TWI360030B - Registering apparatus - Google Patents

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100年08月19日 1360030 六、發明說明· 【發明所屬之技術領威】 [0001] 本發明涉及柔性電路板製作領域’尤其涉及一種對位農 【先前技術】

[0002] 於柔性電路板（Flexible Printed Circuit Board， FPC)特別為多層柔性電路板製程之鑽孔製程、蝕刻鋼箔 製程 '貼保護膜製程以及壓合製程中，由於絕緣基材曲 撓性能較好，其於外力作用下易發生形變，因此需將與 覆銅基材尺寸及形狀一致之支樓物如鋼片、銘合金及高 分子材料等貼合於覆銅基材底面，給予覆銅基材支撐作 用’以提高覆銅基材之強度，避免覆銅基材發生扭曲、 變形甚至斷裂。

[0003] 目前支撐物與覆銅基材之對位方法主要採用自動對位法 。自動對位法包括採用配置有光電耦合元件（Charge Coupled Device，CCD)之成像設備對支撐物及覆鋼基 材成像、建立座標系分析支撐物與覆銅基材位置關係之 步驟。參見文獻CCD spectrum analyzer using prime transform algorithm; M. A Jack, D.G Park， P.m Grant; Electronics letter; 21 juiy 1977， Volume 13， Issue 15， Page 431〜432 » [0004] 參見圖1，習知支撐物與覆銅基材自動對位法採用之裝置 包括工作台11、驅動裝置12、成像設備16及控制器17。 驅動裝置12包括第一驅動裝置13'第二驅動裝置14及傳 動軸15。第一驅動裝置13包括兩個分別設於工作台^相 096151085 表單编號A0I01 第4頁/共17頁 1003305316-0 1360030

100年.08月19日修正替換頁 鄰兩侧壁之驅動器，用以驅動工作台11連同支撐物20沿X 軸及Y軸移動。第二驅動裝置14為馬達，其與傳動軸15之 一端相連，用以驅動傳動軸15繞傳動軸15之中心軸線轉 動。傳動轴15之另一端固定於工作台11，從而使得傳動 軸15繞其中心轴線轉動時帶動工作台11及支撐物20繞傳 動轴15轉動。成像設備16用以對覆銅基材30及支撐物20 或其局部進行取像，然後將所拍攝之圖像數據傳輸給控 制器17。控制器17與成像設備16、第一驅動裝置13及第 二驅動裝置14相連，用於分析成像設備16拍攝之覆銅基 材30及支撐物20之圖像數據，將圖像數據轉換為覆銅基 材30及支撐物20於XOY座標系中之位置數據，並根據該位 置數據控制第一驅動裝置13及第二驅動裝置14驅動工作 台11運動，直至支撐物2 0與覆銅基材30完全重合。 [0005] 然，第二驅動裝置14為特製馬達，其可替代性差，導致 前述對位裝置對其依賴性大，且該馬達價格昂貴，引起 生產成本較高。 φ 【發明内容】 [0006] 有鑑於此，提供一種結構簡單、價格低廉且對位精度高 之對位裝置以降低成本實為必要。 [0007] 以下結合實施例說明一種對位裝置。 [0008] 該對位裝置用於對位工件及其支撐物，其包括工作台及 驅動裝置。該驅動裝置包括旋轉裝置、第一驅動裝置及 第二驅動裝置。該旋轉裝置包括旋轉軸，該旋轉軸之一 端固接於工作台。該第一驅動裝置與旋轉裝置相連，用 以驅動旋轉裝置帶動工作台於水平面作直線運動。該第 096151085 表單編號 A0101 第 5 頁/共 17 頁 1003305316-0 1360030 100年08月19日梭正替 二驅動裝置連接於工作台，用於施力於工作台以驅動工 作台帶動旋轉軸繞旋轉軸之中心軸線轉動，且旋轉軸與 工作台之相交面之中心點位於第二驅動裝置施予工作台 之作用力之方向所於之直線外。

[0009] 本技術方案之對位裝置藉由設置與工作台相連之第二驅 動裝置，並將工作台與旋轉軸固接，使第二驅動裝置作 用於工作台，從而使旋轉軸帶動工作台繞旋轉軸之中心 軸線旋轉之方法實現旋轉工作台。與先前技術相比，本 實施例之對位裝置結構簡單，不需要特製馬達即可實現 對位操作，因此，本實施例之對位裝置克服了先前技術 對特製馬達之依賴性，節約了成本。 【實施方式】 [0010] 以下將結合附圖及實施例對本技術方案之對位裝置進行 具體說明。 [0011] 參見圖2，本技術方案實施例提供之對位裝置100包括工 作台110及驅動裝置120。 [0012] 工作台110具有承載面1101、側壁1102及第一表面1103 ，承載面1101用於承載工件。第一表面1103與承載面 1101相對，側壁1102位於第一表面11 03與承載面1101 之間，並與第一表面1103及承載面1101相連。 [0013] 驅動裝置120包括旋轉裝置121、第一驅動裝置122及第 二驅動裝置123。 [0014] 旋轉裝置121包括旋轉軸1211及固定軸1213。 [0015] 旋轉軸1211具有兩端，其一端固接於工作台110之第一表 096151085 表單編號 Α0101 第 6 頁/共 17 頁 1003305316-0 100年.08月19日按正替頁 面1103，另一端收容於固定轴1213中。旋轉轴1211具有 連接壁1212。連接壁1212位於旋轉轴1211之兩端面之間 ，並與兩端面相連》 固定軸1213與旋轉軸1211均為圓柱體結構，且固定軸 1213沿其軸向開設有收容槽，用於收容旋轉軸1211之一 端’且收容槽之尺寸可使旋轉轴1211於其中自由旋轉。 當旋轉軸1211之一端收容於固定軸1213時，旋轉軸1211 之中心軸線與固定轴121 3之中心軸線共線。旋轉轴1211 於外力驅動下可相對於固定軸1213繞其中心軸線轉動。 另外’旋轉裝置121可不包括固定軸1213。 當旋轉裝置121包括固定軸1213時，旋轉裝置121進一步 包括彈性部件1214。彈性部件1214之一端固定於固定轴 1213 ’其另一端固定於旋轉軸1211之連接壁1212。當工 作台110及旋轉軸1211繞旋轉軸1211之中心轴線轉動時 ’彈性部件1214與旋轉軸1211相連之一端亦將隨著旋轉 軸1211轉動，此時彈性部件1214將產生彈性形變，該彈 性形變將產生與工作台110旋轉方向相反之作用力，該作 用力施加於旋轉軸1211，以避免工作台11〇旋轉角度太大 ，從而保證對位精度。彈性部件1214優選彈簧》 第一驅動裝置122與旋轉裝置121相連，用於驅動旋轉裝 置121於水平面内沿相互垂直之方向運動。第一驅動裝置 122可為壓電元件、電機或其他具有驅動功能之裝置，只 要其能驅動旋轉裝置121於水平面内作直線運動即可。當 然，第一驅動裝置122還可藉由一端與電機相連之傳動元 件而與電機相連《當旋轉裝置i21未包括固定軸1213時， 1003305316-0 表單編號A0101 第7頁/共17頁 1360030 100年08月19日梭正替换百 第一驅動裝置122設於旋轉軸1211之連接壁1212。當旋 轉裝置121包括固定軸1213時，第一驅動裝置122設於固 定軸1213。本實施例中，第一驅動裝置122包括兩個設於 固定軸1213之壓電元件，該兩隻壓電元件之中心軸線之 夹角為90度，以使旋轉裝置121於水平面内沿相互垂直之 方向運動。 [0019] 第二驅動裝置123包括傳動件1231及驅動器1 232。

[0020] 傳動件1231之一端連接於側壁1102，其另一端與驅動器 1 232相連，且旋轉軸1211與工作台110之相交面之中點 位於後續驅動器1 232施予側壁11 02之作用力之方向外。 本實施例中，由於傳動件1231為桿體，所以，旋轉軸 1211與工作台110之相交面之中點位於傳動件1231之中 心軸線外。藉由上述設置，當後續驅動器1 232驅動傳動 件1231於平行於第一表面1103之平面内繞旋轉軸1211轉 動時，工作台110將連同與其相連之旋轉軸1211圍繞旋轉 轴1211之中心軸線轉動，由此實現工作台110之轉動。當 然，根據槓桿原理，旋轉軸1211與工作台110之相交面之 中點與傳動件12 31之中心軸線之垂直距離越遠越好，即 驅動器1 232施給工作台110之作用力之力臂越大越好，以 便後續驅動器1232藉由傳動件1231施予工作台110很小 作用力便能使工作台110轉動。優選地，傳動件1231為長 度可調式結構，如伸縮式軸承，以便於當驅動器1 232位 置固定時，工件如覆銅基材與位於工作台110之承載面 1101内之支撐物對位過程中能藉由調節傳動件1231之長 度而調節支撐物相對於工件之位置。當然，若驅動器 096151085 表單編號A0101 第8頁/共17頁 1003305316-0 1360030 100年.08月19.日修正替換頁 1232未固定時，其可藉由一定方式與工作台同步運動， 則傳動件1231可為長度恒定式結構。

[0021] 驅動器1232用以驅動傳動件1231於平行於第一表面1103 之平面内繞旋轉轴1211運動，其可為電機或壓電元件。 由於傳動件1231 —端連接工作台110之側壁1102，其於 運動時將施予工作台110沿其運動方向之作用力，而工作 台110與旋轉軸1211相連，旋轉軸1211於此作用力之下 將圍繞其中心軸線轉動，因而工作台110亦將圍繞旋轉軸 1211之中心轴線旋轉。 [0022] 為進一步增加對位精度，本實施例之對位裝置100還包括 成像設備130及與成像設備130相連之控制器140。 [0023] 成像設備130包括光電耦合元件，用以對工件及其支撐物 取像，並將所拍攝之圖像數據傳輸給控制器140。

[0024] 控制器140與成像設備130及第一驅動裝置122及驅動器 1232相連，用於分析該圖像數據，並將圖像數據轉換為 工件及支撐物於同一座標系中之位置數據，以得出工件 與支撐物之間之座標位置差，然後根據該座標位置差控 制第一驅動裝置122及驅動器1 232驅動工作台110於水平 面内作直線運動或轉動，直至支撐物與工件完全重合。 [0025] 使用本實施例之對位裝置100對位覆銅基材200及支撐物 300時，請參見圖3，需首先於工作台110之承載面1101 内建立一座標系X’ OY’ ，採用成像設備130對支撐物 300及覆銅基材200成像，並將該圖像傳輸給控制器140 ，以利用控制器140獲取支撐物30 0 —頂角之頂點Μ之座標 096151085 表單編號Α0101 第9頁/共17頁 1003305316-0 1360030 100年08月19日梭正眷換頁 位置Μ (XI，Y1 )及頂角一邊L1與一條座標轴如X轴之夾 角角度α，以及覆銅基材200之一頂角之頂點Ρ於座標系 中之座標位置ρ (Χ2，Υ2)及邊L2與同一座標轴如X軸之 炎角之角度冷；然後利用控制器140分析頂點Μ與頂點Ρ之 座標位置差，並根據該座標位置差驅動工作台11〇運動， 直至支撐物300與覆銅基材200於X，0Υ，之座標位置相 同。具體地，若α不等於召，即支撐物300與覆銅-基材 200存有失角，需首先啟動第二驅動裝置123之驅動器 1232 ’使傳動件1231於平行於承載面1101之平面内運動 ’此時旋轉軸1211將連同工作台110繞旋轉軸1211之中 丨 心轴線轉動，藉由控制器140控制驅動器1 232施予工作台 110之作用力從而控制工作台110之轉動角度，直至邊L2 於承載面1101之投影與邊L1於承載面11 01之投影位於同 一直線°於工作台110旋轉之過程中彈性部件1214將施予 旋轉轴1211作用力，以避免旋轉轴1211發生不需要之轉 動°然後驅動第一驅動裝置122，使旋轉裝置121帶動工 作台110及支撐物300沿X軸及γ軸移動，直至χι=χ2， Υ1=Υ2 ;最後，驅動覆銅基材2〇〇，使其朝靠近支撐物 、 300之方向運動，直至與支撐物300完全重合，從而實現 覆銅基材2〇〇與支撐物300之精密對位。 [0026] 綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提 出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方 式’自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本 案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化 ’皆應涵蓋於以下申請專利範圍内。 096151085 表單編號ΑΟίοι 笫10頁/共17頁 1003305316-0 1360030 [0027] [0028] [0029] [0030] [0031]

[0032] [0033] [0034] [0035] [0036] [0037]

[0038] [0039] [0040] [0041] [0042] [0043] 096151085 100年.08月19日梭正替_頁 【圖式簡單說明】 圖1係習知對位裝置對位支撐物與覆銅基材之示意圖。 圖2係本技術方案實施例提供之對位裝置之示意圖。 圖3係圖2所示對位裝置對位支撐物與覆銅基材之示意圖 〇 【主要元件符號說明】 對位裝置：100 工作台：11，110 驅動裝置：12，120 旋轉裝置：121 第一驅動裝置：13，122 第二驅動裝置：14，123 傳動轴：15 成i設備：16，130 控制器：17，140 支撐物：20，300 覆銅基材：30，200 承載面：1101 側壁：1102 第一表面：1103 表單編號A0101 第11頁/共17頁 1003305316-0 1360030 100年08月19日梭正替換百 [0044] 旋轉軸：1211 [0045] 連接壁：1212 [0046] 固定軸：1213 [0047] 彈性部件：1214 [0048] 傳動件：1231 [0049] 驅動器：1232

1003305316-0 096151085 表單编號A0101 第12頁/共17頁

Claims (1)

13.60030 • Ιύο年08月19日核正替换頁 七、申請專利範圍： 1 . 一種對位裝置，用於對位工件及其支撐物，其包括工作台 及驅動裝置，其改進在於，該驅動裝置包括旋轉裝置、第 一驅動裝置及第二驅動裝置，該旋轉裝置包括旋轉軸，該 旋轉軸之一端固接於工作台，該第一驅動裝置與旋轉裝置 相連，用以驅動旋轉裝置帶動工作台於水平面作直線運動 • -· -

，該第二驅動裝置連接於工作台，用於施力於工作台以驅 動工作台帶動旋轉軸繞旋轉軸之中心軸線轉動，且旋轉軸 與工作台之相交面之中心點位於第二驅動裝置施予工作台 之作用力之方向所在之直線外。 2 .如申請專利範圍第1項所述之對位裝置，其中，該對位裝

置還包括成像設備及控制器，該成像設備用以對工件及支 撐物取像，並將所拍攝之圖像數據傳輸給控制器，控制器 與成像設備及驅動裝置相連，用於分析該圖像數據，並將 圖像數據轉換為工件及支撐物於同一座標系中之位置數據 ，並根據該位置數據控制第一驅動裝置及第二驅動裝置驅 動工作台運動，直至支撐物與工件完全重合。 3 .如申請專利範圍第1或2項所述之對位裝置，其中，該工作 台具有承載面、與承載面相對之第一表面及側壁，該側壁 位於承載面及第一表面之間，並與承載面及第一表面相連 ，該旋轉軸之一端固接於工作台之第一表面，該第二驅動 裝置包括傳動件及驅動器，該傳動件之一端連接於侧壁， 其另一端與驅動器相連，該驅動器用以驅動傳動件於平行 於承載面之平面内運動，從而使得工作台及旋轉軸繞旋轉 軸之中心軸線轉動。 096151085 表單編號Α0101 第13頁/共17頁 1003305316-0 1360030 . 100年08月19日梭正替換頁 4.如申請專利範圍第3項所述之對位裝置，其中，驅動器為 壓電元件或電機。 5 .如申請專利範圍第3項所述之對位裝置，其中，該旋轉裝 置還包括固定軸，該旋轉軸之另一端收容於固定軸。 6 .如申請專利範圍第5項所述之對位裝置，其中，該旋轉裝 置還包括彈性部件，該彈性部件一端固定於固定軸，其另 一端與旋轉軸相連。 7 .如申請專利範圍第6項所述之對位裝置，其中，該傳動件 為長度可調式結構。 8 .如申請專利範圍第7項所述之對位裝置，其中，該傳動件 為伸縮式軸承。 9.如申請專利範圍第8項所述之對位裝置，其中，該第一驅 動裝置為壓電元件或電機。 10 .如申請專利範圍第9項所述之對位裝置，其中，該第一驅 動裝置連接於固定軸，用於驅動旋轉裝置於水平面内作直 線運動，從而使得旋轉裝置帶動工作台於水平面内作直線 運動。

096151085 表單编號A0101 第14頁/共17頁 1003305316-0