CN115136750A - 电子元件生产线中不同机器之间的数据相关 - Google Patents
电子元件生产线中不同机器之间的数据相关 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115136750A CN115136750A CN202180016247.0A CN202180016247A CN115136750A CN 115136750 A CN115136750 A CN 115136750A CN 202180016247 A CN202180016247 A CN 202180016247A CN 115136750 A CN115136750 A CN 115136750A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- machine
- printed circuit
- circuit board
- location information
- data set
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
- H05K13/083—Quality monitoring using results from monitoring devices, e.g. feedback loops
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
- H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
- H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
- H05K13/0413—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws with orientation of the component while holding it; Drive mechanisms for gripping tools, e.g. lifting, lowering or turning of gripping tools
Abstract
通过以下方式使与常规的PCB相关联的数据集相关:(a)提供来自第一机器的第一数据集,该第一数据集包括:第一位置信息和与印刷电路板上多个位置处的PCB产品特征结构的特征目标特性有关的第一特征信息;(b)提供来自第二机器的第二数据集,该第二数据集包括:第二位置信息和与PCB上多个位置处的PCB产品特征结构的特征目标特性有关的第二特征信息;(c)将第一位置信息几何叠加在第二位置信息上;并且(d)重新定位第一位置信息和/或第二位置信息,从而减小从PCB上同一个位置开始的两条相互关联的位置信息,即第一位置信息和相关联的第二位置信息,之间的距离的总数。
Description
技术领域
本发明涉及在生产线中生产电子组件的技术领域,该生产线具有多台机器,诸如特别是用于将电子元件装配在印刷电路板上的装配机,以及用于确定在前处理步骤的质量的检验机。本发明具体涉及一种用于分析此类生产线的过程数据的方法以及一种用于优化电子组件的制造过程的方法。
背景技术
通常,电子组件具有印刷电路板和多个电子元件,这些电子元件附接到印刷电路板上并且借助于导体轨道彼此电连接。此类电子组件在生产线中制造,该生产线具有经由传送带彼此连接的多台用于制造或处理的机器,以及用于(光学)检验中间产品的机器。此类机器通常包括:
(a)焊膏印刷机,该焊膏印刷机用于将焊膏选择性地涂抹到元件连接区域或形成在相关印刷电路板表面上的连接区域上;
(b)焊膏检验机,该焊膏检验机用于验证焊膏是否正确涂抹;
(c)至少一台装配机,该装配机用于将电子元件装配至具有焊膏的印刷电路板表面上;
(d)装配检验机,该装配检验机用于验证印刷电路板上的装配是否正确;
(e)焊锡机或烘箱,该焊锡机或烘箱用于熔化焊膏,该焊锡机或烘箱位于安装好的印刷电路板的元件连接区域和相关元件的电连接触点之间;以及
(f)焊接检验机,该焊接检验机用于验证元件是否正确焊接。
要确定质量是否可能有所降低,并非绝对需要使用所有上述三台检验机。所需要的只是一台检验机,尽管这不一定是上述焊接检验机。
在目前已知的用于电子组件的生产线中,至少使用一台检验机从生产过程中分选出有缺陷或加工不良的印刷电路板或引导它们进行维修。该分选在生产线的某一点处借助于合适的卸料装置进行,在本文中该卸料装置被描述性地称为门控。显然,出于成本效益的原因,此类分选应当尽早进行。
分选可能出于两个不同的原因。第一个原因可能是所加工的印刷电路板(在本文中也称为产品或中间产品)实际上有缺陷或者质量(非常)差。第二个原因可能是产品或中间产品完全符合要求,但相关的检验机误报了错误。因此,对于借助于检验机对产品进行分类的情况,选择用于检测错误的阈值是非常有意义的,从而一方面可靠地检测出有缺陷的产品,另一方面输出尽可能少的错误。
分选出的产品或分选出的所加工的印刷电路板可以由经验丰富的操作员手动检验,并在必要时进行返工。基于此类评估的结果,可以针对未来的印刷过程改进或优化焊膏印刷机中诸如刮刀速度等过程参数。另外,可以调整上述用于检测错误的阈值。
然而,过程参数的此类手动优化和检测错误的阈值的适当调整在实践中都非常困难。这两个因素特别取决于相关操作者优化过程参数和调整此类阈值的能力和经验。
本发明基于以下目的:在生产电子组件时,使优化过程参数和/或调整检测错误的阈值变得更加容易。
发明内容
该目的是通过独立权利要求的主题实现的。本发明的有利实施例在从属权利要求中进行描述。
根据本发明的第一方面,描述了一种用于使不同数据集相关的方法,这些不同数据集与同一个印刷电路板相关联,在该印刷电路板上借助于生产线上的自动化生产构建具有多个电子元件的电子组件。所描述的方法包括:(a)提供来自第一机器的第一数据集,其中该第一数据集(al)与第一机器相关联、(a2)控制第一机器的操作,并且(a3)包括:
第一位置信息和与印刷电路板上多个位置处的印刷电路板的产品特征结构的特征目标特性有关的第一特征信息;(b)提供来自第二机器的第二数据集,其中该第二数据集(b1)与第二机器相关联、(b2)控制第二机器的操作并且(b3)包括:
第二位置信息和与印刷电路板上多个位置处的印刷电路板的产品特征结构的特征目标特性有关的第二特征信息;(c)将第一位置信息几何叠加在第二位置信息上;并且(d)重新定位第一位置信息和/或第二位置信息,从而减小从印刷电路板上同一个位置开始的两条相互关联的位置信息、即第一位置信息和相关联的第二位置信息之间的距离的总数。
所描述的方法基于以下知识:借助于第一位置信息的第一坐标系和/或第二位置信息的第二坐标系相对于彼此的适当几何重新定位,各种机器的过程数据可以关于中间产品或最终产品(成品组件)的产品特征结果相互比较或彼此相关。举例来说,这种重新定位代表了比较来自不同机器的数据或使其相关的基础。这意指不仅可以检查过程参数对单一机器的处理结果的影响。更确切地说,还可以针对中间产品并且特别是最终产品的特征特性或质量,对与不同处理机相关联的多个过程参数的(组合)效果进行评估。有利地,这使得能够关于质量可能最好的中间产品和最终产品对各种不同过程参数进行自动化优化。
利用由多台机器和/或检验机共享的、具有彼此相关的数据集的公共数据库,适当调整处理机的过程参数和/或适当调整用于分选(门控)的检验机或检验设备的阈值可以通过两种方式改进电子组件的制造过程。首先,可以提高所生产的电子组件或最终产品的质量。替代地或组合地,可以减少从制造过程中不正确地分选的无缺陷(最终)产品的比例。
所描述的两个(不同)坐标系的相对重新定位根据本发明执行,使得印刷电路板的产品特征结构在重新定位后在两个坐标系中的重叠将会尽可能地大,这些产品特征结构对于(同一个)印刷电路板来说当然是相同的,只不过在不同坐标系下被各种机器检测、处理或处置。举例来说,这意指对产品特征印刷电路板结构的(两种)几何描述借助于所描述的重新定位彼此调整,使得可以执行两个数据集的正确的几何相关。
在本文中,术语“相关”可以理解为意指来自不同坐标系的坐标的任何类型的几何关联,该关联确保了印刷电路板的同一个结构在两个坐标系中(并且在两个数据集中)也被描述为相同的结构。例如,印刷电路板上的特定焊盘必须在两个数据集中描述为相同的焊盘,该焊盘被提供用于电子组件的特定元件的特定电连接触点。显然,正确的几何重新定位是最重要的。
各种数据集的相关可以在任何适当编程的数据处理设备中进行,数据集至少暂时位于该数据处理设备中。这些数据集是否借助于适当的数据传输从生产线的相应机器中获得,或者两个数据集是否已经存储在相关数据处理设备中并从该数据处理设备传输到相关机器中,都是无关紧要的。
相关性(即相关的结果)可以例如以表格的形式记录,该表格也可以称为相关表。此类相关表代表了一种特别简单但有效的方式,用于描述或记录各种数据集的各种内容或元素之间的关联。在这里利用印刷电路板的产品特征信息描述的情况下,元件的元件连接触点和印刷电路板的待安装元件的元件连接区域可以彼此关联,例如,如以下详细描述的。
在本文中,术语“机器”可以理解为意指有助于电子组件生产的任何类型的设备。机器可以是处理机或检验机。所描述的生产线的处理机例如是前言中描述的焊膏印刷机、装配机或焊接机,诸如回流焊炉。检验机可以是光学检验机,其在二维或三维中检测中间产品或最终产品。检验机可以布置在生产线中各种不同的位置。
(a)在沿着输送方向、在焊膏印刷机的下游和在装配机的上游布置的情况下,可以检验焊膏印刷过程的结果。此类检验机在本文中被称为“焊膏检验机”。
(b)在装配机的下游和焊接机的上游布置的情况下,可以检验装配过程的结果。此类检验机在本文中被称为“装配检验机”。
(c)在焊接机的下游布置的情况下,可以检验在印刷电路板的各个元件连接区域或焊盘上装配的元件的(回流)焊接结果。此类检验机在本文中被称为“装配检验机”,一般利用该检验机检验生产线的最终产品。
在本文中,术语“位置信息”可以理解为意指对印刷电路板上的某一点或某一位置的任何位置特定的指示。特别地,位置信息是印刷电路板表面上的元件连接区域或焊盘的位置,该元件连接区域或焊盘在印刷电路板安装有元件时与元件的连接触点电接触。关于同一个印刷电路板位置的位置信息在(不同机器的)不同坐标系中自然具有不同的值。
在本文中,术语“特征信息”可以理解为意指与印刷电路板上特定位置或印刷电路的特定(小)区域(诸如焊盘)的空间物理、光学和/或电气条件或特性有关的任何信息。空间物理特征信息可以是几何二维信息,例如对焊盘的位置、尺寸和/或形状的指示。替代地或组合地,空间物理特征信息可以是三维信息,例如对特定焊盘上焊膏涂抹量的指示。光学特征信息可以是例如与焊盘的颜色和/或反射率有关的信息,该信息可以是对例如焊盘的可能腐蚀的指示或对冷焊点的指示。电学特征信息可以是例如对印刷电路板表面上的导体轨道的导电性的指示。
在本文中,术语“产品特征结构”可以理解为意指作为某种类型印刷电路板的特征的所有结构或空间物理特征。特别地,一种类型的印刷电路板可以基于(a)一种或多种产品特征结构与另一种类型的印刷电路板区分开来。此类特征可以是例如焊盘的位置、尺寸和/或形状。
在本文中,术语“重新定位”可以是用于描述相关数据集的坐标系的任何类型的几何变化。特别地,重新定位可以是两个坐标系中的至少一个的位移、旋转和/或在一些应用情况下还可以是变形,这两个坐标系分别与两个数据集中的一个数据集相关联。
在所描述的“重新定位”中,这两个均基于坐标系的数据集发生几何变化,使得所讨论的印刷电路板上选定位置的两个数据集中的位置信息比重新定位之前彼此更接近。优选地,位置信息彼此尽可能靠近甚至重叠。举例来说,两个坐标系因此借助于合适的坐标变换彼此调整。如上所述,该坐标变换可以包括位移、旋转和/或变形。
所描述的“重新定位”可以借助于已知的数学几何计算来实现。与所有其他计算或算法一样,这可以在电子组件相关生产线上的任何数据处理设备中进行。该数据处理设备可以与特定机器相关联。替代地或组合地,该数据处理设备也可以是与各个机器直接或间接通信耦合的中央或更高级别的数据处理设备。
在本文中,术语“两条相互关联的位置信息之间的距离的总数”可以理解为意指不同坐标系下两条相应的位置信息之间的距离之和,其中这两条位置信息是与印刷电路板上同一个位置相关的坐标点。该和是通过将印刷电路板上不同位置的距离的绝对值相加而成。该总数也可以是与印刷电路板上同一个位置相关的彼此关联的位置信息之间的所有平方距离的和。因此,重新定位可以类似于数学函数对多个测量点的最佳拟合(“最佳拟合”),这些测量点具有(统计)分布并且在所描述的方法中为距离值。
在这一点上,应该以不同的表述再次强调,所描述的两个数据集均对相关机器进行控制。这意指所讨论的机器的实际操作取决于与之相关联的数据集。根据本发明,数据集因此不仅包含与相关印刷电路板的产品特征结构有关的信息,而且该数据集还包含关于相关机器必须如何执行其工作的指令或信息。这适用于所有提及的机器,如下所述,这些机器可以是处理机或检验机。
具体而言,在处理机的情况下,合适的控制器确保了对相关印刷电路板的处理。例如,在装配机的情况下,这是对印刷电路板上元件的精确定位。在检验机的情况下,相关数据集不是、或不完全是具有先前执行的检验结果的测量数据集。更确切地说,相关数据集(也)代表控制相关检验机的操作的检验数据集。因此,用于检验机的数据集或检验数据集是用于相关检验机的工作方案(通常具有多个单独的工作指令),正如过程数据集是用于处理机的工作方案一样。
在这种背景下,显然还必须对检验机的操作进行控制。出于效率的原因,这是因为例如以同一准确度检验(中间)产品(即,至少部分处理的印刷电路板)的所有区域将是不合理的。实际上,这会显著延长执行检验所花费的时间。例如,可以特别准确地检验被检验对象的那些特别相关的区域,而可以以较低的准确度检验其他区域、或者甚至根本不对其进行检验。
根据本发明的示例性实施例,第一机器是第一处理机,该第一处理机借助于处理过程对包括印刷电路板和产品特征结构的产品进行物理改变。该物理改变包括增加产品特征结构和/或改变产品特征结构的特性。产品特征结构可以是例如借助于焊膏印刷而正在被或已经被涂抹到(至少)一个元件连接区域或焊盘上的焊膏体积,该元件连接区域或焊盘在所讨论的印刷电路板的表面上形成。产品特征结构也可以是电子元件或电子元件在两个或三个维度中的空间位置,该电子元件借助于装配机正在被或已经被装配在印刷电路板上。
根据本发明的另一示例性实施例,第一处理机是从由以下各项组成的组中选择的机器:(i)焊膏印刷机,该焊膏印刷机用于将焊膏选择性地涂抹到印刷电路板的元件连接区域上;(ii)装配机,该装配机用于将电子元件装配在印刷电路板上;以及(iii)焊接机,该焊接机用于熔化焊膏,该焊接机位于印刷电路板的元件连接区域和装配在印刷电路板上的元件的电连接触点之间。
所描述的处理机的选择的优点是包括用于电子元件的生产线的所有典型处理机。原则上,所描述的方法因此可以用于生产线中所有类型的处理机之间的数据相关。这适用于利用位置特定信息工作的所有机器,或作为测量的一部分而提供位置特定信息的所有机器。
根据本发明的另一个示例性实施例,第二机器是第一检验机,该第一检验机借助于检验过程来检测产品特征结构。第一检验机、或更确切说包含在第一检验机中或连接在第一检验机下游的数据处理设备,可以将检测到的实际产品特征结构与相应的预定目标产品特征结构进行比较,并由此确定用于所制造的和所检测到的产品特征结构的质量值。该质量值可用于适当地调整处理机的过程参数和/或第一检验机或另一检验机的至少一个阈值。
优选地,第一检验机不仅检测单个产品特征结构,还检测多个产品特征结构。然后,所述数据处理设备可以将多于一个或至少一些检测到的实际产品特征结构与相应的预定目标产品特征结构进行比较,并由此确定用于所生产的和所检测的产品特征结构的多个质量值和/或更高级别的质量值。
在本文中,术语“质量值”可以理解为意指确定或至少有助于确定所制造的电子组件的质量的任何参数或参数值。此类参数包括例如各次焊膏涂抹的位置和数量(体积)、确切的装配位置以及焊接后的焊料视觉外观,该视觉外观可以是对例如“冷焊点”的指示。该列表绝非详尽的,几乎可以由装配技术领域的技术人员任意补充。
如以下详细描述的,上述参数可以是所装配或焊接的元件的位置和高度,当然也与用于相应焊接连接的焊膏量有关。在这种背景下,这些参数显然与所生产的电子组件的质量有关。否则,这些参数甚至不必由相关的检验机检测。
所描述的第一检验机可以是光学检验机,该光学检验机在一个维度上、优选地在两个维度上并且更优选地在三个维度上检测产品特征结构。这样做的优点是检验速度快、准确度高。
根据本发明的另一个示例性实施例,第一检验机是从由以下各项组成的组中选择的机器:(i)焊膏检验机,该焊膏检验机用于检测所涂抹的焊膏;(ii)装配检验机,该装配检验机用于检测所装配的元件;以及(iii)焊接检验机,该焊接检验机用于检测所焊接的元件。
焊膏的检测可以包括例如焊膏涂抹的位置、体积和/或形状的检测。所有这些可观察量自然对仍待装配的元件的接触质量有(很大的)影响。
对所装配的元件的检测可以包括例如元件的类型、其在印刷电路板平面中的装配位置和/或元件在印刷电路板表面上方的高度位置(在后续焊接之前,元件取决于焊膏的体积)。显然,所有这些可观察量都会对后续的焊接过程产生重大影响,从而对元件的最终电接触产生重大影响。
所焊接元件的检测还可以包括所焊接元件的类型、其在印刷电路板平面中的最终位置和/或其在印刷电路板表面上方的高度位置(在焊接后,元件取决于暂时熔化接着凝固的焊膏的体积)。特别地,可以检测出(元件的)元件连接触点是否被正确焊接到(印刷电路板的)对应元件连接区域并且因此正确地电接触。显然,所有这些可观察量都会对最后最终产品(即,所生产的电子组件)的质量产生重大影响。因此,所描述的焊接检验机的检测可以成为成品(最终)产品的最终质量分析的重要部分。最终质量分析可选地与至少一个非最终质量分析一起,可以用于借助于合适的学习过程来优化处理机的过程参数和/或第一检验机和可选的其他检验机的阈值。
应当注意,在第一机器是(第一)处理机并且第二机器是(第一)检验机的实施例中,测量数据和过程数据可以通过所描述的方法有利地合并。特别地,这可以实现在测量数据的帮助下优化过程数据的目的。这可以使得能够对自动化生产有利地进行特别精确的分析。
所描述的检验机的选择的优点是包括电子元件生产线中的所有典型检验机。原则上,所描述的方法因此可以用于生产线中所有类型的检验机之间的数据相关,并且可选地还可以用于电子组件生产线中的所有处理机和所有检验机之间的数据相关。
根据本发明的另一个示例性实施例,该方法还包括:(a)提供来自第三机器的第三数据集,其中该第三数据集(a1)与第三机器相关联、(a2)控制第三机器的操作并且(a3)包括:第三位置信息和与印刷电路板上多个位置处的印刷电路板的产品特征结构的特征目标特性有关的第三特征信息;其中几何叠加还包括第三位置信息与第一位置信息和/或第二位置信息的几何叠加;并且其中重新定位还包括第三位置信息的重新定位,从而减小印刷电路板上同一个点的三条相互关联的位置信息中的每一条之间的三个距离之和的总数,即,以下各项之和的总数:
(i)第一位置信息和相关联的第二位置信息之间的第一距离,
(ii)相关联的第二位置信息和第三位置信息之间的第二距离,第三位置信息与第一位置信息和第二位置信息相关联,以及
(iii)第三位置信息和第一位置信息之间的第三距离。
所描述的三个(机器特定的)数据集之间的相关的优点是电子组件的生产过程不仅在两台机器上、还在三台不同机器(处理机和/或检验机)上进行联合分析,分析结果可以用于改进处理机的过程参数和/或第一检验机和可选地其他检验机的阈值的适配。
根据具体应用,第三机器可以是处理机或检验机,其中原则上上述所有类型的处理机都是可能的。在处理机的情况下,第三机器应当是一种类型的机器,使得生产线上没有两台焊膏印刷机,也没有两台焊接机。然而,生产线可以包含两台或多台装配机。在检验机的情况下,这同样适用于检验机的类型。
根据本发明的另一个示例性实施例,第三机器是第二处理机,该第二处理机借助于处理过程对包括印刷电路板和产品特征结构的产品进行进一步的物理改变。
进一步的物理改变还可以包括增加产品特征结构和/或改变产品特征结构的特性。如上所述,产品特征结构例如可以是借助于装配机正装配在或已经装配在印刷电路板上的电子元件。产品特征结构可能与焊接前的状态或焊接后的状态有关。
应当注意,实施为第一检验机的上述第二机器可以相对于生产线的输送方向布置在两个处理机之间。在这种情况下,第一检验机检测第一处理机的处理,但不检测第二处理机的处理。
第一检验机优选地布置在两个处理机的下游。这意指可以对两台处理机的“工作”进行联合检验。
进一步优选地,在第一检验机的下游没有布置其他处理机。这意指第一检验机对生产线的最终产品进行检验。对最终产品的检验和将检验结果适当地反馈给两台处理机的优点是可以关于所制造的电子组件的最终期望产品特征,对处理机的过程参数进行适配或优化。
根据本发明的另一个示例性实施例,该方法还包括:(a)提供来自第四机器的第四数据集,其中第四数据集(a1)与第四机器相关联、(a2)控制第四机器的操作并且(a3)包括:
第四位置信息和与印刷电路板上多个位置处的印刷电路板的产品特征结构的特征目标特性相关的第四特征信息。此外,几何叠加还包括第四位置信息与第一位置信息、第二位置信息和/或第三位置信息的几何叠加。另外,重新定位还包括第四位置信息的重新定位,从而减小印刷电路板上同一个点的四条相互关联的位置信息中的每一条之间的六个距离之和的总数,即,以下各项之和的总数:(i)第一距离,(ii)第二距离,
(iii)第三距离,(iv)第四位置信息和第三位置信息之间的第四距离,(v)第四位置信息和第二位置信息之间的第五距离,以及(vi)第四位置信息和第一位置信息之间的第六距离。
应当注意,多于四个的数据集(分别与电子组件生产线的某个机器相关联)也可以使用所描述的方法彼此相关。这创建了一个更大的数据库,以便甚至更好地优化组件生产过程。
根据具体应用,第四机器可以是处理机或检验机。关于机器的类型,第四机器与第三机器是一样的,这已在上面针对其他机器进行了说明。
根据本发明的另一个示例性实施例,第一机器是第一处理机;第二机器是第一检验机,该第一检验机沿着生产线在第一检验点处检测产品特征结构;第三机器是第二处理机,该第二处理机相对于生产线的输送方向布置在第一处理机的下游;并且第四机器是第二检验机,该第二检验机沿着生产线在第二检验点处检测产品特征结构。
关于生产线的输送方向,第二检验优选在第一检验点的上游,并且更优选地在(a)第一处理机的第一处理位置和(b)第二处理机的第二处理位置之间。
根据该示例性实施例的生产线的优选配置的特征在于各类型机器的布置和分布,其中四台不同的机器沿着生产线的输送方向按以下顺序布置:
第1位置:第一机器或第一处理机为焊膏印刷机;
第2位置:第四机器或第二检验机为焊膏检验机;
第3位置:第三机器或第二处理机为贴片机;以及
第4位置:第二机器或第一检验机是装配检验机或焊接检验机。
如果第二机器或第一检验机为焊接检验机,则第三处理机(即焊接机)作为第五机器位于上游。此外,在这种情况下,实施为直接检验装配结果的第三检验机的装配检验机可以可选地位于焊接机和实施为装配机的第二处理机之间。
在上述具有共计六台机器的实施例中,各种类型的机器优选地按以下顺序布置:
第1位置:第一机器或第一处理机为焊膏印刷机;
第2位置:第四机器或第二检验机为焊膏检验机;
第3位置:第三机器或第二处理机为装配机;
第4位置:第六机器或第三检验机为装配检验机;
第5位置:第五机器或第三处理机为焊接机;以及
第6位置:第二机器或第一检验机为焊接检验机。
在诸多实施例中,装配机是由两个或更多个装配设备组成的系统。装配设备可以分别具有一个或多个装配头,该装配头可以借助于门式系统以已知方式移动,并且该装配头在装配操作中从元件供给设备中拾取元件并将元件装配在当前位于装配设备的装配区域中的印刷电路板上。
根据本发明的另一方面,描述了一种用于调整过程参数的方法,该过程参数用于借助于生产线上的自动化生产来生产电子组件的过程。该方法包括:(a)执行上述方法,前提是该方法由至少三台机器执行,其中(a1)第一机器是第一处理机并且第一数据集包含第一过程数据集;其中(a2)第二机器是第一检验机并且第二数据集包含第一检验数据集;其中(a3)第三机器是第二处理机并且第三数据集包含第二过程数据集。该过程参数调整方法还包括(b)借助于第一检验机,确定目标特性和印刷电路板的第一区域中的产品特征结构的实际特性之间的第一偏差,该第一区域与印刷电路板的第一(空间)区域相关联;(c)基于(i)在每种情况下,第一过程数据集的至少第一部分、第二过程数据集的第一部分和第一检验数据集的第一部分,其中第一部分与印刷电路板的第一区域相关联,并且进一步基于(ii)重新定位的第一位置信息和/或重新定位的第二位置信息和/或重新定位的第三位置信息,创建第一组合数据集。所描述的过程参数的调整方法还包括:(d)基于所创建的第一组合数据集和所确定的第一偏差,调整第一处理机的第一过程参数和/或第二处理机的第二过程参数。
所描述的用于调整过程参数的方法是基于以下知识:通过联合考虑多个可能且不同的处理机、产品特征结构的实际特性与期望目标特性的不期望的(第一)偏差的相关原因,可以实现更好地调整过程参数。这是因为与仅考虑单个处理机的过程数据集的传统调整相比,此类调整会明显产生更好的结果或者会改进生产。此类不期望的偏差的原因是生产中涉及的处理机的过程参数的设置欠佳。
为了能够在组合数据集的帮助下执行此类联合考虑,使用与印刷电路板的相关第一区域相关联的数据或信息来创建组合数据集是必不可少的。由于来自不同机器(处理机和/或检验机)的数据集通常基于不同(格式)的描述和不同的坐标系,因此首先需要对上述各种数据集进行位置正确的相关。这是确保包含在各种数据集中的信息集关于印刷电路板的相应位置或相应区域而在位置上正确地彼此相关的唯一方式。因此,所描述的相关也可以理解为位置正确的信息组合。
举例来说,利用所描述的过程参数的调整,上述用于使不同数据集相关的方法确保了不同机器特定数据集(过程数据集和/或检验数据集)的位置正确的平移。在该“平移”期间,对各种数据集的“语言”和/或“数据格式”进行平移,使得包含在各种数据集中的信息的位置正确的相关性变得可能。
这里描述的组合数据集代表来自与印刷电路板的每个不同区域相关的输出数据集的信息的位置正确的组合。举例来说,这意指包含在两个过程数据集和检验数据集中的信息相对于实际印刷电路板在位置上正确地合并。
上述重新定位和数据集到组合数据集的流动是彼此相关的,如下所示:对于与印刷电路板的产品特征结构的特征目标特性有关的特征信息的位置正确的合并,首先需要对相关数据集的不同坐标系进行变换,使得可以在位置上正确地对信息进行合并。如上所述,可以包括位移、旋转和/或变形的重新定位代表了这种变换。执行该变换从而减小或最小化指定距离的总数。
根据本发明的另一个示例性实施例,印刷电路板的第一(空间)区域为印刷电路板其中的产品特征结构的实际特性与目标特性之间的第一偏差大于印刷电路板的第二区域中的产品特征结构的实际特性和目标特性之间的第二偏差的区域,该第二区域与印刷电路板的表面上的第二位置相关联。这里,第二位置或第二区域与第一位置或第一区域不同。
举例来说,关于要制造的组件的质量,第一区域比第二区域更难处理或更为关键。这可能是因为,例如,在第一区域中存在更小的印刷电路板结构,特别是更小的元件连接区域或更小的焊盘,它们彼此之间的间隔也更小。在这种背景下,显然此类“更精细”的结构比(第二区域中)更大的结构更加难以正确处理。如果这些区域是印刷电路板上在焊接后无法修复的区域,则优化过程参数、特别是针对或关注难处理的或关键的区域优化过程参数可能是特别有利的。
对此类关键区域进行排他性或优先考虑的另一个优势在于,对于过程参数的调整,不需要不必要地处理对最佳过程参数调整影响很小或没有影响的数据。因此,所描述的方法对所需的计算能力的要求较低。另外,在具有一定的可用计算能力的情况下,该方法的执行速度明显加快。
印刷电路板的不同区域的选择可以基于操作者的现有知识和/或经验。此外,还可以基于对印刷电路板的至少近似完整(即,全区域)的检验(很少执行)来进行选择,其中针对印刷电路板的不同位置或区域确定偏差程度。
根据本发明的另一示例性实施例,该方法还包括:(a)借助于第一检验机,确定印刷电路板的第二(空间)区域中的产品特征结构的实际特性和目标特性之间的第二偏差;(b)基于(bl)在每种情况下,至少第一过程数据集的第二部分、第二过程数据集的第二部分和第一检验数据集的第二部分,其中第二部分与印刷电路板的第二区域相关联,并且进一步基于(b2)重新定位的第一位置信息和/或重新定位的第二位置信息和/或重新定位的第三位置信息,创建第二组合数据集;并且(c)进一步基于所创建的第二组合数据集和所确定的第二偏差,调整第一处理机的第一过程参数和/或第二处理机的第二过程参数。考虑到第二区域中的一个或多个偏差,允许根据成品最终产品的最佳质量更精确地自适应调整过程参数。
应当注意,这里描述的过程参数的调整也可以在具有多于两台处理机的生产线中和/或具有多于一台检验机的生产线中执行。为此目的,只需要创建合适的组合数据集,其中当然必须始终确保包含在各种过程数据集和检验数据集中的信息必须始终在位置上正确地彼此合并,或在位置上正确地彼此组合。
根据本发明的另一个示例性实施例,调整第一处理机的第一过程参数和/或第二处理机的第二过程参数是借助于至少一个学习算法而迭代地执行的。这样做的优点是可以例如借助于人工智能改进过程参数。为此目的,如果在生产特定类型的电子组件的框架内针对每个个体或至少针对大量组件生产执行所描述的方法,则是有意义的。因此,在其上执行所需学习算法的数据处理设备接收大量学习数据。这使得能够根据最终产品电子组件的最佳质量,对过程参数进行特别好的自适应调整。
根据本发明的另一方面,描述了一种用于自动化生产电子组件的生产线,该生产线具有印刷电路板和多个电子元件,这些电子元件附接到印刷电路板上并借助于导体轨道互相电连接。该生产线具有:(a)用于处理产品的第一机器,该产品包括印刷电路板和产品特征结构;(b)用于检验产品特征结构的第二机器;(c)用于处理产品的第三机器;和(d)数据处理设备,该数据处理设备与第一机器、第二机器和第三机器通信耦合并且被布置成执行上述用于调整过程参数的方法。
根据本发明的另一方面,描述了一种用于调整过程参数的计算机程序,该过程参数用于借助于生产线上的自动化生产来生产电子组件的过程。该计算机程序在由生产线的数据处理设备执行时,被布置成执行上述用于调整过程参数的方法。
根据本文,此类计算机程序的命名等同于程序元素、计算机程序产品和/或包含用于控制计算机系统的指令的计算机可读介质的术语,以便以适当的方式对系统的工作方法或方法进行控制,从而实现与根据本发明的方法相关联的效果。
计算机程序可以以任何合适的编程语言实现为计算机可读指令代码。计算机程序可以保存在计算机可读存储设备(CD-ROM、DVD、蓝光光盘、可移动驱动器、易失性或非易失性存储器、内置存储器/处理器等)上。指令代码可以对计算机或其他可编程设备进行编程,从而执行所需的功能。此外,网络(诸如互联网)可以提供计算机程序,用户可以在需要时从该网络下载计算机程序。
本发明可以借助于计算机程序(即,软件),以及借助于一个或多个特殊电子电路(即,硬件或任何其他混合的形式),即借助于软件元件和硬件元件来实现。
从以下对当前优选实施例的示例性描述中,可以得出本发明的其他优点和特征。
附图说明
图1显示了具有更高级别的数据处理设备的用于电子组件的生产线,这些数据处理设备用于使来自生产线的各种处理或检验设备的过程数据和检验数据相关。
图2示出了过程数据和检验数据的相关,尤其是用于实施为焊膏印刷机的处理机的过程参数的后续优化。
图3显示了相关数据集被实现为两种不同类型印刷电路板的相关表。
图4使用框图显示了用于装配的过程数据的优化。
图5显示了位置数据的重新定位。
附图标记说明:
100 生产线
102 输入站
104 利用激光辐射标记印刷电路板的设备
110 焊膏印刷机
120 焊膏检验机/SPI机
130 装配机
140 装配检验机/AOI机
150 焊接机/回流焊炉
152 印刷电路板缓冲器
160 焊接检验机/AOI机
162 输出站
T 输送方向
μP 数据处理设备
DB 数据库
S1 获取工作方案
S2 不同机器之间位置的相关
S3 获取结果
S4 向机器结果应用位置相关
S5 存储所相关的机器结果
S6 实时反馈所相关的机器结果
370a 印刷电路板(第一类)
370b 印刷电路板(第二类)
375 相关数据集/相关表
470 印刷电路板
481-487 框
570 印刷电路板。
具体实施方式
应当注意,在以下详细描述中,与另一实施例的对应特征或组成部分相同或至少在功能上相同的不同实施例的特征或组成部分具有相同的附图标记,或者具有与对应的相同或至少在功能上相同的特征或组成部分的附图符号的最后两位数字相同的附图标记。为避免不必要的重复,已经基于先前描述的实施例进行说明的特征或组成部分在后续各点处不再进行详细说明。
此外,请注意,以下描述的实施例仅代表对本发明实施例的可能变化的有限选择。特别地,可以将各个实施例的特征以适当的方式组合,从而对本领域技术人员而言,可以将大量不同的实施例视为与这里明确描述的实施例一起被明显地公开。
图1显示了用于电子组件的生产线100。该生产线具有沿着印刷电路板的输送路径布置的各种设备。印刷电路板输送路径的输送方向在图1中由标记为“T”的箭头指示。
沿着输送方向T,生产线100以已知的方式具有输入站102,在该输入站中送入预制但尚未印刷的电路板。在输入站102的下游,具有利用激光束标记印刷电路板的设备104。
接着是作为第一处理机的焊膏印刷机110,该焊膏印刷机借助于已知的丝网印刷方法选择性地将焊膏涂抹到印刷电路板上的特定点。这些点通常是相关印刷电路板的表面上的元件连接区域或焊盘。焊膏的涂抹在实践中并不是一个简单的过程,因为必须以精确的位置和精确的量将焊膏涂抹于每个元件连接区域。为实现这一点,必须正确设置焊膏印刷机110的多个过程参数。这些过程参数包括例如刮板的速度,该刮板沿着所谓的印刷丝网的表面被引导并确保以正确的量将粘性焊膏转移到印刷丝网的开口中。
在焊膏印刷机110的下游,具有焊膏检验机120,借助于该焊膏检验机,可以对焊膏印刷是否具有足够好的质量进行光学验证,从而使进一步处理印刷电路板有意义。焊膏检验机120也称为SPI机。
装配系统接着沿着输送方向T紧随其后。根据图中所示的示例性实施例,装配系统包括总共三台装配机130,通过每一台装配机将一定数量的(不同的)元件装配在由先前涂抹的焊膏堆限定的元件位置上。
在装配系统的下游,随后有装配检验机140,借助于该装配检验机验证由三台装配机130执行的印刷电路板的装配是否正确。根据这里所示的示例性实施例,装配检验机140在二维(2D)和三维(3D)中对所装配的元件进行光学检测。装配检验机140是已知的自动光学检验(AOI)机。
在AOI机140的下游,具有焊接机150,该焊接机以已知的方式实施为所谓的回流焊炉。粘性焊膏在该回流焊炉150中熔化,使得在焊膏稍后冷却之后,元件与相应的元件连接区域保持牢固的导电性接触。
在回流焊炉150的下游,随后有另一个印刷电路板缓冲器152,在该印刷电路板缓冲器中可以储存或缓冲一定数量的经焊接的印刷电路板。
根据图中所示的示例性实施例,随后(下游)具有焊接检验机160,借助于该焊接检验机验证在回流焊炉150中执行的焊接过程(在质量上)是否成功。焊接检验机160在此也是已知的AOI机。
AOI机160后面是输出站162。完全处理的电子组件可以由操作员从输出站移除。
在现有技术中已知的生产线中,通常基于与相应的检验机直接关联或在其下游的检验机(焊膏检验机120、装配检验机140、焊接检验机160)的检验数据,设置各个处理机(焊膏印刷机110、装配机130、回流焊炉150)的过程参数。结合过程技术方面优化过程参数是未知的,就制造的电子组件的最终质量而言,这些过程参数当然不是完全彼此独立的。
在这里描述的生产线100中,提供了更高级别的数据处理设备μP,该数据处理设备特别地收集来自不同检验机120、140和160的检验数据并且对其进行联合评估。此外,还收集来自处理机110、130和150、特别是来自焊膏检验机120的当前过程数据,根据最终产品(即,所生产的电子组件)的最高可能质量,利用检验数据对这些过程数据进行联合评估。为此目的,优选使用人工智能的方法或算法。然后,该评估会获得优化的过程参数,这些参数可以存储在数据库DB中。
然而,对各种机器提供的数据集进行联合评估并不是那么简单。就内容而言,各种数据集与相应的印刷电路板上的所有(相关)位置相关。然而,每台机器通常为此目的使用其自己的数据格式。这些数据格式的不同之处特别在于对印刷电路板上的不同位置和元件的过程特定的不同位置描述。因此,需要重新定位各种数据集的对应的位置信息,并将其几何叠加,从而使其尽可能“重合”。下面进一步详细说明用于使各种数据集相关的对应方法,该方法在数据处理设备μP中执行并且代表了本文中描述的本发明的中心方面。
本文中描述的本发明的本质是将生产线100的各种机器的功能彼此相关。这在下面被称为所谓的“设备间数据相关功能”(IDDCF)。利用此类IDDCF,就有可能优化整个生产线100的过程顺序。为此目的,收集来自各种检验机的测量数据以及来自各种处理机中的至少一个处理机的过程数据,并从中确定相关数据,从而使所有机器都形象地“说相同的语言”。然后,通过为各种处理机设置经优化的过程参数,可以使用包含在相关数据集中的相关数据来(共同)优化整个制造过程。
换言之,数据处理设备μP连接机器中的至少一些机器并从中检索详细的工作数据,该工作数据在本文中也称为“工作方案”。这些工作方案包含有关机器如何完成其工作的说明或信息。为了阐明:这不仅适用于处理机,也适用于检验机。
用于焊膏印刷机110的工作方案包括:例如(但不限于),相关印刷电路板的尺寸和格式,印刷电路板上将涂抹焊膏的位置,过程参数,诸如上述刮刀的速度、刮刀的清洁周期等。
用于焊膏检验机120的工作方案包括:例如,对预期的焊膏堆的位置以及这些堆在焊膏检验机120的2D和3D中应当如何看待的布局描述。此外,布局描述还可以包括与预期或期望的焊膏量以及可选地其容许公差有关的信息。
用于装配机130的工作方案包括:例如,相应装配位置以及过程信息,诸如由吸附夹持元件的负压的真空值、在印刷电路板上装配元件时的压力或力、装配头的行程速度等。
用于AOI机140和160的工作方案包括:例如,(在回流焊炉150的上游和下游)与待检验的(选定的)焊接连接有关的信息,所装配的或焊接的元件的目标位置和目标高度等。
使用上述IDDCF使上述示例性工作方案彼此相关。特别地,所有元件及其电气连接的位置信息都进行了正确的位置分析(即,利用印刷电路板的产品特征结构的正确几何叠加)。
应当注意,对于这里描述的IDDCF,绝不排除在所谓的门控处从生产过程中移除有缺陷的(中间)产品。然而,在优化的工艺流程的框架内,可以调整检验机的用于将(中间)产品分类为有缺陷的内部阈值,以便降低不正确的错误消息的几率。此外,如上已经描述的,基于检验机的测量结果,可以调整各种处理机的过程参数,从而提高整个生产的质量。特别是通过对内部阈值进行合适的调整,可以减少虚假错误消息的数量,因此,这有利地实现了生产过程的整体质量改进和周期时间的缩短。
使用生产线内已知的印刷电路板跟踪并使用以上提及的IDDCF,特别地实现了以下相关:
(A)AOI机的哪个印刷电路板标识号与装配机的哪个印刷电路板标识号相对应;
(B)AOI机检测到的哪个元件与装配机装配的哪个元件相对应;
(C)AOI机的哪个连接或引脚标识号与SPI机使用的哪个元件连接区域标识号相对应。
另外,装配机130所使用的装配位置可以与元件接收位置相关,这些元件接收位置可以从相应的装配机130的过程数据管理中获得。这些位置相关、或关于标识号的相关应在生产线100中涉及的至少一台机器的至少一个工作方案发生改变时随时重新确定。
这些相关一旦可用,即可用于优化后续印刷电路板的工艺流程。
图2示出了过程数据和检验数据的相关,尤其是用于实施为焊膏印刷机的处理机的过程参数的后续优化。
根据图中所示的示例性实施例,该过程以用于焊膏检验、用于装配检验和用于装配过程的工作方案开始,这些工作方案在步骤S1中由装配机130收集。除其他外,工作方案包含与相应的印刷电路板的布局、要装配在其上的组件(位置和尺寸)及其组件连接触点有关的详细信息。
在下一个步骤S2中,上述位置数据的相关接着在IDDCF的帮助下进行。各个机器使用的工作方案之间的元件位置和元件连接触点位置彼此相关,使得各个工作方案中包含的所有元件连接触点都彼此正确关联。这种相关的结果是相关表,该相关表针对所有涉及的机器将元件连接触点和元件连接区域(焊盘)彼此正确关联起来。这种关联不仅基于相应类型的印刷电路板上的位置进行,还基于元件的标识号、元件连接区域的标识号和/或元件连接触点的标识号进行。因此,有时可以将生产过程中涉及的各个机器的不同元件名称和标识名称与其工作方案正确关联起来。特别地,该相关表可以用于使(a)来自焊膏检测机和至少一台AOI检验机的工作方案与(b)焊膏印刷机和装配机的工作方案相关,这些工作方案包含当前过程参数。
然后,在下一步骤S3中,等待来自各个检验机的结果。这些结果都与特定的印刷电路板有关。
各个检验机的结果一旦可用,则在下一步骤S4中使用先前确定的位置分配,以便使这些结果彼此相关。在步骤S2中确定的相关表用于此目的。
在下一步骤S5中,经相关的结果、(当前)工作方案和相关数据存储在数据库DB中。数据库DB是将由处理器(图2中未显示)执行的所谓的“大数据”分析的基础,从而可以借助于合适的可视化将“大数据”分析的结果显示给操作员。例如,“大数据”分析可用于找出生产线末端处电子组件中的缺陷的基本原因(所谓的“根本原因”)。
此外,此类“大数据”分析还可用于调整检验机的用于分选有缺陷的中间产品的阈值,从而降低虚假错误消息的概率。
在步骤S6中,将相关结果传输到相应的检验机或处理机。在焊膏检验机的情况下,接着可以关于可能的缺陷识别出印刷电路板上与焊膏的涂抹特别相关的位置。在焊膏印刷机的情况下,接着至少可以设置一些过程参数,以降低焊膏涂抹缺陷的几率,从而自动降低印刷有焊膏的印刷电路板的废品率,这甚至在装配元件之前进行。
图3显示了相关数据集被实现为用于两种不同类型的印刷电路板(第一印刷电路板370a和第二印刷电路板370b)的相关表375。在装配机的工作方案中,第一印刷电路板370a被称为面板1,而第二印刷电路板370b被称为面板2。在AOI机的工作方案中,第一印刷电路板370a被称为面板A,而第二印刷电路板370b被称为面板B。根据图中所示的示例性实施例,该关联存储在相关表375前两行中。另外,关于不同类型元件的其他相关存储在相关表375中。唯一标识号用于此目的。根据这里所示的示例性实施例,这些是用于电阻器的IDR100、R101、……、R100_a、R101_a、……等,用于电容器的ID C100、C101、……、C100_b、C101_c,用于二极管的ID D100、R101、D100_c、D101_c和用于球栅阵列的ID Q2和Q2_x。
图4使用框图显示了用于装配的过程数据的优化。如上面已经多次说明的,优化是基于在位置上正确叠加不同机器或不同工作方案中对同一个印刷电路板的描述。在图4的左上角,印刷电路板470的布局在工作方案或装配机的坐标系中清晰可见。在右上角,印刷电路板470的相同布局在工作方案或AOI机的坐标系中清晰可见。
从两个印刷电路板布局下方显示的框图可以看出,优化用于装配的过程数据需要在位置上正确叠加两个布局的位置描述,即,对装配位置的描述482和坐标系或相应的AOI机的工作方案中对元件位置的描述483。这里用于装配的位置描述482取决于用于装配的工作方案(装配工作方案481)。根据装配工作方案481、描述482和描述483,将数据集484创建为相关表,该相关表将各个坐标系或工作方案中的元件位置彼此关联起来。基于(i)包含装配过程数据的数据集485和(ii)用于元件位置的相关表484,生成另一个相关表486,其中描述了(i)装配位置和(ii)来自元件供给器的相应元件的元件拾取位置之间的相关。根据该另一个相关表486,接着针对与不正确装配的元件的最低可能率相关的元件拾取和元件装配,确定优化的过程数据487。如上已经描述的,不正确装配的元件将被AOI机(有希望正确地)识别为元件缺陷。
如上面已经说明的,因为用于不同机器的对应描述是不同的,所以来自不同机器的不同工作方案不能简单地使用参考名称(诸如印刷电路板ID)进行相关。至少目前(不同机器的制造商之间)还没有协议在电子组件的生产线中为不同的机器使用相同的参考名称。甚至不同坐标系的原点也可能不同。可以用于在位置上正确相关的唯一可靠数据是各种元件(的中心)之间的距离。为了可靠地建立此类位置相关,可以使用元件(的中心点)与相应元件的元件连接触点之间的相对距离。利用正确的位置相关,可以将不同的布局叠加在一起,使得两种布局之间的产品特征结构、元件连接区域和元件连接触点之间的重叠尽可能地大。
举例来说,可以将多个中心点位置视为用于特定产品或特定印刷电路板的“指纹”。对于不同的数据源(来自不同的机器),这个指纹必须至少非常相似。那是因为,如果并非如此,将不会是同一个产品。根据优选实施例,为印刷电路板的两个不同布局描述使用此类指纹来执行在位置上的正确叠加,其中这两个布局描述中的至少一个布局描述被移位,从而将元件连接触点和/或元件连接区域的两个相互关联的位置之间的距离的总数最小化。例如,可以为此目的使用已知的所谓“最近邻”算法。
图5示意性地显示了位置数据的重新定位,该位置数据由不同的机器用于同一个印刷电路板570。空心圆代表元件连接触点在用于AOI机(参见图1中的附图标记140)或被其使用时的中心点。实心圆代表元件连接区域在用于SPI机(参见图1中的附图标记120)或被其使用时的中心点。
应当注意,也可以利用多个循环迭代地执行重新定位。例如,在第一种重新定位方法不能提供100%一致性后,可以执行用于改进重新定位的第二种方法。
Claims (15)
1.一种用于使不同数据集相关的方法,所述数据集与同一个印刷电路板(470)相关联,在所述印刷电路板上借助于生产线(100)上的自动化生产构建具有多个电子元件的电子组件,所述方法包括:
提供来自第一机器(110)的第一数据集,其中所述第一数据集与所述第一机器(110)相关联、控制所述第一机器(110)的操作,并且包括:第一位置信息和与所述印刷电路板(470)上多个位置处的所述印刷电路板(470)的产品特征结构的特征目标特性有关的第一特征信息;
提供来自第二机器(160)的第二数据集,其中所述第二数据集与所述第二机器(160)相关联、控制所述第二机器(160)的操作,并且包括:第二位置信息和与所述印刷电路板(470)上所述多个位置处的所述印刷电路板(470)的所述产品特征结构的所述特征目标特性有关的第二特征信息;
将所述第一位置信息几何叠加在所述第二位置信息上;以及
重新定位所述第一位置信息和/或所述第二位置信息,从而减小从所述印刷电路板(470)上同一个位置开始的两条相互关联的位置信息、即所述第一位置信息和所述相关联的第二位置信息之间的距离的总数。
2.根据前一项权利要求所述的方法,其中所述第一机器是第一处理机(110),所述第一处理机借助于处理过程对包括所述印刷电路板(470)和所述产品特征结构的产品进行物理改变。
3.根据前一项权利要求所述的方法,其中所述第一处理机是从由以下各项组成的组中选择的机器:
(i)焊膏印刷机(110),所述焊膏印刷机用于将焊膏选择性地涂抹到所述印刷电路板(470)的元件连接区域上;
(ii)装配机(130),所述装配机用于将电子元件装配在所述印刷电路板(470)上;和
(iii)焊接机(150),所述焊接机用于熔化所述焊膏,所述焊接机位于所述印刷电路板(470)的所述元件连接区域和装配在所述印刷电路板(470)上的所述元件的电连接触点之间。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中所述第二机器是第一检验机(160),所述第一检验机借助于检验过程来检测产品特征结构。
5.根据前一项权利要求所述的方法,其中所述第一检验机是从由以下各项组成的组中选择的机器:
(i)焊膏检验机(120),所述焊膏检验机用于检测所涂抹的焊膏;
(ii)装配检验机(140),所述装配检验机用于检测所装配的元件;以及
(iii)焊接检验机(160),所述焊接检验机用于检测所焊接的元件。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,所述方法还包括
提供来自第三机器(160)的第三数据集,其中所述第三数据集与所述第三机器(130)相关联、控制所述第三机器(130)的操作,并且包括:第三位置信息和与所述印刷电路板(470)上所述多个位置处的所述印刷电路板(470)的所述产品特征结构的所述特征目标特性有关的第三特征信息;
其中所述几何叠加还包括所述第三位置信息与所述第一位置信息和/或所述第二位置信息的几何叠加;
并且其中所述重新定位还包括所述第三位置信息的重新定位,从而减小所述印刷电路板(470)上所述同一个点的三条相互关联的位置信息中的每一条之间的三个距离之和的总数,即,以下各项之和的总数:
(i)所述第一位置信息和所述相关联的第二位置信息之间的第一距离,
(ii)所述相关联的第二位置信息和所述第三位置信息之间的第二距离,所述第三位置信息与所述第一位置信息和所述第二位置信息相关联,以及
(iii)所述第三位置信息和所述第一位置信息之间的第三距离。
7.根据前一项权利要求所述的方法,其中所述第三机器是第二处理机(130),所述第二处理机借助于处理过程对包括所述印刷电路板(470)和所述产品特征结构的产品进行进一步的物理改变。
8.根据前一项权利要求所述的方法,所述方法还包括
提供来自第四机器(120)的第四数据集,其中所述第四数据集与所述第四机器(120)相关联、控制所述第四机器(120)的操作,并且包括:第四位置信息和与所述印刷电路板(470)上所述多个位置处的所述印刷电路板(470)的所述产品特征结构的所述特征目标特性有关的第四特征信息;
其中所述几何叠加还包括所述第四位置信息与所述第一位置信息、所述第二位置信息和/或所述第三位置信息的几何叠加;并且
其中所述重新定位还包括所述第四位置信息的重新定位,从而减小所述印刷电路板(470)上所述同一个点的四条相互关联的位置信息中的每一条之间的六个距离之和的总数,
即,以下各项之和的总数:
(i)所述第一距离,
(ii)所述第二距离,
(iii)所述第三距离,
(iv)所述第四位置信息和所述第三位置信息之间的第四距离,
(v)所述第四位置信息和所述第二位置信息之间的第五距离,以及
(vi)所述第四位置信息和所述第一位置信息之间的第六距离。
9.根据从属于权利要求2、权利要求4和权利要求7的前一项权利要求的方法,其中
所述第一机器是所述第一处理机(110);
所述第二机器是所述第一检验机(160),所述第一检验机沿着所述生产线(100)在第一检验点处检测所述产品特征结构;
所述第三机器是所述第二处理机(130),所述第二处理机相对于所述生产线(100)的输送方向(T)布置在所述第一处理机(110)的下游;并且
所述第四机器是所述第二检验机(120),所述第二检验机沿着所述生产线(100)在第二检验点处检测所述产品特征结构。
10.一种用于调整过程参数的方法,所述过程参数用于借助于生产线(100)上的自动化生产来生产电子组件的过程,所述方法包括
执行根据前述权利要求6至9中的任一项所述的方法,其中所述第一机器是第一处理机(110)并且所述第一数据集包含第一过程数据集;
其中所述第二机器是第一检验机(160)并且所述第二数据集包含第一检验数据集;
其中所述第三机器是第二处理机(130)并且所述第三数据集包含第二过程数据集;
借助于所述第一检验机(160),确定所述印刷电路板(470)的第一区域中的所述产品特征结构的实际特性和目标特性之间的第一偏差,所述第一区域与所述印刷电路板(470)的表面上的第一位置相关联;
基于以下,创建第一组合数据集(375)
(i)在每种情况下,所述第一过程数据集、所述第二过程数据集和所述第一检验数据集的至少第一部分,其中所述第一部分与所述印刷电路板(470)的所述第一区域相关联,并且进一步基于
(ii)所述重新定位的第一位置信息和/或所述重新定位的第二位置信息和/或所述重新定位的第三位置信息;
基于所创建的第一组合数据集(375)和所确定的第一偏差,调整所述第一处理机(110)的第一过程参数和/或所述第二处理机(130)的第二过程参数。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述印刷电路板(470)的所述第一区域为所述印刷电路板(470)其中的所述产品特征结构的所述实际特性与所述目标特性之间的所述第一偏差大于所述印刷电路板(470)的第二区域中的所述产品特征结构的实际特性和目标特性之间的第二偏差的区域,所述第二区域与所述印刷电路板(470)的表面上的第二位置相关联,其中
所述第二位置不同于所述第一位置。
12.根据权利要求10所述的方法,所述方法还包括
借助于所述第一检验机(160),确定所述印刷电路板(470)的第二区域中的所述产品特征结构的实际特性和目标特性之间的第二偏差;
基于以下,创建第二组合数据集
(i)在每种情况下,所述第一过程数据集、所述第二过程数据集和所述第一检验数据集的至少第二部分,其中所述第二部分与所述印刷电路板(470)的所述第二区域相关联,并且进一步基于
(ii)所述重新定位的第一位置信息和/或所述重新定位的第二位置信息和/或所述重新定位的第三位置信息;以及
进一步基于所创建的第二组合数据集和所确定的第二偏差,调整所述第一处理机(110)的所述第一过程参数和/或所述第二处理机(130)的所述第二过程参数。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的方法,其中调整所述第一处理机(110)的所述第一过程参数和/或所述第二处理机(130)的所述第二过程参数是借助于至少一项学习算法而迭代地执行的。
14.一种用于自动化生产电子组件的生产线(100),所述生产线具有印刷电路板(470)和多个电子元件,所述电子元件附接到所述印刷电路板(470)并借助于导体轨道互相电连接,所述生产线(100)具有
用于处理产品的第一机器(110),所述产品包括所述印刷电路板和产品特征结构;
用于检验所述产品特征结构的第二机器(160);
用于处理所述产品的第三机器(130);以及
数据处理设备(μP),所述数据处理设备与所述第一机器(110)、所述第二机器(160)和所述第三机器(130)通信耦合并且被布置成执行根据权利要求10至13中的任一项所述的用于调整过程参数的方法。
15.一种用于调整过程参数的计算机程序,所述过程参数用于借助于生产线(100)上的自动化生产来生产电子组件的过程,其中所述计算机程序在由所述生产线(100)的数据处理设备(μP)执行时,被布置为用于执行根据权利要求10至13中的任一项所述的方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020105185.9 | 2020-02-27 | ||
DE102020105185.9A DE102020105185A1 (de) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | Datenkorrelation zwischen verschiedenen Maschinen einer Fertigungslinie für elektronische Bauelemente |
PCT/IB2021/051513 WO2021171173A1 (en) | 2020-02-27 | 2021-02-23 | Data correlation between different machines in a production line for electronic components |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115136750A true CN115136750A (zh) | 2022-09-30 |
Family
ID=75173391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180016247.0A Pending CN115136750A (zh) | 2020-02-27 | 2021-02-23 | 电子元件生产线中不同机器之间的数据相关 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20220143938A (zh) |
CN (1) | CN115136750A (zh) |
DE (1) | DE102020105185A1 (zh) |
WO (1) | WO2021171173A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4188050A1 (de) * | 2021-11-30 | 2023-05-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Erfassen und auswerten von parameterwerten in einer elektronikfertigungslinie |
DE102022113851A1 (de) | 2022-06-01 | 2023-12-07 | Ersa Gmbh | System zur Bestimmung von Verschmutzungskoeffizienten und/oder Verschmutzungsgraden insbesondere beim Reflowlöten von Leiterplatten und zugehörige Auswerteinheit |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5564183A (en) * | 1992-09-30 | 1996-10-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Producing system of printed circuit board and method therefor |
US20050209822A1 (en) * | 2004-03-01 | 2005-09-22 | Masato Ishiba | Inspection method and system and production method of mounted substrate |
JP4502760B2 (ja) * | 2004-09-16 | 2010-07-14 | アイパルス株式会社 | 実装基板の検査用データ作成方法、実装基板の検査方法および同装置 |
KR101692277B1 (ko) | 2010-11-23 | 2017-01-04 | 주식회사 고영테크놀러지 | 검사방법 |
JP5975206B2 (ja) | 2012-03-09 | 2016-08-23 | 日本電気株式会社 | 不良判定方法及び不良判定装置 |
EP2894528B1 (en) | 2012-09-03 | 2021-08-11 | FUJI Corporation | Production line management method and production line management system |
KR20160060590A (ko) | 2014-11-20 | 2016-05-30 | 주식회사 고영테크놀러지 | 검사 장치 및 이를 갖는 부품 실장 시스템 |
-
2020
- 2020-02-27 DE DE102020105185.9A patent/DE102020105185A1/de active Pending
-
2021
- 2021-02-23 CN CN202180016247.0A patent/CN115136750A/zh active Pending
- 2021-02-23 KR KR1020227033219A patent/KR20220143938A/ko not_active Application Discontinuation
- 2021-02-23 WO PCT/IB2021/051513 patent/WO2021171173A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102020105185A1 (de) | 2021-09-02 |
WO2021171173A1 (en) | 2021-09-02 |
KR20220143938A (ko) | 2022-10-25 |
DE102020105185A9 (de) | 2021-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3092809B2 (ja) | 検査方法、並びに検査プログラムデータの自動作成機能を有する検査装置 | |
JP6144841B2 (ja) | 基板検査方法及びそれを用いた基板検査システム | |
JP6233061B2 (ja) | 品質管理装置、品質管理方法 | |
US5564183A (en) | Producing system of printed circuit board and method therefor | |
JP2018025481A (ja) | 表面実装ラインの検査装置及び品質管理システム | |
CN111060515A (zh) | Pcba质量检测方法、系统、计算机设备 | |
CN115136750A (zh) | 电子元件生产线中不同机器之间的数据相关 | |
US20070010969A1 (en) | Pick and place machine with improved setup and operation procedure | |
JP2010271165A (ja) | プリント基板の検査装置 | |
US6240633B1 (en) | Automatic defect detection and generation of control code for subsequent defect repair on an assembly line | |
CN111492727A (zh) | 显示基板的检查结果的电子装置及方法 | |
EP3499330A1 (en) | Management system, management device, management method, and program | |
CN116976757B (zh) | 高精密线路板追溯系统及方法 | |
CN112247304A (zh) | 用于pcb板修护的选择性波峰焊方法及系统 | |
CN113664323A (zh) | 自动焊接仪器控制方法、装置、设备及存储介质 | |
US20060034506A1 (en) | Machine vision analysis system and method | |
US6542630B1 (en) | Inspecting component placement relative to component pads | |
JP6387620B2 (ja) | 品質管理システム | |
Feldmann et al. | Closed loop quality control in printed circuit assembly | |
TWI798916B (zh) | 印刷機、確定部件位置的高度偏差的方法以及工裝銷釘放置方法 | |
JP2020043159A (ja) | 実装システム、および生産管理装置 | |
WO2022149293A1 (ja) | 管理システム、管理装置、管理方法、及びプログラム | |
JP4992811B2 (ja) | 電子部品実装装置 | |
JPH05308187A (ja) | ハンダ付け検査修正装置 | |
CN220776172U (zh) | 一种pcba产品自动化缺陷检测返修系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |