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。“電路”一詞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或半手動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至少可被減輕。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種將多個器件自動轉(zhuǎn)移到多個電路上的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括-供給其上包括多個電路的連續(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，各個第一組位置分別與各個第二組位置相聯(lián)系；及-驅(qū)動一個或多個供給裝置及器件轉(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)襯底繞主鼓移動時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)域上游的存儲襯底用的襯底存儲卷筒，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)動裝置可被設(shè)置來也驅(qū)動所述另一鼓。
驅(qū)動裝置可包括被電動機(jī)驅(qū)動的齒輪裝置，以驅(qū)動主鼓和/或器件轉(zhuǎn)移鼓和/或另一鼓轉(zhuǎn)動。作為另一方式和/或附加地，也可使用步進(jìn)電動機(jī)或伺服電動機(jī)。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)還包括一種將多個器件自動轉(zhuǎn)移到多個電路的方法，該方法包括以下步驟-使其上載有多個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，各個第一組位置分別與各個第二組位置相聯(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。存儲在卷筒24上的襯底以反時針方向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)動裝置31驅(qū)動。在另一實施例中，作為替代或除了主鼓外，襯底譬如可沿平面臺轉(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電路14.1至14.n上。
當(dāng)使用時，襯底20沿方向A繞鼓22移動，并使天線施加鼓32轉(zhuǎn)動，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€或多個平行的天線行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)，襯底則存儲在存儲卷筒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，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。在一個優(yōu)選實施例中，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)動與鼓22的轉(zhuǎn)動通過包括精確構(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。在另一實施例中，可用步進(jìn)電動機(jī)或伺服電動機(jī)(未示出)來驅(qū)動一個或多個鼓。
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?，使用高速度的轉(zhuǎn)動系統(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
1.一種將多個器件自動轉(zhuǎn)移到多個電路的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括-供給其上包括多個電路的連續(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，各個第一組位置分別與各個第二組位置相聯(lián)系；及-驅(qū)動一個或多個供給裝置及器件轉(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)域上游的存儲襯底用的襯底存儲卷筒，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。
8.一種將多個器件自動轉(zhuǎn)移到多個電路的方法，該方法包括以下步驟-使其上載有多個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，各個第一組位置分別與各個第二組位置相聯(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
一種將多個器件自動轉(zhuǎn)移到多個電路的系統(tǒng)(10)包括一用于供給其上包括多個電路(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,各個第一組位置分別與各個第二組位置相聯(lián)系。該系統(tǒng)還包括驅(qū)動主鼓(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