SE516551C2 - Förfarande och anordning för precisionsmontering av en första apparatdel på en andra apparatdel - Google Patents

Description

'A516 551 2 aktiva ytan hos en vätskekristallbildskärm eller de optiska linserna hos en mikromekanisk, optisk anordning etc.

Följande redogörelse för känd teknik relaterar till monteringen av en bildskärms- enhet i en mobiltelefon.

Bildskärmsenheter, speciellt vätskekristallbildskärmar (LCD = Liquid Crystal Displays), placeras idag i en mobiltelefon med användning av en bärare eller ljusledare, som är monterad på det tryckta kretskortet (PCB = printed circuit board).

LCD:n placeras på bäraren/ljusledaren och bäraren och PCB:n monteras på ramen eller huset hos telefonen. LCD:n behöver placeras mycket noggrant på ljusledaren, så att bildskärmsenheten placeras korrekt inuti fönstret hos det främre höljet hos ramen. LCD:n måste också placeras extremet noggrant i förhållande till PCB:n för att tillförsäkra en säker och pålitlig elektrisk kontakt mellan det elastomeriska kontaktdonet på bildskärmsenheten och motsvarande kontaktdelar på PCB:n.

Det, på det hela taget, platta LCD-substratet placeras på bäraren med hjälp av dess yttre kanter, med användning av en ramlik fixtur, som monteras på ljusledaren.

LCD:n hålls mellan två íjäderannar på två motsatta sidokanter av LCD:n. Här- igenom spänns LCD:n fast och centreras i fixturen. Fíxturen monteras sedan på ljus- ledaren som återigen monteras i ramen av monteringsdelar, som kan snäppa in i läge på bäraren.

LCD:n kan vidare förses med en remsa av dubbel självhäftande tejp runt framsidan så att LCD:n självhäftande förenas med insidan av ramen. Med denna metod av LCD-placering är det emellertid svårt att tillförsäkra den efterfrågade noggrannheten i LCD-läget.

Toleranskedjan i denna montering är vidsträckt och kan ibland orsaka att fönster- tryckningen eller det främre höljet innesluter den aktiva ytan hos LCD:n. Denna u o u o nn 10 15 20 25 30 'S16 5 515 3 vidsträckta toleranskedja kan också resultera i en förlust av kontakt med det elastomeriska kontaktdonet mellan LCD:n och PCB:n.

Förutom den vidsträckta toleranskedjan i denna LCD-montering innefattar denna kända montering många delar, som gör monteringen komplicerad och relativt arbetsintensiv för att åstadkomma den begärda noggrannheten i slutresultatet.

Med denna bakgrund är det ett syfte med uppfinningen att åstadkomma en mer pre- cis montering av en första apparatdel, som har oregelbundna gränser, på en andra apparatdel och därigenom förbättra kvaliteten och reducera spillet. Ett armat syfte med uppfinningen är att erhålla en sammansättning som är mindre arbetsintensiv och lättare (och därmed potentiellt av lägre kostnad) att tillverka.

Dessa syften åstadkommes av uppfinningen, såsom beskrivs i krav 1, genom att lägga ut minst ett särskiljande tecken med hjälp av lägesreferenssystemet på nämnda första apparatdel i ett väldefinierat geometriskt förhållandet till nänmda en eller flera komponenter genom att fästa andra placeringsmedel på den första apparatdelen i ett väldefiriierat geometriskt förhållande till det särskiljande tecknet (tecknen) med hjälp av ett placeringssystem och genom att montera den första apparatdelen på den andra apparatdelen med hjälp av närrmda första och andra placeringsmedel.

Enligt uppfmningen används ett eller flera särskiljande tecken, som är lagda till substratet hos en första apparatdel av ett s.k. lägesreferenssystem använt i produktionsprocessen av delen för placeringen och fixeringen av delen (enligt en eller flera "avgörande komponenter" innefattade på delen) med hänsyn till en andra apparatdel, varvid nämnda apparatdel är försedd med första placeringsmedel. Det eller de relevanta särskiljande tecknen läses från den första apparatdelen av ett placeringssystem och informationen används för att placera delen relativt andra strukturer, med vilka den skall sättas ihop. Andra placeringsmedel, avsedda att samverka med det första placeringsmedlet på den andra apparatdelen, är fastade på den första apparatdelen i enlighet med det eller de särskiljande tecknen och därmed 10 15 20 25 30 516' SSf 4 med ett välkänt geometriskt förhållande till de "avgörande komponentema" på delen. De två uppsättningama av samverkande placeringsmedel kan därmed utformas och placeras på de första respektive andra apparatdelama, så att, när de samverkande placeringsmedlen förenas, ett styrt geometriskt förhållande erhålls mellan de "avgörande komponentema" på den första apparatdelen och relevanta motsvarande egenskaper på den andra apparatdelen. Den "avgörande komponenten" på den första apparatdelen kan t.ex. vara den aktiva ytan hos en LCD och motsvarande egenskap på den andra apparatdelen kan t.ex. vara bildskärmsfönstret hos en ljusbärare hos en mobiltelefon.

Uppfinningen utnyttjar särskiljande tecken, som är lagda till en apparatdel under dess behandling, varvid dessa särskiljande tecken har "mikroskopisk" tolerans eftersom de t.ex. är resultaten av en halvledarlik process för att styra placeringen av avgörande komponenter eller andra strukturelement på apparatdelen relativt motsvarande egenskaper på en annan del. Därigenom baseras den "makroskopiska" placeringen av apparatdelen på kroppen i fråga på de "mikroskopiska" toleransema hos produktionsprocessen hos apparatdelen.

En fördel hos förfarandet är att apparatdelen, som är försedd med särskiljande tecken, som skall användas vid placeringen och monteringen av delen på en annan apparatdel, kan produceras i en produktionsprocess (t. ex. en halvledarprocess eller liknande) och användas som en "komponent" i en anordning ihopsatt med en annan apparatdel i en arman produktionsprocess, möjligen i olika lägen. En ytterligare fördel med förfarandet är att den är väl anpassad för automatisering och därmed naturligtvis fördelaktiga i ett precisions- och kostnadsperspektiv, när det handlar om stora kvantiteter. Eftersom styrmedlen tillförsäkrar ett riktigt läge av den första delen relativt den andra delen är den faktiska föreningen av delarna okritisk och därför kan delarna alternativt förenas med användning av en manuell eller semiautomatisk sammansättning utan förlust av precision. Detta kan vara fördelaktigt t.ex. i prototyputvecklingar eller när det handlar om små kvantiteter eller om manuell sarmnansättning är attraktiv av andra anledningar. 10 15 20 25 30 s1s»ssr Genom att, såsom beskrivet i krav 2, ytterligare, d.v.s. förutom de som lades fram av lägesreferenssystemet, fästa en eller flera ytterligare komponenter eller struktur- element på den första apparatdelen under styrning av placeringssystemet med an- vändning av särskiljande tecken, åstadkommes en större flexibilitet genom att tillåta massproduktion av identiska delar i ett läge och den möjliga specialbeställriirigen och användningen av delen i andra lägen. Detta är exakt det relevanta scenariot i många tillämpningar av elektroniska (och andra) komponenter för konstruktionen av halvfabrikat eller färdiga anordningar.

I en speciell utföringsfonn av uppfmningen, såsom fastställts i krav 3, är apparat- delen en vätskekristallbildskärmsmodul innefattande en vätskekristallbildskärm med motsvarande elektroniska krets (kretsar) och elektriska anslutningar. Speciella för- delar av monteringen av bildskärmen enligt uppfinningen är l) bättre användning av den aktiva bildskärmsytan och 2) bättre styrning av de elektriska anslutningarna mellan bildskännsenheten och andra delar, t.ex. en PCB.

Uppfiririingens grundval är användningen av de "särskiljande tecknen", som är utlagda av ett högprecisionsplaceringssystem. I föredragna utföringsforrner av uppfmningen kan dessa särskiljande tecken vara speciella inriktningstecken, elektriska anslutningar, såsom frarnlagts i krav 4, eller kuddar för elektriska anslutningar, varvid fördelarna av var och en beror på den speciella processen, typ av apparatdel, placeringssystem, som används för monteringen, krävd precision etc.

Viktigt är 1) att de särskiljande tecknen, som används, läggs ut med hög precision, 2) att ett exakt förhållande till läget av de avgörande delarna av komponenterna, som skall användas i placeringen av delen relativt andra strukturer är eller kan upprättas och 3) att de särskiljande tecknen är lätta att identifiera för placeringssystemet, som används i monteringsprocessen.

"Placeringssystemet" kan vara lägesreferenssystemet eller ett annat placerings- system, som har medel för att läsa de relevanta särskiljande tecknen. I en speciell 10 15 20 25 30 sis~ssf 6 utföringsonn av uppfinningen, såsom framlagt i krav 5, kan placeringssystemet t.ex. vara ett bildigenkämiingssystem, som används i monteringsprocessen, varvid den första apparatdelen förenas med andra apparatdelen. Ett "bildigenkäriiiingssystem" är ett mönsterigenkämiingssystem, som möjliggör automatisk hantering av kända strukturer, t.ex. med en monteringsrobot. Bildigenkänriingssystemet måste kunna läsa de relevanta särskiljande tecknen på apparatdelen. Detta har den ekonomiska och logistiska fördelen att användningen av uppfinningen kan integreras i en "normal" hopsättriingskedja. "lägesreferenssystemet" är placeringssystemet, som används för utläggningen av de särskiljande tecknen och av de individuella lagren eller stegen som utgör bildandet av eller placeringen av komponenterna och strukturelementen i produktionsprocessen hos den första apparatdelen. I en annan speciell utföringsform av uppfinningen, såsom framläggs i krav 6, är placeringssystemet samma som lägesreferenssystemet. Detta har fördelen att placeringsmedlen hos den första apparatdelen kan tillämpas i samma operation och med samma noggrannhet som komponenterna eller andra strukturelement ifråga och som de särskiljande tecknen hos delen och därmed elimineras en länk i toleranskedjan.

I speciella utföringsfonner av uppfinningen är det första placeringsmedlet på den andra apparatdelen, med vilken den första apparatdelen skall förenas via dess samverkande placeringsmedel, konstruerad med sikte på att motta nämnda samverkande placeriiigs- eller styrnjngsmedel för att erhålla en precis och kostnadseffektiv montering av apparatdelen på samma gång. Placeringsmedlet på apparatdelen kan fixeras till delen genom limning, lödning, fästning med skruvar eller liknande, beroende på material, mekaniska restriktioner etc. involverade. I en föredragen utföringsfonn av uppfinningen, såsom framläggs i krav 7, innefattar stynnedlen hos den första apparatdelen minst två utstickande delar, som är insatta i mottagningsmedlet hos den andra apparatdelen innefattande ett motsvarande antal mottagningsöppningar. Härigenom erhålls ett enkelt och i syrmerhet billigt sätt för precisionsmontering av apparatdelar. Altemativt, såsom framläggs i krav 8, kan stynnedlen hos den första apparatdelen innefatta minst två öppningar som | q . u .o 10 15 20 25 30 516 551-É 7 samverkar med mottagningsmedlet hos den andra apparatdelen, som innefattar ett motsvarande antal av utstickande delar. Andra föreningstekniker (t.ex. tryckknappar, fastsättning med skruvar, lirn, självhäftande tejp etc.) eller kombinationer av dessa kan användas, om förhållandena så tillåter.

I en föredragen utföringsfonn av uppfinningen kan förfarandet användas för place- ringen av en första apparatdel (t.ex. en bildskärm) relativt en andra apparatdel, t.ex. en ljusledare, såsom framläggs i krav 9, för fördelning av ljus för att trycka på knap- par eller liknande i en elektronisk anordning. t.ex. en mobiltelefon. Detta har förde- len att möjliggöra lågkostnadsmassproduktion av en nödvändig apparatdel för an- vändning i en räcka av högvolyrnkommunikationsanordningar och löser på samma gång ett existerande problem.

I en annan föredragen utföringsform av uppfinningen, såsom framläggs i krav 10, kan förfarandet användas för placeringen av en första apparatdel relativt ett tryckt mönsterkort. Detta har den ekonomiska och tekniska fördelen att reducera kraven i förhållande till toleransema av utläggningen av anslutningarna på PCB:n likväl som alla andra involverade anslutande delar.

I andra föredragna utföringsforrner av uppfinningen, såsom framläggs i krav 1 1, kan förfarandet användas för placeringen av en första apparatdel relativt en del av huset av apparaten och speciellt, såsom framläggs i krav 12, till det främre höljet av appa- raten. Detta erbjuder ytterligare utforrriningsmöjligheter för formgivaren av den elektroniska hårdvaran inuti apparaten och ett speciellt enkelt sätt att montera appa- ratdelen i förhållande till huset.

Såsom frarnläggs i krav 13 åstadkommer uppfinningen vidare en apparat, som innefattar minst en första apparatdel och en andra apparatdel, som är ömsesidigt precisionsmonterade med hjälp av första placeringsmedel på den andra apparatdelen och andra placeringsmedel på den första apparatdelen så att komponenter på den första apparatdelen placeras med ett väldefmierat geometriskt förhållande relativt n a ø o nu 10 15 20 25 30 s1srssr 8 strukturella egenskaper på en andra apparatdel. Genom att förse den första apparatdelen med minst ett särskiljande tecken, som har ett väldefinierat geometriskt förhållande till komponenter på den första apparatdelen och medan de andra placeringsmedlen är placerade med ett väldefiriierat geometriskt förhållande relativt nämnda särskiljande tecken och nämnda komponenter, och att den andra apparatdelen har sitt första placeringsmedel placerat i ett väldefinierat geometriskt förhållande relativt nämnda strukturella egenskaper, tillförsäkras att de kritiska delarna är precisionsmonterade i apparaten och därmed höjs kvaliteten, automatisering i montering främjas och möjligen reduceras kostnader.

I en speciell utföringsfoim av uppfinningen, såsom framläggs i krav 14, är apparaten en mobiltelefon, varvid produktionen av denna är föremål för begränsningarna av producering av stora kvantiteter av högpresterande anordningar till en låg kostnad och därigenom görs användningen av föreliggande uppfinning fördelaktig.

Såsom beskrivs i krav 15 åstadkommer uppfinningen vidare en apparatdel inne- fattande en eller flera komponenter placerade på apparatdelen med hjälp av ett lägesreferenssystem. Eftersom delen ytterligare innefattar minst ett särskiljande tecken utlagt i ett väldefinierat geometriskt förhållande till närrmda en eller flera komponenter med hjälp av nämnda lägesreferenssystem och medan placerings- medlen fasts på apparatdelen med ett väldefinierat geometriskt förhållande till det eller de särskiljande tecknen med hjälp av ett placeringssystem (tex. ett bildigenkäririingssystem) är det tillförsäkrat att sådana apparatdelar kan precisionsmonteras på andra apparatdelar och i en apparat och därmed höjs kvaliteten, gynnas automatisering i montering och möjligen reduceras kostnader.

I en föredragen utföringsforin av uppfinningen, såsom framläggs i krav 16, fästs en eller flera andra komponenter eller andra strukturelement till, eller läggs ut på, appa- ratdelen under styrning av placeringssystemet. Detta har fördelen att tillåta masspro- duktionen av identiska delar i ett läge och den möjliga specialbeställningen och 10 15 20 25 30 *516 551? 9 användningen av delen i andra lägen, vilket åstadkommer en större flexibilitet i fullbordandet av den färdiga anordningen.

I andra föredragna utföringsfonner av uppfinningen kan de särskiljande tecknen vara speciella inriktningstecken, elektriska anslutningar, såsom framläggs i krav 17, innefattande kuddar, varvid fördelarna av var och en är beroende på den speciella processen, typ av apparatdel, placeringssystem som används för monteringen, krävd precision etc.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen, såsom framläggs i krav 18, innefat- tar placeringsmedlet hos apparatdelen medel för att skapa elektrisk kontakt till en arman apparatdel (t.ex. ett tryckt kretskort) i formen av en mottagningsränna för att inrymma ett elastomeriskt block med ett flertal individuellt isolerade ledande delar.

Detta har fördelen att förenkla bildandet av pålitliga elektriska kontakter mellan apparatdelen och ett tryckt kretskort. Den förbättrade noggrannheten i anslutningarna av apparatdelen till PCB:n kan uppnås förutom precisionsmonte- ringen av apparatdelen relativt en annan del genom att konstruera motsvarande placeringsmedel på PCB:n.

I speciella utföringsfonner av uppfinningen, såsom framläggs i krav 19, är en av nämnda en eller flera komponenter på apparatdelen en vätskekristallbildskänn och, såsom framläggs i krav 20, är en av nämnda en eller flera ytterligare komponenter en drivkrets för bildskärmen.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen är apparatdelen en vätskekristallbild- skärmsmodul, varvid drivkretsen är fästad till apparatdelen under styrning av place- ringssystemet, och de särskiljande tecknen är elektriska anslutningar (t.ex. kuddar).

Detta är en utföringsfonn som kan användas i en mångfald av elektroniska anord- ningar, innefattande mobiltelefoner, sökare, elektroniska räknare etc. 10 15 20 25 30 5 11--6 5 51": 10 Uppfinningen kommer nu att beskrivas mer fullständigt nedan med referens till ritningama, i vilka fig. 1 visar en första apparatdel med särskiljande tecken, dess styrplaceringsmedel och en andra apparatdel med dess motsvarande mottagníngsplaceringsmedel enligt uppfinningen, fig. 2 visar en första apparatdel med särskiljande tecken, dess styrplaceringsmedel (innefattande två utstickande delar) och en andra apparatdel med dess motsvarande mottagningsplaceringsmedel (med motsvarande öppningar) enligt uppfinningen, fig. 3 visar en första apparatdel med särskiljande tecken, dess styrplaceringsmedel (innefattande två öppningar) och en andra apparatdel med dess motsvarande mot- tagningsplaceringsmedel (med motsvarande utstickande delar) enligt uppfinningen, fig. 4 visar en sprängvy av en apparatdel (ett substrat med en LCD) med särskiljande tecken och dess motsvarande placeringsmedel enligt uppfumingen, fig. 5 visar placeringsmedlet fastat på apparatdelen (en LCD-enhet) enligt uppfin- ningen, fig. 6 visar en frontvy av en bärarkropp (en ljusledare för en mobiltelefon) för en LCD-enhet med ett motsvarande fönster och mottagningsplaceringsmedel enligt uppfmningen och fig. 7 visar en schematisk sidovy av en kommunikationsanordning (en mobiltelefon) enligt uppfinningen med en LCD-enhet monterad på en ljusledare och med elektris- ka anslutningar till en PCB.

Fig. 1 visar en första apparatdel 1 innefattande ett substrat 10 på vilket en kompo- nent 5 och en elektrisk anslutning 17, en kudde 20 och särskiljande tecken 6 är ut- o n o o u o- 10 15 20 25 30 51 ß ssff ll lagda av ett lägesreferenssystem under produktionen av apparatdelen. Komponenten 16, den elektriska anslutningen 21 och kudden 22 är fastade till apparatdelen 1 av ett placeringssystem under en ytterligare behandling av apparatdelen. Placeringsmedlet 7 hos den första apparatdelen visas med två stiliserade styrmedel 23, avsedda att passa motsvarande stiliserade styrmedel 24 på placeringsmedlet 4 av den andra apparatdelen 2 och för att tillförsäkra det korrekta läget av apparatdelen l relativt den andra apparatdelen 2 och speciellt komponenten 5 relativt egenskapen ll.

Fig. 1 illustrerar uppfinningen grundidé, nämligen att utnyttja särskiljande tecken 6 lagda till en apparatdel 1 under dess behandling (av ett referensplaceringssystem) för att placera det exakt relativt en annan del eller struktur 2, t.ex. i en apparat.

De särskiljande tecknen 6 bör ha väldefinierade geometriska förhållanden till de "avgörande komponenterna" 5 eller strukturelementen 17, 20 hos den första appa- ratdelen l (d.v.s. till exempel till dess kanter, till gränserna hos vissa komponenter hos delen, till dess elektriska anslutningar etc), som skall styra läget hos delen l (och speciellt komponenten 5) i förhållande till speciella egenskaper 11 hos den andra apparatdelen 2, till vilken den skall förenas. Denna infonnation måste utvin- nas från referensplaceringssystemet och överföras till och användas av placerings- systemet, som styr monteringsprocessen. Den eller de valda särskiljande tecknen 6 hos den första apparatdelen kan t.ex. användas av ett placeringssystem som fixpunkter och placerirrgsmedlet 7 hos den första apparatdelen 1 kan finnas på delen med ett känt geometriskt förhållande till fixpuriktema och därmed till de avgörande komponenterna 5 eller strukturelementen 17, 20 på den första apparatdelen 1. Med kännedom om denna geometriska information kan det samverkande placeringsmedlet 4 på den andra apparatdelen 2, med vilken den första apparatdelen 1 skall förenas, utformas och lokaliseras på den anda apparatdelen för att förverkliga ett önskat läge hos de avgörande komponentema 5 eller strukturelementen 17, 20 på den första apparatdelen l i förhållande till motsvarande egenskaper ll hos den andra apparatdelen 2, när de samverkande placeringsmedlen 4, 7 förenas. 10 15 20 25 30 .fn-s ssr 12 De "särskiljande tecknen" 6 kan vara speciella inriktrringstecken, elektriska anslut- ningar 17 eller kuddar 20 för elektriska anslutningar, strukturella egenskaper av aktiva eller passiva anordningar (t.ex. transistorgrindar, gränser av kondensatorer) eller andra strukturer som är lätta att identifiera för placeringssystemet, som används i monteringsprocessen (innefattande t.ex. nrikromekaniska egenskaper). Ett enkelt särskiljande tecken 6 (t.ex. ett kryss eller en cirkel) kan fixera en första apparatdel l i förhållande till en andra apparatdel 2 i en dimension (t.ex. tillräckligt om delen eller strukturen uppvisar rotationssynrrnetri). Två separata särskiljande tecken 6 krävs för att fixera den första apparatdelen 1 till den andra apparatdelen 2 i två dimensioner.

I detta sammanhang kan termen "den första apparatdelen" l täcka en anordning innefattande ett substrat 10, på vilket en eller flera komponenter 5, 16 eller andra strukturelement 17, 20 är integrerade, eventuellt med anslutningar 20 till det yttre och mellan dem 17. En "apparatdel" l kan t.ex. vara en vätskekristallbildskärms- modul, en multichipmodul (MCM), en mikromekanisk modul, en integrerad optik- modul etc.

Den "andra apparatdelen" 2, i förhållande till vilken den första apparatdelen l skall placeras (och förenas), kan vara en speciell bärare (t.ex. en ljusledare), en PCB, en husdel (innefattande en yttre husdel, t. ex. ett främre hölje, en ram etc.), en identisk apparatdel (som möjliggör bildandet av kaskader av identiska delar), ett styrmedel för samverkan med motsvarande mottagningsmedel på en annan anordning etc.

I detta sammanhang betyder "substratet" 10 hos apparatdelen 1 vilken bärare som helst, t.ex. ett halvledarsubstrat, en PCB, en glas- eller keramikplatta eller liknande.

"Komponenter" 5, 16 kan t.ex. vara de aktiva delarna hos en bildskärm (t.ex. hos en LCD), integrerade kretsar (t.ex. en drivkrets för en bildskärm), mikromekaniska anordningar, elektrooptiska anordningar, optiska anordningar (tex. laserdioder eller fotodioder) eller andra funktionella kroppar. För placeringen av komponenter 5, 16 10 15 20 25 30 516 551: 13 eller andra strukturelement 17, 20, 21, 22 på apparatdelen kan lägesreferenssystemet eller andra placeringssystem användas, möjligen en eller flera komponenter 5 eller andra strukturelement 17, 20 av lägesreferenssystemet och en eller flera andra komponenter 16 eller andra strukturelement 21, 22 av ett annat placeringssystem.

Termen "avgörande komponenter" syftar på komponenterna eller komponentegenskaperna, som skall styra placeringen av den första apparatdelen i förhållande till den andra apparatdelen.

"Strukturelement" betyder delar av en komponent som kan vara isolerade på grund av deras funktion eller utseende eller andra fimktionella egenskaper (t.ex. elektriska anslutningar 17, 21 eller andra anslutningar, innefattande kuddar 20; 22). Struktur- elementen 17, 20 kan läggas till delen 1 med hjälp av lägesreferenssystemet eller ett annat placeringssystem (i det senare fallet refereras de till 21, 22).

"Lägesreferenssystemet" är placeringssystemet eller systemen (i det fall att mer än ett används) som används för utläggningen av de sârskiljande tecknen 6 och av de individuella lagren eller stegen som utgör bildandet av eller placeringen av de avgörande komponenterna 5 och strukturelementen 17, 20 i produktionsprocessen av apparatdelen 1.

"Placeringssystemet" kan vara lägesreferenssystemet eller ett armat placerings- system som har medel för att läsa de relevanta särskiljande tecknen 6. Placerings- systemet kan användas för att fasta en eller flera komponenter 16 eller andra struk- turelement 21, 22 till apparatdelen 1 (förutom de som lagts ut av lägesreferens- systemet (eventuellt 5, 17, 20)). Placeringssystemet kan t.ex. vara ett bildigenkänningssystem, som används i monteringsprocessen, där den första apparatdelen 1 förenas med andra apparatdelar 2. Ett "bildigenkänningssystem" är ett mönsterigenkänningssystem som möjliggör automatisk hantering av kända strukturer, t. ex. av en monteringsrobot. Bildigenkänningssystemet måste kunna läsa de relevanta särskiljande tecknen 6 på apparatdelen 1 och använda information från lägesreferenssystemet till de ömsesidiga relativa lägena av de särskiljande tecknen 6 10 15 20 25 30 o o ooo o o oo oo oo oo .o :ou z. '. - o o o o o o o o o o o o o o . v . ' o o o o o o o o o o o o ooo o ooo o o . ooo ooo o o o o o o o o o o o o o : : ' o o o oo o o o o o o o o .-. o o o o oo oo oo »o v00 14 och de "avgörande komponenterna" 5 på apparatdelen 1. Om placeringssystemet är lägesreferenssystemet kan placeringsmedlet 7 hos apparatdelen 1 tillämpas i samma operation och med samma noggrannhet som komponenterna 5 eller andra strukturelement ifråga och som de särskiljande tecknen 6 hos delen 1. Detta har fördelen att eliminera en länk i toleranskedjan.

Fig. 2 är identisk med fig. 1, förutom att placeringsmedlet 7 hos den första apparat- delen 1 visas med två utstickande delar 8. Dessa delar 8 är utformade för att matcha de motsvarande öppningama 9 på mottagningsplaceringsmedlet 4 hos den andra apparatdelen 2 och för att tillförsäkra det riktiga läget av den första apparatdelen 1 relativt den andra apparatdelen 2.

Fig. 3 är identisk med fig. 1, förutom att placeringsmedlet 7 hos den första apparat- delen 1 visas med två öppningar 18, som samverkar med mottagningsmedlet 4 hos den andra apparatdelen 2, vilket innefattar ett motsvarande antal utstickande delar 19. Dessa delar 18 är utformade för att matcha motsvarande öppningar 19 på mottagningsplaceringsmedlet 4 hos den andra apparatdelen 2 och för att tillförsäkra det rätta läget av den första apparatdelen 1 relativt den andra apparatdelen 2.

Fig. 4 och 5 visar en föredragen utföringsfonn av uppfinningen där den första appa- ratdelen 1 är en LCD-enhet 101 (d.v.s. den "avgörande komponenten" (5 i fig. 1-3) är det aktiva bildskärmsområdet 105 hos LCD:n), som innefattar ett glasplattesubstrat 110, som är försett med ett transparent avtryck av ett elektriskt ledande mönster, som styr den visuella utsignalen från bildskärmen. Också innefattad på den första apparatdelen är en drivkrets 116 för LCD:n, varvid drivkretsen är fästad till apparatdelen 101 under styming av ett bildigenkänningssystem, som använder särskiljande tecken. De elektriska anslutningarna (t.ex. kuddar 120) kan användas som särskiljande tecken. Placerings- medlet 107 hos den första apparatdelen 101 visas med två utstickande delar 108.

Dessa delar 108 är utformade för att matcha motsvarande öppningar (109 i fig. 6) på mottagningsplaceringsmedlet hos den andra apparatdelen 102 (i fig. 6) och för att 10 15 20 25 30 (5161 551% 15 tillförsäkra det riktiga läget av den första apparatdelen 101 i förhållande till den andra apparatdelen 102 (i fig. 6). Placeringsmedlet 107 hos den första apparatdelen 101 innefattar ett mottagningsspår 14 för att inrymma ett elastomeriskt block 13 med ett flertal individuellt isolerade ledningsdelar 12 för att åstadkomma elektrisk kontakt mellan den första apparatdelen 101 och ett tryckt kretskort (115 i fig. 7). I fig. 4 och 5 är placeringsmedlen 107, innefattande medel för att åstadkomma elektrisk kontakt till en PCB (115 i fig. 7), monterade på samma sida av substratet 110 som den aktiva bildskärmsytan 105. De kan emellertid också monteras på motsatta sidan av substratet 110 (såsom indikeras i fig. 7).

De särskiljande tecknen 106 (eller 120) på LCD-enheten 101 har väldefinierade geometriskt förhållanden till den aktiva ytan hos bildskärmen 105 (d.v.s. till dess gränser), vilket skall styra läget av enheten relativt ljusledaren (102 i fig. 6 och 7) (och speciellt i förhållande till dess fönster (se 111 i fig. 6)), med vilken den skall förenas. Denna information måste hämtas från referensplaceringssystemet, som an- vänds under utformningen av LCD-enheten 101 och som överförs och används av bildigenkämiingssystemet som styr sammansättningsprocessen. De valda särskiljande tecknen 106; 120 hos LCD-enheten 101 används av sainmansätmingssystemet som fixpunkter och placeringsmedlet 107 hos LCD- enheten 101 kan lokaliseras på och fästas till LCD-substratet 110 med ett känt geometriskt förhållande till den aktiva ytan hos bildskärmen 105. Med kännedom om denna geometriska information kan det samverkande placeringsmedlet (109 i fig. 6) på ljusledaren (102 i fig. 6) utformas och lokaliseras på ljusledaren för att förverkliga ett önskat läge hos den aktiva ytan 105 hos bildskärmsenheten 101 i förhållande till motsvarande fönster (111 i fig. 6) hos ljusledaren (102 i fig. 6), när de samverkande placeringsmedlen (108, 109) förenas.

I en utföringsforrn av uppfinningen fästes placeringsmedlet 107 hos LCD-enheten 101 till enheten 101 med användning av lim. Andra utföringsformer kan göras genom att använda självhäftande tejp, lödning eller fastsättning med sknivar eller liknande. 10 15 20 25 30 51 6 s s 1f 16 I fig. 6 visas en ljusledare 102 för en mobiltelefon (3 i fig. 7). Denna skivfonnade ljusledare 102 fungerar som en bärare för LCD-bildskännsenheten 101. Ljusledaren 102 är fördelaktigt gjord av ett transparent plastmaterial och innefattar ett fönster- ornråde 111 och mottagningsstynnedel 104, som är försett med två öppningar 109 intill fönsterorrrrâdet lll för att motta och noggrant placera stynnedlet ( 107, 108 i fig. 4 och 5) hos LCD-bildskärmsenheten 101.

De två öppningarna 109 i ljusledaren 102 är dimensionerade och placerade för att inhysa motsvarande placerade och dirnensionerade utskjutande delar 108 på place- ringsmedlet 107 hos bildskärmsenheten (101 i fig. 4 och 5). Detta tillförsäkrar att den aktiva ytan 105 hos bildskärmsenheten 101 är noggrant placerad i förhållande till det motsvarande fönstret 111 hos ljusledaren 102.

I en utföringsforrn av uppfinningen fastes LCD-enheten 101 till ljusledaren 102 helt enkelt genom att fasta de utstickande delarna (108 i fig. 4, 5) hos placeringsmedlet 107 på LCD-enheten 101 med motsvarande öppningar 109 på mottagningsplace- ringsmedlet 104 hos ljusledaren 102. Andra utföringsfonner kan göras genom att använda andra föreningstekniker (t.ex. tryckknappar, fastsättning med skruvar, lim, självhäftande tejp, "insnäppningsförbindning" etc.) eller kombinationer av dessa.

I fig. 7 visas monteringen av en LCD-bildskärmsenhet 101 i en mobiltelefon 3.

LCD-bildskännsenheten 101 placeras på en ljusledare 102, som är hopsatt med ett tryckt mönsterkort (PCB) 115. Denna hopsättrning monteras i det främre höljet hos mobiltelefonen 3. LCD-enheten 101 är försedd med placeringsmedel 107, som innefattar utstickande medel 108, som används för precisionsmontering av enheten 101 till ljusledaren 102 genom att förena dem med motsvarande placerade och dimensionerade öppningar (se 109 i fig. 6) i ljusledaren 102. Elektrisk anslutning mellan LCD-enheten och PCB:n 115 erhålles av ett elastomeriskt block 13 med ett flertal individuellt isolerade ledande delar (12 i fig. 4). 10 516 551% 17 "Apparaten" 3, i vilken apparatdelama 1, 2; 101, 102 är monterade, kan vara vilken apparat som helst, i vilken de unika egenskaperna hos förfarandet erhålles, innefat- tande elektroniska anordningar, t.ex. kommunikationsanordningar, bland dessa mobiltelefoner, sökare etc.

I utföríngsfonnema, som beskrivits ovan har uppfinningen använts i anslutning till precisionsmonteringen av en LCD-enhet i en mobiltelefon. Uppfinningen kan emellertid användas i alla andra fall där en exakt utlagd första apparatdel skall precisionsmonteras på en annan apparatdel genom att, i sammansättningsprocessen, använda särskiljande tecken här-rörande från utformningen av den första apparatdelen.

Claims (20)

1. 0 15 20 25 (S16 551: 18 Patentkrav .

2. Förfarande för precisionsmontering av en första apparatdel (1; 101) på en andra apparatdel (2; 102), varvid den första apparatdelen har oregelbundna gränser, och varvid den andra apparatdelen (2; 102) är försedd med första placeringsmedel (4; 104) och den första apparatdelen (1; 101) innefattar en eller flera komponenter (5; 105) placerade på apparatdelen (1; 101) med hjälp av ett lägesreferenssystem, kännetecknat av att lägga ut minst ett särskiljande tecken (6; 106) med hjälp av lägesreferenssysternet på nämnda första apparatdel (1; 101) i ett väldefinierat geometriskt förhållandet till nämnda en eller flera komponenter (5; 105); fasta andra placeringsmedel (7 ; 107) på den första apparatdelen (1; 101) i ett väldefinierat geometriskt förhållande till det särskiljande tecknet (tecknen) (6; 106) med hjälp av ett placeringssystem; och, montera den första apparatdelen (1; 101) på den andra apparatdelen (2; 102) med hjälp av nämnda första och andra placeringsmedel (4, 7; 104, 107). .

3. F örfarande enligt krav 1, kännetecknat av att vidare fasta en eller flera ytter- ligare komponenter (16; 116) eller strukturelement (21, 22) på den första apparatdelen (1; 101) under styrning av placeiingssystemet. _ F örfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att den första apparatdelen är en vätskekristallbildskärmsmodul (101) innefattande en vätskekristallbildskärm (105) med motsvarande elektroniska krets (kretsar) (116) och elektriska anslutningar (120). .

4. Förfarande enligt något av kraven 1 till 3, kännetecknat av att de särskiljande tecknen är elektriska anslutningar (l7; 20; 120). ø c u c o; 10 15 20 25 30 516 551. 19 .

5. Förfarande enligt något av kraven 1 till 4, kännetecknat av att placeringssyste- met är ett bildigenkänningssystem. .

6. Förfarande enligt något av kraven 1 till 5, kännetecknat av att placeringssys- temet är lägesreferenssystemet. .

7. F örfarande enligt något av kraven 1 till 6, kännetecknat av att förse placerings- medlet (7; 107) hos den första apparatdelen ( 1; 101) med minst två utstickande delar (8; 108), som är insatta i mottagningsplaceringsmedlet (4; 104) hos den andra apparatdelen (2; 102), varvid mottagníngsmedlet (4; 104) innefattar motsvarande mottagningsöppningar (9; 109). .

8. Förfarande enligt något av kraven 1 till 6, kännetecknat av att förse place- ringsmedlet (7) hos den första apparatdelen (1) med minst två öppningar (18) som samverkar med mottagningsplaceringsmedlet (4) hos den andra apparatdelen (2), varvid mottagningsmedlet (4) innefattar motsvarande utstickande delar (19). .

9. Förfarande enligt något av kraven 1 till 8, kännetecknat av att den andra appa- ratdelen är en ljusledare (102).

10. Förfarande enligt något av kraven 1 till 8, kännetecknat av att den andra apparatdelen är ett tryckt kretskort (115).

11. Förfarande enligt något av kraven 1 till 8, kännetecknat av att den andra apparatdelen är en del av apparatens (3) hus.

12. Förfarande enligt krav 11, kännetecknat av att den andra apparatdelen är det främre höljet hos apparaten (3). o | ø u I oo 'S16 551' 20

13. Apparat (3) innefattande åtminstone första (1; 101) och andra (2; 102) appa- ratdelar som ömsesidigt är precisionsmonterade med hjälp av första placeringsmedel (4; 104) på den andra apparatdelen och andra placeringsmedel (7; 107) på den första apparatdelen, så att komponenter (5; 105) på den första apparatdelen (1; 101) är placerade med ett väldefinierat geometrisk förhållande relativt strukturella egenskaper (1 1; 1 l 1) på den andra apparatdelen (2; 102), kännetecknad av att den första apparatdelen (1; 101) har minst ett särskiljande tecken (6; 106), som har ett väldefinierat geometriskt förhållande till komponenterna (5; 105) på den första apparatdelen (1; 101), och att det andra placeringsmedlet (7; 107) är placerat med ett väldefmierat geometriskt förhållande relativt närrmda särskiljande tecken (6; 106), och att den andra apparatdelen har sitt första placeringsmedel (4; 104) placerat i ett väldefmierat geometriskt förhållande relativt nämnda strukturella egenskaper (11, 111).

14. Apparat enligt krav 13, kännetecknad av att apparaten är en mobiltelefon (3).

15. Apparatdel (1; l0l) innefattande en eller flera komponenter (5; 105) placerade med hjälp av ett lägesreferenssystem, kännetecknad av att den ytterligare inne- fattar minst ett särskiljande tecken (6; 106) utlagt med ett väldefinierat geometriskt förhållande till nänmda en eller flera komponenter (5; 105) med hjälp av nämnda lägesreferenssystem, och att placeringsmedlet (7; 107) är fastat på apparatdelen (1; 101) med ett väldefrnierat geometriskt förhållande till det särskiljande tecknet (tecknen) (6; 106) med hjälp av ett placeringssystem.

16. Apparatdel enligt krav 15, kännetecknad av att en eller flera ytterligare kom- ponenter (16; 116) eller andra strukturelement (21, 22) vidare är fästade till apparatdelen (1; 101) under styrning av placeringssystemet.

17. Apparatdel enligt något av kraven 15 eller 16, kännetecknad av att de särskil- jande tecknen är elektriska anslutningar (17, 20; 120). 516 551' 21

18. Apparatdel enligt något av kraven 15 till 17, kännetecknad av att placerings- medlet (107) hos apparatdelen (101) innefattar medel för att upprätta elektrisk kontakt till en annan apparatdel (115) i form av ett mottagningsspår (14) för att 5 inhysa ett elastomeriskt block (13) med ett flertal individuellt isolerade ledningsdelar (12).

19. Apparatdel enligt något av kraven 15 till 18, kännetecknad av att en av nämnda en eller flera komponenter är en vätskekristallbildskärm ( 105). 10

20. Apparatdel enligt krav 19, kännetecknad av att en av nämnda en eller flera ytterligare komponenter är en drivkrets (116) för nämnda bildskärm (105).