DE19610124C2 - Einrichtung zur Überprüfung von elektrischen Bauteilen, insbesondere integrierten Schaltungen - Google Patents
Einrichtung zur Überprüfung von elektrischen Bauteilen, insbesondere integrierten SchaltungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überprüfung von
elektrischen Bauteilen, insbesondere integrierten Schaltun
gen, in einer Fertigungslinie mit einem Handler.
Handler sind allgemein bekannt und werden am Ende von Ferti
gungslinien für elektrische Bauteile und insbesondere inte
grierte Schaltkreise eingesetzt. Mit einem solchen Handler
werden die bereits fertig in Gehäuse montierten elektrischen
Bauteile am Ende der Fertigungslinie aufgegriffen, einer vor
zugsweise Laserbeschriftungsstation zugeführt und anschlie
ßend über eine Verpackungsstation selbsttätig in geeignete
Verpackungen abgelegt. In der Beschriftungsstation wird das
Gehäuse des elektrischen Bauteiles mittels Laser mit einer
Typenbezeichnung, Chargennummer, Herstellerangabe etc. be
schriftet und anschließend selbsttätig der Verpackungsstation
zugeführt, in welcher das elektrische Bauteil nach Kundenwün
schen in eine geeignete Verpackung gelegt wird. Vorzugsweise
wird der Handler mit mehreren Verpackungseinheiten versehen,
so daß die fertig montierten und beschrifteten Bauteile wahl
weise in sogenannten Plastiktapes, Plastiktubes oder Plastik
trays abgelegt werden können. Unter Plastiktapes sind hierbei
Kunststoffgurte mit eingearbeiteten Taschen zu verstehen, in
welche die elektrischen Bauelemente eingelegt werden. Die Ta
schen werden anschließend von einer durchsichtigen Deckfolie
abgedeckt und mit dieser Deckfolie verschweißt. Diese Pla
stiktapes können sehr schnell gefüllt werden. Plastiktubes
sind die hinlänglich bekannten Kunststoffrohre, in die die
elektrischen Bauelemente nacheinander eingefüllt werden. Die
Kunststoffrohre werden an ihren Endseiten mit geeigneten Ab
deckkappen verschlossen. Nachteilig bei diesen Plastiktubes
ist, daß die elektrischen Bauteile und insbesondere hochemp
findliche integrierte Schaltkreise aufgrund ihres gegenseiti
gen Aneinanderstoßens leicht beschädigt werden können. Pla
stiktrays sind quaderförmige Kunststoffrahmen, die nach Art
eines Schachbrettmusters mit Trennwänden versehen sind. In
die einzelnen durch die Trennwände gebildeten Kammern wird
jeweils eines der elektrischen Bauteile eingesetzt. Mit sol
chen Plastiktrays sind die in die einzelnen Kammern einge
setzten elektrischen Bauteile bzw. integrierten Schaltkreise
bestens vor Transportschäden geschützt.
Die Qualitätskontrolle von elektrischen Bauteilen und die
Prozeßkontrolle von Fertigungsmaschinen bei der Herstellung
von elektrischen Bauteilen und insbesondere integrierten
Schaltkreisen ist von höchster Wichtigkeit, um sicherzustel
len, daß die vom Hersteller ausgelieferten Bauteile den Kun
denanforderungen genügen. Die Qualitätskontrolle der elektri
schen Bauteile bzw. die Prozeßkontrolle von Fertigungsmaschi
nen wird bisher in der Montage von elektrischen Bauelementen
und insbesondere integrierten Schaltkreisen weitgehend manu
ell, off-line und stichprobenartig durchgeführt. Hierbei
stellt die Kontrolle von sogenannten Marking und Package-
Defekten nach der Laserbeschriftung der elektrischen Bauteile
die letzte Prüfung vor dem Verpacken der Bauteile in die ge
nannten Plastiktapes, -tubes oder -trays dar. Unter Marking-
Defekten sind Defekte in der Beschriftung des Bauteiles und
unter Package-Defekten Gehäusefehler der Bauteile zu verste
hen. Üblicherweise wird die Prüfung von Marking- und Package-
Defekten nach der Lasermarkierung durch loses subjektives Be
trachten der Bauteile stichprobenartig durchgeführt. Dieses
stichprobenartige lose Betrachten der Bauteile erfolgt entwe
der unmittelbar vor dem Verpacken der elektrischen Bauteile
oder unmittelbar nach der Lasermarkierung des Bauteiles, wo
bei zur Lasermarkierung das Bauteil auf eine Platte abgelegt
wird. Es ist grundsätzlich möglich, dieses stichprobenartige
Überprüfen der Bauteile nach Marking- und Package-Defekten
mit einer geeigneten Kamera zu unterstützen. Die Kamera muß
hierfür auf die beschriftete Oberseite des elektrischen Bau
teiles gerichtet werden, wobei das mit der Kamera aufgenomme
ne Bild des Bauteiles auf einem Monitor sichtbar gemacht
wird, wodurch die Ergonomie der Sichtprüfung verbessert ist.
Bei auffälligen Marking- und/oder Package-Defekten kann der
Handler durch den Operator gestoppt werden, um die Ursachen
für den Fehler in der Fertigungslinie bzw. bei der Lasermar
kierung zu beseitigen.
Die subjektive Betrachtung der Bauteile selbst oder der Bau
teile über einen Monitor ist für eine zuverlässige Qualitäts
kontrolle nicht zufriedenstellend. Einerseits ist der Opera
tor nicht in der Lage jedes der Bauteile bei hohen Taktzyklen
der Fertigungslinie, beispielsweise kleiner 600 msek., zu
überprüfen. Andererseits kann aufgrund von Unachtsamkeiten
des Operators selbst bei stichprobenartigen Überprüfungen der
Bauteile der Fall eintreten, daß der Operator defekte Bautei
le übersieht. Schließlich ist es für den Operator äußerst
schwer, geringe Beschriftungsfehler oder geringe Gehäusefeh
ler am elektrischen Bauteil visuell wahrzunehmen.
Aus der EP 0 330 495 A2 ist eine Einrichtung zur Überprüfung
von Verpackungsschachteln, insbesondere Zigarettenschachteln,
auf Unversehrtheit bekannt. Dazu wird die zu überprüfende
Schachtel auf eine von einer einzigen Lichtquelle gleichmäßig
ausgeleuchtete Prüffläche gebracht und von einer Kamera auf
genommen. Das Kamerabild (Istbild) wird mit einem in einer
bildverarbeitenden Einheit abgelegten Sollbild verglichen;
bei einer vorgegeben Abweichung wird ein Fehlersignal er
zeugt, das zum Aussortieren der geprüften Schachtel führt.
Auf einem ähnlichen Prinzip basiert auch eine der
DE 43 05 328 A1 entnehmbare Einrichtung zur Kontrolle von
Flaschenkästen, die beim Vorbeitransport eines Flaschenka
stens ein Gittermuster aufnimmt, speichert und mit einem Re
ferenzmuster vergleicht. Ab einem gewissen Abweichungsgrad
wird der Flaschenkasten abgewiesen.
Die DE 93 13 115 U beschreibt eine Inspektionseinrichtung,
zur Seitenwandkontrolle von Flaschen, um vor dem Befüllen be
schädigte oder unsaubere Flaschen erkennen und aussortieren
zu können. Dabei wird die Flaschenwand über eine Spiegelein
richtung von zumindest drei verschiedenen Strahlengängen
durchdrungen.
Die DE 43 12 550 C1 betrifft eine Kontrollvorrichtung für be
wegte Objekte, insbesondere frei fallende Tabletten, um deren
Anzahl und Qualität beim Einbringen in eine Verpackung über
wachen zu können. Dazu sind zwei in verschiedenen Ebenen
agierende Zeilensensoren vorgesehen, die objektabhängige
Lichtintensitätssignale generieren.
Die CH-PS 625 177 offenbart eine Einrichtung zum Registrieren
und Aussortieren unvollständig gefüllter Nester einer soge
nannten Blisterpackung. Nicht mit dem aus Tabletten, Granulat
oder einer Flüssigkeit bestehenden Füllgut gefüllte Nester
werden dadurch erkannt, daß ein von der Verpackung aufgenom
menes Kamerabild mit einem abgespeicherten Sollbild einer
Packung mit vollständig gefüllten Nestern verglichen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
zur Überprüfung von elektrischen Bauteilen, insbesondere in
tegrierten Schaltungen, anzugeben, die automatisiert am Ende
einer Fertigungslinie für elektrische Bauteile eingesetzt
werden kann, sich durch eine hohe Zuverlässigkeit auszeichnet
und den hohen Taktzyklen der Fertigungslinie angepaßt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Wei
terbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wie
dergegeben.
Anstelle der visuellen Wahrnehmung von Bauteiledefekten durch
einen Operator wird erfindungsgemäß eine zuverlässige und ob
jektive Bildverarbeitung eingesetzt. Das Bildverarbeitungssy
stem kann als bildgebende Einheit beispielsweise eine CCD-
Kamera mit Beleuchtung, eine bildverarbeitende Einheit mit
einem geeigneten Rechner und einer Bildverarbeitungssoftware
und eine Ausgabeeinheit mit Interface aufweisen. Ein durch
eine installierte Optik optimal aufbereitetes Bild kann mit
der Einrichtung nach der Erfindung digital weiterverarbeitet,
"vermessen" und/oder bewertet werden. Der Verarbeitungszyklus
der Einrichtung nach der Erfindung kann aufgrund der techno
logischen Entwicklung der bildverarbeitenden Hardware mitt
lerweile innerhalb der Taktzeit der Fertigungsmaschinen ge
wählt werden. Die erreichte Zykluszeit kann beispielsweise
kleiner als 600 msec. sein, so daß jedes einzelne der von der
Fertigungslinie kommenden Bauteil optisch auf Beschriftungs-
und Gehäusedefekte analysiert werden kann. Dadurch wird eine
100%-Kontrolle der Bauteile vor der Verpackung möglich. Mit
der erfindungsgemäßen Einrichtung ist somit eine automatische
Inspektion der von der Fertigungslinie stammenden Bauteile
möglich, wodurch eine weitere Rationalisierung bei gleichzei
tiger Erhöhung der Effektivität im Fertigungsprozeß erreicht
ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Handler eine
Platte, vorzugsweise einen Drehteller auf, auf welche die von
der Fertigungslinie über eine Ladestation kommenden Bauteile
zur Beschriftung abgelegt werden. Im Bereich dieser Platte
ist eine Kamera mit Lichtquelle angeordnet, um die beschrif
tete Oberfläche und das Gehäuse des zu prüfenden Bauteiles
optisch zu erfassen. Anschließend wird das auf der Platte ab
gelegte Bauteil über eine Greifstation der Verpackungseinheit
zugeführt. Hierdurch ist es möglich, den Platzaufwand für die
Überprüfung des elektrischen Bauteils im Handler auf ein Mi
nimum zu reduzieren. Da die Bauteile ohnehin auf der Platte
abgelegt werden, um von der Beschriftungsstation mit einer
vorgegebenen Beschriftung versehen zu werden, kann unmittel
bar nach dem Beschriftungsvorgang das Bauteil von oben op
tisch erfaßt werden. Das Bauteil muß vorteilhafterweise bei
dieser Lösung nicht nochmals aufgegriffen und einer mögli
cherweise entfernt angeordneten Kamera zugeführt werden. Das
optische Erfassen des elektrischen Bauteiles ist somit sehr
schnell möglich.
Vorzugsweise ist die Kamera eine über der Platte angeordnete
CCD-Kamera. Solche CCD-Kameras zeichnen sich durch geringste
Baugrößen aus, so daß diese Kamera ohne weiteres über der
Platte angeordnet werden kann, ohne besondere Umbauarbeiten
im Handler notwendig zu machen.
Als Lichtquelle eignet sich z. B. eine Lichtquelle, die per
manent weißes Licht aussendet.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Handler
zwei Drehköpfe mit Aufnehmern zum Erfassen und Ablegen der
Bauteile aufweist und daß zwischen diesen beiden Drehköpfen
die bildgebende Einheit mit Kamera und Beleuchtung angeordnet
ist. Zwischen den beiden Drehköpfen ist die oben erwähnte
Platte angeordnet, auf die die elektrischen Bauteile abgelegt
werden, um mit einem Laser beschriftet zu werden.
Vorzugsweise wird in der Bildverarbeitungseinheit ein Soll
bild des zu prüfenden Bauteiles gespeichert, wobei das Soll
bild ein Referenzbauteil mit fehlerfreier Beschriftung und
unbeschädigtem Gehäuse zeigt.
In einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
die Ausgabeeinheit der Bildverarbeitseinheit mit einer Steu
ereinheit des Handlers zu koppeln, um bei einem Fehlersignal
selbsttätig den Betrieb des Handlers zu stoppen. Damit wird
sichergestellt, daß beim Auftreten eines Fehlers nicht be
schädigte Bauteile versehentlich verpackt werden. Nach dem
Anhalten des Handlers kann ein Operator nach der Fehlerursa
che suchen und diese beseitigen. Damit werden vom Handler nur
fehlerfreie Bauteile in die Verpackungseinheit transportiert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei
spieles im Zusammenhang mit zwei Figuren näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 die Draufsicht auf einen Tape- & Reel-Handler mit
Bildverarbeitungseinheit zur automatisierten Über
prüfung von elektrischen Bauteilen nach Beschrif
tungs- und Gehäusedefekten,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Bildverarbei
tungseinheit mit Kamera und Lichtquelle sowie des zu
prüfenden elektrischen Bauteils.
In Fig. 1 ist ein Tape- & Reel-Handler in Draufsicht darge
stellt, wie er am Ende einer Fertigungslinie von integrierten
Schaltkreisen eingesetzt wird. Der Tape- & Reel-Handler ist
mit dem Bezugszeichen 1 versehen.
Der Handler 1 weist auf einem Arbeitstisch einen ersten Dreh
kopf 5 und einen zweiten Drehkopf 17 auf. Zwischen den beiden
Drehköpfen 5, 17 ist eine Drehplatte 12 angeordnet. Der erste
Drehkopf 5 befindet sich an der rechten Seite des Arbeitsti
sches und verfügt über eine Vielzahl von sternförmig angeord
neten Armen 8, die endseitig mit einem Saugnapf 7 bzw. Vaku
umnadeln zur Aufnahme von fertig montierten integrierten
Schaltkreisen mittels Unterdruck versehen sind. Im Ausfüh
rungsbeispiel von Fig. 1 verfügt der Drehkopf 5 über sech
zehn im gleichen Winkel zueinander beabstandete Arme 8. Der
Drehkopf 5 dreht sich in Richtung des am Drehkopf 5 darge
stellten Pfeiles im Uhrzeigersinn. Der in 3-Uhr-Stellung be
findliche Arm 8 nimmt mit seinen am distalen Ende befindli
chen Vakuumnadeln bzw. Saugnäpfen 7 ein Bauteil 2 aus der am
Arbeitstisch des Handlers 1 rechts anstehenden Ladestation 3
auf. An die Ladestation 3 gelangen, wie in Fig. 1 der Pfeil
auf der Ladestation 3 zeigt, nacheinander Plastiktrays bzw.
Kunststoffrahmen 4 in den Bereich der 3-Uhr-Stellung des er
sten Drehkopfes 5, damit der jeweils dort befindliche Arm ein
Bauteil aus dem Kunststoffrahmen 4 entnehmen kann, um dieses
Prüfstationen zuzuführen, mit einer geeigneten Beschriftung
zu versehen, zu kontrollieren und schließlich in einer Ver
packungsstation zu verpacken. Es versteht sich, daß die ein
zelnen Kammern der Kunststoffrahmen 4 zu den Vakuumnadeln des
Armes 8 in 3-Uhr-Stellung des Drehkopfes 5 so ausgerichtet
werden müssen, daß ein einfaches Ansaugen durch Unterdruck
und damit ein Anheben des Bauteiles 2 am Drehkopf 5 möglich
ist.
Nach der Aufnahme des Bauteiles 2 in 3-Uhr-Stellung des Dreh
kopfes 5 dreht der Drehkopf 5 im Uhrzeigersinn, um das erfaß
te Bauteil 2 in 6-Uhr-Stellung einer elektrischen Teststation
9 zuzuführen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, nimmt der Drehkopf
5 nach Verdrehung um 22,5° jeweils ein neues Bauteil 2 aus
dem Kunststoffrahmen 4 auf. Im Anschluß an die elektrische
Teststation 9 wird in etwa 8-Uhr-Stellung das Bauteil 2 einer
sogenannten Leadinspektionsstation 10 zugeführt. Diese Lea
dinspektionsstation 10 dient zur Überprüfung der elektrischen
Zuleitungen am Bauteil 2.
Nach der Leadinspektionsstation 10 wird das elektrische Bau
teil 2 durch den Drehkopf 5 auf einer Platte, hier ein Dreh
teller 12, abgelegt. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 er
folgt dies etwa in 10-Uhr-Stellung des Drehkopfes 5. Der
Drehteller 12 dreht sich, wie der auf dem Drehteller 12 dar
gestellte Pfeil zeigt, ebenfalls im Uhrzeigersinn.
Nachdem das Bauteil 2 vom Drehkopf 5 auf den Drehteller 12
abgelegt wurde, wird das Bauteil 2 durch Verdrehung des Dreh
tellers 12 um etwa 30° im Uhrzeigersinn einer Beschriftungs
station 11 zugeführt. Hierfür wird das Bauteil 2 vom Drehkopf
5 so auf dem Drehteller 12 abgelegt, daß dessen Oberseite in
Richtung Betrachter von Fig. 1 zeigt. Selbstverständlich muß
das Bauteil 2 in geeigneter Weise rutschfest und planar auf
dem Drehteller 12 abgelegt werden. In etwa 6-Uhr-Stellung ist
die Beschriftungsstation 11 über dem Drehteller angeordnet.
Die Beschriftungsstation 11 dient dazu, auf der Oberseite des
Gehäuses des Bauteiles 2 eine geeignete Beschriftung mittels
vorzugsweise Laserlicht aufzubringen. Als Beschriftung kann
beispielsweise eine Herstellerkennung, eine Typenbezeichnung,
Gutklassen, Geschwindigkeitskennzeichen ect. aufgebracht wer
den. Nachdem eine geeignete Beschriftung auf das Gehäuse des
Bauteiles 2 durch die Beschriftungsstation 11 aufgebracht
wurde, dreht der Drehteller 12 weiter im Uhrzeigersinn.
In etwa 8-Uhr-Stellung des Drehtellers 12 ist über dem Dreh
teller 12 eine bildgebende Einheit 13 mit Kamera und Beleuch
tungseinheit angeordnet, um inline festzustellen, ob das un
mittelbar zuvor beschriftete Bauteil 2 einen Beschriftungs
fehler und/oder Gehäusefehler aufweist. Die Kamera 13 und Be
leuchtungseinheit ist Bestandteil einer Bildverarbeitungsein
heit, um die beschrifteten Bauteile 2 vor der Verpackung op
tisch zu erfassen, mit einem Sollbild zu vergleichen und bei
einer vorgegebenen Abweichung ein Fehlersignal zu erzeugen.
Das gesamte Bildverarbeitungssystem besteht aus der bildge
benden Einheit 13 mit Kamera und Beleuchtungseinheit, einer
bildverarbeitenden Einheit in Form eines geeigneten Rechners
mit Bildverarbeitungssoftware und einer Ausgabeeinheit, an
der das Fehlersignal abgreifbar ist. Das Bildverarbeitungssy
stem wird weiter unten noch näher erläutert.
In etwa 10-Uhr-Stellung des Drehtellers 12 werden die in der
Beschriftungsstation 11 beschrifteten Bauteile 2 und die
mittlerweile auf Beschriftungsfehler und Gehäusefehler hin
überprüften Bauteile 2 von einem zweiten Drehkopf 17 aufge
nommen. Dieser zweite Drehkopf 17 ist ähnlich wie der erste
Drehkopf 5 gestaltet. Im vorliegenden Ausführungbeispiel
weist der zweite Drehkopf ebenfalls sechzehn Arme mit an de
ren distalen Enden jeweils angeordneten Saugnäpfen 7 bzw. Va
kuumnadeln auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel von Fig.
1 dreht der zweite Drehkopf 17 entgegen dem Uhrzeigersinn,
wie der dortige Pfeil verdeutlicht. In etwa 4-Uhr-Stellung
des zweiten Drehkopfes 17 werden die beschrifteten und gete
steten Bauteile 2 aufgenommen und, je nach Kundenwunsch, in
einer geeigneten Verpackungsstation verpackt. Im Ausführungs
beispiel von Fig. 1 sind drei verschiedene Verpackungssta
tionen 23, 25 und 27 vorgesehen. In etwa 2-Uhr-Stellung des
zweiten Drehkopfes befindet sich ein sogenanntes Taping-Modul
23, in welchem die Bauteile 2 in Taschen eines Kunststoffgur
tes ablegbar sind. Nachdem die Bauteile 2 in den Taschen des
Kunststoffgurtes abgelegt wurden, verschließt das Taping-
Modul die Taschen mit einer durchsichtigen Folie.
In etwa 1-Uhr-Stellung des zweiten Drehkopfes 17 befindet
sich ein sogenannte Tube-Modul 25, in welchem die Bauteile 2
in Kunststoffröhren abgelegt werden. In etwa 9-Uhr-Stellung
ist ein sogenanntes Tray-Modul 27 angeordnet, welches weitge
hend der Ladestation 3 ähnelt. Auf dem Tray-Modul 27 werden
Kunststoffrahmen zugeführt. In die einzelnen Kammern des
Kunststoffrahmens 28 werden die Bauteile 2 abgelegt.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich, ist am unteren Ende des
Arbeitstisches des Handlers 1 eine weitere Station 29 mit
drei nebeneinanderliegenden Kunststoffrahmen 30, 31, 32 ange
ordnet. Diese weitere Station 29 dient als Ausschußstation
29, in welcher defekte Bauteile 2 abgelegt werden. Es ist
beispielsweise möglich, je nachdem, welche Fehler die Bautei
le 2 aufweisen, im Kunststoffrahmen 30 Bauteile 2 mit elek
trischen Defekten, im Kunststoffrahmen 31 Bauteile 2 mit De
fekten in den Anschlußleitungen und im Kunststoffrahmen 32
Bauteile mit Markierungs- bzw. Beschriftungsdefekten abzule
gen. Das getrennte Ablegen der Bauteile 2 nach unterschiedli
chen Fehlerursachen ermöglicht eine gezielte Nacharbeitung
der Ausschußbauteile. Die Ausschußstation 29 erhält die de
fekten Bauteile über eine mechanische Zuführung 34, welche in
etwa 6-Uhr-Stellung das defekte Bauteil am zweiten Drehkopf
17 übernimmt.
Es versteht sich, daß der Handler 1 und das Bildverarbei
tungssystem 13 von einer geeigneten Steuereinrichtung gesteu
ert wird. Es ist beispielsweise möglich, den Handler 1 und
die Bildverarbeitungseinheit 13 mit einer Taktzykluszeit von
etwa 600 msec. zu betreiben. Dies bedeutet, daß alle 600
msek. ein zu prüfendes Bauteil 2 vom ersten Drehkopf 5 aus
der Ladestation 3 entnommen wird und alle 600 msek. ein sol
ches Bauteil 2, falls nicht defekt oder falls beschriftet, in
eine der Verpackungsstationen 23, 25, oder 27 abgelegt wird.
Diese hohe Taktzeit des Handlers 1 ermöglicht eine hohe Ra
tionalisierung bei der Fertigung von elektrischen Bauteilen
und insbesondere integrierten Schaltkreisen. Durch das Vor
handensein des Bildverarbeitssystem 13 innerhalb des Arbeits
ablaufes des Handlers 1 ist es ohne weiteres möglich, jedes
der zu verpackenden Bauteile 2 auf Beschriftungs- und/oder
Gehäusefehler hin zu untersuchen. Damit ist gewährleistet,
daß jedes verpackte Bauteil 2 korrekt beschriftet ist und
keine Gehäusefehler aufweist.
Vorzugsweise weist das Bildverarbeitungssystem 13 eine CCD-
Kamera unmittelbar nach dem zur Beschriftung vorgesehenen La
serkopf auf. Damit kann die Prüfung der Bauteile 2 in unmit
telbarer Prozeßnähe erfolgen. Der Stop des Handlers 1 im Fal
le von Defekten kann selbsttätig dadurch erfolgen, daß die
Ausgabeeinheit des Bildverarbeitungssystems mit der Steuer
einheit des Handlers gekoppelt ist. Sobald ein Fehler auf
tritt, kann wirksam der Handler gestoppt werden, so daß ein
Operator nach den Fehlerursachen suchen kann. Des weiteren
ist es möglich, durch Speicherung der Ergebnisdaten bei der
optischen Überprüfung der Bauteile 2, eine automatische Er
stellung von statistischen Informationen über auftretende
Fehler zu erhalten.
In Fig. 2 ist schematisch eine Seitenansicht der bildgeben
den Einheit des Bildverarbeitungssystems dargestellt. Mit dem
Bezugszeichen 12 ist der aus Fig. 1 bereits bekannte Dreh
teller bezeichnet. Auf diesem Drehteller 12 findet sich das
optisch zu erfassende Bauteil 2. Dieses Bauteil 2 wird von
einer über dem Bauteil 2 angeordneten Kamera 13a optisch er
faßt. Zwischen der Kamera 13a und dem Bauteil 2 kann ein Po
larisationsfilter 13b angeordnet werden. Im Winkel von etwa
70° zur Ebene des Drehtellers 12 sind zwei Lichtquellen 13c
angeordnet. Im Winkel von etwa 30° sind ebenfalls zwei
Lichtquellen 13d links und rechts vom Drehteller 12 angeord
net. Vor den beiden Lichtquellen 13d können Polarisationsfil
ter 13e vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise werden die Licht
quellen 13c und 13d abwechselnd eingeschaltet, so daß die Ka
mera 13a zwei verschiedene Bilder von der Oberfläche des Bau
teiles 2 aufnehmen kann. Wenn die beiden Lichtquellen 13c
leuchten, wird ein erstes Bild aufgenommen. Anschließend wer
den die beiden Lichtquellen 13c abgeschaltet und die Licht
quellen 13d aktiviert, um ein zweites Bild in der Kamera 13a
aufzunehmen. Das Aufnehmen von zwei Bildern erhöht den Infor
mationsgehalt über die Oberfläche des zu prüfenden Bauteiles
2.
Die aufgenommenen Bilder oder das aufgenommene Bild von der
Oberfläche des elektrischen Bauteiles 2 wird mit einem Soll
bild in einem Rechner des Bildverarbeitungssystems vergli
chen. Das Sollbild entspricht einem zu prüfenden Bauteil mit
korrekter Beschriftung und korrektem Gehäuse. Sobald ein Feh
ler auftritt, erzeugt das Bildverarbeitungssystem an seiner
Ausgabeeinheit ein Fehlersignal.
Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist eine zuverlässige
automatische Inspektion von Bauteilen innerhalb des Prozeßab
laufes möglich.
Claims (7)
1. Einrichtung zur Überprüfung von elektri
schen Bauteilen (2), insbesondere integrierten Schaltungen,
mit einem Handler (1), der ein zu überprüfendes Bauteil (2)
auf eine Prüffläche (12) bringt,
mit einem Bildverarbeitungssystem (13) mit einer bildgebenden
Einheit, einer bildverarbeitenden Einheit und einer Ausgabe
einheit, das das Bauteil (2) in der bildgebenden Einheit
optisch erfaßt, in der bildverarbeitenden Einheit mit einem
Sollbild vergleicht und bei einer vorgegebenen Abweichung in
der Ausgabeeinheit ein Fehlersignal erzeugt, wobei die bild
gebende Einheit eine Bilderfassungseinrichtung (13a) sowie
zum Beleuchten des Bauteils (2) eine erste
Beleuchtungseinrichtung (13c) und eine von dieser
beabstandete zweite Beleuchtungseinrichtung (13d) aufweist,
wobei die erste Beleuchtungseinrichtung (13c) und die zweite
Beleuchtungseinrichtung (13d) unabhängig voneinander betreib
bar sind und
wobei die beiden Beleuchtungseinrichtungen (13c, 13d) in
unterschiedlichem Winkel zu der Prüffläche (12) ausgerichtet
sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Handler (1) eine Platte (12) aufweist, auf welcher
die von einer Fertigungslinie über eine Ladestation (3)
zukommenden Bauteile (2) zur Beschriftung ablegbar sind, daß
im Bereich dieser Platte (12) die bildgebende Einheit mit
einer Kamera (13a) und den Beleuchtungseinrichtungen (13c,
13d) angeordnet ist, und daß die auf dieser Platte (12)
ablegbaren Bauteile (2) nach der optischen Erfassung durch
die Kamera (13a) über eine Greifstation (17) einer
Verpackungseinheit (23, 25, 27) zuführbar sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kamera (13) über der Platte (12) angeordnet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Platte (12) ein Drehteller ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kamera (13a) eine CCD-Kamera ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Handler (1) zwei Drehköpfe (5, 17) mit Aufnehmern (7,
8; 19, 21) zum Erfassen und Ablegen der Bauteile (2) aufweist
und daß zwischen diesen beiden Drehköpfen (5, 17) die
bildgebende Einheit der Bildverarbeitungseinheit (13) mit der
Kamera (13a) und den Beleuchtungseinrichtungen (13c, 13d)
angeordnet ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgabeeinheit des Bildverarbeitungssystems (13) mit
einer Steuereinheit des Handlers (1) gekoppelt ist, um bei
einem auftretenden Fehler den Handler (1) selbsttätig zu
stoppen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996110124 DE19610124C2 (de) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | Einrichtung zur Überprüfung von elektrischen Bauteilen, insbesondere integrierten Schaltungen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1996110124 DE19610124C2 (de) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | Einrichtung zur Überprüfung von elektrischen Bauteilen, insbesondere integrierten Schaltungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE19610124A1 DE19610124A1 (de) | 1997-09-18 |
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Family Applications (1)
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DE1996110124 Expired - Fee Related DE19610124C2 (de) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | Einrichtung zur Überprüfung von elektrischen Bauteilen, insbesondere integrierten Schaltungen |
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DE (1) | DE19610124C2 (de) |
Cited By (1)
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