[发明专利]元件载体及其生产方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及在带上具有多个纵向间隔开的凹部的载带，用于将元件容纳在其中。尤其地，本发明涉及用于非常小的元件的载带，以及用于生产这种载带的方法。

背景技术

通常，用于保持和传输元件的载带已为大众所熟知。例如，在电子电路装配领域，电子元件常常从元件源运送到电路板上的特定位置以连接到电路板。元件可以有若干不同类型，包括表面安装元件。具体实例包括存储芯片、集成电路芯片、电阻、连接器、处理器、电容、门阵列等。

电子工业广泛使用机器人放置机，有时被称为“贴片”机，其在特定位置处(即从载带)抓取元件并将元件放置在另一特定位置处(即印刷电路板上)，而不是手动地将每个单独的电子元件固定到电路板上。元件的抓取通常通过真空拾取装置实现，该拾取装置通过吸力抓取元件的顶部。机器人放置设备通常被编程以在每个循环中重复精确的动作顺序。对于电子元件装配，机器人设备可被编程以抓取例如存储芯片，并将其放置在电路板上的特定位置中。为了确保机器人放置机的持续操作，电子元件的连续供应必需以预定的速率并在预定的位置提供给机床。因此重要的是对于每个在前和随后的元件，每个元件都位于相同的位置(即机器人放置机抓取元件的点)。

一种为机器人放置设备连续供应电子元件的普通方法是使用载带。传统的载带通常包括细长带，该细长带沿着带的长度具有以预定的均匀间距形成的一系列相同凹部。每个凹部都被设计成在其中容纳电子元件。常见地，凹部具有与特定元件相配的大小。元件制造商通常将元件装载到一系列凹部中。在将元件放置在凹部中之后，将盖带应用在细长带上以将元件保持在它们相应的凹部中。装载的载带绕成卷和缠绕到卷筒上，然后从元件制造商输送到另一制造商或装配商，在那里载带的卷可被安装在某种类型的装配设备内。载带通常从卷展开并自动地朝着机器人拾取位置推进。载带的推进通常利用一系列通孔实现，这些通孔沿着形成载带的一个或两个边缘均匀地间隔开。通孔容纳将带朝着机器人放置机推进的驱动链轮的齿。最后，将盖带从载带上剥去，将元件从凹部移开然后放置到电路板上。

已知的是利用转筒形成载带。转筒具有多个环绕其周边设置的模具。模具可以是凸形(即凸状的)或凹形(即凹状的)模具，并且考虑到带的厚度、凹部的深度以及模制后带的热收缩使模具成形为提供期望的最终凹部尺寸。利用凸形旋转模具生产载带的示例性方法在授予Kurasawa的美国专利No.5,800,772中描述。在利用凸形旋转模具生产模压的载带中，材料的腹板被逐渐加热到其软化温度，然后被引导至传送到筒的周边。软化的材料覆盖在模具上，并且除了位于相邻凸形模具之间的腹板部分外与凸形模具的大体上整个侧表面紧密接触。同时，腹板相对模具被真空拉拔以将腹板推到相邻模具之间的空间中。

如美国专利No.5,800,772所述，上述的真空成形中使用的旋转模具通常通过层叠多个筒部构造成。当多个筒部装配到一起时，形成成形工具。筒部之间的间隔使得能够利用真空向下拉出熔融腹板以形成凹部特征。

电子技术朝着越来越小的产品前进的趋势需要不断地使电子元件小型化。需要包装数量级为1毫米(0.040英寸)的长度、0.5毫米(0.020英寸)的宽度和更小的小电子元件。在生产用于小元件的载带中，主要挑战之一是始终满足越来越优良的尺寸精度和精确度要求。用于制造成形工具的当前方法对于生产包装小元件的载带具有明显缺点。例如，当利用转筒真空成形时，在更小并且更密集的模具之间拉入腹板变得越来越难。因此，更加难以将载带的特征尺寸保持在期望的公差内，并且载带的特征并不总是完全且精确地形成。当载带特征的尺寸接近与腹板的厚度相同的数量级时，形成具有所需精度的载带变得越来越成问题。

为了在聚合物片材中形成非常小的特征，已知的是在由钢或铬形成的模制工具和轧辊之间对材料的聚合物腹板进行模压。腹板的厚度超过工具上的特征的高度，使得特征形成在腹板与工具特征接触的一侧，而腹板的后侧(与轧辊接触)是完全平坦的且无特征。应用于载带的这种构造不仅使用较多的聚合物(导致较大的成本)，而且厚带的尺寸和降低的柔韧性还将不利地影响与许多自动化系统的兼容性。

如果载体尺寸未保持在精公差之内并且载带的特征没有完全并精确地形成，元件可能被卡在凹部中，在凹部中摆动或不稳定，迁移到错误的位置，或完全翻转。由于实际上不可能校正元件在凹部中的姿态，所以当从凹部移开不正确地设置在凹部中的部件时，不能从凹部拾取或者可能不正确地拾取该部件。因此，不正确设置的部件可能不被成功地安装在印刷电路板上等。

发明内容