NL1033000C2

NL1033000C2 - Componentplaatsingseenheid alsmede componentplaatsingsinrichting die is voorzien van een dergelijke componentplaatsingseenheid.

Info

Publication number: NL1033000C2
Application number: NL1033000A
Authority: NL
Inventors: Joseph Louis Horijon
Original assignee: Assembleon Nv
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-12-05
Publication date: 2007-08-21
Also published as: TW200746943A; DE602007000832D1; US20070229851A1; NL1033000A1; ATE428101T1; EP1840503A1; EP1840503B1; US7941913B2; KR20070098697A; KR101307768B1

Description

Componentplaatsingseenheid alsmede componentplaatsingsinrichting die is voorzien van een dergelijke componentplaatsingseenheid

BESCHRIJVING

5 De uitvinding heeft betrekking op een componentplaatsingseenheid voor het plaatsen van een component op een substraat, welke component-plaatsingseenheid is voorzien van ten minste een om een hartlijn roteerbaar mondstuk waarmee een component opneembaar is en plaatsbaar is op het substraat, welke componentplaatsingseenheid verder is voorzien van ten minste een sensor voor het 10 bepalen van de oriëntatie van de component ten opzichte van het mondstuk, waarbij tussen de sensor en het mondstuk ten minste een optisch element is voorzien.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een componentplaatsingsinrichting die is voorzien van ten minste een substraat toevoer- en afvoerinrichting, ten minste een componenttoevoerinrichting en ten minste een component-15 plaatsingseenheid.

Bij een dergelijke uit de Britse octrooiaanvrage GB-2.183.820 bekende componentplaatsingseenheid wordt een door een mondstuk opgenomen component om de hartlijn geroteerd, terwijl via een aantal lichtbronnen lichtbundels naar de component toe worden gezonden. De lichtbronnen uitgezonden lichtbundels 20 worden opgevangen door een detector. Hierbij worden door de component de lichtbundels onderbroken, waardoor door de component een schaduw op de detector wordt geworpen. Uit deze schaduwbeelden en de daarbij behorend in een computer opgeslagen rotatiepositie van het mondstuk, is bij een op zich bekende wijze de oriëntatie van de component ten opzichte van het mondstuk te bepalen.

25 Een dergelijke componentplaatsingseenheid wordt toegepast in een componentplaatsingsinrichting waarbij met behulp van het mondstuk een component wordt opgenomen en vervolgens naar een gewenste positie boven een substraat verplaatst. Tijdens het verplaatsen van de component wordt met behulp van de sensor de oriëntatie van de component ten opzichte van 30 het mondstuk bepaald. Vervolgens wordt de component op de gewenste positie op het substraat gepositioneerd. Doordat het vaststellen van de oriëntatie van de component ten opzichte van het mondstuk plaatsvindt tijdens het verplaatsen van de componentplaatsingseenheid van de componenttoevoerinrichting naar het substraat, is de voor het opnemen en plaatsen van de component benodigde tijd 0 3 3 0 0 0 2 minimaal.

Een nadeel van de bekende componentplaatsingseenheid is dat aan de lichtbronnen relatief hoge eisen worden gesteld om een zo duidelijk mogelijke schaduw van de component op de detector te veroorzaken. De 5 component-plaatsingseenheid is relatief gevoelig voor omgevingslicht omdat ook dit licht een schaduwwerking kan veroorzaken. Bovendien is de sensor gevoelig voor stofdeeltjes op onder meer de component. Met behulp van de sensor kan verder slechts op een enkele doorsnede van de component de buitenafmeting worden vastgesteld.

10 De uitvinding beoogt een componentplaatsingseenheid te verschaffen waarmee nauwkeuriger, sneller en betrouwbaarder de oriëntatie van de component ten opzichte van het mondstuk kan worden vastgesteld.

Dit doel wordt bij het componentplaatsingseenheid volgens de uitvinding bereikt doordat een eerste focusvlak van het optisch element ten minste 15 nagenoeg samenvalt met de hartlijn van het mondstuk terwijl een tweede focusvlak nagenoeg samenvalt met de sensor, waarbij een met behulp van de sensor vervaardigde afbeelding een contourafbeelding van de component is.

Doordat op de sensor direct een contour van de component wordt afgebeeld, is uit de vervaardigde afbeelding direct de positie van de component ten 20 opzichte van het mondstuk af te leiden. Doordat geen gebruik wordt gemaakt van de schaduw, is de componentplaatsingseenheid volgens de uitvinding minder gevoelig voor omgevingslicht. Verder is de sensor minder gevoelig voor stof op de component en/of het optische element.

Een uitvoeringsvorm van de componentplaatsingseenheid volgens 25 de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de optische as van het optisch element zich evenwijdig uitstrekt aan de hartlijn van het mondstuk, waarbij tussen het optisch element en de hartlijn een afbuigelement is opgesteld, met behulp waarvan ten minste een contour van de door het mondstuk opgenomen component afbeeldbaar is op de sensor.

30 Aangezien de afstand tussen de twee focusvlakken relatief groot is ten opzichte van de afmeting van het optische element en de sensor in een zich dwars op de optische as uitstrekkende richting, wordt het door het zich evenwijdig laten uitstrekken van de hartlijn en de optische as een relatief compacte componentplaatsingseenheid verkregen.

3

Een nog verdere uitvoeringsvorm van de componentplaatsings-eenheid volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat met behulp van de sensor tevens een afbeelding van ten minste een deel van het substraat vervaardigbaar is, waarbij het substraat ten minste nagenoeg in het eerste focusvlak is gelegen.

5 Op deze wijze kunnen met behulp van de sensor zowel afbeeldingen van de component worden vervaardigd voor het bepalen van de oriëntatie van de component ten opzichte van het mondstuk alsmede een afbeelding worden vervaardigd van ten minste een deel van de substraat. Dit deel is bij voorkeur het deel van het substraat waarop de component dient te worden 10 geplaatst. Door het vervaardigen van een afbeelding van het substraat kan eenvoudig de oriëntatie van het mondstuk ten opzichte van het substraat worden bepaald. Het bepalen van de positie van de component ten opzichte van het mondstuk wordt vaak component alignment (CA) genoemd terwijl het bepalen van de positie van het mondstuk ten opzichte van het substraat ook wel board 15 alignment (BA) wordt genoemd.

Doordat met behulp van de sensor zowel component alignment als board alignment kan worden uitgevoerd is het niet noodzakelijk om voor de board alignment een afzonderlijke sensor te gebruiken. Niet alleen worden hierdoor de kosten van een extra sensor bespaard maar bovendien is het gebruik van een 20 enkele sensor voor zowel component alignment als board alignment aanzienlijk nauw-keuriger, onder meer omdat er geen kalibratie van twee sensoren ten opzichte van elkaar behoeft te worden verricht.

Een weer andere uitvoeringsvorm van de componentplaatsings-eenheid volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat het eerste focusvlak 25 gedeeltelijk ten minste nagenoeg samenvalt met de hartlijn van het mondstuk en gedeeltelijk ten minste nagenoeg samenvalt met het substraat.

Doordat zowel de hartlijn van het mondstuk als het substraat in het eerste focusvlak zijn gelegen, wordt zowel van de component als van het substraat een scherpere afbeelding op de sensor verkregen. Hierbij is bijvoorbeeld tussen het 30 optische element en de hartlijn het afbuigelement opgesteld en strekt de optische as zich dwars op het substraat uit. Hierdoor is het mogelijk om zonder verplaatsende delen zowel een afbeelding te vervaardigen van de component als van het substraat.

Een weer andere uitvoeringsvorm van de componentplaatsings- 4 eenheid volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat het optische element telecentrisch is.

Doordat het optisch element telecentrisch is worden alleen de stralen evenwijdig aan de optische as gebruikt voor het maken van een afbeelding 5 waardoor perspectivische effecten worden geminimaliseerd. Hierdoor wordt onder meer de contourpositie op de sensor niet beïnvloed als de component niet in het focusvlak van het optische element ligt.

Een nog andere uitvoeringsvorm van de componentplaatsings-eenheid volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat het optisch element is 10 voorzien van telecentrische vergrotingsoptiek.

Door gebruik van dergelijke telecentrische vergrotingsoptiek is het mogelijk om zowel afbeeldingen te vervaardigen van relatief kleine componenten als van relatief grote componenten. De mate van vergroting van de vergrotingsoptiek kan tijdens het ontwerpen van de componentplaatsingseenheid worden afgestemd 15 op de grootte van de grootste componenten die met behulp van de componentplaatsingseenheid dienen te worden geplaatst.

Een weer andere uitvoeringsvorm van de componentplaatsingseenheid volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de telecentrische vergrotingsoptiek cilindrische en/of sferische lenzen omvat.

20 Dergelijke cilindrische en sferische lenzen zijn relatief eenvoudig uit glas of kunststof te vervaardigen. Het gebruik van sferische lenzen heeft het voordeel dat de component eenvoudiger in twee zich dwars op elkaar uitstrekkende richtingen in focus is te brengen dan bij cilindrische lenzen, hetgeen bijvoorbeeld ook component- of mondstukmetingen in z-richtingen mogelijk maakt, zonder dat z-25 verplaatsingen zijn vereist.

Het voordeel van cilindrische lenzen is dat de positietoleranties relatief minder nauwkeurig kunnen zijn om toch een goede afbeelding te kunnen vervaardigen. Ook de productie van dergelijke cilindrische lenzen is relatief eenvoudig, waardoor dergelijke cilindrische lenzen relatief goedkoop zijn.

30 Een nog verdere uitvoeringsvorm van de componentplaatsings eenheid volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat met behulp van de sensor een tweedimensionele afbeelding van de component vervaardigbaar is.

Met behulp van een dergelijke sensor kan een afbeelding worden verkregen van de gehele contour van de component, waardoor nog nauwkeuriger de 5 positie van de component ten opzichte van het mondstuk kan worden vastgesteld. Indien bovendien tegelijkertijd een afbeelding van het substraat wordt vervaardigd, wordt de voor het maken van de afbeeldingen benodigde tijd verkort en derhalve de meetsnelheid verhoogd. Verder is het mogelijk om op verschillende doorsnede-5 hoogtes te meten. Bij het gebruik van een enkele sensor verhoogt dit de robuustheid.

Een nog verdere uitvoeringsvorm van de componentplaatsings-eenheid volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de componentplaatsings-eenheid is voorzien van een lichtbron die is gelegen aan een van de sensor 10 afgekeerde zijde van het focusvlak.

De lichtbron kan een nagenoeg willekeurige lichtbron zijn die de component voldoende en op iedere zichtbare positie nagenoeg uniform belicht om een heldere afbeelding van de contouren van de component op de sensor te verkrijgen. Om de component regelmatig te belichten, kan de lichtbron zijn voorzien 15 van een diffuser die in transmissie of reflectie het licht van de lichtbron in de richting van de sensor verstrooid.

Een nog verdere uitvoeringsvorm van de componentplaatsings-eenheid volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de optische as en de hartlijn elkaar snijden.

20 Een door uit het mondstuk opgenomen component zal hierbij zich nagenoeg aan weerszijden van de optische as over een nagenoeg zelfde afstand uitstrekken. De verschillen aan weerszijden van de optische as bepalen de afbuigingen van het centrum van de component ten opzichte van de hartlijn van het mondstuk. Een dergelijke ligging van de optische as ten opzichte van de hartlijn is 25 vooral geschikt bij de relatief kleine componenten waarbij de gehele contour van de component met behulp van het optische element op de sensor is af te beelden.

Indien van relatief grote componenten de contouren moeten worden vastgesteld is het wenselijk dat de optische as in de hartlijn elkaar kruisen. Hierbij worden met behulp van de sensor enkel afbeeldingen van die contouren van de 30 component vervaardigd die aan een zijde van de hartlijn zijn gelegen. Door het roteren van de component om hartlijn en het vervaardigen van een aantal afbeeldingen worden toch afbeeldingen verkregen van de gehele contour van de component.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de 6 tekeningen waarin fig. 1 het perspectivisch aanzicht toont van een deel van een componentplaatsingsinrichting volgens de uitvinding, fig. 2 een zijaanzicht toont van een componentplaatsingseenheid 5 volgens de uitvinding zoals toegepast in de in fig. 1 weergegeven componentplaatsingsinrichting, fig. 3 een uitgeslagen bovenaanzicht toont van de optische lichtweg van de in fig. 2 weergegeven componentplaatsingseenheid, fig. 4 een uitgeslagen bovenaanzicht toont van de optische lichtweg 10 van een alternatieve uitvoeringsvorm van de componentplaatsingseenheid volgens de uitvinding, fig. 5 een uitgeslagen bovenaanzicht toont van de optische lichtweg van een verdere alternatieve uitvoeringsvorm van de componentplaatsingseenheid volgens de uitvinding, 15 fig. 6 een uitgeslagen bovenaanzicht toont van de optische lichtweg van nog een verdere alternatieve uitvoeringsvorm van de componentplaatsingseenheid volgens de uitvinding, fig. 7 een zijaanzicht toont van nog een andere alternatieve component-plaatsingseenheid volgens de uitvinding, 20 fig. 8 een zijaanzicht toont van nog een andere uitvoeringsvorm van de componentplaatsingseenheid volgens de uitvinding, fig. 9 een zijaanzicht toont van een andere uitvoeringsvorm van een componentplaatsingseenheid volgens de uitvinding die toepasbaar is in de fig. 1 weergegeven componentplaatsingsinrichting, 25 fig. 10 een uitgeslagen bovenaanzicht toont van de optische lichtweg van de in fig. 9 weergegeven componentplaatsingseenheid, fig. 11 een perspectivisch aanzicht toont van een andere uitvoeringsvorm van telecentrische vergrotingsoptiek zoals toegepast in de in fig. 9 weergegeven componentplaatsingseenheid volgens de uitvinding, 30 fig. 12 een zijaanzicht toont van een verdere uitvoeringsvorm van een componentplaatsingseenheid volgens de uitvinding, fig. 13 een bovenaanzicht toont van een nog andere uitvoeringsvorm van een componentplaatsingseenheid volgens de uitvinding.

In de figuren zijn overeenkomende onderdelen voorzien van 7 dezelfde verwijzingscijfers.

Fig. 1 toont een perspectivisch aanzicht van een deel van een componentplaatsingsinrichting 1 volgens de uitvinding die is voorzien van een substraat toevoer- en afvoerinrichting 2 en drie componentplaatsingseenheden 3.

5 Elke componentplaatsingseenheid 3 is voorzien van een langgestrekt U-vormig frame 4, een in de door dubbele pijl Ύ aangegeven richting ten opzichte van het frame 4 verplaatsbare eerste slede 5 en een ten opzichte van de eerste slede 5 in de door de dubbele pijl X aangegeven richting verplaatsbare tweede slede 6. De tweede slede 6 is voorzien van een ten opzichte van de tweede slede 6, in de door 10 de dubbele pijl Z aangegeven richting verplaatsbaar mondstuk 7. Zoals duidelijk zichtbaar in fig. 2 is het mondstuk 7 roteerbaar om de zich evenwijdig aan de Z-richting uitstrekkende hartlijn 8 in de door de dubbele pijl φ aangegeven richting. De tweede slede 6 is verder voorzien van een beeldopname-inrichting 9 waarvan een optische as 10 zich evenwijdig aan de hartlijn 8 uitstrekt. De beeldopname-15 inrichting 9 is voorzien van een sensor 11, daarvoor gelegen lenzen 12, 13, een gedeeltelijk voor de lens 13 opgestelde afbuigspiegel 14 en een lichtbron 15. De afbuigspiegel 14 sluit een hoek van 45° in met de optische as 10. De lenzen 12, 13 vormen een telecentrisch optisch element waarvan een eerste focusvlak 16 samenvalt met de hartlijn 8 van het mondstuk 7. Verder valt het eerste focusvlak 16 20 samen met een door de substraat toevoer- en afvoerinrichting 2 ondersteund substraat 17. Een tweede focusvlak 18 van het door de lenzen 12, 13 gevormde optische element valt samen met de sensor 11.

De lichtbron 15 is aan een van het focusvlak 16 afgekeerde zijde van het optische element 12, 13 gelegen en verschaft bijvoorbeeld een 25 diffusieverlichting van een door het mondstuk 7 bijvoorbeeld met behulp van een vacuüm opgenomen component 19.

De component 19 is door het mondstuk 7 opgenomen vanaf een componenttoevoerpositie 20. Hiertoe is het mondstuk 7 op een op zich bekende wijze verplaatst in door de pijlen X en Y aangegeven richtingen.

30 Tijdens het verplaatsen van de component 19 vanaf de component toevoerpositie 20 naar een op het substraat 17 gelegen gewenste positie 21, wordt het mondstuk 7 met de daaraan bevestigde component 19 geroteerd om de hartlijn 8 in de door de dubbele pijl φ aangegeven richting. Tijdens het roteren worden met behulp van sensor 11 bij een aantal vooraf bekende rotatieposities afbeeldingen 8 vervaardigd van de contouren van de zich in het focusvlak 16 bevindende component 19. Uit deze afbeeldingen van de contouren is met behulp van een rekeneenheid de positie en oriëntatie van de component 19 ten opzichte van het mondstuk 7 vast te stellen. Met behulp van de sensor 11 wordt tevens een of meer 5 afbeeldingen vervaardigd van de positie 21 op het substraat 17. Uit deze afbeeldingen die zijn vervaardigd bij in een rekeneenheid opgeslagen positie van de slede 6 ten opzichte van het frame 4, is de ligging van de positie 21 ten opzichte van het mondstuk 7 en derhalve van de component 19 ten opzichte van de positie 21 te bepalen. Vervolgens kan component 19 nauwkeurig op de gewenste positie 21 10 worden geplaatst.

Doordat met behulp van de sensor 11 de contouren van de component 19 worden waargenomen, kan op een relatief eenvoudige wijze de positie en oriëntatie van de component 19 ten opzichte van het mondstuk 7 worden bepaald. Doordat het optische element telecentrisch is wordt een heldere afbeelding 15 van de component 19 verkregen.

Bij de in fig. 3 weergegeven situatie snijdt de hartlijn 8 de optische as 10. Een dergelijke ligging van de hartlijn 8 is met name geschikt voor de relatief kleine componenten 19 waarvan de gehele contour op de sensor 11 kan worden afgebeeld. Indien de component 19 groter is, is het raadzaam om de hartlijn 8 op 20 afstand van de optische as 10 te positioneren, waarbij de hartlijn 8 nog steeds in het focusvlak 16 ligt. Bij een dergelijke ligging zal slechts een nabij de optische as 10 gelegen zijde van de component 19 op de sensor 11 worden afgebeeld. Door het echter laten roteren van de component 19 om de hartlijn 8 zal na een volledige rotatie en het vervaardigen van een aantal afbeeldingen van de contouren van de 25 component 19 toch de ligging van de component 19 ten opzichte van de hartlijn 8 kunnen worden vastgesteld.

Het is ook mogelijk om de slede 6 te voorzien van twee beeldopname-inrichtingen 9 waarbij de een bestemd is voor het maken van afbeeldingen van de component 19 terwijl de andere bestemd is voor het 30 vervaardigen van afbeeldingen van het substraat 21. Dergelijke alternatieve uitvoeringsvormen zijn aangegeven in fig. 4-8.

Fig. 4 toont een optische lichtweg van een alternatieve uitvoeringsvorm, waarbij de hartlijn 8 en de optische as 10 elkaar kruisen en op een afstand d van elkaar zijn gelegen. Een dergelijke ligging van de hartlijn is met name 9 geschikt voor de relatief grote componenten 19, waarbij door het roteren van component 19 in de door φ aangegeven richting om de hartlijn 8 toch de gehele contour op de sensor 11 kan worden afgebeeld.

Fig. 5 toont een alternatieve uitvoeringsvorm die zich onderscheidt 5 van de in fig. 3 weergegeven uitvoeringsvorm doordat tussen de lenzen 12, 13 en de hartlijn 8 twee prisma-elementen 22, 23 zijn opgesteld ten gevolge waarvan de optische as de hartlijn 8 niet zal snijden maar zal kruisen. Ook op deze wijze is het mogelijk om slechts een zijde van de component 19 op de sensor 11 af te beelden, waarbij door het roteren van de component 19 om de hartlijn 8 in de door pijl φ 10 aangegeven richting toch informatie omtrent de gehele contour van de component 19 wordt verkregen.

Fig. 6 toont nog een alternatieve uitvoeringsvorm die zich onderscheidt van de in fig. 5 weergegeven uitvoeringsvorm doordat gebruik wordt gemaakt van slechts een enkel prisma 22. Het focusvlak 16 strekt zich hierbij niet 15 dwars uit op de optische as tussen de sensor 11 en de lens 13 maar sluit een stompe hoek hiermee in. Ook bij een dergelijke uitvoeringsvorm kruist de optische as de hartlijn 8 en is het mogelijk om afbeeldingen te vervaardigen van een enkele zijde van de component 19.

Fig. 7 toont een alternatieve uitvoeringsvorm van een component-20 plaatsingsinrichting die is voorzien van een slede 26. De slede 26 onderscheidt zich van de in fig. 2 weergegeven slede 6 doordat tussen de afbuigspiegel 14 en het mondstuk 7 een bundelverschuiver 27 is gelegen. Een dergelijke bundel-verschuiver 27 omvat bijvoorbeeld de in fig. 5 weergegeven prisma’s 22, 23 of de in fig. 6 weergegeven prisma 22.

25 Indien de contouren van relatief kleine componenten 19 dienen te worden vastgesteld, wordt met behulp van het mondstuk 7 de te plaatsen component 19 in een lichtweg 28 gebracht waarbij tussen de component 19 en de lens 13 enkel de afbuigspiegel 14 is gelegen. Indien een relatief groot component 19 moet worden geplaatst, wordt deze component 19 met behulp van het mondstuk 7 30 een Z-richting omhoog verplaatst waarbij component 19 in de lichtweg 29 is gelegen. Hierbij bevindt zich tussen de component 19 en de lens 13 niet alleen de afbuigspiegel 14 maar ook de bundelverschuiver 27. Op deze wijze kan afhankelijk van de grootte van de te plaatsen component 19 ofwel direct de gehele contour op de sensor 11 worden afgebeeld ofwel de contouren van een zijde van de 10 component 19 op de sensor 11 worden afgedeeld. Door rotatie van de component en het maken van een aantal afbeeldingen wordt toch informatie over de gehele component verkregen.

Fig. 8 toont nog een andere uitvoeringvorm van een component-5 plaatsingsinrichting volgens de uitvinding die is voorzien van een slede 36. De slede 36 onderscheidt zich van de in fig. 2 weergegeven slede 6 doordat met behulp van de sensor 11 een afbeelding van het substraat 17 wordt vervaardigd terwijl met behulp van een afzonderlijke beeldopname-inrichting 37 een afbeelding van de component 19 wordt vervaardigd. De beeldopname-inrichting 37 is net als de 10 beeldopname-inrichting 9 voorzien van een sensor 38, daarvoor gelegen lenzen 39, 40 en een aan een van de sensor 38 afgekeerde zijde van de hartlijn 8 gelegen lichtbron 15. De lenzen 39, 40 vormen een telecentrisch optische element waarvan een focusvlak samenvalt met de hartlijn 8 van het mondstuk 7.

Fig. 9 toont een weer andere uitvoeringsvorm van een component-15 plaatsingsinrichting volgens de uitvinding die is voorzien van een slede 46. De slede 46 onderscheidt zich van de in fig. 2 weergegeven slede 6 doordat het optisch element 47 naast de lenzen 12, 13 tevens een telecentrische vergrotingsoptiek 48 omvat. Zoals ook duidelijk zichtbaar in de figuren 2-8 is tussen de lenzen 12, 13 een stopplaat 49 opgesteld die is voorzien van een relatief kleine doorgang 50.

20 De telecentrische vergrotingsoptiek 48 omvat, zoals duidelijker zichtbaar in fig. 10, twee sferische lenzen 51, 52. Tussen de lenzen 51, 52 is een afbuigspiegel 14 opgesteld. Door de telecentrische vergrotingsoptiek 48 kan met behulp van het mondstuk 7 een relatief grote component 19 worden opgenomen, waarbij van de component 19 ten minste een zijde op de sensor 11 is af te beelden. 25 De component 19 kan hierbij aanzienlijk groter zijn dan bijvoorbeeld bij de in fig. 4 weergegeven uitvoeringsvorm. Indien met behulp van het mondstuk 7 relatief kleine componenten 19 worden opgenomen, dat zal met behulp van de in fig. 9 en 10 weergegeven uitvoeringsvorm de gehele component 19 op de sensor 11 worden afgebeeld.

30 Fig. 11 toont een alternatieve uitvoeringsvorm van een tele centrische vergrotingsoptiek 58 die is voorzien van twee cilindrische lenzen 59, 60. De cilindrische lens 59 is aan een onderzijde onder een hoek van 45° geslepen waardoor een vlak 61 is verkregen dat als afbuigspiegel fungeert. Het voordeel van een dergelijk afbuigspiegel is dat de telecentrische vergrotingsoptiek 58 minder 11 gevoelig is voor stof aangezien er minder blootliggende optische oppervlakken zijn.

De lenzen 12, 13 alsmede de lenzen 51, 52, 59, 60 kunnen zijn vervaardigd van kunststof of glas.

Het voordeel van de sferische lenzen 51, 52 is dat de afbeelding 5 van de component 19 in beide zich dwars op elkaar uitstrekkende richtingen in het focusvlak 16 in focus zijn, zodat het ook mogelijk is om metingen aan de component 19 of het mondstuk 7 in z-richting te verrichten zonder dat een verplaatsing van de component 19 in z-richting noodzakelijk is.

De vergrotingsfactor van de telecentrische vergrotingsoptiek 48, 58 10 tussen de lens 13 en het focusvlak 16 kan door een ontwerper zelf op eenvoudige wijze worden bepaald, onder meer afhankelijk van de grootste component 19 die met behulp van de component opneemeenheid dient te worden opgenomen en geplaatst.

Van belang bij het gebruik van een telecentrische vergrotings-15 optiek 48, 58 is dat de hartlijn 8 waar omheen de component 19 in de door pijl φ aangegeven richting wordt geroteerd in het eerste focusvlak 16 is gelegen. Bij voorkeur valt hierbij de hartlijn 8 niet samen met de optische as 10 zodat het mogelijk is om zowel relatief kleinere componenten 19 als relatief grote componenten 19 met behulp van de sensor 11 waar te nemen. Kleine 20 componenten 19 hoeven slechts over 180° te worden geroteerd om een volledig beeld van de component 19 te verkrijgen. Relatief grote componenten 19 dienen bij voorkeur over 360° te worden geroteerd om alle zijden van de component 19 te kunnen waarnemen.

Bij de in fig. 9 weergegeven uitvoeringsvorm behoeft de optiek 25 waarmee de gewenste positie 21 wordt waargenomen niet telecentrisch te zijn. Wel is het voor het goed kunnen waarnemen van de component 19 noodzakelijk dat er een stopplaat 49 aanwezig is met een relatief kleine doorgang 50 en dat het afbeelden van de component 19 wel telecentrisch plaatsvindt.

Het is ook mogelijk dat de telecentrische vergrotingsoptiek spiegels 30 in plaats van lenzen omvat.

Bij voorkeur zijn alle in de slede 46 gelegen onderdelen geïntegreerd waardoor het mogelijk is om een relatief kleine slede 46 te verkrijgen met nauwkeurige vervaardigingstoleranties. Hierbij is het verder mogelijk om de voor het aansturen van de diverse onderdelen benodigde elektronica en de voor het 12 verwerken van de van de sensor 11 afkomstige informatie benodigde elektronica te integreren. Hierdoor wordt een verdere verlaging van de kostprijs gerealiseerd.

Fig. 12 toont een zijaanzicht van een componentplaatsings-eenheid 71 volgens de uitvinding die zich onderscheidt van de in fig. 9 weergegeven 5 componentplaatstingseenheid doordat het is voorzien van aan weerszijden van de optische as 10 gelegen mondstukken 7', 7" die roteerbaar zijn om zich evenwijdig aan de z’, z" richting uitstrekkende hartlijnen 8', 8" in de door de dubbele pijlen 4', 4” aangegeven richtingen. De componentplaatsingseenheid 71 is verder voorzien van twee lichtbronnen 15’, 15" die elk een door een mondstuk 7', 7" opgenomen 10 component 19‘, 19” belichten. De componentplaatsingseenheid 71 is voorzien van een sensor 11, daarvoor gelegen lenzen 12, 13 een tussen de sensor 11 en de lenzen 12, 13 gelegen stopplaat 49, en tussen de lens 13 en de respectievelijke lichtbron 15', 15" gelegen telecentrische vergrotingsoptieken 48', 48". De vergrotingsoptieken 48', 48" zijn net als de telecentrische vergrotingsoptiek 48 15 voorzien van lenzen 51', 52', 51", 52" en een tussen de lenzen opgestelde afbuigspiegel 14', 14". Met behulp van de componentplaatsingseenheid 71 kunnen twee componenten simultaan of sequentieel worden opgenomen en geplaatst, waarbij de componenten 19', 19" simultaan met behulp van de sensor 11 kunnen worden waargenomen. Tegelijkertijd met het waarnemen van de componenten 19', 20 19" kan een afbeelding van een positie 21 van het substraat 17 worden vervaardigd.

De optische assen 10', 10" kunnen de hartlijnen 8', 8" snijden of kruisen.

Fig. 13 toont een bovenaanzicht van een componentplaatsingseenheid 81 die zich onderscheidt van de componentplaatsingseenheid 71 doordat het is voorzien van vier in plaats van twee mondstukken 7 en daarbij behorende 25 lichtbronnen 15 en telecentrische vergrotingsoptieken 48. In figuur 13 zijn de verschillende onderdelen van de vier eenheden respectievelijk aangegeven met Met de componentplaatsingseenheid 81 kunnen simultaan afbeeldingen worden vervaardigd van vier componenten 19 en van een positie 21 op een substraat 17. Bij de in fig. 13 weergegeven componentplaatsingseenheid 81 snijden 30 de optische assen 10', 10", 10"‘, 10"" de hartlijnen 8', 8”, 8”‘, δ"".

Het is uiteraard ook mogelijk dat de optische assen 10 de hartlijnen 8 kruisen, net als bij de in fig. 9 weergegeven uitvoeringsvorm. Het is uiteraard ook mogelijk om de telecentrische vergrotingsoptiek 48 bij een of meer van de vier posities achterwege te laten, bijvoorbeeld in het geval dat met een 5 13 bepaald mondstuk 7 enkel relatief kleine componenten dienen te worden opgenomen 1 0 3 3 0 0 0

Claims

1. Componentplaatsingseenheid voor het plaatsen van een component op een substraat, welke componentplaatsingseenheid is voorzien van ten minste 5 een om een hartlijn roteerbaar mondstuk waarmee een component opneembaar is en plaatsbaar is op het substraat, welke componentplaatsingseenheid verder is voorzien van ten minste een sensor voor het bepalen van de oriëntatie van de component ten opzichte van het mondstuk, waarbij tussen de sensor en het mondstuk ten minste een optisch element is voorzien, met het kenmerk, dat een 10 eerste focusvlak van het optisch element ten minste nagenoeg samenvalt met de hartlijn van het mondstuk terwijl een tweede focusvlak nagenoeg samenvalt met de sensor, waarbij een met behulp van de sensor vervaardigde afbeelding een contourafbeelding van de component is.

2. Componentplaatsingseenheid volgens conclusie 1, met het 15 kenmerk, dat de optische as van het optisch element zich evenwijdig uitstrekt aan de hartlijn van het mondstuk, waarbij tussen het optisch element en de hartlijn een afbuigelement is opgesteld, met behulp waarvan ten minste een contour van de door het mondstuk opgenomen component afbeeldbaar is op de sensor.

3. Componentplaatsingseenheid volgens een der voorgaande 20 conclusies, met het kenmerk, dat met behulp van de sensor tevens een afbeelding van ten minste een deel van het substraat vervaardigbaar is, waarbij het substraat ten minste nagenoeg in het eerste focusvlak is gelegen.

4. Componentplaatsingseenheid volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het eerste focusvlak gedeeltelijk ten minste nagenoeg samenvalt met 25 de hartlijn van het mondstuk en gedeeltelijk ten minste nagenoeg samenvalt met het substraat.

5. Componentplaatsingseenheid volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het optisch element telecentrisch is.

6. Componentplaatsingseenheid volgens conclusie 5, met het 30 kenmerk, dat het optisch element is voorzien van telecentrische vergrotingsoptiek.

7. Componentplaatsingseenheid volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de telecentrische vergrotingsoptiek cilindrische en/of sferische lenzen omvat. 1 0 3 3 000

8. Componentplaatsingseenheid volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat met behulp van de sensor een tweedimensionele afbeelding van de component vervaardigbaar is.

9. Componentplaatsingseenheid volgens een der voorgaande 5 conclusies, met het kenmerk, dat de componentplaatsingseenheid is voorzien van een lichtbron die is gelegen aan een van de sensor afgekeerde zijde van het focusvlak.

10. Componentplaatsingseenheid volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de optische as en de hartlijn elkaar snijden.

11. Componentplaatsingseenheid volgens een der voorgaande conclu sies 1-9, met het kenmerk, dat de optische as en de hartlijn elkaar kruisen.

12. Componentplaatsingsinrichting die is voorzien van ten minste een substraat toevoer- en afvoerinrichting, ten minste een componenttoevoerinrichting en ten minste een componentplaatsingseenheid volgens een der voorgaande 15 conclusies. 1033000