專利名稱：表面安裝無(wú)源元件的檢查機(jī)械的制作方法
與其它專利申請(qǐng)的關(guān)系這是我的過(guò)去的一個(gè)1999年6月2日，序號(hào)為09/324,273，美國(guó)專利申請(qǐng)，集成電路電容器的檢查機(jī)械，的部分后續(xù)申請(qǐng)。本發(fā)明的背景技術(shù)本發(fā)明屬于自動(dòng)處理設(shè)備的領(lǐng)域，特別是屬于裝料、外部檢查和使用極仔細(xì)和特別精確的表面安裝無(wú)源元件(一種微型電子元件)進(jìn)行分類的高速度機(jī)械。
以往技術(shù)的描述正如我們社會(huì)所考慮的，電子工業(yè)以其新的和更多樣化的產(chǎn)品與服務(wù)繼續(xù)突破，發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)元件具有更多用途，隨著這些用途的擴(kuò)大，存在著長(zhǎng)久的減少計(jì)算機(jī)、它們的元件以及涉及的線路的尺寸的壓力，例如，老式的電容器從一根香煙大小的帶有從其末端延伸導(dǎo)線的圓柱縮小到稱為“MLCC”(多層集成電路電容器)和“表面安裝無(wú)源元件”的微型的陶資器件，在其末端具有金屬端接點(diǎn)，比大米粒還要小一些。目前，由于眾所周知的這些“集成塊”在尺寸上已經(jīng)減少到整體尺寸為0.04×0.02×0.02英寸的陶瓷器件，它們的50個(gè)可以邊對(duì)邊的地放在1英寸以內(nèi)，這些集成塊達(dá)到如

圖1所示的尺寸范圍。
除去要使這些元件更小的壓力而外，還存在比較快地處理它們的壓力。在處理集成塊中，必須對(duì)每一塊進(jìn)行大量的電學(xué)測(cè)試，以便根據(jù)它們的電子性能加工分類，這些測(cè)試的某一些已在美國(guó)專利5,676,799中進(jìn)行了詳細(xì)描述，可概括為耗散因子試驗(yàn)、電容高度、強(qiáng)脈沖試驗(yàn)和抗絕緣試驗(yàn)。新的測(cè)試持續(xù)地建立，因此，引入了對(duì)這些持續(xù)增長(zhǎng)微型集成塊進(jìn)行測(cè)試的新測(cè)試組。
為了使處理集成塊更有效，就需要避免外部有缺陷的集成塊進(jìn)入到電子測(cè)試階段，同時(shí)電子測(cè)試只對(duì)那些能滿足線路所有要求的集成塊進(jìn)行，因此降低了整個(gè)處理時(shí)間。這些外部可觀察的缺陷是絕緣體的剝離、集成塊外部的裂紋、從角上或沿邊緣脫離、或者在金屬端接頭中的缺陷諸如涂污、溢出和在末端糊劑中不可接受的波紋。這些缺陷被認(rèn)為導(dǎo)致在集成塊的要求的電特性中的改變，因而它們可能被分開而要求較低的環(huán)境中使用。
因而，一場(chǎng)運(yùn)動(dòng)正在發(fā)展中，以便使測(cè)試前的集成塊接受外部檢查，因此已損傷的集成塊可被分開在工業(yè)的其它領(lǐng)域使用，在那些領(lǐng)域中這樣的缺陷能被允許，因此使后續(xù)的電測(cè)試更有效，同時(shí)因而增加使用率和降低生產(chǎn)可接受的高質(zhì)量集成塊的成本，為以一有效的方式實(shí)施外部測(cè)試，必需的高的生產(chǎn)率處理它們，而且還是小心處理它們，尋求接近75000件/小進(jìn)的生產(chǎn)率，這就意味著一臺(tái)設(shè)備每秒種必須外部檢查20至21件微型陶瓷集成塊，為此要求一種設(shè)備以有效的方式處理大量的集成塊，然而，任何明顯的作用到集成塊上的力，諸如在有限的范圍內(nèi)塞滿它們或以一距離將它們跌落在一平面上將產(chǎn)生其自身的缺陷類型，通常是集成塊的裂紋型式。
本發(fā)明的概述本發(fā)明是一種外部檢測(cè)機(jī)械用于微型多層電容器集成塊(集成塊)包括由外邊緣確定的有一定厚度的以便在邊緣上接受三維微型集成塊的旋轉(zhuǎn)裝料輪；第一檢查裝置，與裝料輪分隔開；以便集成塊在裝料輪上運(yùn)行時(shí)外部檢查集成塊的單個(gè)外表面，由外邊緣確定的旋轉(zhuǎn)傳遞輪，安排在一與裝料輪同一平面并且協(xié)調(diào)與其的并置運(yùn)動(dòng)，以便將集成塊從裝料輪的連緣再放置到傳遞輪的外邊緣跟隨超過(guò)第一檢查裝置的通道；第二檢查裝置，與傳遞輪隔開的，包括電視攝像機(jī)并可能使用鏡子，發(fā)光二級(jí)管，頻閃燈光，棱鏡及其它，以便外部檢查集成塊在其在傳遞輪上運(yùn)行時(shí)的其它表面，計(jì)算機(jī)為了從集成塊在裝料輪上的位置放并跟隨每個(gè)集成塊通過(guò)其在傳遞輪上的通道以便由于外部檢查而識(shí)別它并“通過(guò)”或“報(bào)廢”的集成塊，并根據(jù)它們特定的毛病分現(xiàn)“報(bào)廢”的集成塊，并根據(jù)它們特定的毛病分出“報(bào)廢”的集成塊，即，剝離、碎屑、涂污的端接頭等等；第一氣功裝置以便從傳遞輪的外邊緣取出被剔除的“報(bào)廢”集成塊(既作為整個(gè)組或由于特定的毛病“，為了收集到一個(gè)或多個(gè)料斗中；以及，第二個(gè)氣功裝置為了從傳遞輪的外連緣取出外部可接受的集成塊以便收集在一個(gè)或多個(gè)其它料斗中。
本發(fā)明的其它特征包括處理并外部觀察檢查最小集成塊中的一個(gè)的能力，在工業(yè)中稱為一個(gè)“0402”集成塊，具有如0.04×0.02×0.02英寸那樣小的外形尺寸，具有處理機(jī)械的最大裝料容量的100％那樣高的生產(chǎn)率的能力，準(zhǔn)確地移動(dòng)這些小的集成塊因此由機(jī)械來(lái)處理不造成對(duì)集成塊的損傷，通過(guò)將集成塊僅簇在2個(gè)位置就能夠外部檢查集成塊外觀的一部分或全部，準(zhǔn)確地從機(jī)械取下集成塊放入儲(chǔ)料斗中，并且非常安全和有效地確保僅僅外部可接受的集成塊送達(dá)“好的”料斗，更進(jìn)一步，料斗是一種獨(dú)特設(shè)計(jì)的因而集成塊落在上面的其底是有角度的，以便提供一個(gè)斜面，因此可以避免當(dāng)集成塊在從傳遞輪進(jìn)入適當(dāng)?shù)牧隙分杏型ǖ罆r(shí)對(duì)它們的任何損傷或進(jìn)一步損傷。
因而，本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)械，該機(jī)械以高的生產(chǎn)率用準(zhǔn)確的處理技術(shù)實(shí)施微型陶瓷集成塊的快速和安全的外部檢查，以保證集成塊將不至經(jīng)處理而降低等級(jí)，本發(fā)明的另一目的包括一臺(tái)可檢查集成塊的多達(dá)所有上條邊的機(jī)械，在檢查時(shí)僅使用集成塊的2個(gè)位置；在測(cè)試的所有檢查階段和分類階段一種確保防止集成塊表面損傷的機(jī)械；一種提供通過(guò)檢查的集成塊的防止誤操作的分類和收集到單一位置的機(jī)械；以及，一種在外部檢查階段能夠每小時(shí)處理高達(dá)70000只集成塊的機(jī)械。
本發(fā)明的這些和其它目的可以通過(guò)閱讀對(duì)帶有附圖的最佳實(shí)施例的描述而確認(rèn)，本發(fā)明人尋求的保護(hù)范圍可以從總結(jié)此說(shuō)明出的權(quán)利要求的仔細(xì)閱讀來(lái)得到。
附圖的描述圖1是說(shuō)明中表示的從最大(型號(hào)CC1825)到最小(型號(hào)CC0402)到最大立方體(型號(hào)CC0603)到最扁平的(CC1825)集成塊外形尺寸范圍；圖2是本發(fā)明的機(jī)械與元件的示意圖；圖3是表示在圖2的本發(fā)明的元件的位置的特寫視圖；圖4是本發(fā)明的裝料輪的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖；圖5是圖4所示的裝料輪的一部分的特寫視圖；圖6是本發(fā)明的裝料輪的一個(gè)實(shí)施例的頂表面、槽、穴和外邊緣的一部分的特寫視圖表示在用以在穴中夾持集成塊的后穴壁上的一個(gè)真空入口；圖7是本發(fā)明的裝料輪的頂表面、穴和外邊緣的另一實(shí)施例的類似特寫視圖表示在用以在穴中夾持集成塊的后穴壁上的一個(gè)真空入口；圖8是裝料輪與傳遞輪之間的最近點(diǎn)區(qū)域(傳遞區(qū)域)和為從傳遞輪移去集成塊的收集集合管的透視圖；圖9是沿圖8中裝料輪與傳遞輪之間的傳遞區(qū)域的9-9線剖視圖，表示集成塊如何在它們之間傳遞；圖10是本發(fā)明的前傳遞堵塞預(yù)防裝配體的特寫透視圖；圖11回收外部檢查已經(jīng)報(bào)廢的集成塊的第一去除裝置的說(shuō)明圖；圖12是本發(fā)明的用在回收剔除的和通過(guò)的集成塊的料斗的說(shuō)明視圖；圖13是本發(fā)明的回收通過(guò)外部檢查的集成塊的第二去除裝置的說(shuō)明視圖14是料斗及其各自的側(cè)邊和地板的透視圖，表示地板水平面的變化，它導(dǎo)致更輕緩處理集成塊；圖15是收集集合管與集成塊指向的入口的下部的透視圖；圖16是證明集成塊處在傳遞輪上的一個(gè)位置的位置測(cè)定裝置的特寫剖視圖；圖17是本發(fā)明的送料或裝料輪的另一實(shí)施例的透視圖，帶有裝料輪的連緣區(qū)域的一部分的局部放大視圖；圖18是在圖17所示的實(shí)施例中形成的一個(gè)穴的特寫俯視圖；圖19是沿圖17中19-19線的裝料輪的實(shí)施例的剖視圖；圖20是在圖17中的所示的裝料輪的實(shí)施例的俯視圖，帶有裝料輪輪邊緣區(qū)域的一部分的局部放大視圖；以及圖21是圖17中所示的裝料輪的實(shí)施例的裝料輪和固定真空板的側(cè)剖視圖，表示用于那里的穴與真空系統(tǒng)的特寫。
較佳實(shí)施例的描述現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，其中相同的元件用同樣的數(shù)字標(biāo)出，整個(gè)21幅圖中相同的元件也用同樣的數(shù)字標(biāo)出，圖2、3和4表示本發(fā)明的處理微型陶瓷集成塊3的機(jī)械1的實(shí)際元件的總體布置，包括一圓的，最好是圓盤形的，由上表面7限定并由外邊緣9終止的送料板或裝料輪5，裝料輪5安裝在中心軸13上，以便圍繞那里旋轉(zhuǎn)，由一電動(dòng)機(jī)(未表示)在一傾斜的，最好為45度，的基面15上驅(qū)動(dòng)，并為了在圍繞邊緣9的固定位置上接受集成塊而布置，以便后面的外部檢查。
如圖4、5和6所示，在裝料輪的上表面7中構(gòu)成許多窄槽17，徑向地向外指向邊緣9，并安排成通過(guò)集成塊19的裝料設(shè)備，在限定的方位從所述裝料設(shè)備那里接受至少一個(gè)集成塊，所謂“限定的方位”意味著槽17的寬度要做成允許集成塊以其邊的一條(既可是側(cè)壁或前壁或后壁)以中心軸線(通過(guò)信成塊的頂和底表面走向)處于徑向向外但不橫跨槽在那里進(jìn)入，由于槽17接近外邊緣9，因此，每條槽轉(zhuǎn)向下，繞斜面或斜角21，在裝料輪5中的槽17的底中形成，進(jìn)入穴23中并形成穴的內(nèi)壁25，當(dāng)處理較大集成塊時(shí)通常采用槽17。
集成塊的儲(chǔ)備設(shè)備19從料斗27沿振動(dòng)槽29通過(guò)，并輕緩地在裝料輪5的上表面7上的6點(diǎn)到5點(diǎn)鐘的位置處放下來(lái)，具有許多向外延伸的臂確定槽33的中央環(huán)31并置于裝料輪上表面7的頂面，并緩慢地幫助集成塊向外朝外邊緣9移動(dòng)。
對(duì)較小的集成塊，如圖7所示，可省去槽并且從裝料輪的上表面7直接形成穴23，在此實(shí)施例中，穴23由隔開的穴側(cè)壁37，穴內(nèi)壁25確定并由一個(gè)在穴側(cè)壁37中在裝料輪5的旋轉(zhuǎn)方向形成的角39伴隨，。在本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例中，角39是削斜的呈斜面的形式，如圖7所示，穴23從外邊緣9面向外沒有壁，因此構(gòu)成一開口，因此當(dāng)集成塊3保留在穴23中，如圖6中假想的所示時(shí)，從外邊緣9向外暴露集成塊3的一側(cè)面或前面或后面。
第一真空裝置包括第一固定真空空板41，如圖6和7所示，該真空板置于裝料輪5下面，并與裝料輪5分開一短的距離，諸如0.002英寸，并在裝料輪5的下面向外延伸致外邊緣9的最外端處的下面，在周邊43處終止，因此形成于其上每個(gè)穴23能保存集成塊3的地板45，如相同圖中所示，在第一固定真空板41的上部和裝料輪5的下部形成第一真空腔49，從穴23向內(nèi)與真空源(未表示)相連接，在裝料輪5中形成小直徑的通道，在穴的內(nèi)壁25中開始并通過(guò)裝料輪5的內(nèi)部與真空腔49連接，如圖6和7所示，通道51將穴23抽真空并在其中夾持集成塊3，固定真空板41與裝料輪5底面之間小縫隙提供另一真空通道，它也協(xié)助為在穴23中夾持集成塊3的保持力，如圖6所示。
第一檢查裝置55，諸如電視攝像機(jī)57或充電電荷耦合裝置，如圖3中所示與裝料輪5具有一定的空間距離，并且當(dāng)集成塊3借助于暫時(shí)處在穴23中而移動(dòng)時(shí)，觀察與檢查集成塊的外暴露表面，緊鄰裝料輪的外邊緣9設(shè)置一壁59，從大約6點(diǎn)鐘的位置到大約230的位置，以幫助保持集成塊3在穴23中抵住外邊緣9，在壁59中200鐘位置形成的開口或窗口61為第一檢查裝置55，以便當(dāng)它在穴23中經(jīng)過(guò)時(shí)觀察集成塊3的暴露表面，計(jì)算機(jī)/計(jì)算機(jī)處理器63(見圖2)設(shè)置在機(jī)械1上并與第一檢查裝置55互聯(lián)，以便當(dāng)它貫穿外部檢查過(guò)程時(shí)一開始跟隨集成塊3的每一塊。
還如圖3、8和9所示，圓形的，最后是圓盤形的，由外邊緣67終止的傳遞板或輪65安裝在中心軸69上以便繞那里旋轉(zhuǎn)，傳遞輪65由電動(dòng)機(jī)(未表示)在與裝料輪5相同的斜表面上驅(qū)動(dòng)與裝料輪5安排在同一平面內(nèi)(即處于相同平面)，并處于那里的協(xié)調(diào)的并置運(yùn)動(dòng)，以便從裝料輪5的外邊緣9中的穴23將集成塊3再放置到所述外邊緣67上，所謂“協(xié)調(diào)的并置運(yùn)動(dòng)”意味著裝料輪5與傳遞輪65二者幾乎是相切的接觸，并處于相同的圓周速度，因此集成塊3可從外邊緣9中的穴23中直接地和徑向地向外準(zhǔn)確地傳遞到外邊緣67因此提供集成塊的仔細(xì)的處理。另外，如圖9所示，建議把傳遞輪65的外邊緣67制造比接受檢查的集成塊的垂直高度薄一些，這樣，集成電路的頂和底面、左和右側(cè)面、以及前面暴露出來(lái)，這種結(jié)構(gòu)容許攝像機(jī)或觀察裝置和鏡子和光束71同時(shí)檢查集成塊的頂、底、左側(cè)、右側(cè)和前面，如圖3所示，以便在少于5個(gè)方向并由少于5臺(tái)攝像機(jī)時(shí)將這5個(gè)表面聚焦檢查。
第二真空裝置包括固定的真空板73，圖9中所示，被置于傳遞輪65下面并與它分開一短的距離，如0.002英寸，并向外延伸，在傳遞輪65的下面終止于外周邊75，短于外邊緣67。如同一圖中所示，第二真空腔77形成于第二固定真空板73的上部和傳遞輪65的下部，從外邊緣67和外周邊75向內(nèi)，并被連接到真空源(未表示)，一對(duì)相互分隔開的小直徑通道79形成于傳遞輪65中，在外邊緣67處開始并經(jīng)過(guò)傳遞輪65的內(nèi)部與第二真空腔77相連接。如圖9所示的，在此實(shí)施例中，一條通道79可代替圖9所示的二條，通道79以及傳遞輪65的底和第二固定真空板73的頂之間的空間輸送真空功力到外邊緣67，以便將集成塊3保持于其上，集成塊3由第一真空保持在裝料輪5中的穴23中，并且徑向向外地從穴23被傳遞到傳遞輪65的外邊緣67，同時(shí)此后由第二真空通過(guò)一對(duì)真空通道79并通過(guò)傳遞輪65下面和第二真空板73的上面的空間保持在外邊緣67上，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于在第二真空腔77中具有第二真空壓力，例如3″Hg，強(qiáng)于第一真空腔49中的第一真空壓力，例如1″Hg，實(shí)現(xiàn)集成塊3的更可靠的傳遞，在傳遞過(guò)程中，有少數(shù)集成塊從輪子上掉落。
如圖8和10中，提供了一預(yù)傳遞堵塞防止裝配體81，以便確保當(dāng)集成塊3在裝料輪5和傳遞輪65之間的最低點(diǎn)83或最近點(diǎn)傳遞時(shí)不堵塞，裝配體81包括帶有鎖緊沉頭螺釘87的基座85，并具有在其上形成的第一曲線壁89，并且最好是具有與裝料輪5的外邊緣9相同的曲率半徑，同時(shí)設(shè)置在最低點(diǎn)83前面與它緊鄰，在壁89中形成一斜面91，同時(shí)當(dāng)壁89接近最低點(diǎn)83時(shí)向上升高，任何集成塊3從穴23向外伸展(稱為“重合”)，超過(guò)外邊緣9，沿斜面91緩慢地指向上并且與裝料輪5脫離接觸，將集成塊3從穴23傳遞到外邊緣67，否則在輪之間成為堵塞，在可能導(dǎo)致?lián)p傷機(jī)械1時(shí)將其清除。
第二檢查裝置93，諸如單一或多個(gè)電視攝像機(jī)95或沖電電荷耦合裝置，如圖3所示與傳遞輪65處于隔開的關(guān)系，處在大約9點(diǎn)鐘的位置，以便當(dāng)它們轉(zhuǎn)過(guò)攝像機(jī)暫時(shí)保持在傳遞輪65的外邊緣67上時(shí)觀察并檢查集成塊的外表面，通過(guò)使用多于一個(gè)觀察裝置和/或?qū)㈢R子99或其它反射裝置聚焦于集成塊3的頂、底、前和左與右表面上，當(dāng)它們被真空以其后側(cè)或表面保持在外邊緣67上時(shí)完成所有5個(gè)表面的同時(shí)觀察，當(dāng)集成塊3保持在裝料輪5的穴23中時(shí)，集成塊3的后側(cè)或表面已經(jīng)被第一檢查裝置55檢查，一個(gè)或多個(gè)鏡子可以放在機(jī)械1上的各個(gè)區(qū)域，以便為了特殊攝像機(jī)或其它觀察裝置，增強(qiáng)集成塊3的特殊表面的反射。
如圖8和11以及圖15部分地所示，為排出報(bào)廢的集成塊或從傳遞輪65的外邊緣67排出集成塊，以便在第一位置如收集料斗103收集而放置第一排出裝置101，如圖12所示，第一裝置101包括安裝在鄰近傳遞輪的邊緣67和附近(上和下面)的收集管道，并包括許多排出開口或出口107，處于邊緣67以下，它們最好是錐形的實(shí)際上向下引導(dǎo)到柔性管子109，諸如聚乙烯管子，它轉(zhuǎn)引到收集料斗103，第一正向空氣壓力管道111通過(guò)氣閥115向空氣管線113供應(yīng)氣壓，該氣閥在一個(gè)空氣噴嘴117處終止，所述的閥由計(jì)算機(jī)/處理器63操作控制。當(dāng)一個(gè)集成塊3已經(jīng)由外部測(cè)試報(bào)廢時(shí)，它被傳遞輪65移到越過(guò)出口107的位置，計(jì)算機(jī)/處理器63指令傳遞輪65瞬間停止并打開空氣閥115，以便從集成塊頂上的空氣噴嘴117提供向下指向的正壓力空氣的短促噴發(fā)，迫使集成塊向下離開它在傳遞輪65邊緣67上的位置，并進(jìn)入出口107，在那里它由重力和空氣壓力落到收集料斗103中，最好是在出口107的每一側(cè)設(shè)置尺寸與形狀類似于出口107的安全出口121，并由柔性塑料管109連接到分離的容器123上。
可以對(duì)計(jì)算機(jī)/處理器63編程，在所述計(jì)算機(jī)/處理器中保持短時(shí)記憶(未表示)，以便區(qū)別由于某些可外部觀察的缺陷和在傳遞輪65上的位置而被剔除的集成塊，，因此第一空氣壓力管道111能夠被操作，以便不僅從那些已經(jīng)通過(guò)外部檢測(cè)試驗(yàn)的集成塊中分離并回收?qǐng)?bào)廢的集成塊，而且能夠確定具有不同外部缺陷的報(bào)廢集成塊，并通過(guò)多重口107分離它們進(jìn)入不同的料斗。
如圖8和13所示，為排出集成塊設(shè)置第二去除裝置125，該集成塊從傳遞輪65的外邊緣67通過(guò)外部測(cè)試，以便收集到第二位置諸如另一料斗127如圖12所示，第二裝置125包括一個(gè)排出開口或出口129，該出口處于上邊緣67面的收集管道內(nèi)，向上導(dǎo)入柔性管131，如聚乙烯管，轉(zhuǎn)而導(dǎo)入收集料斗127，第二正向空氣壓力管道135通過(guò)在一空氣噴嘴141處終止的空氣閥139向空氣管線137供應(yīng)氣壓，計(jì)算機(jī)/處理器63操縱地控制所述的閥139，當(dāng)一個(gè)已經(jīng)通過(guò)外部測(cè)試的集成塊3被傳遞輪65移到出口129下面的一個(gè)位置時(shí)，計(jì)算機(jī)/處理器63指令傳遞輪45以便瞬間停止并打開空氣閥139，以便從空氣噴嘴141向集成塊的底提供向上指向的正向壓力空氣的短時(shí)間噴發(fā)迫使集成塊向上，離開其在傳遞輪65的邊緣67上的位置并進(jìn)入出口129，在該出口處集成塊被壓縮空氣氣流提高進(jìn)入收集料斗127。
如圖14所示，料斗103和127的每一個(gè)是多邊形的，諸如長(zhǎng)方形，由一對(duì)相對(duì)布置的側(cè)壁143、一對(duì)相對(duì)布置的端壁145和一互聯(lián)的底壁或地板147整體地連接以提供所示的結(jié)構(gòu)，料斗是開口頂部設(shè)計(jì)的，料斗103和127在本發(fā)明中是獨(dú)特的，在其中它們各自的底壁或地板147的每一個(gè)被提高到其幾何中心并向下朝著各個(gè)壁的下邊緣155傾斜，這種幾何形狀在每一料斗中提供一種傾斜的地板147并確保每一集成塊3不跌落在平的表面上，該平的表面在工業(yè)中被認(rèn)為引起集成塊損傷，由于跌落在傾斜地板上，集成塊消耗它們從傳遞輪65跌落時(shí)所得到的大部分動(dòng)能。
為確保已經(jīng)通過(guò)外部測(cè)試的集成塊被正確地跟隨，設(shè)置位置定位裝置157如圖15和16所示，在最佳實(shí)施例中，位置定位裝在圖16中表示，包括一光源，如發(fā)光二極管，向下(或向上)指向橫跨外邊緣67，該集成塊3由經(jīng)過(guò)一對(duì)真空管道79吸入的真空功力所保持其位置處，照亮邊緣67。光接受器161被置于邊緣67的相對(duì)邊上的收集管道105中，并安排成從所述光源159接受光，對(duì)計(jì)算機(jī)/處理器63編程，以協(xié)調(diào)所有集成塊的位置并在貫穿傳遞輪65的旋轉(zhuǎn)中跟蹤它們，已經(jīng)通過(guò)外部測(cè)試的集成塊，在一個(gè)位置向上翻轉(zhuǎn)時(shí)，不被認(rèn)為是一個(gè)好的時(shí)，警告閃鑠同時(shí)啟動(dòng)安全方法，諸如停止裝料輪5和傳遞輪65的旋轉(zhuǎn)，因此有問(wèn)題的集成塊可以被除去。
在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，有問(wèn)題的集成塊可以允許繼續(xù)通過(guò)第二去除裝置125，并被刮板163(圖15)抓取，該刮板將集成塊推入到分離的料斗中。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，同時(shí)特別是當(dāng)處理最小的集成塊時(shí)，諸如“0402”集成塊具有0.040×0.020×0.020英寸的尺寸，裝料輪5被修改，如圖17所示，以便消除中心環(huán)31和窄槽17二者，圓形裝料輪165是替換件，并如圖17-20所示是一個(gè)確定成具有第一平頂面169從被螺釘172或其它緊固件固定的中心軸171向外延伸的結(jié)實(shí)的，非柔性輪子，如圖所法，由向下一步傾斜的頂表面區(qū)域173為界的所述平頂表面169，該傾斜頂表面區(qū)域與第二平頂表面175交疊并從那里向外延伸到末端圓形邊緣177，許多穴181，其具有的尺寸和形狀以便在那里接收直立位置的集成塊3，在第二平頂面175中的邊緣177處形成，并且每個(gè)穴181向外開向邊緣177，并且由在穴181的側(cè)邊上的一削斜的或傾斜的表面183在裝料輪165的旋轉(zhuǎn)方向引入，如箭頭所示，傾斜面183有助于將集成塊，在正常的方位引入穴中，很像鞋拔子幫助人穿上一雙鞋，將集成塊放入儲(chǔ)存設(shè)備19中，類似于圖4中所示的，同時(shí)新的裝料輪165如前所述在相同的斜面上，在箭頭的方向開始旋轉(zhuǎn)，在此實(shí)施例中不需要中心環(huán)31，穴181制造得比集成塊3稍寬一點(diǎn)，因此，借助于斜面183，每個(gè)集成塊能從平頂表面的表面橫跨斜面183移動(dòng)并以接近100％的填充率進(jìn)入穴181中。
新的裝料輪165還是獨(dú)特的，其中它實(shí)際上由于2個(gè)輪子165a與165b層疊起的，每一個(gè)分別具有其自己的邊緣177a與177b，同時(shí)每一個(gè)具有不同的半徑，如圖17、18和19所示，裝料輪下部165b具有一平滑的邊緣177b，該邊緣放置得從裝料輪上部165a和其邊緣177a稍向內(nèi)側(cè)，穴181僅在上輪部分中165a形成向外開入邊緣177a，使用這種設(shè)計(jì)，在穴181中的集成塊3稍微伸出邊緣177b之外。
此外，固定真空板41和真空通道51已被形成真空通道179代替，該真空通道從固定真空板41向上并經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)裝料輪下部165b進(jìn)入上部165a然后向外進(jìn)入穴181的角，其在穴后壁182和穴側(cè)壁185a與185b之間，在穴181的相對(duì)邊從斜面183形成如圖17和18所示。在此形態(tài)中，如圖17、18和19所示，第一真空裝置對(duì)準(zhǔn)所述穴側(cè)壁185b的下角中，相對(duì)斜面183，和所述穴后壁182的下部，在所述穴側(cè)壁185b和所述穴后壁182之間形成的角中，穴181向外開向邊緣177a并被形成得稍微寬于集成塊3的寬度因此集成塊容易地從平頂表面175下落到斜面183被真空橫跨穴181拉過(guò)以保留在穴181的相對(duì)部分，如圖17所示。這設(shè)計(jì)已經(jīng)被認(rèn)為將極有效地以集成塊充填所有的穴并直立對(duì)準(zhǔn)在每個(gè)穴中，并以高的裝料率充填，還發(fā)現(xiàn)為支持以后的測(cè)量集塊的高度，通過(guò)集成塊暴露的底和項(xiàng)的光照設(shè)備并以標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量比較影相，正確的高度測(cè)量是集成塊的重要規(guī)格之一，有機(jī)械螺釘172將輪165a與165b緊固在一起。
還是在此實(shí)施例中，可能使用多個(gè)攝像機(jī)以觀察集成塊的各個(gè)表面，此外，傳遞輪65經(jīng)常設(shè)計(jì)成具有使其外邊緣65比集成塊的垂直高度厚，因?yàn)檩^厚的輪比較容易制造，集成塊容易穩(wěn)定在較厚的邊緣67上，同時(shí)當(dāng)進(jìn)行1至4有邊的集成塊檢查時(shí)而不是全6個(gè)有邊的集成塊檢查時(shí)較厚的輪工作得很好。
盡管本發(fā)明參考其特殊實(shí)施例已經(jīng)被描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不偏離其精神和范圍的情況下將能對(duì)本發(fā)明的被描述的實(shí)施例作各種修改，希望以基本相同的方法完成基本相同功能達(dá)到基本相同結(jié)果的元件和步驟和所有組合處在本發(fā)明范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于六個(gè)有邊的表面安裝無(wú)源元件的外部檢查機(jī)械包括a)由一個(gè)由外邊緣確定的旋轉(zhuǎn)裝料輪，以便在那里接受擋住至少一個(gè)用于外部檢查的三維微型電容器集成塊；b)第一檢查裝置，在所述裝料輪裝置之外，以便當(dāng)它在所述裝料輪上運(yùn)動(dòng)時(shí)觀察電容器集成塊的第一側(cè)表面；c)由外邊緣確定的傳遞輪，所述輪與所述裝料輪安排在同一平面內(nèi)，并與其處于協(xié)調(diào)的并置運(yùn)動(dòng)，以便從所述裝料輪的所述外邊緣將電容器集成塊再放置到所述傳遞輪的所述外邊緣上；d)第二檢查裝置，在所述傳遞輪之外，以便當(dāng)它在所述傳遞輪上運(yùn)動(dòng)時(shí)觀察電容器集成塊的所有其它外側(cè)表面和頂與底表面；e)計(jì)算機(jī)/處理器裝置以便跟蹤已經(jīng)通過(guò)和失效的由所述的第一和所述第二的檢查裝置進(jìn)行的檢查的電容器集成塊的位置；f)第一去除裝置，為了在單一位置內(nèi)收集從所述傳遞輪的所述外邊緣排出已經(jīng)檢查失敗的集成塊，以及g)第二去除裝置，為了在另一位置收集從所述傳遞板裝置的所述外邊緣排出已通過(guò)檢查的集成塊。
2.權(quán)利要求1的外部檢查機(jī)械，其中所述裝料輪對(duì)水平線傾斜并包括a)一個(gè)上面的暴露的輪表面，集成塊的儲(chǔ)料設(shè)備抵住該表面放置以便裝料；b)至少一個(gè)穴包括一個(gè)在那里導(dǎo)入的角在所述上輪表面中在所述外邊緣形成，所述由一對(duì)分隔開的側(cè)壁限定的穴在裝料時(shí)集成塊被移入該穴；以及c)連接到所述裝料輪的第一真空裝置以便提供真空動(dòng)力為了將集成塊保持在穴中以便檢查。
3.權(quán)利要求1的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步包括a)一個(gè)上面暴露的輪表面，抵住該表面放置一個(gè)集成塊儲(chǔ)料設(shè)備以便裝料；b)至少一個(gè)在所述上面暴露的表面形成的窄槽向外指向所述外邊緣并包括在其中形成的角；c)至少一個(gè)在所述槽中在其外端形成的穴，所述由一對(duì)分隔開的側(cè)壁限定的槽，在裝斜時(shí)集成塊被移入該槽中；d)為通過(guò)所述集成塊的儲(chǔ)料設(shè)備安排的所述槽并從所述儲(chǔ)料設(shè)備接受至少一個(gè)集成塊于其中處于限制的方位以便進(jìn)入所述穴的運(yùn)動(dòng)；以及e)具有經(jīng)過(guò)那里形成的開口的所述穴以便從所述穴和所述外邊緣徑向向外傳遞集成塊，跟隨由所述第一檢查裝置的檢查。
4.權(quán)利要求2的外部檢查機(jī)械其中所述角是斜的以便形成一斜面。
5.權(quán)利要求3的外部檢查機(jī)械其中所述角是斜的以便形成一斜面。
6.權(quán)利要求2的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步包括在所述裝料輪下面并鄰近裝料輪的第一固定真空板向外延伸以便在所述外邊緣下面的周邊邊緣終止并為每一個(gè)所述穴形成地板，集成塊能存留在該穴中。
7.權(quán)利要求3的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步包括在所述裝料輪下面并鄰近裝料輪的第一固定真空板向外延伸以便以所述外邊緣下面的周邊邊緣處終止并為每一個(gè)所述穴形成地板，集成塊能存留在該穴中。
8.權(quán)利要求1的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步包括在所述傳遞輪下面并鄰近所述傳遞輪的第二固定真空板向外延伸以便以一外邊緣處終止在所述邊緣下面不達(dá)到外邊緣以便提供真空動(dòng)力將集成塊保持在所述傳遞輪的外邊緣上。
9.權(quán)利要求2的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步包括a)第二固定真空板在所述傳遞輪的下面鄰近所述傳遞輪向外延伸以便以外周邊終止在所述外邊緣下面達(dá)不到所述外邊緣；以及b)連接到所述的傳遞輪的第二真空裝置以便提供真空動(dòng)力為了將集成塊保持在所述外邊緣上。
10.權(quán)利要求3的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步包括a)第二固定真空板在所述傳遞輪的下面鄰近所述傳遞輪向外延伸以便在外周邊終止在所述外邊緣下面達(dá)不到所述外邊緣；以及b)連接到所述的傳遞輪的第二真空裝置以便提供真空動(dòng)力為了將集成塊保持在所述外邊緣上。
11.權(quán)利要求6的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步包括在所述裝料輪中的至少一個(gè)真空通道在所述穴中終止以便在其中保持集成塊。
12.權(quán)利要求7的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步包括在所述裝料輪中的至少一個(gè)真空通道在所述穴中終止以便以其中保持集成塊。
13.權(quán)利要求6的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步在所述傳遞輪中至少包括2條隔開的真空通道在所述外邊緣終止以便在其上的保持集成塊。
14.權(quán)利要求7的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步在所述傳遞輪中至少包括2條隔開的真空通道在所述外邊緣終止的便在其上保持集成塊。
15.權(quán)利要求1的外部檢查機(jī)械其中所述傳遞輪的外邊緣比集成塊的垂直高度薄以便允許集成塊被保持抵住其頂表面以下及其底面以上的所述邊緣因而暴露二側(cè)表面，頂和底表面及前表面被所述第二檢查裝置同時(shí)外部檢查。
16.權(quán)利要求1的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步包括a)鄰近所述裝料輪外邊緣的壁，以幫助保持集成塊抵住所述外邊緣并處在穴中；以及b)在所述壁中形成的窗口，當(dāng)它在所述外邊緣上旋轉(zhuǎn)中通過(guò)時(shí)，所述第一檢查裝置觀察集成塊的最外的表面。
17.權(quán)利要求1的外部檢查機(jī)械其中所述第一檢查裝置，在所述裝料輪之外，當(dāng)其在所述裝料輪上運(yùn)行時(shí)，用于觀察集成塊的第一側(cè)表面，是一個(gè)充電電荷耦合裝置攝像機(jī)。
18.權(quán)利要求1的外部檢查機(jī)械其中所述第二檢查裝置，在所述傳遞輪之外，當(dāng)其在所述傳遞輪上運(yùn)行時(shí)，用于觀察集成塊第二經(jīng)過(guò)的第六表面，是一個(gè)充電電荷裝置攝像機(jī)。
19.權(quán)利要求1的外部檢查機(jī)械其中所述第二檢查裝置包括一面鏡子為了沿著當(dāng)看見集成塊的另一表面同樣的路徑聚焦集成塊的一表面以便將集成塊的五個(gè)表面集中觀察，它可以用少于五個(gè)觀察裝置被觀察到。
20.權(quán)利要求1的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步包括前傳遞堵塞預(yù)防裝配件包括a)在所述裝料輪與所述傳遞輪之間處于上游并鄰近最低點(diǎn)的導(dǎo)板；b)在所述導(dǎo)板中形成的曲線壁，具有與所述裝料輪的曲率半徑相等的曲率半徑，并且又處于很靠近；以及c)在所述曲線壁中在所述裝料輪的旋轉(zhuǎn)方向向上形成的斜面并設(shè)置成接觸任何集成塊，從所述穴向外延伸以便迫使所述的期望的集成塊向上，沿著所述斜面，并背離所述裝料輪的所述外邊緣。
21.權(quán)利要求1的外部檢查機(jī)械其中所述第去除裝置為從所述傳遞輪的所述外邊緣移去剔除的集成塊以便收集到單一的位置包括a)鄰近安裝的管道，在所述傳遞輪外邊緣一部分的上面和下面；b)至少一個(gè)處于所述管道中并在所傳輸?shù)倪吘壪旅娴拈_口為了報(bào)廢的或剔除的集成塊進(jìn)入；以及c)放置的第一壓力空氣管道為了經(jīng)過(guò)控制閥輸送壓力空氣流到至少一個(gè)設(shè)在所述開口對(duì)面并在所述裝料輪的所述外邊緣上面的空氣噴嘴去，并操作地連接到所述計(jì)算機(jī)上，因此當(dāng)計(jì)算機(jī)的決定未通過(guò)檢查的集成塊被放置在所述開口上面時(shí)所述空氣閥將瞬地打開，以便允許壓縮空氣的短時(shí)間噴發(fā)，從所述空氣噴嘴下吹到集成塊上從其在所述外邊緣上的位置移去并將它吹下進(jìn)入的所述開口以便運(yùn)輸?shù)绞占隙分小?br> 22.權(quán)利要求21的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步包括至少一根從所述開口引導(dǎo)入所述收集料斗以便在那里運(yùn)輸集成塊的管子。
23.權(quán)利要求1的外部檢查機(jī)械其中所述第二去除裝置為了從所述傳遞輪的所述外邊緣移去已經(jīng)通外部檢查的集成塊以便收集在單一位置，它包括a)鄰近安裝的，在所述傳遞輪外邊緣一部分的上面和下面的管道；b)至少一個(gè)處于所述管道中并在所述傳遞輪的所述邊緣上面的開口為合格集成塊的進(jìn)入；以及c)設(shè)置的第二壓力空氣管道為經(jīng)過(guò)一控制閥將壓力空氣流輸送到所述外邊緣下面的空氣噴嘴，同時(shí)操作地連接到計(jì)算機(jī)因此當(dāng)計(jì)算機(jī)的決定是已經(jīng)通過(guò)檢查的集成塊是處于開口下時(shí)所述空氣閥將瞬時(shí)地打開了，以便允許從空氣噴嘴向上將壓縮空氣的短時(shí)間噴發(fā)吹到集成塊上以便使集成塊從其在所述外邊緣上的位置移去并將它向上吹入所述開口為了運(yùn)輸?shù)揭粋€(gè)收集料斗中。
24.權(quán)利要求23的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步包括至少一根從所述開口引導(dǎo)入所述收集料斗中以便在那里運(yùn)輸集成塊。
25.權(quán)利要求23的外部檢查機(jī)械其中所述料斗為了從外部檢查機(jī)械收集表面安裝無(wú)源元件它包括傾斜的料斗地板以便提供一個(gè)為耗散集成塊的方向的傾斜矢量，當(dāng)它傳遞到所述傳遞輪時(shí)。
26.權(quán)利要求25的料斗在那里懼訂集成塊其中所述料斗包括包圍的側(cè)壁和復(fù)蓋由所述側(cè)壁包圍的區(qū)域的地批并沿所述壁的底連接其中所述地板在所述料斗的中央升高到一個(gè)水平，在所述壁處在所述地板的水平上面以便提供耗散當(dāng)集成塊從所述傳遞輪下落時(shí)它的動(dòng)能的一個(gè)方向的傾斜矢量。
27為表面安裝的無(wú)源元件集成塊的外部檢查機(jī)械包括a)旋轉(zhuǎn)的圓形裝料輪包括一個(gè)向上暴露的輪表面，在該表面上放置一單個(gè)集成塊的儲(chǔ)料設(shè)備以便裝料以及圍繞所述裝料輪的邊緣在該邊緣中形成許多穴，每個(gè)具有一尺寸和形狀的穴以便從所述儲(chǔ)料設(shè)備接受單個(gè)的處于所希望的方位的集成塊于其中，并進(jìn)一步由一對(duì)隔開的穴側(cè)壁和后穴壁確定，所述穴從所述裝料輪表面在那些向下引導(dǎo)；b)與所述裝料輪連接的第一真空裝置為了在每一所述穴中提供真空動(dòng)力以便在每一穴中保存每個(gè)集成塊為第一檢查；c)第一檢查裝置，在所述裝料器外，以便觀察集成塊在其在所述裝料輪上的所述穴中的位置時(shí)的至少第一側(cè)面；d)由外邊緣限定的傳遞輪，所述安排的輪處在與所述裝料輪的協(xié)調(diào)并置的運(yùn)動(dòng)，為了從所述裝料輪中的所述穴接受集成塊并保持集成塊抵住所述傳遞輪的所述外邊緣為了隨即的后續(xù)運(yùn)動(dòng)；e)第二檢查裝置，在所述傳遞輪外，以便觀察當(dāng)它們?cè)谒鰝鬟f輪上運(yùn)動(dòng)時(shí)觀察集成塊的其它表面；f)計(jì)算機(jī)/處理器裝置為了跟蹤已經(jīng)通過(guò)和未通過(guò)由所述第一和所述第二檢查裝置進(jìn)行的外部檢查的集成塊的位置；g)第一去除裝置為從所述傳遞輪的所述外邊緣排出未通過(guò)檢查的集成塊以便在一個(gè)位置收集；以及h)第二去除裝置為從所述傳遞輪的所述外邊緣移去已經(jīng)通過(guò)檢查的集成塊以便收集在不同的位置。
28.權(quán)利要求27的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步包括與所述傳遞輪連接的第二真空裝置為了提供真空動(dòng)力以便從所述裝料輪邊緣上所述穴中收集集成塊并將它們移到所述傳遞輪的所述邊緣上，當(dāng)所述裝料輪邊緣和所述傳遞輪邊緣進(jìn)入?yún)f(xié)調(diào)的并置最低點(diǎn)時(shí)，以及為此后將每一塊集成塊保持在所述傳遞輪的所述邊緣上為了由所述第二檢查裝置檢查。
29.權(quán)利要求27的外部檢查機(jī)械其中設(shè)置所述裝料輪為統(tǒng)一中心軸旋轉(zhuǎn)和所述向上暴露的輪表面，在該表面上放置一為裝料的單個(gè)集成裝料設(shè)備，包括至少其一部分從所述中心軸向下傾斜到所述穴。
30.權(quán)利要求27的外部檢查機(jī)械進(jìn)一步包括在所述穴的所述一側(cè)側(cè)壁上形成的角傾斜面，所述側(cè)壁放置在最接近所述裝料輪的旋轉(zhuǎn)的方向，以便協(xié)助將集成塊從所述儲(chǔ)料設(shè)備的希望的方位傳遞進(jìn)所述穴中。
31.權(quán)利要求27的外部檢查機(jī)械其中所述裝料輪與所述傳遞輪是同一平面安排。
32.權(quán)利要求31的外部檢查機(jī)械其中所述裝料輪和所述傳遞輪被保持在水平線相同的角度。
32.權(quán)利要求32的外部檢查機(jī)械其中的所述角度是45度。
34.權(quán)利要求27的外部檢查機(jī)械其中所述裝料輪包插以下的疊層a)由一上輪邊緣終止的上表面所限定的上輪，在該上輪邊緣中形成穴；b)由下輪邊緣限定的下輪從所述上輪向內(nèi)設(shè)置并形成所述穴的部分地板因此置于所述上輪邊緣上的所述穴的集成塊只是部分地由鄰近的所述下輪邊緣的所述下輪支承并向外伸出超過(guò)所述的下邊緣；以及c)其中所述第一真空裝置被對(duì)準(zhǔn)在所述穴后壁與所述對(duì)著所述斜面的所述穴側(cè)壁之間形成的所述角的下部。
全文摘要
一種用于表面安裝無(wú)源元件的外部檢查機(jī)械(1),具有旋轉(zhuǎn)的圓形裝料輪(5)包括一個(gè)放置元件的存貨的上表面(7)及具有許多在其中接受單個(gè)元件的凹穴(23)的外邊緣9,與裝料輪(5)連接的以便在凹穴(23)中保持每個(gè)元件的第一真空裝置(49、51),附帶裝料輪(5)以便觀察元件的第一側(cè)面的第一檢查裝置(55),安裝在與裝料輪(5)同一平面內(nèi)以便從裝料輪(5)上接受元件的傳遞輪(65),附帶傳遞輪(65)的以便裝置通過(guò)或報(bào)廢的元件的位置的計(jì)算機(jī)/處理器裝置(63),為了從傳遞輪(65)與分別取走報(bào)廢和通過(guò)檢查的元件的第一去除裝置(101)和第二去除裝置(125)。
文檔編號(hào)B07C5/344GK1362896SQ00810695
公開日2002年8月7日 申請(qǐng)日期2000年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月23日
發(fā)明者唐納德·劉, 丹佛·布雷登, 羅慕洛·V·德薇拉, 馬爾科姆·文森特·霍克斯, 喬斯·維拉弗蘭卡·內(nèi)布任斯 申請(qǐng)人:電子科學(xué)工業(yè)公司