DE102018100953A1

DE102018100953A1 - System für eine automatische optische Prüfung und Verfahren zum Betreiben desselben

Info

Publication number: DE102018100953A1
Application number: DE102018100953.4A
Authority: DE
Inventors: Kuang-Pu Wen; Wen-Ming Wu; Chun-Yen Huang
Original assignee: TEST RESEARCH Inc
Current assignee: TEST RESEARCH Inc
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2018-09-27

Abstract

Ein System für eine automatische optische Prüfung umfasst eine erste AOI-Maschine und eine zweite AOI-Maschine, wobei die zweite AOI Maschine elektrisch mit der ersten AOI-Maschine verbunden ist. Die erste AOI Maschine ist zum Einsatz einer ersten Auflösung zum Prüfen eines Objekts eingerichtet, um festzustellen, ob mindestens ein möglicherweise fehlerhafter Bereich des Objekts vorliegt. Die zweite AOI-Maschine ist zum Einsatz einer zweiten Auflösung, die größer als die erste Auflösung ist, zur Prüfung nur innerhalb des mindestens einen möglicherweise fehlerhaften Bereichs eingerichtet, um festzustellen, ob irgendein Fehler innerhalb des mindestens einen möglicherweise fehlerhaften Bereichs des Objekts vorliegt.

Description

HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein System für eine automatische optische Prüfung und ein Verfahren zum Betreiben desselben.
Beschreibung von Stand der Technik
Auf dem Gebiet der automatischen optischen Prüfung bedeutet Null-Schlupf, alle Fehler zu identifizieren, wobei die Bedeutung von Null-Pseudofehler ist, die in Wirklichkeit normalen Produkte aus den als fehlerhaft identifizierten auszuschließen. Aufgrund des strukturellen Widerstreits bei einer einfachen Prüfung zwischen Null-Schlupf und Null-Pseudofehler kann die konventionelle automatische Ein-Maschinen-Einfach-Spezifikation Prüfung diese beiden Anforderungen nicht gleichzeitig erfüllen.
Ein konventionelles Verfahren arbeitet voll- oder halb-manuell (mit Maschine) zum Nachprüfen der Prüfergebnisse zum Erreichen des Ziels eines Null-Schlupfes so gut wie möglich und schließt dann die normalen Produkte aus den als fehlerhaft identifizierten zum Zweck eines Null-Pseudofehlers weiterhin manuell aus.
Jedoch hat die Menschen-abhängige Nachprüfung die Nachteile von Unsicherheiten, sowie Unvorhersehbarkeit, Unnachprüfbarkeit, Unaufzeichenbarkeit und geringe Reproduzierbarkeit. Diese Unsicherheitsfaktoren bedingen, dass der manuelle Nachprüfprozess ungeeignet ist, um in den Trend von voll-automatischen, effektiven und effizienten Produktivitätsrahmen der Industrie 4.0 mit Big-Data-Anwendungen integriert zu werden.
Das Folgende präsentiert eine vereinfachte Zusammenfassung der Offenbarung mit dem Ziel, dem Leser ein Grundverständnis zu vermitteln. Diese Zusammenfassung ist kein abschließender Überblick über die Offenbarung und identifiziert keine Schlüssel- oder kritische Komponenten der vorliegenden Erfindung oder skizziert den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Ihr alleiniger Zweck ist es, einige hierin offenbarte Konzepte in vereinfachter Form als eine Einleitung zu der später präsentierten detaillierten Beschreibung aufzuzeigen.
Entsprechend zu Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung schlägt die vorliegende Offenbarung ein System zur automatischen optischen Prüfung und ein Verfahren zum Betreiben desselben vor, um die genannten Probleme und Nachteile im Stand der Technik zu lösen oder zu umgehen.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung betrifft ein System zur automatischen optischen Prüfung, das eine erste AOI-Maschine und eine zweite AOI-Maschine aufweist, wobei die zweite AOI-Maschine elektrisch mit der ersten AOI-Maschine verbunden ist. Die erste AOI-Maschine ist konfiguriert, um eine erste Auflösung zum Prüfen eines Objekts zu nutzen, um jeden möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts festzustellen. Die zweite AOI-Maschine ist konfiguriert, eine zweite von der ersten unterschiedliche Auflösung zu nutzen, um nur den/die mit der ersten AOI-Maschine als möglicherweise fehlerhaft detektierten Bereich(e) des Objekts zu prüfen, um zu detektieren, ob dort ein Fehler innerhalb dieses/dieser möglicherweise fehlerhaften Bereich(e) des Objekts vorliegt, wobei die zweite Auflösung größer als die erste Auflösung ist.
In einer Ausführungsform wird bei Vorliegen eines oder mehrerer Fehler in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) des Objekts, das von der zweiten AOI-Maschine geprüft wird, das Objekt durch die zweite AOI-Maschine als ein inakzeptables Objekt bestimmt.
In einer Ausführungsform wird bei Vorliegen keines Fehlers in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) des Objekts, das durch die zweite AOI-Maschine geprüft wird, das Objekt durch die zweite AOI-Maschine als ein akzeptables Objekt bestimmt.
In einer Ausführungsform darf, wenn kein möglicherweise fehlerhafter Bereich des von der ersten AOI-Maschine geprüften Objekts vorliegt, das Objekt die zweite AOI-Maschine direkt, ohne geprüft zu werden, passieren.
In einer Ausführungsform weist das System zur automatischen optischen Prüfung weiterhin ein Set von Transportgerät-Modul(en) auf, welche zum Transport des Objekts von der ersten AOI-Maschine zu der zweiten AOI-Maschine eingerichtet sind.
In einer Ausführungsform hat die erste AOI-Maschine: ein erstes Bewegungsvorrichtungs-Modul, das zum Tragen des Objekts eingerichtet ist; ein erstes Set von optischen Modul(en), das zum Aufnehmen eines ersten Sets von Bildern auf Grundlage der ersten Auflösung von dem Objekt auf dem ersten Set von Bewegungsvorrichtungs-Modul(en) eingerichtet ist; ein erstes Set von Prozessor(en), das zum Durchführen einer Berechnung an dem ersten Set von Bildern eingerichtet ist, um den/die möglicherweise fehlerhaften Bereich(e) des Objekts zu erkennen; und einen Sender, der zum Übermitteln von Daten, die dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) zugehörig sind, an die zweite AOI-Maschine eingerichtet ist.
In einer Ausführungsform hat die zweite AOI-Maschine: einen Empfänger, der zum Empfangen der Daten, die dem möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts zugeordnet sind, eingerichtet ist; ein zweites Set von Bewegungsvorrichtungs-Modul(en), das zum Tragen des Objekts eingerichtet ist; ein zweites Set von optischen Modul(en), das eingerichtet ist, um ein zweites Set von Bildern auf Grundlage der zweiten Auflösung, die größer als die erste Auflösung ist, von dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) des Objekts auf dem zweiten Set von Bewegungsvorrichtungs-Modul(en) aufzunehmen; und ein zweites Set von Prozessor(en), das eingerichtet ist, um ein Set von Berechnung(en) an dem zweiten Set von Bildern durchzuführen, um zu erkennen, ob ein oder mehrere Fehler in dem möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts vorhanden ist/sind.
In einer Ausführungsform kann das erste Set von Bildern, das von der ersten AOI-Maschine aufgenommen worden ist, irgendein Bildformat des Objekts sein, und ebenso das zweite Set von Bildern, das durch die zweite AOI-Maschine in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) des Objekts aufgenommen worden ist.
In einer Ausführungsform können die im vorhergehenden Absatz erwähnten Formate graustufig, farbig, HDR (mit einem hohen Dynamikbereich), roh, komprimiert, eindimensional, zweidimensional, dreidimensional oder irgendein anderes mögliches Bildformat sein.
In einer Ausführungsform ist das Objekt eine Leiterplatte, ein Halbleiterwafer oder ein Anzeigefeld oder dergleichen.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines AOI-Systems, welches eine erste AOI-Maschine und eine zweite AOI-Maschine aufweist, und wobei das Verfahren zum Betreiben Schritte des Benutzens der ersten AOI-Maschine zum Nutzen einer ersten Auflösung zum Prüfen eines Objekts einschließt, um mindestens einen möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts festzustellen; und Verwenden der zweiten AOI-Maschine zum Nutzen einer zweiten Auflösung, die größer als die erste Auflösung der ersten AOI-Maschine ist, um nur in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) zu prüfen, um zu detektieren, ob dort mindestens ein Fehler in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) des Objekts vorliegt.
In einer Ausführungsform wird bei Vorliegen mindestens eines Fehlers in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) des Objekts das Objekt durch die zweite AOI-Maschine als ein inakzeptables Objekt bestimmt.
In einer Ausführungsform wird bei Vorliegen keines Fehlers in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) des Objekts das Objekt durch die zweite AOI-Maschine als ein akzeptables Objekt bestimmt.
In einer Ausführungsform darf das Objekt die zweite AOI-Maschine direkt, ohne geprüft zu werden, passieren, wenn kein möglicherweise fehlerhafter Bereich des Objekts durch die erste AOI-Maschine festgestellt worden ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Betreiben weiterhin das Verwenden eines Sets von Transportgerät-Modul(en) zum Transportieren des Objekts von der ersten AOI-Maschine zu der zweiten AOI-Maschine.
In einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Verwendens der ersten AOI-Maschine: Tragen des Objekts durch ein erstes Set von Bewegungsgerät-Modul(en) der ersten AOI-Maschine; Aufnehmen eines ersten Sets von Bildern auf Grundlage einer ersten Auflösung von dem Objekt auf dem ersten Set von Bewegungsgerät-Modul(en); Durchführen eines Sets von Berechnung(en) an dem ersten Set von Bildern, um zu erkennen, ob mindestens ein möglicherweise fehlerhafter Bereich des Objekts vorliegt; und Übermitteln von Daten, die dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) des Objekts zugehörig sind, an die zweite AOI-Maschine.
In einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Verwendens der zweiten AOI-Maschine: Empfangen der Daten, die dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) des Objekts zugehörig sind; Tragen des Objekts durch ein zweites Set von Bewegungsgerät-Modul(en) der zweiten AOI-Maschine; Aufnehmen eines zweiten Sets von Bildern auf Grundlage der zweiten Auflösung, die größer als die erste Auflösung der ersten AOI-Maschine ist, in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) des Objekts auf dem zweiten Set von Bewegungsgerät-Modul(en); und Durchführen eines Sets von Berechnung(en) an dem zweiten Set von Bildern, um zu erkennen, ob in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) mindestens ein Fehler vorliegt.
In einer Ausführungsform kann das erste Set von Bildern, das von der ersten AOI-Maschine aufgenommen worden ist, irgendein Bildformat haben, und ebenso das Set von Bildern, das von der zweiten AOI-Maschine in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) des Objekts aufgenommen worden ist.
In einer Ausführungsform können die im vorhergehenden Absatz erwähnten Formate graustufig, farbig, HDR (mit einem hohen Dynamikbereich), roh, komprimiert, eindimensional, zweidimensional, dreidimensional oder irgendein anderes mögliches Bildformat sein.
In einer Ausführungsform ist das Objekt eine Leiterplatte, ein Halbleiterwafer, ein Anzeigefeld oder dergleichen.
Gemäß dem Vorstehenden stellt die vorliegende Offenbarung das AOI-System mit Null-Pseudofehler und Null-Schlupf bereit und beseitigt hierdurch die Kosten und Unsicherheiten einer menschenabhängigen Überprüfung. Weiterhin bringt das AOI-System den Prozess der ersten und zweiten AOI-Maschinen in die Struktur von Industrie 4.0 mit Big-Data-Anwendungen.
Viele der zugehörigen Merkmale sind leichter zugänglich, indem diese verständlicher durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Bildern werden.
Figurenliste
Die Erfindung ist vollständiger verständlich durch Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsform unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen wie folgt:

1 ist eine schematische Zeichnung, die ein System zur automatischen optischen Prüfung (AOI) entsprechend einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
2 ist eine schematische Zeichnung, die eine erste AOI-Maschine entsprechend einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
3 ist eine schematische Zeichnung, die eine zweite AOI-Maschine entsprechend einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
4 ist ein Fließdiagramm, das ein Verfahren zum Betreiben eines AOI-Systems entsprechend einiger Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

Detaillierte Beschreibung
Nunmehr wird im Detail auf vorliegende Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den zugehörigen Zeichnungen veranschaulicht sind. So weit möglich, werden dieselben Bezugszeichen in den Zeichnungen und der Beschreibung verwendet, um auf dieselben oder gleiche Teile Bezug zu nehmen.
In der Beschreibung und in den folgenden Patentansprüchen schließt die Bedeutung von „ein“, und „die“ eine Bezugnahme auf den Plural ein, soweit der Kontext nicht etwas anderes klar benennt. Ebenso sind in der Beschreibung und in den folgenden Ansprüchen die Begriffe „aufweisen oder aufweisend“, „umfassen oder umfassend“, „haben oder habend“, „beinhalten oder beinhaltend“ und dergleichen als offen zu verstehen, d.h. im Sinne von umfassend, ohne hierauf beschränkt zu sein. Gemäß der Verwendung in der Beschreibung und in den folgenden Ansprüchen umfasst die Bedeutung von „in“ die Bedeutung von „in“ und „auf“, soweit der Kontext nicht deutlich anderes bestimmt.
Es versteht sich, dass obwohl die Begriffe erster, zweiter, etc. hier zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden mögen, diese Elemente nicht durch diese Begriffe beschränkt werden. Die Begriffe werden allein verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Beispielsweise kann ein erstes Element als ein zweites Element bezeichnet werden, und entsprechend ein zweites Element als erstes Element, ohne den Bereich einer Ausführungsform zu verlassen. Entsprechend der Verwendung umfasst der Begriff „und/oder“ irgendwelche und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörig aufgelisteten Elemente.
Es versteht sich, dass ein als „verbunden“ oder „gekoppelt“ mit einem anderen Element in Bezug genommenes Element direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann oder dazwischen befindliche Elemente vorliegen können. Demgegenüber gibt es keine dazwischen befindlichen Elemente, wenn ein Element als „direkt verbunden“ oder „direkt gekoppelt“ mit einem anderen Element bezeichnet wird.
So weit nicht anders definiert, werden hier alle Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) mit derselben Bedeutung verwendet, mit der sie von einem Fachmann auf dem Gebiet verstanden werden, zu dem das Beispiel einer Ausführungsform gehört. Es versteht sich weiterhin, dass Begriffe wie solche, die in üblicherweise verwendeten Wörterbüchern definiert werden, zu interpretieren sind durch einen Bedeutungsgehalt, der mit ihrer Bedeutung in dem Kontext des technischen Gebietes übereinstimmt und nicht als ein idealisierter oder in einem übermäßig formalen Sinn zu interpretieren ist, außer es ist ausdrücklich hier derart definiert.
1 ist eine schematische Zeichnung, die ein System zur automatischen optischen Prüfung 100 entsprechend einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Wie in 1 gezeigt, umfasst das System zur automatischen optischen Prüfung 100 eine erste AOI-Maschine 110, eine zweite AOI-Maschine 120 und ein Set von Transportgerät-Modul(en) 130. Beispielsweise kann die erste AOI-Maschine 110 eine Maschine zur 3D-Lotpastenprüfung (SPI) sein, oder dergleichen. Die zweite AOI-Maschine 120 kann eine automatische Maschine zur Nachprüfung sein. Das Set von Transportgerät-Modul(en) 130 kann ein Set von Roboterarm(en), eine Spur, eine Spannvorrichtung, ein schienengeführtes Fahrzeug (RGV), ein automatisch geführtes Fahrzeug (AGV), ein automatisches Transportgerät oder dergleichen sein.
Baulich ist die zweite AOI-Maschine 120 elektrisch mit der ersten AOI-Maschine 110 verbunden, so dass die erste AOI-Maschine 110 Daten an die zweite AOI-Maschine 120 übertragen kann. Weiterhin verbindet das Set von Transportgerät-Modul(en) 130 die erste AOI-Maschine 110 und die zweite AOI-Maschine 120 physisch, so dass das Set von Transportgerät-Modul(en) 130 ein Objekt 190 von der ersten AOI-Maschine 110 zu der zweiten AOI-Maschine 120 transportieren kann. In einer Ausgestaltung ist das Objekt 190 eine Leiterplatte. In einer alternativen Ausgestaltung ist das Objekt 190 ein Halbleiterwafer, ein Anzeigefeld oder dergleichen.
Praktisch ist die erste AOI-Maschine 110 dazu eingerichtet, eine erste Auflösung (bspw. eine relativ geringe Auflösung) zum Prüfen des Objekts 190 zu nutzen, um mindestens einen möglicherweise fehlerhaften Bereich 192 des Objekts 190 festzustellen. Da die erste Auflösung eine relativ geringe Auflösung ist, kann die erste AOI-Maschine 110 schnell mindestens einen möglicherweise fehlerhaften Bereich 192 mit einem möglicherweise fehlerhaften Typ für Null-Schlupf identifizieren, und der mindestens eine möglicherweise fehlerhafte Bereich 192 in dem Objekt 190 kann ausgewertet werden als wahrer oder falscher Fehler für Null-Pseudofehler. Beispielsweise umfassen wahre Fehler z.B. Leiter mit diversen Vorsprüngen, von denen einige zu Kurzschlüssen führen können, Kupferspritzer, bestimmte fehlende Merkmale, Leiter mit deutlichen Kerben, eine nicht lokalisierte unzulässige Breite, Brüche entlang Leitern oder dergleichen.
Entsprechend ist die zweite AOI-Maschine 120 zur Verwendung einer zweiten Auflösung (bspw. eine relativ hohe Auflösung) eingerichtet, um lediglich den/die möglicherweise fehlerhaften Bereich(e) 192 zu prüfen anstatt das ganze Objekt 190, um die Zykluszeit für diese Nachprüfung zu reduzieren. Da die zweite Auflösung eine relativ hohe Auflösung ist, kann die zweite AOI-Maschine 120 verwendet werden, um automatisch und genau festzustellen, ob mindestens ein Fehler (bspw. ein wahrer Fehler) in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) 192 des Objekts 190 vorliegt, wodurch ein Null-Pseudofehler ohne manuelle Prüfung erreicht wird. In einigen Ausführungsformen ist die zweite Auflösung größer als die erste Auflösung. Zum Beispiel beträgt die zweite Auflösung 2 bis 3 µm und die erste Auflösung beträgt 10 µm, wobei die vorliegende Offenbarung hierauf nicht beschränkt ist.
Wenn mindestens ein Fehler in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) des Objekts 190 durch die zweite AOI-Maschine 120 festgestellt wird, dann wird das Objekt 190 durch die zweite AOI-Maschine 120 als ein inakzeptables Objekt bestimmt. Wenn mindestens ein Fehler von der zweiten AOI-Maschine 120 in dem/den ersten fehlerhaften Bereich(en) 192des Objekts festgestellt wird, dann wird das Objekt 190 durch die zweite AOI-Maschine 120 als ein akzeptables Objekt bestimmt.
Weiterhin darf bei Vorliegen keines von der ersten AOI-Maschine festgestellten möglicherweise fehlerhaften Bereichs des Objekts 190 das Objekt 190 die zweite AOI-Maschine 120 direkt, ohne geprüft zu werden, passieren.
2 ist eine schematische Zeichnung, die eine erste AOI-Maschine 110 entsprechend einiger Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt. Wie in 2 gezeigt, umfasst die erste AOI-Maschine 110 ein erstes Set von Transportgerät-Modul(en) 210, ein erstes Set von optischen Modul(en) 220, ein erstes Set von Prozessor(en) 230 und einen Sender 240.
Baulich ist das erste Set von Prozessor(en) 230 elektrisch verbunden mit dem ersten Set von Transportgerät-Modul(en) 210, mit dem ersten Set von optischen Modul(en) 220 und mit dem Set von Sender(n) 240. Beispielsweise kann das erste Set von Transportgerät-Modul(en) 210 ein Set von Roboterarm(en) sein, ein XY-Tisch, ein XY-Objekttisch, ein XYZ-Tisch und ein Set von Fördergerät(en) oder andere Achsen-Regler. Das erste Set von optischen Modul(en) 220 kann ein Set von Linse(n) (bspw. ein Set von telezentrischen Linsen, ein Set von mikroskopischen Linsen und dergleichen) und ein Set von Bildsensor(en) (bspw. ein Set von 2D-Bilddaten-Sensor(en), ein Set von 3D-Topographiedaten-Sensor(en) und dergleichen) umfassen, wobei das Set von 2D-Bilddaten-Sensor(en) Schwarzweiß-Bilder, Farb-Bilder, Infrarot-Bilder (IR) und dergleichen aufnehmen kann, und wobei das Set von 3D-Topographiedaten-Sensor(en) Laserbilddaten, Muster, Fokusvariationsdaten (DFF) oder dergleichen aufnehmen kann. Das erste Set von Prozessor(en) 230 kann ein Set von Hauptprozessor(en) (CPU), ein Set von Mikrocontroller(n) oder dergleichen sein. Der Sender 240 kann ein Set von kabelgebundenen und/oder kabellosen Sender(n) sein, das direkt oder indirekt mit der zweiten AOI-Maschine 120 kommuniziert.
Praktisch ist das erste Set von Bewegungsvorrichtungs-Modul(en) 210 zum Tragen des Objekts 190 eingerichtet. Das erste Set von optischen Modulen 220 ist zum Aufnehmen eines ersten Sets von Bildern auf Grundlage der ersten Auflösung von dem Objekt 190 auf dem ersten Set von Bewegungsvorrichtungs-Modul(en) 210 eingerichtet. Das erste Set von Prozessor(en) 230 ist zum Durchführen eines Sets von Berechnung(en) an dem ersten Set von Bildern eingerichtet, um den mindestens einen möglicherweise fehlerhaften Bereich 192 des Objektes 190 zu erkennen. Das Set von Sender(n) 240 ist zum Übertragen von Daten, die dem mindestens einen möglicherweise fehlerhaften Bereich 192 des Objekts 190 zugehörig sind, an die zweite AOI-Maschine eingerichtet.
3 ist eine schematische Zeichnung, die eine zweite AOI-Maschine 120 entsprechend einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt. Wie in 3 gezeigt, umfasst die zweite AOI-Maschine 120 ein zweites Set von Bewegungsvorrichtungs-Modul(en) 310, ein zweites Set von optisches Modul(en) 320, ein zweites Set von Prozessor(en) 330 und einen Empfänger 340.
Baulich ist das zweite Set von Prozessor(en) 330 elektrisch mit dem zweiten Set von Bewegungsvorrichtungs-Modul(en) 310, mit dem zweiten Set von optischen Modul(en) 320 und mit dem Empfänger 340 verbunden. Beispielsweise kann das erste Set von Bewegungsvorrichtungs-Modul(en) 310 ein Set von Roboterarm(en), ein XY-Tisch, ein XY-Objekttisch, ein XYZ-Tisch, und ein Set von Transporteinrichtung(en) oder anderer Achsen-Regler sein. Das zweite Set von optischen Modul(en) 320 kann ein Set von Linsen (bspw. ein Set von telezentrischen Linsen, ein Set von mikroskopischen Linsen und dergleichen) und ein Set von Bildsensor(en) (bspw. ein Set von 2D-Bilddaten-Sensor(en), ein Set von 3D-Topographiedaten-Sensor(en) und dergleichen) aufweisen, wobei das Set von 2D-Bilddaten-Sensor(en) Schwarzweiß-Bilder, Farb-Bilder, Infrarot-Bilder (IR) oder dergleichen aufnehmen kann und wobei das Set von 3D-Topographiedaten-Sensor(en) Laser-Bilddaten, Muster, Fokusvariationsdaten (DFF) und dergleichen aufnehmen kann. Das erste Set von Prozessor(en) 330 kann ein Set von Hauptprozessor(en) (CPU), ein Set von Mikrocontroller(n) oder dergleichen sein. Der Empfänger 340 kann ein Set von kabelgebundenen und/oder kabellosen Empfänger(n) sein, das direkt oder indirekt mit dem Sender 240 der ersten AOI-Maschine 110 kommuniziert.
Konkret ist der Empfänger 340 eingerichtet, um die dem mindestens einen möglicherweise fehlerhaften Bereich 192 des Objekts 190 zugeordneten Daten von der Sendeeinrichtung 240 zu empfangen. Das zweite Set von Bewegungsvorrichtungs-Modul(en) 310 ist zum Tragen des Objekts 190 eingerichtet. Das zweite Set von optischen Modul(en) 320 ist zum Aufnehmen eines zweiten Sets von Bildern auf Grundlage der zweiten Auflösung, die größer als die erste Auflösung ist, von dem mindestens einen möglicherweise fehlerhaften ersten Bereich 192 des Objekts 190 auf dem zweiten Bewegungsvorrichtungs-Modul 310 eingerichtet. Das zweite Set von Prozessor(en) ist zum Durchführen eines Sets von Berechnung(en) an dem zweiten Set von Bildern eingerichtet, um zu erkennen, ob mindestens ein Fehler in dem mindestens einen möglicherweise fehlerhaften Bereich 192 des Objekts 190 vorliegt.
In einer Ausführungsform kann das erste Set von Bildern, das durch die erste AOI-Maschine aufgenommen worden ist, irgendein Bildformat haben, und das gleiche gilt für das zweite Set von Bildern, das durch die zweite AOI-Maschine in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) des Objekts aufgenommen worden ist. In einer anderen Ausführungsform können diese Formate graustufig, farbig, HDR (mit einem hohen Dynamikbereich), roh, komprimiert, eindimensional, zweidimensional, dreidimensional oder irgendein mögliches anderes Bildformat sein.
Für ein vollständiges Verständnis des Betriebs des AOI-Systems 100 unter Bezug auf die 1 bis 4 ist 4 ein Fließdiagramm, das ein Verfahren 400 zum Betreiben eines AOI-Systems 100 entsprechend einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Wie in 4 gezeigt, umfasst das Betriebsverfahren 400 die Arbeitsgänge S410, S420 und S430. Für einen Fachmann auf dem Gebiet versteht sich, dass dennoch die für in der vorliegenden Ausgestaltung beschriebenen Schritte die Reihenfolge, in der diese Schritte ausgeführt werden, abhängig von den jeweiligen Anforderungen geändert werden kann, soweit nichts anderes ausdrücklich erwähnt ist; in einigen Fällen können alle oder einige dieser Schritte gleichzeitig durchgeführt werden.
In dem Arbeitsgang S410 wird die erste AOI-Maschine 110 zum Prüfen eines Objekts mit einer ersten Auflösung verwendet, um mindestens einen möglicherweise fehlerhaften Bereich 192 des Objekts 190 festzustellen. Speziell wird das Objekt 190 durch ein erstes Set von Bewegungsvorrichtungs-Modul(en) 210 der ersten AOI-Maschine 110 getragen, ein erstes Set von Bildern wird auf Grundlage der ersten Auflösung von dem Objekt 190 auf dem ersten Set von Bewegungsvorrichtungs-Modul(en) 210 aufgenommen, ein Set von Berechnung(en) wird an dem ersten Set von Bildern durchgeführt, um den/die möglicherweise fehlerhaften Bereich(e) 192 des Objekts 190 zu erkennen, und dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) 192 des Objekts 190 zugehörige Daten werden an die zweite AOI-Maschine 120 übertragen.
In dem Arbeitsgang S420 wird das Set von Transportgerät-Modul(en) 130 zum Transport des Objekts 190 von der ersten AOI-Maschine 110 zu der zweiten AOI-Maschine 120 verwendet.
In dem Arbeitsgang S430 wird die zweite AOI-Maschine 120 verwendet, um eine zweite Auflösung zum Prüfen in nur dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) 192 zu nutzen, um festzustellen, ob mindestens ein Fehler in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) 192 des Objekts 190 vorliegt, wobei die zweite Auflösung höher ist als die erste Auflösung. Speziell werden die dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) des Objekts zugehörige Daten von der ersten AOI-Maschine 110 empfangen, das Objekt 190 wird durch das zweite Set von Bewegungsvorrichtungs-Modul(en) 310 der zweiten AOI-Maschine 120 getragen, ein zweites Bild/Bilder wird auf Grundlage der zweiten Auflösung von dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) 192 des Objekts 190 auf dem zweiten Set von Bewegungsvorrichtungs-Modul(en) 310 aufgenommen, und ein Set von Berechnung(en) wird an dem zweiten Set von Bildern durchgeführt, um festzustellen, ob mindestens ein Fehler in dem/den möglicherweise fehlerhaften Bereich(en) 192 des Objekts 190 vorliegt.
In dem Betriebsverfahren 400 wird das Objekt 190 durch die zweite AOI-Maschine 120 als ein inakzeptables Objekt bestimmt, wenn mindestens ein Fehler innerhalb des/der möglicherweise fehlerhaften Bereich(e) 192 des Objekts 190 durch die zweite AOI-Maschine festgestellt wird.
In dem Betriebsverfahren 400 wird das Objekt 190 durch die zweite AOI-Maschine 120 als ein akzeptables Objekt bestimmt, wenn kein Fehler innerhalb des/der möglicherweise fehlerhaften Bereich(e) 192 des Objekts 190 durch die zweite AOI-Maschine 120 festgestellt wird.
In dem Betriebsverfahren 400 kann das Objekt die zweite AOI-Maschine direkt, ohne geprüft zu werden, passieren, wenn kein möglicherweise fehlerhafter Bereich 192 des Objekts 190 durch die erste AOI-Maschine 120 festgestellt wurde.
Gemäß dem Vorstehenden stellt die vorliegende Offenbarung ein AOI-System 100 mit Null-Pseudofehler und Null-Schlupf bereit und beseitigt hierdurch die Kosten und Unsicherheiten einer von Menschen abhängigen Nachprüfung. Weiterhin bringt das AOI-System 100 den Prozess von ersten und zweiten AOI-Maschinen 110 und 120 in die Struktur von Industrie 4.0 mit Big-Data-Anwendungen.
Es versteht sich für den Fachmann, dass verschiedene Abwandlungen und Varianten an dem Aufbau der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne dabei das Feld oder das Wesen der Erfindung zu verlassen. Unter Berücksichtigung des Vorstehenden ist vorgesehen, dass die vorliegende Erfindung von dieser Erfindung vorgesehene Abwandlungen und Variationen abdeckt, die in den Bereich der Patentansprüche fallen.

Claims

System für eine automatische optische Prüfung (AOI), mit: - einer ersten AOI-Maschine, die zum Einsatz einer ersten Auflösung zum Prüfen eines Objekts eingerichtet ist, um festzustellen, ob ein möglicherweise fehlerhafter Bereich des Objekts vorliegt; und - einer elektrisch mit der ersten AOI-Maschine verbundenen zweiten AOI-Maschine, wobei die zweite AOI-Maschine zum Einsatz einer zweiten Auflösung zum Prüfen nur innerhalb des möglicherweise fehlerhaften Bereichs eingerichtet ist, um festzustellen, ob irgendein Fehler in dem möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts vorliegt, wobei die zweite Auflösung größer als die erste Auflösung ist.
System für eine automatische optische Prüfung nach Anspruch 1, wobei bei Vorliegen irgendeines Fehlers in dem möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts das Objekt durch die zweite AOI-Maschine als ein inakzeptables Objekt bestimmt wird.
System für eine automatische optische Prüfung nach Anspruch 1, wobei bei Vorliegen keines Fehlers in dem möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts das Objekt durch die zweite AOI-Maschine als ein akzeptables Objekt bestimmt wird.
System für eine automatische optische Prüfung nach Anspruch 1, wobei das Objekt die zweite AOI-Maschine direkt, ohne geprüft zu werden, passieren kann, wenn kein möglicherweise fehlerhafter Bereich des Objekts durch die erste AOI-Maschine festgestellt ist.
System für eine automatische optische Prüfung nach Anspruch 1, weiterhin mit: einem Transportgerät-Modul, welches zum Transport des Objekts von der ersten AOI-Maschine zu der zweiten AOI-Maschine eingerichtet ist.
System für eine automatische optische Prüfung nach Anspruch 1, wobei die erste AOI-Maschine folgendes hat: - ein zum Tragen des Objekts eingerichtetes erstes Bewegungsvorrichtungs-Modul; - ein erstes optisches Modul, das zum Aufnehmen eines ersten Bildes auf der Grundlage der ersten Auflösung von dem Objekt auf dem ersten Bewegungsvorrichtungs-Modul eingerichtet ist; - einen ersten Prozessor, der zum Durchführen einer Berechnung an dem ersten Bild eingerichtet ist, um den möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts zu erkennen; und - einen Sender, der zum Übertragen von Daten, die dem möglicherweise fehlerhaften Bereich zugehörig sind, an die zweite AOI-Maschine eingerichtet ist.
System für eine automatische optische Prüfung nach Anspruch 6, wobei die zweite AOI-Maschine folgendes hat: - einen Empfänger, der zum Empfangen der Daten, die dem möglicherweise fehlerhaften Bereich zugehörig sind, eingerichtet ist; - ein zum Tragen des Objekts eingerichtetes zweites Bewegungsvorrichtungs-Modul; - ein zweites optisches Modul, das zum Aufnehmen eines zweiten Bildes auf der Grundlage der zweiten Auflösung von dem Objekt auf dem zweiten Bewegungsvorrichtungs-Modul eingerichtet ist; und - einen zweiten Prozessor, der zum Durchführen einer Berechnung an dem zweiten Bild eingerichtet ist, um zu erkennen, ob irgendein Fehler in dem möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts vorliegt.
System für eine automatische optische Prüfung nach Anspruch 7, wobei das erste durch die erste AOI-Maschine aufgenommene Bild irgendein Format eines Bildes des Objekts ist, und wobei das zweite Set von durch die zweite AOI-Maschine aufgenommenen Bildern innerhalb des möglicherweise fehlerhaften Bereichs des Objekts liegt.
System für eine automatische optische Prüfung nach Anspruch 8, wobei das Format graustufig, farbig, HDR (mit einem hohen Dynamikbereich), roh, komprimiert, eindimensional, zweidimensional oder dreidimensional sein kann.
System für eine automatische optische Prüfung nach Anspruch 1, wobei das Objekt eine Leiterplatte, ein Halbleiterwafer oder ein Anzeigefeld ist.
Verfahren zum Betreiben eines AOI-Systems umfassend eine erste AOI-Maschine und eine zweite AOI-Maschine, und wobei das Verfahren hat: - Verwenden der ersten AOI-Maschine zum Einsatz einer ersten Auflösung zum Prüfen eines Objekts, um einen möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts festzustellen; und - Verwenden der zweiten AOI-Maschine zum Einsatz einer zweiten Auflösung zum Prüfen nur innerhalb des möglicherweise fehlerhaften Bereichs, um festzustellen, ob irgendein Fehler in dem möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts vorliegt, wobei die zweite Auflösung größer als die erste Auflösung ist.
Verfahren zum Betreiben nach Anspruch 11, wobei bei Vorliegen irgendeines Fehlers innerhalb des möglicherweise fehlerhaften Bereichs das Objekt durch die zweite AOI-Maschine als ein inakzeptables Objekt bestimmt wird.
Verfahren zum Betreiben nach Anspruch 11, wobei bei Vorliegen keines Fehlers innerhalb des möglicherweise fehlerhaften Bereichs des Objekts das Objekt durch die zweite AOI-Maschine als ein akzeptables Objekt bestimmt wird.
Verfahren zum Betreiben nach Anspruch 11, wobei, wenn kein möglicherweise fehlerhafter Bereich des Objekts durch die erste AOI-Maschine festgestellt ist, das Objekt die zweite AOI-Maschine direkt, ohne geprüft zu werden, passieren kann.
Verfahren zum Betreiben nach Anspruch 11, weiterhin mit: - Verwenden eines Transportgerät-Moduls zum Transportieren des Objekts von der ersten AOI-Maschine zu der zweiten AOI-Maschine.
Verfahren zum Betreiben nach Anspruch 11, wobei das Verwenden der ersten AOI-Maschine folgendes hat: - Tragen des Objekts durch ein erstes Bewegungsgerät-Modul der ersten AOI-Maschine; - Aufnehmen eines ersten Bildes auf Grundlage der ersten Auflösung von dem Objekt auf dem ersten Bewegungsgerät-Modul; - Durchführen einer Berechnung an dem ersten Bild, um den möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts zu erkennen; und - Übertragen von Daten, die dem möglicherweise fehlerhaften Bereich zugehörig sind, an die zweite AOI-Maschine.
Verfahren zum Betreiben nach Anspruch 16, wobei das Verwenden der zweiten AOI-Maschine folgendes hat: - Empfangen der Daten, die dem möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts zugehörig sind; - Tragen des Objekts durch ein zweites Bewegungsgerät-Modul der zweiten AOI-Maschine; - Aufnehmen eines zweiten Bildes auf Grundlage der zweiten Auflösung von dem möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts auf dem zweiten Bewegungsgerät-Modul; und - Durchführen einer Berechnung an dem zweiten Bild, um zu erkennen, ob irgendein Fehler in dem möglicherweise fehlerhaften Bereich des Objekts vorliegt.
System für eine automatische optische Prüfung nach Anspruch 17, wobei das erste von der ersten AOI-Maschine aufgenommene Bild irgendein Format eines Bildes des Objekts ist, und das zweite durch die zweite AOI-Maschine aufgenommene Bild innerhalb des möglicherweise fehlerhaften Bereichs des Objekts liegt.
System für eine automatische optische Prüfung nach Anspruch 18, wobei das Format graustufig, farbig, HDR (mit einem hohen Dynamikbereich), roh, komprimiert, eindimensional, zweidimensional oder dreidimensional ist.
System für das Betriebsverfahren nach Anspruch 11, wobei das Objekt eine Leiterplatte, ein Halbleiterwafer oder ein Anzeigefeld ist.