉핀(6)이 Y-축선을 따르는 방향으로 레이저 비임(7)을 교차함과 동시에 캐리지(11)로 X-축선을 따르는 레이저 이미터(12)의 운동을 양호하게 개시할 것이다.
본 발명의 상기 실시예에 따르면, 레이저 비임(7, 13)이 서로에 대해 직각으로 향해진다는 것이 명백하다.
X-축선 및 Y-축선을 따르는 접촉핀의 공동 위치의 측정 및 결정은 커넥터(2)가 PC 기판(20)에 압력 끼워 맞춤에 의해 삽입되는 위치(5) 내로 픽업 영역(3)으로부터 이동되는 상태에서 실행된다.
X-축선 및 Y-축선을 따르는 접촉핀의 공동 위치의 근접동시 결정에 의해, 핀의 열 또는 각 핀의 평균 중심점 또는 축선이 연산될 수 있다는 것으로부터 두 개의 일련 값이 결정된다.
한정된 커넥터의 핀 중심점의 정상 위치의 데이터가 장치 특히, 그 장치 중 컴퓨터 유니트에 이용 가능하므로, 평균 보정은 PC 기판(20) 내의 대응 구멍(5) 내로 접촉핀(6)을 문제없이 삽입하기 위해 삽입 헤드(1) 및 커넥터(2)의 수직 축선상에 결과로서 한정되어 적용될 수 있다.
보정이 허용치 즉, 허용 오차를 넘어서 적용되는 경우에는, 커넥터가 PC 기판에 대한 임의의 손상을 피하기 위해 자동으로 제거된다.
상기 설명의 이해를 돕기 위해, PC 기판(20) 내의 구멍(5)의 위치는, 벨기에 특허 BE 9500914에서 이미 기술된 것처럼, 그 이미지 형성부에 의해 대응 구멍(5)의 위치를 결정하는 "CCD(Charged Coupled Device)"형 카메라에 의해 검출되어 결정된다는 것을 참고해야 한다.
도 2 및 도 3은 상기 측정이 각각의 레이저 비임(7, 13)에 의해 수행되는 것을 도시한다.
X-축선 및 Y-축선을 따라 위치된 접촉핀(6)을 구비한 커넥터(2)는 공구 즉, 픽업 및 삽입 헤드(1)에 의해 픽업된다.
화살표 A의 방향으로 커넥터(2)를 이송하는 동안, 레이저 비임(7)은, 대응 신호가 리시버 내에서 결정되어 모터(19)의 서보제어 장치(9)의 저항기에 의해 수용되는 일시적인 위치에서 전환됨에 따라, 핀의 열 또는 제 1 핀의 리딩 에지(P1LE), 핀의 열 또는 제 1 핀의 트레일링 에지(P1TE), 핀의 열 또는 제 2 핀의 리딩 에지(P2LE), 핀의 열 또는 제 2 핀의 트레일링 에지(P2TE), 등의 위치를 계속적으로 검출할 것이다.
모든 위치는 "0" 위치에 대해서 측정되므로, 헤드 즉, 공구(PC)의 중심 거리는 상기 "0" 위치에 대해서 결정된다.
각각의 핀(또는 핀의 열)의 측정된 중심 위치의 평균값은 하기의 식에 따라 헤드(1)의 축선 즉, 중심선(TC)에 대해서 연산된다.
P1g = (P1LE + P1TE) / 2 - TC
...
Png = (PnLE + PnTE) / 2 - TC
만약, P1SP, P2SP, ... , PnSP 가 헤드(1) 즉, 공구의 중심(TC)에 대해서 측정된 핀(P1, P2, ... , Pn)의 바람직한 위치 즉, 정상 위치일 경우, 핀의 수집부 즉, 커넥터상에 적용되는 평균 보정은:
[(P1g - P1SP) + (P2g - P2SP) + ... + (Png - PnSP)] / n 이다.
상기 보정 결과의 표시는 핀이 바람직한 위치 즉, 정상 위치의 앞 또는 뒤에 위치되는가에 의존한다.
보정값이 소정의 최대값 이상인 경우, 상기 장치는 에러 메시지를 도시하며 정지하거나 관련된 커넥터를 거부할 것이다.
레이저 리시버(8, 15)의 출력은 접촉핀(6)의 일시적인 위치를 결정하기 위해 각각의 서보제어 장치(9, 10)에 접속된다.
"일시적인 위치 저항기"는 핀의 리딩 또는 트레일링 에지 즉, 핀의 열의 검출중에 결정된다. 저항기는 계속적인 PLE 와 PTE 값을 포함한다.
본 발명에 의해 획득될 수 있는 중요한 이점 중의 하나는 대단히 중요한 측정 시간의 단축이 이동되는 접촉핀의 열을 따르는 방향에서의 고정된 레이저 비임(7)과 정지된 채로 유지되는 접촉핀의 열을 따르는 방향으로 이동하는 레이저 비임(13)의 적용에 의해 달성될 수 있다는 것이므로, 상기 측정은 커넥터의 픽업과 PC 기판 내로의 삽입 사이에서 경과하는 정상 시간 주기 동안 실행된다.
동시에, 다른 방향을 따르는 측정을 실행할 수 있게 하기 위해 커넥터를 90˚로 피봇시키는 것과 같은 추가 조작은 실행될 필요가 없다.
본 발명은 단순하고 적절한 방식으로 일련의 접촉핀 위치의 보정 축선을 측정하는 문제점을 해결할 수 있게 하는 방법 및 장치를 제공하고, 일련의 접촉핀의 위치를 측정할 때 PC 기판에서 대응 구멍에 관해 커넥터의 위치를 보정할 수 있도록 하는 장치를 제공한다.

Claims (10)

  1. 픽업 및 삽입 헤드(1)가 접촉핀(6)의 어레이를 지지하는 전자 부품에 제공되는 픽업 영역(3)과 프린트 기판(20) 사이에서 소정의 방향(Y-축선)을 따라 이동 가능한, 접촉핀(터미널: 6)의 어레이 위치를 측정하여 프린트 기판상에 그 어레이를 설치하는 방법에 있어서,
    픽업 및 삽입 헤드(1)가 픽업 영역(3)으로부터 접촉핀(6)이 제공된 부품을 취한 후에, 데이터의 제 1 어레이로서 상기 Y-축선을 따르는 각각의 핀의 실제 위치를 검출하기 위해, 픽업 영역(3)과 프린트 기판(20) 사이에서 상기 헤드의 운동중에 Y-축선을 따르는 접촉핀의 위치가 검출되는 검출 단계와;
    데이터의 제 2 어레이로서 X-축선을 따르는 각각의 핀의 실제 위치를 검출하기 위해, X-축선을 따르는 접촉핀의 위치가 동시에 민감하게 검출되는 검출 단계와;
    각각의 핀의 평균 중심 위치가 데이터의 상기 두 어레이에 의해 그 정상 허용 중심 위치와 결과로서 연산 및 비교될 수 있는 연산 및 비교 단계와;
    상기 접촉핀(6)이 기판(20) 내의 대응 구멍(5)에 삽입되기 전에 접촉핀(6)이 제공된 부품(2)을 지지하는 헤드(1)의 위치상에 결과로서 보정이 적용될 수 있는 보정 적용 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이 설치 방법.
  2. 제 1항에 있어서, X-축선 및 Y-축선을 따르는 접촉핀(6)의 위치가 각각의 계속되는 핀(6) 즉, 핀 열의 전방 에지 및 후방 에지를 계속적으로 측정함에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 어레이 설치 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, X-축선 및 Y-축선을 따르는 픽업 및 삽입 헤드(1)의 중심에 관해서 각각의 핀의 중심 위치가, 각각의 핀(6) 즉, 핀 열의 전방 및 후방 에지의 위치가 결정된 후에 연산되는 것을 특징으로 하는 어레이 설치 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 각각의 핀(6)의 결정된 평균 중심 위치가 바람직한 정상 평균 중심 위치와 비교되어, 부품(2)을 지지하는 헤드(1)의 위치상에 적용되는 보정이 기판(20) 내의 대응 구멍(5) 내로 접촉핀(6)이 가압되기 전에 연산될 수 있는 것을 특징으로 하는 어레이 설치 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 적용될 보정이 미리 설정된 최대값 이상인 경우 에러 메시지가 제공되어, 부품(2)이 버려질 수 있는 것을 특징으로 하는 어레이 설치 방법.
  6. 접촉핀(6)의 어레이를 지지하는 전자 부품을 위해 제공되는 픽업 영역(3)과 프린트 기판(20) 사이에 서보제어 장치(9)를 구비한 모터(19)로 구동되는 캐리지(4)에 의해 소정의 방향(Y-축선)을 따라 이동 가능한 픽업 및 삽입 헤드(1)가 제공되는, 접촉핀(터미널: 6)의 어레이 위치를 측정하여 프린트 기판상에 그 어레이를 설치하는 장치에 있어서,
    접촉핀(6) 어레이의 실제 위치는 Y-축선과 X-축선을 따르는 위치를 결정하는 레이저 비임(7, 13)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 어레이 설치 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 제 1 레이저 비임(7)은 고정된 레이저 이미터(17)에 의해 발생되어 리시버(8)에 수용되고, 상기 이미터와 리시버는 레이저 비임(7)이 픽업 영역(3)과 프린트 기판(20) 사이에서 상기 핀을 통과하는 중에 접촉핀(6)을 검출할 수 있도록 위치되는 것을 특징으로 하는 어레이 설치 장치.
  8. 제 6항에 있어서, 제 2 레이저 비임(13)은, X-축선을 따라 이동 가능한 캐리지(11)상에 고정되며 서보제어 장치(10)가 제공된 모터(21)로 구동되는 레이저 이미터(12)에 의해 발생되고, 상기 레이저 비임은 집중 렌즈(14)가 제공된 리시버(15)에 의해 수용되고, 상기 이미터(12)와 리시버(15)는 X-축선을 따라 이동하는 중에 비임(13)이 접촉핀(6)의 어레이를 검출할 수 있도록 위치되는 것을 특징으로 하는 어레이 설치 장치.
  9. 제 6항에 있어서, 레이저 리시버(8, 15)의 출력 신호는 각각 접촉핀(6)의 실제 위치를 결정하는 서보제어 장치(9, 10)에 접속되는 것을 특징으로 하는 어레이 설치 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 서보제어 장치(10)는 부품(2)의 제 1 접촉핀(6)이 Y-축선을 따라 레이저 비임(7)을 교차하는 순간에 X-축선을 따라 레이저 이미터(12)의 이동을 개시하는 것을 특징으로 하는 어레이 설치 장치.
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