DE102018102288B4

DE102018102288B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Orientierung eines Bauelements mit gebogenen Anschlusskontakten anhand von charakteristischen Reflexen, Bestückautomat.

Info

Publication number: DE102018102288B4
Application number: DE102018102288.3A
Authority: DE
Inventors: Björn Ohlrogge; Quan Caijiao
Original assignee: ASM Assembly Systems GmbH and Co KG
Current assignee: ASMPT GmbH and Co KG
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2019-09-05
Anticipated expiration: 2038-02-02
Also published as: CN110113931A; DE102018102288A1; CN110113931B

Abstract

Beschrieben werden ein Verfahren und ein Sensorsystem (200) zum Bestimmen der Orientierung eines elektronischen Bauelements (190) mit mehreren gebogenen Anschlusskontakten (194), welche aus einem Gehäuse (192) herausragen. Das Verfahren weist auf (a) ein Beleuchten des Bauelements, so dass ein Beleuchtungslicht (210a) aus einer schrägen Beleuchtungsrichtung von zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen des Bauelements lediglich an einer dieser beiden Seitenflächen und, abhängig von der zu bestimmenden Orientierung, lediglich an der unteren Oberfläche oder an der oberen Oberfläche auf das Bauelement trifft; (b) ein Aufnehmen eines Bildes (350a, 350b) des Bauelements, so dass in dem Bild zumindest die beleuchtete Oberfläche abgebildet ist; (c) ein Auswerten des aufgenommen Bildes in Hinblick auf ein Vorhandensein von hellen Bereichen, welche jeweils auf einer Reflexion des Beleuchtungslichts an einem der Anschlusskontakte basieren; (d) falls zumindest ein solcher heller Bereich vorhanden ist, Auswerten des aufgenommen Bildes in Hinblick auf eine relative Position dieses hellen Bereiches in Bezug auf das Gehäuse (192); und (e) ein Bestimmen der Orientierung des Bauelements basierend auf einer ersten Information über das Vorhandensein von zumindest einem solchen hellen Bereich und/oder einer zweiten Information über die relative Position des zumindest einen hellen Bereiches. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Bestückautomaten mit einem solchen Sensorsystem.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet der Bestücktechnik und genauer eine optische Vermessung eines auf einen Bauelementeträger zu bestückenden elektronischen Bauelements. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren sowie ein Sensorsystem zum Bestimmen der Orientierung eines elektronischen Bauelements, welches gebogene Anschlusskontakte aufweist, die aus einem Gehäuse des Bauelements herausragen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Bestückautomaten mit einem solchen Sensorsystem.
Hintergrund der Erfindung
Eine automatische Bestückung von Bauelementeträgern mit elektronischen Bauelementen erfolgt typischerweise in Bestückautomaten, welche einen Bestückkopf aufweisen, der (i) die zu bestückenden Bauelemente von einer Bauelement-Abholposition einer Bauelemente-Zuführeinrichtung abholt, (ii) die abgeholten Bauelemente in einen Bestückbereich transportiert, in welchem sich der zu bestückende Bauelementeträger befindet, und (iii) die in den Bestückbereich transferierten Bauelemente an jeweils einer vorgegebenen Bauelement-Einbauposition auf den Bauelementeträger aufsetzt. Zum Aufnehmen der Bauelemente verwendet ein typischer Bestückkopf eine oder mehrere Bauelement-Haltevorrichtungen, welche typischerweise als Vakuum-Sauggreifer ausgebildet sind.
Bei einem Bestückungsprozess werden in der Regel auch Bauelemente verarbeitet, die in Bezug auf eine z-Richtung, entlang der die Höhe eines bestückten Bauelements bestimmt wird, eine asymmetrische elektrische Anschlussstruktur aufweisen. Dies bedeutet, dass eine elektrische Kontaktierung des Bauelements mit auf dem betreffenden Bauelementeträger ausgebildeten Bauelemente-Anschlussflächen nur dann möglich ist, wenn das Bauelement in einer korrekten Orientierung auf den Bauelementeträger aufgesetzt wird. Bei einer falschen Orientierung („upside down“) des Bauelements sind die elektrischen Anschlüsse nach oben und damit weg von der Bauelementeträger gerichtet, so dass kein elektrischer Kontakt zu dem betreffenden Bauelementeträger hergestellt werden kann.
Bauelemente mit einer asymmetrischen elektrischen Anschlussstruktur sind beispielsweise Bauelemente, die in einem sogenannten SOT (Small Outline Transistor) Gehäuse verpackt sind. Solche Bauelemente haben mehrere gebogene elektrische Anschlusskontakte, welche jeweils einen zweifach gebogenen Metallstreifen umfassen. Ein oberer Plateauabschnitt des Metallstreifens, welcher mit dem betreffenden verpackten Chip elektrisch verbunden ist, ragt (typischerweise horizontal) aus einem oberen Bereich der Gehäuseverpackung heraus und endet an einem oberen Biegeabschnitt. An diesen oberen Biegeabschnitt schließt sich ein (schräg) nach unten gerichteter und in der Regel nicht gebogener Mittelabschnitt an, der an einem unteren Biegeabschnitt endet. An dem unteren Biegeabschnitt schließt sich ein (horizontal verlaufender) unterer Plateauabschnitt des Metallstreifens an, welcher bei einem bestückten Bauelement auf einer vorbestimmten Bauelement-Anschlussfläche aufliegt und (nach einer Verlötung) einen elektrischen Kontakt zu einer Leiterbahnstruktur des Bauelementeträgers herstellt.
Gebogene elektrische Anschlusskontakte, die zumindest einen oberen Plateauabschnitt, einen oberen Biegeabschnitt und einen nach unten verlaufenden Mittelabschnitt aufweisen, werden in diesem Dokument als „Knickflügel-Anschlusskontakte“ oder mit dem englischen und in der Praxis häufig verwendeten Begriff „Gullwing-Anschlusskontakte“ bezeichnet. Gehäuseformen, welche solche „Gullwing-Anschlusskontakte“ haben, sind abgesehen von den vorstehend genannten SOT Gehäuseformen beispielsweise die Gehäuseformen DIP (Dual in-line package), SO (small Outline), TSSOP (Thin-Shrink Small Outline Package), QFP (Quad Flat Package), BQFP (Bumpered Quad Flat Package), TQFP (thin quad flat pack), LQFP (Low-profile Quad Flat Package).
Es ist offensichtlich, dass elektronische Bauelemente mit derartig gebogenen Anschlusskontakten, die sich außerhalb der (gegossenen) Bauelemente Verpackung befinden, bei einem Bestückungsprozess mit der korrekten Orientierung auf den Bauelementeträger aufgesetzt werden müssen. Im Falle einer Bestückung in einer falschen Orientierung, bei der die gebogenen Anschlusskontakte nach oben und damit von der Oberfläche des Bauelementeträgers weg gerichtet sind, kann das betreffende Bauelement nicht mit der Leiterbahnenstruktur des Bauelementeträgers elektrisch verbunden werden.
Bei einem typischen Bestückungsprozess werden die Bauelemente - in sogenannten Bauelementgurten verpackt - von einer als Gurtförderer ausgebildeten Bauelement-Zuführeinrichtung an die Abholposition transportiert und dort von dem Bestückkopf aufgenommen. Insbesondere bei kleinen Bauelementen, die beispielsweise in der sog. SOT23 Gehäuseform ausgebildet sind, kommt es beim Abholprozess jedoch gelegentlich dazu, dass die Bauelemente in einer falschen „upside down“ Orientierung von der betreffenden Pipette des Bestückkopfes aufgenommen werden. Um in einem solchen Fall eine fehlerhafte Bestückung eines Bauelementeträgers zu verhindern, muss im Rahmen des Bestückprozesses zuverlässig erkannt werden, ob ein solches mit gebogenen Anschlusskontakten versehenes Bauelement „upside down“ aufgenommen worden ist. Falls dies der Fall sein sollte, dann muss dieses Bauelement aus dem Bestückungsprozess aussortiert werden.
Eine „upside down“ Orientierung eines Bauelements kann in bekannter Weise durch eine Auswertung von Grauwertbildern erfolgen, die von dem Bauelement, welches von einer Bauelement-Haltevorrichtung gehalten wird, (von unten) aufgenommen wurden. Gegebenenfalls können dazu mehrere Grauwertbilder verwendet werden, die bei unterschiedlichen Beleuchtungen (insbesondere aus verschiedenen Beleuchtungsrichtungen) aufgenommen wurden. Bei der Auswertung der Grauwertbilder kann (A) das Vorhandensein oder das NichtVorhandensein einer Markierung an der Oberseite des Gehäuses erkannt werden, wobei sich der Begriff Oberseite auf das bestückte Bauelement und nicht auf das von der Bauelement-Haltevorrichtung gehaltene Bauelement bezieht. Alternativ oder in Kombination kann versucht werden, (B) die Art der Biegung, insbesondere die „Biegerichtung“, der gebogenen elektrischen Anschlusskontakte bei der Auswertung der Grauwertbilder zu erkennen.
Bauelemente mit gebogenen Anschlusskontakten haben jedoch häufig keine geeignete Markierung, welche für eine Bestimmung der Orientierung des Bauelements gemäß Prinzip (A) verwendet werden kann. Eine Erkennung der Art der Biegung gemäß Prinzip (B) ist sehr fehleranfällig, weil sich unterschiedliche Biegungen in einem Grauwertbild kaum voneinander unterscheiden.
Aus JP 2009 130034 A ist ein Verfahren für eine optische Lageerkennung von elektronischen Bauelementen bekannt. Dabei wird ein Bauelement, das an einer Saugpipette angesaugt ist, von einer Kamera aus einer (horizontalen) Seitenoberflächenrichtung aufgenommen, um ein Bild von der Seitenfläche des angesaugten Bauelements zu erhalten. Eine Höhenposition von entweder dem rechten oder linken Ende des angesaugten Bauelements oder Höhenpositionen beider Enden und eine Höhenposition eines untersten Endes des angesaugten Bauelements werden vermessen und daraus ein Differenzwert berechnet. Basierend darauf, ob der Differenzwert nicht kleiner ist als ein Unterscheidungsschwellwert, welcher der Vorderseite bzw. der Rückseite des Bauelements zugeordnet ist, wird entschieden, in welcher Orientierung des Bauelement von der Saugpipette aufgenommen ist.
DE 10 2013 219 477 B4 offenbart eine Bestimmung der Orientierung von Bauelementen, welche in einer Bauelement-Zuführvorrichtung mittels Vibration zu einem (transparenten) Bereitstellungelement transportiert wurden, von welchem sie von einem Bestückkopf aufgegriffen werden können. Die Bauelement-Zuführvorrichtung weist eine Beleuchtungseinrichtung auf, welche die Bauelemente von unten durch das transparente Bereitstellungelement hindurch beleuchtet. Eine Kamera erfasst ebenfalls von unten, über einen Strahlteiler, die beleuchteten Bauelemente. Die Orientierung der Bauelemente kann anhand von hell erscheinenden elektrischen Anschlussflächen erkannt werden, welche sich lediglich an einer Oberfläche der Bauelemente befinden.
US 5,541,834 offenbart ein Verfahren zum Ausrichten eines Bauelementes mit gebogenen Abschlusskontakten während eines bzw. kurz vor einem Aufsetzvorgang(s) auf einen Bauelementeträger. Dabei wird sowohl das von einer Saugpipette gehaltene Bauelement als auch ein Aufsetzbereich als auch von einer Beleuchtungseinrichtung unter einem schrägen Winkel beleuchtet und von einer Kamera unter dem gleichen schrägen Winkel erfasst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und zuverlässige optische Bestimmung der Orientierung von elektronischen Bauelementen mit gebogenen elektrischen Anschlusskontakten zu ermöglichen.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird beschrieben ein Verfahren zum Bestimmen der Orientierung eines elektronischen Bauelements, welches einen Chip, ein den Chip umgebendes Gehäuse und mehrere den Chip kontaktierende gebogene Anschlusskontakte umfasst. Das Gehäuse eines solchen Bauelements weist auf (i) eine obere Oberfläche, (ii) eine der oberen Oberfläche gegenüberliegende untere Oberfläche und (iii) mehrere Seitenflächen. Jeweils ein gebogener Anschlusskontakt weist auf (i) einen an einer der Seitenflächen aus einem oberen Teil des Gehäuses herausragenden oberen Plateauabschnitt, (ii) einen an den oberen Plateauabschnitt anschließenden oberen Biegeabschnitt und (iii) einen an den oberen Biegeabschnitt anschließenden Mittelabschnitt, welcher sich außerhalb des Gehäuses ausgehend von dem oberen Biegeabschnitt nach unten erstreckt. Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Schritte auf: (a) ein Beleuchten des Bauelements, so dass ein Beleuchtungslicht aus einer schrägen Beleuchtungsrichtung von zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen lediglich an einer dieser beiden Seitenflächen und, abhängig von der zu bestimmenden Orientierung, lediglich an der unteren Oberfläche oder an der oberen Oberfläche auf das Bauelement trifft; (b) ein Aufnehmen eines Bildes des (schräg beleuchteten) Bauelements insbesondere aus einer Aufnahmerichtung, welche zumindest annähernd senkrecht zu der beleuchteten Oberfläche ist, so dass in dem Bild zumindest die beleuchtete Oberfläche abgebildet ist; (c) ein Auswerten des aufgenommen Bildes in Hinblick auf ein Vorhandensein von hellen Bereichen, welche jeweils auf einer Reflexion des Beleuchtungslichts an einem der Anschlusskontakte basieren; (d) falls zumindest ein solcher heller Bereich vorhanden ist, ein Auswerten des aufgenommen Bildes in Hinblick auf eine relative Position dieses hellen Bereiches in Bezug auf das Gehäuse; und (e) ein Bestimmen der Orientierung des Bauelements basierend auf einer ersten Information über das Vorhandensein von zumindest einem solchen hellen Bereich und/oder einer zweiten Information über die relative Position des zumindest einen hellen Bereiches.
Dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einer schrägen und einseitig gerichteten Beleuchtung des Bauelements ein Teil des Beleuchtungslichts an den elektrischen gebogenen Anschlusskontakten derart reflektiert wird, das das entsprechend reflektierte Licht auf die Kamera trifft, welche das Bild des Bauelements aufnimmt. Aufgrund der in Bezug auf eine Höhenerstreckung des Bauelements asymmetrischen Form der gebogenen Anschluss Kontakte werden diese Reflexe durch diejenigen Oberflächenbereiche der gebogenen Anschlusskontakte erzeugt, welche in Bezug auf die Positionen der das Beleuchtungslicht erzeugenden Beleuchtungseinrichtung und der Kamera derart orientiert sind, dass die Bedingung Einfallswinkel = Ausfallswinkel erfüllt ist. Die genannte Asymmetrie der gebogenen Anschlusskontakte hat zur Folge, dass es abhängig von der jeweiligen Orientierung des Bauelements entweder (i) gar keine solche Oberflächenbereiche gibt, welche die Bedingung Einfallswinkel = Ausfallswinkel erfüllen, oder (ii) in dem aufgenommenen Bild zumindest einen besonders hellen Bereich gibt, der auf einem solchen Reflex basiert und dessen räumliche Lage in Bezug auf das Gehäuse indikativ ist für die Orientierung des Bauelements. Dabei ist es vorteilhaft, wenn in dem aufgenommenen Bild nicht nur die hellen Reflexe sondern auch das Gehäuse (entsprechend dunkler) zu erkennen ist, weil dann in dem aufgenommenen Bild ein zuverlässiger räumlicher Bezug zwischen dem Gehäuse und dem zumindest einen hellen Reflex hergestellt werden kann. Falls ein sogenanntes „a-priori Wissen“ über die Position des Gehäuses bekannt ist, ist es nicht zwingend erforderlich, in dem aufgenommenen Bild auch das Gehäuse des Bauelements zu erkennen.
Als Oberflächenbereiche für die Erzeugung der hellen Reflexe kommt insbesondere der beschriebene obere Biegeabschnitt infrage, weil dieser infolge seiner Krümmung eine Vielzahl von unterschiedlich geneigten Oberflächenbereichen aufweist, welche in der Regel zumindest einen Oberflächenbereich aufweisen, der die Bedingung Einfallswinkel = Ausfallswinkel erfüllt.
Im Bereich der Bestücktechnik werden die zu bestückenden Bauelemente typischerweise an deren oberen Oberfläche von einer Bauelement-Haltevorrichtung gehalten, damit sie dann mit ihrer unteren Oberfläche voran in korrekter Weise auf dem zu bestücken Bauelementeträger aufgesetzt werden können. Dies bedeutet, dass bei einer für eine korrekte Bestückung richtigen Orientierung des Bauelements die Bauelement-Haltevorrichtung an der Oberseite bzw. der oberen Oberfläche des Bauelements angreift und in einer für das beschriebene Verfahren geeigneten Messstation das von der Bauelement-Haltevorrichtung aufgenommene Bauelement an seiner Unterseite bzw. der unteren Oberfläche beleuchtet und so von der Kamera erfasst wird, dass in dem aufgenommenen Bild die untere Oberfläche des Bauelements zu erkennen ist. In diesem Fall ist typischerweise keines der Oberflächenbereiche des oberen Biegeabschnitts so geneigt, dass die Bedingung Einfallswinkel = Ausfallswinkel erfüllt ist. Dies gilt sowohl für (gebogene) Anschlusskontakte, die in Bezug auf die (einseitig positionierte) Beleuchtungseinrichtung sich vor dem Gehäuse befinden, als auch für (gebogene) Anschlusskontakte, die sich in Bezug auf die (einseitig positionierte) Beleuchtungseinrichtung hinter dem Gehäuse des Bauelements befinden. Falls die gebogenen Anschlusskontakte also lediglich einen Biegeabschnitt und zwar den oberen Biegeabschnitt aufweisen, wird bei einer korrekten Orientierung des Bauelements in dem aufgenommenen Bild kein heller Reflex zu erkennen sein. Im Gegensatz dazu gibt es bei einer (für eine korrekte Bestückung) falschen Orientierung des Bauelements zumindest einen Oberflächenbereich von zumindest einem Anschlusskontakt (insbesondere mit lediglich einem Biegeabschnitt und zwar dem oberen Biegeabschnitt), für welchen die Bedingung Einfallswinkel = Ausfallswinkel erfüllt ist und welcher für einen hellen Reflex in dem aufgenommenen Bild sorgt. In diesem Fall ist also bereits die Existenz eines hellen Reflexes indikativ für die Orientierung des von der Bauelement-Haltevorrichtung aufgenommenen elektronischen Bauelements.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei den meisten für das in diesem Dokument beschriebenen Verfahren infrage kommenden Bauelementen die Anschlusskontakte nicht nur den oberen Biegeabschnitt sondern auch noch einen weiteren unteren Biegeabschnitt aufweisen, wobei die Krümmung des oberen Biegeabschnitts unterschiedlich ist zu der Krümmung des unteren Biegeabschnitts. Typischerweise ist ein Biegeabschnitt konvex und der andere Biegeabschnitt ist konkav gekrümmt. In diesem weitaus häufigeren Fall, welcher nachfolgend im Detail erläutert wird, wird es in der Regel sowohl bei einer korrekten als auch bei einer unkorrekten Orientierung des Bauelements zu zumindest einem hellen Reflex in dem aufgenommenen Bild kommen, wobei die relative räumliche Position des Reflexes indikativ ist für die Orientierung des elektronischen Bauelements.
Die zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens erforderliche Beleuchtungseinrichtung kann eine herkömmliche Beleuchtungseinrichtung sein, die in bekannter Weise für eine optische Messstation in einem Bestückautomaten verwendet wird. Es muss lediglich darauf geachtet werden, dass die Beleuchtungseinrichtung so konfiguriert ist bzw. so betrieben wird, dass das Bauelement lediglich von einer Seite schräg beleuchtet wird. Auch die erforderliche Kamera kann eine herkömmliche Kamera sein, so wie sie in bekannten Bestückautomaten für eine herkömmliche Lagevermessung vielfach verwendet wird. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass das in diesem Dokument beschriebene Verfahren mit bereits bekannten und erprobten Hardwarekomponenten durchgeführt werden kann und dass es lediglich erforderlich ist einen Prozessor einer Messstation so zu programmieren, dass die Auswertung des von der Kamera aufgenommen Bildes in der erfindungsgemäßen Weise durchgeführt wird.
Die Anschlusskontakte des Bauelements sind bevorzugt und in bekannter Weise durch einen entsprechend gebogenen Metallstreifen gebildet, dessen Oberfläche einen hohen Reflexionskoeffizienten aufweist. Die Farbe bzw. das Spektrum des Beleuchtungslichts kann optional auf ein gegebenenfalls spektralabhängiges Reflexionsverhalten dieser Oberfläche angepasst werden.
Zumindest dann, wenn kein weiterer (unterer) Biegeabschnitt vorgesehen ist, erstreckt sich der Mittelabschnitt des jeweiligen Anschlusskontaktes, bevorzugt in gerader Weise, von einem oberen Bereich des Bauelements hin zu einer Ebene und darüber bzw. darunter hinaus, welche mit der unteren Oberfläche des Gehäuses zusammenfällt. Nur dadurch kann sichergestellt werden, dass die Anschlusskontakte bis unterhalb einer durch die untere Oberfläche definierten Ebene ragen, was für eine zuverlässige Kontaktierung eines bestückten elektronischen Bauelements auf dem jeweiligen Bauelementeträger erforderlich ist. Falls der Anschlusskontakt, wie nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben, noch einen weiteren (unteren) Biegeabschnitt aufweist, dann ist es lediglich erforderlich, dass ein Ende dieses weiteren (unteren) Biegeabschnitts entsprechend weit unter die Ebene der unteren Oberfläche hinaus ragt.
Unter dem Begriff „Chip“ kann in diesem Dokument jede Art von Halbleiter-Bauteil verstanden werden, welches aus einem vereinzelten Halbleiter-Wafer stammt und welches sich (noch) nicht in einem Gehäuse bzw. einer geeigneten Verpackung befindet. Ein (ungehäuster) Chip kann insbesondere ein Halbleiterplättchen (Englisch „Die“) samt darauf aufgebrachten integrierten Schaltkreis sein.
Das in diesem Dokument beschriebene Verfahren hat den Vorteil, dass es auch ohne eine Lernphase und ohne eine Vorab-Eingabe von bestimmten anwendungsspezifischen Parametern zu zuverlässigen und robusten Ergebnissen bei der Bestimmung der Orientierung des Bauelements führt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren ferner auf (a) ein Aufgreifen des Bauelements mittels einer Bauelement-Haltevorrichtung, insbesondere einer Bauelement-Haltevorrichtung eines Bestückkopfes eines Bestückautomaten; und (b) ein Transferieren des aufgegriffenen Bauelements in einen vorgegebenen Erfassungsbereich eines Sensorsystems, welches eine Beleuchtungseinrichtung zum Erzeugen des Beleuchtungslichts und eine Kamera zum Aufnehmen des Bildes aufweist. Dies hat den Vorteil, dass das beschriebene Verfahren in einem bekannten Bestückautomaten durchgeführt werden kann, ohne dass apparative Modifikationen des Bestückautomaten und insbesondere einer entsprechenden optischen Messstation des Bestückautomaten erforderlich wären.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist jeweils ein gebogener Anschlusskontakt ferner auf (iv) einen unteren Biegeabschnitt, welcher sich an den Mittelabschnitt anschließt, und optional (v) einen unteren Plateauabschnitt, der sich an den unteren Biegeabschnitt anschließt. Bei dieser Ausführungsform wird die Orientierung des Bauelements anhand der zweiten Information bestimmt.
Falls die Anschlusskontakte zumindest zwei (unterschiedlich gekrümmte) Biegeabschnitte aufweisen, wird zumindest ein an der beleuchteten Seitenfläche des Bauelements oder an der dieser Seitenfläche gegenüberliegenden Seitenfläche herausragender Anschlusskontakt unabhängig von der Orientierung des Bauelements zumindest einen geeignet orientierten Oberflächenbereich aufweisen, welcher zu einem hellen Reflex in dem aufgenommenen Bild führt. Dies bedeutet, dass auf alle Fälle zumindest ein heller Reflex in dem aufgenommenen Bild vorhanden ist. Damit kann das beschriebene Verfahren mit einer besonders hohen Zuverlässigkeit durchgeführt werden kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird bei dem Bestimmen der Orientierung eine für einen nachfolgenden Aufsetzvorgang des Bauelements auf einen Bauelementeträger korrekte Orientierung angenommen, wenn in dem aufgenommenen Bild ein heller Reflex vorhanden ist, der sich in Bezug auf das schräg einfallende Beleuchtungslicht hinter dem Gehäuse befindet. Alternativ oder in Kombination wird bei dem Bestimmen der Orientierung eine für einen nachfolgenden Aufsetzvorgang des Bauelements auf einen Bauelementeträger unkorrekte Orientierung angenommen, wenn in dem aufgenommenen Bild ein heller Reflex vorhanden ist, der sich in Bezug auf das schräg einfallende Beleuchtungslicht vor dem Gehäuse befindet. Dabei bezieht sich der Ausdruck „hinter dem Gehäuse“ und „vor dem Gehäuse“ auf eine Richtung entlang einer Achse, welche sich aus der Projektion (der Beleuchtungsrichtung) des Beleuchtungslichts auf die betreffende beleuchtete (obere oder untere) Oberfläche ergibt. Bei einer bevorzugt senkrechten Blickrichtung der Kamera entspricht die entsprechende Ebene (bei einer korrekten optischen Abbildung, welche zu einem scharfen Bild des Bauelements führt) zumindest annähernd der Objektebene der Kamera.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Gehäuse eine Kante auf, welche die Grenze zwischen der beleuchteten Oberfläche und der einen (beleuchteten) Seitenfläche darstellt, aus der zumindest einer der gebogenen Anschlusskontakte herausragt. Ferner ist bei dem Aufnehmen des Bildes das Bauelement in Bezug auf die schräge Beleuchtungsrichtung des Beleuchtungslichts derart orientiert, dass die Kante des Gehäuses mit der schrägen Beleuchtungsrichtung des Beleuchtungslichts einen Winkel einschließt, welcher im Bereich zwischen 60° und 90°, insbesondere im Bereich zwischen 70° und 90° und weiter insbesondere im Bereich zwischen 80° und 90° liegt. Dies bedeutet anschaulich, dass bei der Projektion des schrägen Beleuchtungslichts in eine Ebene, die mit der beleuchteten Oberfläche zusammenfällt, die Seitenfläche mit zumindest einem gebogenen Anschlusskontakte zumindest annähernd frontal bzw. senkrecht beleuchtet wird. Eine Beleuchtung von Seitenflächen, an denen keine gebogenen Anschlusskontakte ausgebildet sind, wird damit vermieden.
Die in der genannten Projektion zumindest annähernd frontale bzw. senkrechte Beleuchtung des zumindest einen gebogenen Anschlusskontaktes hat den Vorteil, dass das an den geeignet orientierten Oberflächenbereichen der Anschlusskontakte reflektierte Beleuchtungslicht in die Kamera „hinein“ reflektiert wird. Anders ausgedrückt wird verhindert, dass die betreffenden Reflexe nicht in die Kamera treffen und somit nicht detektiert werden können. Die hier beschriebene Orientierung des Bauelements hat damit zur Folge, dass mit dem in diesem Dokument beschriebenen Verfahren die Orientierung eines zu bestückenden Bauelements mit einer besonders hohen Genauigkeit und Zuverlässigkeit bestimmt werden kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass in diesem Zusammenhang unter der Orientierung des Bauelements eine Ausrichtung zu verstehen ist, welche sich auf eine Drehung des Bauelements um eine Hauptachse bezieht. Dabei ist diese Hauptachse senkrecht zu der oberen Oberfläche und/oder der unteren Oberfläche orientiert. Insbesondere ist diese Hauptachse eine Mittelsenkrechte für die obere Oberfläche und oder die untere Oberfläche.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Orientierung des Bauelements in Bezug zu der Beleuchtungsrichtung, bei welcher Orientierung die Kante des Gehäuses zumindest annähernd senkrecht zu der Beleuchtungsrichtung ausgerichtet ist, durch eine selektive Aktivierung von zumindest einem Beleuchtungselement einer Beleuchtungseinrichtung realisiert, welche eine Mehrzahl von Beleuchtungselementen aufweist. Dies hat den Vorteil, dass zur Einstellung dieser für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens besonders geeigneten Orientierung auf eine mechanische Drehung des elektronischen Bauelements um seine Hauptachse herum verzichtet werden kann. Da eine geeignete selektive Aktivierung der Beleuchtungseinrichtung rein elektronisch und damit besonders schnell erfolgen kann, kann das in diesem Dokument beschriebene Verfahren besonders schnell durchgeführt werden. Eine schnelle optische Vermessung und hier zusätzlich eine schnelle Bestimmung der Orientierung des elektronischen Bauelements stellt eine wichtige Voraussetzung dar, um Bestückungsprozesse zu beschleunigen und damit die Bestückleistung von Bestückautomaten zu erhöhen. Dabei ist unter der Bestückleistung die Anzahl an Bauelementen zu verstehen, die innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne von einem Bestückautomaten auf Bauelementeträger(n) platziert werden können.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Orientierung des Bauelements in Bezug zu der Beleuchtungsrichtung, bei welcher Orientierung die Kante des Gehäuses zumindest annähernd senkrecht zu der Beleuchtungsrichtung ausgerichtet ist, durch eine Drehung des Bauelements realisiert. Dies hat den Vorteil, dass die gewünschte für eine robuste bzw. wenig fehleranfällige Bestimmung der Orientierung des Bauelements geeignete Orientierung der Kante des Gehäuses in Bezug auf die Beleuchtungsrichtung auf einfache Weise, beispielsweise durch die Aktivierung eines Drehantriebs für eine Bauelement-Haltevorrichtung, hergestellt werden kann. Dabei wird das Bauelement bevorzugt um seine Hauptachse gedreht, welche wie vorstehend beschrieben senkrecht zu der oberen Oberfläche und/oder der unteren Oberfläche orientiert ist und insbesondere eine Mittelsenkrechte für die obere Oberfläche und oder die untere Oberfläche darstellt. Die Hauptachse kann insbesondere parallel zu einer Längsachse einer Bauelement-Haltevorrichtung sein, welche das Bauelement aufgriffen hat bzw. das Bauelement hält.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren vor dem Beleuchten des Bauelements ferner auf (a) ein Aufnehmen eines weiteren Bildes des Bauelements; (b) ein Auswerten des weiteren Bildes in Hinblick auf eine Bestimmung der Winkellage des Bauelements in Bezug auf eine Drehung des Bauelements um seine Hauptachse, welche senkrecht zu der oberen Oberfläche und/oder der unteren Oberfläche orientiert ist, wobei die Realisierung der Orientierung des Bauelements in Bezug zu der Beleuchtungsrichtung, bei welcher Orientierung die Kante des Gehäuses zumindest annähernd senkrecht zu der Beleuchtungsrichtung ausgerichtet ist, basierend auf der bestimmten Winkellage erfolgt.
Anschaulich ausgedrückt wird bei diesem Ausführungsbeispiel vor der eigentlichen Bestimmung der Orientierung des Bauelements zunächst dessen (ursprüngliche) Winkellage in Bezug auf eine Drehung um seine Hauptachse vermessen. Eine genaue Kenntnis dieser Winkellage wird dann dazu verwendet, um den Drehwinkel des Bauelements (um seine Hauptachse) zu bestimmen, welche erforderlich ist, um das Bauelementen in die gewünschte Orientierung zu bringen, bei der das Beleuchtungslicht zumindest annähernd senkrecht bzw. frontal auf die vorstehend beschriebene Kante des Gehäuses des Bauelements trifft.
Es wird darauf hingewiesen, dass es natürlich auch vorkommen kann, dass die ursprüngliche Winkellage des Bauelements schon so ist, dass das Bauelement in der gewünschten Orientierung vorhanden ist. In diesem Fall ist keine weitere Ausrichtung des Bauelements es erforderlich. Das beschriebene Auswerten des weiteren Bildes dient dann lediglich dazu, die bereits vorhandene zumindest annähernd optimale Orientierung des Bauelements in Bezug auf eine Drehung um seine Hauptachse zu verifizieren.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren während des Aufnehmens des weiteren Bildes des Bauelements ferner auf ein weiteres Beleuchten des Bauelements unter zumindest einer beliebigen Beleuchtungseinrichtung mit einem weiteren Beleuchtungslicht. Dies hat den Vorteil, dass die Qualität des aufgenommenen weiteren Bildes und damit auch die Auswertung des weiteren Bildes auf einfache Weise verbessert werden kann was zu einer erhöhten Zuverlässigkeit der Bestimmung der Orientierung des Bauelements führen kann.
Das weitere Beleuchten kann bei einer beliebigen Beleuchtungscharakteristik, beispielsweise in Bezug auf die Beleuchtungseinrichtungen und/oder eine Beleuchtungsfarbe bzw. spektrale Verteilung des Beleuchtungslichts erfolgen, welche Beleuchtungscharakteristik geeignet ist, um insbesondere die Oberfläche des Bauelements so zu beleuchten, dass eine zuverlässige Bestimmung der Winkellage möglich ist. Im Falle der Verwendung einer Beleuchtungseinrichtung, welche das Bauelement unter verschiedenen Beleuchtungswinkeln beleuchten kann, insbesondere eine Beleuchtungseinrichtung, welche eine Mehrzahl von Beleuchtungselementen aufweist, die oberhalb des Bauelements um dessen Hauptachse herum ringförmig verteilt angeordnet sind, können alle diese Beleuchtungselemente aktiviert werden, um für die Bestimmung der Winkellage des Bauelements für das Aufnehmen des weiteren Bildes des Bauelements möglichst helle Umgebungsbedingungen zu schaffen.
Insbesondere bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem die gewünschte Orientierung des Bauelements durch eine Drehung des Bauelements realisiert wird, kann es vorteilhaft sein, wenn das weitere Beleuchtungslicht die gleiche Beleuchtungscharakteristik wie das vorstehend beschriebene Beleuchtungslicht aufweist. Dabei ist unter dem Ausdruck „Beleuchtungscharakteristik“ insbesondere zu verstehen der Beleuchtungswinkel in Bezug auf die untere Oberfläche bzw. die obere Oberfläche, abhängig von der zu bestimmenden bzw. aktuellen Orientierung des Bauelements. Eine Verwendung einer gleichen Beleuchtungscharakteristik hat den Vorteil, dass die Beleuchtungseinrichtung auf apparativ günstige Weise realisiert werden kann. Dieser Vorteil kann bei vielen Anwendungsfällen den eventuell vorhandenen Nachteil einer für das Aufnehmen des weiteren Bildes nicht optimalen weiteren Beleuchtung überkompensieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird beschrieben ein Sensorsystem zum Bestimmen der Orientierung eines elektronischen Bauelements, welches einen Chip, ein den Chip umgebendes Gehäuse und mehrere den Chip kontaktierende gebogene Anschlusskontakte umfasst. Das Gehäuse eines solchen Bauelements weist auf (i) eine obere Oberfläche, (ii) eine der oberen Oberfläche gegenüberliegende untere Oberfläche und (iii) mehrere Seitenflächen. Jeweils ein gebogener Anschlusskontakt weist auf (i) einen an einer der Seitenflächen aus einem oberen Teil des Gehäuses herausragenden oberen Plateauabschnitt, (ii) einen an den oberen Plateauabschnitt anschließenden oberen Biegeabschnitt und (iii) einen an den oberen Biegeabschnitt anschließenden Mittelabschnitt, welcher sich außerhalb des Gehäuses ausgehend von dem oberen Biegeabschnitt nach unten erstreckt. Das Sensorsystem weist auf (a) eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten des sich in einem Erfassungsbereich des Sensorsystems befindlichen Bauelements, so dass ein Beleuchtungslicht aus einer schrägen Beleuchtungsrichtung von zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen lediglich an einer dieser beiden Seitenflächen und, abhängig von der zu bestimmenden Orientierung, an der unteren Oberfläche oder an der oberen Oberfläche auf das Bauelement trifft; (b) eine Kamera zum Aufnehmen eines Bildes des (schräg beleuchteten) Bauelements (insbesondere aus einer Aufnahmerichtung, welche zumindest annähernd senkrecht zu der beleuchteten Oberfläche ist), so dass in dem Bild zumindest die beleuchtete Oberfläche abgebildet ist; (c) eine Datenverarbeitungseinrichtung welche der Kamera nachgeschaltet ist und welche programmtechnisch eingerichtet ist zum (c1) Auswerten des aufgenommen Bildes in Hinblick auf ein Vorhandensein von hellen Bereichen, welche auf einer Reflexion des Beleuchtungslichts an einem der Anschlusskontakte basieren; (c2) falls zumindest ein solcher heller Bereich vorhanden ist, Auswerten des aufgenommen Bildes in Hinblick auf eine relative Position dieses hellen Bereiches in Bezug auf das Gehäuse; und (c3) Bestimmen der Orientierung des Bauelements basierend auf einer ersten Information über das Vorhandensein von zumindest einem solchen hellen Bereich und/oder einer zweiten Information über die relative Position des zumindest einen hellen Bereiches.
Auch dem beschriebenen Sensorsystem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einer schrägen und einseitig gerichteten Beleuchtung des Bauelements nur derjenige Teil des Beleuchtungslichts durch einen direkten Reflex in die Kamera gelangt, welcher Teil an einem gebogenen Abschnitt eines Anschlusskontaktes reflektiert wird, der sich an lediglich einer Seite des Bauelements befindet.
Anschlusskontakte an der anderen gegenüberliegenden Seite haben nämlich keinen Oberflächenbereich, der in Bezug auf die räumlichen Positionen von einer das Beleuchtungslicht aussenden Beleuchtungseinrichtung und der Kamera eine solche Orientierung hat, für die das Reflexionsgesetz Einfallswinkel = Ausfallswinkel gilt. Bei Anschlusskontakten, welche zwei unterschiedlich gekrümmte Biegeabschnitte haben, kann das Sensorsystem, insbesondere die räumlichen Lagen von Beleuchtungseinrichtung und Kamera derart gewählt werden, dass entweder Anschlusskontakte auf der einen Seite des Gehäuses oder Anschlusskontakte auf der anderen gegenüberliegenden Seite des Gehäuses zu direkten Reflexen des Beleuchtungslicht führen, welche auf die Kamera treffen. In dem aufgenommenen Bild sind dann aufgrund der lediglich auf einer Seite des Gehäuses erscheinenden hellen Reflexe die Helligkeitsunterschiede so signifikant, dass durch einen einfachen Helligkeitsvergleich robust und zuverlässig entschieden werden kann, ob das Bauelement für eine nachfolgende Bestückung in einer korrekten oder in einer unkorrekten Orientierung von einer Bauelement-Haltevorrichtung eines Bestückkopfes aufgenommen worden ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die Beleuchtungseinrichtung (a) eine Mehrzahl von Beleuchtungselementen, die, wenn sich das Bauelement in dem Erfassungsbereich befindet, abhängig von der Orientierung des Bauelements oberhalb oder unterhalb des Bauelements um eine Hauptachse des Bauelements herum ringförmig verteilt angeordnet sind; und (b) eine Steuereinrichtung, welche eingerichtet ist, die einzelnen Beleuchtungselemente selektiv zu aktivieren. Dies hat den Vorteil, dass das Beleuchtungslicht nicht nur unter einem geeigneten schrägen Beleuchtungswinkel auf die untere Oberfläche bzw. die obere Oberfläche des Gehäuses trifft, sondern dass die Einfallsrichtung der schrägen Beleuchtung durch eine geeignete Aktivierung von einzelnen Beleuchtungselementen so eingestellt werden kann, dass eine Kante des Gehäuses, welche die Grenze zwischen der beleuchteten Oberfläche und der einen beleuchteten Seitenfläche darstellt, aus der zumindest ein gebogener Anschlusskontakt herausragt, zumindest annähernd senkrecht zu der Beleuchtungsrichtung ausgerichtet ist.
Anschaulich ausgedrückt trifft das Beleuchtungslicht (abhängig von der Orientierung des Bauelements schräg von oben oder schräg von unten) frontal auf die genannte Kante des Gehäuses. Dies bedeutet, dass das Beleuchtungslicht entlang einer Richtung ausgesendet wird, die parallel zu bzw. in einer Ebene liegt, die durch die Krümmung bzw. die Biegung der Anschlusskontakte definiert ist. Dadurch wird auf zuverlässige Weise sichergestellt, dass, sofern geeignet orientierte Biegeabschnitte vorhanden sind, reflektiertes Licht auch tatsächlich auf die Kamera trifft.
Es wird darauf hingewiesen, dass mehrere Beleuchtungselemente einer ringförmigen Beleuchtungseinrichtung, welche räumlich nahe beieinanderliegen, zu einem Beleuchtungssegment zusammengefasst werden können, wobei unterschiedliche Beleuchtungssegmente der Beleuchtungseinrichtung von der Steuereinrichtung selektiv aktiviert bzw. deaktiviert werden können.
Die Beleuchtungselemente können insbesondere mittels Leuchtdioden realisiert sein, welche den Vorteil einer hohen Energieeffizienz haben. Hinsichtlich der Lichtfarbe der Beleuchtungselemente kann abhängig von den optischen Eigenschaften der Oberfläche des Gehäuses und/oder der Oberfläche der gebogenen Anschlusskontakte eine geeignete spektrale Verteilung des Beleuchtungslichts gewählt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Beleuchtungseinrichtung derart konfiguriert, dass das Beleuchtungslicht unter zumindest einem vorbestimmten Winkel auf die untere Oberfläche oder auf die obere Oberfläche des sich in dem Erfassungsbereich befindlichen Bauelements trifft, wobei dieser Winkel im Winkelbereich von 40° bis 80°, insbesondere von 50° bis 70°, und weiter insbesondere von 55° bis 65° liegt. Dies hat den Vorteil, dass abhängig von der konkreten Bauform des Bauelements Abschattungseffekte auf der in Bezug auf die Beleuchtung rückseitigen Seite des Bauelements weitgehend reduziert werden können, sodass bei einer von zwei möglichen Orientierungen des Bauelements, insbesondere bei einer für eine nachfolgende Bestückung korrekten Orientierung, auch diejenigen Anschlusskontakte eine direkte Reflexion des Beleuchtungslicht in die Kamera bewirken, welche sich auf dieser rückseitigen Seite befinden. Damit wird in dem aufgenommenen Bild also stets zumindest ein Anschlusskontakt anhand seines hellen Reflexes erkannt, dessen räumliche Lage in Bezug auf das Gehäuse (in dem aufgenommenen Bild) eindeutig ist für die Orientierung des Bauelements. In diesem Zusammenhang wird noch einmal darauf hingewiesen, dass lediglich auf einer der beiden Seiten des Bauelements zumindest ein heller Reflex zu erkennen ist, die andere Seite ist frei von einem hellen Reflex. Die Orientierung des Bauelements kann deshalb mit einer besonders hohen Zuverlässigkeit bestimmt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Beleuchtungseinrichtung konfiguriert, das Beleuchtungslicht mit unterschiedlichen spektralen Verteilungen auszusenden. Ferner ist die Kamera eine spektral auflösende Kamera und die Datenverarbeitungseinrichtung ist programmtechnisch eingerichtet, das aufgenommene Bild derart auszuwerten, dass die erste Information eine oder mehrere spektrale erste Teilinformationen umfasst und/oder dass die zweite Information eine oder mehrere spektrale zweite Teilinformationen umfasst. Der Ausdruck „unterschiedliche spektrale Verteilungen“ kann sich auf die Zeit und/oder auf den Raum beziehen.
Der Ausdruck „zeitlich unterschiedliche spektrale Verteilungen“ kann in diesem Zusammenhang insbesondere bedeuten, dass zu einem Zeitpunkt das Beleuchtungslicht eine erste spektrale Verteilung und zu einem nachfolgenden zweiten Zeitpunkt eine dazu unterschiedliche zweite Verteilung aufweist. Dies kann beispielsweise dazu verwendet werden, von ein und demselben Bauelement verschieden farbige Bilder aufzunehmen und bei der Bestimmung der Orientierung des Bauelements dasjenige Farbbild zu verwenden, welches das zuverlässigste Ergebnis in Bezug auf die zu bestimmende Orientierung liefert. Alternativ können unterschiedliche Farbbilder auch zusammen ausgewertet werden.
Der Ausdruck „räumlich unterschiedliche spektrale Verteilungen“ kann in diesem Zusammenhang insbesondere bedeuten, dass verschiedene Beleuchtungselemente oder Beleuchtungssegmente der Beleuchtungseinrichtung, die insbesondere unabhängig voneinander aktiviert werden können, spektral unterschiedliches Licht aussenden. Beispielsweise können von drei Beleuchtungssegmenten ein Segment mit der (monochromatischen) Farbe Rot, das zweite Segment mit der (monochromatischen) Farbe Grün und das dritte Segment mit der (monochromatischen) Farbe Blau das Bauelement schräg beleuchten. Die spektral auflösende Kamera kann dann die resultierenden verschiedenen (Farb)Reflexe über eine Trennung der Farbkanäle den verschiedenen Segmenten (und damit den verschiedenen Beleuchtungsrichtungen) zuordnen. Dies bedeutet, dass dann, wenn beispielsweise das „rote“ Beleuchtungssegment das Bauelement aus einer geeigneten Richtung in Bezug auf die vorstehend beschriebene Kante beleuchtet, nur der rote Farbkanal des Kamerabildes betrachtet werden kann und für diesen Farbkanal die gewünschte schräge, einseitige (rote) Beleuchtung realisiert ist, die erforderlich ist, um die Orientierung des Bauelements zu bestimmen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird beschrieben ein Bestückautomat zum Bestücken von Bauelementeträgern mit elektronischen Bauelementen. Der beschriebene Bestückautomat weist auf (a) einen Bestückkopf (a1) zum Abholen der Bauelemente von jeweils einer Bauelement-Abholposition einer Bauelemente-Zuführeinrichtung, (a2) zum Transportieren der abgeholten Bauelemente in einen Bestückbereich und (a3) zum Aufsetzen der transportierten Bauelemente auf einen Bauelementeträger, welcher sich in dem Bestückbereich befindet; und (b) ein Sensorsystem des vorstehend beschriebenen Typs zum Bestimmen der Orientierung der von dem Bestückkopf aufgenommenen elektronischen Bauelemente.
Dem beschriebenen Bestückautomaten liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das vorstehend beschriebene Sensorsystem auf vorteilhafte Weise in der Bestücktechnik eingesetzt werden kann. Durch eine zuverlässige Bestimmung der Orientierung eines aufgenommenen elektronischen Bauelements kann nämlich eine fehlerhafte Bestückung eines Bauelementeträgers verhindert werden, indem Bauelemente, welche in einer falschen Orientierung von der Bestückung aufgenommen sind, aus dem Bestückungsprozess entfernt werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen. Die einzelnen Figuren der Zeichnung dieses Dokuments sind lediglich als schematisch und als nicht maßstabsgetreu anzusehen.
Figurenliste

1 zeigt ein elektronisches Bauelement, das eine SOT Gehäuseverpackung aufweist, welche eine von verschiedenen Gehäuseverpackungen darstellt, für welche das in diesem Dokument beschriebene Verfahren anwendbar ist.
2a und 2b zeigen jeweils ein Sensorsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei 2a die Vermessung eines Bauelements zeigt, welches sich in einer für eine Bestückung korrekten Orientierung befindet und 2b die Vermessung eines Bauelements zeigt, welches sich in einer unkorrekten Orientierung befindet.
3a und 3b zeigen Bilder von zwei unter einem schrägen Winkel beleuchteten Bauelementen, wobei für eine nachfolgende Bestückung eines Bauelementeträgers ein Bauelement korrekt (3a) und das andere Bauelement unkorrekt (3b) orientiert ist.
4 zeigt ein Sensorsystem in einer Ansicht unter einer Blickrichtung, die parallel zu der optischen Achse einer Kamera des Sensorsystems ist.
5a bis 5c zeigen Bilder jeweils eines aktiviertes Segments einer ringförmigen Beleuchtungseinrichtung.
6 zeigt ein unter einem schrägen Winkel von einem geeignet aktivierten Beleuchtungssegment beleuchtetes Bauelement.

Detaillierte Beschreibung
Es wird darauf hingewiesen, dass in der folgenden detaillierten Beschreibung Merkmale bzw. Komponenten von unterschiedlichen Ausführungsformen, die mit den entsprechenden Merkmalen bzw. Komponenten von einer anderen Ausführungsform nach gleich oder zumindest funktionsgleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen oder mit Bezugszeichen versehen sind, welche in den letzten beiden Ziffern identisch sind mit den Bezugszeichen von entsprechenden gleichen oder zumindest funktionsgleichen Merkmalen bzw. Komponenten. Zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen werden bereits anhand einer vorher beschriebenen Ausführungsform erläuterte Merkmale bzw. Komponenten an späterer Stelle nicht mehr im Detail erläutert.
1 zeigt ein elektronisches Bauelement 190, das ein Gehäuse 192 aufweist, welches in der sog. SOT Gehäuseverpackung realisiert ist. Diese Art von Gehäuse ist lediglich ein Beispiel für verschiedene Arten von Gehäuseverpackungen, mit welchen das in diesem Dokument beschriebene Verfahren durchgeführt werden kann. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Bauelement 190 um einen Transistor, der an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen gebogene Anschlusskontakte 194 aufweist. Dabei sind zwei der Anschlusskontakte 194 auf einer ersten der beiden genannten Seitenflächen und der dritte Anschlusskontakt 194 auf der dieser Seitenfläche gegenüberliegenden zweiten Seitenfläche angeordnet.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel die insgesamt vier Seitenflächen des Bauelements 190 eigentlich aus zwei „Unterteilflächen“ bestehen, welche leichte zueinander „gewinkelt“ sind. Diese geringe „Winkelung“ ist jedoch für das nachfolgend in Detail beschriebene Verfahren nicht weiter von Bedeutung. Die beiden Unterteilflächen können jeweils als eine gemeinsame Seitenfläche angesehen werden.
Die 2a und 2b zeigen jeweils ein Sensorsystem 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2a zeigt das Sensorsystem 200 bei der Vermessung eines Bauelements 190, welches von einer Bauelement-Haltevorrichtung 285 eines Bestückkopfes 280 in einer Orientierung gehalten wird, welche zu einer korrekten Bestückung des Bauelements 190 auf einen nicht dargestellten Bauelementeträger führt. Im Gegensatz dazu befindet sich das Bauelement 190, welches in 2b von der Bauelement-Haltevorrichtung 285 gehalten wird, in einer falschen sog. „upside down“ Orientierung. Eine Bestückung des Bauelements auf einen Bauelementeträger wäre fehlerhaft, weil das Bauelement 190 mit seiner Oberseite auf den Bauelementeträger aufgesetzt werden würde, sodass keine Kontaktierung des elektronischen Bauelements 190 erfolgen kann.
Das Sensorsystem 200 umfasst eine Beleuchtungseinrichtung 210, welche Beleuchtungslicht 210a aussenden. Wie aus den beiden 2a und 2b ersichtlich, trifft dieses Beleuchtungslicht 210 unter einem schrägen Winkel auf das Gehäuse 192 des Bauelements 190. Bei der korrekten Orientierung des Bauelements 190 trifft das Beleuchtungslicht 210a auf die untere Oberfläche des Gehäuses 192. Bei der für eine nachfolgende Bestückung falschen Orientierung des Bauelements 190 trifft das Beleuchtungslicht 210a (ebenfalls unter einem schrägen Winkel) auf die obere Oberfläche des Gehäuses 192. Von zentraler Bedeutung für die in diesem Dokument beschriebene Erfindung ist die Tatsache, dass das schräge Beleuchtungslicht 210a lediglich von einer Seite bzw. aus einer Richtung auf das Bauelement 190 trifft. Die entsprechende Beleuchtung wird in diesem Dokument deshalb auch als einseitige (schräge) Beleuchtung bezeichnet.
Das Sensorsystem 200 weist ferner eine Kamera 220 auf, welche das Bauelement 190 erfasst. Der Kamera ist eine Datenverarbeitungseinrichtung 225 nachgeschaltet. Mittels dieser Datenverarbeitungseinrichtung 225 werden die von der Kamera 220 aufgenommenen Bilder des einseitig und einem schrägen Winkel beleuchteten Bauelements 190 ausgewertet. Diese Auswertung wird nachfolgend anhand der 3a und 3b erläutert.
Aus den beiden 2a und 2b ist auch die Form der gebogenen Anschlusskontakte 194 ersichtlich. Ein solcher Anschlusskontakt 194 weist einen hier sehr kurz dargestellten oberen Plateauabschnitt 294a auf, welche aus der jeweiligen Seitenfläche des Gehäuses 194 heraustritt. Dem oberen Plateauabschnitt 294a schließt sich ein oberer Biegeabschnitt 294b an, welche in einen Mittelabschnitt 294c übergeht. Der Mittelabschnitt 294c sorgt dafür, dass der jeweilige Anschlusskontakt 194 bis unter die untere Oberfläche des Bauelements 190 „herunterragt“, was für eine korrekte Kontaktierung des Bauelements 190 auf einem Bauelementeträger erforderlich ist. Bei dem hier beschriebenen Bauelement 190 schließt sich an den Mittelabschnitt 294c ein unterer Biegeabschnitt 294d an, welcher in einen unteren Plateauabschnitt 294e übergeht, der das „untere Ende“ des jeweiligen Anschlusskontaktes 194 darstellt. Der untere Plateauabschnitt liegt bei einem bestückten Bauelement 190 auf der Oberfläche des Bauelementeträgers auf.
Die gebogenen Anschlusskontakte 194 sind aus einem metallischen Material, insbesondere einem gebogenen Metallstreifen, hergestellt. Demzufolge haben sie für das Beleuchtungslicht 210a eine stark spiegelnde bzw. reflektierende Eigenschaft. Dies hat zur Folge, dass all diejenigen Oberflächenbereiche der gebogenen Anschlusskontakte 194, für welche in Bezug auf das einfallende Beleuchtungslicht 210a und die vorgegebene Position der Kamera 220 das Reflexionsgesetz „Einfallswinkel = Ausfallswinkel“ gilt, zu Reflexen führen, welche in einem von der Kamera 220 erfassten Bilder als heller Bereiche zu erkennen sind.
Aus der in Bezug auf die Höhenkoordinate des Bauelements 190 asymmetrischen Form der gebogenen Anschlusskontakte 194 ergibt sich, dass bei einer korrekten Orientierung des Bauelements 190 in einem aufgenommenen Bild lediglich rechts von dem Gehäuse 192 zumindest ein heller Reflex zu erkennen ist. Der Oberflächenbereich der entsprechenden gebogenen Anschlusskontaktes 194 ist in 2a mit dem Bezugszeichen 298a gekennzeichnet. Bei dem korrekt orientierten Bauelement 190 ist dieser Oberflächenbereich 298a dem unteren Biegeabschnitt 294d des gebogenen Anschlusskontaktes 194 zugeordnet. Für das in 2b dargestellte falsch herum orientierte Bauelement 190 ist der entsprechende Oberflächenbereich, welcher in dem Kamerabild einen hellen Reflex erzeugt, mit dem Bezugszeichen 298b versehen. Der Oberflächenbereich 298b ist bei dem falsch orientierten Bauelement 190 dem oberen Biegeabschnitt 294b zugeordnet.
Anschaulich ausgedrückt ist bei dem korrekt orientierten Bauelement 190 ( 2a) der zumindest eine Anschlusskontakt 194, welcher sich rechts von dem Gehäuse 292 befindet, anhand des im aufgenommenen Bild hellen Reflexes zu erkennen, welcher von dem unteren Biegeabschnitt 294d verursacht wird. In entsprechender Weise sind bei dem falsch herum orientierten Bauelement 190 (2b) lediglich diejenigen gebogenen Anschlusskontakte 194 zu erkennen, welche sich links von dem Gehäuse 192 befinden. Bei dem falsch herum orientierten Bauelement 190 werden die hellen Reflexionen jeweils von dem oberen Biegeabschnitt 294b erzeugt. Durch die von der Orientierung des Bauelements 190 abhängige Position des zumindest einen hellen Lichtreflexes rechts oder links von dem Gehäuse 192 kann also die Orientierung des Bauelements 190 (in zuverlässiger Weise) bestimmt werden.
Die 3a und 3b zeigen Bilder von zwei unter einem schrägen Winkel beleuchteten Bauelementen. 3a zeigt ein Bild 350a, auf welchem im unteren Bereich zwei helle Reflexe zu erkennen sind. Der obere Bereich des Bildes 350a zeigt keine besonders hellen Bereiche. Das Bild 350a entspricht damit einem Bauelement, welches für eine nachfolgende Bestückung eines Bauelementeträgers richtig herum orientiert ist. 3b zeigt ein Bild 350b, auf welchem im oberen Bereich ein heller Reflex zu erkennen ist. Der untere Bereich des Bildes 350b weist keine besonders hellen Bereiche auf. Das Bild 350b zeigt damit ein Bauelement, welches für eine nachfolgende Bestückung falsch herum orientiert ist.
4 zeigt ein Sensorsystem 200 in einer Ansicht unter einer Blickrichtung, die parallel zu der optischen Achse einer Kamera des Sensorsystems 200 ist. Die Kamera, welche einen quadratischen CCD Chip aufweist, befindet sich in der Mitte des Sensorsystems 200. Die optische Achse der Kamera ist senkrecht zu der Zeichenebene orientiert. Um die Kamera herum ist eine für die Erfindung nicht relevante Beleuchtungsvorrichtung angeordnet, deren Lichtquellen sich auf einer annähernd quadratförmigen Struktur befinden, die symmetrisch um die optische Achse herum angeordnet ist. Um die Beleuchtungsvorrichtung herum ist, konzentrisch zu der optischen Achse, die Beleuchtungseinrichtung angeordnet, welche für die vorliegende Erfindung relevant ist.
Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Beleuchtungseinrichtung mehrere Segmente auf. Jedes Segment weist wiederum mehrere als LEDs ausgebildete Beleuchtungselemente auf. Die Beleuchtungseinrichtung ist entgegen der illustrativen Darstellung in den 2a und 2b eine ringförmige Beleuchtungseinrichtung, deren Segmente unterhalb oder oberhalb des zu vermessenden Bauelements um dessen Hauptachse bzw. um die optische Achse herum ringförmig verteilt angeordnet sind. Durch eine gezielte Aktivierung eines einzelnen Segments kann die für die Erfindung erforderliche schräge Beleuchtung aus einer bestimmten Richtung bzw. einem bestimmten Richtungsbereich erzeugt werden. Die 2a und 2b können jedoch auch so interpretiert werden, dass darin jeweils nur das aktivierte Beleuchtungssegment einer ringförmigen Beleuchtungseinrichtung dargestellt ist.
Die 5a bis 5c zeigen jeweils ein Bild eines aktivierten Segments einer ringförmigen Beleuchtungseinrichtung 210. Jedes Segment sorgt bei einer entsprechenden Aktivierung für eine schräge Beleuchtung des Bauelements aus einer bestimmten Richtung. Die Bestimmung der Orientierung des Bauelements ist dann am zuverlässigsten, wenn die Anschlusskontakte, die sich auf einer Seite des Bauelements bzw. der entsprechende Seitenfläche des Gehäuses des Bauelements befinden, (in der Zeichenebene betrachtet) frontal beleuchtet werden.
6 zeigt ein Bauelement 190, welches unter einem schrägen Winkel von einem Beleuchtungssegment beleuchtet wird. Dabei ist dasjenige Beleuchtungssegment aktiviert und/oder das von einer nicht dargestellten Bauelement-Haltevorrichtung gehaltene Bauelement ist um eine Achse senkrecht zu der Zeichenebene in eine derartige Winkellage gedreht worden, dass die beiden Anschlusskontakte auf einer Seite des Gehäuses frontal beleuchtet werden. Dies ist in 5 durch die beiden gestrichelten Linien illustriert, welche parallel zueinander sind. Der Versatz der beiden gestrichelten Linien kommt davon, dass sich das Bauelement nicht exakt in der Mitte des Sensorsystems auf der optischen Achse der Kamera befindet.
Bezugszeichenliste

190: elektronisches Bauelement
192: Gehäuse
194: gebogener Anschlusskontakt
200: Sensorsystem
210: Beleuchtungseinrichtung
210a: Beleuchtungslicht
220: Kamera
225: Datenverarbeitungseinrichtung
280: Bestückkopf
285: Bauelement-Haltevorrichtung
225: Datenverarbeitungseinrichtung
294a: oberer Plateauabschnitt
294b: oberer Biegeabschnitt
294c: Mittelabschnitt
294d: unterer Biegeabschnitt
294e: unterer Plateauabschnitt
298a: Oberflächenbereich
298b: Oberflächenbereich
350a: Bild (von unkorrekt orientiertem Bauelement)
350b: Bild (von korrekt orientiertem Bauelement)

Claims

Verfahren zum Bestimmen der Orientierung eines elektronischen Bauelements (190), welches einen Chip, ein den Chip umgebendes Gehäuse (192) und mehrere den Chip kontaktierende gebogene Anschlusskontakte (194) umfasst, wobei das Gehäuse (192) aufweist (i) eine obere Oberfläche, (ii) eine der oberen Oberfläche gegenüberliegende untere Oberfläche und (iii) mehrere Seitenflächen und wobei jeweils ein gebogener Anschlusskontakt (194) aufweist (i) einen an einer der Seitenflächen aus einem oberen Teil des Gehäuses herausragenden oberen Plateauabschnitt (294a), (ii) einen an den oberen Plateauabschnitt (294a) anschließenden oberen Biegeabschnitt (294b) und (iii) einen an den oberen Biegeabschnitt (294b) anschließenden Mittelabschnitt (294c), welcher sich außerhalb des Gehäuses (192) ausgehend von dem oberen Biegeabschnitt (294b) nach unten erstreckt, das Verfahren aufweisend Beleuchten des Bauelements (190), so dass ein Beleuchtungslicht (210a) aus einer schrägen Beleuchtungsrichtung von zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen lediglich an einer dieser beiden Seitenflächen und, abhängig von der zu bestimmenden Orientierung, lediglich an der unteren Oberfläche oder an der oberen Oberfläche auf das Bauelement (190) trifft; Aufnehmen eines Bildes (350a, 350b) des Bauelements (190), so dass in dem Bild (350a, 350b) zumindest die beleuchtete Oberfläche abgebildet ist; Auswerten des aufgenommen Bildes (350a, 350b) in Hinblick auf ein Vorhandensein von hellen Bereichen, welche jeweils auf einer Reflexion des Beleuchtungslichts (210) an einem der Anschlusskontakte (194) basieren; falls zumindest ein solcher heller Bereich vorhanden ist, Auswerten des aufgenommen Bildes (350a, 350b) in Hinblick auf eine relative Position dieses hellen Bereiches in Bezug auf das Gehäuse (192); und Bestimmen der Orientierung des Bauelements (190) basierend auf einer ersten Information über das Vorhandensein von zumindest einem solchen hellen Bereich und/oder einer zweiten Information über die relative Position des zumindest einen hellen Bereiches.
Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, ferner aufweisend Aufgreifen des Bauelements (190) mittels einer Bauelement-Haltevorrichtung (285); und Transferieren des aufgegriffenen Bauelements (190) in einen vorgegebenen Erfassungsbereich eines Sensorsystems (200), welches eine Beleuchtungseinrichtung (210) zum Erzeugen des Beleuchtungslichts (210a) und eine Kamera (220) zum Aufnehmen des Bildes (350a, 350b) aufweist.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeweils ein gebogener Anschlusskontakt (194) ferner aufweist (iv) einen unteren Biegeabschnitt (294d), welcher sich an den Mittelabschnitt (294c) anschließt, und wobei die Orientierung des Bauelements (190) anhand der zweiten Information bestimmt wird.
Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei bei dem Bestimmen der Orientierung eine für einen nachfolgenden Aufsetzvorgang des Bauelements (190) auf einen Bauelementeträger korrekte Orientierung angenommen wird, wenn in dem aufgenommenen Bild (350a) ein heller Reflex vorhanden ist, der sich in Bezug auf das schräg einfallende Beleuchtungslicht (210a) hinter dem Gehäuse (192) befindet, und/oder wobei bei dem Bestimmen der Orientierung eine für einen nachfolgenden Aufsetzvorgang des Bauelements (190) auf einen Bauelementeträger unkorrekte Orientierung angenommen wird, wenn in dem aufgenommenen Bild (350b) ein heller Reflex vorhanden ist, der sich in Bezug auf das schräg einfallende Beleuchtungslicht (210a) vor dem Gehäuse (192) befindet.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (192) eine Kante aufweist, welche die Grenze zwischen der beleuchteten Oberfläche und der einen Seitenfläche darstellt, aus der zumindest einer der gebogenen Anschlusskontakte (194) herausragt und bei dem Aufnehmen des Bildes (350a, 350b) das Bauelement (190) derart orientiert ist, dass die Kante mit der schrägen Beleuchtungsrichtung des Beleuchtungslichts (210a) einen Winkel einschließt, welcher im Bereich zwischen 60° und 90° liegt.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei die Orientierung des Bauelements (190) in Bezug zu der Beleuchtungsrichtung durch eine selektive Aktivierung von zumindest einem Beleuchtungselement einer Beleuchtungseinrichtung (210) realisiert wird, welche eine Mehrzahl von Beleuchtungselementen aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei die Orientierung des Bauelements (190) in Bezug zu der Beleuchtungsrichtung durch eine Drehung des Bauelements (190) realisiert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, ferner aufweisend, vor dem Beleuchten des Bauelements (190), Aufnehmen eines weiteren Bildes des Bauelements (190); Auswerten des weiteren Bildes in Hinblick auf eine Bestimmung der Winkellage des Bauelements (190) in Bezug auf eine Drehung des Bauelements (190) um seine Hauptachse, welche senkrecht zu der oberen Oberfläche und/oder der unteren Oberfläche orientiert ist, wobei die Realisierung der Orientierung des Bauelements (190) in Bezug zu der Beleuchtungsrichtung basierend auf der bestimmten Winkellage erfolgt.
Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, ferner aufweisend, während des Aufnehmens des weiteren Bildes des Bauelements (190), weiteres Beleuchten des Bauelements (190) unter zumindest einer beliebigen Beleuchtungseinrichtung mit einem weiteren Beleuchtungslicht.
Sensorsystem (200) zum Bestimmen der Orientierung eines elektronischen Bauelements (190), welches einen Chip, ein den Chip umgebendes Gehäuse (192) und mehrere den Chip kontaktierende gebogene Anschlusskontakte (194) umfasst, wobei das Gehäuse (192) aufweist (i) eine obere Oberfläche, (ii) eine der oberen Oberfläche gegenüberliegende untere Oberfläche und (iii) mehrere Seitenflächen und wobei jeweils ein gebogener Anschlusskontakt (194) aufweist (i) einen an einer der Seitenflächen aus einem oberen Teil des Gehäuses (192) herausragenden oberen Plateauabschnitt (294a), (ii) einen an den oberen Plateauabschnitt (294a) anschließenden oberen Biegeabschnitt (294b) und (iii) einen an den oberen Biegeabschnitt (294b) anschließenden Mittelabschnitt (294c), welcher sich außerhalb des Gehäuses (192) ausgehend von dem oberen Biegeabschnitt (294b) nach unten erstreckt, das Sensorsystem (200) aufweisend eine Beleuchtungseinrichtung (210) zum Beleuchten des sich in einem Erfassungsbereich des Sensorsystems (200) befindlichen Bauelements (190), so dass ein Beleuchtungslicht (210a) aus einer schrägen Beleuchtungsrichtung von zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen lediglich an einer dieser beiden Seitenflächen und, abhängig von der zu bestimmenden Orientierung, an der unteren Oberfläche oder an der oberen Oberfläche auf das Bauelement (190) trifft; eine Kamera (220) zum Aufnehmen eines Bildes (350a, 350b) des Bauelements (190), so dass in dem Bild (350a, 350b) zumindest die beleuchtete Oberfläche abgebildet ist; eine Datenverarbeitungseinrichtung (225) welche der Kamera (220) nachgeschaltet ist und welche programmtechnisch eingerichtet ist zum Auswerten des aufgenommen Bildes (350a, 350b) in Hinblick auf ein Vorhandensein von hellen Bereichen, welche auf einer Reflexion des Beleuchtungslichts an einem der Anschlusskontakte (194) basieren; falls zumindest ein solcher heller Bereich vorhanden ist, Auswerten des aufgenommen Bildes (350a, 350b) in Hinblick auf eine relative Position dieses hellen Bereiches in Bezug auf das Gehäuse (192); und Bestimmen der Orientierung des Bauelements (192) basierend auf einer ersten Information über das Vorhandensein von zumindest einem solchen hellen Bereich und/oder einer zweiten Information über die relative Position des zumindest einen hellen Bereiches.
Sensorsystem (200) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die Beleuchtungseinrichtung (210) aufweist eine Mehrzahl von Beleuchtungselementen, die, wenn sich das Bauelement (190) in dem Erfassungsbereich befindet, abhängig von der Orientierung des Bauelements (190) oberhalb oder unterhalb des Bauelements (190) um eine Hauptachse des Bauelements (190) herum ringförmig verteilt angeordnet sind; und eine Steuereinrichtung, welche eingerichtet ist, die einzelnen Beleuchtungselemente selektiv zu aktivieren.
Sensorsystem (200) gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei die Beleuchtungseinrichtung (210) derart konfiguriert ist, dass das Beleuchtungslicht (210a) unter zumindest einem vorbestimmten Winkel auf die untere Oberfläche oder auf die obere Oberfläche des sich in dem Erfassungsbereich befindlichen Bauelements (190) trifft, wobei dieser Winkel im Winkelbereich von 40° bis 80° liegt.
Sensorsystem (200) gemäß einem der beiden vorangehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungseinrichtung (210) konfiguriert ist, das Beleuchtungslicht (210a) mit unterschiedlichen spektralen Verteilungen auszusenden, die Kamera (220) eine spektral auflösende Kamera ist und die Datenverarbeitungseinrichtung (225) programmtechnisch eingerichtet ist, das aufgenommene Bild (350a, 350b) derart auszuwerten, dass die erste Information eine oder mehrere erste spektrale Teilinformationen umfasst und/oder dass die zweite Information eine oder mehrere zweite spektrale Teilinformationen umfasst.
Bestückautomat zum Bestücken von Bauelementeträgern mit elektronischen Bauelementen (190), der Bestückautomat aufweisend einen Bestückkopf (280) zum Abholen der Bauelemente (190) von jeweils einer Bauelement-Abholposition einer Bauelemente-Zuführeinrichtung, zum Transportieren der abgeholten Bauelemente (190) in einen Bestückbereich und zum Aufsetzen der transportierten Bauelemente (190) auf einen Bauelementeträger, welcher sich in dem Bestückbereich befindet; und ein Sensorsystem (200) gemäß einem der drei vorangehenden Ansprüche zum Bestimmen der Orientierung der von dem Bestückkopf (280) aufgenommenen elektronischen Bauelemente (190).