專利名稱：焊接lcd面板中的驅(qū)動元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接液晶顯示(LCD)面板中的發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動元件的方法和設(shè)備，用于提高面板的生產(chǎn)率。
背景技術(shù)：
通常，LCD是使用液晶的電光特性來顯示圖像的平板顯示設(shè)備。相對于其它類型的顯示設(shè)備，LCD提供了許多特征和優(yōu)點(diǎn)，例如更薄的顯示面板、更輕的重量、更低的功耗、更低的驅(qū)動電壓等。因此在許多領(lǐng)域中，LCD已經(jīng)廣泛地被選擇作為顯示設(shè)備，例如大屏幕電視機(jī)、計算機(jī)監(jiān)視器、移動通信終端等。
LCD包括LCD面板和背光組件。LCD面板使用由背光組件提供的光來顯示圖像。為了減小背光組件的尺寸和重量，背光組件可以包括具有高亮度的多個LED。這種背光組件通常包括用于驅(qū)動LED的驅(qū)動元件。驅(qū)動元件典型地焊接到顯示面板中的柔性電路板。
通常，驅(qū)動元件由工廠的工人手工地焊接到柔性電路板。然而這種技術(shù)是緩慢的，并且在實質(zhì)上增加了顯示器的制造時間。此外，工人可能遭受到由于長時間暴露在焊料中使用的鉛下所引起的疾病。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)這里描述的本發(fā)明的典型實施例，本發(fā)明提供了用于焊接LCD顯示面板中的LED驅(qū)動元件的設(shè)備和方法，所述設(shè)備和方法提高了顯示面板制造的生產(chǎn)率，并減小了工廠工人潛在有害地暴露于鉛下。
在一個典型實施例中，用于焊接顯示面板中的驅(qū)動元件的設(shè)備包括面板保持單元、旋轉(zhuǎn)單元和焊接單元。設(shè)備還可以包括助焊劑施加單元和面板傳送單元。面板保持單元在焊接操作中保持顯示面板。旋轉(zhuǎn)單元在相對于旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)中心的初始徑向和角度的位置處支撐面板，并可操作用于在水平面內(nèi)使保持單元圍繞旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)至相對于初始角度位置的選定角度位置。
焊接單元位于旋轉(zhuǎn)單元上面，在初始徑向位置處，而且處于相對于面板保持單元的初始角度位置的第一角度位置處，并當(dāng)面板保持單元被旋轉(zhuǎn)單元旋轉(zhuǎn)至第一角度位置時，可操作用于對面板保持單元所保持的顯示面板的驅(qū)動元件進(jìn)行焊接。
助焊劑施加單元位于旋轉(zhuǎn)單元上面，在初始徑向位置處，而且處于相對于面板保持單元的初始角度位置的第二角度位置處，并當(dāng)面板保持單元被旋轉(zhuǎn)單元旋轉(zhuǎn)至第二角度位置時，可操作將助焊劑施加到顯示面板的驅(qū)動元件。
面板傳送單元位于旋轉(zhuǎn)單元上面，在初始徑向位置處，而且處于相對于面板保持單元的初始角度位置的第三角度位置處，并且可操作用于將顯示面板傳送至傳送帶。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，使用新穎設(shè)備來焊接顯示面板的方法的典型實施例包括將顯示面板加載到面板保持單元；在旋轉(zhuǎn)單元的上表面上支撐面板保持單元；利用旋轉(zhuǎn)單元在水平面內(nèi)使面板保持單元圍繞旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)并且至焊接單元下面的位置；以及利用焊接單元將驅(qū)動元件焊接到顯示面板。在驅(qū)動元件被焊接后，將焊接后的顯示面板傳送至傳送帶。
根據(jù)另一個典型方法，在焊接驅(qū)動元件之前，面板保持單元首先被旋轉(zhuǎn)至助焊劑施加單元下面的位置，并向驅(qū)動元件施加助焊劑。
根據(jù)本發(fā)明，對顯示驅(qū)動元件的焊接不是由工廠工人手工實現(xiàn)的，而是通過本發(fā)明中的自動焊接設(shè)備實現(xiàn)的。結(jié)果，實質(zhì)上提高了顯示面板的生產(chǎn)率，同時實質(zhì)上減小了由于長期暴露在鉛下對工人造成的健康風(fēng)險。
從下文對本發(fā)明一些典型實施例的詳細(xì)說明的考慮中，特別是結(jié)合附圖做出這些考慮時，可以獲得對本發(fā)明中的LCD LED驅(qū)動元件焊接方法和設(shè)備的上述和許多其它特征和優(yōu)點(diǎn)的更好理解。附圖中相似的標(biāo)號用于識別一個或多個圖中示出的相似的元件。


圖1是根據(jù)本發(fā)明用于焊接LCD面板中的LED驅(qū)動元件的設(shè)備的典型實施例的局部上正視透視圖；圖2是圖1中典型焊接設(shè)備的局部頂部平面圖；圖3是設(shè)備中的保持單元的局部上正視透視圖；圖4是設(shè)備中的助焊劑應(yīng)用單元的局部透視圖；圖5是設(shè)備中的焊接單元的局部透視圖；以及圖6是設(shè)備中的面板傳送單元的局部上正透視圖。
具體實施例方式
下文將參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行更加完整的描述，附圖中示出了本發(fā)明的實施例。然而，本發(fā)明可以以多種不同的形式而實施，不應(yīng)被解釋為限于這里提出的實施例。相反，提供這些實施例以使說明變得徹底和完整，并將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員完整地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清晰，可以放大層和區(qū)域的尺寸和相對尺寸。
可以理解的是，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)拥摹吧厦妗?、“與之相連”或“結(jié)合”時，它可以直接在另一元件或?qū)由厦?、與之相連或結(jié)合，或者可以存在居間元件或?qū)印Ｏ喾?，?dāng)元件被稱為“直接地”在另一元件或?qū)拥摹吧厦妗薄ⅰ爸苯优c之相連”或“直接結(jié)合”時，不存在居間元件或?qū)印Ｔ谌闹?，相似的?biāo)號是指相似的元件。正如這里所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列出項的任意和所有組合。
可以理解的是，雖然術(shù)語第一、第二、第三等可以在這里用于描述多個元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語所限制。這些術(shù)語僅用于把一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個區(qū)域、層或部分區(qū)分開來。因此，下文討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分，這不背離本發(fā)明的教義。
為了方便對圖中示出的一個元件或特征相對于另一個元件和特征的關(guān)系的描述，這里可以使用空間相對術(shù)語，例如“在...之下”、“在...下面”、“較低的”、“在上面”、“上面的”等?？梢岳斫獾氖?，空間相對術(shù)語將會包括除了圖中所描述的方位之外的使用中或操作中的設(shè)備的不同方位。例如，如果圖中的設(shè)備被翻轉(zhuǎn)，被描述為在其它元件或特征“下面”或“之下”的元件將朝向其它元件或特征的“上面”。因此，典型術(shù)語“在...下面”能夠包括上面和下面兩個方位。設(shè)備可以朝向其它方位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其它方位)，這里使用的空間相對描述符將作相應(yīng)解釋。
這里使用的術(shù)語僅為了描述具體實施例的目的，并不成為本發(fā)明的限制。正如這里所用，單數(shù)形式“一個(a)”、“一個(an)”和“這個”也將會包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地指出是其它方式。還可以理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包括”和/或“包括”時，指定了所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的存在或附加。
這里參考剖面圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行描述，所述剖面圖是本發(fā)明理想化實施例(和中間結(jié)構(gòu))的示意圖。因此，例如作為制造技術(shù)和/或容限的結(jié)果，可以預(yù)期圖中的形狀出現(xiàn)多種變化。因此，本發(fā)明的實施例不應(yīng)被解釋為受到這里示出的區(qū)域的具體形狀的限制，而是包括由例如制造而導(dǎo)致的形狀上的偏差。例如，示出為矩形的注入?yún)^(qū)域?qū)⒌湫偷鼐哂袌A形的或彎曲的特征，和/或除了從注入?yún)^(qū)域到非注入?yún)^(qū)域的二元改變之外，在其邊緣處具有注入濃度的梯度。同樣，由注入所形成的掩埋區(qū)域也許會在掩埋區(qū)域和注入所發(fā)生的表面之間的區(qū)域中導(dǎo)致一些植入。因此，圖中所示區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上是示意性的，它們的形狀并不示出設(shè)備中的區(qū)域的真實形狀，并且并不限制本發(fā)明的范圍。
除非另有定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)的和科學(xué)的術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)一個普通技術(shù)人員所通常理解的含義相同的含義。還可以理解的是，例如在通常使用的字典中所定義的那些術(shù)語，應(yīng)該被解釋為具有與其相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的上下文含義相一致的含義，并且并不以理想化或過度正式的理解來解釋，除非這里清楚地那樣定義了。
在下文中，將參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1是根據(jù)本發(fā)明用于向LCD面板焊接LED驅(qū)動元件的設(shè)備700的典型實施例的局部上正視透視圖；圖2是圖1中典型焊接設(shè)備的局部頂部平面圖。如圖1和2所示，典型焊接設(shè)備700包括多個面板保持單元100、旋轉(zhuǎn)單元200、助焊劑施加單元300、焊接單元400、面板傳送單元500和加壓空氣供給單元600。首先簡要描述這些元件，然后參考附圖對其進(jìn)行更加詳細(xì)地描述。
每一個面板保持單元100利用例如加壓空氣供給單元600所供給的加壓空氣，可操作用于在通常是水平位置上保持一個或多個LCD面板10。在圖1的具體典型實施例中，每一個面板保持單元100保持4個顯示面板10。
面板保持單元100位于旋轉(zhuǎn)單元200的上表面上，并與其旋轉(zhuǎn)中心相距選定的徑向距離。在圖1的典型實施例中，4個面板保持單元100放置在旋轉(zhuǎn)單元200上，從而形成了通常為正方形圖案的轉(zhuǎn)角。當(dāng)4個面板保持單元100這樣排列在所示的正方形圖案中時，每一個面板保持單元100可以在水平面中圍繞旋轉(zhuǎn)單元200的中心旋轉(zhuǎn)至選定的角度位置。如圖2中示意性頂部平面圖所示，焊接設(shè)備700包括加載區(qū)域AR1、緩沖或助焊區(qū)域AR2、焊接區(qū)域AR3和拾取區(qū)域AR4。加載、緩沖、焊接和拾取區(qū)域AR1、AR2、AR3和AR4中的每一個都對應(yīng)于4個面板保持單元100的角度位置中的相應(yīng)一個。
旋轉(zhuǎn)單元200可操作用于支撐面板保持單元100，并例如按如圖2中箭頭所示的順時針方向，在基本水平的面中同時旋轉(zhuǎn)它們。具體地，旋轉(zhuǎn)單元200運(yùn)行以將面板保持單元100旋轉(zhuǎn)至選定的角度位置，使得面板保持單元100依次直接位于助焊單元300、焊接單元400和傳送單元之中相應(yīng)一個的下面。例如，旋轉(zhuǎn)單元200可以以相對于旋轉(zhuǎn)單元200的旋轉(zhuǎn)中心遞增90°的方式來旋轉(zhuǎn)4個面板保持單元100。在可選的實施例中，旋轉(zhuǎn)單元可以僅支撐3個面板保持單元，并以相對于旋轉(zhuǎn)單元的中心遞增120°的方式來旋轉(zhuǎn)3個面板保持單元，或可選擇地，旋轉(zhuǎn)單元可以僅支撐2個面板保持單元，并以相對于旋轉(zhuǎn)單元的中心遞增180°的方式來旋轉(zhuǎn)2個面板保持單元。
如圖1和2所示，助焊劑施加單元300位于設(shè)備700的緩沖器區(qū)域AR2中，并可操作用于向旋轉(zhuǎn)進(jìn)其下方位置的顯示面板10中的LED驅(qū)動元件12(見圖3)施加焊接助焊劑。例如，顯示面板100可以包括移動通信終端的顯示面板10，并且驅(qū)動元件12可以位于設(shè)置在顯示面板10上面的柔性電路板上。
焊接單元400位于設(shè)備700的焊接區(qū)域AR3中，并可操作用于利用焊接合金將驅(qū)動元件12的連接引線或端子焊接到顯示面板10中的柔性電路板。
面板傳送單元500位于設(shè)備700的拾取區(qū)域AR4中，并且如下文所討論的，面板傳送單元500的一部分被設(shè)置以在傳送帶50上面延伸。面板傳送單元500可操作用于拾取旋轉(zhuǎn)單元200上由面板保持單元100所保持的顯示面板10，并將其傳送回傳送帶50。
在圖1的典型實施例中，加壓空氣供給單元600位于旋轉(zhuǎn)單元100的中心，但也可以放置在設(shè)備中的其它位置。加壓空氣供給單元600通過例如加壓空氣供給線路610，向每一個面板保持單元500供給加壓空氣，從而使其能夠保持各個顯示面板10。
圖3是設(shè)備700的保持單元100的局部上正視透視圖。如圖3中所示，面板保持單元100包括主體110、旋轉(zhuǎn)部件120、扭矩產(chǎn)生部件130和一個或多個保持部件140。主體110支撐顯示面板10。在圖3中示出的具體實施例中，主體110被示出為支撐2個顯示面板10，但是在其它實施例中，它可以支撐更多或更少數(shù)目的面板。在示出的具體實施例中，兩個同軸轉(zhuǎn)動軸112從主體110的相對側(cè)面橫向伸出。旋轉(zhuǎn)部件120可旋轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)動軸112上，以圍繞其公共軸而旋轉(zhuǎn)，并朝向和遠(yuǎn)離主體110，從而分別將顯示面板10固定到主體110和將顯示面板10從主體110處放開。旋轉(zhuǎn)部件120包括旋轉(zhuǎn)橫桿122和一個或多個夾具124，所述夾具124在旋轉(zhuǎn)部件120朝向主體110向下旋轉(zhuǎn)時壓在顯示面板10上。
如圖3所示，橫桿122通常與主體110的上表面平行地延伸，并且包括一對在橫桿122的相對末端與之垂直放置的延伸臂，所述延伸臂的各自末端安裝在主體110中的轉(zhuǎn)動軸112上。在圖3中所示的具體典型實施例中，延伸臂的各自末端中的每一個包括安裝在主體110的兩個轉(zhuǎn)動軸112的相應(yīng)末端的環(huán)行安裝柄。正齒輪形成于右側(cè)柄的圓周表面上，用作粗調(diào)裝置的小齒輪，下文更詳細(xì)地加以描述。因此，響應(yīng)例如通過正齒輪所施加的扭矩，橫桿122被設(shè)置用于在分別安裝了安裝柄的兩個轉(zhuǎn)動軸112上與主體相對地旋轉(zhuǎn)。
夾具124位于橫桿122上，用于與其結(jié)合旋轉(zhuǎn)。在示出的典型實施例中，每一個夾具124包括具有三個直角彎曲的曲板。每一個夾具124的末端部分壓住顯示面板100中相應(yīng)一個的柔性電路板。具體地，夾具124的末端部分壓住與要由設(shè)備700焊接的LED驅(qū)動元件12相鄰的顯示面板100的部分。當(dāng)兩個顯示面板10適當(dāng)?shù)匚挥谥黧w110上時，兩個夾具124在橫桿122上彼此間隔，并且每一個分別嚙合對應(yīng)的一個LCD面板10。夾具124優(yōu)選地由彈性材料制成，因此在其彎曲后，夾具124可以恢復(fù)原狀。例如，夾具124可以由具有高彈性并抗沖擊和抗疲勞的彈簧鋼制成。彈性夾具124因而用以壓住各個顯示面板10，這樣面板被牢固地保持并靠在主體110上。
在圖3中示出的具體典型實施例中，扭矩產(chǎn)生部件130包括驅(qū)動齒條134的氣動線性換能器132，可操作用于產(chǎn)生用于使橫桿120朝向和遠(yuǎn)離主體110而旋轉(zhuǎn)的扭矩。然而，在其它可能的實施例中，扭矩產(chǎn)生部件能夠包括例如具有與之相連的連桿的水壓或電磁換能器。扭矩產(chǎn)生部件130使齒條134沿縱向往復(fù)移動，并相應(yīng)地，使橫桿120基于齒條134的運(yùn)動方向來相對于主體110向上和向下旋轉(zhuǎn)。在圖3的典型實施例中，扭矩產(chǎn)生部件130包括具有與之相連的齒條134的加壓氣體激勵氣缸132。氣缸132通過壓力施加線路610，從加壓氣體供給單元600接收加壓氣體，并且齒輪134通過施加到氣缸132的加壓空氣，沿齒輪的縱向并且垂直于橫桿122而平移。齒輪134的齒依次與形成在橫桿122的安裝柄上的齒輪的齒相嚙合，這樣當(dāng)機(jī)架134沿縱向往復(fù)移動時，橫桿122相對于主體110向上和向下旋轉(zhuǎn)，因而相對于顯示面板10旋轉(zhuǎn)，從而將顯示面板10按到位置上。
保持部件140通過螺紋軸或螺桿與主體110分別相連，這樣排列以便相對主體110在水平方向移動，以便使各個顯示面板10緊靠(hold)到主體上。在示出的具體典型實施例中，每一個保持部件140通過螺紋軸以間隔開的關(guān)系與主體110的前端相連，使得當(dāng)轉(zhuǎn)動螺桿時，保持部件140壓住相應(yīng)一個顯示面板10的末端部分，這樣就使顯示面板緊靠主體110。螺桿的長度是可調(diào)整的，以使多個尺寸的面板10能夠被固定到主體110。另外，如果旋轉(zhuǎn)部件120的夾具124之一在不正確的位置上壓住了顯示面板10，能夠調(diào)整相關(guān)的保持部件140的螺桿，以校正顯示面板10相對于夾具124的位置。
圖4是設(shè)備700中的助焊劑施加單元300的局部透視圖。參考圖4，助焊劑施加單元300可操作用于向下層面板保持單元100上保持的各個顯示面板10中的驅(qū)動元件12的引線施加計量數(shù)量的焊接助焊劑。
助焊劑施加單元300包括助焊劑存儲體310和助焊劑供給部件320。助焊劑存儲體310位于旋轉(zhuǎn)單元200上，與旋轉(zhuǎn)單元200的旋轉(zhuǎn)中心距離與面板保持單元100相同的徑向距離，并且在相對于旋轉(zhuǎn)單元200的選定角度位置處，另外，助焊劑存儲體310還可以沿相對于下層顯示面板100為垂直和水平方向的一個方向或兩個方向上平移。助焊劑供給部件320從助焊劑存儲體310的下表面向下伸出，以向各個顯示面板10的驅(qū)動元件12供給助焊劑。助焊劑供給部件320的形狀可以具有筆的形狀。通過將助焊劑供給部件320的下端壓到引線并且隨后通過下端的開口向引線上施加合適量的助焊劑，將助焊劑施加到顯示面板10的驅(qū)動元件12的引線。
當(dāng)兩個顯示面板10排列在主體110上時，助焊劑單元300可以包括兩個助焊劑供給部件320，通常，助焊劑供給部件320的數(shù)目與排列在主體110上的顯示面板10的數(shù)目相同。
圖5是典型設(shè)備400的焊接單元400的局部透視圖。如圖5所示，焊接單元400可操作用于對各個下層面板保持單元100上保持的各個顯示面板10的各個驅(qū)動元件12進(jìn)行焊接。焊接單元400包括焊接體410、焊接部件420和焊料供給部件430。
焊接體410位于旋轉(zhuǎn)單元200上，與旋轉(zhuǎn)單元200的旋轉(zhuǎn)中心距離與面板保持單元100相同的徑向距離，并且位于相對于旋轉(zhuǎn)單元200的選定角度位置處。另外，焊接體410可以在相對于下層面板10為垂直和水平方向的一個方向或兩個方向上平移。焊接部件420從焊接體410的下表面伸出，并可操作用于利用焊料對下層顯示面板10的驅(qū)動元件12的引線進(jìn)行焊接。例如，將焊接部件420加熱到大約300℃至大約380℃之間的溫度以融化焊料，使得相應(yīng)的驅(qū)動元件12的連接引線或端子被焊接到下層顯示面板10中的柔性電路板。在圖5的具體實施例中，焊接部件420的形狀具有筆的形狀。
在圖5的具體典型實施例中，焊接體410包括兩個垂懸焊接部件420。可選擇地，可以僅有一個焊接部件420從焊接體410處垂懸，從而提高焊接精度。當(dāng)僅有一個焊接部件420與焊接體410相連時，焊接單元400一次只能焊接一個驅(qū)動元件12，然后被傳送到相鄰的驅(qū)動元件12來對其進(jìn)行焊接，即依次實現(xiàn)焊接。
焊料供給部件430從焊接體410的下表面向下伸出，并與焊接部件420相鄰地放置。例如，焊料供給部件430可以供給、噴射或以別的方式向驅(qū)動元件12的連接端子上供給選定數(shù)量的焊料。供給部件430從外部焊料存儲單元(未示出)接收焊料。通常，焊料供給部件430的數(shù)目與焊接部件420的數(shù)目相同。
圖6是典型焊接設(shè)備700的面板傳送單元500的局部上正透視圖。如圖6所示，面板傳送單元500可操作用于將旋轉(zhuǎn)單元200上的各個面板保持單元100上所支持的顯示面板10傳送到傳送帶50。面板傳送單元500包括水平傳送部分510、垂直傳送部分520、旋轉(zhuǎn)傳送部分530和面板拾取部分540。
水平傳送部分510沿與旋轉(zhuǎn)單元200的上表面平行的方向傳送顯示面板10。水平傳送部分510可以被例如由加壓空氣供給單元600向其供給的加壓空氣而激勵。
垂直傳送部分520與水平傳送部分510相連，且可操作用于沿垂直方向傳送顯示面板10。垂直傳送部分510也可以被加壓空氣激勵。如圖6所示，垂直傳送部分520包括第一和第二垂直傳送器522和524。第一垂直傳送器522與水平傳送部分510相連，以將顯示面板10傳送通過第一垂直距離，第二垂直傳送器524與第一垂直傳送器522相連，以將顯示面板10傳送通過第二垂直距離。因此，垂直傳送部分520被設(shè)置用于使用第一和第二垂直傳送器522和524，沿垂直方向?qū)@示面板10傳送與第一和第二距離之和相等的距離。
如圖1和6所示，旋轉(zhuǎn)單元200可以放置在與傳送帶50不同高度處。例如，傳送帶50可以放置在比旋轉(zhuǎn)單元200低的位置，因此為傳送部分提供了第一和第二垂直傳送器522和524以調(diào)節(jié)這個高度差。旋轉(zhuǎn)傳送部分530相應(yīng)地與垂直傳送部分520的第二垂直傳送器524相連，以使顯示面板10圍繞垂直軸旋轉(zhuǎn)通過選定角度。例如，旋轉(zhuǎn)傳送部分530可以關(guān)于第二垂直傳送器524的下表面旋轉(zhuǎn)通過大約90°角。與上面的其它組件一樣，旋轉(zhuǎn)傳送部分530可以由來自加壓空氣供給單元600的加壓空氣來激勵。
面板拾取部分540與旋轉(zhuǎn)傳送部分530相連，以在驅(qū)動元件12已經(jīng)被焊接到顯示面板10上之后從各個面板保持單元100拾取顯示面板10。面板拾取部分540位于旋轉(zhuǎn)傳送部分530的下表面上，并可以具有用于拾取顯示面板10的蚌式或類爪狀的形狀，例如，通過壓在顯示面板10的相對側(cè)面上以緊握，然后從下層保持單元100拾取。
當(dāng)兩個顯示面板10位于下層面板保持單元100上時，可以提供兩個面板拾取部分540來同時拾取兩個顯示面板10。通常，面板拾取部分540的數(shù)目與要從下層面板保持單元100拾取的顯示面板10的數(shù)目相同。
為了將顯示面板10傳送至傳送帶50，傳送單元500的面板拾取部分540首先拾取放置在面板保持單元100上的顯示面板10，然后垂直傳送部分520沿垂直方向傳送拾取的顯示面板10。接下來，水平傳送部分510將垂直傳送的顯示面板傳送至傳送帶50，然后旋轉(zhuǎn)傳送部分530在水平面內(nèi)使水平傳送的顯示面板10旋轉(zhuǎn)通過選定的角度，從而使顯示面板10與傳送帶50適當(dāng)?shù)貙?zhǔn)。然后，垂直傳送部分520緩慢地將旋轉(zhuǎn)后的顯示面板10放低到傳送帶50上，以傳送至另一個處理工作站。
根據(jù)上述描述，通過使用本發(fā)明的自動焊接設(shè)備700，驅(qū)動元件12被焊接到顯示面板10的各個柔性電路板，從而增加了產(chǎn)量和生產(chǎn)率，并降低了制造成本。
現(xiàn)在參考圖1-6對使用本發(fā)明的典型焊接設(shè)備700將LED驅(qū)動元件12焊接到LCD面板10的方法的典型實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。參考附圖，為了將驅(qū)動元件12焊接到各個顯示面板10的柔性電路板，首先將顯示面板10加載到面板保持單元100上，所述面板保持單元100位于旋轉(zhuǎn)單元200上，距離旋轉(zhuǎn)單元200的旋轉(zhuǎn)中心為選定徑向距離。具體地，顯示面板10被傳送帶50傳送至設(shè)備，然后被手工地或自動地加載到位于設(shè)備的加載區(qū)域AR1中的面板保持單元100上。例如，可以將兩個顯示面板10加載到面板保持單元100上。
在顯示面板10被加載到面板保持單元100后，按下焊接設(shè)備700的啟動按鈕(未示出)以開始焊接操作。當(dāng)焊接設(shè)備開始操作時，由于扭矩產(chǎn)生部件130的粗調(diào)機(jī)構(gòu)所提供的扭矩，圖3中的焊接體100的旋轉(zhuǎn)部件120的橫桿122朝向面板10向下旋轉(zhuǎn)，并且旋轉(zhuǎn)體120的夾具124將各個顯示面板10壓在主體110上?？蛇x擇地，保持部件140可以沿水平方向朝著主體110前進(jìn)，從而顯示面板10被牢固地固定到主體110。
然后，旋轉(zhuǎn)單元200旋轉(zhuǎn)通過選定的角度，從而將固定到面板保持單元100的顯示面板10旋轉(zhuǎn)到第一處理工作站，即圖2中所示的設(shè)備700的緩沖或助焊區(qū)域AR2。在圖中所示具體典型實施例中，旋轉(zhuǎn)單元200因此旋轉(zhuǎn)通過了90°。
然后，位于設(shè)備的緩沖器區(qū)域AR2中的助焊劑施加單元300將助焊劑施加到顯示面板10的驅(qū)動元件的引線上，所述顯示面板10在面板保持單元100上被旋轉(zhuǎn)到助焊劑施加單元300的下面。助焊劑施加單元300的助焊劑供給部件320的末端部分被壓在各個引線上，然后助焊劑施加單元300通過其各個末端的開口向引線提供適當(dāng)量的助焊劑。如圖3的具體實施例所示，助焊劑供給部件320具有筆的形狀。
當(dāng)在設(shè)備700中緩沖工作站AR2處助焊劑已經(jīng)被適當(dāng)?shù)厥┘拥矫姘?0的驅(qū)動元件12的引線時，旋轉(zhuǎn)單元200再次水平旋轉(zhuǎn)通過選定的角度，從而將面板保持單元100旋轉(zhuǎn)至下一處理工作站，即設(shè)備700的焊接區(qū)域AR3(見圖2)。在示出的具體實施例中，旋轉(zhuǎn)單元200水平旋轉(zhuǎn)通過大約90°，從而使面板保持單元100上所支撐的面板10放置在焊接單元400的下面。
然后如圖5所示，使用焊接單元400對顯示面板10的驅(qū)動元件12進(jìn)行焊接。具體地，焊接單元400的焊接供給部件430向各個驅(qū)動元件12的引線或連接端子提供計量數(shù)量的焊料，然后焊接單元400的焊接部件420將焊料加熱至融化，使得各個驅(qū)動元件12的連接端子被固定到各個顯示面板10的柔性電路板(未示出)。在一個具體典型實施例中，焊接部件420將焊料加熱到大約300℃至大約380℃之間的溫度。
如圖5所示，焊接單元400可以包括設(shè)置的兩個焊接部件420，以便同時焊接兩個顯示面板10的各自驅(qū)動元件12。可選擇地，為了提高焊接精度，焊接單元400可以僅包括一個焊接部件420，如上所述，這依次實現(xiàn)了兩個驅(qū)動元件12的各自一個的焊接。由外部控制單元(未示出)對焊接單元400的定位和焊接溫度進(jìn)行精確地控制。例如，計算機(jī)化外部系統(tǒng)(未示出)能夠用于精確地控制焊接單元400的位置和溫度。
在焊接單元400對各個面板10的驅(qū)動元件12進(jìn)行焊接后，旋轉(zhuǎn)單元200再次水平旋轉(zhuǎn)通過選定的角度(在示出的實施例中為90°)，從而將面板保持單元100旋轉(zhuǎn)至設(shè)備700的拾取區(qū)域AR4，如圖2中所示。在拾取區(qū)域AR4處，從面板保持單元100拾取顯示面板10，然后使用面板傳送單元500將顯示面板10傳送到傳送帶50。
具體地，在焊接過程后，面板保持單元100被旋轉(zhuǎn)單元200旋轉(zhuǎn)至拾取區(qū)域AR4，然后如圖5中所示，面板傳送單元500的拾取部分540抓住各個顯示面板10并從面板保持單元100拾取。面板拾取部分540的各個指狀部(finger)抓住相應(yīng)一個顯示面板10的相對側(cè)面，然后通過垂直傳送部分520將其從面板保持單元100中提起。在圖6中示出的具體典型實施例中，面板傳送單元500包括兩個面板拾取部分540，適于同時拾取兩個顯示面板10。通常，面板拾取部分540的數(shù)目與面板保持單元100上同時承載的顯示面板10的數(shù)目相等。
然后，顯示面板10被面板傳送單元500的垂直傳送部分520在垂直方向上進(jìn)一步傳送。同上，垂直傳送部分520包括第一和第二垂直傳送器522和524。第一垂直傳送器522將顯示面板10垂直地傳送通過第一距離，第二垂直傳送器524將顯示面板10垂直地傳送通過第二距離。
然后，使用面板傳送單元500的水平傳送部分510，將被垂直地傳送的顯示面板10水平地傳送至傳送帶50。在顯示面板10被傳送至傳送帶50后，可以使用傳送單元500的旋轉(zhuǎn)傳送部分530，使顯示面板10在水平面中旋轉(zhuǎn)通過選定的角度。例如，旋轉(zhuǎn)傳送部分530可以使顯示面板10旋轉(zhuǎn)大約90°，以便使顯示面板10與傳送帶50適當(dāng)?shù)貙?zhǔn)。例如，在圖6中示出的具體典型實施例中，通過使旋轉(zhuǎn)傳送部分530旋轉(zhuǎn)通過90°，兩個顯示面板10沿傳送帶50的縱向順次排列。
然后，使用傳送單元的垂直傳送部分520，將旋轉(zhuǎn)后的顯示面板10緩慢地放低到傳送帶50上，以使面板10按照期望的布置被放置在傳送帶50上。在圖中示出的典型實施例中，傳送帶50位于比旋轉(zhuǎn)單元200的高度低的高度處，所以設(shè)置了垂直傳送部分，以便以不同于其從旋轉(zhuǎn)單元200上被拾取的高度的高度在傳送帶50上放置面板10。
在顯示面板10被設(shè)置在傳送帶50上后，面板傳送單元500返回其拾取區(qū)域AR4處的初始位置，準(zhǔn)備好進(jìn)行下一次面板焊接操作。
如上所述及如圖1-6中所示，LED驅(qū)動元件12不是根據(jù)本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)手工地被焊接到顯示面板10中的柔性電路板，取而代之的是，使用本發(fā)明的自動焊接設(shè)備700自動地進(jìn)行焊接，從而實質(zhì)上減少了勞動量和完成任務(wù)所需的時間。另外，通過使用設(shè)備來取代手工技術(shù)，實質(zhì)上減小了工廠工人長期暴露在鉛下，從而減小了潛在的工作相關(guān)的健康風(fēng)險。
至此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對本發(fā)明中的LCD LED驅(qū)動元件焊接方法和設(shè)備進(jìn)行多種修改、替換和變化。因此，因為這里示出并描述的具體實施例實質(zhì)上僅僅是示范性的，所以本發(fā)明的范圍不應(yīng)被限制為這些實施例的范圍，而是應(yīng)該與所附權(quán)利要求及其等價物的范圍相當(dāng)。
權(quán)利要求
1.一種用于焊接顯示面板的驅(qū)動元件的設(shè)備，包括保持單元，用于保持顯示面板；旋轉(zhuǎn)單元，在相對于旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)中心的初始徑向和角度的位置處支撐面板保持單元，并可操作用于在水平面內(nèi)使保持單元圍繞旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)至相對于初始角度位置的選定角度位置；以及焊接單元，位于旋轉(zhuǎn)單元的上方，在初始徑向位置處，而且處于相對于面板保持單元的初始角度位置的第一角度位置處，并當(dāng)面板保持單元被旋轉(zhuǎn)單元旋轉(zhuǎn)至第一角度位置時，可操作用于對面板保持單元所保持的顯示面板的驅(qū)動元件進(jìn)行焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，面板保持單元包括支撐顯示面板的主體；細(xì)長的旋轉(zhuǎn)體，用于響應(yīng)于向其施加的扭矩，使顯示面板固定到主體上；以及扭矩產(chǎn)生部件，用于向旋轉(zhuǎn)體施加扭矩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，旋轉(zhuǎn)體包括橫桿，具有從其相對末端垂直地延伸的一對延伸臂，每一個延伸臂具有主體上支撐的末端，用于響應(yīng)于向其施加的扭矩，使橫桿朝向和遠(yuǎn)離主體旋轉(zhuǎn)；以及彈性夾具，位于橫桿上，用于使顯示面板固定到主體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中扭矩產(chǎn)生部件被設(shè)置為沿大體與旋轉(zhuǎn)部件的長軸垂直的方向縱向地往復(fù)移動；以及旋轉(zhuǎn)部件被設(shè)置為響應(yīng)于扭矩產(chǎn)生部件的往復(fù)移動，相對于主體向上和向下旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接設(shè)備，其中，面板保持單元還包括與主體相結(jié)合的保持部件，保持部件可沿水平方向朝向主體移動，以便使面板固定到主體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，焊接單元包括焊接體，位于旋轉(zhuǎn)單元的上方；以及焊接部件，從焊接體的下表面向下伸出，用于將驅(qū)動元件焊接到面板的柔性電路板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，焊接單元還包括焊料供給部件，用于通過焊接部件的末端部分向驅(qū)動元件供給焊料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括助焊劑施加單元，所述助焊劑施加單元位于旋轉(zhuǎn)單元的上方，在初始徑向位置處，而且處于相對于面板保持單元的初始角度位置的第二角度位置處，并當(dāng)面板保持單元被旋轉(zhuǎn)單元旋轉(zhuǎn)至第二角度位置時，可操作用于將助焊劑施加到顯示面板的驅(qū)動元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，助焊劑施加單元包括助焊劑存儲體，位于旋轉(zhuǎn)單元的上方；以及助焊劑供給部件，從助焊劑存儲體的下表面向下伸出，用于向驅(qū)動元件施加助焊劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，助焊劑施加部件具有筆的形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括面板傳送單元，所述面板傳送單元位于旋轉(zhuǎn)單元的上方，在初始徑向位置處，而且處于相對于面板保持單元的初始角度位置的第三角度位置處，并且可操作用于將顯示面板傳送至傳送帶。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，面板傳送單元包括水平傳送部分，用于沿水平方向傳送顯示面板；垂直傳送部分，與水平傳送部分相連，用于沿垂直方向傳送顯示面板；以及拾取部分，設(shè)置在垂直傳送部分的下面，用于抓住顯示面板并從面板保持單元拾取顯示面板。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，面板傳送單元還包括置于垂直傳送部分和面板拾取部分之間的旋轉(zhuǎn)傳送部分，用于在水平面內(nèi)使顯示面板旋轉(zhuǎn)通過選定的角度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，垂直傳送部分包括第一垂直傳送器，與水平傳送部分相連，用于沿垂直方向?qū)@示面板傳送第一距離；以及第二垂直傳送器，與第一垂直傳送器相連，用于沿垂直方向?qū)@示面板傳送第二距離。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括加壓空氣供給單元，用于向面板保持單元供給加壓空氣以保持顯示面板。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，加壓空氣供給單元位于旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)中心處。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，旋轉(zhuǎn)單元以每次90°的角度增量旋轉(zhuǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，4個面板保持單元按照大致為正方形的圖案而排列在旋轉(zhuǎn)單元上。
19.一種焊接顯示面板的驅(qū)動元件的方法，所述方法包括以下步驟將顯示面板加載到面板保持單元上；在旋轉(zhuǎn)單元的上表面上支撐面板保持單元；利用旋轉(zhuǎn)單元在水平面內(nèi)使面板保持單元圍繞旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)并且至焊接單元下面的位置；以及利用焊接單元將驅(qū)動元件焊接到顯示面板。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，焊接驅(qū)動元件的步驟包括利用旋轉(zhuǎn)單元在水平面內(nèi)使面板保持單元圍繞旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)并且至助焊劑施加單元下面的位置；以及利用助焊劑施加單元向驅(qū)動元件施加助焊劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括將焊接后的顯示面板傳送至傳送帶。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，將焊接后的顯示面板傳送至傳送帶的步驟包括從面板保持單元拾取焊接后的顯示面板；沿垂直方向傳送拾取的顯示面板；沿水平方向傳送垂直傳送后的顯示面板；以及將水平傳送后的顯示面板放置在傳送帶上。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，面板保持單元在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)通過90°的角度。
全文摘要
一種用于將LED驅(qū)動元件焊接到LCD面板的設(shè)備和方法，所述設(shè)備包括面板保持單元、旋轉(zhuǎn)單元和焊接單元。面板保持單元保持顯示面板。旋轉(zhuǎn)單元在相對于旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)中心的初始徑向和角度的位置處支撐面板，并在水平面內(nèi)使保持單元圍繞旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)至相對于初始角度位置的選定角度位置。焊接單元位于旋轉(zhuǎn)單元上面，在初始徑向位置處，而且處于相對于面板保持單元的初始角度位置的第一角度位置處，并當(dāng)旋轉(zhuǎn)單元將面板保持單元旋轉(zhuǎn)至第一角度位置時，可操作用于對面板保持單元所保持的顯示面板的驅(qū)動元件進(jìn)行焊接。本設(shè)備和方法提供了提高的顯示面板生產(chǎn)率。
文檔編號H05K3/34GK1994661SQ200610149460
公開日2007年7月11日 申請日期2006年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月6日
發(fā)明者全濟(jì)佑, 崔現(xiàn)圭, 樸喜英, 姜鎬正 申請人:三星電子株式會社