封装件运送器组件的制作方法
【专利摘要】一种封装件运送器组件，包括：线性运动单元；第一壳体，被布置为包围线性运动单元；封装件支架，连接到第一壳体，并且至少部分被磁化，以吸附至少一个封装件；第二壳体，与线性运动单元结合，并与线性运动单元的运动关联地运动，并且封装件支架容纳在第二壳体中。
【专利说明】封装件运送器组件
[0001]本申请要求于2013年9月30日提交到韩国知识产权局的第10_2013_0116847号韩国专利申请和于2014年4月9日提交到日本专利局的第2014-080279号日本专利申请的权益，这些申请的公开内容通过引用被全部包含于此。
【技术领域】
[0002]本发明的一个或更多个实施例涉及一种组件，更具体地讲，涉及一种封装件运送器组件。
【背景技术】
[0003]针对电子装置的小型化和性能改进，用于制造高性能微电子部件的技术非常重要。大量生产的电子部件可单独地封装并上市。然而，由于制造电子装置的公司投放了大量电子部件到组装设备中，因此大量电子部件可被封装在托盘中并上市。
[0004]在制造和封装大量电子部件的过程中，需要从电子部件中移除有缺陷的电子部件，并在电子部件精确地对齐的同时将电子部件封装在托盘中。为此，采用自动电子部件封装装置。在自动电子部件封装装置中，只选择好产品而不选择有缺陷的产品，并将所选择的电子部件装载在托盘上。
[0005]通常，为了大量生产电子部件，多个电子部件被制造为电子部件组并对电子部件组进行封装。由于封装件中可能包括好产品和有缺陷的产品，因此需要进行用于选择好产品的操作。这样的封装件选择操作包括用于运送封装件的操作。为了提高封装件选择操作的效率，在封装件运送操作中，在封装件精确地对齐而没有偏差的同时运送封装件是重要的。
[0006]在现有技术中的封装件运送操作中，封装件不是由机器运送，而是由人来运送。在由人运送封装件的情况下，难以在使封装件对齐的同时运送封装件，因此会降低封装件选择操作的效率。此外，在封装件运送操作之后需要进行重新对齐运送的封装件的操作。
[0007]随着近来电子部件的尺寸的降低和性能改进以及大量生产工艺的普及，需要与用于在封装件对齐的同时运送封装件的设备和方法相关的技术。
【发明内容】
[0008]本发明的一个或更多个实施例包括用于在封装件对齐的同时运送封装件的封装件运送器组件。
[0009]其它方面将在下面的描述中进行部分的阐述，部分将通过所述描述而变得清楚，或者可通过所提供的实施例的实践而了解。
[0010]根据本发明的一个或更多个实施例，一种封装件运送器组件包括:线性运动单元；第一壳体，被布置为包围线性运动单元；封装件支架，连接到第一壳体，并且至少部分被磁化，以吸附至少一个封装件；第二壳体，与线性运动单元结合，并与线性运动单元的运动关联地运动，并且封装件支架容纳在第二壳体中。[0011 ]所述封装件运送器组件还包括布置在线性运动单元和第一壳体之间的引导单元。
[0012]所述封装件支架包括:第一板，与第一壳体结合；第二板，与第一板结合并且至少部分被磁化。
[0013]所述封装件运送器组件还包括布置在第一壳体和封装件支架之间的连接单元。
[0014]所述封装件运送器组件还包括布置在第二壳体和封装件支架之间的弹性单元。
[0015]第二壳体和封装件支架中的至少一个固定弹性单元的位置。
[0016]第二壳体布置在与封装件相对应的位置并包括非磁性的第三板。
[0017]如果线性运动单元线性地运动，那么第二壳体相对于封装件支架运动。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]通过下面结合附图对实施例的描述，这些和/或其他方面将会变得明显，并且被更加容易地理解，其中:
[0019]图1是附有根据本发明的实施例的封装件运送器组件的电子部件封装装置的示意性透视图；
[0020]图2是图1的电子部件封装装置的操作状态的透视图；
[0021]图3是图1的电子部件封装装置的另一操作状态的透视图；
[0022]图4是图1的封装件运送器组件的示意性透视图；
[0023]图5是沿图4的线V-V截取的封装件运送器组件的截面图；
[0024]图6是示出图4的封装件运送器组件的操作的示意性截面图。
【具体实施方式】
[0025]在下文中，将参照示出了本发明的示例性实施例的附图更全面地描述本发明。然而，本发明可按照多种不同的形式实施，并且不应被解释为限制于在此阐述的示例性实施例。更确切地讲，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的，并且将本发明的范围充分地传达给本领域的普通技术人员。在本说明书中使用的术语仅用于描述特定实施例，而不是意图限制本发明。单数形式的表述包含复数的表达，除非上下文中清楚地表现出不同的意思。在本说明书中，将理解的是，诸如“包括”或“具有”等术语意图指示说明书中公开的特征、数量、步骤、动作、组件、部件或其组合的存在，而不是意图排除可存在或可添加的一个或更多个其他特征、数量、步骤、动作、组件、部件或其组合的可能性。虽然如“第一”、“第二”等术语可用于描述各个组件，但这些组件不限于上述术语。上述术语仅用于区分一个组件和另一组件。诸如“至少一个”的表述，当在一系列元件之前时，修饰整列元件，而非修饰一系列元件中的单独的元件。
[0026]图1是附有根据本发明的实施例的封装件运送器组件200的电子部件封装装置100的示意性透视图。
[0027]如图1中示出的根据实施例的电子部件封装装置100是这样一种装置:用于接收大量单独制造的电子部件、检测有缺陷的部件、选择好质量的电子部件并在所选择的电子部件精确的对齐的情况下将所选择的电子部件装载在托盘上。
[0028]电子部件封装装置100可操作通过控制单元(例如，包括控制软件的计算机、被制造为单个半导体芯片的中央处理单元(CPU)、或者包括各种半导体芯片的印刷电路板(PCB))控制的各种组件。如上所述的电子部件封装装置100的组件的操作通过控制单元来控制。
[0029]沿着与Y轴方向平行的方向延伸的第一引导件102布置在电子部件封装装置100的基座101上。部件装载单元104布置在第一引导件102上，以沿着第一引导件102运动。部件装载单元104可通过由安装在第一引导件102上的驱动单元103提供的驱动力而沿着第一引导件102运动。
[0030]部件装载单元104包括装载板105，从部件供应机器人107供应的电子部件装载在装载板105上。部件供应单元108暂时容纳多个制造的电子部件。可由工人手动地或者可通过单独的供应单元(机器人)自动地将电子部件供应到部件供应单元108。
[0031]图2是图1的电子部件封装装置100的操作状态的透视图。
[0032]当部件供应机器人107吸附容纳在部件供应单元108中的电子部件并将电子部件供应到部件装载单元104的装载板105上时，部件装载单元104沿着第一引导件102运动到与第一相机110相对应的位置。
[0033]第一相机110拍摄装载板105的表面上的多个电子部件的图像。电子部件封装装置100的控制单元可计算多个电子部件相对于X轴方向和Y轴方向的各个位置以及旋转角Θ。第一相机I1可沿着第四引导件150在与X轴方向平行的方向上运动。
[0034]图3是图1的电子部件封装装置100的另一操作状态的透视图。
[0035]当从由第一相机110拍摄的图像而获得装载板105上的多个电子部件的各个位置时，第二相机111沿着第二引导件120运动到装载板105上的电子部件的位置。第二相机111拍摄各个电子部件的俯视图像，以进行电子部件的顶表面的外观检查。第二相机111包括用于朝向电子部件发光的照明单元111a。
[0036]第二引导件120被布置为沿着与X轴方向平行的方向延伸，并引导第二相机111和旋转头130沿着第二引导件120运动。
[0037]通过利用第二相机111，可执行各个电子部件的外观检查并可同时获得各个电子部件的中心位置。
[0038]旋转头130可沿着第二引导件120运动到位于与X轴方向平行的位置，然而，虽然未示出，但是第二引导件120也可运动到与Y轴方向平行的位置。因此，旋转头130可通过沿着与X轴方向平行的方向运动及沿着与Y轴方向平行的方向运动而运动到各个电子部件的计算的位置。
[0039]在旋转头130运动到与电子部件的位置相对应的位置之后，旋转头130的管嘴131下降并通过利用压缩空气的吸附力来拾取部件装载单元104的装载板105上的电子部件。旋转头130包括沿圆周方向布置的多个管嘴131。当在旋转头130旋转预定角度之后，管嘴131下降并吸附电子部件时，旋转头130的每个管嘴131可吸附电子部件。
[0040]通过由第二相机111执行的外观检查而被确定为有缺陷的部件的电子部件不被管嘴131吸附。在通过旋转头130吸附全部电子部件后，缺陷部件收集单元109可吸附并收集被确定为有缺陷的部件并仍留在装载板105上的电子部件。
[0041]在旋转头130的管嘴131吸附电子部件之后，旋转头130沿着第二引导件120在与X轴方向平行的方向及与Y轴方向平行的方向上运动，从而旋转头130运动到第三相机112上。第三相机112拍摄被吸附到旋转头130的管嘴131的电子部件的图像，从而执行电子部件的底表面的外观检查。随着旋转头130旋转以及第三相机112拍摄图像，可对每个管嘴131执行外观检查。
[0042]在对电子部件的底表面进行检查后，旋转头130沿着与X轴方向平行的方向和与Y轴方向平行的方向运动。在旋转头130运动到与托盘支架组件170的凹部171 (电子部件将被装载在托盘支架组件170的凹部171上)相对应的位置后，可通过使旋转头130的管嘴131下降并释放压缩空气来将电子部件插入到凹部171的凹槽中。
[0043]通过重复地使旋转头130旋转、使旋转头130沿着X轴方向和Y轴方向运动、并将下一个管嘴131的电子部件插入到凹部171的下一个凹槽中，可将多个电子部件分别插入到凹部171的多个凹槽中。
[0044]只有通过底表面检查被确定为好部件的电子部件才被插入到凹部171中，而通过底表面检查被确定为有缺陷的部件的电子部件运动到倾倒箱190。旋转头130可运动到与倾倒箱190的位置相对应的位置并使有缺陷的部件下落到倾倒箱190中。
[0045]当凹部171被装载满时，凹部171沿着第三引导件140在与Y轴方向平行的方向上运动。第三引导件140可通过来自驱动单元141的驱动力引导凹部171沿着与Y轴方向平行的方向运动。第四相机113也可沿着第四引导件150在与X轴方向平行的方向上运动。
[0046]如图2中所示，在凹部171运动到与第四相机113相对应的位置之后，第四相机113拍摄装载在凹部171上的全部电子部件的图像。通过使凹部171沿着第三引导件140运动并使第四相机113沿着与X轴方向平行的方向运动，可拍摄关于凹部171的全部凹槽的图像。
[0047]通过综合通过第四相机113拍摄的图像，可获得插入到凹部171的全部凹槽中的全部电子部件的图像。当存在有缺陷的产品(插入到凹部中的电子组件的装载状态存在缺陷)时，可通过输出检查的结果而提供警报。
[0048]在具有上述构造的电子部件封装装置100中，关于通过旋转头130的管嘴131吸附的电子部件的顶表面和底表面的外观检查可在一系列的操作期间依次并快速地执行。因此，由于在电子部件运动到凹部171中的同时精确地执行关于电子部件的顶表面和底表面的外观检查，因此可提高用于封装电子部件的过程的速度和可靠性。
[0049]此外，在通过从第一相机110获得的图像精确地识别各个电子部件的位置之后，旋转头130可快速地吸附各个电子部件，并且在使用第三相机112进行检查之后，吸附有电子部件的旋转头130运动到凹部171上。因此，可快速地执行部件装载操作。
[0050]基于如上所述的构造，旋转头130在与X轴方向平行的方向上运动的距离最小化。因此，可快速地将部件装载到凹部171，并且可使电子部件封装装置100的整体尺寸最小化。
[0051]图4是图1的封装件运送器组件200的示意性透视图。图5是沿图4线V-V截取的封装件运送器组件200的截面图。
[0052]参照图4和图5，封装件运送器组件200可包括线性运动单元210、第一壳体220、引导单元230、封装件支架240、第二壳体250、弹性单元260以及位置固定单元270。
[0053]线性运动单元210具有圆柱形形状或类似多边形棱柱形形状并被布置为沿着轴方向线性地运动。
[0054]第一壳体220包括中空部，其中，线性运动单元210可插入到中空部中。
[0055]引导单元230安装在线性运动单元210和第一壳体220之间。引导单元230可包括第一引导件231和第二引导件232。第一引导件231布置在第一壳体220的内表面的顶部，而第二引导件232布置在第一壳体220的内表面的底部。引导单兀230用作润滑器,用于当线性运动单元210相对于第一壳体220线性地滑动时降低与第一壳体220的摩擦。此夕卜，引导单元230使线性运动单元210和第一壳体220之间恒定保持间隔，以防止线性运动单元210与第一壳体220脱离并使线性运动单元210在线性运动期间的振动最小化。
[0056]引导单元230可采用用于降低在表面接触期间的摩擦的滑动轴承。然而，本发明不限于此。引导单元230可采用用于降低摩擦的各种构造中的任何构造。
[0057]封装件附着到封装件支架240，以维持对齐，其中，封装件支架240可包括多个板。封装件支架240至少部分被磁化，使得磁性封装件可附着到封装件支架240。
[0058]详细地讲，封装件支架240可包括第一板241和第二板242，第一板241与第一壳体220结合，第二板242安装在第一板241的下方。当线性运动单元210和第二壳体250线性地运动时，第一板241引导封装件支架240相对于线性运动单元210和第二壳体250运动。由于第二板242被磁化，因此部分被磁化的封装件可附着到第二板242。
[0059]第二壳体250可包括盖子251和第三板252。第二壳体250将封装件支架240容纳在其中并结合到线性运动单元210。线性运动单元210布置在盖子251的中部，其中，盖子251和线性运动单元210通过第一固定单元253固定，第一固定单元253穿透盖子251并连接到线性运动单元210。第一固定单元253可以是螺钉、螺栓、铆钉、钉、销等。然而，本发明不限于此，根据设计需要，各种部件中的任何部件可用于固定盖子251和线性运动单元 210。
[0060]当线性运动单元210线性地运动时，第二壳体250可与线性运动单元210 —起线性地运动。此外，第三板252可由非磁性材料形成。盖子251与第三板252结合，从而形成内部空间。这里，如上所述的封装件支架240和弹性单元260可布置在盖子251和第三板252之间。
[0061]弹性单元260布置在第二壳体250和封装件支架240之间。弹性单元260由弹性材料形成。例如，弹性单元260可由弹簧、橡胶、硅胶等形成。虽然弹性单元260不限于特定部件，但为了便于解释，下面将给出假设弹性单元260是弹簧的描述。
[0062]第二壳体250和第一板241中的至少一个可包括用于固定弹性单元260的位置固定单元270。位置固定单元270可形成为槽或突起，使得弹性单元260的端部固定到位置固定单元270。弹性单元260固定到位置固定单元270，以防止弹性单元260脱离，并使得由于如下所述的线性运动单元210的线性运动导致的弹力被有效地传输。
[0063]位置固定单元270可包括形成在第二壳体250处的第一位置固定单元271以及形成在第一板241处的第二位置固定单元272。这里，第一位置固定单元271和第二位置固定单元272可如上所述类似地形成。下面，将详细地描述形成第一位置固定单元271和第二位置固定单元272的情况。
[0064]响应于第二壳体250的线性运动，弹性单元260沿着与第二壳体250线性运动的方向相反的方向产生回复力。可通过布置单个弹性单元260或多个弹性单元260调节弹性力。这里，如果安装单个弹性单元260，那么弹性单元260可安装在第一板241和第二壳体250的中部。此外，如果安装的弹性单元260的数量为单数个，那么弹性单元260中的一个弹性单元可安装在第一板241和第二壳体250的中部，并且剩余的弹性单元260可围绕第一板241和第二壳体250的中部对称地布置。这里，数量为单数个的弹性单元260可彼此间隔恒定的距离或者可布置在等中心角处。
[0065]如果安装的弹性单元260的数量为双数个，那么数量为双数个的弹性单元260可围绕第一板241和第二壳体250的中部对称地布置。此外，数量为双数个的弹性单元260可彼此间隔恒定的距离或者可布置在等中心角处。然而，为了便于解释，将详细地描述布置两个弹性单元260的情况。
[0066]这里，弹性单元260可包括第一弹性单元261和被安装为与第一弹性单元261间隔开的第二弹性单元262。第一弹性单元261和第二弹性单元262可彼此对称地布置在第一板241的两个相对端。这里，第一板241的中部与第一弹性单元261之间的距离可大体上等于第一板241的中部与第二弹性单元262之间的距离。
[0067]连接单元280可包括圈281和第二固定单元282，并且可使第一壳体220和封装件支架240相互连接。在第二壳体250的表面上形成有孔，并且圈281插入到所述孔中。第二固定单元282穿透第一板241和圈281，并与第一壳体220结合。第二固定单元282可由螺钉、螺栓、铆钉、钉或销形成。然而，本发明不限于此，并且根据设计需要，各种部件中的任何部件可用于固定第一壳体220和第一板241。此外,可布置多个第二固定单兀282并且多个第二固定单元282可彼此分开地布置。
[0068]下面将描述具有如上所述构造的封装件运送器组件220的操作。
[0069]图6是示出图4的封装件运送器组件200的操作的示意性截面图。
[0070]参照图6，由于电子部件的尺寸减小和性能改进正在加速，因此现在大量地生产、封装并销售高性能的微电子部件非常普遍。为了区分好部件与有缺陷的部件，通过具有指定运动方向和指定路径的系统来执行一种操作。具体地讲，为了提高这样的电子部件选择操作的效率，在电子部件对齐的同时运送如上所述的微电子部件较为重要。这里，如果微电子部件的封装件不维持在对齐的状态，则需要添加重新对齐操作。结果，用于电子部件选择操作所消耗的时间段会增加并且会降低电子部件选择操作的效率。
[0071]因此，可使用封装件运送器组件200用于运送如上所述的对齐的多个电子部件。
[0072]具体地讲，封装件运送器组件200可在封装件被容纳在部件供应单元108中时运转。这里，部件供应机器人107可运转并将封装件附着到封装件运送器组件200。
[0073]封装件运送器组件200可手动地或自动地运转。在封装件运送器组件200手动地运转的情况下，用户可向线性运动单元210施加驱动力。此外，在封装件运送器组件200自动地运转的情况下，部件供应机器人107可包括线性驱动单元106。这里，线性驱动单元106可包括连接到线性运动单元210的链接件、用于使链接件旋转的齿轮单元以及连接到齿轮单元的电机。此外，线性驱动单元106可包括连接到线性运动单元210的轴以及连接到所述轴的缸组件(cylinder)。
[0074]然而，线性驱动单元106的构造不限于上述构造并且可包括用于使线性运动单元210线性地运动的全部装置和全部构造。然而，为了便于解释，下面将详细地描述线性驱动单元106包括轴和缸组件的情况。
[0075]同时，在如上所述将部件供应单元108上的封装件吸附到封装件运送器组件200的情况下，封装件位于第三板252的下方。由于第二板242位于第三板252旁边，因此来自第二板242的磁力可通过第三板252传输并作用于封装件。
[0076]这里，封装件通过来自第二板242的磁力而附着到第三板252。封装件在被附着到第三板252之前是对齐的。这里，由于封装件同时受到来自第二板242的磁力的作用，因此封装件在维持封装件对齐的同时被吸附到第三板252。
[0077]当完成上述操作时，封装件运送器组件200可朝向装载板105运动。这里，封装件运送器组件200可与附着到第三板252的封装件分离并且可使容纳的封装件掉落到装载板105 上。
[0078]详细地讲，当线性运动单元210被迫向下时，线性运动单元210向下运动。当线性运动单元210向下运动时，通过第一固定单元253结合到线性运动单元210的第二壳体250也向下运动。这里，第一壳体220、封装件支架240和连接单元280的位置不变。具体地讲，第一壳体220固定到部件供应机器人107，而封装件支架240和连接单元280连接到第一壳体 220。
[0079]当第二壳体250向下运动时，连接到第二壳体250的第三板252也向下运动。这里,第二板242和第三板252之间的距离增加。
[0080]当磁性物体之间的距离增加时，磁力降低。因此，当第二板242和第三板252之间的距离增加时，来自第二板242的作用于封装件的磁力降低，因此封装件与第三板252分离。
[0081]具体地讲，在如上所述第二板242和第三板252之间的距离增加的情况下，出现了通过第二板242施加到封装件的磁力的强度变得小于封装件的重量的分离点。这里，当第二板242的位置到达所述分离点处时，通过第二板242施加到封装件的磁力变得小于封装件的重量。结果，封装件可与第三板252分离并掉落到装载板105上。
[0082]此外，当线性运动单元210被迫向下时，弹性单元260向下运动并且封装件支架240的位置不变，因此使第二壳体250和封装件支架240相互连接的弹性单元260被压缩。这里，弹性单元260沿着与第二壳体250的运动方向相反的方向产生回复力。
[0083]具体地讲，当如上所述施加到线性运动单元210的力被移除时，储存在弹性单元260中的回复力施加到封装件支架240，从而使封装件支架240恢复至其初始位置。
[0084]因此，封装件运送器组件200可通过将对齐的封装件附着到磁性封装件支架240而运送对齐的封装件，从而降低了用于电子部件选择操作所消耗的时间并提高了电子部件选择操作的效率。
[0085]此外，封装件运送器组件200可快速地运送封装件，从而提高电子部件封装装置100的效率。
[0086]虽然已经参照附图描述了本发明的一个或更多个实施例，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上做出各种改变。
【权利要求】
1.一种封装件运送器组件，包括: 线性运动单元； 第一壳体，被布置为包围线性运动单元； 封装件支架，连接到第一壳体，并且至少部分被磁化，以吸附至少一个封装件； 第二壳体，与线性运动单元结合，并与线性运动单元的运动关联地运动，并且封装件支架容纳在第二壳体中。
2.如权利要求1所述的封装件运送器组件，所述封装件运送器组件还包括布置在线性运动单元和第一壳体之间的引导单元。
3.如权利要求1所述的封装件运送器组件，其中，所述封装件支架包括: 第一板，与第一壳体结合； 第二板，与第一板结合并且至少部分被磁化。
4.如权利要求1所述的封装件运送器组件，所述封装件运送器组件还包括布置在第一壳体和封装件支架之间的连接单元。
5.如权利要求1所述的封装件运送器组件，所述封装件运送器组件还包括布置在第二壳体和封装件支架之间的弹性单元。
6.如权利要求4所述的封装件运送器组件，其中，第二壳体和封装件支架中的至少一个固定弹性单元的位置。
7.如权利要求1所述的封装件运送器组件，其中，第二壳体布置在与封装件相对应的位置并包括非磁性的第三板。
8.如权利要求1所述的封装件运送器组件，其中，如果线性运动单元线性地运动，那么第二壳体相对于封装件支架运动。
【文档编号】H01L21/677GK104517876SQ201410520635
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】平川敏朗, 杉本洋一郎, 竹下和浩, 石山健二 申请人:三星泰科威株式会社