DE19830474A1 - Schaltungsplattentafel-Teststreifen und zugehöriges Zusammenbauverfahren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Schaltungs­ platten, und insbesondere einen Teststreifen, welcher für eine Schaltungsplatte vorgesehen ist, um deren genauen Zusammenbau zu erleichtern.

Viele elektronische Vorrichtungen, wie z. B. Funktelefone, ent­ halten eine oder mehrere Schaltungsplatten mit darauf aufgebau­ ten elektronischen Teilen. Zum wettbewerbsfähigen Herstellen dieser Vorrichtungen müssen die Teile an die Platte über einen Zusammenbauprozess angebaut werden, welcher hinsichtlich seiner Qualität kontrolliert ist. Ein Weg zur Erzielung einer Quali­ tätskontrolle des Zusammenbauprozesses enthält das periodische Entfernen einer einzelnen Platte aus dem Prozess zum Prüfen der Ausrichtung der auf die Platte gebauten Teile unter Verwendung eines Videomeßsystems.

Das Videosystem enthält einen Anordnungstisch zum Aufnehmen ei­ ner zur Prüfung bestimmten Platte, eine Kamera mit hoher Ver­ größerung, welche beweglich über dem Tisch positioniert ist, eine nach unten projizierende Lichtquelle, welche oberhalb des Tisches positioniert ist, zum Beleuchten der aufgenommenen Platte sowie einen Verarbeitungsabschnitt, welcher mit der Ka­ mera verbunden ist. Beim Aufnehmen der Platte nimmt die Kamera ansprechend auf Koordinaten, welche in einem Bordlayout enthal­ ten sind, das in den Verarbeitungsabschnitt gespeichert ist, ein Bild eines ersten Teils auf und koppelt das Bild an den Verarbeitungsabschnitt. Der Verarbeitungsabschnitt erfaßt unter Verwendung eines Grauskalen-Bildkontrastes Differenzen in Grauskalenpegeln, welche Kanten des ersten Teils, Kanten von Plattenattributen, wie z. B. Flächen, auf denen das Teil sitzt, und Kanten der Lotanbringung des Teils an die Fläche darstel­ len. Der Verarbeitungsabschnitt bestimmt eine Ausrichtung des ersten Teils aus den erfaßten Kanten und vergleicht die Aus­ richtung mit einem Bereich von im voraus gespeicherten Ausrich­ tungswerten, welche in den Plattenlayout enthalten sind. Wenn die Anordnung nicht innerhalb des Bereichs liegt, zeigt der Verarbeitungsabschnitt an, daß der Prozess außer Kontrolle ist oder kurz davor steht, außer Kontrolle zu geraten, und justiert bzw. eingestellt werden muß. Nach der Prüfung des ersten Teils schreitet das Videosystem in sequentieller Art und Weise zu den übrigen Teilen auf der Platte voran.

Unglücklicherweise überschreitet die Anzahl der auf einer Schaltungsplatte aufgebauten Teile, welche beispielsweise für ein Funktelefon verwendet wird, oft 500 und die Prüfung jedes einzelnen Teils benötigt ungefähr 6 Sekunden. Somit kann die Prüfung einer einzelnen Platte mehr als 3000 Sekunden benöti­ gen. Falls der Zusammenbauprozess während der Prüfung gestoppt wird, unterliegt man Ausfallkosten mit dem Resultat reduzierten Durchsatzes. Falls der Zusammenbauprozess während der Prüfung fortfahren darf und fehlausgerichtete Teile aufgefunden werden, ergeben sich beträchtliche Kosten, welche verbunden sind mit der Zuordnung von Reparaturquellen zu Überarbeitung von jeder der Schaltungsplatten, welche während der Prüfung gebaut wer­ den.

Zusätzlicherweise muß jede einzelne Schaltungsplatte, welche zu prüfen ist, ein entsprechendes Layout aufweisen, das in dem Vi­ deosystem gespeichert ist. Ein separates Layout muß in dem Vi­ deosystem für jede einzelne Schaltungsplatte mit einer unter­ schiedlichen Topographie gespeichert werden. Für wettbewerbsfä­ hige Hersteller, welche eine Vielzahl von verschiedenen Vor­ richtungen mit unterschiedlichen Schaltungsplatten bauen, erge­ ben sich beträchtliche Kosten, welche mit der Schaffung und Aufrechterhaltung vieler Plattenlayouts verbunden sind.

Deshalb gibt es ein Bedürfnis nach einer Vorrichtung und einem Verfahren, welche in zuverlässiger Art und Weise die Genauig­ keit stark bestückter Schaltungsplatten messen, ohne daß jedes einzelne darauf aufgebaute Teil zu prüfen ist, und welche das Management einer großen Anzahl einzigartiger Schaltungsplatten- Topographien erleichtern.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Schaltungsplattentafel nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Schaltungsplattentafel nach Anspruch 6.

Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Un­ teransprüche.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Aus führungs formen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeich­ nungen näher erläutert.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm zum Illustrieren eines Zusammenbau­ prozesses einer Schaltungsplattentafel;

Fig. 2 eine ebene Oberansicht einer Schaltungsplattentafel mit einer Schaltungsplatte und einem zugehörigen Teststreifen;

Fig. 3 eine vergrößerte fragmentarische ebene Oberansicht der Schaltungsplatte und des zugehörigen Teststrei­ fens nach Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte fragmentarische ebene Oberansicht der Schaltungsplatte und des zugehörigen Teststrei­ fens nach Fig. 2 nach einem Lotpasten-Anordnungs­ schritt des Zusammenbauprozesses nach Fig. 1;

Fig. 5 eine vergrößerte fragmentarische ebene Oberansicht eines Bildes des Teststreifens nach Fig. 4;

Fig. 6 eine vergrößerte fragmentarische ebene Oberansicht der Schaltungsplatte und des zugehörigen Teststrei­ fens nach einem Teile-Anordnungsschritt des Zusammen­ bauprozesses von Fig. 1;

Fig. 7 eine vergrößerte fragmentarische ebene Oberansicht eines Grauskalenbildes des Teststreifens nach Fig. 6 unter einer Rückseitenbeleuchtung während eines zwei­ ten Prüfschrittes des Zusainrnenbauprozesses nach Fig. 1; und

Fig. 8 eine vergrößerte, fragmentarische ebene Oberansicht eines Grauskalenbildes des Teststreifens nach Fig. 6 unter einer Vorderseitenbeleuchtung.

Ein Teststreifen wird einer Schaltungsplatte zur Erleichterung der Prüfung der Schaltungsplatte während einer Zusammenbaupro­ zesses zugeordnet. Der Teststreifen |thält eine kleine Anzahl von Flächen bzw. Flecken, welche während eines Lotpasten- Anordnungsschrittes des Prozesses mit Lotpaste bestückt werden und welche während eines Teileanordnungsschrittes des Prozesses mit elektronischen Teilen bestückt werden. Nach den Anordnungs­ schritten werden die Teststreifenflächen und die Teile hin­ sichtlich der Genauigkeit der Anordnung inspiziert. Die Quali­ tät und Anordnung der Flächen ist derart, daß die Genauigkeit der Anordnung auf dem Teststreifen stark der Genauigkeit ange­ nähert ist, mit der die Taste und die Teile auf die Schaltungs­ platte gesetzt werden. Im Fall von Ungenauigkeiten, werden Ein­ stellungen an der verwendeten Ausrüstung in Lotpasten- Anordnungsschritt und Teile-Anordnungsschritt vor der Bestüc­ kung folgender Schaltungsplatten unternommen. Somit kann durch Verwendung des Teststreifens eine Prüfung der gesamten Schal­ tungsplatte vermieden werden.

Ein Zusammenbauprozess 100 nach Fig. 1 baut elektronische Tei­ le auf Schaltungsplatten zur Bildung elektrischer Schaltungen. Der Zusammenbauprozess 100 enthält einen Tafelladeschritt 101, einen Lotpastenanordnungsschritt 102, einen Teile-Anordnungs­ schritt 104, einen Teststreifen-Prüfschritt 105 sowie einen Re­ flowschritt, bzw. Aufschmelzlötschritt 106. Beim Tafellade­ schritt 101 werden eine oder mehrere leere Schaltungsplattenta­ feln 200 nach Fig. 2 in den Zusammenbauprozess 100 eingeführt. Der Tafelladeschritt 101 wird durch eine automatisierte Plat­ tenhandhabungsmaschine oder eine andere geeignete Alternative durchgeführt, welche Tafeln, und zwar jeweils eine zu einer Zeit, auf eine Beförderungseinrichtung ausgibt.

Die Tafel 200 ist eine mehrschichtige gedruckte Schaltungsplat­ tentafel, bestehend aus einem Material für eine gedruckte Schaltungsplatte, wie z. B. Polyimid, epoxibasiertes flammenhin­ derndes industrielles Fiberglas (G10-FR4) oder ein anderes ge­ eignetes Material. Die Tafel 200 ist doppelseitig; jedoch wird zur Vermeidung einer Redundanz die folgende Diskussion des Zu­ sammenbauprozesses 100 nach Fig. 1 auf eine Seite der in Fig. 2 illustrierten Tafel 200 beschränkt. Bei der illustrierten Ausführungsform ist die Tafel 200 im wesentlichen über ihrer Erstreckung planar und weist eine Länge Lp von etwa 115 mm, ei­ ne Breite Wp von etwa 215 mm sowie eine Dicke von 1 mm auf.

Die Tafel 200 enthält Schaltungsplatten 201, 202 und 203, eine Schiene 204, welche die Platten 201 bis 203 umgibt, sowie eine Vielzahl von Abbrecheinrichtungen 205, welche die Platten 201 bis 203 abnehmbar mit der Schiene 204 verbinden, die Platte 202, welche eine beliebige der Platten 201 bis 203 vertritt enthält eine Längsachse 206, eine transversale Achse 207, wel­ che senkrecht zur Längsachse verläuft sowie eine Vielzahl von metallischen Flächen 208, welche davon getragen werden. Die Flächen 208 sind derart angeordnet und orientiert, daß sie elektronische Teile aufnehmen und durch metallische Leiterbah­ nen elektrisch verbinden, welche innerhalb der Platte 202 ange­ ordnet sind (um somit in Fig. 2 nicht sichtbar sind), so daß eine elektrische Schaltung bei Vervollständigung des Zusammen­ bauprozesses 100 von Fig. 1 gebildet ist. Die Flächen 208 von Fig. 2 und die Leiterbahnen bestehen aus Kupfer, Aluminium oder weiteren geeigneten leitfähigen Materialien.

Die Schiene 204 haltert die Platten 201 bis 203 während des Zu­ sammenbauprozesses 100 von Fig. 1. Die Schiene 204 hat, wie in Fig. 2 gezeigt, in Längsrichtung weisende Beine 224 und 225 und transversale Streben 226, 227, 228 und 229. Die Streben 226 bis 229 verlaufen zwischen den Beinen 224 und 225, um so die Platten 201 bis 203 voneinander zu trennen. Die Beine 224 und 225 enthalten Teststreifen 209, 210 und 211, einen Teststrei­ fenblocksprungbereich 212, einen Satz von Plattenblocksprung­ markern 213 und Plattenmarkierer bzw. Fiducials 230.

Die Streifen 209 bis 211 werden verwendet, um die Genauigkeit des Zusammenbauprozesses 100 von Fig. 1 zu messen. Die Strei­ fen 209 bis 211 haben eine 1-zu-1-Übereinstimmung mit den Plat­ ten 201 bis 203. Die Streifen 209 bis 211 enthalten Fenster 215, 216 bzw. 217. Die Fenster 215 bis 217 sind integral bzw. einteilig mit den Beinen 224 und 225, um bündig damit zu ver­ laufen, und sind aus einem transluzenten Material gebildet, wie z. B. losen Schichten des Materials für die gedruckte Schal­ tungsplatte ohne Leiterbahnen bzw. Bahnen. Bei der illustrier­ ten Ausführungsform haben die Fenster 215 bis 217 eine Länge von etwa 30 mm und eine Breite von etwa 3 mm. Das Fenster 215 ist in dem Bein 224 zwischen den Streben 226 und 227 gebildet, so daß der Streifen 209 neben der Platte 201 liegt und dieser zugeordnet ist. Das Fenster 216 ist in dem Bein 225 zwischen den Streben 227 und 228 gebildet, so daß der Streifen 210 neben der Platte 202 liegt und dieser zugeordnet ist. Das Fenster 216 ist in dem Bein 224 zwischen den Streben 228 und 229 gebildet, so daß der Streifen 211 neben der Platte 203 liegt und dieser zugeordnet ist. Die Positionierung der Streifen 209 bis 211 auf verschiedenen der Beine 224 und 225 in der in Fig. 2 gezeigten dreieckförmigen Anordnung vergrößert die Prüfgenauigkeit durch Gewährleistung, daß die Prüfproben über der gesamten Platten­ fläche aufgenommen werden. Wegen ihrer beschränkten Dimensionen jedoch können die Streifen 209 bis 21l alternativermaßen auf der Schiene 204 angeordnet werden oder direkt auf den Platten 201 bis 203 an Orten ohne Leiterbahnen auf allen Schichten po­ sitioniert werden.

Der Streifen 210, welcher einen beliebigen der Streifen 209 bis 21l repräsentiert, enthält ein Testmuster 218, welches auf ei­ ner linken Hälfte des Fensters 216 getragen wird. Das Testmu­ ster 218 hat eine Längsachse 219 und eine transversale Achse 220, welche senkrecht dazu verläuft. Die Längsachse 219 ist senkrecht zur Längsachse 206 der Platte 202. Bei der illu­ strierten Ausführungsform hat das Testmuster 218 das in Fig. 3 detaillierter gezeigt ist, eine Länge Ls von etwa 15 mm und ei­ ne Breite Ws von etwa 3 mm.

Das Testmuster 218 enhält Markierer 302 und Flächen 308 und 310. Die Markierer 302 und die Flächen 308 und 310 sind vor­ zugsweise aus demselben Material wie die Flächen 208 der Platte 202. Die Markierer 302 sind vorgesehen, um eine Ausrichtungsre­ ferenz zur Prüfung zu schaffen. Die Markierer 302 sind kreis­ förmig und nahe den Enden des Testmusters 218 angeordnet. Die Markierer 303 enthalten ein Paar von Markierern 303 mit großem Durchmesser und ein paar von Markierern 304 mit kleinen Durch­ messer, welche in dem Fall zu verwenden sind, daß die Markierer 303 mit großem Durchmesser durch Lotpaste verdeckt werden. Ein Zentrum von jedem der Markierer 303 mit großem Durchmesser liegt auf der Längsachse 219 des Testmusters 218. Die Markierer 304 mit kleinem Durchmesser sind in den Öffnungsecken des Test­ musters 218 angeordnet.

Die Fläche 308 ist derart dimensioniert, daß sie ein Lotdruck­ muster aufnimmt. Die Fläche 308 ist "L"-förmig und hat eintei­ lig verbundene vertikale und horizontale rechteckige Segmente 312 und 314. Das Segment 312 hat eine Längsachse 316, welche senkrecht zur Längsachse 219 des Testmusters 218 verläuft. Das Segment 314, welches von dem Segment 314 ausgeht, hat eine Längsachse 318, welche senkrecht zur Längsachse 316 des Seg­ ments 312 verläuft und parallel zur Längsachse 219 des Testmu­ sters 219 verläuft. Bei der illustrierten Ausführungsform sind die Segmente 312 und 314 etwa 3 mm lang (entlang der Längsach­ sen 316 bzw. 318) und 1,5 mm breit.

Die Flächen 310 sind derart angeordnet und dimensioniert, daß sie elektronische Teile aufnehmen. Die Flächen 310 sind paar­ weise entlang der Teile 320 und 322 angeordnet. Jede der Zeilen 320 und 322 hat bei der illustrierten Ausführungsform sechs Paare von Flächen, von denen Paare von Flächen 324 und 328 je­ weils repräsentativ sind. Jede Fläche des Paares 324 enthält eine Längsachse 326, welche senkrecht zur Längsachse 219 des Testmusters 218 verläuft. Jede Fläche des Paares 328 enthält eine Längsachse 330, welche parallel zur Längsachse 219 des Testmusters 218 verläuft. Bei der illustrierten Ausführungsform ist jede Fläche der Paare 324 und 328 etwa 0,5 mm lang (entlang der jeweiligen Längsachse (326 und 330), etwa 0,4 mm breit und beabstandet von der anderen Fläche seines Paares um etwa 0,4 mm.

Die Paare an Flächen 324 und 328 der Flächen 310 entsprechen Paare von Flächen 340 und 342 der Flächen 208 der Platte 202. Jede Fläche des Paares 340 enthält eine Längsachse 344, welche parallel zur Längsachse 326 jeder Fläche des Paares 324 ver­ läuft. Jede Fläche des Paares 343 enthält eine Längsachse 346, welche parallel zur Längsachse 330 jeder Fläche des Paares 328 verläuft. Die Paare 340 und 342 haben ähnliche Dimensionen und Abstände wie die Paare 324 und 328.

Anders als die Flächen 208 der Platte 202 sind jedoch die Flä­ chen 310 der Streifens 210 elektrisch isoliert. Keine metalli­ schen Leiterbahnen verbinden die Flächen 308 miteinander oder verbinden irgendeines der Flächen 308 mit den Flächen 208. So­ mit ist über die Flächen 310 bei der Aufnahme elektronischer Teile keine elektrische Schaltung gebildet.

Mit Rückbezug auf Fig. 2 sind der Teststreifenblocksprungbe­ reich 212 und der Satz von Plattenblocksprungmarkern 213 auf den Beinen 224 der Schiene 204 gelegen. Der Sprungmarkerbereich 212 aktiviert oder deaktiviert die Straßen 209 bis 211. Wenn der Sprungbereich 212 unbesetzt ist, sind die Streifen 209 bis 211 deaktiviert und werden nicht bestückt oder geprüft. Wenn der Sprungbereich 212 durch einen Marker belegt ist, wie z. B. ein Stück Band mit einer Farbe, welche einen hohen Kontrast ge­ genüber der Farbe der Schiene 204 aufweist, werden die Streifen 209 bis 211 bestückt und geprüft. Der linke, mittlere und rech­ te des Satzes an Plattenblocksprungmarkern 213 aktiviert oder deaktiviert die Bestückung der Platten 201 bis 203. Wenn die Sprungmarker 213 in Takt gelassen sind, werden die entsprechen­ den Platten 201 bis 203 bgestückt. Wenn die Sprungmarker 213 ausgestanzt oder entfernt sind, werden die entsprechenden Plat­ ten 201 bis 203 nicht bestückt. Die Sprungmarker 213 umfassen Kupfer, Aluminium, oder irgendein anderes Material, welches ei­ nen hohen Kontrast zur Farbe der Schiene 204 aufweist. Zu Dis­ kussions- und Illustrationszwecken werden die Platten 201 bis 203 in Verbindung mit der Bestückung der Streifen 209 bis 211 bestückt.

Mit Rückbezug auf Fig. 1 schreitet nach dem Tafelladeschritt 101 der Zusammenbauprozeß 100 voran zum Lotpasten- Anordnungsschritt 102, wie durch den Fall 107 dargestellt. Wäh­ rend des Lotpasten-Anordnungsschrittes 102 wird Lotpaste 400 auf die Flächen 208 der Platten 201 bis 203 und der Platten 308 und 310 der Streifen 209 bis 211 gesetzt, wie in Fig. 4 bezüg­ lich der Platte 202 und des Streifens 210 gezeigt. Die Lotpaste 400 ist eine bekannte Zinn-Blei-Lotpaste oder eine geeignete Alternative. Das Anordnen der Lotpaste 400 wird durch einen be­ kannten automatisierten Siebdrucker durchgeführt. Der Siebdruc­ ker empfängt die Tafel 200; lokalisiert die Tafel 200 durch Le­ sen der Markierer 230 von Fig. 2; setzt eine Schablone über die Tafel 200, so daß die Flächen 208, 308 von Fig. 3 und 310 mit den Öffnungen in der Schablone ausgerichtet sind, und wischt die Lotpaste 400 über die Schablone, um dadurch die Lot­ paste 400 auf den Flächen 208, 308 und 310 abzuscheiden. Manch­ mal jedoch sind die Schablone und die Tafel 200 fehlausgerich­ tet und zwar beispielsweise aufgrund eines Bedienereinstel­ lungsfehlers oder eines normalen Verschleißens oder Zerreißens, und die Lotpaste 400 wird ungenau abgeschieden.

Die Lotpaste 400 wird auf der Fläche 308 des Streifens 210 in einem Druckmuster 401 von Spalten und Zeilen abgeschieden, wie in Fig. 4 gezeigt. Die Fläche 308 ist unterbedruckt, so daß das Druckmuster 401 weniger als die Gesamtheit des Oberflächen­ bereichs der Fläche 308 besetzt. Das Druckmuster 401 ist auf dem Segment 312 der Fläche 308 in langen Spalten und kurzen Spalten 403 abgeschieden. Die Spalten 402 und 403 liegen über oder sind parallel zu der Längsachse 316 des Segments 312. Das Druckmuster 401 wird auf dem Segment 314 der Fläche 308 in ein Muster von langen Zeilen 404 und kurzen Zeilen 405 abgeschie­ den. Die Zeilen 404 und 405 liegen über oder sind parallel zu der Längsachse 318 des Segments 314. Bei der illustrierten Aus­ führungsform sind die langen Spaltenzeigel 402 und 404 beab­ standet von den kurzen Spalten und Zeilen 403 bzw. 405 und zwar um etwa 0,4 mm, und jede einzelne der Spalten und Zeilen 402 bis 405 ist von einer weiteren um etwa 0,25 mm beabstandet.

Mit Rückbezug auf Fig. 1 schreitet nach dem Lotpasten- Anordnungsschritt 102 der Zusammenbauprozess 100 voran zu dem Teile-Anordnungsschritt 104, wie durch den Pfeil 108 darge­ stellt. Während des Teile-Anordnungsschritts 104 werden die elektronischen Teile 600 in Kontakt gebracht mit der Lotpaste 400 auf den Flächen 208 der Platten 2Cl bis 203 und den Flächen 310 der Streifen 209 bis 211, wie in Fig. 6 bezüglich der Platte 202 und des Streifens 210 gezeigt. Das Anordnen der Tei­ le 600 wird durch eine bekannte automatisierte Teileanordnungs­ maschine durchgeführt. Die Teile-Anordnungsmaschine empfängt die Tafel 200; lokalisiert die Tefel 200 und die Streifen 209 bis 211 durch Lesen der Markierer 230 von Fig. 2 und der Mar­ kierer 302 von Fig. 6; lokalisiert und liest den Markerbereich 212 und die Sprungmarker 213; und wenn der Sprungbereich 212 besetzt ist und die Sprungmarker 13 im Takt sind, setzt sie die Teile 600 auf die Flächen 208 und 310. Manchmal jedoch ist die Teileanordnungsmaschine fehlausgerichtet, und zwar beispiels­ weise aufgrund eines Bedienereinstellfehlers oder normalen Ver­ schleißes oder Bruchs, und die Teile 600 werden ungenau pla­ ziert. Bei der illustrierten Ausführungsform werden 3 Teilean­ ordnungsmaschinen während des Teileanordnungsschrittes 104 ver­ wendet, um die Platten 201 bis 203 und die Streifen 209 bis 211 zu bestücken.

Die Teile 600 werden in Kontakt gebracht mit der Lotpaste 400 auf den Flächen 310, um ein Teilemuster 602 zu bilden. Beim An­ ordnen der Teile 600 des Teilemusters 602 ist die Teileanord­ nungsmaschine derart programmiert, daß sie alle vier möglichen Teiledrehungen - 0 Grad, 90 Grad, 180 Grad und 270 Grad - un­ terläuft. Das Teil 604, welches repräsentativ ist für ein be­ liebiges der Teile 600, welche die Zeile 320 der Flächen 310 belebt und insbesondere über dem Paar von Flächen 324 der Zeile 320 liegt, hat eine Längsachse 305, welche parallel verläuft zur Längsachse 219 des Testmusters 218 des Streifens 210. Das Teil 606, welches repräsentativ ist für ein beliebiges der Tei­ le 600 das die Zeile 320 der Flächen 310 belegt und insbesonde­ re über dem Paar von Flächen 328 der Zeile 322 liegt, hat eine Längsachse 607, welche senkrecht zur Längsachse 219 des Testmu­ sters 218 des Streifens 210 verläuft. Bei der illustrierten Ausführungsform besteht das Teilemuster 202 aus 12 Teilen, wo­ bei jeder einzelne Teil eine Probe einer unterschiedlichen Tei­ ledrehung (0 Grad, 90 Grad, 180 Grad und 270 Grad) von jeder einzelnen der drei Teileanordnungsmaschinen ist, welche in den Teile-Anordnungsschritt 104 verwendet werden. Jedoch können mehr oder weniger Teile verwendet werden, abhängig von dem Grad der erwünschten Prozessteuerung und der Anzahl von verwendeten Teileanordnungsmaschinen. Die Teile 604 und 606 sind die klein­ sten der Teile 600, welche auf der Platte 202 angeordnet sind, wie z. B. die Teile 610 und 612, welche über den Paaren von Flä­ chen 340 bzw. 342 der Flächen 208 liegen. Bei der illustrierten Ausführungsform sind die Teile 610 und 612 Chipwiderstände mit Dimensionen von etwa 0,5 mm × 1,0 mm.

Mit Rückbezug auf Fig. 1 schreitet nach dem Teile-Anordnungs­ schritt 104 der Zusammenbauprozess 100 voran zum Teststreifen- Prüfschritt 105, wie durch den Pfeil 211 dargestellt. Während des Teststreifen-Pfüschrittes 303 wird das Druckmuster 401 von Fig. 4 geprüft, um die Genauigkeit des Druckers zu bestimmen, und das Teilemuster 602 von Fig. 6 wird geprüft, um die Genau­ igkeit der Teileanordnungsmaschine oder maschinen zu bestim­ men. Bei der illustrierten Ausführungsform wird die Prüfung der Druck- und Teilemuster 401 und 602 durch eine Maschine separat von dem Siebdrucker und der Teileanordnungsmaschine durchge­ führt, wie z. B. das View-Basic-12-Videomeßsystem. Jedoch werden die Fachleute erkennen, daß die Prüfung alternativermaßen durch eine Kamera mit ladungsgekoppelten Vorrichtungen durchgeführt werden könnte, sowie eine Bildverarbeitungseinheit, welche in dem Siebdrucker oder in der Teileanordnungsmaschine installiert ist, oder durch irgendein anderes geeignetes Betrachtungs- oder Lasersystem.

Die Prüfung des Druckmusters 401 beginnt mit dem Aufnehmen ei­ nes Bildes 500 der Fläche 308, wie in Fig. 5 gezeigt. Das Bild 500 wird dann unter Verwendung des Grauskalen-Bildkontrastes verarbeitet, um die Kanten 502 und 503 der mittleren Spalte 504 der langen Spalten 402 zu erfassen und um die Kanten 506 und 507 der mittleren Zeile 508 der langen Zeilen 404 zu erfassen. Aus Gründen der Klarheit sind die restlichen der Spalten und Zeilen 402 bis 405 des Druckmusters 401 in gestrichelten Linien gezeigt. Betonte Unterschiede in den Grauskalenpegeln zwischen der Lotpaste 400 der Spalten und Zeilen und den belichteten Ma­ terial der Fläche 308 vereinfachen die Erfassung und ergeben kräftige, konsistente Kanten. Die Kanten 502, 503, 506 und 507 sind zur Erfassung ausgewählt, da es eine größere Wahrschein­ lichkeit gibt, daß diese Kanten innerhalb des Umfanges der Flä­ che 308 in dem Fall sind, daß die Schablone des Druckers extrem fehlausgerichtet ist. Die Linien 510, 511, 512 und 513 sind unter Verwendung eines Pixel-Regresssionslinienfits konstruiert und kollinear projiziert von den Kanten 502, 503, 596 bzw. 507. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die Kanten der mittleren 516 und 517 der kurzen Spalten 403 bzw. 405 ebenfalls erfaßt, um eine Unterstützung bei der genauen und graden Pro­ jektion der Linien 510 bis 513 zu liefern. Der Schnitt der Li­ nien 510 bis 513 bildet ein Rechteck 514. Ein Ort im Zentrum 515 des Rechtecks wird unter Verwendung eines bekannten Bisek­ tor-Analyseverfahrens oder eines anderen ähnlichen Verfahrens berechnet. Der Ort ist definiert als der tatsächliche Ort des Druckmusters 401. Der tatsächliche Ort wird verglichen mit ei­ nem im voraus gespeicherten Ort des Druckmusters 401, welches in einen Teststreifen-Layout enthalten ist, d. h. beispielsweise in einem Speicher gespeichert ist, der zu dem Videosystem ge­ hört. Falls die tatsächlichen und im voraus gespeicherten Orte variieren, ist die Schablone des Siebdruckers offensichtlich fehlausgerichtet. Wie durch den Rückkopplungspfeil 109 von Fig. 1 dargestellt, wird die Fehlausrichtung korrigiert durch Einstellen der Schablone in solcher Art und Weise, daß die Lot­ paste 400 genau auf die folgenden Tafeln 200 von Fig. 2 ge­ setzt wird.

In dem Fall, daß die mittleren Spalten 504 und 516 der langen bzw. kurzen Spalten 401 und 402 und der mittleren Zeilen 508 und 517 der langen bzw. kurzen Zeilen 404 und 405 keine konsi­ stenten Kanten liefern können, welche zur Linienprojektion nö­ tig sind, und zwar beispielsweise aufgrund einer Verschmierung des Druckmusters 401, werden andere der Spalten 402 und Zeilen 404 und 405 alternativermaßen dem Prüfprozess unterworfen, wel­ cher in Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben ist.

Die Prüfung des Druckmusters 401 beginnt mit dem Aufnehmen ei­ nes Bilds 700 des Streifens 910 und Rückseitenbeleuchtung, wie in Fig. 7 gezeigt. Das transluzente Material des Fensters 216 des Streifens 210 wird von unterhalb beleuchtet, um eine Sil­ houette 702 des Paares von Flächen 324 und des Teils 604 zu schaffen, welche repräsentativ für ein beliebiges Paar der Flä­ chen 310 und des darauf sitzenden Teils 600 sind. Die Silhouet­ te 702 liefert eine scharfe Licht-Dunkel-Verbindung, welche die Erfassung der Kanten des Teils 604 relativ zu den Flächen 324 erleichtert. Im Vergleich dazu erzeugt eine Oberseitenbeleuch­ tung des Streifens 210, wie in Fig. 8 gezeigt, viele Grauska­ lenpegel, welche eine genaue Erfassung der Kanten des Teils 604 behindern und ist somit unerwünscht. Mit Rückzug auf Fig. 7 wird, wenn einmal die Kanten des Teils 604 relativ zu den Flä­ chen 324 erfaßt sind, ein bekanntes Verfahren zum Berechnen des tatsächlichen Ortes des Teiles 604 durchgeführt. Falls der tat­ sächliche Ort außerhalb eines Bereichs von im voraus gespei­ cherten Orten 604 fällt, welche in dem Teststreifenlayout ge­ speichert sind, ist die Teileanordnungsmaschine offensichtlich fehlausgerichtet. Beispielsweise hat in Fig. 7 das Teil 604 einen nicht akzeptablen Grad von Schräge 704, welche verur­ sacht, daß das Teil 604 aus dem Bereich von im voraus gespei­ cherten Orten fällt. Wie durch den Rückkopplungspfeil 112 von Fig. 1 gezeigt, wird die Fehlausrichtung korrigiert durch Ein­ stellen der Teileanordnungsmaschine in der Art und Weise, daß die Teile 600 genau auf die folgenden der Tafeln 200 von Fig. 2 gesetzt werden.

Mit Rückbezug auf Fig. 1 schreitet nach den Teststreifen- Prüfschritt 105 der Zusammenbauprozeß 100 zum Reflowschritt 106, wie durch den Fall 113 dargestellt. Während des Re­ flowschrittes 106 wird die Tafel 200 nach Fig. 2 auf eine Tem­ peratur erwärmt, welche zum Schmelzen der Lotpaste 400 von Fig. 6 ausreicht. Die geschmolzene Lotpaste haftet an den Teilen 600 an, um eine intermetallische elektrisch leitende Bondierung zwischen dem Teil 600 und den Flächen 208 und 310 beim Abkühlen zu bilden. Nach Abkühlung werden die Abbrecheinrichtung 205 von Fig. 2 durch Verdrehen der Schiene 204 nach oben oder unten relativ zu den Platten 201 bis 202 abgebrochen. Im abgebroche­ nen Zustand wird die Schiene 204 von den Platten 201 bis 202 abgenommen, welche in Gehäusen zur Bildung elektronischer Vor­ richtung installiert werden. Die Schiene 204 einschließlich der darauf bestückten Streifen 209 bis 211 werden weggeworfen.

Somit ist ersichtlich, daß eine hohe Qualität in einem Zusam­ menbauprozeß ohne eine vollständige Prüfung der Schaltungs­ platte, die durch den Prozess zusammengebaut wird, falls ein Teststreifen verwendet wird, aufrechterhalten werden kann. Der Teststreifen ist bestückt mit einer geringen Menge an Lotpaste und einer kleinen Größe von elektronischen Teilen und wird hin­ sichtlich der Genauigkeit geprüft. In der Bestückung des Test­ streifens gefundene Ungenauigkeiten zeigen Ungenauigkeiten an, die wahrscheinlichermaßen während der Bestückung der Schal­ tungsplatte auftreten. Der Prozess kann korrigiert werden, um die Ungenauigkeiten vor der Bestückung folgender Schaltungs­ platten mit einer relativ großen Menge an Lotpaste und einer relativ großen Menge an elektronischen Teilen aufzulösen. Als solches bietet der Teststreifen statistische Prozessteuerdaten zum statistischen Ableiten der Genauigkeit der Anordnung von Taste und elektronischen Teilen auf den Scahltungsplatten. Ob­ wohl oben als zugehörig zu einer Schaltungsplatte mit einer speziellen Topographie gezeigt, wird man die Allgemeinheit des Teststreifens erkennen, sowie seine Verwendung bei scheinbar einer beliebigen Schaltungsplatte.

Claims (10)

1. Schaltungsplattentafel mit:
einer Schaltungsplatte mit einer ersten Vielzahl von darauf ge­ tragenen Flächen, wobei die erste Vielzahl von Flächen zur Auf­ nahme einer Vielzahl von elektronischen Teilen dient und wobei die erste Vielzahl von Flächen elektrisch derart elektrisch an­ schließbar ist, daß die aufgenommen elektronischen Teile eine elektrische Schaltung bilden; und
einem der Schaltungsplatte zugeordneten Teststreifen, wobei der Teststreifen zumindest eine Fläche auf sich trägt, wobei die zumindest eine Fläche von der ersten Vielzahl von Flächen iso­ liert ist.

2. Schaltungsplattentafel nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zumindest eine Fläche eine zweite Vielzahl von Flächen aufweist, wobei zumindest zwei der zweiten Vielzahl von Flächen zum Empfangen eines der Vielzahl von elektronischen Teilen dienen.

3. Schaltungsplattenrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Teststreifen ein transluzentes Material auf­ weist.

4. Schaltungsplattentafeln nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Schiene, welche die Schaltungsplatte umgibt, wobei die Schiene mit der Schaltungsplatte durch eine Vielzahl von Ab­ brecheinrichtungen verbunden ist, welche zwischen der Schiene und der Schaltungsplatte verlaufen,
wobei der Teststreifen auf der Schiene getragen ist.

5. Schaltungsplattentafeln nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zumindest eine Fläche "L"-förmig gestaltet ist.

6. Schaltungsplattentafel-Zusammenbauverfahren mit folgenden Schritten:
Bereitstellen einer Schaltungsplattentafel mit einer Schal­ tungsplatte und einem Teststreifen, wobei die Schaltungsplatte eine Vielzahl von Flächen aufweist, wobei der Teststreifen zu­ mindest eine Fläche aufweist, die von der Vielzahl von Flächen isoliert ist; und
Anordnen von Lotpaste auf der zumindest eine Fläche des Test­ streifens.

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgenden Schritt:
Prüfen der zumindest einen Fläche des Teststreifens hinsicht­ lich einer Fehlausrichtung der darauf befindlichen Lotpaste.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß der Schritt des Setzens von Lotpaste auf die zumindest eine Fläche des Teststreifens folgenden Schritt aufweist:
Unterbedrucken der zumindest einen Fläche mit Lotpaste.

9. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Bringen von zumindest einem elektronischen Teil in Kontakt mit der Lotpaste auf der zumindest einen Fläche des Teststreifens; und
Prüfen des zumindest einen elektronischen Teils hinsichtlich einer Fehlausrichtung auf der zumindest einen Fläche des Test­ streifens.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Prüfens folgenden Schritt aufweist:
Rückseitenbeleuchten des Teststreifens.