-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leiterplatte und ein
Verfahren zum Verarbeiten einer Leiterplatte eines Leiterplattennutzens,
beispielsweise in einer Montage- und/oder
Prüflinie.
-
Aus
dem Stand der Technik ist allgemein bekannt, zur Bestückung von
Leiterplatten mit elektronischen Bauelementen in einem Bestückungsautomaten
die Leiterplatten zu einem Leiterplattennutzen zusammenzufassen.
Die Leiterplatten werden dabei in einer Montagelinie mit Bauelementen
bestückt,
wie beispielsweise so genannten SMD-Bauelementen (Surface Mounted
Device).
-
Hierbei
werden Leiterplatten, beispielsweise mit SMD-LEDs für gleiche
Leuchtklassen, auf ihrer Oberseite bestückt. Die zugehörigen Vorschaltwiderstände werden
dabei – abhängig von
der Leuchtklasse – auf
der Leiterplattenunterseite montiert. Hierbei muss die richtige
Zuordnung der Vorschaltwiderstände
zu der zugeordneten Leuchtklasse gewährleistet werden. Dies erfolgt
bisher manuell, was jedoch den Nachteil hat, dass es einerseits
zusätzlichen
Aufwand erfordert und andererseits fehlerbehaftet ist.
-
Es
besteht daher ein Bedarf, ein Verfahren bereitzustellen bei dem
die Verarbeitung von Leiterplatten automatisiert werden kann, so
dass unterschiedliche Leiterplatten mit jeweils ihnen zugeordneten
Verarbeitungsprogrammen verarbeitet werden können.
-
Vor
diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren zur Verarbeitung von Leiterplatten bereitzustellen, bei
denen den Leiterplatten automatisch ein spezifisches Verarbeitungsprogramm
zugeordnet wer den kann, wobei sichergestellt ist, dass die Leiterplatten und
damit die Verarbeitungsprogramme nicht miteinander verwechselt werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Leiterplatte bereitzustellen,
die derart gekennzeichnet ist, dass sie eine zuverlässige Zuordnung
eines spezifischen Verarbeitungsprogramms erlaubt.
-
Erfindungsgemäß werden
die oben genannten Aufgaben durch ein Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 und eine Leiterplatte gemäß Anspruch 12 gelöst.
-
Demgemäß ist vorgesehen:
Ein
Verfahren zum Verarbeiten wenigstens einer Leiterplatte eines Leiterplattennutzens,
mit den Schritten: Bereitstellen eines Leiterplattennutzens mit
wenigstens einer Leiterplatte; Versehen der Leiterplatte mit wenigstens
einer Markierungsposition; Freilassen oder Verdecken der Markierungsposition
der Leiterplatte, abhängig
davon ob die Leiterplatte durch ein vorbestimmtes Verarbeitungsprogramm
verarbeitet werden soll oder nicht; Erfassen der freigelassenen oder
verdeckten Markierungsposition der Leiterplatte über eine Erfassungseinrichtung;
und Ausführen
des Verarbeitungsprogramms, abhängig
davon ob die Markierungsposition der Leiterplatte als verdeckt oder
freigelassen erfasst wurde.
-
Das
zuvor beschriebene Verfahren hat den Vorteil, dass eine Leiterplatte
anhand einer verdeckten oder freigelassenen Markierungsposition
zuverlässig
identifiziert und der Leiterplatte dementsprechend automatisch ein
spezifisches Verarbeitungsprogramm zugeordnet werden kann. Dadurch
kann die Verarbeitung einer Leiterplatte, beispielsweise das Bestücken mit
SMD-LEDs einer vorbestimmten Leuchtklasse, automatisiert werden,
wobei eine fehlerhafte Bestückung,
wie sie bei einer manuellen Zuordnung passieren kann, hierdurch
zuverlässig
vermieden werden kann. Dadurch können
Produktionsabläufe
erheblich verbessert und beschleunigt werden. Des Weiteren wird
eine höhere
Kundenakzeptanz erreicht.
-
Die
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin,
ein Verfahren bereitzustellen, das Markierungspositionen auf Leiterplatten
eines Leiterplattennutzens erkennt. Den freigelassenen oder verdeckten
Markierungspositionen der jeweiligen Leiterplatte kann jeweils ein
vorbestimmtes Verarbeitungsprogramm zugeordnet werden. Dadurch können verschiedene
Varianten bzw. Typen von Leiterplatten auf einem Leiterplattennutzen
zuverlässig
identifiziert werden und ihnen ein entsprechendes Verarbeitungsprogramm
automatisch zugewiesen werden.
-
In
den Ansprüchen
12 und 13 ist eine entsprechende Leiterplatte beansprucht, die mit
wenigstens einer Markierungsposition versehen ist. Die Markierungsposition
kann dabei freigelassen oder verdeckt werden und über eine
Erfassungseinrichtung leicht erfasst und verarbeitet werden. Abhängig davon
ob die Markierungsposition freigelassen oder verdeckt ist kann ihr
ein spezifisches Verarbeitungsprogramm zugeordnet werden.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den weiteren Unteransprüchen,
sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird eine Markierungsposition nicht nur auf der Vorderseite
der Leiterplatte erfasst, sondern auch auf der Rückseite. Dadurch kann eine
zuverlässige Bestückung der
Leiterplatte auf beiden Seiten realisiert werden. In einer bevorzugten
Ausführungsform ist
die Markierungsposition dabei als Bohrung vorgesehen, die von einer
Seite beispielsweise durch ein Bauelement verdeckt werden kann,
dass durch Bonden oder Lötpads
befestigt werden kann. Die Bohrung hat dabei den Vorteil, dass sie
von der Vorderseite wie von der Rückseite der Leiterplatte erfasst werden
kann. Dies gilt ebenso, wenn die Bohrung verdeckt ist. Dadurch kann
statt einer Markierungsposition auf der Vorder- und Rückseite der Leiterplatte nur
eine Markierungsposition vorgesehen werden. Des Weiteren kann das
Vorsehen einer Boh rung und das Abdecken mit dem Bauteil leicht automatisiert werden.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung weist der Leiterplattennutzen zwei oder mehr Leiterplatten
auf, wobei jede der Leiterplatten mit wenigstens einer Markierungsposition
versehen ist. Dadurch können
verschiedene Leiterplatten auf einem Leiterplattennutzen entsprechenden
Verarbeitungsprogrammen zugewiesen werden.
-
In
einer anderen Ausführungsform
weist die Erfassungseinrichtung beispielsweise einen 1D-Code Scanner
bzw. einen 2D-Code-Scanner,
einen Handscanner, eine Leiterplattenkamera und/oder eine Bestückungskopfkamera
auf, um eine Markierungsposition zu erfassen. 2D-Code Scanner haben dabei
den Vorteil, dass sie Informationen zweidimensional erfassen und
auswerten können,
so dass eine hohe Genauigkeit bei der Erfassung der Markierungspositionen
erzielt werden kann.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
weist das Verarbeitungsprogramm beispielsweise wenigstens ein Bestückungs-,
Beschriftungs- und/oder Prüfprogramm
auf. Dies hat den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Verfahren
nicht nur zum Einsatz in Bestückungslinien
sondern auch in Prüflinien
bzw. Beschriftungslinien eingesetzt werden kann.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand des in den Figuren der Zeichnung
angegebenen Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
-
Dabei
zeigt:
-
1 eine
Draufsicht auf einen Leiterplattenstutzen mit sechs Leiterplatten
vor einer Bestückung
mit Bauelementen,
-
2 eine
Draufsicht auf den Leiterplattennutzen nach der Bestückung,
-
3 eine
schematische Ansicht einer Markierungsposition in Form einer Bohrung,
die mit einem Bauteil abgedeckt ist.
-
In 1 ist
ein Leiterplattennutzen 2 gezeigt, der drei Reihen 3 mit
jeweils zwei Leiterplatten 4 aufweist. Die Leiterplatten 4 sind
dabei vor ihrer Bestückung
mit Bauelementen 11 dargestellt.
-
Die
Leiterplatten 4 in jeder Reihe 3 des Leiterplattennutzens 2 sind
beispielsweise mit SMD-LEDs einer jeweils gleichen Leuchtklasse (Leuchtklasse
1 bis Leuchtklasse 3) bestückbar. Hierzu
ist neben jeder der Leiterplatten 4 eine Bohrung 6 vorgesehen,
die eine Markierungsposition 8 der Leiterplatte 4 bildet
und die verdeckt oder freigelassen werden kann, um davon abhängig ein
vorbestimmtes Verarbeitungsprogramm, wie ein Bestückungsprogramm,
auszuführen.
-
Wie
in 2 dargestellt, kann die erste Reihe 3 der
Leiterplatten 4 mit SMD-LEDs der Leuchtklasse 1, die zweite
Reihe 3 mit SMD-LEDs der Leuchtklasse 2 und die dritte
Reihe 3 mit SMD-LEDs der Leuchtklasse 3 bestückt werden.
Ein ein jeweiliger Leiterplattennutzen 2 weist dabei lediglich SMD-LEDs
der gleichen Leuchtklasse auf. Hierzu stehen als Verarbeitungsprogramme
drei entsprechende Bestückungsprogramme
zur Verfügung,
gemäß denen
die Leiterplatten 4 mit den entsprechenden SMD-LEDs versehen
werden können.
-
Die
Markierungspositionen 8 der einzelnen Leiterplatten 4 in
den jeweiligen Reihen 3 werden dabei freigelassen, wenn
diese mit keinem der drei zur Verfügung stehenden Verarbeitungsprogramme
verarbeitet werden sollen, d. h. nicht mit SMD-LEDs einer vorbestimmten
Leuchtklasse gemäß einem
der drei Bestückungsprogramme
bestückt
werden sollen.
-
Dagegen
werden die Markierungspositionen 8 der Leiterplatten 4,
die mit einem der Bestückungsprogramme
jeweils bestückt
werden sollen, verdeckt. Wie beispielsweise in 2 exem plarisch
dargestellt, werden die Bohrungen 6 der Leiterplatten 4 der ersten,
zweiten und dritten Reihe 3 jeweils mit einem Bauteil 10 verdeckt.
Wird nun das erste Bestückungsprogramm
aufgerufen zur Bestückung
der ersten Reihe 3 der Leiterplatten 4 mit SMD-LEDs
der Leuchtklasse 1., so wird über
eine Erfassungseinrichtung (nicht dargestellt) erfasst, ob die Markierungspositionen 8 in
der ersten Reihe 3 freigelassen oder verdeckt sind.
-
Sind
die Markierungspositionen 8 in der ersten Reihe 3 verdeckt,
wie in 2 dargestellt ist, so bestückt ein Bestückungsautomat
(nicht dargestellt) die Leiterplatten 4 gemäß dem ersten
Bestückungsprogramm
mit SMD-LEDs der Leuchtklasse 1.. Wäre hierbei die Markierungsposition 8 einer
der Leiterplatten 4 der ersten Reihe 3 freigelassen,
so würde
die Erfassungseinrichtung die Markierungsposition 8 als freigelassen
erfassen und die Leiterplatte 4 nicht bestücken. Dies
kann beispielsweise der Fall sein, wenn zuvor festgestellt wurde,
dass die Leiterplatte 4 fehlerhaft ist. Auf diese Weise
kann vermieden werden, dass eine fehlerhafte Leiterplatte 4 bestückt wird,
die später
als Ausschuss aussortiert werden muss.
-
Entsprechend
werden die Leiterplatten 4 der zweiten Reihe 3 markiert,
indem die Markierungspositionen 8 verdeckt werden, so dass
diese Leiterplatte 4 mit SMD-LEDs der Leuchtklasse 2. bestückt werden
können.
Hierbei wird zunächst
das zweite Bestückungsprogramm
aufgerufen und die Markierungspositionen der Leiterplatten 4 der
zweiten Reihe 3 geprüft.
Dabei sind die Markierungspositionen 8 aller Leiterplatten 4 der
zweiten Reihe 3 ebenfalls mit einem Bauteil 10 verdeckt. Über die
Erfassungseinrichtung werden die Markierungspositionen 8 als
verdeckt erfasst und daher mittels des vorbestimmten Bestückungsprogramms
mit SMD-LEDs der Leuchtklasse 2. bestückt. Auch hier gilt, ist eine
Markierungsposition 8 freigelassen, so wird die zugeordnete Leiterplatte 4 nicht
bestückt.
-
Entsprechend
der ersten und zweiten Reihe 3 erfolgt auch die Bestückung der
Leiterplatten 4 der dritten Reihe 3 mit SMD-LEDs der Leuchtklasse
3.
-
Neben
der Vorderseite der Leiterplatten 4, wie in 2 dargestellt,
kann auch die Rückseite
der Leiterplatten 4 (nicht dargestellt) verarbeitet bzw.
bestückt
werden. Bei den SMD-LEDs
werden entsprechende Vorschaltwiderstände auf der Rückseite
der Leiterplatte 4 angebracht, die wiederum mit den Leuchtklassen
der entsprechenden SMD-LEDs auf der Vorderseite der jeweiligen Leiterplatte 4 übereinstimmen
müssen.
-
Hierzu
können
auf der Rückseite
der Leiterplatte 4 ebenfalls zusätzliche Markierungspositionen 8 vorgesehen
werden, die über
eine entsprechende zweite Erfassungseinrichtung erfasst werden können. Alternativ
kann die Markierungsposition 8 auch derart vorgesehen sein,
dass sie von der Vorder- und Rückseite
aus erfasst werden kann. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn
Bohrungen 6 als Markierungspositionen 8 vorgesehen
werden. Dabei kann das Freilassen oder Verdecken der Bohrung 6 von beiden
Seiten der Leiterplatte 4 erfasst werden und stellt daher
eine besonders einfache und sehr zuverlässige Lösung dar, da nur jeweils eine
Markierungsposition 8 für
die Vorder- und Rückseite
der Leiterplatte 4 vorgesehen werden muss. Des Weiteren muss
diese Markierungsposition 8 auch nur einmal verdeckt werden,
so dass dieses Verfahren sehr zuverlässig ist. Grundsätzlich ist
es denkbar, dass die Markierungspositionen 8 auch nur einmal
von einer Seite der Leiterplatte 4 her erfasst werden und
dann die Zuordnung der entsprechenden Verarbeitungsprogramme für die Vorder-
und Rückseite
der Leiterplatte 4 auf Basis der einmal erfassten Markierungsposition 8 durchgeführt wird.
-
Durch
die zweite Erfassungseinrichtung werden nun die Markierungspositionen 8 beispielsweise der
ersten Reihe 3 der Leiterplatten 4 erfasst. Wie
zuvor beschrieben sind die Markierungspositionen 8 dabei
auf der Vorderseite mit einem Bauteil 10 verdeckt. Die
zweite Erfassungseinrichtung kann daher von der Rückseite
der Leiterplatte aus der verdeckten Markierungsposition 8 als
verdeckt erfassen oder als sog. Inkpunkt. Dadurch kann ein Verarbeitungsprogramm
für die
Rückseite
des Leiterplattennutzens 2 bei den Leiterplatten 4 der
ersten Reihe 3 durchgeführt
werden. Hierbei können
die Leiterplatten 4 der ersten Reihe 3 mit einem
entsprechend vorgesehenen Bestückungsprogramm
mit Vorschaltwiderständen
der Leuchtklasse 1. versehen werden. Ist hierbei eine Markierungsposition 8 auf
der Vorderseite freigelassen worden, so kann dies entsprechend von
der zweiten Erfassungseinrichtung erfasst werden. Dadurch wird eine
solche Leiterplatte 4 auch auf der Rückseite nicht bestückt, um
unnötige
Kosten durch fehlerhafte Leiterplatten 4 zu vermeiden.
-
Entsprechend
wird die zweite Reihe 3 der Leiterplatten 4 geprüft, indem
erfasst wird, ob die zugeordnete Markierungsposition 8 freigelassen
oder verdeckt ist. Wie aus 2 hervorgeht
sind auch in der zweiten Reihe 3 die Markierungspositionen 8 auf der
Vorderseite der Leiterplatten 4 verdeckt. Die zweite Erfassungseinrichtung
erfasst die Markierungspositionen 8 daher auch entsprechend
als verdeckt auf der Rückseite.
Dadurch werden die Leiterplatten 4 der zweiten Reihe 3 mit
Vorschaltwiderständen
der Leuchtklasse 2. über
ein entsprechendes Bestückungsprogramm
bestückt.
Entsprechendes gilt für
die Leiterplatten 4 der dritten Reihe 3, diese
werden mit Vorschaltwiderständen
der Leuchtklasse 3. bestückt.
-
In 3 ist
eine Ausführungsform
der Markierungsposition 8 gezeigt. Diese ist hierbei, wie
zuvor erwähnt,
als Bohrung 6 ausgebildet. Die Bohrung 6 kann
dabei über
ein Bauteil 10 abgedeckt werden, das mittels Bonden oder
Lötpads 12 an
der Leiterplatte 4 befestigt wird. Alternativ kann die
Bohrung 6 beispielsweise aber auch mit einem Klebeetikett
oder einer Paste verdeckt werden, um nur einige von vielen alternativen
Möglichkeiten
zu erwähnen,
die Bohrung 6 abzudecken.
-
In
den 2 und 3 ist das Bauteil 10 transparent
dargestellt. tatsächlich
ist es aber zumindest teilweise oder vollständig opak, so dass die Bohrung 6 als
verdeckt erfasst werden kann.
-
Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern
kann auf vielfältige
Weise modifiziert werden.
-
Die
vorliegende Erfindung ist insbesondere nicht auf die in dem obigen
Ausführungsbeispiel
beschriebenen Ausführungsformen
und Varianten beschränkt.
-
Insbesondere
ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, dass
der Leiterplattennutzen drei Reihen von jeweils zwei Leiterplatten
aufweist, wobei gleiche Leiterplatten in der gleichen Reihe angeordnet
sind.
-
Der
Leiterplattennutzen kann je nach Einsatzzweck und Typ eine beliebige
Anzahl an Leiterplatten aufweisen, wobei gleiche Leiterplatten nicht
in einer Reihe sondern wahlweise an verschiedenen Positionen auf
dem Leiterplattennutzen angeordnet werden können. Die Darstellungen in 1 und 2 sind
lediglich beispielhaft.
-
Des
Weiteren ist die vorliegende Erfindung auch nicht darauf beschränkt, dass
nur eine Markierungsposition jeweils an einer Leiterplatte angeordnet
ist. Grundsätzlich
können
auch mehrere Markierungspositionen vorgesehen werden, die wahlweise freigelassen
oder verdeckt werden können,
um ein Muster oder einen Code für
ein zugeordnetes Verarbeitungsprogramm zu bilden.
-
Des
Weiteren können
die Markierungspositionen an einer beliebigen Steller in der Nähe der zugeordneten
Leiterplatte oder an einer anderen Stelle auf dem Leiterplattennutzen
angeordnet sein. Zum Erfassen geeignete Stellen auf dem Leiterplattennutzen
werden vorzugsweise so gewählt,
dass sie die eigentliche Leiterplatte nicht beeinträchtigen
und sich ande rerseits vom Hintergrund ausreichend abheben, um leicht
identifiziert werden können.
-
Des
Weiteren ist die Erfindung nicht auf Markierungspositionen in Form
von Bohrungen beschränkt,
die mittels Bauteilen verdeckt werden. Es ist für den Durchschnittfachmann
offensichtlich, dass es eine Vielzahl von Möglichkeiten gibt statt Bohrungen
andere Markierungspositionen vorzusehen. So könnten beispielsweise spiegelnde,
farbige und/oder fluoreszierende Punkte bzw. Flächen auf die Leiterplatten
aufgebracht werden, die jeweils durch ein Bauteil oder einen opaken
Farbauftrag verdeckt werden könnten.
Hierzu werden entsprechende Sensoren oder Kameras bereitgestellt,
mit denen diese Markierungspositionen erfasst und ausgewertet werden
können.
-
Als
Verarbeitungsprogramme können
neben den mit Bezug auf die 1 und 2 beschriebenen
Bestückungsprogramm
auch beispielsweise Beschriftungs- und/oder Prüfprogramme vorgesehen werden.
Dabei kann bei dem Erfassen einer verdeckten Markierungsposition,
wie oben beschrieben, nicht nur ein vorbestimmtes Bestückungsprogramm
als Verarbeitungsprogramm durchgeführt werden, sondern zusätzlich beispielsweise
auch ein entsprechendes Prüfprogramm
zur Prüfung
der montierten Bauelemente, ohne dass hierzu die Markierungspositionen
nochmals erfasst werden müssen.
-
Des
Weiteren kann eine Bestückung,
wie sie zuvor beschrieben wurde, auch für den umgekehrten Fall vorgesehen
werden. Hierbei muss die Markierungsposition als freigelassen erfasst
werden und nicht als verdeckt, wie dies bei dem Beispiel in den 1 und 2 der
Fall ist, damit die Leiterplatte mit einem vorgesehenen Verarbeitungsprogramm
verarbeitet wird.
-
Das
zuvor beschriebene Verfahren ist vorzugsweise zumindest zum Teil
automatisiert, beispielsweise was das Vorsehen der Markierungspositionen
betrifft und das Verdecken bzw. Freilassen der Markierungspositionen.
Des Weiteren kann das erfassen der Markierungspositionen beispielsweise über Scanner manuell
erfolgen oder ebenfalls automatisiert werden. Das Aufrufen und Durchführen der Verarbeitungsprogramm
ist ebenfalls vorzugsweise automatisiert ausgebildet.