电子部件安装系统、电子部件安装方法和电子部件安装机器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明的一个或多个方面涉及用于通过焊接在板上安装作为电子部件的发光元件的电子部件系统和电子部件安装方法以及在该电子部件安装系统中使用的电子部件安装机器。
【背景技术】
[0002]存在其中在板上安装诸如LED的发光元件的、作为照明装置的照明板的广泛使用。例如在 JP-A-2004-341108、JP-A-2012-42670 和 JP-A-2012-243713 中描述了该照明板。在该照明板中，因为单个发光元件的发光量小，所以在板上安装许多发光元件，并且形成照明板，使得光学阵列，其中，多个聚光元件被集成在元件安装表面上，由此增大从发光元件发射的光束的使用的效率。
[0003]近些年来，在具有上面的配置的照明板中，使用焊接工艺来在板上安装(连接)发光元件，诸如用于普通部件的安装方法。该方法可以通过减小发光元件到板的连接的电阻来降低功耗，并且降低照明板的制造成本。
【发明内容】
[0004]然而，当通过焊接在板上安装发光元件时，下面问题因为发光元件的参考位置(发射中心)的变化和对于焊接唯一的自对齐行为而产生。在发光元件的制造过程中，不必然严格执行参考位置的基于外部形状的管理，并且结果，发光元件的参考位置具有变化。
[0005]关于焊接，因为其中由于熔融焊料的表面张力导致通过结合电极来吸引发光元件的端子的自对齐行为，所以发光元件通过焊接结合到板的结合位置不必然与在承载焊料的印刷的板上安装发光元件的安装位置重合。因此，使用上述技术，难以向用于安装要求其参考位置相对于板的精确定位的发光元件的方法应用焊接工艺。因此，期望用于解决这个问题的新的技术。
[0006]本发明的一个或多个方面的目的是提供一种电子部件安装系统、电子部件安装方法和电子部件安装机器，它们可以以高定位精度通过焊接在板上安装作为电子部件的发光元件。
[0007]根据本发明的第一方面，提供了一种电子部件安装系统，用于通过焊接在板上安装作为电子部件的发光元件，电子部件安装系统包括:焊料膏供应单元，焊料膏供应单元将焊料膏布置于在板的顶表面上形成的焊接区对上；粘结剂施加单元，粘结剂施加单元在板上的焊接区之间布置用于将发光元件固定到板的粘结剂；发射部分检测单元，发射部分检测单元检测在发光元件的顶表面上形成的发射部分的位置偏离；发光元件位置检测单元，发光元件位置检测单元基于在其中发光元件的顶表面被电子部件安装机器的吸嘴吸取并保持的状态中获得的发光元件的背表面的图像来检测发光元件的位置；发光元件定位单元，发光元件定位单元通过使用由发射部分检测单元检测到的位置偏离和由发光元件位置检测单元检测到的发光元件的位置，相对于板移动吸嘴来将发光元件移位其位置偏离，来相对于板定位发光元件，以将发射部分布置在板上的规定位置处；发光元件安装单元，发光元件安装单元向板降低吸嘴，使得发光元件的端子接触在相应的焊接区上形成的焊料膏，并且使得发光元件的主体接触在板上形成的粘结剂；粘结剂固化单元，粘结剂固化单元固化粘结剂，并且将发光元件固定到板；以及，回流单元，回流单元在其中发光元件通过固化的粘结剂被固定到板的状态中熔化在焊料膏中的焊料，并且回流单元电子地和机械地将发光元件的端子连接到板的相应的焊接区。
[0008]根据本发明的第二方面，提供了一种电子部件安装方法，用于通过焊接在板上安装作为电子部件的发光元件，电子部件安装方法包括:将焊料膏布置于在板的顶表面上形成的焊接区对上；在板上的焊接区对的每一个之间布置用于将发光元件固定到板的粘结剂；检测在发光元件的顶表面上形成的发射部分的位置偏离；基于在其中发光元件的顶表面被电子部件安装机器的吸嘴吸取并保持的状态中获得的发光元件的背表面的图像来检测发光元件的位置；通过使用所检测到的位置偏离和发光元件的所检测到的位置，相对于板移动吸嘴来将发光元件移位其位置偏离，来相对于板定位发光元件，以将发射部分布置在板上的规定位置处；向板降低吸嘴，使得发光元件的端子接触在相应的焊接区上形成的焊料膏，并且使得发光元件的主体接触在板上形成的粘结剂；固化粘结剂，并且将发光元件固定到板；以及，执行回流处理，以在其中发光元件通过固化的粘结剂被固定到板的状态中熔化在焊料膏中的焊料，并且电子地和机械地将发光元件的端子连接到板的相应的焊接区。
[0009]根据本发明的第三方面，提供了一种在电子部件安装系统中使用的电子部件安装机器，电子部件安装系统用于通过焊接在板上安装作为电子部件的发光元件，电子部件安装机器在板上安装发光元件，其中，在板的顶表面上形成的焊接区对上形成焊料膏，以及在板上的焊接区之间布置用于将发光元件固定到板的粘结剂，电子部件安装机器包括:发射部分检测单元，发射部分检测单元检测在发光元件的顶表面上形成的发射部分的位置偏离；发光元件位置检测单元，发光元件位置检测单元基于在其中发光元件的顶表面被电子部件安装机器的吸嘴吸取并保持的状态中获得的发光元件的背表面的图像来检测发光元件的位置；发光元件定位单元，发光元件定位单元通过使用由发射部分检测单元检测到的位置偏离和由发光元件位置检测单元检测到的发光元件的位置，相对于板移动吸嘴来将发光元件移位其位置偏离，来相对于板定位发光元件，以将发射部分布置在板上的规定位置处；发光元件安装单元，发光元件安装单元向板降低吸嘴，使得发光元件的端子接触在相应的焊接区上形成的焊料膏，并且使得发光元件的主体接触在板上形成的粘结剂。
[0010]根据权利要求的第四方面，提供了一种电子部件安装方法，其中，在板上安装作为电子部件的发光元件，发光元件包括主体、在主体上形成的端子和在主体的顶表面上形成的发射部分，使得发光元件通过焊料膏和粘结剂暂时地被固定到板，粘结剂被固化以形成粘结剂部分，粘结剂部分将发光元件的主体固定到板，并且在焊料膏中的焊料被熔化以形成焊料部分，焊料部分将发光元件的端子电子地和机械地结合到板的焊接区；电子部件安装方法包括:检测在发光元件的顶表面上形成的发射部分的位置偏离；通过吸嘴来保持发光元件；在其中通过吸嘴保持发光元件的状态中检测发光元件的位置；通过基于发射部分的位置偏离和发光元件的位置移动吸嘴，将发射部分定位到在板上的规定位置；降低吸嘴，以在板上的规定位置偏离位置偏离的位置处在板上安装发光元件；固化粘结剂以形成粘结剂部分；并且，加热被安装有发光元件的板以熔化焊料以形成焊料部分。
[0011]根据本发明的一个或多个方面，有可能以高的定位精度通过焊接在板上安装作为电子部件的发光元件。
【附图说明】
[0012]图1示出根据本发明的第一实施例的电子部件安装系统的配置；
[0013]图2是根据本发明的第一实施例的电子部件安装系统的一部分的平面图；
[0014]图3是示出根据本发明的第一实施例的电子部件安装机器的控制系统的配置的框图；
[0015]图4A-4C图示了根据本发明的第一实施例的在电子部件安装方法中的理想发光元件的安装定位规则；
[0016]图5是根据本发明的第一实施例的要由电子部件安装系统安装的发光元件(电子部件)的平面图；
[0017]图6A-6C图示了根据本发明的第一实施例的如何在电子部件安装方法中定位发光元件；
[0018]图7图示了根据本发明的第一实施例的电子部件安装方法的步骤；以及
[0019]图8是根据本发明的第二实施例的电子部件安装机器的平面图。
【具体实施方式】
[0020]以下将参考附图描述本发明的第一实施例。首先，将参考图1来描述电子部件安装系统I的配置，电子部件安装系统I具有通过经由焊接在板上安装诸如LED的发光元件(电子部件)来生产照明板的功能。电子部件安装系统I主要由以下述方式配置的部件安装线Ia构成:丝网印刷机器M2、粘结剂施加机器M3、电子部件安装机器M4和回流机器M5，它们作为用于安装电子部件的机器，并且被相互级联，并且被布置在板供应机器Ml和板拾取机器M7之间，板供应机器Ml和板拾取机器M7分别具有供应和拾取安装主体板的功能。
[0021]部件安装线Ia的独立机器的板输送单元彼此级联，以形成具有公共传输线的板输送路径。执行电子部件安装操作以通过丝网