專利名稱：高速模件轉(zhuǎn)移系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及組裝包括電路的電子產(chǎn)品的系統(tǒng)及方法，在該電路上要組裝至少一個(gè)電子器件。本發(fā)明更具體地涉及將器件轉(zhuǎn)移到電路上的系統(tǒng)及方法。
在該說明書中“器件”一詞用于包括與晶片分開的模件，封裝的集成電路，電子元件等?！半娐贰币辉~用于包括其上具有導(dǎo)線和/或?qū)щ娷壽E和/或有源電子元件和/或無源電子元件的襯底。
現(xiàn)有技術(shù)的組裝這類電子產(chǎn)品的系統(tǒng)及方法包括以下步驟手動(dòng)或半手動(dòng)地從晶片或另外的存在形體中撿取模件；沿著一條復(fù)雜路徑輸送器件；及將該器件放置及固定在電路的選擇安裝位置上。這種方法對于大量生產(chǎn)進(jìn)行得太慢且麻煩，并通常僅用于樣品的情況。還公知了撿取及放置設(shè)備，它包括臺(tái)架，光學(xué)及可視導(dǎo)向系統(tǒng)及機(jī)器人臂，用于從晶片或其它存在形體撿取器件，將它轉(zhuǎn)移到電路的預(yù)定安裝位置上及將其定位和固定到該位置上。用于這些系統(tǒng)的方法對于需求量很大的相對廉價(jià)的電子產(chǎn)品(例如射頻(RF)轉(zhuǎn)發(fā)器接頭)的大量生產(chǎn)也進(jìn)行得太慢。第三種公知及復(fù)雜的系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)架或所謂射芯片機(jī)，它能夠處理所需的容量及生產(chǎn)率。但是，相信對這種類型的設(shè)備準(zhǔn)備、供給及顯示器件及電路將會(huì)大大地增加RF轉(zhuǎn)發(fā)器的單位成本。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種將器件轉(zhuǎn)移到電子電路上的變化的系統(tǒng)及方法，借助它們本申請人確信上述缺點(diǎn)至少可被減輕。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種將多個(gè)器件自動(dòng)轉(zhuǎn)移到多個(gè)電路上的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括-供給其上包括多個(gè)電路的連續(xù)襯底的裝置；-集中提供第一組位置的電路，該組位置分別為用于接收器件的器件安裝位置；-器件轉(zhuǎn)移鼓，它與供給裝置協(xié)同操作以將器件轉(zhuǎn)移到器件轉(zhuǎn)移區(qū)域的襯底上；
-器件轉(zhuǎn)移鼓，包括將器件攜帶到第二組位置的裝置，各個(gè)第一組位置分別與各個(gè)第二組位置相聯(lián)系；及-驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)供給裝置及器件轉(zhuǎn)移鼓并使得第一組位置的順序位置與第二組位置的相應(yīng)位置在所述器件轉(zhuǎn)移區(qū)域中相對齊的裝置，以將器件轉(zhuǎn)移到相應(yīng)器件安裝位置中的襯底上。
供給裝置最好包括一個(gè)在模件轉(zhuǎn)移區(qū)域中與器件轉(zhuǎn)移鼓協(xié)同操作的主供給鼓。
該系統(tǒng)還可包括一個(gè)電路施給站，用于將電路施加到器件轉(zhuǎn)移區(qū)域最上游的襯底上。
電路施給站還可包括與主鼓協(xié)同操作的另一鼓，當(dāng)襯底繞主鼓移動(dòng)時(shí)用于將電路施加到襯底上。
另一鼓可形成將用于每電路的天線印到襯底上的印制站的一部分。天線可使用絲網(wǎng)印刷方法印制。
該系統(tǒng)還可包括在器件轉(zhuǎn)移區(qū)域上游的存儲(chǔ)襯底用的襯底存儲(chǔ)卷筒，在使用中襯底從該卷筒送出及經(jīng)過器件轉(zhuǎn)移區(qū)域；及在器件轉(zhuǎn)移區(qū)域下游的襯底收集卷筒。
另一鼓及器件轉(zhuǎn)移鼓可具有相同直徑，該直徑最好小于主鼓的直徑。
上述驅(qū)動(dòng)裝置可被設(shè)置來也驅(qū)動(dòng)所述另一鼓。
驅(qū)動(dòng)裝置可包括被電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的齒輪裝置，以驅(qū)動(dòng)主鼓和/或器件轉(zhuǎn)移鼓和/或另一鼓轉(zhuǎn)動(dòng)。作為另一方式和/或附加地，也可使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)還包括一種將多個(gè)器件自動(dòng)轉(zhuǎn)移到多個(gè)電路的方法，該方法包括以下步驟-使其上載有多個(gè)電路的襯底供給到器件轉(zhuǎn)移區(qū)域；-將電路集中地提供到第一組位置，該組位置分別為用于接收器件的器件安裝位置；-將器件轉(zhuǎn)移鼓上的待轉(zhuǎn)移的器件攜帶到第二組位置中，各個(gè)第一組位置分別與各個(gè)第二組位置相聯(lián)系；及-使得第一組位置的順序位置與第二組位置的相應(yīng)位置在器件轉(zhuǎn)移區(qū)域中相對齊；及
-將器件轉(zhuǎn)移到器件安裝位置中的電路上。
襯底可繞主鼓傳送及器件最好被攜帶到器件傳送鼓的圓周上。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選形式中，用于電路的天線在器件轉(zhuǎn)移區(qū)域的上游被施加到襯底上。
現(xiàn)在將參照附圖僅以例子方式進(jìn)一步描述本發(fā)明，附圖為

圖1為根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的概要示圖；及圖2是載有多個(gè)電路的撓性襯底的平面圖。
在圖1上用標(biāo)記10概括地表示根據(jù)本發(fā)明將模件形式的器件轉(zhuǎn)移到電路上的系統(tǒng)。
參照圖2，該系統(tǒng)10尤其適用于高速、連續(xù)、自動(dòng)及順序地將裸露的無殼模件12或封裝的集成電路(未示出)轉(zhuǎn)移到撓性電路14.1至14.n上，后者包括形成射頻(RF)轉(zhuǎn)發(fā)器18的天線16。電路14.1至14.n設(shè)置在撓性襯底20上或構(gòu)成它的一部分。
參照圖1，該系統(tǒng)10包括用于供給襯底20的主鼓22。存儲(chǔ)在卷筒24上的襯底以反時(shí)針方向A繞鼓22供給到收集卷筒26上。如上所述，襯底從卷筒24出來并繞鼓22轉(zhuǎn)移，并且襯底被支承滾子28及30支承。主鼓被驅(qū)動(dòng)裝置31驅(qū)動(dòng)。在另一實(shí)施例中，作為替代或除了主鼓外，襯底譬如可沿平面臺(tái)轉(zhuǎn)移。
該系統(tǒng)還包括天線施加鼓32形式的天線施加站，它與鼓22協(xié)同操作，以便順序地以彼此隔開的關(guān)系將天線16施加到移動(dòng)的襯底20上。
該系統(tǒng)還包括具有模件轉(zhuǎn)移鼓34的模件轉(zhuǎn)移站33。模件轉(zhuǎn)移鼓34與主鼓22協(xié)同操作以順序地將模件12提供到襯底上的每個(gè)電路14.1至14.n上。
當(dāng)使用時(shí)，襯底20沿方向A繞鼓22移動(dòng)，并使天線施加鼓32轉(zhuǎn)動(dòng)，后者以隔開的關(guān)系將天線16施加到襯底20上，如圖2所示，由此確定了分標(biāo)為50.1至50.3的第一組位置50，即在天線16的電觸頭42附近的安裝位置40?？梢蕴峁﹥蓚€(gè)或多個(gè)平行的天線行36及38。天線可使用任何公知的施加工藝，例如絲網(wǎng)印刷來產(chǎn)生。在另外的實(shí)施例中，天線可預(yù)施加在襯底上(例如用蝕刻工藝)，襯底則存儲(chǔ)在存儲(chǔ)卷筒24上或由其供給。
轉(zhuǎn)移站33還包括將要由鼓34轉(zhuǎn)移的以預(yù)定間隔加載到鼓34的圓周上的第二組位置46的預(yù)定分位置46.1至46.3中的加載裝置44。加載裝置44可包括具有多個(gè)以串聯(lián)方式工作的拾取和安放單元(未示出)的布置。模件12可保持在鼓34的圓周上及借助吸取系統(tǒng)(也未示出)從其上取出。對鼓34上的位置46.1至46.3及間隔進(jìn)行控制，以使得當(dāng)轉(zhuǎn)鼓34及襯底穩(wěn)定地通過圖1所示的模件轉(zhuǎn)移區(qū)域48時(shí)，接著要轉(zhuǎn)移的模件與襯底上的相關(guān)安裝分位置50.1至50.3對齊。在這方面可使用任何適合的公知重復(fù)對齊技術(shù)。
在接觸或模件轉(zhuǎn)移區(qū)域中，使用吸取系統(tǒng)從鼓34上吸下模件并轉(zhuǎn)移到襯底20上，在那里通過粘接或類似方式施加到襯底上，以使得模件12上的電觸頭與天線16上的觸頭42相接觸。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，鼓32的直徑與鼓34的直徑相同但小于鼓22的直徑，鼓32及34的轉(zhuǎn)動(dòng)與鼓22的轉(zhuǎn)動(dòng)通過包括精確構(gòu)形的嚙合齒輪的機(jī)械裝置同步，以使得鼓34上的相繼模件與襯底上的相繼安裝位置40在轉(zhuǎn)移區(qū)域46中對齊。在另一實(shí)施例中，可用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)(未示出)來驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)鼓。
具有安裝其上的模件12及天線16的襯底20被收集到卷筒26上?？梢岳斫猓褂酶咚俣鹊霓D(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)可以獲得模件到襯底的高轉(zhuǎn)移率。
轉(zhuǎn)發(fā)器接頭14.1至14.n將可從存儲(chǔ)在卷筒26上的連續(xù)襯底20上被分割開。
可以理解，在不偏離權(quán)利要求書范圍及精神的情況下，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)及方法在細(xì)節(jié)上可以有許多變化。
權(quán)利要求
1.一種將多個(gè)器件自動(dòng)轉(zhuǎn)移到多個(gè)電路的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括-供給其上包括多個(gè)電路的連續(xù)襯底的裝置；-集中提供第一組位置的電路，該組位置分別為用于接收器件的器件安裝位置；-器件轉(zhuǎn)移鼓，它與供給裝置協(xié)同操作以將器件轉(zhuǎn)移到器件轉(zhuǎn)移區(qū)域的襯底上；-器件轉(zhuǎn)移鼓，包括將器件攜帶到第二組位置的裝置，各個(gè)第一組位置分別與各個(gè)第二組位置相聯(lián)系；及-驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)供給裝置及器件轉(zhuǎn)移鼓并使得第一組位置的順序位置與第二組位置的相應(yīng)位置在所述器件轉(zhuǎn)移區(qū)域中相對齊的裝置，以將器件轉(zhuǎn)移到相應(yīng)器件安裝位置中的襯底上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，供給裝置包括一個(gè)在模件轉(zhuǎn)移區(qū)域中與器件轉(zhuǎn)移鼓協(xié)同操作的主供給鼓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的系統(tǒng)，其特征在于，還可包括用于將電路施加到器件轉(zhuǎn)移區(qū)域最上游的襯底上的電路施給站。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其特征在于，電路施給站還包括與主鼓協(xié)同操作的另一鼓，用于當(dāng)襯底移近主鼓時(shí)將電路施加到襯底上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其特征在于，另一鼓形成將用于每電路的天線印到襯底上的印制站。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其特征在于，包括在器件轉(zhuǎn)移區(qū)域上游的存儲(chǔ)襯底用的襯底存儲(chǔ)卷筒，及在器件轉(zhuǎn)移區(qū)域下游的襯底收集卷筒。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其特征在于，器件轉(zhuǎn)移鼓的直徑小于主鼓的直徑。
8.一種將多個(gè)器件自動(dòng)轉(zhuǎn)移到多個(gè)電路的方法，該方法包括以下步驟-使其上載有多個(gè)電路的襯底供給到器件轉(zhuǎn)移區(qū)域；-將電路集中地提供到第一組位置，該組位置分別為用于接收器件的器件安裝位置；-將器件轉(zhuǎn)移鼓上的待轉(zhuǎn)移的器件攜帶到第二組位置中，各個(gè)第一組位置分別與各個(gè)第二組位置相聯(lián)系；及-使得第一組位置的順序位置與第二組位置的相應(yīng)位置在器件轉(zhuǎn)移區(qū)域中相對齊；及-將器件轉(zhuǎn)移到器件安裝位置中的電路上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，襯底繞主鼓傳送及器件被攜帶到器件傳送鼓的圓周上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，用于電路的天線在器件轉(zhuǎn)移區(qū)域的上游被施加到襯底上。
全文摘要
一種將多個(gè)器件自動(dòng)轉(zhuǎn)移到多個(gè)電路的系統(tǒng)(10)包括一用于供給其上包括多個(gè)電路(1.1—14.n)的連續(xù)襯底(20)的主鼓(22)。電路集中供到分別為用于接收器件的器件安裝位置的第一組位置上。裝置轉(zhuǎn)移鼓(34)與主鼓協(xié)同操作以將器件轉(zhuǎn)移到器件轉(zhuǎn)移區(qū)域(48)的襯底上。器件轉(zhuǎn)移鼓包括將器件攜帶到第二組位置的裝置,各個(gè)第一組位置分別與各個(gè)第二組位置相聯(lián)系。該系統(tǒng)還包括驅(qū)動(dòng)主鼓(34)及器件轉(zhuǎn)移鼓并使得第一組位置的順序位置與第二組位置的相應(yīng)位置在所述器件轉(zhuǎn)移區(qū)域中相對齊的裝置,以將器件轉(zhuǎn)移到相應(yīng)器件安裝位置中的襯底上。
文檔編號(hào)H05K13/04GK1275882SQ0011922
公開日2000年12月6日 申請日期2000年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月9日
發(fā)明者約翰·戴威德·克魯格 申請人:超傳感器(私有)有限公司