DE19820848A1 - Vorrichtung zum Testen und Verpacken von Bauelementen in SDM-LED Bauformen - Google Patents

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß neben einer Funktionsprüfung der Bauelemente, auch die Qualität beeinflußbare Meßparameter überprüfbar und klassifizierbar sind, ein sicherer Anschluß der Bauelemente möglich ist und die für gut befundenen Bauelemente in einer Verpackungseinheit verpackt werden. Durch die Ausbildung, Verkettung und Überwachung der einzelnen Komponenten der Vorrichtung ist eine hohe Zuverlässigkeit sowie eine Servicefreundlichkeit anzustreben. DOLLAR A Diese Aufgabe ist bei der gattungsgemäßen Vorrichtung im wesentlichen dadurch gelöst, daß eingangsseitig als Beladungseinheit eine mechanische Selektionsvorrichtung ausgebildet ist, der eine Transporteinrichtung nachgeordnet ist, daß der Transporteinrichtung eine Prüf- und Meßeinrichtung mit einer Klassifizierungseinheit zugeordnet ist und daß mindestens Teile der Klassifizierungseinheit mit einer Transportstrecke verbunden sind und daß die Transportstrecke mit einer Verpackungseinheit in Wirkverbindung steht und daß die Vorrichtung ein Überwachungssystem und eine Auswerteeinheit einschließt. DOLLAR A Die Zeichnung veranschaulicht die wesentlichen Bestandteile der Vorrichtung in perspektivischer Ansicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Testen und Verpacken von Bauelementen in SMD-LED Baufor­ men umfassend Zuführ- und Transportstationen, eine Prüf- und Meßstation sowie eine Verpackungsstation.

Aus der DE 196 33 711 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Testen von Halbleiterbauelementen bekannt geworden. Bei diesem Verfahren wird das zu testende Bauelement einer Halte- und Abtasteinheit zuge­ führt, die das Bauelement mechanisch fixiert und eine elektrische Verbindung zu den jeweiligen Anschlüssen des Bauelementes herstellt. Mittels einer Steuereinheit und einer Multiplexereinheit wird eine Verbindung zu einer ausgewählten Testeinheit hergestellt. Anschließend wird der Test durchgeführt. Nach Ablauf des Tests wird über den Multiplexer das Bauelement mit einer weiteren Testeinheit verbunden und der jeweils zugehörige Test durchgeführt. Je nach Anzahl von durchzuführenden Tests wird dieser Vorgang wiederholt, ohne dass das Bauelement neu kontaktiert werden muß.

Weiter ist aus der DE 41 26 920 A1 ein Prüfautomat für elektronische Bauelemente bekannt geworden. Dieser Automat für elektrische Bauelemente umfaßt eine Führungsbahn mit einem Eingang und einem Ausgang, wel­ cher sich im Abstand vom Eingang befindet. Zwischen dem Eingang und dem Ausgang ist eine Prüfstation zum Prüfen der elektronischen Bauelemente angeordnet. Eine Zuführvorrichtung besteht aus einem Karussell in der Nähe des Eingangs, um zu prüfende elektronische Bauelemente der Führungsbahn zuzuführen. Der Automat umfaßt weiter eine Sammelvorrichtung, um geprüfte Bauelemente zu sammeln, die aus dem Ausgang ausgetra­ gen werden sollen. Diese Sammelvorrichtung besteht aus einem Karussell nahe des Ausganges. Das Karussell der Zuführorrichtung und das Karussell der Sammelvorrichtung sind im wesentlichen identisch und austausch­ bar.

Weiterhin ist aus der DE 195 81 288 T1 ein automatisches Testsystem und -verfahren für Halbleitervorrichtun­ gen bekannt geworden. Das automatische Halbleitervorrichtungs-Testsystem umfaßt eine Halbleitervorrich­ tungs-Testapparatur, in der eine Halbleitertransport- und eine -handhabungsvorrichtung des zwangsweise hori­ zontalen Transporttyps enthalten ist zum Transport von Halbleitervorrichtungen von einem Beladungs- Teilabschnitt zu einem Test-Teilabschnitt um sie zu testen sowie zum weiteren Transport der getesteten Halb­ leitervorrichtungen von dem Test-Teilabschnitt zu einem Entladungs-Teilabschnitt. Bei letzteren werden diesel­ ben auf der Basis der Testergebnisse sortiert. Dabei umfaßt das automatische Halbleitervorrichtungs- Testsystem:

• - eine Testeinrichtung, die in der Form identisch ist mit den zu testenden Halbleitervorrichtungen und deren elektrische Eigenschaften bekannt sind,
• - eine Kundenschale, um darauf die Testeinrichtung zu tragen,
• - Schaleneinlagerungsmittel in jedem der Beladungs- und Entladungs-Teilabschnitte, um Kunden­ schalen einzulagern,
• - Testschalen zum Fördern von Halbleitervorrichtungen von dem Beladungs-Teilabschnitt zu dem Ent­ ladungs-Teilabschnitt durch den Test-Teilabschnitt,
• - Schalenübertragungsmittel zur Übertragung der Kundenschalen, die in den Schaleneinlagerungsmit­ teln in dem Beladungs-Teilabschnitt eingelagert sind, auf die Schaleneinlagerungsmittel in dem Entla­ dungs-Teilabschnitt,
• - Mittel zur Übertragung der auf der Kundenschale getragenen Testeinrichtung von der Kundenschale auf die Testschale in dem Beladungs-Teilabschnitt,
• - Mittel zur Übertragung der auf der Testschale getragenen Testeinrichtung von der Testschale auf die Kundenschale in dem Entladungs-Teilabschnitt und
• - Mittel zur Einlagerung der Kundenschale in die Schaleneinlagerungsmittel in dem Entladungs- Teilabschnitt, wodurch die elektrischen Eigenschaften aller Fassungen in dem Test-Teilabschnitt auto­ matisch gemessen werden können, indem die Testeinrichtung wiederholt zu dem Test-Teilabschnitt transportiert werden muß.

Weiterhin ist aus der DE 36 38 430 eine Vorrichtung zum Testen und Sortieren von elektronischen Bauelemen­ ten, insbesondere IC's bekannt geworden. Diese Lösung betrifft eine Vorrichtung zum Testen und Sortieren von elektronischen Bauelementen, insbesondere IC's mit mindestens einem einen Magazinkanal aufweisenden Ein­ gangsmagazin für die zu testenden Bauelemente, mit einem eine Fassung mit Anschlußkontakten aufweisenden Testkopf für die nacheinander einzeln zu testenden Bauelemente, mit einem sich in einem kastenförmigen Ge­ häuse befindenden Testcomputer, welcher dem Testkopf Testsignale für die Bauelemente zuführt, mit einem Ausgangsmagazin, welches mindestens einen Magazinkanal für die als gut befundenen Bauelemente und min­ destens einen Magazinkanal für die als fehlerhaft oder als schlecht befundenen Bauelemente aufweist, und mit mindestens einer verstellbaren Halterung für das kastenförmige Gehäuse des Testcomputers. Dabei sind das Eingangsmagazin, der Testkopf und das Ausgangsmagazin an dem Gehäuse des Testcomputers oder der Halte­ rung befestigt. Ferner ist ein bewegliches Übertragungselement vorgesehen, mit dem die Bauelemente von dem Eingangsmagazin zum Testkopf und vom Testkopf zum Ausgangsmagazin transportierbar sind.

Die vorliegenden Lösungen sind alle ausschließlich auf die speziellen Anforderungen der Produkte abgestellt.

Schließlich ist aus der GM 86 26 502 U1 eine Vorrichtung zum Testen von elektrischen Bauelementen, insbe­ sondere von SMD-Bauelementen, SO-IC's, LCC's, PLCC's, Pin-Grids usw. bekanntgeworden. Diese Lösung besteht aus einer Einlaufeinrichtung mit mindestens einem Eingangsmagazin, einer beheizbaren Teststrecke mit verstellbarem Transportkanal-Querschnitt, einer Vereinzelungseinrichtung, einer Teststation und einstellbaren Transportwinkel, einer Sortiereinrichtung, einer Aufnahmeeinrichtung mit mehreren Aufnahmemagazinen und einer Steuerung für die Sortierung nach gemessenen Parameter. Diese Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass die Einlaufeinrichtung mehrere, vorzugsweise fünf nacheinander abfahrbare Einlaufmagazine aufweist, die in verstellbaren Aufnahmekanälen festklemmbar sind und dass die Sortiereinrichtung ein quer zur Transportrich­ tung verfahrbarer Schlitten ist und dass die Aufnahmemagazine Kanäle sind, die parallel zueinander und in gleicher Transportebene wie die vorhergehenden Einrichtungen liegen.

Zweck der Erfindung ist es, für die spezifischen Produkte eine rationelle Lösung anzubieten, mit der bei einer hohen Produktivität die Produkte geprüft und verpackt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Testen und Verpacken von Bauelementen in SMD-LED Bauformen so auszubilden, dass neben einer Funktionsprüfung der Bauelemente, auch die Qualität beeinflußbare Meßparameter überprüfbar und klassifizierbar sind, ein sicherer Anschluß der Bauelemente mög­ lich ist und schließlich die für gut befundenen Bauelemente in einer Verpackungseinheit verpackt werden. In Verbindung mit einem zugehörigen Überwachungssystem und einer PC-gesteuerten Auswerteeinheit soll eine Dokumentation des gesamten Prüfprogramms erfolgen, wobei auftretende Fehler anzuzeigen sind. Die Vor­ richtung soll sich dabei durch ein Konzept auszeichnen, bei dem sowohl mit der Ausbildung der einzelnen Komponenten, aber besonders in der Anordnung und Verkettung untereinander eine hohe Zuverlässigkeit und Servicefreundlichkeit beim Betrieb derselben erreicht werden, was Umrüstungen bei geändertem Bauformen weitestgehend ausschließt.

Diese Aufgabe ist bei einem gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eingangssei­ tig als Beladungseinheit eine mechanische Selektionsvorrichtung angeordnet ist, der eine Transporteinrichtung nachgeordnet ist, dass der Transporteinrichtung eine Prüf- und Meßeinrichtung mit einer Klassifizierungseinheit zugeordnet ist und dass zumindest Teile der Klassifizierungseinheit mit einer Transportstrecke verbunden sind und dass die Transportstrecke mit einer Verpackungseinheit in Wirkverbindung steht und dass die Vorrichtung ein Überwachungssystem und eine Auswerteeinheit einschließt.

Bei der Herstellung elektronischer Bauelemente hat sich der Trend durchgesetzt, dass die Produzenten auch die Qualitätskontrolle für die von ihnen hergestellten Bauelemente übernehmen, da Ausfälle bzw. die Nichteinhal­ tung zugesagter Parameter die Qualität der Endprodukte beeinträchtigen. Bauformen, wie die vorstehend ge­ nannten SMD-LED zeichnen sich durch eine Miniaturisierung aus. Die manuelle Kontrolle und Überprüfung einzelner Parameter ist ein aufwendiger anstrengender Prozeß für den Prüfenden, der zudem sehr kostenintensiv ist und keine ausreichende Produktivität gewährleistet. Eine hohe Produktivität der Prozesse erfordert eine Au­ tomatisierung und Verkettung der einzelnen Bereiche untereinander. Eine derartige Automatisierung ist nur unter Einbeziehung rechnergestützter Parametereingaben und abgegriffener Meßwerte möglich. Durch ein den unterschiedlichen Bewegungsabläufen zugeordnetes Überwachungssystem, das mit einer PC-gesteuerten Auswerteeinheit zusammenarbeitet, wird eine Fehlererfassung und zugleich eine Lokalisierung und Anzeige eventueller Fehler realisiert und darüber hinaus die hohe Produktivität wesentlich unterstützt.

Bestandteil der PC-gesteuerten Auswerteeinheit ist eine Software, die ein Datenbanksystem umfaßt, welches die Parametervorgaben für unterschiedliche Bauformen der Bauelemente, die Bedienerführung und die jeweilige Chargennummer enthält. Das Bauelement ist von seiner Übernahme in den Linearförderer, der als Trans­ portstrecke zu der Prüf- und Meßeinrichtung ausgebildet ist, bis zu seiner Verpackung in den Blistergurt mit anschließender Versiegelung des Blistergurtes mehrfachen Kontrollen unterzogen. Insbesondere bei den durch­ geführten Tests bzw. beim Passieren aktiver Elemente, wie z. B. der Farbmarkierung, dem Polwender und dgl. aber auch an anderen kritischen Bereichen der Vorrichtung sind Sensoren installiert, die ihre Signale an eine Auswerteeinheit übermitteln. Über die Auswerteeinheit erfolgt ein Vergleich der Sollwerte mit den Istwerten. Bei festgestellten Abweichungen wird eine Fehlermeldung signalisiert. Die Sensoren sind mit einem schnellen Feldbus-System verbunden. Die entsprechenden Befehle sind durch einen PC bereitgestellt. Ein weiterer zweiter PC realisiert die Bildverarbeitung und übermittelt eventuelle Fehlermeldungen an den ersten PC.

Der vorgestellten Lösung liegt das Konzept zugrunde, eine Vorrichtung anzubieten, die den Fluß des Bauele­ mentes so gestaltet, dass die die Zuverlässigkeit beeinträchtigenden Faktoren durch die Ausbildung der einzel­ nen Komponenten und besonders durch die Art der Verkettung der Komponenten untereinander weitestgehend vermieden werden.

Vorzugsweise erfolgt die eingangsseitige Zuführung der Bauelemente dadurch, dass die Selektionsvorrichtung als Vibrations-Rundförderer ausgebildet ist. In den Vibrations-Rundförderer erfolgt die Zugabe der zu testenden Bauelemente, die durch die spezielle Ausbildung des Rundförderers vereinzelt werden. Der eingesetzte Vibrati­ onsförderer zeichnet sich hierbei durch ein hohes Aufnahmevolumen aus, so dass die Anordnung mehrerer Eingangsmagazine entfällt. Dadurch ergibt sich ein einfacherer Aufbau des Aufnahmeteils der Vorrichtung, indem auf die Anordnung mehrerer Eingangsmagazine verzichtet werden kann.

Für die Funktionsweise der nachfolgende Prüf- und Meßeinrichtung ist die Lage der ankommenden Bauele­ mente von entscheidender Bedeutung. Damit die Bauelemente nur in einer bestimmten Lage den Vibrationsför­ derer verlassen, sind in denselben Schikanen angeordnet, die das Bauelement nur in der gewünschten Lage der nachfolgenden Transporteinrichtung zuführen. Sofern die Lage des Bauelementes nicht mit der gewünschten Lage übereinstimmt, fällt es in den Vibrations-Rundförderer zurück.

Die Verbindung zwischen Vibrations-Rundförderer und der Prüf- und Meßeinrichtung ist durch eine Trans­ portstrecke gebildet. Diese Transportstrecke ist bei der Vorrichtung vorzugsweise als Vibrations-Linearförderer ausgebildet.

In dieser Transportstrecke werden die Bauelemente lagerichtig der Prüf- und Meßeinrichtung zugeführt. Durch die lagerichtige Zuführung des Bauelementes zur Prüf- und Meßeinrichtung erfolgt der Lichtaustritt immer an der Oberseite. Bei dem Einsatz der Fördermittel wurde Wert darauf gelegt, dass diese durch ihre spezifische Ausbildung eine hohe Zuverlässigkeit gewährleisten und letzten Endes somit zur Erfüllung der Aufgabenstel­ lung beitragen.

Den eigentlichen Kern der Vorrichtung bildet die Prüf- und Meßeinrichtung. Sie ist mit Aufnahmen für die zu testenden Bauelemente als ein mit Kontaktgruppen versehenes Transportrad, welches in Taktschritten bewegbar ist, ausgebildet. Vorzugsweise ist das Transportrad als Scheibe bestehend aus Glasfaser-Epoxy ausgebildet.

Die Scheibe weist an ihrer Oberseite am Umfang verteilt Schlitze zur Aufnahme der zu prüfenden Bauelemente auf. Damit die Bauelemente sicher in den Schlitzen plaziert werden können, sind die Schlitze mit Führungen und Begrenzungen, z. B. aus Stahl, versehen. Zur Durchführung der vorgesehenen unterschiedlicher Messungen sind zwei Meßkontaktgruppen unterhalb der Schlitze angeordnet. Im Bereich der Meßkontakte sind vorzugs­ weise Isolierstoffe eingesetzt. Die beiden Meßkontaktgruppen kontaktieren die Bauelemente von unten. Jede Meßkontaktgruppe besteht aus vier Meßnadeln, die als Kelvin-Kontakte geschaltet sind. Die Lösung zeichnet sich auch dadurch aus, dass als Isolierstoff zumindest teilweise Glas eingesetzt ist. Durch den Einsatz von Glas als transparenten Isolierstoff ist bei einer sicheren Kontaktierung, also im selben Arbeitsschritt, gleichzeitig eine Bewertung der spektralen Verteilung des Lichtes des zu prüfenden Bauelementes möglich.

Die als Scheibe ausgebildete Prüf- und Meßeinrichtung weist einen eigenen Antrieb auf, der beispielsweise ein Schrittmotor sein kann.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der vorliegenden Lösung ist auch darin zu sehen, dass die Scheibe in horizon­ taler Lage in der Vorrichtung angeordnet ist. Die Zuführung der Bauelemente in die Schlitze der Scheibe ist durch die horizontale Anordnung einfacher lösbar. Bei der Zuführung der Bauelemente liegt die Verkappung des Bauelementes auf der Oberseite. Dabei ist die Verkappung des Bauelementes mit seiner Lichtaustrittsöff­ nung durch die als Isolierstoff wirkende Glasscheibe abgedeckt. Die gewählte Lösung mit dem Transportrad bietet zugleich die Möglichkeit, in Taktschritten zu arbeiten und damit lange Verweilzeiten, die produktivitäts­ hemmend sind, zu vermeiden.

Bei dem zuerst erfolgenden Funktionstest des Bauelementes in der Prüf- und Meßeinrichtung kann bei korrekter Polung des Bauelementes und sofern das Bauelement keinen Defekt aufweist das Licht die als Abdeckung die­ nende Glasscheibe passieren. Gegenüber dem Lichtaustritt des Bauelementes ist über der Prüf- und Meßein­ richtung ein Fotoempfänger angeordnet, der in Verbindung mit einer Auswerteeinheit das empfangene Farb­ spektrum klassifiziert. Sofern das Bauelement seitenverkehrt der Prüf- und Meßeinrichtung zugeführt ist, ist bedingt durch die fehlerhafte Polarität des Bauelementes kein Funktionstest möglich.

Bei fehlendem Lichtaustritt ist eine Klassifizierung des Farbspektrums nicht möglich. Dieser fehlende Licht­ austritt wird als Information gespeichert und weiterverarbeitet. Diese Information sichert ab, dass nach einer vorbestimmten Anzahl von Taktschritten über ein entsprechendes Werkzeug eine Drehung des Bauelementes um 180° erfolgt. Nach erfolgter Drehung des Bauelementes, wobei mit der Drehung vordergründig eine Ände­ rung der Polarität des Bauelementes realisiert wird, erfolgt bei dem erneuten Funktionstest - sofern ein Defekt im Bauelement nicht vorliegt - auch ein Austritt eines Lichtstrahles. Die Bewertung des Farbspektrums ist auch bei normalen Raumlichtverhältnissen möglich.

Mit dem installierten Fotoempfänger erfolgt nunmehr eine Klassifizierung des Farbspektrums des Lichtstrahles des Bauelementes. Die Information über den Lichtaustritt ist zugleich ein Indiz dafür, dass das die Polarität des Bauelementes mit der vorgegebenen Norm übereinstimmt.

Das Aufnehmen, die Drehung und das Ablegen des Bauelementes erfolgt vorzugsweise durch Ansaugen des Bauelementes über Saugrüssel mittels Vakuum. Die Bewegungen werden vorzugsweise über Pneumatik- Antriebe realisiert.

Die zweite Meßkontaktgruppe ist nach weiteren vier Takten angeordnet. Bei dieser Meßkontaktgruppe erfolgen die Messungen der Sperr-, Fluß- und Lichtparameter in einer Position der Prüf- und Meßeinrichtung.

Die Prüf- und Meßeinrichtung ist hierbei so ausgelegt, dass die Einstellung folgender Meßparameter möglich ist:

Flußstrom	1 . . . 50 mA
Sperrspannung	1 . . . 10 mV
Sperrstrombewertung	1 . . . 100 µA
Lichtmeßbereich	0,5 . . . 100 mcd
Farbbewertung	± 5 nm

Sofern die gemessenen Parameter außerhalb der vorstehenden Bereiche liegen, erfolgt eine entsprechende Klas­ sifizierung des Bauelementes. Die für gut befundenen Bauelemente werden mittels Druckluft in ein Magazin ausgeblasen, welches als Transportstrecke ausgebildet ist und die Verbindung zur Verpackungseinheit herstellt. Das Magazin ist in diesem Fall als Puffermagazin in Form eines Linearförderers ausgebildet. Unabhängig von der Zuführung der Bauelemente erfolgt über diese Verbindungsstrecke zur Verpackungseinheit ein Puffern von Bauelementen, so daß auch bei einer kurzzeitigen Störung in der Zufuhr zu verpackender Bauelemente die Ver­ packungseinheit hiervon nicht betroffen ist.

Die fehlerhaften Bauelemente werden ebenfalls mittels Druckluft in ihrer Klassifizierung entsprechende zuge­ ordnete separate Magazine geblasen, wobei die Positionierung durch die Auswertung der Prüfung erfolgt und die Prüfeinrichtung in ihrer Ausblasstellung vor dem jeweiligen Magazin stoppt.

Die Verpackungseinrichtung weist eingangsseitig vorzugsweise zwei Werkzeuge zum Erfassen, Halten und Transportieren sowie zum Ablegen der Bauelemente auf. Sie umfaßt weiterhin Mittel zum Bereitstellen des Verpackungsträgers sowie Mittel zum Verschließen des Verpackungsträgers. Als Verpackungsträger kommt im speziellen Fall ein von einer Vorratsrolle abziehbarer Blistergurt zum Einsatz. Ein am Magazinende positio­ nierter Saugrüssel entnimmt die Bauelemente aus dem Magazin. Gleichzeitig legt ein zweiter parallel mit dem ersten arbeitender Saugrüssel das in einem Takt zuvor entnommene Bauelement in den Blistergurt ab. Beide als Saugrüssel ausgebildeten Werkzeuge zum Erfassen und Ablegen der Bauelemente sind am Kreisumfang um 180° versetzt angeordnet. Die Drehung der Werkzeuge erfolgt beispielsweise durch einen Pneumatikrotor.

Nach Einlagen des Bauelementes mit den positionierten Werkzeugen erfolgt mit einer speziellen Einrichtung die Markierung der Kathode sowie eine Überprüfung der aufgebrachten Markierung durch eine optische Über­ wachungseinheit. Anschließend erfolgt das Verschließen des Blistergurtes durch Auflegen und Heißversiegeln eines Streifens. Der nunmehr mit Bauelementen bestückte Blistergurt wird schließlich auf eine Rolle aufgewickelt. Bei diesem Prozeß ist der Blistergurt über Umlenkrollen geführt die zugleich für eine gleichmäßige Auf­ wickelspannung sorgen. Die Bestückung des Gurtes erfolgt beim Durchlaufen einer horizontalen Strecke.

Der in der Prüf- und Meßeinrichtung durchgeführte Funktionstest sichert ab, dass alle Bauelemente mit gleicher Polarität in den Blistergurt abgelegt sind.

Zur Vermeidung einer fehlerhaften Polung beim Einsatz und Anschluß des Bauelementes erfolgt über die Kennzeichnungseinrichtung eine farbliche Markierung der Kathode. Über die zugeordnete Bildinspektion ist zugleich eine Bewertung der Qualität der Farbmarkierung möglich.

Die vorstehende Lösung wird schließlich abgerundet durch eine der Verpackungseinrichtung zugeordnete Heiß­ siegelvorrichtung. Der mit den Bauelementen versehene Blistergurt ist über die Heißsiegelvorrichtung mit ei­ nem die Bauelemente abdeckenden im Heißsiegelverfahren aufgebrachten Streifen versehen. Die Heißsiegelvor­ richtung weist einen eigenen unabhängigen Antrieb auf, der beispielsweise ein pneumatischer Antrieb sein kann.

Aufgrund der installierten Sensoren erkennt die Vorrichtung ohne Eingriff des Menschen Fehler. Bei auftreten­ den Fehlern ist eine Kommunikation zwischen der die Software verkörpernden Steuereinheit und der eine Kon­ trolltätigkeit ausübenden Person möglich.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der Zeichnung im Prinzip beispielshalber noch näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt die Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht.

Die Aufgabe der Bauelemente erfolgt als Schüttgut in einen Vibrations-Rundförderer 1. Dieser Vibrations- Rundförderer 1 ist so ausgebildet, dass er bei der Förderung der Bauelemente eine Vereinzelung derselben vor­ nimmt. Für die Durchführung eines Funktionstests sowie für die Klassifizierung des Bauelementes ist eine lage­ richtige Zuführung des Bauelementes zur Prüf- und Meßeinrichtung 3 notwendig. Diese lagerichtige Zuführung des Bauelementes wird schließlich dadurch erreicht, dass in dem Vibrations-Rundförderer 1 Schikanen ange­ ordnet sind, die das Bauelement nur in einer bestimmten Lage passieren lassen und es hierbei einem Linearför­ derer 2 zuführen. Der Linearförderer 2 stellt die Verbindung zwischen der als Vibrations-Rundförderer 1 ausge­ bildeten Aufgabeeinheit und der Prüf- und Meßeinrichtung 3 dar. Die Prüf- und Meßeinrichtung 3 ist im we­ sentlichen als ein Transportrad ausgebildet. Das Transportrad befördert die Bauelemente jeweils zur nächsten Position. Vorzugsweise ist das Transportrad als eine Scheibe aus Glasfaser-Epoxy mit am Umfang angeordne­ ten Schlitzen zur Aufnahme der Bauelemente ausgebildet. Die Schlitze, bei dieser Lösung wurden beispielswei­ se 24 Schlitze gewählt, sind mit Führungen und Begrenzungen versehen, um eine sichere Lage und damit opti­ male Bedingungen für die Prüfung zu erhalten. Wesentlich bei dieser Lösung ist, dass die Scheibe horizontal angeordnet ist. Durch die horizontale Anordnung ist sowohl die Zufuhr als auch das Ausblasen der Bauelemente einfacher lösbar. In der ersten Position erfolgt ein Funktionstest des Bauelementes. Bei richtiger Lage des Bau­ elementes und bei Ausschluß eines Defektes tritt durch die Verkappung des Bauelementes ein Lichtstrahl aus. Dieser Lichtstrahl wird von einer Anordnung mit einer Fotodiode aufgenommen und entsprechend dem ausge­ tretenem Farbspektrum klassifiziert. Sofern der Funktionstest negativ verläuft, wird zunächst unterstellt, dass das Bauelement mit fehlerhafter Polarität dem Funktionstest unterzogen wurde.

In diesem Fall erfolgt nach vier Taktschritten durch ein in dieser Position installiertes Werkzeug eine Drehung des Bauelementes um 180° in horizontaler Ebene. Mit dieser Maßnahme wird die Polarität des Bauelementes geändert. Anschließend erfolgt ein weiterer Funktionstest mit nunmehr geänderter Polarität. Bei Ausschluß eines Defektes erfolgt ein Lichtaustritt aus dem Bauelement, welches in diesem Fall eine Diode ist. Bei Licht­ austritt erfolgt eine Bewertung des Farbspektrums wie vorstehend beschrieben.

Die Prüf- und Meßeinrichtung 3 ist mit Kontaktgruppen versehen, die beweglich ausgebildete Meßkontakte aufweisen. Vorzugsweise ist jede Meßkontaktgruppe mit vier als Meßnadeln ausgebildeten Kontakten versehen.

Über den Umfang der Prüf- und Meßeinrichtung 3 verteilt sind Magazine zur Aufnahme der geprüften Bauele­ mente angeordnet. Das eingesetzte Programm bietet die Möglichkeit, die fehlerbehafteten Bauelemente in sie­ ben Gruppen zu klassifizieren. Die für gut befundenen Bauelemente werden nach der Prüfung in ein eine Trans­ portstrecke 4 darstellendes Magazin geblasen, welches die Verbindung zur Verpackungseinrichtung 5 darstellt. Die fehlerbehafteten Bauelemente werden entsprechend ihrer Klassifizierung in die ihnen zugeordneten Maga­ zine ausgeblasen. Das Transportrad wird hierbei um die entsprechenden Taktschritte weiterbewegt, bis die Po­ sition zur Ablage des Bauelementes durch die Steuerung gefunden ist.

Am Ende der als Linearförderer ausgebildeten Transportstrecke 4 befindet sich die Übergabestation mit Werk­ zeugen zum Aufnehmen, Halten und Transportieren sowie zum Ablegen des Bauelementes in einen Verpackungs­ träger. Als Verpackungsträger kommt vorzugsweise ein von einer Vorratsrolle 6 abziehbarer Blistergurt zum Einsatz. Die in den Blistergurt abgelegten Bauelemente sind alle geprüft und somit funktionstüchtig. Zur Vermeidung einer fehlerhaften Polarität beim Anschluß der Bauelemente werden diese in einem nächsten Schritt farblich markiert. Und zwar wird die Kathode des Bauelementes farblich markiert. Mit Hilfe eines Sen­ sors wird die Qualität der farblichen Markierung überprüft.

In einem nächsten Schritt erfolgt das Verschließen des Blistergurtes, damit das Bauelement nicht herausfallen oder beschädigt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Verpackungseinrichtung eine Heißsiegelvorrichtung zugeordnet. Von einer Vorratsrolle wird ein streifenförmiges Material abgezogen, auf den Blistergurt aufgelegt und über die Heißsiegelvorrichtung mit dem Blistergurt verschweißt. Anschließend wird der nunmehr versie­ gelte Blistergurt auf eine Aufwickelrolle 7 aufgespult.

Mit der Vorrichtung wird bei einer Bauform eine Stundenleistung von bis zu 5000 verpackten Bauelementen realisiert, was eine beachtliche Produktivität darstellt. Als Vorteil ist ebenfalls anzusehen, dass auch bei unter­ schiedlichen Bauformen lange und aufwendige Umrüstzeiten entfallen. Über die Steuerung wird die jeweilige Bauform aktiviert. Auch mit der Verpackung der Bauelemente in den Blistergurt wurde eine günstige Lösung geschaffen, die nachträgliche Beschädigungen der Bauelemente weitestgehend ausschließen. Mit dieser ange­ botenen Lösung wird ein hoher Qualitätsstandard realisiert.

Bezugszeichenliste

1

Vibrations-Rundförderer

2

Linearförderer

3

Prüf- und Meßeinrichtung

4

Transportstrecke

5

Verpackungseinrichtung

6

Vorratsrolle

7

Aufwickelrolle

Claims (27)

1. Vorrichtung zum Testen und Verpacken von Bauelementen in SMD-LED Bauformen umfassend Zuführ- und Transporteinheiten und eine Meßeinheit, dadurch gekennzeichnet, dass eingangsseitig als Beladungseinheit eine mechanische Selektionsvorrichtung angeordnet ist, der eine Transporteinrichtung nachgeordnet ist und dass der Transporteinrichtung eine Prüf- und Meßeinrichtung zugeordnet und ein Klassifizierungssystem beigeordnet ist und dass der Prüf- und Meßeinrichtung eine Verpackungseinrichtung nachgeordnet ist und dass zwischen der Prüf- und Meßeinrichtung und der Verpackungseinrichtung eine Transportstrecke ausgebildet ist und dass der Vorrichtung eine PC-gesteuerte Auswerteeinheit beigeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Selektionsvorrichtung als Vibrations- Rundförderer (1) und die sich anschließende Transporteinrichtung als Vibrations-Linearförderer (2) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrations-Rundförderer (1) mit Leit- und Begrenzungsmitteln in Form von Schikanen versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüf- und Meßeinrichtung (3) in ihrem Aufbau als ein mit Kontaktgruppen und Aufnahmeschlitzen versehenes Transportrad ausgebildet und horizontal in der Vorrichtung angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportrad als eine Scheibe aus Glasfaser- Epoxy ausgebildet ist und die Scheibe auf ihrer Oberseite am Umfang verteilt mit Schlitzen zur Aufnahme der zu prüfenden Bauelemente versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze mit Führungen und Begren­ zungen versehen sind und dass im Bereich der Meßkontakte Isolierstoffe eingesetzt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Isolierstoff zumindest teilweise Glas einge­ setzt ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüf- und Meßeinrichtung (3) eine die austretenden Lichtstrahlen der zu prüfenden Bauelemente klassifizieren­ de Einrichtung zugeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Fotodiode in Verbindung mit einer Auswerteschaltung ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dass die Fotodiode in der Testposi­ tion des Bauelementes gegenüber dem Lichtaustritt desselben plaziert ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktgruppen mit beweglichen Meßkontakten versehen sind und jede Meßkontaktgruppe vier als Meßnadeln ausgebildete Kontakte aufweist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Meßkontakte als Kelvin-Kontakte geschaltet sind.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportrad mit einer Einrichtung zum Wenden des Bauelementes ausgestattet ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüf- und Meßeinrichtung (3) folgende Meßparameter erfaßt und auswertet:
Flußstrom 1 . . . 50 mA Sperrspannung 1 . . . 10 mV Sperrstrombewertung 1 . . . 100 µA Lichtmeßbereich 0,5 . . . 100 mcd Farbbewertung ± 5 nm

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Meß- und Prüfeinrichtung (3) mit einer Steuer- und Auswerteeinheit kommunizierend verbunden ist.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Transportrades mehrere Magazine angeordnet sind und dass in der Prüfposition an dem Transport­ rad ein Medium zum Bewegen des Bauelementes von der Prüfposition im Transportrad zum Magazin anliegt und dass mindestens ein Magazin als Transportstrecke (4) zur Verpackungseinrichtung (5) ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Magazinende eine Übergabeeinheit des Bauelementes zu einer Verpackungseinrichtung positioniert ist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabeeinheit mit Werkzeugen, z. B. in Form von mit Vakuum betriebene Saugrüssel, zum Erfassen und Ablegen der Bauelemente ausgestattet ist und dass die Werkzeuge am Kreisumfang des Blistergurtes um 180° versetzt angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungseinrichtung (5) eine die Bereitstellung des als Blistergurt ausgebildeten Verpackungsmaterials realisierende Einrichtung und eine die Verpackung sichernde Einrichtung umfaßt.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Verpackung sichernde Einrichtung eine Heißsiegelvorrichtung ist und diese einen eigenen Antrieb aufweist.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellung des Blistergurtes über eine Vorratsrolle (6) erfolgt und der versiegelte die Bauelemente enthaltene Blistergurt auf eine Aufwickelrolle (7) aufspulbar ist.

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verpackungseinrichtung (5) eine Markierungs- und Überwachungseinheit zugeordnet ist.

23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Markierung als Farbmarkierung ausgebildet ist.

24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bauelement beim Passieren der einzelnen Stationen Sensoren zugeordnet sind.

25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Aktoren und Sensoren galvanisch getrennt ausgeführt sind und an ein Feldbus-System angeschlossen sind.

26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feldbus-System einem Computer zugeordnet ist.

27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Computer die Bildverarbeitung realisiert und mit dem ersten Computer korrespondiert.