專(zhuān)利名稱(chēng)：用于安裝元件的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)從元件供給源拾起諸如電子元件的元件并將所述元件安裝到電路襯底的各個(gè)預(yù)定位置上的用于安裝元件的方法和裝置。具體而言，本發(fā)明涉及用于安裝元件的方法和裝置，包括以下工藝檢測(cè)用于拾起元件的管嘴在元件拾起階段是否沒(méi)有成功拾起元件，和/或檢測(cè)管嘴在元件安裝階段是否沒(méi)有成功安裝元件并帶回所述元件。
背景技術(shù)：
具有用于通過(guò)由真空壓力產(chǎn)生的抽吸效應(yīng)而拾起元件的管嘴的元件安裝裝置包括元件供給源，用于將元件連續(xù)地供給到元件安裝裝置；安裝頭，該安裝頭保持用于從元件供給源拾起元件并將所述元件安裝到電路襯底上的一個(gè)或者多個(gè)管嘴；傳送裝置，用于將安裝頭傳送到安裝位置和將安裝頭傳送離開(kāi)安裝位置；元件識(shí)別裝置，用于識(shí)別和確定由管嘴所保持的元件的狀況；以及襯底保持器，用于將電路襯底傳送到元件安裝裝置內(nèi)并將電路襯底放置到其位置上。
如上構(gòu)造的元件安裝裝置操作如下。首先，由安裝頭保持的多個(gè)管嘴拾起從元件供給源連續(xù)供給的元件。然后，安裝頭通過(guò)傳送裝置在元件識(shí)別裝置之上移動(dòng)，在此過(guò)程中，識(shí)別裝置的識(shí)別相機(jī)對(duì)由管嘴所保持的元件的狀況攝像。安裝頭進(jìn)一步朝向在那里電路襯底由襯底保持器牢固地保持在其位置上的位置移動(dòng)。安裝頭在面對(duì)電路襯底的預(yù)定安裝位置上停止，這樣管嘴可以相對(duì)電路襯底下降并將元件安裝到電路襯底上。所有上述通過(guò)元件安裝裝置所執(zhí)行的操作由安裝到元件安裝裝置內(nèi)部的控制器進(jìn)行控制。
在拾起階段利用多個(gè)管嘴抽吸元件以及在安裝階段使元件與相關(guān)聯(lián)的管嘴分離都通過(guò)管嘴的切換操作來(lái)調(diào)節(jié)。管嘴通過(guò)使用了電磁閥等的切換機(jī)構(gòu)被連接到真空供給源或者壓力空氣供給源。具體而言，當(dāng)拾起元件時(shí)，切換機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)將被連接到真空源的管嘴，從而管嘴通過(guò)真空壓力的抽吸效應(yīng)而拾起所述元件。當(dāng)安裝元件時(shí)，切換開(kāi)關(guān)將管嘴的連接從真空供給源改變到壓力空氣供給源，這樣管嘴可以分離所述元件并將其通過(guò)空氣吹動(dòng)效應(yīng)安裝到電路襯底上。
近年來(lái)，多種類(lèi)型的電子元件被研發(fā)，并且開(kāi)始出現(xiàn)需要能夠安裝多種類(lèi)型的元件的多功能元件安裝裝置。這樣的多功能元件安裝裝置的主要問(wèn)題是不僅要執(zhí)行高速和柔性安裝而且要具有防止諸如丟失了元件的電路襯底的具有缺陷的產(chǎn)品出現(xiàn)的能力以及具有提高整個(gè)安裝質(zhì)量的能力。
為了防止缺陷電路襯底的出現(xiàn)，管嘴需要無(wú)誤地從元件供給源中拾起元件，并需要將元件正確地安裝到電路襯底的預(yù)定位置上。出于此目的，由于諸如缺少元件供給源或者拾起操作失敗的某些原因造成的沒(méi)有保持元件的管嘴需要使用元件識(shí)別裝置來(lái)檢測(cè)。當(dāng)沒(méi)有保持元件的管嘴被檢測(cè)到時(shí)，通過(guò)這樣的管嘴進(jìn)行的元件安裝操作將被跳過(guò)，管嘴被布置以重復(fù)從元件拾起到元件安裝的操作，以防止缺少元件的缺陷襯底的出現(xiàn)。
在通過(guò)使用元件識(shí)別裝置或者其它的傳感器完成安裝操作之后，管嘴也被檢測(cè)，以便在元件安裝階段發(fā)現(xiàn)是否由于諸如元件分離失敗的某些原因?qū)е鹿茏鞄Щ乇皇捌鸬脑．?dāng)檢測(cè)到管嘴帶回所述元件，所述管嘴或者其它任何的噴嘴將被布置以重復(fù)從元件拾起到元件安裝的相同操作，從而防止具有缺陷的襯底出現(xiàn)。
近來(lái)，隨著將被安裝到電路襯底上的元件變得更小，和將被安裝到單個(gè)電路襯底上的元件的數(shù)目增加，管嘴的尺寸趨于更小以匹配更小尺寸的元件，并避免與已經(jīng)安裝到相同的電路襯底上的相鄰元件相干涉。在此連接中，通過(guò)它抽吸或者吹送空氣通道的管嘴開(kāi)口的面積變窄，由此通過(guò)管嘴的真空空氣或者壓力空氣量受到限制。相應(yīng)地，近來(lái)在抽吸和安裝操作的過(guò)程中失敗的出現(xiàn)程度趨于增加。為此，檢測(cè)和發(fā)現(xiàn)管嘴是否沒(méi)有成功拾起元件和/或者管嘴是否帶回元件以防止缺陷襯底的出現(xiàn)變得非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
(本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題)即使元件識(shí)別裝置可以檢測(cè)管嘴已經(jīng)成功拾起元件，也有在這樣的檢測(cè)通過(guò)檢測(cè)裝置完成之后管嘴放落元件的可能性。在這樣的情況下，沒(méi)有其它的檢測(cè)裝置設(shè)置在元件識(shí)別裝置的位置之后，沒(méi)有元件的管嘴將執(zhí)行安裝操作，由此電路襯底將由于缺少元件而成為有缺陷產(chǎn)品。同理，即使元件識(shí)別裝置可以檢測(cè)到在元件安裝操作之后噴嘴不再具有被拾起的元件，因此管嘴沒(méi)有帶回所述元件，也有管嘴在安裝的操作過(guò)程中沒(méi)有成功分離所述元件、但是后來(lái)管嘴在到達(dá)元件識(shí)別裝置的位置之前放落所述元件的可能性。這種情況也導(dǎo)致缺陷襯底的出現(xiàn)，因?yàn)樵G失可能在任何時(shí)候都沒(méi)有被檢測(cè)到。
為了處理這樣的情況，現(xiàn)有技術(shù)中公知有用于使得安裝頭在安裝位置和檢測(cè)位置之間的傳送距離和傳送時(shí)間最小化的多種技術(shù)，以及用于在完成元件安裝操作之后盡可能早地檢測(cè)管嘴的技術(shù)。在此說(shuō)明書(shū)中，在元件拾起操作的過(guò)程中以及元件拾起操作之后檢測(cè)元件丟失下面將被稱(chēng)為“元件丟失檢測(cè)”，而檢測(cè)由管嘴帶回的元件下面被稱(chēng)為“安裝失敗檢測(cè)”，這兩種現(xiàn)象彼此相區(qū)別。
首先，關(guān)于元件丟失檢測(cè)，現(xiàn)有技術(shù)中公知的是通過(guò)真空傳感器監(jiān)測(cè)管嘴中的真空壓力，并當(dāng)真空壓力減小到低于特定的閾值時(shí)(例如，當(dāng)真空壓力變得比閾值更加靠近正常的大氣壓力)發(fā)現(xiàn)元件丟失。圖18顯示了這樣的檢測(cè)的原理。參照?qǐng)D18，垂直線(xiàn)表示真空壓力(在更高的水平上具有更強(qiáng)的真空效應(yīng))，水平線(xiàn)表示消逝的定時(shí)。通常，在元件由管嘴保持的點(diǎn)A，更高的真空壓力P1被保持，因?yàn)楣茏扉_(kāi)口通過(guò)元件封閉。當(dāng)元件從管嘴落下，真空壓力變得更低，因?yàn)楣茏扉_(kāi)口被清理，由此大氣可以流入管嘴中。假設(shè)元件在點(diǎn)B落下，隨著時(shí)間的流逝，真空壓力變得低于預(yù)定的閾值P0，這使得可能在真空壓力到達(dá)閾值P0時(shí)判斷元件丟失。壓力水平P2是在元件丟失之后的飽和壓力。
但是，根據(jù)上述的措施，當(dāng)獨(dú)立的管嘴被連接到各真空發(fā)生源時(shí)可能是有效的。如果系統(tǒng)具有通過(guò)使用共用的真空產(chǎn)生器執(zhí)行元件拾起操作的多個(gè)管嘴，通過(guò)上述系統(tǒng)就難于實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的判斷，因?yàn)樵谕瓿稍捌鸩僮髦蟮恼婵账娇梢愿鶕?jù)不同的抽吸條件而變化。這種真空壓力變化的現(xiàn)象來(lái)自于這樣的事實(shí)，當(dāng)其中一個(gè)管嘴沒(méi)有成功拾起元件，在該管嘴發(fā)生了空氣泄漏，這導(dǎo)致在所有其它的管嘴上對(duì)真空壓力的負(fù)面影響。例如，在具有較大開(kāi)口的管嘴丟落元件時(shí)，或者在多個(gè)管嘴丟落相關(guān)聯(lián)的元件時(shí)，真空泄漏的影響如此之大以至于其它管嘴上的抽吸功率即使在提供了充分的真空壓力的情況下也會(huì)惡化。在由于空氣泄漏導(dǎo)致的真空壓力的變化很大的情況下，這就不可能準(zhǔn)確判斷元件丟失，只有在真空壓力變得低于預(yù)定的閾值P0的時(shí)候。
現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)上述問(wèn)題的一個(gè)可能的解決方案是使用多個(gè)真空供給源，所述真空供給源可以一個(gè)接著一個(gè)地連接到多個(gè)管嘴上。但是，在這樣的情況下，其它的問(wèn)題變得比較明顯，例如抽吸壓力變低，且供給真空壓力時(shí)的定時(shí)響應(yīng)也惡化。當(dāng)設(shè)置多個(gè)真空供給源時(shí)，安裝頭的重量增加，這對(duì)高速安裝操作的能力產(chǎn)生負(fù)面的影響。此外，具有多個(gè)真空供給源不可避免地增加了成本。
另一方面，關(guān)于在元件安裝操作之后檢測(cè)安裝失敗，現(xiàn)有技術(shù)中公知的方法是其中使用如圖19所示的流量計(jì)。參照?qǐng)D19，安裝頭23(即，圖19中所顯示示例中的分度頭)在其周長(zhǎng)上以環(huán)形的方式保持多個(gè)管嘴25，用以間斷性地旋轉(zhuǎn)。在安裝頭23的這種間斷性的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，每個(gè)管嘴25都抽吸元件30并在位于圖中Y方向上的遠(yuǎn)側(cè)的元件拾起站點(diǎn)上從元件供給源31將所述元件30拾起，并且將所述元件30在位于Y方向上的前側(cè)的元件安裝站點(diǎn)M安裝到電路襯底5上。電路襯底5通過(guò)襯底保持器15被牢固地保持在其位置上。
根據(jù)上述方法，流動(dòng)檢測(cè)站點(diǎn)N被形成在元件安裝站點(diǎn)M之后的特定位置上，吹出管嘴25的空氣流量通過(guò)使用流量計(jì)26進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)管嘴25到達(dá)空氣流動(dòng)檢測(cè)站點(diǎn)N時(shí)，管嘴25朝向由環(huán)形密封件圍繞的環(huán)形容器下降，并將空氣吹到密封條件下的容器中。從管嘴25吹送的空氣流量通過(guò)流量計(jì)26進(jìn)行測(cè)量，所述流量計(jì)26被連接到環(huán)形容器。如果管嘴25安裝元件失敗并仍然保持元件(帶回)，空氣流量由于通過(guò)承載的元件30的堵塞而減小?？刂破?1將所測(cè)量的空氣流量和預(yù)先輸入的閾值相比較，并判斷元件30是否仍然由管嘴25承載。檢測(cè)的結(jié)果顯示在屏幕28上。
根據(jù)如上所述的方法，可以實(shí)現(xiàn)一定的改良，因?yàn)樵谠惭b操作之后可以檢測(cè)到元件帶回。但是，在上述方法中仍然存在的一種缺陷在于已經(jīng)完成安裝操作的管嘴25仍然需要在朝向流量檢測(cè)站點(diǎn)N在特定長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)移動(dòng)特定長(zhǎng)的距離，其中流量計(jì)26被設(shè)置在所述流量檢測(cè)站點(diǎn)N上。因此，存在的危險(xiǎn)是，在這樣運(yùn)動(dòng)的時(shí)間過(guò)程中元件30仍然可能從管嘴上落下并丟失。在元件安裝站點(diǎn)M上意圖避免上述危險(xiǎn)對(duì)管嘴25的空氣流量進(jìn)行測(cè)量是不可能的，因?yàn)闆](méi)有充分的空間來(lái)安裝流量計(jì)26。在現(xiàn)有技術(shù)中，使用流量計(jì)進(jìn)行這樣的氣流的測(cè)量結(jié)果只是被用來(lái)檢測(cè)安裝失敗。
相應(yīng)地，本發(fā)明的目的是為了提供一種用于安裝元件的方法和裝置，它們可以通過(guò)在元件安裝操作期間檢測(cè)現(xiàn)象來(lái)提高元件安裝操作的質(zhì)量，所述現(xiàn)象包括拾起將被安裝的元件的失敗、已經(jīng)由管嘴拾起的元件從管嘴的落下，和/或分離元件用于通過(guò)管嘴安裝和帶回元件的失敗，所有這些檢測(cè)可以在元件安裝操作之前或者緊隨元件安裝操作之后被執(zhí)行以避免任何錯(cuò)誤判斷。
(用于解決所述問(wèn)題的裝置)本發(fā)明通過(guò)下列裝置來(lái)解決上述的問(wèn)題。至于在元件安裝操作之前檢測(cè)元件丟失，在元件安裝完成時(shí)所達(dá)到的真空壓力初始為0，且從初始0點(diǎn)起的真空壓力減小被檢測(cè)并與預(yù)定的閾值比較。對(duì)于在元件安裝操作完成之后檢測(cè)安裝失敗，用于將管嘴與元件分離的吹送空氣流量或者氣壓被測(cè)量并與預(yù)定的閾值進(jìn)行比較。通過(guò)這些工藝，元件丟失和/或者元件安裝失敗可以很容易被檢測(cè)到，由此上述所描述的問(wèn)題可以被有效地解決。具體而言，本發(fā)明包括下列方面。
本發(fā)明的一方面涉及用于通過(guò)連接到單個(gè)真空發(fā)生源的多個(gè)管嘴拾起元件并將所述元件安裝到電路襯底的各預(yù)定安裝位置上的元件安裝方法，其中所述方法包括防止由于丟失元件導(dǎo)致的缺陷電路襯底出現(xiàn)的工藝，所述工藝包括以下步驟在完成元件拾起操作之后將所達(dá)到的管嘴的真空壓力初始化到0；檢測(cè)從初始化的0值的管嘴的真空壓力減?。灰约叭绻麢z測(cè)到的真空壓力減小超過(guò)了預(yù)定的第一閾值，則判斷管嘴沒(méi)有成功拾起元件，并跳過(guò)通過(guò)該特定管嘴的元件安裝操作。
根據(jù)上述方法，在由管嘴已經(jīng)拾起之后元件從管嘴落下所導(dǎo)致的元件丟失可以被可靠地檢測(cè)到且不受元件拾起操作完成之后所達(dá)到的真空壓力水平的變化的影響，因?yàn)樗_(dá)到的真空壓力被初始化為0。通過(guò)在元件拾起之后將所達(dá)到的真空壓力初始化為0，從初始化的0點(diǎn)的壓力變化(真空壓力減小)被檢測(cè)，由于落下所導(dǎo)致的元件丟失可以通過(guò)僅提供一個(gè)閾值而被可靠地檢測(cè)到，且不受所達(dá)到的真空壓力變化的影響。
此外，當(dāng)元件丟失通過(guò)壓力變化檢測(cè)被檢測(cè)到，沒(méi)有保持元件的特定管嘴可以被安排以跳過(guò)后續(xù)的元件安裝操作，由此可以防止由于缺少元件導(dǎo)致的缺陷電路襯底的出現(xiàn)。當(dāng)元件丟失被檢測(cè)到，已經(jīng)丟失元件的管嘴可以通過(guò)識(shí)別工藝來(lái)識(shí)別，除被識(shí)別的管嘴之外的管嘴可以被允許執(zhí)行元件安裝操作。相應(yīng)地，由這些其它的管嘴所保持的元件可以被有效地用于安裝操作，由此可以避免元件的浪費(fèi)。
本發(fā)明的另一方面涉及包括下述步驟的方法在如上所述將所達(dá)到的管嘴的真空壓力初始化為0之前，檢測(cè)在完成元件拾起操作之后由管嘴所達(dá)到的真空壓力的絕對(duì)值，且如果檢測(cè)到的實(shí)現(xiàn)的真空壓力小于預(yù)定的第二閾值，關(guān)閉該特定管嘴的真空空氣通道。
根據(jù)本發(fā)明的上述方面，所達(dá)到的真空壓力的絕對(duì)值被檢測(cè)，且如果測(cè)量值小于預(yù)定的第二閾值，判斷至少一個(gè)管嘴沒(méi)有成功拾起元件，和真空從該管嘴泄漏。在識(shí)別到?jīng)]有成功拾起元件的管嘴(失敗的管嘴)之后，失敗的管嘴的真空空氣通道被關(guān)閉。通過(guò)這樣的工藝，可以防止真空空氣泄漏，連接到真空管路的真空壓力可以被恢復(fù)，由此產(chǎn)生穩(wěn)定的除失敗的管嘴之外的管嘴的抽吸條件是可能的。在檢測(cè)到所實(shí)現(xiàn)的真空壓力小于第二閾值時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)也是可能的，因?yàn)榇嬖谄渌墓茏炜梢杂捎谳^低的抽吸功率而落下所拾起的元件的可能性。
沒(méi)有成功拾起元件的管嘴可以用識(shí)別相機(jī)通過(guò)掃描各管嘴所得的圖像數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別。通過(guò)這樣的工藝，從失敗的管嘴的真空空氣泄漏可以通過(guò)使用包括識(shí)別相機(jī)的簡(jiǎn)單系統(tǒng)來(lái)識(shí)別所失敗的管嘴來(lái)得以防止，因?yàn)闆](méi)有元件的管嘴可以通過(guò)由相機(jī)掃描所獲得的圖像數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別。
在基于圖像數(shù)據(jù)識(shí)別失敗的管嘴之后對(duì)管嘴再次成像以檢測(cè)任一管嘴是否已經(jīng)丟失元件并關(guān)閉所識(shí)別的管嘴的真空空氣通道也是可能的。根據(jù)此工藝，在所識(shí)別的管嘴的真空空氣通道被關(guān)閉之后再次通過(guò)識(shí)別相機(jī)對(duì)管嘴成像來(lái)更精確地檢測(cè)沒(méi)有保持元件的管嘴變得可能。
除了被檢測(cè)到元件沒(méi)有被保持以及真空空氣通道被關(guān)閉的管嘴之外的其它所有管嘴可以被允許以執(zhí)行元件安裝操作。因此，由這些管嘴所保持的元件不需要被丟棄，而是可以通過(guò)這些元件安裝操作被有效地利用。
本發(fā)明的另外一方面涉及元件安裝裝置，包括真空發(fā)生源；連接到所述真空發(fā)生源的多個(gè)管嘴，每個(gè)管嘴具有能夠關(guān)閉真空空氣通道的控制閥；安裝頭，所述安裝頭被以可移動(dòng)的方式支撐并保持所述多個(gè)管嘴；元件識(shí)別裝置，所述元件識(shí)別裝置安裝的以與安裝頭面對(duì)，用于識(shí)別由管嘴所保持的元件；以及控制器，用于根據(jù)上述任一方法來(lái)控制元件安裝裝置的操作。
根據(jù)上述的元件安裝裝置，管嘴可以在打開(kāi)條件下或者關(guān)閉條件下被調(diào)節(jié)。當(dāng)管嘴處于打開(kāi)條件下時(shí)，管嘴可以抽吸和保持元件。通過(guò)在元件拾起操作之后在元件識(shí)別裝置之上移動(dòng)安裝頭，可以識(shí)別哪個(gè)管嘴保持元件，哪個(gè)管嘴沒(méi)有保持元件。然后控制器根據(jù)上述的任一方法來(lái)控制元件的安裝操作。所述安裝操作可以不受元件拾起操作完成之后所達(dá)到的真空壓力變化的影響，并可以防止缺陷電路襯底的出現(xiàn)，因?yàn)樵墓茏斓膩G失可以被可靠地檢測(cè)到。
本發(fā)明的另一方面涉及一種元件安裝方法，該元件安裝方法用于通過(guò)管嘴的真空抽吸效應(yīng)拾起元件，并通過(guò)管嘴的空氣吹動(dòng)效應(yīng)將將所述元件與管嘴分離且將元件安裝到電路襯底的預(yù)定的安裝位置上，其中所述方法包括用于防止缺陷襯底出現(xiàn)的工藝，該工藝包括以下步驟緊隨元件安裝操作完成之后的定時(shí)在空氣流動(dòng)通道上測(cè)量從管嘴吹送的空氣流量，所述空氣流動(dòng)通道被設(shè)置用于將加壓空氣供給到管嘴；以及如果測(cè)量值小于預(yù)定的閾值，判斷元件沒(méi)有安裝到電路襯底上。
上述方法將被安排以包括兩個(gè)閾值也是可能的，所述工藝包括以下步驟如果測(cè)量值小于兩個(gè)閾值，判斷元件沒(méi)有安裝到電路襯底上；如果測(cè)量值位于兩個(gè)閾值之間，判斷元件已經(jīng)被安裝到電路襯底上，但是設(shè)置在空氣流動(dòng)通道上的過(guò)濾器被堵塞。在此情況下，所述工藝被安排以包括下述步驟也是可能的在緊隨元件安裝操作完成之后的兩個(gè)不同定時(shí)測(cè)量吹送空氣流量；基于第一測(cè)量值判斷元件是否已經(jīng)正確地安裝到電路襯底上；基于第二測(cè)量值，判斷所述元件已經(jīng)被安裝到電路襯底上但是過(guò)濾器被堵塞，或者所述元件沒(méi)有安裝到電路襯底上。
本發(fā)明的另一方面涉及包括用于防止缺陷襯底出現(xiàn)的工藝的元件安裝方法，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝操作完成之后的定時(shí)在空氣流動(dòng)通道上測(cè)量從管嘴吹送的空氣流量的微分(differential)，所述空氣流動(dòng)通道設(shè)置用于將加壓空氣供給到給管嘴；如果測(cè)量所獲得的空氣流量減小的微分大于預(yù)定的閾值，則判斷所述元件沒(méi)有安裝到電路襯底上。
上述方法也可以被安排以包括兩個(gè)閾值，并且除了判斷所述元件是否已經(jīng)被安裝之外，所述工藝包括判斷設(shè)置在空氣流動(dòng)通道上的過(guò)濾器是否被堵塞的步驟。所述工藝也可以被安排以在兩個(gè)不同定時(shí)執(zhí)行上述測(cè)量，并利用測(cè)量的結(jié)果作出上述判斷。
本發(fā)明的另一方面涉及包括防止缺陷襯底出現(xiàn)的下藝的元件安裝方法，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝操作完成之后的定時(shí)在空氣流動(dòng)通道上測(cè)量從管嘴吹送的吹送氣壓，所述空氣通道設(shè)置用于將加壓的空氣供給到管嘴；以及如果測(cè)量值大于預(yù)定的閾值，判斷元件沒(méi)有被安裝到電路襯底上。上述方面還可以被安排包括兩個(gè)閾值用于判斷過(guò)濾器堵塞和/或在兩個(gè)定時(shí)執(zhí)行測(cè)量，以利用測(cè)量結(jié)果進(jìn)行判斷。
本發(fā)明的另一方面涉及一種包括防止缺陷襯底出現(xiàn)的工藝的元件安裝方法，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝操作完成之后的定時(shí)在空氣流動(dòng)通道上測(cè)量從管嘴吹送的吹送氣壓的微分，所述空氣通道設(shè)置用于將加壓的空氣供給到管嘴；及如果通過(guò)測(cè)量得到的吹送氣壓降低的微分小于預(yù)定的閾值，則判斷元件沒(méi)有安裝到襯底上。
本發(fā)明的另一方面涉及包括防止缺陷襯底出現(xiàn)的工藝的元件安裝方法，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝操作完成之后的定時(shí)在空氣流動(dòng)通道上測(cè)量從管嘴吹送的空氣的吹送空氣流量、吹送空氣流量減小的微分、吹送氣壓，或者吹送氣壓減小的微分中的任一個(gè)，所述空氣通道設(shè)置用于將加壓的空氣供給到管嘴；將所測(cè)量的結(jié)果與相應(yīng)的預(yù)定的閾值進(jìn)行比較；如果吹送空氣流量或者吹送氣壓減小的微分大于相應(yīng)的預(yù)定閾值，或者吹送空氣量減小的微分或者吹送氣壓小于相應(yīng)的預(yù)定閾值，則判斷元件已經(jīng)與管嘴分離并被正確地安裝到電路襯底上，然后執(zhí)行下一輪元件拾起操作；如果吹送空氣流量或者吹送氣壓減小的微分小于相應(yīng)的預(yù)定閾值，或者吹送空氣量減小的微分或者吹送氣壓大于相應(yīng)的預(yù)定閾值，則判斷部件沒(méi)有與管嘴分離且電路襯底丟失所述元件；停止元件安裝裝置；檢查管嘴，移除由管嘴所承載的元件，并確定管嘴位于合適的條件下；重新啟動(dòng)元件安裝裝置用于下一輪元件拾起操作。
上述方法也可以被安排以包括兩個(gè)閾值，除了判斷元件是否被安裝之外，所述工藝包括以下步驟判斷設(shè)置在空氣流動(dòng)通道上的過(guò)濾器是否堵塞。所述工藝也可以被安排以在兩個(gè)不同定時(shí)執(zhí)行上述測(cè)量，并利用所述測(cè)量結(jié)果來(lái)進(jìn)行上述判斷。
本發(fā)明的另一方面涉及元件安裝裝置，包括用于連續(xù)供給元件的元件供給源；安裝頭，所述安裝頭具有用于通過(guò)空氣抽吸效應(yīng)從元件供給源拾起元件的管嘴，并通過(guò)空氣吹送效應(yīng)分離所述元件并將所述元件安裝到電路襯底的預(yù)定的各安裝位置上；襯底保持器，用于傳送和定位電路襯底；以及空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)，所述空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)被連接到用于提供空氣抽吸效應(yīng)和空氣吹送效應(yīng)的管嘴；以及控制器，所述控制器用于控制元件安裝裝置的整個(gè)操作，其中空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)還包括能夠測(cè)量吹送空氣流量或者吹送空氣流量的微分的測(cè)量計(jì)，或者能夠測(cè)量吹送氣壓或者吹送氣壓的微分的壓力計(jì)中的任一個(gè)，所述測(cè)量計(jì)或者壓力計(jì)被設(shè)置在空氣流動(dòng)通道上用于將加壓空氣供給到管嘴，且用于在緊隨吹送空氣完成之后的定時(shí)測(cè)量吹送空氣量或者壓力；以及控制器，用于將通過(guò)上述任一測(cè)量計(jì)所獲得的測(cè)量結(jié)果和相應(yīng)的預(yù)先輸入的閾值進(jìn)行比較，并判斷所述元件是否被正確安裝。
上述元件安裝裝置可以被布置以包括兩個(gè)閾值，所述控制器可以被設(shè)計(jì)以基于測(cè)量結(jié)果和第一閾值之間的比較判斷所述元件是否被合適安裝，和/或者基于測(cè)量結(jié)果和第二閾值之間的比較，判斷元件是否已經(jīng)安裝到電路襯底上但是過(guò)濾器堵塞，或者元件沒(méi)有被安裝到電路襯底上。
上述元件安裝裝置可以被布置以在緊隨元件安裝操作完成之后的兩個(gè)不同定時(shí)在空氣流動(dòng)通道上測(cè)量吹送空氣流量、吹送空氣流量減小的微分、吹送氣壓，或者吹送氣壓減小的微分中的任一個(gè)；且控制器被布置以基于第一測(cè)量結(jié)果和相應(yīng)的第一閾值之間的比較，判斷元件是否合被適地安裝到電路襯底上，并基于第二測(cè)量值和相應(yīng)的第二閾值之間的比較，判斷設(shè)置在空氣流動(dòng)通道上的過(guò)濾器被堵塞，或者元件沒(méi)有被安裝。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)沒(méi)有保持元件的管嘴的工藝，具有多個(gè)連接到單個(gè)真空發(fā)生源的管嘴的元件安裝裝置可以防止由于元件丟失所導(dǎo)致的缺陷電路襯底的出現(xiàn)，所述元件丟失在元件拾起之后被可靠地檢測(cè)到且不受所達(dá)到的真空壓力的變化的影響。根據(jù)本發(fā)明，可以提供充分的抽吸功率用于抽吸和保持更大的元件，因?yàn)榭梢允褂卯a(chǎn)生更高的真空壓力的單個(gè)真空源。單個(gè)真空源布置也有利于減小成本。
此外，根據(jù)本發(fā)明檢測(cè)由管嘴帶回的元件的工藝，可以通過(guò)在緊隨元件安裝操作完成之后檢測(cè)元件帶回而防止缺陷襯底的出現(xiàn)。因此，根據(jù)本發(fā)明的用于安裝元件的方法和/或者裝置，不但能夠防止由于元件帶回的錯(cuò)誤判斷導(dǎo)致的缺陷襯底的出現(xiàn)，而且也能夠通過(guò)避免在元件拾起階段由于被管嘴帶回的元件的干涉所導(dǎo)致的抽吸問(wèn)題而提高生產(chǎn)率。也可以防止元件拾起失敗并通過(guò)預(yù)防地檢測(cè)設(shè)置在管嘴中的過(guò)濾器的堵塞而提高元件安裝質(zhì)量。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的元件安裝裝置的實(shí)施例的透視圖；圖2是用于圖1中所示的元件安裝裝置的控制系統(tǒng)的方框圖；圖3是用于安裝頭的管嘴的氣壓系統(tǒng)的電路圖；圖4是顯示了管嘴和真空管路之間的連接關(guān)系的視圖；
圖5是根據(jù)本發(fā)明在控制器的控制之下執(zhí)行的元件丟失檢測(cè)的過(guò)程的流程圖；圖6是顯示了通過(guò)安裝頭所執(zhí)行的操作的視圖；圖7是顯示了通過(guò)將所達(dá)到的真空初始化為0而實(shí)現(xiàn)的效果的視圖；圖8是顯示了基于所達(dá)到的真空氣壓的絕對(duì)值判斷管嘴是否保持元件的原理的視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的元件安裝裝置的另外的實(shí)施例的空氣抽吸/吹送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖10是顯示了通過(guò)圖9中所示的空氣抽吸/吹送系統(tǒng)的安裝失敗檢測(cè)工藝的輪廓視圖；圖11是顯示了圖10中所示的安裝失敗檢測(cè)工藝的另一方面的視圖；圖12是在控制器的控制之下執(zhí)行的圖11中所示的安裝失敗檢測(cè)工藝的流程圖；圖13是圖12所示的可選的安裝失敗檢測(cè)工藝的流程圖；圖14是顯示了圖11中所示的安裝失敗檢測(cè)工藝的可選方面的視圖；圖15是顯示了圖11中所示的安裝失敗檢測(cè)工藝的另外的可選方面的視圖；圖16是通過(guò)控制器處理的顯示安裝失敗檢測(cè)工藝的流程圖；圖17是顯示了在如圖11所示的安裝失敗檢測(cè)工藝的可選方面上控制器所處理的工藝的流程圖；圖18是顯示了現(xiàn)有技術(shù)中用于檢測(cè)元件丟失的方法的輪廓視圖；以及圖19是顯示了檢測(cè)由于現(xiàn)有技術(shù)中元件的帶回導(dǎo)致安裝失敗的方法的視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的第一實(shí)施例涉及具有用于通過(guò)管嘴檢測(cè)元件丟失的工藝或者手段的安裝元件的方法和裝置。圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的元件安裝裝置的總體視圖?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1，元件安裝裝置100具有用于將電路襯底5加載到元件安裝裝置100中的加載器7，所述加載器7沿X方向位于底座3的右手側(cè)。在X方向上的左手側(cè)與加載器7相對(duì)，元件安裝裝置100具有用于將電路襯底從元件安裝裝置100卸載的卸載器9。加載器7和卸載器9分別具有一對(duì)導(dǎo)軌11和13，導(dǎo)軌11和13被布置用于傳送電路襯底5。
具有用于傳送電路襯底5的支撐軌道的第一襯底保持器15a被設(shè)置到底座3上且面向加載器7。相似地，具有用于傳送電路襯底5的支撐軌道的第二襯底保持器15b被設(shè)置到底座3上面向卸載器9。圖1中所示的元件安裝裝置100包括兩個(gè)彼此串聯(lián)連接的兩個(gè)安裝階段，安裝操作可以同時(shí)在這兩個(gè)階段上在兩個(gè)電路襯底5上執(zhí)行。
一對(duì)Y軸機(jī)器人17在X方向上沿著Y軸設(shè)置在底部3的兩端上。第一X軸機(jī)器人19a和第二X軸機(jī)器人19b被安裝到兩個(gè)Y軸機(jī)器人17上以水平地在Y方向上移動(dòng)。安裝頭23被分別安裝到X軸機(jī)器人19a、19b上，安裝頭23可以在X-Y方向上移動(dòng)并安裝在安裝操作區(qū)域中。這些X軸機(jī)器人19a、19b以及Y軸機(jī)器人17構(gòu)成XY機(jī)器人20，所述XY機(jī)器人20是用于與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，即滾珠絲杠和螺帽，或者皮帶傳動(dòng)裝置一起在X和Y方向上移動(dòng)安裝頭23的裝置。
用作保持元件的抽吸和保持裝置的多個(gè)管嘴25可分離地連接到各安裝頭23。元件供給源31在Y方向上形成在底座3的兩端。元件供給源31可以可分離地保持諸如元件盒的元件供給裝置29。部件托盤(pán)33也設(shè)置在元件供給源31的附近，所述元件供給源31可以被用于供給更大的元件(例如，諸如球柵格陣列(BGA)連接器或者IC，或者四線(xiàn)扁平封裝(QFP))。同樣，在靠近元件供給源31元件安裝區(qū)域中，管嘴站點(diǎn)35被設(shè)置以存儲(chǔ)多個(gè)管嘴以在需要時(shí)進(jìn)行替換。
識(shí)別相機(jī)37被安裝在元件供給源31的附近以對(duì)由管嘴25所保持的元件進(jìn)行成像。同樣，設(shè)置在元件安裝裝置100內(nèi)的是用于識(shí)別和控制元件供給裝置29的控制器。諸如液晶顯示面板或CRT的監(jiān)視器，諸如警告燈的指示裝置、諸如接觸面板或者鍵盤(pán)的輸入裝置也設(shè)置在元件安裝裝置100的前側(cè)。
圖2是用于控制圖1所示的元件安裝裝置100的主要元件的電子控制系統(tǒng)的方框圖。參照?qǐng)D2，控制器41與諸如加載器7、襯底保持器15(包括第一和第二襯底傳送軌道15a、15b)、卸載器9、包括X軸機(jī)器人17和Y軸機(jī)器人19a、19b的XY機(jī)器人20以及元件識(shí)別裝置(識(shí)別相機(jī))37電連接?？刂破?1也與數(shù)據(jù)庫(kù)43、安裝頭23的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、管嘴25的電磁閥、壓力傳感器50、壓力控制閥52、真空壓力供給源60等相連接。在數(shù)據(jù)庫(kù)43中，諸如元件庫(kù)43a、NC程序43b、襯底數(shù)據(jù)43c和管嘴數(shù)據(jù)43d等的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)。
圖3顯示了用于連接到安裝頭23的管嘴25的氣壓控制系統(tǒng)的電路圖。安裝頭23設(shè)有用于抽吸系統(tǒng)T1的第一電磁閥71和用于各管嘴25用的吹送系統(tǒng)T2的第二電磁閥72。各管嘴25通過(guò)第一電磁閥71連接到真空管路75，并且也通過(guò)第二電磁閥72連接到吹送管路76。抽吸系統(tǒng)T1設(shè)置用于利用管嘴25抽吸和拾起元件，當(dāng)將元件安裝到電路襯底上時(shí)，吹送系統(tǒng)T1設(shè)置用于從管嘴25分離元件。真空管路75中的負(fù)壓和吹送管路76中的正壓都是通過(guò)具有氣壓控制單元78的單個(gè)氣壓源(送風(fēng)機(jī))79來(lái)產(chǎn)生。即，吹送管路76的上游通過(guò)調(diào)節(jié)器74被直接連接到氣壓控制單元78，從氣壓控制單元78輸出的加壓空氣被直接供給到吹送管路76。另一方面，真空管路75的上游通過(guò)噴射器77和調(diào)節(jié)器73連接到氣壓控制單元78。真空壓力可以通過(guò)將加壓空氣吹送到噴射器77中而產(chǎn)生，并且所產(chǎn)生的真空被供給到真空管路75。換言之，氣壓控制單元78和空氣供給源79通常用作真空供給源和加壓空氣供給源。
壓力傳感器80被連接到真空管路75用于檢測(cè)真空壓力。如圖4中所示，管嘴25的真空空氣通道84通過(guò)歧管82連接到真空管路75，如上所述的第一電磁閥71被設(shè)置用以控制真空空氣通道84中的抽吸操作，第一電磁閥71可以打開(kāi)和關(guān)閉真空空氣通道84。多個(gè)管嘴25沿著歧管82被線(xiàn)性安裝，壓力傳感器80圍繞歧管82的管嘴布置的中心安裝。此安裝可以防止壓力傳感器80受到由于任一管嘴25所引起的元件拾起失敗導(dǎo)致的局部壓力變化的影響。
下面將說(shuō)明在控制器41(參看圖2)執(zhí)行的包括檢測(cè)元件丟失的工藝的元件安裝方法。在此元件安裝裝置100中，多個(gè)通過(guò)真空管路連接到單個(gè)真空發(fā)生源的管嘴25拾起并保持元件，然后將所述元件安裝到電路襯底的預(yù)定位置上。這樣的操作順序?qū)⒄請(qǐng)D5中的流程圖進(jìn)行說(shuō)明。
在工藝流程開(kāi)始之后，安裝頭23移動(dòng)到元件供給源31，連接到安裝頭23的管嘴25在步驟#1拾起元件。當(dāng)抽吸元件時(shí)，真空壓力通過(guò)真空管路75通過(guò)操作設(shè)置在各管嘴25上的第一電磁閥71而引入到管嘴25中。等待直到真空管路75中的真空壓力在通過(guò)管嘴25抽吸元件之后變得穩(wěn)定，以及當(dāng)真空壓力變得穩(wěn)定時(shí)，真空壓力值通過(guò)壓力傳感器80進(jìn)行檢測(cè)。在步驟#2，檢測(cè)值或者所達(dá)到的真空壓力(絕對(duì)值)被檢查是否高于預(yù)定的閾值(作為示例，這里第二閾值為30kPa)。
當(dāng)所達(dá)到的真空壓力小于所述閾值或者30kPa時(shí)，就可以判斷至少任一管嘴沒(méi)有成功拾起元件，真空從特定的管嘴泄漏。在此情況下，元件識(shí)別掃描在步驟#3執(zhí)行。具體而言，安裝頭23被移動(dòng)到安裝識(shí)別相機(jī)37的位置，當(dāng)安裝頭23通過(guò)識(shí)別相機(jī)37時(shí)，各管嘴25被成像。沒(méi)有成功拾起元件的管嘴25可以基于成像數(shù)據(jù)而識(shí)別。當(dāng)這樣的失敗的管嘴25被識(shí)別時(shí)，特定失敗的管嘴25的第一電磁閥71被關(guān)閉，以防止空氣泄漏。通過(guò)這樣的工藝，真空管路75中的真空壓力可以被恢復(fù)，并可以在其它管嘴25上實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的真空壓力條件。
通過(guò)執(zhí)行如上所述的步驟#3和#4的工藝，在元件拾起階段由于元件丟失所導(dǎo)致的負(fù)面效果可得以解決。當(dāng)元件拾起操作之后所達(dá)到的真空壓力在步驟#2大于30kPa，或者當(dāng)即使在所達(dá)到的真空壓力小于30kPa被檢測(cè)之后在步驟#4執(zhí)行工藝完成時(shí)，流程轉(zhuǎn)到步驟#5，在步驟#5，元件識(shí)別掃描被執(zhí)行。即，當(dāng)安裝頭23通過(guò)識(shí)別相機(jī)37之上時(shí)，各管嘴25通過(guò)相機(jī)37成像，各管嘴25的狀況基于成像數(shù)據(jù)識(shí)別。由于安裝頭23所導(dǎo)致的元件丟失可以通過(guò)這些工藝來(lái)檢測(cè)。
在步驟#6，所達(dá)到的真空壓力被初始化到0，然后在步驟#7，安裝頭被移動(dòng)到安裝操作將被執(zhí)行的位置上。然后，在識(shí)別失敗的管嘴25的工藝被檢測(cè)到之后發(fā)生的元件丟失在步驟#8被檢測(cè)，判斷是否丟失任何元件在步驟#9進(jìn)行。
判斷元件是否丟失的工藝如下。測(cè)量在管嘴25從初始0點(diǎn)(相對(duì)值)的真空壓力減小，如果測(cè)量的壓力減小大于預(yù)定的第一閾值，就可以判斷元件已經(jīng)丟失。在這樣的情況下，至少此特定的失敗管嘴25被安裝以跳過(guò)元件安裝操作。一個(gè)可能的方式是停止元件安裝裝置(步驟#11)。另一方面，當(dāng)從初始為0的真空壓力減小小于第一閾值，就可以判斷元件沒(méi)有丟失，可以執(zhí)行預(yù)定的元件安裝操作(步驟#10)。
圖6A-6D顯示了安裝頭23和識(shí)別相機(jī)37之間運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。參照?qǐng)D6，在完成元件識(shí)別操作之后，安裝頭23在識(shí)別相機(jī)7之上移動(dòng)，如圖6A、6B所示，在這樣的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，各管嘴25上的狀況通過(guò)相機(jī)37被成像并識(shí)別。當(dāng)完成元件拾起操作之后所達(dá)到的真空壓力小于30kPa，失敗的管嘴25或者沒(méi)有成功拾起元件的管嘴25被識(shí)別。在此情況下，到達(dá)失敗的管嘴25的真空通道被關(guān)閉，這樣真空管路75中的真空壓力可以恢復(fù)。
接著，安裝頭23被升高到如圖6C所示的正常高度上，所述頭部23朝向電路襯底被安裝的位置移動(dòng)，在此期間，這樣的高度通常被保持。但是，通過(guò)管嘴25保持的元件可能由于諸如安裝頭23的運(yùn)動(dòng)振動(dòng)的原因而丟失。如果元件丟失，如上所述這可以通過(guò)測(cè)量真空壓力減小被檢測(cè)到，由于元件丟失必須有從初始實(shí)現(xiàn)的真空壓力(基準(zhǔn)＝0)的真空壓力減小。當(dāng)丟失的元件被找到，一個(gè)可能的解決方案是如上所述停止元件安裝裝置，但是另外可能的方式是在識(shí)別相機(jī)37之上如圖6D所示再次移動(dòng)安裝頭23，并識(shí)別所述元件從哪個(gè)管嘴落下。通過(guò)這樣的工藝，就可能通過(guò)不是被識(shí)別的失敗的管嘴25執(zhí)行元件安裝操作。
如上所述，控制器41基于所檢測(cè)到的真空壓力進(jìn)行兩類(lèi)判斷。一個(gè)判斷基于所述絕對(duì)值是否大于第二閾值(30kPa)，通過(guò)使用作為絕對(duì)值的真空壓力在元件拾起階段發(fā)現(xiàn)元件拾起失敗。另外的一類(lèi)判斷是基于從基準(zhǔn)值(0)的相對(duì)真空壓力減小是否大于第一閾值通過(guò)使用元件拾起操作完成之后所達(dá)到的真空壓力來(lái)發(fā)現(xiàn)所述頭部23的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中從管嘴的元件丟失。
出于這些原因，將被傳送到控制器41的模擬輸出被輸入到設(shè)置在控制器41上的兩個(gè)單獨(dú)的通道CH1和CH2，并且所述通道CH1和CH2被設(shè)置到控制器41上，所述輸出分別在CH1和CH2上處理。
在CH1上執(zhí)行處理時(shí)，所達(dá)到的真空壓力在真空處于穩(wěn)定的狀態(tài)后被初始化為0。通過(guò)此工藝，在完成元件拾起操作之后的任何抽吸條件之下所達(dá)到的壓力將被初始化為0，由此，在元件抽吸之后所達(dá)到的真空壓力的變化將不會(huì)導(dǎo)致對(duì)任何將來(lái)的檢測(cè)的影響。在這樣的情況下，如果發(fā)生由于元件丟失所導(dǎo)致的空氣泄漏，并且由于這樣的泄漏所導(dǎo)致的真空壓力變化大于第一閾值(例如10kPa)，可以判斷元件丟失，報(bào)警信號(hào)可以被產(chǎn)生以警告操作者。簡(jiǎn)言之，在完成元件拾起操作之后的任何元件狀況的變化可以通過(guò)CH1上所執(zhí)行的過(guò)程來(lái)監(jiān)測(cè)。如果元件丟失在所述過(guò)程中被檢測(cè)到，如上所述，這就可以停止元件安裝裝置，或使特定失敗的管嘴跳過(guò)元件安裝操作。
另一方面，在CH2上執(zhí)行的處理中，在元件拾起操作完成之后所達(dá)到的壓力沒(méi)有被初始化為0，而是所達(dá)到的真空壓力作為絕對(duì)值被監(jiān)測(cè)。如果在元件拾起操作完成之后所達(dá)到的真空壓力低于預(yù)定的第二閾值(例如30kPa)，控制器傳送信號(hào)以警告所述抽吸功率較低。簡(jiǎn)言之，在元件拾起操作完成之后的壓力條件在CH2上所執(zhí)行的處理中被監(jiān)測(cè)。
上述效果將參照?qǐng)D7和8進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在元件拾起的過(guò)程中真空壓力圖案將根據(jù)元件等的結(jié)構(gòu)而變化，由此所達(dá)到的真空壓力可以如圖7中所示的圖案1-3變化。但是，如果所達(dá)到的真空壓力被初始化為0，并且通過(guò)檢測(cè)基于初始化標(biāo)準(zhǔn)的壓力變化(真空壓力減小)，元件丟失可以通過(guò)使用單個(gè)閾值P1來(lái)檢測(cè)，而不受這樣的所達(dá)到真空壓力變化的影響。
當(dāng)元件丟失基于這樣的相對(duì)真空壓力變化而被檢測(cè)，這就可以通過(guò)簡(jiǎn)單地跳過(guò)特定失敗的管嘴25的元件安裝操作而避免缺陷襯底的出現(xiàn)。此外，當(dāng)元件丟失被檢測(cè)到，通過(guò)除了特定失敗管嘴25之外的其它管嘴25進(jìn)行的元件安裝操作可以被執(zhí)行，由此可以避免沒(méi)有失敗的管嘴25所保持的元件的不必要浪費(fèi)，如果所失敗的管嘴25通過(guò)再次執(zhí)行識(shí)別過(guò)程來(lái)識(shí)別的話(huà)。
在如圖8所示的CH2上執(zhí)行的處理中，在元件拾起操作完成時(shí)所達(dá)到的真空壓力作為絕對(duì)值被檢測(cè)，元件拾起是被正確地執(zhí)行(OK)或者沒(méi)有被正確執(zhí)行(NG)，可以通過(guò)將測(cè)量值和第二閾值P2(例如30kPa)進(jìn)行比較而進(jìn)行判斷，由此可以立即采取對(duì)策。即，元件拾起失敗并且真空空氣泄漏的管嘴25可以通過(guò)用識(shí)別相機(jī)37對(duì)管嘴25進(jìn)行成像而識(shí)別，所識(shí)別的失敗的管嘴25的真空空氣通道84可以被關(guān)閉以恢復(fù)總的真空壓力。
上述使用在CH1和CH2上的第一閾值(10kPa)和第二閾值(30kPa)可以通過(guò)考慮真空壓力供給源和/或者管路的路線(xiàn)等的達(dá)到壓力確定為任何正確的值。當(dāng)?shù)诙撝当换谒_(dá)到的真空壓力和許多的元件丟失之間的關(guān)系確定時(shí)，如圖8所示，優(yōu)選地將第二閾值設(shè)置在大約30kPa水平上。如果所述閾值被設(shè)置小于此水平，由于相應(yīng)許多的元件的丟失的壓力變化最小化將難于識(shí)別許多的元件丟失。
在真空空氣通道84中可以提供孔口以保護(hù)失敗的管嘴的免于空氣泄漏。在此情況下，孔口中空氣流的更小面積將有助于防止壓力的迅速減小。
現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的用于安裝元件的裝置和方法的第二實(shí)施例，所述裝置和方法包括用于檢測(cè)安裝失敗和在元件拾起操作完成之后由管嘴所帶回的元件的工藝和手段。在下述實(shí)施例中，相似的部件可以用與第一實(shí)施例中相似的標(biāo)號(hào)表示。所述元件安裝裝置的結(jié)構(gòu)基本與第一實(shí)施例中參考圖1-3所說(shuō)明的基本相同。下述說(shuō)明基本集中在本實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)和/或者第一實(shí)施例之間的微分上。
圖9顯示了本實(shí)施例的空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)的概要，其可以用于將真空壓力供給到管嘴25用于抽吸元件，并將加壓空氣供給到管嘴25用于分離元件?？諝獬槲?吹送機(jī)構(gòu)10被設(shè)計(jì)用以對(duì)安裝頭23的管嘴提供抽吸/吹送效應(yīng)?？諝獬槲?吹送機(jī)構(gòu)通過(guò)連接管18被連接到管嘴25。參照?qǐng)D9，空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)10包括調(diào)節(jié)器73(包括如圖3所示的噴射器77)，調(diào)節(jié)器73被連接到真空管路75用于在元件的抽吸的過(guò)程中將真空壓力供給到管嘴25的開(kāi)口；調(diào)節(jié)器74，所述調(diào)節(jié)器74被連接到吹送管路76用于將加壓空氣供給到管嘴25的開(kāi)口；諸如電磁閥的切換機(jī)構(gòu)70，用于可選地在真空管路75和吹送管路76之間切換到管嘴2 5的通道；以及控制器41，所述控制器41用于將切換操作命令提供到切換機(jī)構(gòu)70以與元件安裝操作同步。所述控制器41可以集成到元件安裝裝置的控制器中，或者可以單獨(dú)設(shè)置，在這種情況下，控制器41的控制操作需要與元件安裝裝置的操作同步。調(diào)節(jié)器73和74通過(guò)如圖3所示的氣壓控制單元78被連接到氣壓源79。
在安裝頭23中，空氣流動(dòng)通道21被設(shè)置用于連接所述連接管18和管嘴25，用于過(guò)濾灰塵和雜質(zhì)的過(guò)濾器被設(shè)置在空氣流動(dòng)通道21中。元件30由管嘴25通過(guò)真空的抽吸效應(yīng)拾起，所述抽吸效應(yīng)通過(guò)真空管路75提供，并當(dāng)安裝所述元件時(shí)，切換機(jī)構(gòu)70將管嘴的連接切換到吹送管路76，這樣所述元件30可以利用通過(guò)吹送管路76吹送空氣而產(chǎn)生的正氣壓而與管嘴25分離。
在本實(shí)施例的空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)10中，用于測(cè)量通過(guò)吹送管路76從管嘴25吹送的吹送氣流的測(cè)量計(jì)61被連接到吹送管路76，所述吹送管路76是用于在調(diào)節(jié)器74和切換機(jī)構(gòu)70之間吹送空氣的通道。除了將命令提供到切換機(jī)構(gòu)70之外，控制器41將命令提供給測(cè)量裝置61以在正確的定時(shí)測(cè)量吹送空氣流量。此外，通過(guò)測(cè)量計(jì)61所獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)被傳送到控制器41，所述控制器41將所述數(shù)據(jù)和預(yù)先輸入的閾值進(jìn)行比較以進(jìn)行必要的判斷。
盡管在圖9中只顯示了一個(gè)管嘴25，真空壓力供給源可以由多個(gè)管嘴共同使用，所述多個(gè)管嘴連接到單個(gè)安裝頭。切換機(jī)構(gòu)70和測(cè)量計(jì)61分別單獨(dú)提供給每個(gè)管嘴25。在圖9中，安裝頭23和空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)10被顯示在分離的位置上，但是它們可以被集成到安裝頭23中，如圖3所示。此外，單個(gè)切換機(jī)構(gòu)(電磁閥)70在圖9示出的例子中在真空壓力和正壓力之間執(zhí)行切換操作，但是這可以與圖3所述相同的方式布置，在圖3中，真空管路和加壓管具有獨(dú)立的電磁閥71和72。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D10A-10C來(lái)說(shuō)明使用如上所述的空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)10的檢測(cè)安裝失敗(元件帶回)的方法。圖10A顯示了在水平軸所示的時(shí)間消逝的過(guò)程中管嘴25的運(yùn)動(dòng)。在圖中，管嘴25通過(guò)安裝頭30的運(yùn)動(dòng)傳送拾起的元件30，在與電路襯底5相對(duì)的位置上停止之后，管嘴25相對(duì)電路襯底5下降。電路襯底5被牢固地固定到其位置上。管嘴25在安裝定時(shí)T到達(dá)其最低的位置，所述定時(shí)T被顯示在水平軸的中間位置上，并將元件30安裝到電路襯底5上。在完成元件安裝之后，管嘴25向上移動(dòng)并回到原始位置。
圖10B顯示了與圖10A中所示的管嘴25的運(yùn)動(dòng)(水平軸)相應(yīng)的時(shí)間消逝的過(guò)程中通過(guò)管嘴25(因此通過(guò)圖9中所示的測(cè)量計(jì)61)所流動(dòng)的吹送空氣流量(在垂直軸中)。在空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)10的切換結(jié)構(gòu)70將管嘴25的連接切換到吹送管路76時(shí)，已經(jīng)利用通過(guò)真空管路75的抽吸效應(yīng)保持元件30的管嘴25分離元件30，并將所述元件30安裝到電路襯底5上。由于這樣的空氣吹送作用，吹送空氣流量在安裝定時(shí)T達(dá)到其峰值，然后空氣流量逐漸減小。設(shè)置到空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)10的測(cè)量計(jì)6 1在圖中所示的測(cè)量定時(shí)S測(cè)量吹送空氣流量，并將所測(cè)量的數(shù)據(jù)傳送到控制器41。
在實(shí)際中，在管嘴25接觸電路襯底5并分離所述元件30的時(shí)間和管嘴完成元件安裝并開(kāi)始上升的時(shí)間之間具有較小的時(shí)間消逝(例如大約20ms)。同樣，為了改變管嘴25的真空條件以通過(guò)破壞這樣的真空條件將所述元件保持到正的壓力條件下，也有較小的時(shí)間消逝(例如大約20ms)。這些時(shí)間消逝導(dǎo)致即使在安裝定時(shí)T之前空氣流量逐漸增加，如圖10B所示。相應(yīng)地，實(shí)際的安裝操作將在包括這樣的時(shí)間消逝的時(shí)間跨度內(nèi)執(zhí)行。在此說(shuō)明書(shū)中，在元件安裝操作的過(guò)程中吹送空氣流量達(dá)到其峰值時(shí)的定時(shí)被稱(chēng)為安裝定時(shí)T。
在完成元件安裝之后，吹送空氣流量從峰值減小，然后空氣流量將在特定的恒定的水平上飽和如圖10B所示。這是因?yàn)?，即使在元件安裝操作完成之后，來(lái)自管嘴25的空氣吹送將在特定的流量水平上暫時(shí)持續(xù)直到安裝頭23開(kāi)始下一輪元件拾起操作。用于測(cè)量吹送空氣流量的測(cè)量定時(shí)S被確定在吹送流量在特定的水平上飽和的地方，或者其附近。
圖10C示出了通過(guò)測(cè)量計(jì)61所測(cè)量的吹送空氣流量與預(yù)定的閾值的比較結(jié)果。當(dāng)所述元件30與管嘴25分離并被正確安裝，吹送空氣流量沿著由圖中“正確安裝”曲線(xiàn)所示出的圖案變化，并且一定流量的氣流被從管嘴25吹送，因?yàn)楣茏?5的開(kāi)口被完全清理。相反，如果元件30由于一定的原因沒(méi)有與管嘴25分離，并由管嘴25繼續(xù)保持，流經(jīng)管嘴25的吹送氣流沿著圖中“元件丟失”曲線(xiàn)所示出的圖案改變，因?yàn)楣茏?5的開(kāi)口由仍然被管嘴25所保持的元件30堵塞。“正確安裝”和“元件丟失”的兩個(gè)圖案之間存在較大間隙。所述閾值可以基于這樣的流量微分的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)而確定，并可以通過(guò)使用預(yù)定的閾值來(lái)判斷管嘴25是否沒(méi)有成功進(jìn)行元件安裝并帶回元件。
吹送氣流測(cè)量定時(shí)S可以在緊隨安裝定時(shí)T(例如在10ms定時(shí)間隔之內(nèi))之后立即設(shè)置，如圖所示。根據(jù)本實(shí)施例，測(cè)量裝置61被設(shè)置在吹送管路76上，所述吹送管路76是空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)10中的空氣流通道，并且吹送空氣流量可以在任何定時(shí)測(cè)量，因?yàn)椴恍枰喱F(xiàn)有技術(shù)中那樣將管嘴25移動(dòng)到測(cè)量裝置被安裝的較遠(yuǎn)的位置。相應(yīng)地，與現(xiàn)有技術(shù)中的情況相比，就可以將測(cè)量定時(shí)S設(shè)置更接近安裝定時(shí)T。此外，吹送氣流測(cè)量不需要額外的空間，因?yàn)闇y(cè)量計(jì)61可以被設(shè)置在空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)10的內(nèi)部，而不是象現(xiàn)有技術(shù)中那樣設(shè)置在管嘴25的外部。
定位測(cè)量計(jì)61并不限于如圖9所示的吹送管路76上，測(cè)量計(jì)可以設(shè)置在諸如連接管18上、空氣流動(dòng)通道21上或者在其到達(dá)管嘴25之前的任何其它空氣流通道上的其它位置上。
元件30沒(méi)有與管嘴25分離的一些示例原因有當(dāng)焊糊被施加到電路襯底5上時(shí)，焊糊穿透到管嘴25和元件30之間的接觸介面上；粘接材料在管嘴25上的沉積；蒸汽在元件30的表面上的凝結(jié)，等。
圖11顯示了本發(fā)明的檢測(cè)安裝失敗的方法的另外一方面。圖11基本相應(yīng)圖10C，但是兩個(gè)閾值1、2被顯示在圖11中，兩個(gè)閾值1、2不僅可以被用于判斷是“正確安裝”或者“安裝失敗”，也可以判斷與管嘴25相關(guān)聯(lián)的過(guò)濾器22是否被堵塞。
當(dāng)灰塵或者雜質(zhì)聚積在位于空氣流動(dòng)通道21中的過(guò)濾器22中，通過(guò)吹送管路76的空氣流量由于空氣流由這樣的灰塵的堵塞而被減小。這些灰塵或者雜質(zhì)的尺寸是μm數(shù)量級(jí)，這遠(yuǎn)比芯片元件的尺寸小。相應(yīng)地，灰塵對(duì)空氣流量的堵塞效果也顯著地比對(duì)元件30的堵塞效果小。因此，通過(guò)使用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，就可能區(qū)分堵塞效果是由過(guò)濾器22的堵塞或者由剩余的元件30所導(dǎo)致。閾值1、2可以基于各統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)確定，并且它們可以被用于判斷管嘴25已經(jīng)“正確安裝”元件，或者沒(méi)有成功安裝元件(“安裝失敗“)，或者過(guò)濾器被堵塞(“過(guò)濾器堵塞”)。
具體而言，兩個(gè)閾值1、2預(yù)先基于所累計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行確定，在元件安裝操作完成之后的吹送空氣流量與這兩個(gè)閾值進(jìn)行比較。如果測(cè)量結(jié)果大于兩個(gè)閾值1、2，可以判斷元件被正確安裝。如果測(cè)量結(jié)果小于兩個(gè)閾值1、2，可以判斷元件沒(méi)有被安裝(安裝失敗)。在測(cè)量結(jié)果在兩個(gè)閾值1、2之間時(shí)，可以判斷過(guò)濾器22被堵塞。此說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)“正確安裝”意味著所述元件通過(guò)來(lái)自管嘴25的吹送空氣的效果而被正確安裝，而過(guò)濾器沒(méi)有被堵塞，術(shù)語(yǔ)“堵塞”意味著過(guò)濾器22處于堵塞的條件下。盡管在上述說(shuō)明書(shū)中稱(chēng)為“過(guò)濾器堵塞”，必須理解諸如吹送管路76的堵塞，連接管18或者管嘴25內(nèi)的其它部分的堵塞也可以通過(guò)相同的工藝來(lái)檢測(cè)。因此，術(shù)語(yǔ)“過(guò)濾器堵塞”不限于過(guò)濾器本身的堵塞，而是包括了如上所述的其它部分的堵塞。
當(dāng)由管嘴25所帶回的元件被檢測(cè)到時(shí)，元件30必須仍然處于由管嘴25的尖部保持的條件下。如果這樣的特定的管嘴25執(zhí)行下一輪元件拾起操作，仍然由管嘴25保持的元件30可能與拾起操作相干涉。同樣，如果在安裝失敗被檢測(cè)之后不采取對(duì)策，電路襯底5將由于缺少元件而成為缺陷產(chǎn)品。因此，在元件安裝操作中提供必要的工藝是有利的，這將導(dǎo)致避免這些不利的情況。
圖12的流程圖顯示了具有根據(jù)本實(shí)施例的檢測(cè)安裝失敗的工藝以及避免如上所述的元件拾起失敗的對(duì)策的元件安裝方法的過(guò)程。所述方法也具有用于恢復(fù)丟失的元件以防止缺陷電路襯底的出現(xiàn)的對(duì)策的工藝。本實(shí)施例的元件安裝方法此后參照?qǐng)D12進(jìn)行說(shuō)明。
參照?qǐng)D12，管嘴25在步驟#1拾起元件30，并在步驟#2將元件30安裝到電路襯底上。在步驟#3測(cè)量吹送空氣流量，在步驟#4比較測(cè)量值與閾值1。如果空氣流量的測(cè)量值大于閾值1，元件30被判斷被正確安裝，如步驟#6所示，并且在此情況下，所述工藝流程轉(zhuǎn)到步驟#7用于拾起下一個(gè)元件30，并從步驟#2重復(fù)所述工藝。
如果測(cè)量值在步驟#4小于閾值1，所述工藝流程轉(zhuǎn)到步驟#8，在步驟#8測(cè)量值與閾值2進(jìn)行比較。如果測(cè)量值大于閾值2，在步驟#9就可以判斷過(guò)濾器堵塞。在此情況下，警報(bào)產(chǎn)生用于在步驟#11警告操作者，且所述流程可以到達(dá)步驟#7用于拾起下一個(gè)元件30。當(dāng)元件30被判斷在此情況下已經(jīng)被正確安裝，即使具有堵塞的過(guò)濾器的管嘴25拾起下一個(gè)元件30，也不會(huì)引起任何問(wèn)題。盡管如此，操作者可以選擇在步驟#12停止元件安裝裝置，并在步驟#13采取諸如清除或者替換管嘴25和/或者過(guò)濾器22的必要措施。然后，操作者可以在步驟14重新啟動(dòng)元件安裝裝置，所述工藝流程可以轉(zhuǎn)到步驟#7的拾起操作。
現(xiàn)在回到步驟#8，如果空氣流量的測(cè)量值小于閾值2，可以在步驟#15判斷元件沒(méi)有被安裝(管嘴25被帶回元件30)。在此情況下，由管嘴所承載的元件將在步驟#16被丟棄以避免在下一輪的元件拾起操作由于剩余的元件30所導(dǎo)致的任何問(wèn)題。特別地，管嘴25被移動(dòng)到元件丟棄位置，在所述丟棄位置上，高壓空氣通過(guò)所述管嘴25吹送，或者管嘴開(kāi)口通過(guò)使用刷子等進(jìn)行清理。在此情況下，下一輪元件拾起操作將在步驟#17跳過(guò)，并且吹送空氣流量在步驟#18再次被測(cè)量以重新確認(rèn)由管嘴所保持的元件已經(jīng)被丟棄。如果在步驟#19確定測(cè)量值大于閾值1，這意味著元件已經(jīng)被丟棄，所述工藝流程到達(dá)步驟#21以拾起下一個(gè)元件30，并將其安裝，以恢復(fù)在步驟#15上的前一輪安裝操作的過(guò)程中所丟失的元件。這些過(guò)程將被重復(fù)。
如果在步驟#19的測(cè)量值小于閾值1，在步驟#22可以判斷所述元件在步驟#16沒(méi)有被丟棄，管嘴仍然承載所述元件。在此情況下，元件安裝裝置在步驟#23停止，操作者在步驟#24采取諸如檢測(cè)和清理管嘴25，然后元件安裝裝置在步驟#25重新啟動(dòng)。在步驟#21上，下一元件被拾起，然后安裝到相同的電路襯底上，以恢復(fù)丟失的元件。
如圖12的流程圖所示，優(yōu)選地，重新自動(dòng)確認(rèn)帶回的元件是否被丟棄，但是可選地這些過(guò)程可以被手工執(zhí)行，即，操作者停止元件安裝裝置并視覺(jué)上檢查管嘴。圖13顯示了其中上述確認(rèn)工藝被人工執(zhí)行流程圖。參照?qǐng)D13，步驟#1-#14與圖12的流程圖相同。如果安裝失敗在步驟#15被檢測(cè)，操作者在#31停止元件安裝操作。在步驟#33上，操作者視覺(jué)地檢查管嘴25的狀況且如果元件仍然被管嘴承載且移除元件30，并確認(rèn)管嘴25處于正確的狀況中。然后元件安裝裝置在步驟#34被重新啟動(dòng)，下一元件被拾起，然后該元件在步驟#35上被安裝到電路襯底上，用于恢復(fù)丟失的元件。
在圖12、13中所示的流程圖的情況下，兩個(gè)如圖11所示的閾值1、2被用于檢測(cè)安裝失敗和過(guò)濾器堵塞。在只有閾值1使用，如圖10C中顯示，圖12、13中與閾值2相關(guān)的步驟#8-#14的所有工藝都是不必要的。同樣在圖12、13中所示的流程圖的情況下，元件安裝失敗的管嘴25被安排以通過(guò)安裝相同元件(步驟#21或者#35)來(lái)執(zhí)行恢復(fù)安裝操作，但是這樣的恢復(fù)可以通過(guò)使用不同的管嘴來(lái)執(zhí)行，沒(méi)有安裝元件的管嘴可以被用于在下一輪操作中安裝不同的元件。
盡管圖12、13中的流程圖中未示出，可以執(zhí)行用于確認(rèn)元件是否實(shí)際已丟失的另外的工藝。這樣的確認(rèn)工藝在元件丟失在步驟#15被檢測(cè)之后，可以通過(guò)操作者手工檢查電路襯底5或者通過(guò)識(shí)別裝置來(lái)自動(dòng)檢查電路襯底5而被執(zhí)行。如果元件丟失通過(guò)這樣的工藝來(lái)確認(rèn)，可以判斷管嘴25已經(jīng)帶回元件30。另一方面，如果通過(guò)此工藝確認(rèn)元件30被正確安裝，可以判斷在步驟#15所進(jìn)行的檢測(cè)是不正確的，測(cè)量計(jì)61、管嘴25或者過(guò)濾器22之一可能出現(xiàn)錯(cuò)誤。
如上所述根據(jù)本實(shí)施例，在緊隨元件安裝操作完成之后的管嘴25的吹送空氣流量可以通過(guò)布置在管嘴25的空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)10上的測(cè)量計(jì)61來(lái)測(cè)量。通過(guò)此布置，元件被帶回的現(xiàn)象可以被可靠地檢測(cè)到，而不用擔(dān)心用于安裝測(cè)量計(jì)的空間，且在元件安裝和測(cè)量之間的時(shí)間滯后的過(guò)程中由于元件丟失而進(jìn)行錯(cuò)誤判斷的危險(xiǎn)被減小。此外，通過(guò)正確提供多個(gè)閾值，不僅由于元件丟失所導(dǎo)致的缺陷襯底而且過(guò)濾器22的堵塞可以被檢測(cè)到，這樣就可能采取預(yù)防措施來(lái)避免由于管嘴的堵塞所導(dǎo)致的元件拾起失敗和/或者元件安裝失敗。
本實(shí)施例的用于檢測(cè)元件被帶回所導(dǎo)致安裝失敗的檢測(cè)方法的多個(gè)可選方面是可以想象的。圖14顯示了本實(shí)施例的第一可選方面。在此方面中，來(lái)自管嘴25的吹送氣流在緊隨元件安裝完成之后的兩個(gè)不同定時(shí)上進(jìn)行測(cè)量，以提高檢測(cè)的質(zhì)量。
如上所述，近來(lái)元件尺寸越來(lái)越小，在測(cè)量定時(shí)S(參考圖10a)的吹送氣流測(cè)量可能沒(méi)有精確到足以評(píng)估由于較小尺寸的管嘴的小開(kāi)口面積導(dǎo)致的閾值的微分。過(guò)濾器堵塞和安裝失敗可能由于較小的空氣流量而特別困難?？朔@個(gè)問(wèn)題的一個(gè)可能的解決方案可以是延遲測(cè)量定時(shí)S直到吹送氣流變得穩(wěn)定并且這樣的空氣流微分變得更加清楚。但是，如果測(cè)量定時(shí)S被延遲，安裝定時(shí)T和測(cè)量定時(shí)S之間的時(shí)間間隙將更長(zhǎng)，這將導(dǎo)致負(fù)面效果，諸如由于延遲的時(shí)間所導(dǎo)致的操作循環(huán)時(shí)間的延長(zhǎng)，或者增加由于在這樣的時(shí)間間隙中元件丟失所導(dǎo)致的錯(cuò)誤判斷。
根據(jù)本實(shí)施例的安裝失敗和/或者管嘴堵塞的檢測(cè)方法可能解決這些問(wèn)題。參照?qǐng)D14，第一吹送氣流測(cè)量在緊隨管嘴25通過(guò)空氣吹送而完成元件安裝之后執(zhí)行。通過(guò)將在測(cè)量定時(shí)S1所獲得的吹送氣流所獲得的測(cè)量結(jié)果和預(yù)定的閾值1進(jìn)行比較，元件30是否被正確地安裝到電路襯底5上被首先檢測(cè)。如圖中所示，“正確安裝”甚至可以在緊隨空氣吹送操作之后的較早的測(cè)量定時(shí)S1被檢測(cè)，因?yàn)樵凇罢_安裝”的情況下吹送空氣流量與其它情況相比較相對(duì)較大。減小由于元件丟失所導(dǎo)致的錯(cuò)誤判斷也是有可能的，因?yàn)闇y(cè)量可以在元件安裝操作之后的較早的定時(shí)上被進(jìn)行。
然后，吹送空氣流量的第二測(cè)量在測(cè)量定時(shí)S2上進(jìn)行，其中管嘴25完成安裝操作并開(kāi)始向上移動(dòng)。此時(shí)的管嘴25的尖部完全處于被清理的情況。由于在測(cè)量定時(shí)S2的吹送氣流是穩(wěn)定的，識(shí)別吹送空氣流量在哪個(gè)區(qū)域中被分類(lèi)就相對(duì)容易。此時(shí)通過(guò)將測(cè)量結(jié)果和閾值2進(jìn)行比較，可以識(shí)別沒(méi)有被判斷在第一測(cè)量定時(shí)被正確地安裝的原因，或者由于“安裝失敗”或者由于“過(guò)濾器堵塞”。由于朝向檢測(cè)裝置或者流測(cè)量計(jì)移動(dòng)管嘴不再需要，結(jié)果此第二測(cè)量定時(shí)與現(xiàn)有技術(shù)相比更加靠近安裝定時(shí)T。相應(yīng)地，由于在這樣的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中元件丟失的錯(cuò)誤判斷的危險(xiǎn)被減小是有可能的。
本實(shí)施例的工藝基本與圖12、13中的流程圖所示的相同，除了吹送空氣流量在兩個(gè)不同定時(shí)上進(jìn)行測(cè)量。即使對(duì)于小元件(例如具有跨度長(zhǎng)度小于1.00mm的芯片元件)將被安裝的情況，或者小管嘴被使用的情況，在兩個(gè)不同定時(shí)上通過(guò)測(cè)量吹送氣流而可以對(duì)得到的狀態(tài)是“正確安裝”、“管嘴堵塞”或者“安裝失敗”進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。這有助于防止缺陷襯底的出現(xiàn)并提高元件安裝操作的質(zhì)量。
圖15顯示了本實(shí)施例的第二可選方面，其中吹送空氣流量的變化被測(cè)量以代替吹送空氣流量。在這一方面，圖9中所示的空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)10的測(cè)量計(jì)61被設(shè)計(jì)用以通過(guò)測(cè)量一定長(zhǎng)度時(shí)間內(nèi)的吹送空氣流量并處理所獲得的數(shù)據(jù)而計(jì)算吹送空氣流量的變化(微分或者派生結(jié)果)。空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)10的其它結(jié)構(gòu)與上述的這些相同。
通過(guò)圖15中所示的管嘴的吹送氣流的圖案與圖11中的顯示的相同。在本實(shí)施例的此方面中，布置在吹送管路76上的測(cè)量計(jì)61在緊隨元件安裝完成之后的測(cè)量定時(shí)S計(jì)算通過(guò)管嘴25的吹送氣流的微分。在這樣的測(cè)量定時(shí)S的吹送空氣流量在安裝操作之后處于減小的階段，因此出口空氣流的微分(導(dǎo)數(shù))可以顯示在圖中的向下的傾斜度。當(dāng)在正確的測(cè)量定時(shí)S顯示這樣的傾斜度時(shí)，如圖15中的雙點(diǎn)劃線(xiàn)所示，對(duì)于“正確安裝”的情況傾斜度相對(duì)較緩，因?yàn)閺墓茏靵?lái)的空氣流在分離元件之后相對(duì)容易，“安裝失敗”情況下的傾斜度相對(duì)較陡，因?yàn)榇邓蜌饬饔捎谒３值脑亩氯谎杆贉p小。在元件已經(jīng)被安裝但是管嘴被堵塞的情況下，傾斜水平是在兩個(gè)前述傾斜度之間的中間水平。
通過(guò)將這樣的傾斜度輸入到控制器41中作為閾值(圖中未示出)，可以作出如下的判斷通過(guò)將所述情況下的所計(jì)算的傾斜度(導(dǎo)數(shù))與這些閾值進(jìn)行比較，所述情況被分類(lèi)為“正確安裝”、“管嘴堵塞”或者“安裝失敗”。盡管在圖15中兩個(gè)閾值不但被用于檢測(cè)“安裝失敗”而且也用于檢測(cè)“過(guò)濾器堵塞”，單個(gè)閾值也可以被用于只檢測(cè)“安裝失敗”。此外，圖15顯示了吹送氣流只在一個(gè)測(cè)量定時(shí)S被測(cè)量的情況，但是出于提高測(cè)量的精度的目的，如圖14所示在兩個(gè)不同定時(shí)測(cè)量吹送氣流也是可能的。
圖15中的點(diǎn)劃線(xiàn)A顯示了在圖11中所示的實(shí)施例的情況下的第二測(cè)量定時(shí)。如前所述，如果吹送空氣流量本身被用作判斷的基礎(chǔ)，需要等待特定的時(shí)間跨度直到當(dāng)空氣流動(dòng)變得穩(wěn)定的時(shí)間。與此相反，根據(jù)吹送空氣流量的微分被使用的本實(shí)施例，測(cè)量定時(shí)S可以設(shè)定的更靠近安裝定時(shí)T，這可以幫助避免由于在這樣的定時(shí)間隔中元件丟失所導(dǎo)致的錯(cuò)誤判斷，并提高元件循環(huán)時(shí)間。
圖16的流程圖顯示了如上所述的本實(shí)施例的可選方面的工藝。圖16所示的工藝基本與圖12、13所示的流程圖相似。不同之處在于吹送氣流的微分而不是吹送氣流在步驟#3被測(cè)量。同樣在步驟#4和#5，所獲得的空氣流微分(空氣流減小的傾斜度)與閾值1、2比較，可以判斷所獲得的微分是小于或不大于閾值1、2，而不是如前述實(shí)施例中的是否比閾值大。其它的工藝與前述的實(shí)施例中相同。
如前所述，現(xiàn)有技術(shù)中的元件安裝裝置通常采用這樣的系統(tǒng)其中在元件安裝完成之后吹送氣流持續(xù)一段時(shí)間直到安裝頭23開(kāi)始移動(dòng)。最近，在一定類(lèi)型的元件安裝裝置中，其被設(shè)計(jì)以在較早的定時(shí)通過(guò)添加電磁閥避免這樣的不必要的空氣吹送浪費(fèi)。根據(jù)本實(shí)施例，安裝失敗即使在這樣的元件安裝裝置中也可以被檢測(cè)，因?yàn)闄z測(cè)可以在緊隨元件安裝之后的較早的階段上被執(zhí)行，并且也不再需要等待穩(wěn)定的空氣流條件。
現(xiàn)在，將說(shuō)明本實(shí)施例的安裝失敗的檢測(cè)方法的第三方面。在此實(shí)施例中，吹送氣流的壓力而不是如前述實(shí)施例中的吹送空氣流量被測(cè)量。為此，在如圖6所示的形成空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)10的元件中，參考數(shù)字61是設(shè)計(jì)用于測(cè)量吹送氣流的壓力而不是空氣流量的壓力計(jì)。空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)10的其它結(jié)構(gòu)與上述的實(shí)施例的相同。
如上所述，當(dāng)管嘴25的開(kāi)口被元件30堵塞，或者當(dāng)過(guò)濾器22被灰塵和/或者雜質(zhì)所堵塞，空氣流量被減小，因?yàn)檫@些障礙阻礙了空氣流動(dòng)。當(dāng)空氣流被堵塞，并且空氣流量變化，空氣供給通道中的壓力也由于這些阻礙的窒息效果而同時(shí)被改變。通過(guò)檢測(cè)這樣的壓力變化，“正確安裝”、“安裝失敗”或者“過(guò)濾器堵塞”可以與前述實(shí)施例相似的方式來(lái)判斷。
當(dāng)抽吸元件時(shí)，管嘴25處于真空的條件下。在安裝元件時(shí)，管嘴25內(nèi)的氣壓增加以吹送空氣，當(dāng)安裝操作完成時(shí)并且元件30被分離，管嘴25內(nèi)的壓力逐漸減小。在元件30已經(jīng)被正確安裝之后，管嘴25內(nèi)的壓力迅速減小，這是因?yàn)樵?0通過(guò)吹送空氣的效果而與管嘴25分離，管嘴開(kāi)口完全打開(kāi)。相反，在“安裝失敗(管嘴25帶回元件)”的情況下，被管嘴25所承載的元件30堵塞管嘴開(kāi)口，并且吹送氣流受到限制，由此吹送管路76中的壓力下降不是很迅速。在“管嘴堵塞”的情況下，壓力將處于上述兩個(gè)情況下的中間水平上。相應(yīng)地，通過(guò)比較測(cè)量的壓力數(shù)據(jù)和基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可選地確定的閾值1、2，以與前述實(shí)施例相似的方式可以有效地判斷“正確安裝”、“過(guò)濾器堵塞”或者“安裝失敗”。
如前所述的其它的實(shí)施例中的情況那樣，用于測(cè)量管嘴25的吹送氣壓的定時(shí)可以被安排在非?？拷緦?shí)施例中的安裝定時(shí)的定時(shí)上。相應(yīng)地，在測(cè)量定時(shí)延遲的過(guò)程中由于元件丟失所導(dǎo)致的錯(cuò)誤判斷的危險(xiǎn)可以被減小。如圖14中所示的實(shí)施例的情況一樣，也可能是，氣壓的測(cè)量可以在緊隨元件安裝完成之后的兩個(gè)不同定時(shí)執(zhí)行，這些被測(cè)量的數(shù)據(jù)可以被用于進(jìn)行更為精確的判斷。采用這樣的兩個(gè)定時(shí)測(cè)量方法，尤其是在使用較小的管嘴25的情況下是更為有利的。
圖17的流程圖顯示了檢測(cè)本實(shí)施例的安裝失敗的工藝。圖17中所示的工藝基本與圖12、13中所示的流程圖中的工藝相似，除了吹送氣壓而不是流量被測(cè)量的步驟#3之外。其它的不同之處在于步驟#4和#8，在所述步驟#4和#8被測(cè)量的數(shù)據(jù)與閾值1、2進(jìn)行比較，所述判斷基于測(cè)量值是否小于或不大于閾值1、2而不是比閾值1，2大來(lái)進(jìn)行判斷。其它工藝相同。
在上述說(shuō)明中，壓力計(jì)被用作測(cè)量計(jì)的可選或者替換物，所述測(cè)量計(jì)用于測(cè)量前述實(shí)施例中的吹送空氣流量，但是空氣量測(cè)量計(jì)和氣壓測(cè)量計(jì)可以一起使用以提高判斷的質(zhì)量和通過(guò)使用從這兩個(gè)測(cè)量裝置所獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)而進(jìn)行的綜合的判斷。
此外，在上述說(shuō)明中，氣壓的測(cè)量結(jié)果被用于判斷安裝失敗等，但是以與圖15中所示的第二可選方面的情況相似的方式也是可能獲得氣壓改變的變化的(微分或者導(dǎo)數(shù))，并使用與相應(yīng)的閾值比較用的壓力減小的傾斜度的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行安裝失敗等的判斷。在此情況下，更陡的傾斜被判斷為“正確安裝”，稍緩的傾斜被判斷為“安裝失敗”，中間的傾斜被判斷為“過(guò)濾器堵塞”。此情況下的測(cè)量計(jì)61被設(shè)計(jì)用以測(cè)量氣壓一定長(zhǎng)度的時(shí)間，并處理所測(cè)量的數(shù)據(jù)以獲得壓力微分。
具有檢測(cè)管嘴安裝失敗或者元件拾起失敗的裝置和工藝的元件安裝方法和裝置被進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明的范圍不限于這些實(shí)施例。例如，圖1顯示了在X和Y方向上傳送安裝頭的具有XY機(jī)器人的元件安裝裝置，但是本發(fā)明也可以適用于不同類(lèi)型的元件安裝裝置，諸如具有其中安裝頭可以只在Y方向上被傳送的Y機(jī)器人的元件安裝裝置，或者包括能夠間斷旋轉(zhuǎn)多個(gè)管嘴的指示器的旋轉(zhuǎn)類(lèi)型的元件安裝裝置。
盡管根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例采用用于檢測(cè)管嘴元件拾起失敗的裝置或者工藝，以及用于檢測(cè)由于管嘴帶回的元件安裝失敗的裝置或者工藝以避免缺陷襯底的出現(xiàn)是有利的，但是必須注意這些實(shí)施例可以被獨(dú)立執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種用于拾起元件并將所述元件通過(guò)連接到單個(gè)真空發(fā)生源的多個(gè)管嘴安裝到電路襯底的各個(gè)預(yù)定安裝位置上的元件安裝方法，其中所述方法包括用于防止由于缺失元件導(dǎo)致的缺陷電路襯底出現(xiàn)的工藝，所述工藝包括以下步驟在元件拾起操作完成之后將所達(dá)到的管嘴的真空壓力初始化到0；檢測(cè)從初始化的0值的管嘴的真空壓力減?。灰约叭绻麢z測(cè)到的真空壓力減小超過(guò)了預(yù)定的第一閾值，則判斷管嘴沒(méi)有成功拾起元件，并跳過(guò)該特定管嘴的元件安裝操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟在將管嘴的所達(dá)到的真空壓力初始化為0之前，在元件拾起操作完成之后檢測(cè)由管嘴所達(dá)到的真空壓力的絕對(duì)值，并且如果檢測(cè)到的所達(dá)到的真空壓力低于預(yù)定的第二閾值，則關(guān)閉所述特定管嘴的真空空氣通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟用識(shí)別相機(jī)對(duì)每個(gè)管嘴成像；以及基于所獲得的圖像識(shí)別哪個(gè)管嘴沒(méi)有成功拾起元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟在基于所獲得的圖像識(shí)別沒(méi)有成功拾起元件的管嘴之后，關(guān)閉所識(shí)別的管嘴的真空空氣通道；對(duì)所識(shí)別的管嘴再次成像，并檢測(cè)元件是否仍然被管嘴承載。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，管嘴執(zhí)行元件安裝操作，其中不包括被判斷為沒(méi)有成功拾起元件的管嘴以及其真空空氣通道被關(guān)閉的管嘴。
6.一種元件安裝裝置，包括真空發(fā)生源；多個(gè)管嘴，所述多個(gè)管嘴連接到所述真空發(fā)生源，每個(gè)管嘴都具有能夠關(guān)閉真空空氣通道的控制閥；安裝頭，所述安裝頭以可移動(dòng)的方式被支撐并保持所述多個(gè)管嘴；元件識(shí)別裝置，所述元件識(shí)別裝置定位的與安裝頭面對(duì)，用于識(shí)別由管嘴保持的元件；以及控制器，該控制器用于根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法來(lái)控制元件安裝裝置的操作。
7.一種元件安裝方法，用于通過(guò)管嘴的真空抽吸效應(yīng)拾起元件，并且通過(guò)管嘴的空氣吹送效應(yīng)將所述元件與管嘴分離且將所述元件安裝到電路襯底的預(yù)定安裝位置上，其中所述方法包括用于防止缺陷襯底出現(xiàn)的工藝，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝操作完成之后在空氣流動(dòng)通道上測(cè)量從管嘴吹送的空氣流量，所述空氣流動(dòng)通道設(shè)置用以將加壓的空氣供給到管嘴；以及如果測(cè)量值小于預(yù)定的閾值，則判斷元件沒(méi)有被安裝到電路襯底上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述工藝包括以下步驟如果測(cè)量值小于兩個(gè)閾值，則判斷元件沒(méi)有被安裝到電路襯底上；以及如果測(cè)量值位于兩個(gè)閾值之間，則判斷元件已經(jīng)被安裝到電路襯底上，但是設(shè)置在空氣流動(dòng)通道上的過(guò)濾器被堵塞。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝操作完成之后的兩個(gè)不同定時(shí)測(cè)量吹送空氣流量；基于第一測(cè)量值判斷元件是否已經(jīng)被正確地安裝到電路襯底上；以及基于第二測(cè)量值判斷所述元件已經(jīng)被安裝到電路襯底上但是過(guò)濾器被堵塞，或者所述元件沒(méi)有被安裝到電路襯底上。
10.一種元件安裝方法，用于通過(guò)管嘴的真空抽吸效應(yīng)拾起元件并通過(guò)管嘴的空氣吹送效應(yīng)將所述元件與管嘴分離且將所述元件安裝到電路襯底的預(yù)定安裝位置上，其中所述方法包括防止缺陷電路襯底出現(xiàn)的工藝，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝操作完成之后的定時(shí)在空氣流動(dòng)通道上測(cè)量從管嘴吹送的空氣流量的微分，所述空氣流動(dòng)通道設(shè)置用于將加壓空氣供給到管嘴；以及如果通過(guò)測(cè)量所獲得的空氣流量減小的微分大于預(yù)定的閾值，則判斷所述元件沒(méi)有被安裝到電路襯底上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述閾值包括兩個(gè)閾值，并且所述工藝包括以下步驟如果通過(guò)所述測(cè)量獲得的空氣流量減小的微分大于兩個(gè)閾值，判斷元件沒(méi)有被安裝到電路襯底上；如果通過(guò)所述測(cè)量獲得的空氣流量減小的微分大于其中一個(gè)閾值但是小于另外一個(gè)閾值，則判斷元件已經(jīng)被安裝到電路襯底上，但是設(shè)置在空氣流動(dòng)通道上的過(guò)濾器被堵塞。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝操作完成之后的兩個(gè)不同定時(shí)測(cè)量空氣流量的微分；基于第一測(cè)量結(jié)果判斷元件是否已經(jīng)被正確地安裝到電路襯底上；基于第二測(cè)量結(jié)果，判斷所述元件已經(jīng)被安裝到電路襯底上但是過(guò)濾器被堵塞，或者所述元件沒(méi)有被安裝到電路襯底上。
13.一種元件安裝方法，用于通過(guò)管嘴的真空抽吸效應(yīng)拾起元件并通過(guò)管嘴的空氣吹送效應(yīng)將元件與管嘴分離且將所述元件安裝到電路襯底的預(yù)定安裝位置上其中所述方法包括防止缺陷電路襯底出現(xiàn)的工藝，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝操作完成之后的定時(shí)在空氣流動(dòng)通道上測(cè)量從管嘴吹送的吹送氣壓，所述空氣流動(dòng)通道設(shè)置用于將加壓空氣供給到管嘴；如果測(cè)量值大于預(yù)定的閾值，判斷所述元件沒(méi)有被安裝到電路襯底上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述閾值包括兩個(gè)閾值，所述工藝包括以下步驟如果所述測(cè)量值大于兩個(gè)閾值，判斷所述元件沒(méi)有被正確地安裝到電路襯底上；以及如果測(cè)量值位于兩個(gè)閾值之間，判斷所述元件被安裝到電路襯底上，但是設(shè)置在空氣流動(dòng)通道上的過(guò)濾器被堵塞。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝操作完成之后的兩個(gè)不同定時(shí)測(cè)量吹送氣壓；基于第一測(cè)量值判斷元件是否已經(jīng)被正確地安裝到電路襯底上；基于第二測(cè)量值判斷所述元件已經(jīng)被安裝到電路襯底上但是過(guò)濾器被堵塞，或者所述元件沒(méi)有被安裝到電路襯底上。
16.一種元件安裝方法，用于通過(guò)管嘴的真空抽吸效應(yīng)拾起元件并通過(guò)管嘴的空氣吹送效應(yīng)將元件與管嘴分離并將所述元件安裝到電路襯底的預(yù)定安裝位置上，其中所述方法包括防止缺陷電路襯底出現(xiàn)的工藝，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝操作完成之后的定時(shí)在空氣流動(dòng)通道上測(cè)量從管嘴吹送的吹送氣壓的微分，所述空氣流動(dòng)通道設(shè)置用于將加壓空氣供給到管嘴；以及如果通過(guò)測(cè)量所獲得的吹送氣壓減小的微分小于預(yù)定的閾值，則判斷所述元件沒(méi)有被安裝到電路襯底上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述閾值包括兩個(gè)閾值，所述工藝包括以下步驟如果通過(guò)測(cè)量所獲得的吹送氣壓減小的微分小于兩個(gè)閾值，則判斷所述元件沒(méi)有被安裝到電路襯底上；以及如果通過(guò)測(cè)量所獲得的吹送氣壓減小的微分小于其中一個(gè)閾值但是大于另外一個(gè)閾值，則判斷所述元件已經(jīng)被安裝到電路襯底上，但是設(shè)置在空氣流動(dòng)通道上的過(guò)濾器被堵塞。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝之后的兩個(gè)不同定時(shí)測(cè)量空氣流量的微分；基于第一測(cè)量結(jié)果判斷所述元件是否已經(jīng)被正確地安裝到電路襯底上；以及基于第二測(cè)量結(jié)果判斷所述元件已經(jīng)被安裝到電路襯底上但是過(guò)濾器被堵塞，或者所述元件沒(méi)有被安裝到電路襯底上。
19.一種元件安裝方法，用于通過(guò)管嘴的真空抽吸效應(yīng)拾起元件并通過(guò)管嘴的空氣吹送效應(yīng)將元件與管嘴分離且將所述元件安裝到電路襯底的預(yù)定安裝位置上，其中所述方法包括防止缺陷電路襯底出現(xiàn)的工藝，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝操作完成之后在空氣流動(dòng)通道上測(cè)量從管嘴吹送的吹送空氣流量、吹送空氣流量減小的微分、吹送氣壓或者吹送氣壓減小的微分中的任一個(gè)，所述空氣通道被設(shè)置用以將加壓的空氣供給到管嘴；將所測(cè)量的結(jié)果與預(yù)定的相應(yīng)閾值進(jìn)行比較；如果吹送空氣流量或者吹送氣壓減小的微分大于相應(yīng)的預(yù)定閾值，或者吹送空氣流量減小的微分或者吹送氣壓小于相應(yīng)的預(yù)定閾值，則判斷元件已經(jīng)與管嘴分離并被正確地安裝到電路襯底上，然后執(zhí)行下一輪元件拾起操作；如果吹送空氣流量或者吹送氣壓減小的微分小于相應(yīng)的預(yù)定閾值，或者吹送空氣流量減小的微分或者吹送氣壓大于相應(yīng)的預(yù)定閾值，則判斷元件沒(méi)有與管嘴分離，且電路襯底丟失所述元件；停止元件安裝裝置；檢查管嘴，移除管嘴所承載的元件，并確認(rèn)管嘴位于合適的位置上；以及重新啟動(dòng)元件安裝裝置用于下一輪元件拾起操作。
20.一種元件安裝方法，用于通過(guò)管嘴的真空抽吸效應(yīng)拾起元件并通過(guò)管嘴的空氣吹送效應(yīng)將元件與管嘴分離且將所述元件安裝到電路襯底的預(yù)定安裝位置上，其中所述方法包括防止缺陷電路襯底出現(xiàn)的工藝，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝操作完成之后在空氣流動(dòng)通道上測(cè)量從管嘴吹送的吹送空氣流量、吹送空氣流量減小的微分、吹送氣壓或者吹送氣壓減小的微分中的任一個(gè)，所述空氣通道被設(shè)置用以將加壓的空氣供給到管嘴；將所測(cè)量的結(jié)果與相應(yīng)的預(yù)定的第一閾值進(jìn)行比較；如果吹送空氣流量或者吹送氣壓減小的微分大于相應(yīng)的預(yù)定的第一閾值，或者吹送空氣量減小的微分或者吹送氣壓小于相應(yīng)的預(yù)定第一閾值，則判斷元件已經(jīng)與管嘴分離并被正確地安裝到電路襯底上，然后執(zhí)行下一輪元件拾起操作；如果吹送空氣流量或者吹送氣壓減小的微分小于相應(yīng)的預(yù)定的第一閾值，或者吹送空氣量減小的微分或者吹送氣壓大于相應(yīng)的預(yù)定的第一閾值，將測(cè)量的結(jié)果與相應(yīng)的預(yù)定的第二閾值進(jìn)行比較；如果吹送空氣流量或者吹送氣壓減小的微分大于相應(yīng)的預(yù)定的第二閾值，或者吹送空氣流量減小的微分或者吹送氣壓小于相應(yīng)的預(yù)定的第二閾值，判斷元件被安裝到電路襯底上，但是設(shè)置在空氣流通道上的過(guò)濾器被堵塞，并產(chǎn)生警報(bào)；如果吹送空氣流量或者吹送氣壓減小的微分小于相應(yīng)的預(yù)定的第二閾值，或者吹送空氣流量減小的微分或者吹送氣壓大于相應(yīng)的預(yù)定的第二閾值，判斷元件沒(méi)有與管嘴分離并且電路襯底丟失元件；停止元件安裝裝置；檢查管嘴，移除管嘴所承載的元件，并確認(rèn)管嘴位于合適的位置上；以及重新啟動(dòng)元件安裝裝置用于下一輪元件拾起操作。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，在產(chǎn)生警報(bào)的步驟之后，所述工藝還包括以下步驟停止元件安裝裝置；檢查管嘴，移除管嘴所承載的元件，并確認(rèn)管嘴位于合適的位置上；以及重新啟動(dòng)元件安裝裝置用于下一輪元件拾起操作。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述工藝包括以下步驟在緊隨元件安裝操作完成之后在空氣流動(dòng)通道上測(cè)量從管嘴所吹送的吹送空氣流量、吹送空氣流量減小的微分、吹送氣壓或者吹送氣壓減小的微分其中任一個(gè)，所述空氣通道被設(shè)置用以將加壓的空氣供給到管嘴；將第一測(cè)量的結(jié)果與第一閾值進(jìn)行比較；以及將第二測(cè)量結(jié)果與第二閾值進(jìn)行比較。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，在判斷電路襯底丟失元件的步驟和停止元件安裝裝置的步驟之間，所述工藝還包括以下步驟丟棄由管嘴所保持的元件；在下一個(gè)元件安裝循環(huán)內(nèi)跳過(guò)元件拾起和元件安裝操作；在緊隨元件安裝操作完成之后在空氣流動(dòng)通道上測(cè)量從特定管嘴吹送的吹送空氣流量、吹送空氣流量減小的微分、吹送氣壓或者吹送氣壓減小的微分其中任一個(gè)；將所測(cè)量的結(jié)果與相應(yīng)的預(yù)定的閾值或者第一閾值進(jìn)行比較；如果吹送空氣流量或者吹送氣壓減小的微分大于相應(yīng)的預(yù)定閾值或者第一閾值，或者吹送空氣流量減小的微分或者吹送氣壓小于相應(yīng)的預(yù)定閾值或者第一閾值，則判斷元件已經(jīng)被正確丟棄并執(zhí)行下一輪拾起操作且不停止元件安裝裝置，然后執(zhí)行下一輪元件拾起操作；如果吹送空氣流量或者吹送氣壓減小的微分小于相應(yīng)的預(yù)定的閾值或者第一閾值，或者吹送空氣流量減小的微分或者吹送氣壓大于相應(yīng)的預(yù)定的閾值或者第一閾值，則判斷元件沒(méi)有被正確地丟棄。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，在判斷電路襯底丟失元件的步驟之后，所述工藝還還包括通過(guò)檢查特定的電路襯底而確認(rèn)將被安裝到電路襯底上的元件是否實(shí)際上從電路襯底上丟失的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，當(dāng)判斷電路襯底丟失了元件，所述工藝還包括以下步驟拾起丟失的元件；以及將所述元件安裝到特定的電路襯底上用于恢復(fù)所述丟失的元件。
26.一種元件安裝裝置，包括用于連續(xù)供給元件的元件供給源；安裝頭，所述安裝頭具有用于通過(guò)空氣抽吸效應(yīng)拾起來(lái)自元件供給源的元件的管嘴，并通過(guò)空氣吹送效應(yīng)將所述元件與管嘴分離且將所述元件安裝到電路襯底的預(yù)定各安裝位置上；襯底保持器，用于傳送和定位電路襯底；空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)，所述空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)被連接到管嘴，用于給管嘴提供空氣抽吸效應(yīng)和空氣吹送效應(yīng)；以及控制器，所述控制器用于控制元件安裝裝置的整個(gè)操作，其中空氣抽吸/吹送機(jī)構(gòu)還包括能夠測(cè)量吹送空氣流量或者吹送空氣流量的微分的測(cè)量計(jì)，或者能夠測(cè)量吹送氣壓或者吹送氣壓微分的壓力計(jì)中任一個(gè)，所述流量計(jì)或者壓力計(jì)被設(shè)置在空氣流動(dòng)通道上用于將加壓空氣供給到管嘴，以及用于在緊隨吹送空氣完成之后測(cè)量吹送空氣量或者壓力；以及控制器，該控制器用于將通過(guò)任一測(cè)量計(jì)所獲得的測(cè)量結(jié)果與相應(yīng)的預(yù)先輸入的閾值進(jìn)行比較，并判斷所述元件是否被正確安裝。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的元件安裝裝置，其特征在于，預(yù)先輸入的閾值包括兩個(gè)閾值，所述控制器被設(shè)計(jì)用于基于測(cè)量結(jié)果和第一閾值的比較判斷所述元件是否被合適安裝，和/或基于所述測(cè)量結(jié)果和第二閾值之間的比較而判斷所述元件被安裝到電路襯底上，但是過(guò)濾器被堵塞，或者所述元件沒(méi)有被安裝到電路襯底上。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的元件安裝裝置，其特征在于，在緊隨空氣吹送操作之后的兩個(gè)不同定時(shí)，所述測(cè)量計(jì)或者壓力計(jì)測(cè)量吹送空氣流量、吹送空氣流量減小的微分、吹送氣壓或者吹送氣壓減小的微分其中的任一個(gè)；以及控制器基于第一測(cè)量結(jié)果和相應(yīng)的第一閾值比較，判斷元件是否被正確地安裝到電路襯底上，基于第二測(cè)量值和相應(yīng)的第二閾值之間的比較，判斷設(shè)置在空氣流通道上的過(guò)濾器被堵塞，或者元件沒(méi)有被安裝。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的元件安裝裝置，其特征在于，所述管嘴被構(gòu)造以抽吸跨長(zhǎng)等于或者小于1.0毫米的元件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有通過(guò)管嘴在元件拾起階段高精度地檢測(cè)元件拾起失敗和/或者在元件安裝階段檢測(cè)由管嘴帶回的元件的元件安裝方法和裝置。在通過(guò)管嘴(25)完成拾起元件之后，達(dá)到的真空壓力被初始化為0，從初始化為0的點(diǎn)的管嘴(25)的真空壓力減小被檢測(cè)。如果檢測(cè)值大于預(yù)定的閾值，則判斷至少一個(gè)管嘴沒(méi)有成功拾起元件。失敗的管嘴通過(guò)使用元件識(shí)別裝置(37)來(lái)識(shí)別。流經(jīng)管嘴(25)的空氣吹送量在完成元件安裝時(shí)被測(cè)量。如果吹送氣流小于預(yù)定的閾值，判斷管嘴(25)帶回元件(30)。兩個(gè)閾值可以被使用，如果測(cè)量值大于兩個(gè)閾值可以判斷所述元件被正確安裝，如果測(cè)量值在兩個(gè)值之間，可以判斷過(guò)濾器(22)被堵塞，如果測(cè)量值小于兩個(gè)閾值，管嘴(25)帶回所述元件。
文檔編號(hào)H05K13/04GK1669378SQ0381644
公開(kāi)日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2003年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月6日
發(fā)明者前田剛, 奧田修, 內(nèi)山宏, 矢澤隆, 今川宏明, 長(zhǎng)澤陽(yáng)介, 平井彌, 中島誠(chéng), 纐纈尚人 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社