JPH07218440A - 自動配置のための部品準備方法 - Google Patents

自動配置のための部品準備方法

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JPH07218440A
JPH07218440A JP7027764A JP2776495A JPH07218440A JP H07218440 A JPH07218440 A JP H07218440A JP 7027764 A JP7027764 A JP 7027764A JP 2776495 A JP2776495 A JP 2776495A JP H07218440 A JPH07218440 A JP H07218440A
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imaging
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JP7027764A
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Kiron Gore
キロン・ゴア
Vahid Kazem-Goudarzi
バヒ−ド・カゼム・ゴウダルジ−
Hai Teo
ハイ・テオ
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Motorola Inc
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
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    • H05K13/0469Surface mounting by applying a glue or viscous material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0813Controlling of single components prior to mounting, e.g. orientation, component geometry
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 自動配置のために部品を準備する方法が提供される。こ
の方法には、実質的に透明な部材上に結合媒体を配置す
る段階(210);結合媒体を部品に付着する段階(2
30);および実質的に透明な部材を通して部品を画像
化する段階(240)が含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に配置のための
部品準備に関し、さらに詳しくは、画像システムを利用
する自動化装置による配置のための部品準備に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】電子
製品の製造においては、個別の電気部品および機械部品
を支持構造に組み付ける多くの製造作業があり、これら
の部品は回路板上に配置されてハンダ付けされる。典型
的な場合には、部品を搭載する基板上の位置にハンダ付
着物を配置することにより回路基板が準備される。任意
で、部品を搭載する前に直接部品上にハンダを配置する
こともある。次に部品配置装置は、部品を選択し、回路
板上の適切な方向に向ける。通常は、部品はフラックス
材またはその他の結合媒体を用いて回路板上に一時的に
固定される。その後ハンダがリフローされて、部品を回
路板に対してより恒久的に固定する。
【0003】組立中は、部品は部品排出装置から取り出
されて、画像システムやその他の整合機構の助けにより
配置の向きが決定され、回路板上に配置される。部品
は、前の製造工程段階で回路基板上に塗布された結合媒
体により一時的に固定されることが多い。あるいは、結
合媒体を直接部品上に配置することもある。いずれの場
合にも、結合媒体を塗布する間に、貴重な製造サイクル
時間が消費される。部品の配置に必要な他の段階に、こ
のサイクル時間を加えなければならない。
【0004】製造サイクル時間を短縮することが、多く
の製造作業の重要な目標となっている。特に、製品を完
成させるためにいくつかの部品を配置しなければならな
い大量生産についてこれが当てはまる。この場合は、部
品配置工程でかかる余分な時間が生産高全体に大きな影
響を与える。そのため、段階を削減または削除すること
により製造サイクル時間を短縮する方策が常に必要とさ
れている。それゆえ、部品配置に必要なサイクル時間を
改善する必要がある。
【0005】
【実施例】一般に、本発明は自動配置のために電気部品
または機械部品を準備して、工程サイクル時間の短縮を
達成する方法を提供する。本発明は、回路板などの支持
基板に部品を固定するために結合媒体が必要とされ、回
路板上で部品を正しい向きに置くために画像システムが
用いられる場合に適用することができる。本発明は、結
合媒体の塗布中に部品を画像化することによってサイク
ル時間の短縮を達成する。特に、部品に結合媒体が塗布
されている間に、部品は結合媒体吐出装置を通じて画像
化される。
【0006】図1には、本発明により、電子部品125
を結合媒体吐出装置100および関連の視覚画像システ
ム140に係合させる自動配置装置120の断面図を示
す。電子部品125は、1992年11月16日にMull
en, III 他により出願された米国特許第5,241,1
33号「Leadless Pad Array Chip Carrier 」などのリ
ードレス・パッド・アレイ・キャリヤである。部品12
5は、その上に付着されたハンダ付着物127のアレイ
を有する。結合媒体吐出装置100は、結合媒体115
を内蔵する主要漕110と、主要漕110の下に摺動可
能に配置されたスライダ板105と、スライダ板105
内に形成された吐出漕130とを有する。好適な実施例
においては、結合媒体115としてハンダ・フラックス
が用いられる。主要漕110は、結合媒体115を吐出
するための開口部(図示せず)を有する底部112を有
する。通常、スライダ板105は、図1に示されるよう
に吐出漕130が主要漕110から間隔を置くような延
長位置にある。しかし、スライダ板105は、吐出漕1
30が主要漕110の底部112の下に位置するように
退避可能である。スライダ板105の移動は、付属され
た機械的アーム117により制御される。
【0007】吐出漕130は、スライダ板105を貫通
して第1表面106から第2表面107まで延在する空
洞部109から形成される。光学的に平坦なガラスまた
はプラスチックなどの透明な、または実質的に透明な部
材131が、空洞部109内に埋め込まれて、吐出漕1
30の基部となる。好適な実施例においては、スライダ
板105は、厚さが約6ミリで、透明基部131は空洞
部109内に約0.02〜0.25ミリ入り込んでい
る。この構造により、吐出漕130は比較的薄い層の結
合媒体115を保持することが可能になる。自動配置装
置120は、部品125の少なくとも一部分を吐出漕1
30に浸すことにより、結合媒体115を部品125に
塗布する。吐出漕130は、スライダ板105を退避さ
せて、吐出漕130が主要漕110の底部112内の開
口部に隣接させることにより、主要漕110から補充を
受ける。吐出漕130が満杯になると、スライダ板10
5が延長されて主要漕110の側面に位置するドクター
・ブレード113により余分な結合媒体115が除去さ
れる。
【0008】透明部材131は、本発明の重要な特徴で
ある。スライダ板105の第1表面106に沿って吐出
漕130上またはその付近にある部品125は、透明部
材131を通してスライダ板105の第2表面107か
ら見ることができる。好ましくは、結合媒体115もま
た、透明または実質的に透明で、部品125が見えやす
くなっている。透明部材131または結合媒体115に
関して用いられる「透明」という用語は、各々の材料が
光に対して実質的に透過性を持っていれば満足される。
画像システム140は、吐出漕130と共に用いられ
て、自動配置に関する部品125の向きに関する情報を
提供する。画像システム140の一部は、透明部材13
1に隣接して、部品125が透明部材131を通して第
2表面107から見えるようになっている。好適な実施
例においては、画像システム140は、光源143とカ
メラ145と分析装置147とによって構成される。カ
メラ145と関連の照明装置は、空洞部109に隣接し
て第2表面107に沿って位置し、カメラ145が透明
部材131と整合するようになっている。さらに、光源
143およびカメラ145は、透明部材131の方向に
向いている。
【0009】図2には、本発明によって自動配置のため
に部品125を準備する方法がまとめられている。第1
に、その上に結合媒体115が配置された実質的に透明
な部材131がステップ210で設けられる。好適な実
施例においては、透明部材131は、第1および第2の
対向表面133を有し、実質的に平坦な層の透明フラッ
クス115が第1対向面132上に配置される。前述の
結合媒体吐出装置100は、平坦な層の結合媒体115
を提供し、それを維持する。ステップ220では、画像
システム140の少なくとも一部分が透明部材131付
近に位置して、部品125の画像化を容易にする。次
に、ステップ230で自動配置装置120が用いられ
て、部品125の少なくとも一部分を結合媒体115に
浸すことにより部品125を透明部材131上の結合媒
体115と付着させる。好適な実施例においては、部品
125は、ハンダ付着物127のアレイが結合媒体11
5と付着するように浸される。ステップ240で、部品
125は透明部材131を通じて画像化される。好適な
実施例においては、カメラ145は透明部材131の第
2対向表面133付近に位置しており、それに従って画
像化が実行される。好ましくは、結合媒体115を部品
125に付着する工程ステップの間に画像化が行われ
る。部品125が、結合媒体115に付着する間に、部
品125が画像化される。あるいは、まず部品125が
結合媒体115から離されて、画像化システム140が
透明部材131上の部品125の印影を画像化する。次
に部品画像またはその印影が分析されて、部品の位置と
向きとが決定される。部品の画像または印影はさらに、
部品125に失われた要素がないか判定するために分析
される。たとえば、印影の特定の部分がない場合は、ハ
ンダ付着物や他の部品などの部品の要素がなくなってい
ることがわかる。好ましくは、結合媒体115を部品1
25に付着させるたびに、前述の吐出装置を用いて透明
部材131上に結合媒体115の層を補充する。
【0010】本発明は、部品125がフラックス115
またはその他の結合媒体を必要とし、また部品の配置を
助けるために画像システム140の使用も必要とする製
造作業の工程サイクル時間を大幅に短縮する。従来の技
術による作業では、これらの工程作業は独立して行わ
れ、各部品125がこれらの作業のために異なる位置に
移動されるので製造サイクル時間が消費される。結合媒
体115の塗布中に部品125を画像化することによ
り、結合媒体115の塗布に要する時間に加え、部品1
25の画像化に要する余分な時間が最小限に抑えられ
る。そのため、全体の製造サイクル時間が短縮される。
このように、新規の結合媒体吐出装置100を、画像シ
ステム140と組み合わせて用いることにより、部品の
配置に関する製造サイクル時間の短縮が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による、電子部品を結合媒体吐出装置
および関連の視覚画像システムと係合させる自動配置装
置の断面図である。
【図2】 本発明により自動配置のために部品を準備す
る方法の段階をまとめた流れ図である。
【符号の説明】
100 結合媒体吐出装置 105 スライダ板 106 スライダ板の第1表面 107 スライダ板の第2表面 109 空洞部 110 主要漕 112 底部 113 ドクター・ブレード 115 結合媒体 117 機械的アーム 120 自動配置装置 125 電子部品 127 ハンダ付着物 130 吐出漕 131 透明部材 132 透明部材の第1面 133 透明部材の第2面 140 画像システム 143 光源 145 カメラ 147 分析装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハイ・テオ アメリカ合衆国フロリダ州サンライズ、エ ヌダブリュ−90アベニュ−4037

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動配置のために部品を準備する方法で
    あって:実質的に透明な部材の上に結合媒体を配置する
    段階;結合媒体を部品に付着する段階;および前記の実
    質的に透明な部材を通して前記部品を画像化する段階;
    によって構成されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 実質的に透明な部材上に結合媒体を配置
    する段階が、前記の実質的に透明な部材の第1表面上に
    結合媒体を配置する段階によって構成される請求項1記
    載の方法。
  3. 【請求項3】 実質的に透明な部材を通して前記部品を
    画像化する段階が、前記の実質的に透明な部材の前記第
    1表面に対向する第2表面付近の位置から前記部品を画
    像化する段階によって構成される請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 実質的に透明な部材上に結合媒体を配置
    する段階が、実質的に透明な結合媒体を配置する段階に
    よって構成される請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 実質的に透明な部材上に結合媒体を配置
    する段階が、前記の実質的に透明な部材上に実質的に平
    坦な結合媒体の層を配置する段階によって構成される請
    求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記の実質的に透明な部材を通して前記
    部品を画像化する段階が、前記部品に前記結合媒体が付
    着する間に前記部品を画像化する段階によって構成され
    る請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記結合媒体を前記部品に付着した後で
    前記の実質的に透明な部材上に前記の結合媒体の層を補
    充する段階によってさらに構成される請求項1記載の方
    法。
  8. 【請求項8】 自動配置のために部品を準備する方法で
    あって:実質的に透明な部材の上に結合媒体を配置する
    段階;前記部品の少なくとも一部分を前記結合媒体に浸
    漬する段階;前記結合媒体から前記部品を取り出す段
    階;および前記の実質的に透明な部材を通して前記の実
    質的に透明な部材上に前記部品の印影を画像化する段
    階;によって構成されることを特徴とする方法。
  9. 【請求項9】 前記の実質的に透明な部材を通して前記
    の実質的に透明な部材上の前記部品の印影を画像化する
    段階が、前記の実質的に透明な部材上の前記部品の前記
    印影を分析して、部品の向きを決定する段階によって構
    成される請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記の実質的に透明な部材を通して前
    記の実質的に透明な部材上の前記部品の印影を画像化す
    る段階が、前記部品の前記印影を分析して、なくなった
    要素を判定する段階によって構成される請求項8記載の
    方法。
JP7027764A 1994-01-27 1995-01-25 自動配置のための部品準備方法 Pending JPH07218440A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US187029 1994-01-27
US08/187,029 US5372294A (en) 1994-01-27 1994-01-27 Method of preparing a component for automated placement

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