[发明专利]一种用于向元件载体装配电子元件的装配机及其方法

说明书

本发明描述了一种用于向元件载体装配元件的方法及装配机。该方法包括：(a)将第一元件载体引入到装配机的装配区域中；(b)测量构造在所引入的第一元件载体上的标记的位置；(c)在预定装配位置处向第一元件载体装配多个第一元件；(d)针对所装配的多个第一元件中的至少一个元件，测定相对于标记的测量位置的实际相对位置；(e)针对所装配的多个第一元件中的至少一个元件，确定所测定的实际相对位置与相关联的目标相对位置之间的偏移量，已基于该目标相对位置将相关元件装配在第一元件载体上；(f)从装配区域中移取第一元件载体；(g)将第二元件载体引入到装配区域中；以及(h)在另外的预定装配位置处向第二元件载体装配多个第二另外的元件。

技术领域

本发明总体上涉及装配技术领域。本发明具体涉及一种用于借助装配机向元件载体装配元件的方法及装配机。本发明还涉及一种用于控制装配机的操作的计算机程序。

背景技术

长期以来，装配机以公知方式用来元件载体上制作电子组件。在此情形下，装配机的装配头由元件进给装置拾取元件，并将其放置在待装配的元件载体（例如印刷电路板）上。为此，在元件载体的表面上形成具有适当元件接合面的导体轨迹结构。用于这种表面贴装的元件又称为SMD（SurfaceMount Technology - 表面贴装技术）元件。相应的装配机称为SMD装配机或SMD自动装配机。

由于元件越来越小，且要装配的元件载体上的距离越来越小，电子组件日益小型化，除了装配性能（即，每次装配的元件数），尤其装配精度也是装配机的中心参数。只有在足够高的装配精度下，才能保证将元件位置精确地安放在元件载体上，使得元件的接合触点与元件载体上相应的元件接合面正确接触。这样就能例如避免因错误放置元件而导致相邻元件接合面之间的短路。

众所周知，装配精度在装配机的操作过程中可能发生变化。例如，装配机的部件，尤其是装配头随之移动的定位或龙门系统的组件，可能因温度波动而引发热膨胀效应，装配精度变差。因此，有必要不时检查装配机的装配精度，就此精确地确定所放置的元件相对于相应目标位置的真实实际位置。基于这样确定的结果，可以再（重新）校准或调准装配机，以便在放置另外的元件时再度提高装配精度。

为了确定装配精度，公知的是取代实际的元件载体，而装配玻璃板，该玻璃板在空间上高度精确地布置有可光学检测的测量标记。玻璃板在其顶侧上设置有双面胶薄膜（或替选地，设置有喷雾胶膜）。玻璃板的粘性顶侧上装配有专用的测试元件。测试元件是高精度的玻璃块或陶瓷块，它们通常也具有高精度的可光学检测的标记。在向玻璃板装配测试元件之后，在专用的测量机中以高精度测量已装配的玻璃板。在此情形下，检测粘附的测试元件相对于玻璃板的测量标记的位置。由测量机输出结果作为测量报告。

对于不太精确但更为简单地确定装配精度以及随后对相关的装配机进行再校准，已知的是对元件载体进行单独的测试装配，其中将元件装配到所谓的测标条（brandedstrips）附近，这些测标条在装配机中紧邻待装配的元件载体。测标条是其上附接或构造可高精度地光学识别的标记的结构。借助装配机的相机，可以测量用于测试装配的元件相对于测标条上标记的实际位置。这样就能识别装配头可能发生的任何定位偏差，将来通过适当地驱控定位或龙门系统来进行补偿。

已知的用于确定装配精度的方法具有以下劣势：玻璃板和玻璃或陶瓷模块或者测标条需要相对高成本的部件，这会增加制造电子装配的总成本。另一劣势在于，这类方法的执行较为耗时，从而了降低装配性能。

发明内容

本发明的目的是以简单又有效的方式确保高装配精度。

本发明用以达成上述目的的解决方案为独立权利要求的主题。本发明的有利实施方式参阅从权利要求。