CN113361667B - 制造部件承载件期间检查部件承载件的部件承载件检查站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在制造部件承载件期间通过使用制造执行系统来检查部件承载件的部件承载件检查站、包括部件承载件检查站的生产线、检查部件承载件的方法、以及部件承载件。部件承载件包括ID标记，并且制造执行系统能访问文件服务器，文件服务器中存储有制造历史文件，制造历史文件包含与部件承载件的制造历史有关的信息，并且部件承载件检查工作站通过接口与制造执行系统通信，以便从制造执行系统获得至少制造历史文件。部件承载件检查站被配置成：对ID标记的存在和等级执行第一检查；对制造历史文件的存在和内容执行第二检查；以及在第一检查和第二检查中的至少一者确定部件承载件有缺陷时分拣出该部件承载件。

Description

制造部件承载件期间检查部件承载件的部件承载件检查站
技术领域
本发明涉及用于在制造部件承载件期间检查部件承载件的部件承载件检查站、包括部件承载件检查站的生产线、以及在制造部件承载件期间检查部件承载件的方法。部件承载件检查站可以特别地是在制造部件承载件期间使用可追溯性分析的部件承载件研究器(investigator)/分拣器(sorter，分类器、分选器)机器。
背景技术
常规的生产线包括：焊接掩模(solder mask，阻焊层)检查站，其被配置成检查部件承载件的焊接掩模；功能检查站，其被配置成检查部件承载件的电功能；光学检查站，其被配置成通过光学设备检查部件承载件；视觉检查站，其被配置成使得能够对部件承载件进行视觉检查；缺陷标记站，其被配置成在部件承载件上形成缺陷标记，其中，缺陷标记描述了先前站的检查结果；以及包装站，其被配置成包装部件承载件。缺陷标记站可以被实现为激光标记站，激光标记站创建激光标记作为缺陷标记。缺陷标记的其他实施方式是通过机械钻孔或打印创建的。
发明内容
本发明的目的是提供用于在制造部件承载件期间检查部件承载件的部件承载件检查站、包括部件承载件检查站的生产线、以及在制造部件承载件期间检查部件承载件的方法，通过上述可以缩短部件承载件的制造，并且可以提高检查准确度。该目的是通过本发明的实施方式来实现的。
根据本发明的示例性实施方式，提供了一种部件承载件检查站，用于在制造部件承载件期间使用制造执行系统来检查部件承载件。部件承载件包括ID标记，并且制造执行系统可以访问文件服务器，文件服务器中存储有制造历史文件例如EMAP文件，制造历史文件包含与部件承载件的制造历史有关的信息，并且部件承载件检查站通过接口与制造执行系统通信，以便从制造执行系统获得至少制造历史文件。EMAP文件是具有XML或CSV格式的特定数据介质，其能够将部件承载件测试/评估数据从每个测试/评估单元传输到存储服务器或文件服务器。部件承载件的制造历史可以包括在先前的制造过程期间的任何事件，即关于特定事件或错误何处、何时和/或如何发生的信息。部件承载件检查站被配置成：对ID标记的存在和等级执行第一检查；对制造历史文件的存在和内容执行第二检查；以及如果第一检查和第二检查中的至少一者确定部件承载件，则分拣出部件承载件。
ID标记可以是一维、二维或多维的。在本发明的上下文中，在仅一维中扫描一维ID标记，例如条形码，并且在仅二维中扫描二维ID标记，例如QR码。
根据本发明的另一示例性实施方式，提供了一种生产线，该生产线包括上述部件承载件检查站。生产线还可以包括被布置在生产线上游优选地紧接在部件承载件检查站之前的下述站中的至少一个：焊接掩模检查站，其被配置成检查部件承载件的焊接掩模；功能检查站，其被配置成检查部件承载件的电功能；光学检查站，被其配置成通过光学设备检查部件承载件；视觉检查站，其被配置成使得能够对部件承载件进行视觉检查；以及缺陷标记站，其被配置成在部件承载件上形成缺陷标记。生产线还可以包括被配置成包装部件承载件的包装站，包装站被布置在生产线下游，优选地紧接在部件承载件检查站之后。这意味着，涉及制造历史文件的存在和内容的第二检查无间隙地考虑了所有先前的检查站，并且紧接在包装部件承载件并将部件承载件发送给客户之前被验证。
根据本发明的另一示例性实施方式，提供了一种在制造部件承载件期间通过使用制造执行系统来检查部件承载件的方法。部件承载件包括ID标记，并且制造执行系统可以访问文件服务器，文件服务器中存储有制造历史文件例如EMAP文件，制造历史文件包含与部件承载件的制造历史有关的信息。部件承载件的历史有时也称为可追溯性。该方法包括：检查ID标记的存在和等级的第一检查步骤；检查制造历史文件的存在和内容的第二检查步骤；以及在第一检查和第二检查中的至少一者确定部件承载件有缺陷时分拣出部件承载件的分拣步骤。
术语“有缺陷”可以包括下述情况：其中部件承载件的ID标记不存在或损坏，或者其中ID标记的等级为差。例如，可以根据ISO/IEC 15415确定ID标记的等级。
术语“有缺陷”还可以包括下述情况：其中制造历史文件不完整或不存在，或者具有错误的格式，或者与标准参考制造历史文件相比，制造历史文件的内容不合理。例如，如果制造历史文件中不包括生产线中的检查站的检查结果，则制造历史文件是不完整的。例如，生产线可以包括多个不同的检查站，其中，每个检查站检查特定的质量问题。每个检查站可以将报告、文件或检查结果上传到文件服务器。所有的报告、文件或检查结果被合并到(最终)制造历史文件中。例如，如果最终制造历史文件中不包括生产线中的检查站中的至少一个检查站的文件或检查结果，则可以确定制造历史文件是不完整的。通过将制造历史文件与可以被预先存储在文件服务器中的参考制造历史文件进行比较，可以检查上述制造历史文件是否完整。
通过本发明，不会将有缺陷的部件承载件例如没有制造历史文件的部件承载件交付给客户，因为制造历史文件格式和制造历史文件内容将由制造执行系统在后台进行检查和确认。另外，不会将带有损坏的ID标记或具有错误内容的ID标记的有缺陷的部件承载件交付给客户，因为可以按照客户的要求检查ID标记。
如果部件承载件是包括多个卡的阵列，则将存在根据有缺陷的卡的位置和数量来分拣部件承载件的能力。如果要检查不同批次的部件承载件，则还可以通过简单地检查部件承载件的ID标记将混合的批次号或混合的零件号分开。
在下文中，将对本发明另外的示例性实施方式进行说明。
部件承载件可以包括以下特征中的至少一种：部件承载件包括表面安装在部件承载件上和/或嵌入部件承载件中的至少一个部件，其中，所述至少一个部件特别地选自由下述组成的组：电子部件、不导电嵌体和/或导电嵌体、热传递单元、光导元件、光学元件、桥接件、能量收集单元、有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、存储设备、滤波器、集成电路、信号处理部件、功率管理部件、光电接口元件、电压转换器、加密部件、发射器和/或接收器、机电换能器、致动器、微机电系统、微处理器、电容器、电阻器、电感、累加器、开关、相机、天线、磁性元件、另外的部件承载件以及逻辑芯片；其中，部件承载件的至少一个导电层结构包括由铜、铝、镍、银、金、钯和钨组成的组中的至少一种，所提及材料中的任一种可选地涂覆有超导电材料，诸如石墨烯；其中，电绝缘层结构包括由下述组成的组中的至少一种：树脂，特别是增强树脂或非增强树脂，例如环氧树脂或双马来酰亚胺-三嗪树脂、FR-4、FR-5；氰酸酯；聚亚苯基衍生物；玻璃；预浸料材料；聚酰亚胺；聚酰胺；液晶聚合物；环氧基积层膜；聚四氟乙烯；陶瓷；以及金属氧化物；其中，部件承载件被成形为板；其中，部件承载件被配置成由印刷电路板、基板和内插物组成的组中的一种；其中，部件承载件被配置成层压型部件承载件。
在实施方式中，部件承载件检查站还被配置成执行部件承载件的翘曲测量和部件承载件的厚度测量中的至少一种测量。
在实施方式中，部件承载件检查站包括：加载设备，其被配置成将部件承载件从另一站加载到部件承载件检查站中；检测单元，其被配置成扫描ID标记；多个箱(bin，容器、筐)，其中，多个箱中的至少一个第一箱被布置成接收至少通过第一检查和第二检查中之一被确定为有缺陷的部件承载件，并且其中，多个箱中的至少一个第二箱被布置成接收通过第一检查和第二检查被确定为没有缺陷的部件承载件；以及卸载设备，其被配置成将被确定为有缺陷的部件承载件卸载到至少一个第一箱中，并且将被确定为没有缺陷的部件承载件卸载到第二箱中。检测单元可以是用以扫描ID标记的扫描器单元，例如一维或二维扫描器单元。
在实施方式中，部件承载件检查站还包括下述中的至少之一一者：三维激光测量工具，其被配置成测量部件承载件的翘曲；接触式传感器，其被配置成测量部件承载件的厚度；第一工作台，其被配置成从加载设备接收部件承载件；以及第二工作台，其被配置成从第一工作台接收部件承载件，其中，设置有翻转器(flipper，升降装置)单元，翻转器单元被配置成将部件承载件从第一工作台运送到第二工作台，同时使部件承载件转向，使得检测单元被配置成扫描设置在部件承载件的底部主表面处的第一ID标记，以及扫描设置在部件承载件的顶部主表面处的第二ID标记。还可以在没有第二工作台的情况下设置翻转器单元。
在生产线的实施方式中，部件承载件是包括多个卡的阵列，其中，部件承载件上的缺陷标记由缺陷标记站标记在阵列的没有通过焊接掩模检查站、功能检查站、光学检查站和视觉检查站中的至少一者的检查的那些卡上。缺陷标记站将文件上传到文件服务器，上述文件包含与被标记的卡有关的信息。部件承载件检查站被配置成从文件服务器下载已上传的文件，扫描缺陷标记，以及将扫描的结果与包含在已下载的文件中的信息进行比较。部件承载件检查站被配置成将比较结果提供给制造执行系统，或者在扫描的结果与包含在已下载的文件中的信息之间存在不匹配的情况下提供警报。
在实施方式中，该方法是通过使用上述部件承载件检查站来实施的。
在实施方式中，该方法还执行部件承载件的翘曲测量和部件承载件的厚度测量中的至少一种测量。
在实施方式中，该方法包括以下步骤：将部件承载件从另一站加载到部件承载件检查站中；扫描ID标记；将被确定为有缺陷的部件承载件卸载到至少一个第一箱中，并且将被确定为没有缺陷的部件承载件卸载到第二箱中，其中，至少一个第一箱被布置成接收至少通过第一检查步骤和第二检查步骤中的一者被确定为有缺陷的部件承载件，并且第二箱被布置成接收通过第一检查步骤和第二检查步骤被确定为没有缺陷的部件承载件。
在实施方式中，该方法还包括以下步骤中的至少一个：通过第一工作台从加载设备接收部件承载件，并扫描设置在部件承载件的底部主表面和顶部主表面中的一者上的第一ID标记；将部件承载件从第一工作台运送到第二工作台，同时使部件承载件转向，并通过第二工作台接收部件承载件，以及扫描设置在部件承载件的底部主表面和顶部主表面中的另一者上的第二ID标记；以及在第一ID标记设置在部件承载件的底部主表面和顶部主表面中的一者上的情况下，使部件承载件转向——例如通过翻转器单元使部件承载件转向——并在部件承载件的底部主表面和顶部主表面中的另一者上执行检查步骤，特别是扫描设置在部件承载件的底部主表面和顶部主表面中的另一者上的第二ID标记。
在本申请的上下文中，术语“部件承载件”可以特别地表示能够在其上和/或其中容纳一个或多个部件以用于提供机械支撑和/或电气连接的任何支撑结构。换句话说，部件承载件可以被配置作为用于部件的机械和/或电子承载件。特别地，部件承载件可以是印刷电路板、有机内插物和IC(集成电路)基板中的一种。部件承载件还可以是将上面所提到的类型的部件承载件中的不同部件承载件进行组合的混合板。
在实施方式中，部件承载件包括至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构的堆叠体。例如，部件承载件可以是所提到的电绝缘层结构和导电层结构的层压体，该层压体特别地通过施加机械压力和/或热能而形成。所提到的堆叠体可以提供板状部件承载件，该板状部件承载件能够为另外的部件提供大安装表面并且尽管如此仍然非常薄和紧凑。术语“层结构”可以特别地表示连续层、图案化层或公共平面内的多个非连续岛。
在实施方式中，部件承载件被成形为板。这有助于紧凑设计，其中部件承载件仍然为在其上安装部件提供了大的基础。此外，特别是作为嵌入式电子部件的示例的裸晶片得益于其厚度小可以被方便地嵌入薄板诸如印刷电路板中。
在实施方式中，部件承载件被配置为由印刷电路板、基板(特别是IC基板)和内插物组成的组中的一种。
在本申请的上下文中，术语“印刷电路板”(PCB)可以特别地表示通过将若干导电层结构与若干电绝缘层结构层压而形成的板状部件承载件，上述形成过程例如通过施加压力和/或通过供应热能进行。作为用于PCB技术的优选材料，导电层结构由铜制成，而电绝缘层结构可以包括树脂和/或玻璃纤维，所谓的预浸料或FR4材料。例如通过激光钻孔或机械钻孔来形成穿过层压体的通孔并通过用导电材料(特别是铜)填充上述通孔从而形成作为通孔连接的过孔，各个导电层结构可以以期望的方式彼此连接。除了可以在印刷电路板中嵌入一个或多个部件之外，印刷电路板通常被配置用于在板状印刷电路板的一个表面或两个相反表面上容纳一个或多个部件。部件可以通过焊接连接至相应的主表面。PCB的介电部分可以由具有增强纤维(诸如玻璃纤维)的树脂构成。
在本申请的上下文中，术语“基板”可以特别地表示小型部件承载件。相对于PCB，基板可以是相对小型的部件承载件，一个或多个部件可以安装在该部件承载件上，并且该部件承载件可以用作一个或多个芯片与另外的PCB之间的连接介质。例如，基板可以具有与待安装在其上(例如，在芯片级封装(CSP)的情况下)的部件(特别是电子部件)基本相同的大小。更具体地，基板可以被理解为用于电连接部或电网络的承载件以及与印刷电路板(PCB)相当的部件承载件，然而具有相显著高密度的横向和/或竖向布置的连接部。横向连接部例如是传导路径，而竖向连接部可以是例如钻孔。这些横向和/或竖向连接部布置在基板内，并且可以用于提供所容置的部件或未被容置的部件(诸如裸晶片)特别是IC芯片与印刷电路板或中间印刷电路板的电连接、热连接和/或机械连接。因此，术语“基板”还包括“IC基板”。基板的介电部分可以由具有增强颗粒(诸如增强球体，特别是玻璃球体)的树脂构成。
基板或内插物可以至少包括下述或者由下述组成：一层玻璃、硅(Si)或者感光性或可干蚀刻的有机材料如环氧基积层材料(诸如环氧基积层膜)或聚合物化合物如聚酰亚胺、聚苯并恶唑或苯并环丁烯。
在实施方式中，至少一个电绝缘层结构包括由下述组成的组中的至少一种：树脂(诸如增强树脂或非增强树脂，例如环氧树脂或双马来酰亚胺三嗪树脂)；氰酸酯树脂；聚亚苯基衍生物；玻璃(特别是玻璃纤维、多层玻璃、玻璃状材料)；预浸料材料(诸如FR-4或FR-5)；聚酰亚胺；聚酰胺；液晶聚合物(LCP)；环氧基积层膜；聚四氟乙烯(特氟隆)；陶瓷；以及金属氧化物。还可以使用例如由玻璃(多层玻璃)制成的增强材料，诸如网状物、纤维或球体。虽然预浸料特别是FR4通常对于刚性PCB是优选的，但是也可以使用其他材料特别是环氧基积层膜或感光性介电材料。对于高频应用来说，高频材料诸如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂、低温共烧陶瓷(LTCC)或其他低、极低或超低DK材料可以在部件承载件中被实现为电绝缘层结构。
在实施方式中，至少一个导电层结构包括由铜、铝、镍、银、金、钯和钨组成的组中的至少一种。尽管铜通常是优选的，但是其他材料或其涂覆的变型也是可以的，特别是涂覆有超导电材料诸如石墨烯。
至少一个部件可以选自由下述构成的组：不导电嵌体、导电嵌体(诸如金属嵌体，优选地包括铜或铝)、热传递单元(例如热管)、光导元件(例如光波导或光导体连接结构)、光学元件(例如透镜)、电子部件、或其组合。例如，部件可以是有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、存储装置(例如DRAM或另一数据存储器)、滤波器、集成电路、信号处理部件、功率管理部件、光电接口元件、发光二极管、光电耦合器、电压转换器(例如DC/DC转换器或AC/DC转换器)、加密部件、发射器和/或接收器、机电换能器、传感器、致动器、微机电系统(MEMS)、微处理器、电容器、电阻器、电感、蓄电池、开关、相机、天线、逻辑芯片以及能量收集单元。然而，其他部件也可以嵌入在部件承载件中。例如，磁性元件可以用作部件。这样的磁性元件可以是永久磁性元件(诸如铁磁性元件、反铁磁性元件、多铁性元件或铁淦氧磁性元件，例如铁氧体磁芯)或者可以是顺磁性元件。然而，部件也可以是基板、内插物或另外的部件承载件，例如处于板中板配置。部件可以表面安装在部件承载件上和/或可以被嵌入其内部。此外，其他部件，特别是生成和发射电磁辐射和/或相对于来自环境的电磁辐射传播敏感的那些部件，也可以用作部件。
在实施方式中，部件承载件是层压型部件承载件。在这样的实施方式中，部件承载件是通过施加压紧力和/或热而堆叠并连接在一起的多个层结构的复合体。
在对部件承载件的内部层结构进行处理之后，可以用一个或多个另外的电绝缘层结构和/或导电层结构对称地或不对称地覆盖(特别是通过层压)经处理的层结构的一个或两个相反主表面。换句话说，积层可以持续，直到获得期望的层数为止。
在完成电绝缘层结构和导电层结构的堆叠体的形成之后，可以对获得的层结构或部件承载件进行表面处理。
特别地，就表面处理而言，可以将电绝缘的阻焊剂施加到层堆叠体或部件承载件的一个或两个相反主表面。例如，可以在整个主表面上形成诸如阻焊剂，并且然后使阻焊剂的层图案化，以便使将用于将部件承载件电耦合到电子器件周缘的一个或多个导电表面部分暴露。可以有效地保护部件承载件的仍然被阻焊剂覆盖的表面部分特别是包括铜的表面部分免受氧化或腐蚀。
就表面处理而言，还可以选择性地将表面抛光(finish，饰面、光洁度)施加到部件承载件的暴露的导电表面部分。这样的表面抛光可以是在部件承载件表面上的暴露的导电层结构(诸如焊垫、导电迹线等，特别是包括铜或由铜组成)上的导电覆盖材料。如果这样的暴露的导电层结构处于不受保护的状态，则暴露的导电部件承载件材料(特别是铜)可能会氧化，使部件承载件的可靠性降低。然后，可以使表面抛光形成为例如表面安装部件与部件承载件之间的接口。表面抛光具有保护暴露的导电层结构(特别是铜电路)以及例如通过焊接实现与一个或多个部件的接合过程的功能。用于表面抛光的适当材料的示例是：有机可焊性防腐剂(OSP)；化学镍浸金(ENIG)；金(特别是硬金)；化学锡；镍金；镍钯等。
附图说明
根据下文将描述的实施方式的实施例，本发明的以上定义的方面和其他方面是明显的，并且参考实施方式的这些实施例对上述方面进行说明。
图1例示了根据本发明的示例性实施方式的部件承载件检查站的示意图。
图2例示了根据本发明的示例性实施方式的部件承载件的平面图。
图3例示了根据本发明的示例性实施方式的生产线的概念的示意图。
图4例示了根据本发明的示例性实施方式的检查部件承载件的方法的一部分。
附图中的例示是示意性的。在不同的附图中，相似或相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
图1例示了根据本发明的示例性实施方式的部件承载件检查站1的示意性平面图。图2例示了根据本发明的示例性实施方式的部件承载件100的平面图；并且图3例示了根据本发明的示例性实施方式的生产线的概念的示意图，该生产线包括部件承载件检查站1。
如图3所示，在制造部件承载件100期间，部件承载件检查站1通过使用控制生产线的制造执行系统(MES)2检查部件承载件100。制造执行系统2可以访问文件服务器4，在该文件服务器中存储有制造历史文件600，制造历史文件也被称为EMAP文件600。制造历史文件600包含与部件承载件100的制造历史有关的信息。部件承载件检查站1连接到接口5，以与制造执行系统2通信，以便从制造执行系统2获得至少制造历史文件600。接口5还连接到文件服务器4。部件承载件检查站1还被配置成通过接口5将另一制造历史文件400——另一制造历史文件也被称为EMAP文件400——下载到制造执行系统2。如果需要，可以从制造执行系统2以客户需要的格式调用EMAP文件400。
如图2所示，部件承载件100是包括多个卡的所谓的阵列(也称为“条状物”)。上述卡通常具有相同的架构，并在随后的步骤中从阵列中单一化。部件承载件100包括在图2的左侧示出的第一ID标记3和在图2的右侧示出的第二ID标记3。ID标记3可以是条形码、QR码、ECC200码、字母数字码或任何其他结构。ID标记3可以由布置在电绝缘层结构上的导电层结构的图案形成，特别是通过光刻法和蚀刻方法或通过缺陷标记形成。ID标记3还可以由介电材料形成，或者它们可以通过特定波长的光诸如紫外光可见。
部件承载件100可以具有设置在部件承载件100的底部主表面和顶部主表面中的一者处的第一ID标记3，并且具有设置在部件承载件100的底部主表面和顶部主表面中的另一者处的第二ID标记3。
部件承载件检查站1被配置成：对ID标记3的存在和等级执行第一检查；对制造历史文件的存在和内容执行第二检查；以及如果第一检查和第二检查中的至少一者确定部件承载件100有缺陷，则分拣出该部件承载件100。
术语“有缺陷”可以包括下述情况：其中部件承载件100的ID标记3不存在、格式错误或损坏，或者其中ID标记3的等级为差。例如，可以根据ISO/IEC 15415确定ID标记3的等级。特别地，等级的级别(scale，刻度、范围、程度)可以被定义为诸如从A(非常好)到F(非常差)或者从4(非常好)到0(非常差)。例如，可以建立以下级别：
等级A、B或4、3.5、3可以被确定为没有缺陷，而其余等级C、D、E或2.5、2、1.5、1、0.5、0级可以被确定为有缺陷。然而，上述级别和上述分类仅是示例，并且不限制本发明。
术语“有缺陷”还可以包括下述情况：其中制造历史文件600不完整或不存在，或者与参考制造历史文件相比，制造历史文件600的内容不合理。例如，如果制造历史文件600中不包括生产线中的检查站的检查结果，则制造历史文件600是不完整的。如稍后描述的，生产线可以包括多个不同的检查站140、15、16、17，其中，每个检查站140、15、16、17检查特定的质量问题。每个检查站140、15、16、17可以将报告、文件或检查结果上传到文件服务器。所有的报告、文件或检查结果都被合并到制造历史文件600中。例如，如果制造历史文件600中不包括生产线中的检查站140、15、16、17中的至少一个检查站的文件或检查结果，则可以确定制造历史文件600是不完整的。通过将制造历史文件600与可以被预先存储在文件服务器4中的参考制造历史文件进行比较，可以检查上述制造历史文件是否完整。
部件承载件检查站1还被配置成执行部件承载件100的翘曲测量和部件承载件100的厚度测量中的至少一种测量。为此，根据图1，部件承载件检查站1还包括：三维激光测量工具10，其被配置成测量部件承载件100的翘曲(表面翘曲)，优选地位于部件承载件100的顶部主表面和底部主表面上；以及接触式传感器11，其被配置成测量部件承载件100相对于参考台32的厚度。可以在一侧测量部件承载件100的厚度，这意味着不必在参考台32上翻转部件承载件100或使部件承载件转向。
根据图1，部件承载件检查站1还包括：非接触式加载设备6，其被配置成将部件承载件100从另一站加载到部件承载件检查站1中；检测单元7、8，其被配置成扫描ID标记3；多个箱21、22、23、24，其中，多个箱中的至少一个第一箱被布置成接收至少通过第一检查和第二检查之一被确定为有缺陷的部件承载件100，并且其中，多个箱中的第二箱被布置成接收通过第一检查和第二检查被确定为没有缺陷的部件承载件100。部件承载件检查站1包括非接触式卸载设备9，该非接触式卸载设备被配置成将被确定为有缺陷的部件承载件100卸载到至少一个第一箱中，以及将被确定为没有缺陷的部件承载件100卸载到第二箱中。箱21、22、23、24被关联为至少一个第一箱或第二箱可以由本领域技术人员根据需要做出。
多个箱中的至少一个第二箱被布置成接收通过第一检查和第二检查确定为没有缺陷的部件承载件100。另外，可以提供不止一个第二箱，其中，可以根据没有缺陷的部件承载件100的质量(例如，一个第二箱用于等级A，一个第二箱用于等级B，或者一个第二箱用于等级4.0，一个第二箱用于等级3.5，一个第二箱用于等级3.0)对其进行分拣。
加载设备6和卸载设备9优选地可以用插页(interleaf，夹页)来处理部件承载件100，这意味着呈堆叠体的部件承载件100彼此被插页片分开，使得分开的部件承载件100彼此不接触。优选地，加载设备6和卸载设备9由于插入的插页同样不接触部件承载件100。因此减少了部件承载件100的刮伤或其他损坏。加载设备6和卸载设备9实现了自动化处理，而无需手动处理。通过加载设备6和卸载设备9的处理是自动且快速的。
本发明可以力提供根据阵列内有缺陷的卡的位置和/或根据阵列的多个有缺陷的卡来分拣阵列的能。具有相同位置或具有相同数量的有缺陷的卡的阵列可以被分拣在同一箱中。例如，所有具有在图2中的部件承载件100的右上角中的有缺陷的卡的阵列可以被分拣在箱21中，所有具有在图2中的部件承载件100的左侧中部中的有缺陷的卡的阵列可以被分拣在箱22中，等等。还可以想到，存在多个第一箱——这意味着有缺陷的部件承载件100被分拣在其中的那些箱，并且第一箱包括至少一个用于能够被修复的有缺陷的部件承载件100的第一箱，以及至少另一个用于不能被修复的(废弃的)有缺陷的部件承载件100的第一箱。还可以想到，存在多个第一箱——这意味着有缺陷的部件承载件100被分拣在其中的那些箱，并且每个第一箱与特定的错误码相关联。例如，部件承载件检查站1基本上可以包括达二十个箱。
监测单元31可以显示与有缺陷的部件承载件100有关的详细信息，例如阵列(部件承载件100)内的有缺陷的卡的位置和/或数量。
如果要检查来自多个批次的部件承载件100，那么假如通过扫描其ID标记3识别出某批次的部件承载件100，则部件承载件检查站1可能仅能够分拣出来自该某批次的那些部件承载件100。由此，可以容易地将不同的部件承载件100分开而无需额外的费用。
部件承载件检查站1还能够基于不同的分拣情景(scenario，方案、情况)诸如尺寸、缺陷码等通过容易地扫描其ID标记3并基于制造历史文件600来分拣部件承载件100。
根据图1，部件承载件检查站1包括：第一工作台12，第一工作台被配置成从加载设备6接收部件承载件100；以及第二工作台13，第二工作台被配置成从第一工作台12接收部件承载件100，其中，设置有翻转器单元14，翻转器单元被配置成将部件承载件100从第一工作台12运送到第二工作台13同时使部件承载件100转向，使得检测单元7、8被配置成扫描设置在部件承载件100的底部主表面处的第一ID标记3，以及扫描设置在部件承载件100的顶部主表面处的第二ID标记3。每个检测单元7、9包括用以评估各个ID标记3的等级的等级评估器27、28。翻转器单元14或另一个单元可以将部件承载件100从第二工作台12转移到参考台32。卸载设备9可以将部件承载件100从参考台32转移到各个箱21、22、23、24。
翻转器单元14是可选的。如果一个或多个ID标记布置在部件承载件100的同一侧上，则不需要翻转。如果检查站1除了检查和/或扫描(二维)ID标记3之外还具有对部件承载件100的两侧或更多侧的检查功能，则可以通过使用翻转器单元14对部件承载件100的两侧或甚至更多侧执行检查站1的所有功能的总和。
上述三维激光测量工具10可以访问第一工作台12和第二工作台13，以便测量部件承载件100的顶表面和底表面处的翘曲，而上述接触式传感器11可以仅可以访问参考台32，以便测量部件承载件100的厚度。
在图1中，附图标记30表示连接(hookup，安装、试验线路)和实用程序(utilities，实用工具、公用程式)，附图标记31表示用户的监测单元。监测单元31用作用户和部件承载件检查站1之间的用户接口。监测单元31可以显示与被检查的部件承载件100有关的信息，特别是如果部件承载件有缺陷。
根据图3，生产线还包括：焊接掩模检查站140，其被配置成检查部件承载件100的焊接掩模；功能检查站15，其被配置成检查部件承载件100的电功能；光学检查站16，其被配置成通过光学设备检查部件承载件100；以及视觉检查站17，其被配置成使得能够对部件承载件100进行视觉检查。特别地，视觉检查站17涉及可能出现错误的人交互。
生产线还包括缺陷标记站18，缺陷标记站被配置成在部件承载件100上形成缺陷标记。缺陷标记站18可以被实现为创建激光标记的激光标记站。缺陷标记的其他实施方式是通过机械钻孔或打印创建的。缺陷标记站18从文件服务器4下载EMAP文件600，并因此获得与在焊接掩模检查站140、功能检查站15、光学检查站16和视觉检查站17中进行的测试有关的信息。缺陷标记站18在部件承载件100上形成缺陷标记，缺陷标记包括先前的站140、15、16和17的检查结果的信息。如图2所示，缺陷标记站18在部件承载件100的没有通过在焊接掩模检查站140、功能检查站15、光学检查站16和/或视觉检查站17中进行的测试的那些卡处形成符号“X”作为缺陷标记。该信息也作为文件400被上传到文件服务器4，特别是以XML格式。该文件可以称为EMAP文件400。EMAP文件400还包括与已经标记有缺陷标记的那些卡有关的信息。
上述站140、15、16、17、18布置在生产线上游并紧接在部件承载件检查站1之前。生产线还包括被配置成包装部件承载件100的包装站19，例如真空包装室，其中，包装站19布置在生产线下游并紧接在部件承载件检查站1之后。由此，涉及制造历史文件的存在和内容的第二检查考虑了所有先前的检查站140、15、16、17、18，并且紧接在包装部件承载件100并将部件承载件发送给客户之前被验证。
附图标记300表示与焊接掩模检查站140和制造执行系统2连接的中央服务器，并且附图标记500表示SAP系统。
每个站16、17、18连接到文件服务器4以便从文件服务器4下载数据。每个站15、16、17、18还连接到文件服务器4以便上传指示部件承载件100的制造历史的一部分的相应文件。这样的文件可以被格式化为XML文件并且可以称为EMAP文件。例如，每个站15、16、17、18可以上传关联的站15、16、17、18的相应报告或检查结果作为部件承载件100的制造历史的一部分。
焊接掩模检查站140通过中央服务器300连接到制造执行系统2，以提交焊接掩模检查站140的报告或检查结果。
来自生产线的站140、15、16、17、18、1的所有相关EMAP文件都合并到上述最终制造历史文件400中，最终制造历史文件包括离开部件承载件检查站1的部件承载件100的整个制造历史。这种最终文件存储在文件服务器4中，并通过制造执行系统2以客户所需要的格式输出，并且还可以被称为EMAP文件400。每个EMAP文件400唯一地链接到被设置在部件承载件100上的ID标记3(或链接到多个ID标记3)。例如，如果最终制造历史文件400中不包括生产线中的检查站140、15、16、17中的至少一个检查站的文件或检查结果，则可以确定制造历史文件400是不完整的。可以通过将制造历史文件400与可以被预先存储在文件服务器4中的参考制造历史文件进行比较来检查最终制造历史文件400是否完整。
图4例示了根据本发明的示例性实施方式的检查部件承载件100的方法的一部分。
在步骤S1中，确定要检查的ID标记3是否被设置在部件承载件100的顶部主表面和底部主表面两者上。
如果步骤S1中的响应是肯定的，则该方法前进到步骤S2，在该步骤中，通过相应的检测单元7、8扫描两个ID标记3。可选地，检测单元7、8还可以扫描未要求检查的至少一个其他ID标记，诸如内部制造商ID。与内部制造商ID相反，ID标记3还可以被称为客户ID。
在步骤S3中，确定部件承载件100的顶部主表面和底部主表面上的两个ID标记3是否彼此匹配。如果步骤S3中的响应是否定的，则该方法前进到步骤S10，并且该方法的该部分结束。如果步骤S3中的响应是肯定的，则该方法前进到稍后描述的步骤S5。
如果步骤S1中的响应是否定的，则该方法前进到步骤S4，在该步骤中，通过相应的检测单元7、8仅扫描被设置在部件承载件100的底部主表面或顶部主表面上的ID标记3。
要注意的是，步骤S1至S4可以在从部件承载件检查站1观察到的接口5的前侧1000中实施。
另外，部件承载件检查站1还可以在接口5的前侧1000中执行部件承载件100的翘曲测量和部件承载件100的厚度测量中的至少一种测量。部件承载件检查站1还可以在接口5的前侧1000中分拣出被确定为有缺陷的那些部件承载件100。
在步骤S5中，确定ID标记3的格式是否正确。如果格式正确，则可以推断存在ID标记3。
在步骤S6中，部件承载件检查站1扫描由缺陷标记站在部件承载件100上做出的缺陷标记，并且在步骤S7中，部件承载件检查站1从文件服务器4下载先前已由缺陷标记站18上传的EMAP文件600。
在步骤S8中，将扫描结果与EMAP文件600进行比较。如果存在不匹配，则将比较结果提供给制造执行系统2，特别是提供给包装站19。另外，或者替代性地，可以提供警报，使得用户知悉任何所需要的动作。
如果在步骤S8中没有不匹配，则该方法前进到步骤S9，在该步骤中，扫描结果被存储在文件服务器4中，并且EMAP文件例如EMAP文件400被创建，该文件被提供给包装站19。最后，该方法的该部分结束。
要注意的是，步骤S5至S10可以在从部件承载件检查站1观察到的接口5的后侧2000中实施。替代性地，部件承载件检查站1可以包括接口5并执行S1至S9的所有步骤。
作为另外的替代方案，部件承载件检查站1可以包括整个制造执行系统2或制造执行系统2的与本发明实施方式提供的部件承载件检查站1的功能相关的部分，诸如控制器及其控制算法。制造执行系统2的这些部分可以与部件承载件检查站1相关联。
应当注意，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除多个。而且，可以将结合不同实施方式描述的元件进行组合。
还应当注意，权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。
本发明的实现不限于附图中所示和上文所描述的优选实施方式。相反，即使在根本不同的实施方式的情况下，使用所示方案和根据本发明的原理的多种变型也是可能的。

Claims (31)

1.一种部件承载件检查站(1)，用于在制造部件承载件(100)期间通过使用制造执行系统(2)来检查所述部件承载件(100)，其中，所述部件承载件(100)包括ID标记(3)，并且所述制造执行系统(2)能够访问文件服务器(4)，所述文件服务器中存储有制造历史文件，所述制造历史文件包含与所述部件承载件(100)的制造历史有关的信息，并且所述部件承载件检查站(1)通过接口(5)与所述制造执行系统(2)通信，以便从所述制造执行系统(2)获得至少所述制造历史文件；
其中，所述部件承载件检查站(1)被配置成：
对所述ID标记(3)的存在和等级执行第一检查；对所述制造历史文件的存在和内容执行第二检查；以及
在基于所述第一检查和所述第二检查确定所述部件承载件(100)有缺陷时分拣出所述部件承载件(100)；以及根据没有缺陷的所述部件承载件的质量对没有缺陷的所述部件承载件进行分拣，
其中，所述部件承载件(100)有缺陷包括下述情况：所述部件承载件的所述ID标记不存在或损坏；或者其中所述ID标记的等级为差，或者
其中，所述部件承载件(100)有缺陷包括下述情况：所述制造历史文件不完整或不存在，或者具有错误的格式，或者与预先存储在所述文件服务器中的标准参考制造历史文件相比，所述制造历史文件的内容不合理；
其中，所述部件承载件检查站(1)还被配置成执行所述部件承载件(100)的翘曲测量和所述部件承载件(100)的厚度测量中的至少一种测量。
2.根据权利要求1所述的部件承载件检查站(1)，其中，所述部件承载件检查站(1)包括：
加载设备(6)，所述加载设备被配置成将所述部件承载件(100)从另一站加载到所述部件承载件检查站(1)中；
检测单元(7、8)，所述检测单元被配置成扫描所述ID标记(3)；
多个箱(21、22、23、24)，其中，所述多个箱中的至少一个第一箱被布置成接收至少通过所述第一检查和所述第二检查被确定为有缺陷的所述部件承载件(100)，并且其中，所述多个箱中的第二箱被布置成接收通过所述第一检查和所述第二检查被确定为没有缺陷的所述部件承载件(100)；以及
卸载设备(9)，所述卸载设备被配置成：将被确定为有缺陷的所述部件承载件(100)卸载到所述至少一个第一箱中，以及将被确定为没有缺陷的所述部件承载件(100)卸载到所述第二箱中。
3.根据权利要求2所述的部件承载件检查站(1)，其中，所述部件承载件检查站(1)还包括下述中的至少一者：
三维激光测量工具(10)，所述三维激光测量工具被配置成测量所述部件承载件(100)的翘曲；
接触式传感器(11)，所述接触式传感器被配置成测量所述部件承载件(100)的厚度；
第一工作台(12)，所述第一工作台被配置成从所述加载设备(6)接收所述部件承载件(100)；以及
第二工作台(13)，所述第二工作台被配置成从所述第一工作台(12)接收所述部件承载件(100)，其中，设置有翻转器单元(14)，所述翻转器单元被配置成将所述部件承载件(100)从所述第一工作台(12)运送到所述第二工作台(13)、同时使所述部件承载件(100)转向，使得所述检测单元(7、8)被配置成：扫描设置在所述部件承载件(100)的底部主表面处的第一ID标记(3)，以及扫描设置在所述部件承载件(100)的顶部主表面处的第二ID标记(3)。
4.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的部件承载件检查站(1)的生产线，
其中，所述生产线还包括下述站中的至少一个：
焊接掩模检查站(140)，所述焊接掩模检查站被布置在所述生产线中位于所述部件承载件检查站(1)的上游，并且被配置成检查所述部件承载件(100)的焊接掩模；
功能检查站(15)，所述功能检查站被布置在所述生产线中位于所述部件承载件检查站(1)的上游，并且被配置成检查所述部件承载件(100)的电功能；
光学检查站(16)，所述光学检查站被布置在所述生产线中位于所述部件承载件检查站(1)的上游，并且被配置成通过光学设备检查所述部件承载件(100)；
视觉检查站(17)，所述视觉检查站被布置在所述生产线中位于所述部件承载件检查站(1)的上游，并且被配置成使得能够对所述部件承载件(100)进行视觉检查；
缺陷标记站(18)，所述缺陷标记站被布置在所述生产线中位于所述部件承载件检查站(1)的上游，并且被配置成在所述部件承载件(100)上形成缺陷标记；以及
包装站(19)，所述包装站被布置在所述生产线中位于所述部件承载件检查站(1)的下游，并且被配置成包装所述部件承载件(100)。
5.根据权利要求4所述的生产线，其中，
所述部件承载件(100)是包括多个卡的阵列；
所述部件承载件(100)上的所述缺陷标记由所述缺陷标记站(18)标记在所述阵列中没有通过所述焊接掩模检查站(140)、所述功能检查站(15)、所述光学检查站(16)和所述视觉检查站(17)中的至少一者的检查的那些卡上；
所述缺陷标记站(18)被配置成将文件(600)上传到所述文件服务器(4)，所述文件(600)包含与所述阵列的被标记的卡有关的信息；
所述部件承载件检查站(1)被配置成：从所述文件服务器(4)下载已上传的文件(600)，扫描所述缺陷标记，以及将扫描的结果与包含在已下载的文件(600)中的信息进行比较；并且
所述部件承载件检查站(1)被配置成：将比较结果提供给所述制造执行系统(2)，或者在扫描的结果与包含在已下载的文件(600)中的信息之间存在不匹配的情况下提供警报。
6.一种在制造部件承载件(100)期间通过使用制造执行系统(2)来检查部件承载件(100)的方法，其中，所述部件承载件(100)包括ID标记(3)，并且所述制造执行系统(2)能够访问文件服务器(4)，所述文件服务器中存储有制造历史文件，所述制造历史文件包含与所述部件承载件(100)的制造历史有关的信息；
其中，所述方法包括：
检查所述ID标记(3)的存在和等级的第一检查步骤；检查所述制造历史文件的存在和内容的第二检查步骤；以及
在基于所述第一检查和所述第二检查确定所述部件承载件(100)有缺陷时分拣出所述部件承载件(100)的分拣步骤；以及根据没有缺陷的所述部件承载件的质量对没有缺陷的所述部件承载件进行分拣，
其中，所述部件承载件(100)有缺陷包括下述情况：所述部件承载件的所述ID标记不存在或损坏；或者其中所述ID标记的等级为差，或者
其中，所述部件承载件(100)有缺陷包括下述情况：所述制造历史文件不完整或不存在，或者具有错误的格式，或者与预先存储在所述文件服务器中的标准参考制造历史文件相比，所述制造历史文件的内容不合理；
其中，所述方法还执行所述部件承载件(100)的翘曲测量和所述部件承载件(100)的厚度测量中的至少一种测量。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法是通过使用根据权利要求1至3中任一项所述的部件承载件检查站(1)来实施的。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的方法，其中，所述方法包括下述步骤：
将所述部件承载件(100)从另一站加载到所述部件承载件检查站(1)中；
扫描所述ID标记(3)；
将被确定为有缺陷的所述部件承载件(100)卸载到至少一个第一箱中，并且将被确定为没有缺陷的所述部件承载件(100)卸载到第二箱中，其中，所述至少一个第一箱被布置成接收至少通过所述第一检查步骤和所述第二检查步骤被确定为有缺陷的所述部件承载件(100)，并且所述第二箱被布置成接收通过所述第一检查步骤和所述第二检查步骤被确定为没有缺陷的所述部件承载件(100)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括下述步骤中的至少一个：
通过第一工作台(12)从加载设备(6)接收所述部件承载件(100)，并扫描设置在所述部件承载件(100)的底部主表面和顶部主表面中的一者上的第一ID标记(3)；
将所述部件承载件(100)从所述第一工作台(12)运送到第二工作台(13)、同时使所述部件承载件(100)转向，并通过所述第二工作台(13)接收所述部件承载件(100)，以及扫描设置在所述部件承载件(100)的底部主表面和顶部主表面中的另一者上的第二ID标记(3)；以及
在所述第一ID标记(3)设置在所述部件承载件(100)的底部主表面和顶部主表面中的一者上的情况下，使所述部件承载件(100)转向，并在所述部件承载件(100)的底部主表面和顶部主表面中的另一者上执行检查步骤。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，通过对设置在所述部件承载件(100)的底部主表面和顶部主表面中的所述另一者上的第二ID标记(3)进行扫描，来在所述部件承载件(100)的底部主表面和顶部主表面中的所述另一者上执行所述检查步骤。
11.通过根据权利要求1至3中任一项所述的部件承载件检查站(1)检查的或通过根据权利要求6至10中任一项所述的方法制造的部件承载件(100)，包括下述特征中的至少一种：
其中，所述部件承载件(100)的导电层结构包括下述中的至少一种：铜、铝、镍、银、金、钯和钨；
其中，所述部件承载件(100)的电绝缘层结构包括下述中的至少一种：树脂，玻璃；预浸料材料；陶瓷和金属氧化物；
其中，所述部件承载件(100)包括至少一个部件，其中，所述至少一个部件是电子部件，所述电子部件是有源电子部件或无源电子部件，
其中，所述部件承载件(100)被成形为板。
12.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所提及的铜、铝、镍、银、金、钯和钨中的任一种涂覆有超导电材料。
13.根据权利要求12所述的部件承载件(100)，其中，所述超导电材料是石墨烯。
14.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述树脂是增强树脂或非增强树脂。
15.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述电绝缘层结构包括下述中的至少一种：环氧树脂、双马来酰亚胺-三嗪树脂、氰酸酯；聚亚苯基衍生物；聚酰亚胺；聚酰胺；液晶聚合物；环氧基积层膜或聚四氟乙烯。
16.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述预浸料材料为FR-4或FR-5。
17.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述至少一个部件是嵌入部件和表面安装部件中的至少一者。
18.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述电子部件是不导电嵌体和/或导电嵌体。
19.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述电子部件是电子芯片。
20.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述电子部件是存储设备、功率管理部件、加密部件或磁性元件。
21.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述电子部件是信号处理部件。
22.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述电子部件是热传递单元、滤波器、光电接口元件、电压转换器、致动器、累加器、开关、相机或天线。
23.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述电子部件是发射器和/或接收器。
24.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述电子部件是集成电路。
25.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述电子部件是能量收集单元。
26.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述电子部件是微机电系统。
27.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述电子部件是微处理器。
28.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述电子部件是电容器、电阻器、电感或光导元件。
29.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述电子部件是逻辑芯片。
30.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述至少一个部件是另外的部件承载件。
31.根据权利要求11所述的部件承载件(100)，其中，所述部件承载件(100)被配置为印刷电路板或基板。
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