專利名稱：對位機臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種對位機臺，特別是關(guān)于一種能準(zhǔn)確辯識對位記號的對位機臺。
背景技術(shù)：
在筆記型計算機或手機的組裝過程中，需將顯示器面板與一軟性電路板(FPC)壓合。為了確定兩者的壓合位置正確，通常在壓合之前先行對位。因此，軟性電路板的壓合區(qū)(banding pad)與面板的壓合區(qū)皆設(shè)有對位記號以輔助自動對位機臺執(zhí)行對位動作。在自動對位過程中，軟性電路板與顯示器面板皆為整批供料。因此，為了確定每次壓合的兩板件來自同一批軟性電路板及同一批顯示器面板，自動對位機臺在對位壓合前必須對軟性電路板與顯示器面板分別作一次辨識的動作。此辨識動作即通過辨識該兩板件上的對位記號來完成。
公知辨識板件上對位記號的方式是通過比對一預(yù)設(shè)影像與一影像擷取單元擷取的對位記號影像。該對位記號影像為對位記號反射出來的光線所形成。請參照圖1A，為公知電荷耦合(Charge-Coupled Device，CCD)對位裝置圖。對位裝置10至少由一吸附頭11、一支撐平臺12、一光源13及一影像擷取單元14組成。其中吸附頭11用以吸附一具有對位記號(未圖示)的料件20，例如軟性印刷電路板或集成電路元件。支撐平臺12位于吸附頭11下方并具有一透光區(qū)域121。當(dāng)另一料件(未圖示)與上述吸附頭11所吸附的料件20進行對位壓合時，支撐平臺12可支撐該另一料件。光源13設(shè)于料件20下方，由下往上投射光線于料件20上的對位記號。在支撐平臺12下方有一影像擷取單元14以接受料件20上的對位記號反射出來的光線。
值得一提的是，其中該光源13與該影像擷取單元14位于料件20的同一側(cè)。前述預(yù)設(shè)影像是于一批料件中先選擇任意一件，以上述相同方式所獲得的影像。此后由影像擷取單元所獲得的對位記號影像皆與該預(yù)設(shè)影像比對以確定是否屬于同一批料件。如圖1B所示，前述方式所獲得的對位記號影像中，對位記號部分為亮區(qū)，周邊部分為暗區(qū)，且輪廓不清楚。因此難以精確比對。
然而，影像擷取單元14所擷取的影像為光源13照射到料件20上的對位記號反射回來的光線所形成。特別是在軟性材質(zhì)的電路板上，反射光容易受軟性電路板翹曲或?qū)ξ挥浱柋砻娌黄秸纫蛩赜绊懚斐煞瓷浜蠊饩€路徑偏折，使得每次擷取到的影像差異太大而影響其辨識精確度。所以自動對位機臺10經(jīng)常因誤判而以為供料不穩(wěn)定，進而產(chǎn)生拋料甚至停機而影響生產(chǎn)線的運作。究其原因，在于光源與影像擷取單元位于料件的同一側(cè)，使影像擷取單元只能接收方向不穩(wěn)定的反射光。
因此，本發(fā)明即提出一種對位機臺，以克服上述公知技術(shù)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種對位機臺，通過對位記號的影像比對以提高對位壓合正確率。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種對位機臺，可投射光線透過料件，并擷取該透射光所形成的影像。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種對位機臺，其具有一支撐平臺、一吸附頭、一光源及一影像擷取單元。吸附頭用以吸附一第一料件。光源設(shè)于該吸附頭上方，用以投射光線于該第一料件。支撐平臺位于該吸附頭與該第一料件下方，用以放置一第二料件。以及，影像擷取單元設(shè)于該支撐平臺下方。
本發(fā)明提出的對位機臺，無論軟性板是否翹曲變形，其對位記號的影像均在自動對位機臺的容許辨識范圍中，以避免具有相同對位記號的料件，因產(chǎn)生的投射影像差異過大，導(dǎo)致被自動對位系統(tǒng)誤判為不同對位記號，進而增加對位壓合成功率。


圖1A為公知電荷耦合(Charge-Coupled Device，CCD)對位裝置圖；圖1B為公知技術(shù)所獲得的對位記號影像；圖2為本發(fā)明的對位壓合機臺構(gòu)造圖；圖3A為本發(fā)明的第二較佳實施例；圖3B為圖3A的側(cè)視圖；圖4為本發(fā)明的第三較佳實施例；圖5為本發(fā)明方法所獲得的對位記號影像。
附圖標(biāo)號說明10對位裝置 21，21A對位記號11吸附頭 30，40，50 自動對位機臺12支撐平臺 31 吸附頭121 透光區(qū)域 32 光源13光源 32A燈管14影像擷取單元 33 加熱座15同軸光源 41 吸附頭16移動平臺 51 光源20第一料件 52 吸附頭201 第二料件 521透光區(qū)域20A 對位壓合區(qū)具體實施方式
茲配合附圖詳述本發(fā)明「對位機臺」，并列舉較佳實施例說明如下請參照圖2，為本發(fā)明的對位壓合機臺構(gòu)造圖。圖示一料件20吸附于一自動對位機臺30的一吸附頭31上，并顯示料件20與一光源32的相關(guān)位置。自動對位機臺30的基本設(shè)計概念如下。首先，投射光線于一具有對位記號21的第一料件20。接收該第一料件20的透射光線。轉(zhuǎn)換該透射光線為一第一數(shù)字影像。以及，比對該第一數(shù)字影像與一第一預(yù)設(shè)影像以完成第一次對位。
此方法的重點在于使投射光線后所形成的第一數(shù)字影像具有清楚的陰影輪廓。因為不同規(guī)格的料件20上的對位記號21或不透光區(qū)域通常不相同，所以第一數(shù)字影像與第一預(yù)設(shè)影像的陰影部分相似度可用以作為辨識料件20規(guī)格的依據(jù)。相較于公知技術(shù)使用影像亮區(qū)作為辯識依據(jù)，本發(fā)明使用第一數(shù)字影像的陰影部分作為辯識依據(jù)。其好處在于，即使料件20本身完全沒有任何透明區(qū)域，只要投射光線的面積范圍大于料件的投影面積，則接收到的透射光線亦可形成一料件20外形的陰影圖案。因此，適用本方法的料件20包括部分透明的元件，例如軟性印刷電路板，或是完全不透明的元件，例如集成電路元件。
圖2所示的對位機臺30具有一吸附頭31、一光源32、一支撐平臺12及一影像擷取單元14。吸附頭31吸附第一料件20，圖示的第一料件20具有兩「+」字對位記號21裸露于吸附頭31的外側(cè)。光源32設(shè)于吸附頭31與第一料件20上方，用以投射光線于第一料件20。沒有被對位記號21擋住的光線將透過第一料件20及支撐平臺12而到達支撐平臺12下方的影像擷取單元14。支撐平臺12用以放置一預(yù)備與第一料件20壓合的第二料件(未圖示)。在支撐平臺12上具有一透光區(qū)域，透光區(qū)域可為如圖1A所示的多孔型式或玻璃、石英材質(zhì)整面透光型式。
為了獲得清晰且大小與實際對位記號21相符的影像，較佳的光源32為一發(fā)射平行光的光源，例如一線光源或一面光源。光源32與影像擷取單元14必須設(shè)于第一料件20的不同側(cè)，圖示的光源32位于吸附頭31與第一料件20的接觸部位上方。影像擷取單元14等待其所要擷取的影像到達定位，以獲得適當(dāng)?shù)慕咕?，才會開始作擷取影像的動作。在一較佳實施例中，光源32為一設(shè)于吸附頭側(cè)邊的光纖。為配合圖2的光源32設(shè)置方式，可縮小吸附頭31或吸附一面積較大的第一料件20，使第一料件20上的對位記號21可以裸露于吸附頭31的吸附面之外。附帶一提的是，光纖亦可穿過吸附頭31內(nèi)部而設(shè)于一加熱座33與第一料件20之間。
請參照圖3A及圖3B，圖3A為本發(fā)明的第二較佳實施例；圖3B為圖3A的右側(cè)視圖。本實施例是將第一實施例的光源32變更為如圖所示的燈管32A，與一吸附頭41同設(shè)于一加熱座33下表面，燈管32A兩端各與一電源線連接。其余如第一料件20、支撐平臺12與影像擷取單元14的相對位置，以及形成第一數(shù)字影像的過程均與第一實施例相同。
隨后，根據(jù)第一數(shù)字影像與第一預(yù)設(shè)影像的比對結(jié)果決定是否壓合第一料件20與一第二料件201。圖示的第二料件201具有一對位壓合區(qū)20A，其內(nèi)部設(shè)有一對位記號21A。在進行壓合的過程中，第一料件20的對位記號21在三度空間中先下移至一預(yù)定壓合位置，連接對位機臺40的記憶單元(未繪出)或?qū)ξ粰C臺40隨即記憶第一料件20的移動路徑。之后，第一料件20再上移至原位置。接著利用一移動平臺16承載第二料件201并移動第二料件201的對位記號21A至該預(yù)定壓合位置，其移動的方式可為橫向、縱向、上下軸向或旋轉(zhuǎn)。在移動第二料件201的對位記號21A至該預(yù)定壓合位置之前，先投射光線于第二料件201；再利用影像擷取單元14感測透射第二料件201的光線以形成一第二數(shù)字影像。比對該第二數(shù)字影像與一第二預(yù)設(shè)影像以完成第二次對位。
由于在第二次對位時，第二料件201的對位記號上方有第一料件20的對位記號21阻擋光線，因此通常對于投射于第二料件201上的光線可利用一燈源控制器(未圖示)切換成一位于支撐平臺12底部的同軸光源15。若第二料件201也要使用穿透式光源，則只要在支撐平臺12與吸附頭41之間加裝另一光源即可達成。
上述第一數(shù)字影像與第二數(shù)字影像均通過影像擷取單元將透射光線轉(zhuǎn)換為一電流信號后所形成。為了避免影像失真，對料件所投射的光線的較佳者為一平行光，或使該投射光線的方向與該第一料件的表面垂直。在完成二次對位且比對影像無誤之后，即通過加熱座33對第一料件與第二料件進行熱壓合。
請參照圖4，為本發(fā)明的第三較佳實施例。與前兩實施例不同者，其光源51設(shè)于吸附頭52的內(nèi)部。如圖所示，吸附頭52內(nèi)部具有一空腔以容置光源51。吸附頭52下表面供料件20附著的部位具有一透光區(qū)域521。因此，料件20上的對位記號不需裸露于吸附頭51外緣。本實施例的料件20、支撐平臺12與影像擷取單元14的相對位置均與第一實施例相同。上述各實施例的影像擷取單元以電荷耦合器較為常見，其感測光線部位與光源的距離應(yīng)調(diào)整適當(dāng)以獲得最清晰的影像。此外，吸附頭52下表面或支撐平臺12上的透明區(qū)域可使用玻璃、石英材質(zhì)或挖孔。
請比較圖1B與圖5，由于上述比對第一數(shù)字影像與第一預(yù)設(shè)影像的步驟是比對該第一數(shù)字影像的輪廓與該第一預(yù)設(shè)影像的輪廓。因此影像輪廓線的清晰與平整尤其重要。圖1B為光線反射后所形成的第一數(shù)字影像，其輪廓不平整且容易因料件表面粗糙等表面立體結(jié)構(gòu)的影響而導(dǎo)致反射光方向不一致，進而造成影像輪廓的變動，而增加比對的錯誤率。圖5為光線透射后所形成的第一數(shù)字影像，其輪廓顯然較平整。理由在于即使料件表面粗糙，但只要對位記號的外緣線條未被破壞，則不影響透射光的方向，故不易產(chǎn)生影像輪廓的變動，因此能減少比對錯誤率。
雖然本發(fā)明已以具體實施例揭示，但其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的前提下所作出的等同組件的置換，或依本發(fā)明專利保護范圍所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本專利涵蓋之范疇。
權(quán)利要求
1.一種對位機臺，以供對位兩料件，其特征在于，包括一吸附頭，以供吸附一第一料件；一光源，設(shè)于該吸附頭上方，用以投射光線于該第一料件；一支撐平臺，位于該吸附頭與該第一料件下方，用以在該第一料件與一第二料件對位壓合時支撐該第二料件；以及一影像擷取單元，設(shè)于該支撐平臺下方。
2.如權(quán)利要求1所述的對位機臺，其特征在于，該光源為一平行光的光源。
3.如權(quán)利要求2所述的對位機臺，其特征在于，該光源為一線光源。
4.如權(quán)利要求2所述的對位機臺，其特征在于，該光源為一面光源。
5.如權(quán)利要求1所述的對位機臺，其特征在于，該光源設(shè)于該吸附頭側(cè)邊。
6.如權(quán)利要求1所述的對位機臺，其特征在于，該光源設(shè)于該吸附頭與該第一料件的接觸部位上方。
7.如權(quán)利要求1所述的對位機臺，其特征在于，該吸附頭與該第一料件接觸的部位具有一透明區(qū)域。
8.如權(quán)利要求1所述的對位機臺，其特征在于，該影像擷取單元為一電荷耦合器。
9.如權(quán)利要求1所述的對位機臺，其特征在于，該支撐平臺具有一透光區(qū)域。
10.如權(quán)利要求1所述的對位機臺，更包括一加熱座，設(shè)置于該支撐平臺上方，其特征在于，該吸附頭與該光源設(shè)置于該加熱座的下表面。
11.如權(quán)利要求1所述的對位機臺，其特征在于，更包括一移動平臺，用以承載該第二料件并移動該第二料件至該支撐平臺上方。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對位機臺，以供對位兩料件，其包括一吸附頭，以供吸附一第一料件；一光源，設(shè)于該吸附頭上方，用以投射光線于該第一料件；一支撐平臺，位于該吸附頭與該第一料件下方，用以在該第一料件與一第二料件對位壓合時支撐該第二料件；以及一影像擷取單元，設(shè)于該支撐平臺下方。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，不易產(chǎn)生影像輪廓的變動，因此能減少比對錯誤率。
文檔編號H05K13/00GK1808527SQ20051000234
公開日2006年7月26日 申請日期2005年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月17日
發(fā)明者王健發(fā), 胡泉冬, 翁崇豪 申請人:友達光電股份有限公司