CN110470215A - 组件安装设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种组件安装设备，所述组件安装设备包括：组件安装单元，被构造为吸取并输送组件；第一光源，被构造为向组件发射第一光；第二光源，被构造为向基板的基准标记发射第二光；滤光器，被构造为使由组件反射的第一光透射通过滤光器，并且反射由基准标记反射的第二光；以及图像捕获器，被构造为检测透射通过滤光器的第一光和被滤光器反射的第二光。

Description

组件安装设备
本申请要求于2018年5月9日提交到韩国知识产权局的第10-2018-0053197号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
与示例性实施例相符的设备涉及一种设备，更具体地，涉及一种组件安装设备。
背景技术
组件安装设备是能够将组件放置在基板上并且还能够将组件安装在基板上的设备。对于这样的组件安装设备来说非常重要的是将组件放置并安装在基板的精确位置处。当组件安装设备未将组件精确地安装在基板上时，组件可能不能正常操作或可能在安装期间被损坏。
为了提高组件放置的精度，组件安装设备可以评估基板的位置和方位以及待安装到基板的组件的位置和方位。在这种情况下，相关技术的组件安装设备可以包括用于确定基板的位置和方位的相机，该相机与用于测量组件的位置和方位的相机分开。
在相关技术中，相机的位置通常是固定的，组件和基板中的至少一个的位置和方位可以基于由相机捕获的图像来确定。因此，可以调整组件的位置和方位，并且可以在调整之后将组件安装在基板上。
发明内容
一个或更多个示例性实施例提供了一种组件安装设备。
另外的方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地通过描述将变得明显，或者可以通过所呈现的示例性实施例的实践来习得。
根据示例性实施例的一方面，提供了一种组件安装设备，该组件安装设备包括：组件安装单元，被构造为吸取并输送组件；第一光源，被构造为向组件发射第一光；第二光源，被构造为向基板的基准标记发射第二光；滤光器，被构造为使由组件反射的第一光透射通过滤光器，并且反射由基准标记反射的第二光；以及图像捕获器，被构造为检测透射通过滤光器的第一光和被滤光器反射的第二光。
第一光可以是红外辐射或紫外辐射。
第二光可以是可见光。
第二光可以是单色光。
组件安装设备还可以包括第一导光件，第一导光件被构造为使第一光反射至少一次，并且被构造为将第一光引导至滤光器。
组件安装设备还可以包括第二导光件，第二导光件被构造为使第二光折射，并且被构造为将第二光引导至滤光器。
第一光的由基准标记反射的一部分可以透射通过滤光器。
第二光的由组件反射的一部分可以被滤光器反射。
附图说明
结合附图，通过下面对示例性实施例的描述，本公开的以上和/或其它方面将变得明显并且更容易理解，在附图中：
图1是根据示例性实施例的组件安装设备的概念图；
图2是根据示例性实施例示出图1中所示的组件安装设备的操作状态的正视图；
图3是根据示例性实施例示出图1中所示的组件安装设备的操作状态的正视图；以及
图4是示出根据示例性实施例的依据图1中所示的组件安装设备的操作状态的第一光和第二光的路径的概念图。
具体实施方式
现在将详细参考示例性实施例，其示例在附图中示出，其中同样的附图标记始终表示同样的元件。就这一点而言，示例性实施例可具有不同的形式，且不应被解释为限于在这里阐述的描述。因此，下面仅通过参照附图来描述示例性实施例，以解释本说明书的多个方面。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任何组合和所有组合。当诸如“……中的至少一个(种/者)”的表述在一列元件(要素)之后时，修饰整列元件(要素)而不是修饰该列中的个别元件(要素)。
通过下面结合附图对示例性实施例的描述，本公开的效果和特征及其所附方法将变得明显。在下文中，将参照其中示出了本发明的示例性实施例的附图更充分地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于这里阐述的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域普通技术人员充分地传达本发明的范围。本说明书中使用的术语仅用于描述特定示例性实施例，而不旨图限制本发明。除非以单数形式使用的表述在上下文中有明显不同的含义，否则它包括复数形式的表述。在本说明书中，将理解的是，诸如“包括”和/或“包含”的术语旨在表示说明书中公开的特征、数量、步骤、动作、组件、部件或它们的组合的存在，而不意图排除一个或更多个其它特征、数量、步骤、动作、组件、部件或它们的组合可以存在或可以被添加的可能性。尽管诸如“第一”、“第二”等的这样的术语可以用于描述各种元件，但这样的元件不必限于以上术语。以上术语可以仅用于将一个元件与另一元件区分开。
图1是根据示例性实施例的组件安装设备100的概念图。图2是根据示例性实施例示出图1中所示的组件安装设备100的操作状态的正视图。图3是根据示例性实施例示出图1中所示的组件安装设备100的操作状态的正视图。
参照图1至图3，组件安装设备100可以包括组件安装单元110、第一光源120、第二光源130、滤光器单元140、图像捕获单元150、基板安装单元160、壳体170、第一导光件180和第二导光件190。
组件安装单元110可以拾取组件P并将组件P安装在基板S上。在示例性实施例中，组件安装单元110可以包括用于吸取组件P的吸取嘴(未示出)。组件安装单元110可以执行旋转运动、线性运动等，从而不仅输送组件P，而且还将组件P安装在基板S上。此外，组件安装单元110可以加热组件P以将组件P固定到基板S上。组件安装单元110可以连接到驱动单元(例如，马达)，或者包括用于执行旋转运动和线性运动中的至少一种的这样的驱动单元。
可以设置至少一个第一光源120(也可以被称为第一光源120)。在示例性实施例中，第一光源120可以被布置为不与第一光L1的在第一光L1被组件P反射之后入射到滤光器单元140上的路径(图2)叠置。当设置多个第一光源120时，多个第一光源120可以以圆形图案布置，并且第一光L1可以在第一光L1碰触组件P并被组件P反射之后穿过多个第一光源120的中心。
至少一个第二光源130(也可以被称为第二光源130)可以布置在与第一光源120不同的位置处，以使第二光L2照射到基板S。在示例性实施例中，第二光源130可以被布置为不与第二光L2的在第二光L2被照射到基板S之后入射到滤光器单元140上的路径(图3)叠置。具体地，当设置多个第二光源130时，多个第二光源130可以以圆形图案布置，以提供第二光L2行进的路径。
第一光源120和第二光源130可以向外部发射不同的光。例如，第一光源120可以向组件P发射第一光L1，第一光L1是红外光线或紫外光线。此外，从第二光源130发射的第二光L2可以包括可见光线，例如蓝色光线、红色光线等。在示例性实施例中，第二光L2可以具有单一颜色。当从第一光源120发射的光和从第二光源130发射的光彼此不同时，可以清楚地区分由图像捕获单元150捕获的图像的颜色。在示例性实施例中，能够根据由图像捕获单元150捕获的图像的颜色来清楚地区分组件P的图像和基板S的图像。
滤光器单元140可以使第一光L1和第二光L2中的任一者通过其透射，且可以反射第一光L1和第二光L2中的另一者。在示例性实施例中，滤光器单元140可以包括用于仅使特定波长的光通过其透射的二向色滤光器(dichroic filter)。在下文中，为了便于说明，将给出关于滤光器单元140可以使第一光L1通过其透射并且可以不使第二光L2通过其透射而是使第二光L2反射的情况的描述。
图像捕获单元150可以经由透射通过滤光器单元140的第一光L1和被反射的第二光L2来捕获基板S的基准标记M(Fiducial mark)的图像和组件P的图像。在示例性实施例中，图像捕获单元150可以设置成面对组件P的侧表面。图像捕获单元150可以包括相机。图像捕获单元150可以布置在与组件P的侧表面的高度不同的高度处。因此，图像捕获单元150可以在不受干扰的情况下根据第一光L1和第二光L2来捕获视频或图像。
基板S可以安装并固定到基板安装单元160上，并且基板安装单元160还可以输送基板S。基板安装单元160可以包括用于固定基板S的结构和机构，并且可以包括输送基板S的输送机等。
壳体170可以具有形成在其中的空间(腔室)。此外，壳体170可以通过阻挡外部光来提供第一光L1和第二光L2行进的路径。在示例性实施例中，壳体170可以具有不透明材料或不透光颜色的外表面，以防止光从外部引入。壳体170可以包括孔174，使得第一光L1和第二光L2入射到其中。在示例性实施例中，可以在孔174中设置单独的透明窗173，或者可以在没有单独构件的情况下保持孔174敞开。第一光源120或第二光源130可以设置在孔174或透明窗173周围。在下文中，为了便于说明，将给出关于透明窗173设置在孔174中的情况的描述。
壳体170可以包括阻挡第一光L1的第一分隔壁171和阻挡第二光L2的第二分隔壁172。在示例性实施例中，第一分隔壁171可以阻挡由组件P的侧表面反射并直线行进的第一光L1。此外，第二分隔壁172可以防止由基板S的基准标记M反射的第二光L2进入图像捕获单元150中。
第一导光件180可以改变由组件P反射的第一光L1的路径。例如，第一导光件180可以在第一方向上反射由组件P反射的第一光L1，并且在不同于第一方向的第二方向上反射在第一方向上入射的第一光L1，使得第一光L1入射到滤光器单元140上。第一导光件180可以包括在第一方向上反射第一光L1的第一镜181和在第二方向(不同于第一方向)上反射由第一镜181反射的第一光L1的第二镜182。
第二导光件190可以使由基板S的基准标记M反射的第二光L2折射。此时，第二导光件190可以将第二光L2引导至滤光器单元140。
第一导光件180和第二导光件190可以防止入射到滤光器单元140上的第一光L1和第二光L2彼此重叠。
在下文中，将详细描述组件安装设备100的操作。
当操作组件安装设备100时，可以测量组件P的未对准程度。详细地，当从第一光源120发射第一光L1时，第一光L1可以从第一光源120照射到组件P。此后，与组件P碰触并被组件P反射的被反射的第一光L1可以行进到壳体170中。此时，在壳体170中，第一光L1可以与第一镜181碰触并且由其反射。在示例性实施例中，第一光L1的行进方向可以由于第一光L1被第一镜181反射而改变，并且第一光L1可以在第一方向(例如，图2中的Y方向)上行进。第一光L1可以通过第一镜181朝向第二镜182传送。第二镜182可以在第二方向(例如，图2中的X方向)上反射在第一方向上行进的第一光L1。在示例性实施例中，第一方向和第二方向可以是彼此不同的方向。如上所述行进的第一光L1可以入射到滤光器单元140上。滤光器单元140可以使第一光L1通过其透射。第一分隔壁171可以垂直于基板S布置，以阻挡第一光L1的一部分。在示例性实施例中，第一分隔壁171可以防止组件P的图像由于第一光L1的一部分而在图像捕获单元150中变得模糊。
透射通过滤光器单元140的第一光L1可以进入图像捕获单元150中。图像捕获单元150可以通过捕获第一光L1的图像来检测组件P的状态。
当组件安装设备100检测基板S的位置时，第二光源130可以将第二光L2照射到基板S的基准标记M上。第二光L2可以入射到基准标记M上，由其反射，并进入外壳170。此时，第二导光件190可以使第二光L2折射并将第二光L2引导至滤光器单元140。
在示例性实施例中，滤光器单元140可以不使第二光L2通过其透射，而是可以反射第二光L2。第二光L2可以与滤光器单元140碰触，由其反射，并且进入图像捕获单元150。
图像捕获单元150可以以与如上所述相同的方式捕获基板S和基准标记M的图像。在示例性实施例中，第二分隔壁172可以防止由第二光源130发射的第二光L2直接进入图像捕获单元150。第二分隔壁172可以布置成与基板S平行。
在下文中，将详细描述操作组件安装设备100的方法。
组件安装设备100可以拾取组件P并将组件P安装在基板S上。此时，组件安装设备100可以检测基板S的位置和基板S的方位。详细地，如以上参照图3所述，当第二光L2从第二光源130照射到基准标记M时，由基准标记M反射的第二光L2可以被第二导光件190折射。被折射的第二光L2可以被滤光器单元140反射并入射到图像捕获单元150上。
可以通过入射到图像捕获单元150上的第二光L2来确定基板S的位置和方位。组件安装设备100可以包括单独的控制单元(未示出)，以基于由图像捕获单元150捕获的图像来确定基板S的位置和方位。
在如上所述确定了基板S的位置和方位之后，可以根据基板S的位置和方位来调整组件安装单元110的位置。例如，控制单元可以通过将基板S的预设位置和预设方位与由图像捕获单元150捕获的图像中的基板S的位置和方位进行比较来确定基板S的位置和方位。接着，组件安装单元110的位置可以按照基板S的预设位置和预设方位与由图像捕获单元150捕获的图像中的基板S的位置和方位之间的差进行同样多的改变。
还能够在完成上述工艺之前或之后测量组件P的位置和方位。例如，在第一光L1从第一光源120照射到组件P之后，由组件P反射的第一光L1可以如以上图2中描述的那样被反射，并且透射通过滤光器单元140，然后，可以由图像捕获单元150捕获第一光L1的图像。可以通过将组件P的预设位置和预设方位与由图像捕获单元150捕获的图像中的组件P的位置和方位进行比较来调整组件安装单元110。在这种情况下，组件安装单元110可以将组件P的位置和方位与组件P的预设位置和预设方位进行比较，并且通过调整用于吸取组件P的吸取力或旋转来调整组件P的位置和方位。此外，控制单元可以基于如上所述测量的基板S的位置和方位与组件P的位置和方位来调整组件安装单元110的位置。
控制单元可以基于上述结果来控制组件安装单元110的运动，以将组件P放置到基板S上并将组件P安装在基板S上。
因此，组件安装设备100可以通过单个图像捕获单元150检测基板S的位置和方位以及组件P的位置和方位。组件安装设备100可以通过检测组件P的位置和方位以及基板S的位置和方位而获得清晰的图像而在它们之间没有干扰，因此可以准确地检测组件P的位置和方位以及基板S的位置和方位。
组件安装设备100可以使用于测量组件P的位置和方位以及基板S的位置和方位的结构最小化，因此可以使组件安装设备100本身的体积最小化。
组件安装设备100可以精确地测量组件P的位置和方位以及基板S的位置和方位，因此可以将组件P安装在基板S的正确位置处。
图4是根据示例性实施例的根据图1中所示的组件安装设备的操作状态的第一光和第二光的路径的概念图。
参照图4，如上所述，上述第一光L1可以透射通过滤光器单元140，第二光L2可以被滤光器单元140反射。
例如，尽管在图4中未示出，但当从第一光源120发射第一光L1时，如图1至图3中所示，第一光L1可以与组件P碰触，被第一导光件(未示出)转向，并且传送到滤光器单元140。该第一光L1可以穿过滤光器单元140。另一方面，从第一光源120发射的第一光L1的一部分可以传送到基准标记M，并且在第一光L1与基准标记M碰触之后，第一光L1可以如图1至图3中所示通过第二导光件(未示出)传送到滤光器单元140。在这种情况下，第一光L1的入射到滤光器单元140上的所述一部分穿过滤光器单元140并行进到滤光器单元140的上侧，因此与基准标记M碰触的第一光L1不会入射到图像获取单元150上。
如以上参照图1至图3所述，第二光L2可以与基准标记M碰触，可以被第二导光件190折射，并且可以进入滤光器单元140。此时，第二光L2可以被滤光器单元140反射并入射到图像捕获单元150上。另一方面，从第二光源130发射的第二光L2的一部分可以朝向组件P行进，与组件P碰触，并如图1至图3中所示进入第一导光件。此后，第二光L2的进入第一导光件的所述一部分可以入射到滤光器单元140上，并且也可以被滤光器单元140反射。
在示例性实施例中，能够防止基准标记M的图像通过从第一光源120发射的第一光L1被图像捕获单元150捕获。此外，能够防止组件P的图像通过从第二光源130发射的第二光L2被图像捕获单元150捕获。
因此，组件安装设备100可以经由仅通过一个图像捕获单元150和单个光源捕获基准标记M或组件P的图像来捕获精确且准确的图像。具体地，在捕获基准标记M和组件P中的任一个的图像的情况下，组件安装设备100可以不捕获基准标记M和组件P中的另一个的图像，从而防止基准标记M的图像和组件P的图像彼此重叠。
根据一个或更多个示例性实施例，可以通过使用单个图像捕获单元来捕获基准标记的图像和组件的图像。
根据一个或更多个示例性实施例，可以精确地测量组件和基板中的至少一个的位置和方位。
根据一个或更多个示例性实施例，可以基于组件和基板中的至少一个的位置和方位来精确地确定用于将组件安装在基板上的位置，并且可以将组件精确地安装在基板上。
应当理解的是，在此描述的示例性实施例应当仅以描述性的含义来考虑，而不是出于限制的目的。对每个示例性实施例内的特征或方面的描述通常应被认为可用于其它示例性实施例中的其它类似特征或方面。
尽管已经参照附图描述了示例性实施例，但本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在这里进行各种形式和细节上的改变。

Claims (8)

1.一种组件安装设备，所述组件安装设备包括：
组件安装单元，被构造为吸取并输送组件；
第一光源，被构造为向组件发射第一光；
第二光源，被构造为向基板的基准标记发射第二光；
滤光器，被构造为使由组件反射的第一光透射通过滤光器，并且反射由基准标记反射的第二光；以及
图像捕获器，被构造为检测透射通过滤光器的第一光和被滤光器反射的第二光。
2.根据权利要求1所述的组件安装设备，其中，第一光包括红外辐射或紫外辐射。
3.根据权利要求1所述的组件安装设备，其中，第二光是可见光。
4.根据权利要求3所述的组件安装设备，其中，第二光是单色光。
5.根据权利要求1所述的组件安装设备，所述组件安装设备还包括第一导光件，第一导光件被构造为使第一光反射至少一次，并且被构造为将第一光引导至滤光器。
6.根据权利要求1所述的组件安装设备，所述组件安装设备还包括第二导光件，第二导光件被构造为使第二光折射，并且被构造为将第二光引导至滤光器。
7.根据权利要求1所述的组件安装设备，其中，第一光的由基准标记反射的一部分透射通过滤光器。
8.根据权利要求7所述的组件安装设备，其中，第二光的由组件反射的一部分被滤光器反射。
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