DE3342491A1 - Automatische vorrichtung zum herstellen oder pruefen von geraeten - Google Patents
Automatische vorrichtung zum herstellen oder pruefen von geraetenInfo
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Description
PctentanwSIto
Dr. rer. nat. Thomas Borendt
Dr.-Ing. Hans Leyh
Innere Winer Sir. 20 - D QOOO München
Unser Zeichen: A 14 Lh/nc
Ferranti plc
Bridge House, Park Road Gatley, Cheadle, Cheshire, England
Automatische Vorrichtung zum Herstellen oder Prüfen
von Geräten
<> Ferranti pic
A 14 712
Die Erfindung betrifft eine automatische Vorrichtung zur Verwendung in der Herstellung und/oder Prüfung von Geräten,
insbesondere zur wiederholten und automatischen Durchführung von Fabrikationsschritten oder Prüfschritten und/oder zur
Durchführung einer Folge solcher Schritte an einer Vielzahl von identischen Geräten, wobei die automatische Vorrichtung
Bearbeitungseinrichtungen und/oder Versuchseinrichtungen umfaßt.
Die Geräte können elektrische Geräte sein, die gewöhnlich ungepackt sind.
Es gibt zahlreiche arbeitsaufwendige und sich wiederholende Fabrikationsvorgänge oder Prüfvorgänge, die an jedem von
einer Vielzahl von identischen Geräten auszuführen sind, und es ist daher erwünscht, diese Schritte oder Vorgänge automatisch
durchzuführen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine automatische Anlage zu schaffen, durch welche die erforderlichen
sich wiederholenden Fabrikationsschritte und/oder Versuchsschritte automatisch an einer Vielzahl von identischen Geräten
nacheinander ausgeführt werden können. Jedes Gerät soll hierbei genau in der automatischen Anlage positioniert sein,
relativ zu den zusammenwirkenden Teilen der automatischen Anlage, die Verarbeitungseinrichtungen und/oder Versuchseinrichtungen umfaßt, so daß die erforderlichen Schritte
durchgeführt werden können. Es ist erwünscht, daß die präzise Positionierung der Vielzahl von identischen Geräten
automatisch bewirkt wird, nachdem jedes Gerät automatisch wenigstens grob in der automatischen Anlage positioniert
worden ist.
BAD ORIGINAL
Ein Beispiel eines wiederholt an identischen Geräten durch die automatische Anlage auszuführender Fabrikationsschritt
ist das Trimmen von Dünnfilmwiderständen auf einen erforderlichen Wert oder erforderliche Werte. Der wiederholt durchzuführende
Fabrikationsschritt kann das aufeinanderfolgende Trimmen desselben Widerstanden in jeder der Vielzahl identischer
Geräte umfassen, wobei jedes Gerät ein diskretes Gerät ist, oder es kann sich um ein regelmäßiges monolithisches
Feld von Geräten handeln. Alternativ kann eine Vielzahl von identischen Geräten wiederholt durch die automatische Anlage
bearbeitet werden, wobei jedes eine Vielzahl von Widerständen aufweisen kann, die nacheinander zu trimmen sind, wobei diese
Widerstände gegebenenfalls unterschiedliche Formen haben können und/oder unterschiedliche Widerstandswerte haben
sollen. Jedes mit der automatischen Anlage zu bearbeitende Gerät hat, ehe es in die Anlage eingesetzt wird, Merkmale,
die durch vorhergehende Fabrikationsschritte und allgemein in einer Ebene des Gerätes erzeugt worden sind. Diese Merkmale
können auf einem Substrat ausgebildet sein, das die allgemeine Ebene des Gerätes bildet. Die Grenzen dieser Merkmale
oder Elemente können durch ein Prüfeinrichtung bekannter Form festgestellt werden, die zu der automatischen Anlage gehört,
und sie können z. B. eine strahlungsempfindliche Einrichtung umfassen, beispielsweise eine Fernsehkamera, welche ein
Sichtgerät ansteuert. Der Ebene des Gerätes sind ferner orthogonale Achsen zugeordnet.
Im Betrieb der automatischen Anlage nach der Erfindung wird ein erstes Gerät durch eine Bedienungsperson zweckmäßigerweise
so genau wie möglich positioniert, so daß es mit den betreffenden Teilen der Anlage zusammenwirken kann, die z. B.
Bearbeitungsmittel und/oder Versuchsmittel umfaßt. Jedes der nachfolgend zu behandelnden Geräte wird zu Beginn automatisch
wenigstens grob in der automatischen Anlage positioniert, wie noch beschrieben wird. Es ist erforderlich, daß das Gerät
genau positioniert wird, wie ebenfalls noch beschrieben
ΑΌ
wird, und wenn es von Anfang nicht so angeordnet wird, ist es erforderlich, daß das Gerät automatisch in der richtigen
Weise versetzt oder verschoben wird, so daß es präzise positioniert ist, mit Hilfe von Verschiebeeinrichtungen,
die zu der automatischen Anlage gehören. Diese Verschiebeeinrichtungen werden in gewünschter Weise durch andere Teile
der automatischen Anlage gesteuert, einschließlich der bekannten obengenannten Prüf- oder Inspektionseinrichtung.
Wenn ein solches Gerät ein Bestandteil eines regelmäßigen monolithischen Feldes identischer Geräte ist, beispielsweise
auf einem gemeinsamen Substrat, und wenn das erste Gerät durch eine Bedienungsperson örtlich so genau wie möglich
in der automatischen Anlage angeordnet ist, so daß es mit den Bearbeitungsmittel und/oder Versuchsmitteln zusammenwirken
kann, wird jedes weitere Gerät jeder monolithischen Reihe nacheinander wenigstens grob automatisch positioniert
durch einen konventionellen Schrittschaltmechanismus (stepand-repeat
mechanism) der automatischen Anlage. Diese kann ferner so ausgebildet sein, daß das erste zu behandelnde
Gerät jeder nachfolgenden monolithischen Reihe wenigstens grob automatisch in der automatischen Anlage positioniert
wird.
Ungepackte elektrische Geräte, die durch die automatische
Anlage nach der Erfindung bearbeitet werden sollen, können jeweils ein wenigstens im wesentlichen planares Substrat
enthalten, das gewöhnlich rechteckig oder quadratisch in Draufsicht ist, wobei auf wenigstens einer Hauptfläche des
Substrates Elemente vorgesehen sind, die ein Muster von Leitern umfassen, und gegebenenfalls sind ferner elektrische
Komponenten vorgesehen, einschließlich Dünnfilmkomponenten und/oder Dickfilmkomponenten und/oder gepackte Komponenten,
wie z. B. Halbleiterkomponenten. Das Leiter-Muster und die elektrischen Komponenten oder Elemente, falls vorgesehen,
bilden einen gewünschten Schaltkreis. Jedes dieser
BAD OFUGiMAL
ΛΛ
nicht-gepackten (unpackaged) elektrischen Geräte kann wegen des wenigstens im wesentlichen planaren Substrates betrachtet
werden als sich generell in einer Ebene erstreckend mit zwei im wesentlichen planaren Hauptflächen, wobei jede solche
Hauptfläche durch eine Hauptsubstratfläche gebildet wird
zusammen mit dem Leitermuster und den elektrischen Elementen auf der Hauptsubstratfläche. Die Elemente der Geräte einschließlich
des Leitermusters und der elektrischen Komponenten auf der oder den Hauptflächen haben gewöhnlich in Draufsicht
nur geradlinige Grenzen, und gewöhnlich bilden die Symmetrieachsen oder die geradlinigen Abschnitte zusammen
die Gesamtheit der Symmetrieachsen der Elemente des Gerätes, wobei die Elemente ein orthogonales Muster bilden, das sich
parallel erstreckt zu oder zusammenfällt mit einer oder anderen der zwei orthogonalen Symmetrieachsen des in Draufsicht
rechteckigen oder quadratischen Substrates. Ferner können orthogonale Achsen vorliegen, die einer Gerätebene zugeordnet
sind, die in Draufsicht nicht rechteckig oder quadratisch ist.
Jede Art Gerät, das mit oder in der automatischen Anlage nach der Erfindung bearbeitet werden soll, unabhängig ob
es ein ungepacktes elektrisches Gerät ist oder nicht und unabhängig ob es ein Substrat enthält oder nicht, sollte
Merkmale oder Elemente haben, die durch die strahlungsempfindliche Einrichtung festgestellt werden können, wobei
diese Elemente nur geradlinige Grenzen aufweisen, sowie Symmetrieachsen oder geradlinige Elementabschnitte, die
zusammen die Gesamtheit der Symmetrieachsen bilden, wobei zweckmäßigerweise die Elemente ein orthogonales Muster bilden
und sich parallel erstrecken zu oder zusammenfallen mit einer oder der anderen von zwei Linien, die als orthogonale
Achsen betrachtet werden, die einer Ebene zugeordnet sind, welche die Elemente des Gerätes enthält. Jedes Gerät sollte
in Draufsicht eine Form haben, welche es ihm ermöglicht, mit Einrichtungen der automatischen Anlage zusammenzuwirken,
so daß es ohne Winke!verschiebung bezüglich der beiden orthogonalen
Achse der Gerätebene angeordnet bzw. positioniert werden kann. Wenn ein monolithisches regelmäßiges Feld oder
eine regelmäßige Reihe von Geräten vorgesehen ist, ist es erforderlich, daß die Reihe oder das Feld in der Draufsicht
eine Form hat, die es ihm ermöglicht, so angeordnet zu werden, daß jedes Gerät des Feldes ohne Winke!verschiebung bezüglich
der beiden orthogonalen Achsen jedes Gerätes positioniert werden kann. Diese Geräte werden nachfolgend als die
obengenannten Geräte bezeichnet.
Die erfindungsgemäße automatische Anlage umfaßt Einrichtungen
zum Anordnen oder Positionieren jedes Gerätes der obengenannten Art in der automatischen Anlage ohne Winkelverschiebung
bezüglich der beiden orthogonalen Achsen einer Ebene, die die Elemente des Gerätes umfaßt, mit Verschiebeeinrichtungen,
durch welche jedes Gerät in der automatischen Anlage versetzt oder verschoben werden kann längs jeder der orthogonalen
Achsen der Gerätebene und relativ zu den zusammenwirkenden Teilen der automatischen Anlage, einschließlich Bearbeitungseinrichtungen
und/oder Testeinrichtungen, ferner mit Inspektionseinrichtungen mit einer strahlungsempfindlichen
Vorrichtung, die mit einer konstanten Geschwindigkeit bezüglich jedes Gerätes individuell längs einer vorgegebenen
Raster-abtastbaren, von parallelen Linien in einer Ebene bewegbar ist, parallel zu der Ebene, die die Gerätelemente
einschließt, wobei zwei orthogonale Symmetrieachsen dem Rasterabtastmuster zugeordnet sind, von denen eine Achse
parallel zu den Abtastlinien und beide Achsen parallel zu den beiden orthogonalen Achsen der Ebene liegen, die die
Merkmale des Gerätes einschließt, wobei die strahlungsempfindliche
Vorrichtung Signale erzeugt aufgrund der Erfassung von Grenzen der Elemente in der Ebene des Gerätes; die Inspektionseinrichtung
evtl. manuell einstellbare Einrichtungen zur Erzeugung einer Markierung, um zugeordnete Paare von
Gruppen von Signalen zu erzeugen, wobei jede Gruppe wenig-
BAD ORlGiNAL
- ßT-
stens ein Signal enthält und wenigstens ein zugeordnetes Signalpaar innerhalb jedes zugeordneten Paares von Signalgruppen
in jeder Rasterabtastperiode vorhanden ist, wobei das Intervall zwischen den Signalen eines jeden derartigen
zugeordneten Signalpaares einen besonderen Abstand der Bewegung der strahlungsempfindlichen Vorrichtung längs einer
Achse parallel zu einer der beiden orthogonalen Achsen des Rasterabtastmusters darstellt, so daß jedes derartige zugeordnete
Paar von Signalgruppen eine Markierung innerhalb des Rasterabtastmusters darstellt, die auf die Ebene des
Gerätes überlagert oder eingeblendet werden kann, und die durch die strahlungsempfindliche Vorrichtung erfaßbar ist,
zusätzlich zur Erfassung der Elementgrenzen des Gerätes, wobei gegebenenfalls verschiedene Marken oder Markierungen
vorhanden sind, die verschiedene besondere Abstände an verschiedenen Orten innerhalb des Rasterabtastmusters darstellen,
wobei gegebenenfalls verschiedene besondere Abstände den beiden orthogonalen Achsen zugeordnet sind, wobei jedes durch
die Marken-Erzeugungseinrichtung erzeugte Signal eine Markengrenzlinie im Rasterabtastmuster darstellt, die durch die
strahlungsempfindliche Einrichtung als erfaßt oder festgestellt betrachtet wird, gleichzeitig mit der Erzeugung des
Signales; in einer Anfangseinstellung der automatischen Anlage, wobei eine Bedienungsperson ein eindeutiges Muster von
Merkmalsgrenzen bestimmt hat, einschließlich der Vielzahl
von Merkmalsgrenzen und/oder Schnittpunkten oder Kreuzungspunkten von Merkmalsgrenzen in der Ebene jedes Gerätes,
stellt die Bedienungsperson die Marken-Erzeugungseinrichtung ein, um eine Vielzahl von zugeordneten Paaren von Signalgruppen
zu erzeugen, wobei jedes dieser Paare von Signal— gruppen, individuell betrachtet, in dem Rasterabtastmuster
einen Ort einer bestimmten Merkmalsgrenze des Musters als Merkmalsgrenzen definiert, wobei dieser Ort gegebenenfalls
eine Merkmalsgrenze eines bestimmten Schnittpunktes von Merkmalsgrenzen ist, in bezug auf jeden bestimmten Schnittpunkt
der Merkmalsgrenzen, wobei ferner zwei entsprechende
-Χ
Α if
Markierungen oder Marken vorhanden sein können, die durch zwei zugeordnete Signalpaare repräsentiert sind, wobei die
beiden verschiedenen dieser zugeordneten Paare von Signalgruppen die beiden verschiedenen Bewegungen der strahlungsempfindlichen
Vorrichtung rechtwinklig zueinander bezüglich jedes Gerätes darstellen, das in der automatischen Anlage
positioniert wird, wobei der definierte Ort einer Elementgrenze als eine Linie im Rasterabtastmuster betrachtet wird,
die parallel zu der orthogonalen Achse parallel zu der Elementgrenze und in gleichen Abständen zwischen den Linien im
Rasterabtastmuster verläuft, die durch die entsprechenden zugeordneten Paare von Signalgruppen dargestellt sind, wobei
die Einstellung der Markenerzeugungseinrichtung durch die Bedienungsperson derart ist, daß die Linie, die den Ort der
Elementgrenze im Rasterabtastmuster definiert, innerhalb eines vorgegebenen Abstandes vom gewünschten genauen Ort
der Elementgrenze im Rasterabtastmuster liegt, sowie längs einer Achse, parallel zu der orthogonalen Achse, die rechtwinklig
zur Elementgrenze verläuft, wobei gegebenen falls der vorgegebene Abstand Null ist, wenn das Gerät genau lokalisiert
ist und/oder gegebenfalls unterschiedliche vorgegebene Abstände vorliegen, die den beiden orthogonalen Achsen
zugeordnet sind und unterschiedliche Marken bezüglich der verschiedenen bestimmten Elementgrenzen des eindeutigen
Musters aus Elementgrenzen eingestellt sind, wobei jede der bestimmten Elementgrenzen individuell eine Markierung hat,
die relativ zu ihr eingestellt ist; die automatische Anlage umfaßt ferner eine Diskriminierschaltung zur individuellen
Verarbeitung jeder Kombination zusammenhängender Signale,die durch die Inspektionseinrichtung erzeugt worden sind, wobei
jede derartige Kombination zusammenhängender Signale das zugeordnete Paar von Signalgruppen aus der Markenerzeugungseinrichtung
enthält, das einer Merkmalsgrenze entspricht, zusammen mit einem Signal der strahlungsempfindlichen Einrichtung,
welches die Erfassung der Merkmalsgrenze bezüglich eines jeden Gerätes anzeigt, das wenigstens grob inner-
BAD ORIGINAL
-X-
halb der automatischen Anlage positioniert ist und die Geräte
nacheinander gehandhabt werden, wobei ferner die Diskriminierschaltung individuell feststellt, ob oder ob nicht jede
der Vielzahl von bestimmten Elementgrenzen des eindeutigen Musters aus Elementgrenzen innerhalb eines Schwellenabstandes
vom definierten Ort der Merkmalsgrenze und längs seiner Achse parallel zu der orthogonalen Achse rechtwinklig zu
der Merkmalsgrenze liegt, wobei gegebenenfalls unterschiedliche Schwellenabstände den beiden orthogonalen Achsen zugeordnet
sind, jedoch jeder Schwellenabstand höchstens gleich der Hälfte des geeigneten besonderen Abstandes ist; die automatische
Anlage wird gegebenenfalls durch die Bedienungsperson so eingestellt, daß, wenn die Diskriminierschaltung jede
Kombination zusammenhängender Signale, die den Geräten zugeordnet sind, bearbeitet und wenn jede einer Vielzahl von bestimmten
Elementgrenzen, einzeln betrachtet, durch die Diskriminierschaltung erfaßt und festgestellt wird, daß sie innerhalb
einer geeigneten kombinierten Distanz von ihrem gewünschten genauen Ort innerhalb der automatischen Anlage liegt,
wobei die kombinierte Distanz die Schwellendistanz plus der vorgegebenen Distanz umfaßt, wobei ferner das Gerät in der
automatischen Anlage zu angeordnet wird, daß es mit den zusammenarbeitenden Teilen der automatischen Anlage zusammenwirken
kann, einschließlich der Bearbeitungseinrichtungen oder der Versuchseinrichtungen, worauf bei einem Gerät, das
momentan gehandhabt wird, wenn die Diskriminierschaltung feststellt, daß jede einer Vielzahl von bestimmten Merkmalsgrenzen
innerhalb der kombinierten Distanz von ihrem gewünschten genauen Ort liegt oder innerhalb des Schwellenabstandes
von ihrem definierten Ort, daß dann das Gerät als genau positioniert in der automatischen Anlage betrachtet
wird; die automatische Anlage umfaßt ferner Mittel, durch welche eine Vielzahl von identischen Geräten nacheinander
und automatisch wenigstens grob innerhalb der automatischen Anlage positioniert werden kann, wobei das Gerät so angeordnet
wird, daß es mit den zusammenarbeitenden Teilen der
At,
automatischen Anlage nicht zusammenwirkt, einschließlich der Bearbeitungseinrichtungen und/oder Versuchseinrichtungen,
wobei jedes Gerät als grob positioniert betrachtet wird, wenn die Diskriminierschaltung die Kombination zusammenhändender
Signale, die dem Gerät zugeordnet ist, verarbeitet, beispielsweise in bezug auf die entsprechende orthogonale Achse,
wobei jedes Signal, das die Erfassung einer Elementgrenze anzeigt, individuell durch die Inspektionseinrichtung zwischen
den entsprechenden zugeordneten Paaren von Signalgruppen erzeugt wird, oder es wird kein anderes Signal durch
die Inspektionseinrichtung erzeugt zwischen der Erzeugung des Signales, das die Erfassung der Merkmalsgrenze anzeigt
und des entsprechenden zugeordneten Paares von Signalgruppen, wobei jedoch die Diskriminierschaltung feststellt, daß wenigstens
eine der Vielzahl von bestimmten Elementgrenzen nicht innerhalb der Schwellenentfernung von ihrem definierten Ort
im Rasterabtastmuster liegt; wobei ferner in einer Fehlerbestimmung einer Gerätpositionierung durch die automatische
Anlage, die Diskriminierschaltung feststellt, ob oder ob nicht das Gerät präzise in der automatischen Anlage positioniert
wird, wobei aufgrund der Feststellung durch die Diskriminierschaltung, daß das Gerät nicht so präzise positioniert
ist,die Diskriminierschaltung, welche die Gerätverschiebeeinrichtungen
steuert, die letzteren veranlaßt, das Gerät zu verschieben, wodurch dieses in der automatischen
Anlage mindestens annähernd oder im wesentlichen genau positioniert wird, wobei gegebenenfalls die Fehlerbestimmung
automatisch beim Positionieren des Gerätes wiederholt wird, bis die Diskriminierschaltung feststellt, daß das Gerät
in der automatischen Anlage genau positioniert ist.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in welcher
Fig. 1 ein Gerät der genannten Art in Form eines Dünnfilmwiderstandes
zeigt, mit einem Sichtgerät und einer
BAD ORIGINAL
Inspektionseinrichtung mit einer Fernsehkamera, wobei der Widerstand in der automatischen Anlage getestet
und getrimmt wird.
Fig. 2 zeigt in Form eines Blockdiagrammes einen Teil einer
Schaltung zur Erzeugung von Marken oder Markierungen, die einen Teil der Inspektionseinrichtung der automatischen
Anlage bilden, wobei die Marken-Erzeugungsschaltung Signale erzeugt, die Markierungen im Rasterabtastmuster
darstellen, die der Fernsehkamera der Inspektionseinrichtung zugeordnet sind, wobei jede
Marke oder jede Markierung einen Ort auf einem Bildgerät für eine entsprechende Elementgrenze eines eindeutigen
Musters aus bestimmten Elementgrenzen des Gerätes nach Fig. 1 definiert.
Fig. 3 zeigt in Form eines Blockdiagrammes einen Teil der Diskriminierschaltung der automatischen Anlage, welche
eine Gerätverschiebeeinrichtung steuert, um ein zunächst grob positioniertes Gerät automatisch genau
in der automatischen Anlage aufgrund der Signale von der Diskriminierschaltung zu positionieren.
Fig. 4 zeigt die automatische Anlage.
Der Dünnfilmwiderstand nach Fig. 1 wird hergestellt aus einem Rohling, der ein wenigstens im wesentlichen planares Substrat
aus elektrisch isolierendem Material, wie z. B. Glas, aufweist, mit zwei gegenüberliegenden Hauptflächen, von denen
eine Sukzessive mit dünnen übereinanderliegenden Schichten beschichtet wird, wobei eine Schicht aus einem leitenden
Material, wie z. B. Gold, besteht, die auf einer Schicht aus einem Widerstandsmaterial, wie z. B. einer groben Wickellegiertung,
ausgebildet wird. Zuerst wird die leitende Schicht photolithographisch geätzt, um Goldkontakte 12 für
den Widerstand zu schaffen, und der Widerstandsteil des
Dünnfilmwiderstandes 14 wird gebildet durch photolithographische Ätzung der Chromnickelschicht. Teile der Chromnickel-Widerstandsschicht,
die unterhalb den Goldkontakten 12 verbleiben, sind ohne Wirkung. Wenn es sich um einen individuellen
Widerstand handelt, ist das Substrat rechteckig oder quadratisch in Draufsicht, und alle Elementgrenzen des Gerätes
liegen parallel zu den Seitenwänden, die den Umfang des Substrates bilden.. Dieses letztere Kriterium ist gegeben
durch die Form und die Fabrikationsgenauigkeit der Masken, die beim photolithographischen Ätzen verwendet werden und
durch die Genauigkeit, mit der die Masken auf dem Rohling angeordnet werden. Die Kontakte 12 und der Widerstandsteil
14 bilden die Merkmale oder Elemente des Gerätes.
Ein monolithisches regelmäßiges Feld oder eine Reihe (nicht gezeigt) aus einer Vielzahl von identischen derartigen
Widerständen ist auf einem von Anfang an gemeinsamen Substrat vorgesehen. Wenn die Herstellung der Widerstände beendet
ist, wird das anfangs gemeinsame Substrat in jeder beliebigen Weise aufgeteilt, um die Widerstände zu trennen, und
jeder individuelle Widerstand ist auf einem in Draufsicht rechteckigen oder quadratischen Substrat angeordnet. Das
anfangs gemeinsame Substrat ist ebenfalls rechteckig oder quadratisch in Draufsicht, und alle Elementgrenzen der
einzelnen Geräte sind parallel zu den Seitenwänden, die den Umfang des gemeinsamen Substrates bilden-. In einer besonderen
Ausführungsform ist das gemeinsame Substrat in Draufsicht quadratisch mit einer Seitenlänge von 5 cm. Auf diesem sind
900 Widerstände angeordnet, von denen jeder im wesentlichen rechteckig in Draufsicht ist, und.jeder befindet sich auf
einem in Draufsicht quadratischen Substrat, wenn er einzeln betrachtet wird. Die Widerstände sind in Spalten und Reihen
von jeweils 30 in einem regelmäßigen Feld auf dem gemeinsamen Substrat ausgebildet. Der Rohling, aus welchem das
regelmäßige Feld gebildet wird, ist in einer Halterung montiert, die auf einem Arbeitstisch angeordnet ist, der längs
einer Achse parallel zu einer orthogonalen Symmetrieachse
BAD ORiQIWAL
des Feldes sowie längs einer Achse parallel zu der anderen orthogonalen Symmetrieachse des herzustellenden Feldes bewegbar
ist, relativ zu den bei der photolithographischen Bearbeitung verwendeten Marken. Der Arbeitstisch und damit
der Rohling werden konventionell schrittweise relativ zu den Masken verschoben, so daß das Feld aus der Vielzahl von
Widerständen auf dem gemeinsamen Substrat hergestellt werden.
Die Geräte oder Widerstände, welche die Kontakte 12 und die Widerstandsteile 14 in jedem Gerät des Feldes umfassen,
bilden in Drausicht ein orthogonales Muster, und sie haben nur geradlinige Grenzen. Die Symmetrieachsen oder die geradlinigen
Abschnitte der Elemente, die zusammen die Gesamtheit der Symmetrieachsen der Geräte bilden, verlaufen parallel
zur einen oder anderen der beiden orthogonalen Symmetrieachsen jedes rechteckigen oder quadratischen Substrates
der darauffolgend getrennten Widerstände und ferner parallel zu den beiden orthogonalen Symmetrieachsen des anfänglich
gemeinsamen Substrates der Vielzahl von Geräten.
Jeder einzelne Widerstand bildet ein ungepacktes (unpackaged) elektrisches Gerät. Wegen des Vorhandenseins des wenigstens
im wesentlichen planaren Substrates 10 kann das Gerät betrachtet werden als mit zwei im wesentlichen planaren Hauptflächen
versehen, wobei eine Hauptfläche durch eine Hauptsubstratfläche gebildet wird, zusammen mit der Widerstandsschicht
14 und den Kontakten 12, und sie wird als Ebene des Gerätes bezeichnet. Die orthogonalen Symmetrieachsen des
Gerätes werden betrachtet als die orthogonalen Achsen der Gerätebene.
Vor der Trennung der Widerstände ist es erforderlich, den Widerstandswert jedes Widerstandes zu trimmen, um einen
gewünschten Widerstandswert mit einer Genauigkeit von ±0,02 % zu erhalten. Eine Ausführungsform der automatischen
Vorrichtung nach der Erfindung ist in Fig. 4 darge-
stellt, und sie führt diese Bearbeitung an dem monolithischen regelmäßigen Feld 1 aus. Die automatische Anlage umfaßt
hierfür eine Versuchseinrichtung mit zwei Tastern oder Sonden 2, die so angeordnet sind, daß, wenn jedes Gerät individuell
genau in der automatischen Vorrichtung positioniert ist, die Sonden automatisch abgesenkt werden können, um einen
guten elektrischen Kontakt mit den Kontakten 12 des Widerstandes herzustellen, worauf der Widerstandswert des Gerätes
bestimmt werden kann. Wenn dieser zu hoch ist, wird das Gerät zurückgewiesen, da es nicht möglich ist, das Gerät
auf den erforderlichen Widerstand zu trimmen. Wenn jedoch der Widerstand zu klein ist, wird ein Laser 3 verwendet, um
das Gerät zu trimmen, so daß es den gewünschten Widerstand mit dem erforderlichen Genauigkeitsgrad hat. Die automatische
Anlage umfaßt hierfür Bearbeitungseinrichtungen mit einem konventionellen Laser-Trimm-Apparat. Es ist erforderlich,
daß jedes Gerät individuell genau in der automatischen Anlage positioniert ist, sowohl bezüglich des Lasers 3 als
auch bezüglich der Versuchssonden 2, so daß es in der Lage ist, mit dem Laser und den Sonden zusammenzuwirken. Der
Laser wird automatisch von einer anfänglichen Ruheposition quer über einen Teil der Breite des Widerstandes geführt,
wobei ein Kanal in das Widerstandsmaterial 14 rechtwinklig
zur LängsSymmetrieachse des rechteckigen Widerstandes geätzt wird, bis die Versuchseinrichtung mit den beiden
Sonden festgestellt wird, daß der Widerstand den erforderlichen Widerstandswert aufweist. Der Laser wird durch
die Versuchseinrichtung so gesteuert, daß seine überquerung der Breite des Widerstandes automatisch gestoppt wird,
wenn der Widerstand den erforderlichen Widerstandswert hat, der durch die Testvorrichtung festgestellt und bestimmt
wird. Durch die Testvorrichtung wird der Laser auch ein- und ausgeschaltet, sowie seine anfängliche Ruheposition
zurückgeführt, wenn das Trimmen beendet ist. Danach werden die Versuchssonden automatisch von dem Gerät weggenommen
und der gesamte Vorgang wiederholt und individuell an jedem
BAD
der identischen Geräte des monolithischen regelmäßigen Feldes und gegebenenfalls weiterer solcher Felder dieselben Maßnahmen
ausgeführt.
Die automatische Anlage umfaßt ferner Mittel, mit denen jeder Widerstand individuell inspiziert werden kann, z. B. eine
strahlungsempfindliche Einrichtung mit einer Fernsehkamera und einem Sichtgerät 5, durch das der Widerstand nach Fig.
dargestellt werden kann. Die Inspektionseinrichtung liefert die Darstellung des Widerstandes durch die Fernsehkamera,
die mit konstanter Geschwindigkeit längs eines vorgegebenen Rasterabtastmuster aus parallelen Linien relativ zu dem
Widerstand in einer Ebene parallel zur Widerstandsebene bewegbar ist. Die Darstellung ist eine Vergrößerung des Bildfeldes
der Kamera. Zwischen jeder Rasterlinienabtastung liegt eine kurze Rücklaufperiode, und zwischen jeder Rasterbildabtastung
liegt eine weitere kurze Rücklaufperiode. Die Kamera bewegt sich längs der Abtastlinie parallel zu einer
der orthogonalen Symmetrieachsen des Musters, z. B. längs der X-Achse, und die Kamera wird schrittweise längs einer
Achse parallel zur anderen orthogonalen Symmetrieachse des Musters, d. h. der Y-Achse in der Rücklaufperiode zwischen
jeder Zeilenabtastung verschoben.
Das erste Feld 1 aus Widerständen ist in einer Einspanneinrichtung
oder Halterung 6 auf einen Arbeitstisch 7 montiert, wobei der erste Widerstand durch die Kamera in der
gewünschten Weise abgetastet wird und eine Darstellung des Widerstandes wird durch das Bildgerät gegeben. Die Halterung
6 gewährleistet, daß der Widerstand nicht im Winkel bezüglich der Achsen der Geräteebene verschoben wird. Die orthogonalen Achsen der Geräteebene sind parallel oder fallen
zusammen mit den orthogonalen Achsen, die dem Rasterabtastmuster
der Inspektionseinrichtung zugeordnet sind.
Die Widerstandsfläche des ersten Widerstandes aus dem Feld
von Widerständen wird gleichmäßig mit sichtbarer Strahlung beleuchtet und das von der Oberfläche reflektierte Licht
von der Kamera aufgenommen. Die höchste Lichtstärke wird von der Oberfläche der Goldkontakte 12 reflektiert, die
geringste Lichtstärke wird an der Oberfläche der nicht-beschichteten Teile des Glas-Substrates 10 reflektiert, und
eine dazwischenliegende Lichtstärke wird an der Oberfläche des Widerstandsmateriales 14 reflektiert. In der Darstellung
des Widerstandes auf dem Bildgerät bilden daher die Kontakte 12 helle Bereiche, die unbeschichteten Teile des
Substrates 10 bilden dunkle Bereiche, und die Widerstandsschicht 14 bildet einen Bereich, der weniger hell ist als
die Kontakte. Die Elementgrenzen sind scharf, und es sind abrupte übergänge der Lichtstärken vorhanden, die von der
Kamera aufgenommen werden. In der Kamera werden Signale erzeugt, von denen jedes die Erfassung oder Feststellung
einer Elementgrenze anzeigt, wobei ein solches Signal aufgrund des Beginns der Abtastlinie erzeugt wird, in welcher
eine Elementgrenze parallel zur X-Achse festgestellt wird, obwohl es gegebenenfalls nicht augenblicklich mit
dem Beginn der Abtastlinie erzeugt wird. In bezug auf eine Elementgrenze parallel zur Y-Achse wird ein solches Signal
erzeugt aufgrund der Erfassung oder Feststellung eines entsprechenden abrupten Übergangs der von der Kamera aufgenommenen
Lichtstärken in irgendeiner der Abtastlinien, in der eine solche Erfassung eintritt. Diese Signale können
in jeder geeigneten bekannten Weise erzeugt werden, und sie werden in der automatischen Vorrichtung in noch zu beschreibenden
Weise verarbeitet.
Elektronisch erzeugte Fadenkreuze, welche die Orte der Versuchssonden und die anfängliche Ruheposition des Lasers
bezüglich des Abtastmusters darstellen, sind in Fig. 1 mit 16 und 18 bezeichnet, und sie werden bei der Darstellung
des Widerstandes im Sichtgerät eingeblendet. Die Fadenkreuze sind im Sichtgerät vorhanden, unabhängig, ob ein Widerstand
BAD ORIGINAL
dargestellt wird oder nicht. Der mögliche Laser-Trimmweg ist
in Fig. 1 gestrichelt dargestellt und mit 19 bezeichnet, er wird jedoch im Bildgerät nicht dargestellt.
Der Arbeitstisch ist längs einer Achse parallel zur X-Achse des Abtastmusters und der Geräteebene sowie längs einer
Achse parallel zur Y-Achse des Abtastmusters und der Geräteebene bewegbar.
In einer anfänglichen Einstelloperation wird der erste Widerstand durch die Bedienungsperson in der automatischen
Anlage relativ zur mittleren Ruheposition des Lasers und der Versuchssonden angeordnet, welche auf die Widerstandskontakte
abgesenkt werden, so daß der Widerstand mit den Sonden und dem Laser zusammenwirken kann. Manuell einstellbare
Schrauben oder Spindeln 8 (Fig. 4) werden für diesen Zweck benutzt, und die Bedienungsperson beobachtet die Darstellung
des Widerstandes mit den Fadenkreuzen 16 und 18,
die repräsentativ für die Sonden und den Laser sind und durch das Sichtgerät angezeigt werden. Durch.Einstellen der
Spindeln verschiebt der Operator das Gerät relativ zu der TV-Kamera der Inspektionseinrichtung. Ferner wird die erforderliche
genaue Positionierung jedes einzelnen der identischen Widerstände derselben oder verschiedener Felder
automatisch in noch zu beschreibender Weise durchgeführt,
ohne daß irgendeine Verstellung der Spindeln 8 erforderlich ist und ohne daß der Operator die Darstellung des Widerstandes
im Bildgerät beobachten muß.
Die Darstellung des Gerätes nach Fig. 1 ist die eines Gerätes, das genau in der automatischen Anlage angeordnet
ist. Idealerweise aber nicht notwendigerweise wird der erste Widerstand durch die Bedienungsperson so genau wie
möglich in der automatischen Anlage und relativ zu den Sonden und dem Laser positioniert, vorzugsweise genauer
als es erforderlich ist, um nur zu gewährleisten, daß das
Gerät mit den Sonden und dem Laser zusammenwirken kann. Das Gerät wird dann, wie hier definiert, als genau positioniert
betrachtet.
Durch Beobachtung der Darstellung des ersten Widerstandes auf dem Bildgerät, oder zuvor, bestimmt die Bedienungsperson
ein eindeutiges Muster von Merkmalgrenzen des Gerätes zwischen unbeschichteten Abschnitten des Glas-Substrates 10 und
den Goldkontakten 12 oder dem Widerstandsmaterial 14. Aus Zweckmäßigkeitsgründen werden Elementgrenzen zwischen den
Goldkontakten 12 und dem Widerstandsmaterial 14 nicht berücksichtigt,
wenn das Muster aus Elementgrenzen festgelegt wird.
Bei dem dargestellten Widerstand umfaßt ein geeignetes eindeutiges
Muster nur zwei bestimmte Elementgrenzen. Eine Elementgrenze ist in Fig. 1 bezeichnet mit X1 und ist die längere
der Grenzen zwischen dem rechteckigen Widerstandsmaterial 14 und dem Substrat 10 entfernt von der anfänglichen Ruheposition
des Lasers, und sie liegt parallel zu der X-Achse des Gerätes. Die andere Elementgrenze ist bezeichnet mit Y2,
und es ist die Grenze von einem der Goldkontakte 12 und dem Substrat 10, entfernt vom Widerstandsmaterial 14, und sie
liegt parallel zur Y-Achse des Gerätes. Obwohl die Grenzen X1 und X2 in Fig. 1 gezeichnet sind, werden sie nicht in
irgendeiner besonderen Weise in der Darstellung des. Widerstandes auf dem Bildgerät angezeigt, sie sind jedoch von
der Bedienungsperson, die die Darstellung beobachtet, leicht identifizierbar einschließlich der Fadenkreuze 16 und 18,
die entsprechend die Sonden und den Laser darstellen.
In der anfänglichen Einstelloperation werden die Markierungs-Erzeugungseinrichtungen,
die in Fig. 4 mit MG bezeichnet sind, manuell vom Operator eingestellt, um Signale zu erzeugen,
die Marken darstellen, die dem Muster aus Elementgrenzen in der Darstellung des ersten Widerstandes auf dem
Bildgerät überlagert werden, beispielsweise wenn der Wider-
BAD ORiGSMAL
2S
stand genau in der automatischen Anlage angeordnet ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist. In Fig. 1 ist jede der beiden Markierungen
oder Marken dargestellt in Form von zwei im Abstand liegenden gestrichelten Linien, die längs der entsprechenden
bestimmten Elementgrenzen verlaufen.
Die Erzeugereinrichtung für die Marken ist in Fig. 2 teilweise dargestellt, und sie umfaßt X-erzeugende Teile und
Y-erzeugende Teile. Jeder derartige Teil der Markierungs-Erzeugereinrichtung umfaßt ein manuell einstellbares Potentiometer
20, mit einem Bezugspotential VS, das an die Potentiometer gelegt ist.
In jedem X-Abschnitt der Schaltung zur Erzeugung der Markierungen,
wobei ein solcher Abschnitt in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Eingang eines spannungsgesteuerten monostabilen
Multivibrators M1 an den Schleifer des zugeordneten Potentiometers 20 geschaltet. Ein zweiter Eingang des Multivibrators
M1 ist das Sichtgerät gelegt, und er empfängt von diesem über eine Leitung 23 die Bild-Zeitbasis-Signale,
die eine Sägezahn-Wellenform haben. Jedesmal, wenn die Spannung der Sägezahnwelle größer ist als das Potential
des Schleifers des Potentiometers 20, ändert sich der Zustand des monostabilen Multivibrators M1, bis ein Bildrücklaufteil
(frame fly-back part) der Wellenform erhalten wird. Bei jeder Bildabtastung durch die Kamera erzeugt
somit der monostabile Multivibrator M1 einen Impuls, dessen Vorderflanke durch die Einstellung des Potentiometers
bestimmt ist. Der Ausgang des Multivibrators M1 wird an ein nicht gezeigtes Tor gelegt, welches außerdem die Zeilen-Zeitbasissignale
über eine Leitung 23 empfängt. Die Anordnung ist derart, daß durch das Tor aufgrund jedes
Impulses vom Multivibrator M1 ein entsprechender Impuls erzeugt wird, der am Beginn einer Zeilen-Abtast-Periode
eingeleitet wird bzw. beginnt. Die Impulsdauer umfaßt den restlichen Teil der Bildabtastperiode. Der Ausgang
-ViT-
des spannungsgesteuerten monostabilen Multivibrators M1 ist an den Eingang eines monostabilen Multivibrators M2 gelegt.
Der Multivibrator M2 wird getriggert und wechselt seinen Zustand mit der Vorderflanke jedes Impulses, den er vom
Multivibrator M1 über das Tor empfängt, und er bleibt in diesem Zustand über eine vorgegebene Zeitspanne, die kurz
ist im Vergleich mit der Bildabtastperiode. Der Ausgang des Multivibrators M2 ist daher ein Impuls mit vorgegebener
Dauer in jeder Bildabtastperiode, und die Vorderflanke jedes derartigen Impulses ist bestimmt durch die Einstellung
des Potentiometers 20. Gewöhnlich ist die Dauer jedes Impulses vom Multivibrator M2 eine ungerade Vielzahl von
Zeilenabtastperioden.
In jedem Y-Abschnitt der Markierungs-Erzeugereinrichtung, ein solcher Abschnitt ist in Fig. 2 gezeigt, der einen entsprechenden
Aufbau wie der X-Abschnitt hat, empfängt der zweite Eingang eines spannungsgesteuerten monostabilen
Multivibrators M3 die Abtastzeilen-Zeitbasis-Signale vom Bildgerät über die Leitung 23. Diese Zeitbasis-Signale
haben ebenfalls eine Sägezahn-Wellenform, und bei jedem Auftreten, wenn die Spannung der Sägezahnwelle größer ist
als das Potential am Schleifer des zugeordneten Potentiometers 20, wechselt der Multivibrator M3 seinen Zustand,
bis ein Rücklaufabschnitt der Wellenform zwischen aufeinanderfolgenden Abtastzeilen erhalten wird. Der Multivibrator
M3 erzeugt somit in jeder Zeilenabtastung durch die Kamera einen Impuls, dessen Vorderflanke durch die Einstellung
des Potentiometers 20 bestimmt ist, und die Impulsdauer umfaßt den restlichen Abschnitt der Zeilenabtastperiode.
Ein monostabiler Multivibrator M4, der an den Ausgang des spannungsgesteuerten monostabilen Multivibrators M3 geschaltet
ist, wird getriggert und ändert seinen Zustand mit der Vorderflanke jedes Impulses, der er vom Multivibrator
M3 empfängt, und er bleibt in diesem Zustand die weitere vorgegebene Zeitspanne, die kurz ist im Vergleich
mit der Zeilenabtastperiode. Der Ausgang des Multivibrators
BAD ORIGINAL
M4 ist so mit einem Impuls vorgegebener Dauer in jeder Zeilenabtastperiode,
in jeder Bildabtastperiode, und die Vorderflanke jedes Impulses ist durch die Einstellung des Potentiometers
20 bestimmt.
Die Sägeζahnwellen und Impulsformen, die in Fig. 2 gezeigt
sind, dienen nur der Erläuterung, sie geben nicht die wirkliche relative Dauer dieser Wellenformen an.
Bezüglich jedes X-Abschnittes der Markierungserzeugereinrichtung
ist der Impuls mit einer Dauer, die eine Vielzahl von Zeilenabtastperioden umfaßt, die am Beginn der
Zeilenabtastperiode beginnt, in jeder Bildabtastperiode der Kamera so angeordnet, daß er ein Aufhell-Videosignal für
das Sichtgerät enthält. Die Markierschaltung erzeugt somit ein helles Band, das eine sichtbare Markierung enthält, innerhalb
der Darstellung auf dem Bildschirm des Sichtgerätes. Diese visuelle Markierung wird innerhalb des Bildes erzeugt,
unabhängig davon, ob eine Darstellung eines Gerätes, d. h. eines Widerstandes durch das Sichtgerät vorgesehen ist oder
nicht. In der anfänglichen Einstelloperation der automatischen Anlage jedoch und wenn beispielsweise der erste Widerstand
genau in der automatischen Anlage angeordnet ist, wird die Markierung bei der Darstellung des Widerstandes
durch das Sichtgerät überlagert bzw. eingeblendet. Insbesondere wird die Markierung über eine entsprechende bestimmte
Elementgrenze innerhalb der Darstellung überlagert, wobei der Operator das Potentiometer 20 des X-Abschnittes der
Markierungsschaltung entsprechend einstellt. Die Markierung,
die der Elementgrenze X1 überlagertwird, kann als X1-Markierung
bezeichnet werden. Die Linien, die die entsprechenden Grenzen der Markierung bilden, sind in Fig. 1 als die beiden
in Abstand angeordneten gestrichelten Linien dargestellt, die sich längs der Elementgrenze X1 erstrecken. Die X1-Markierung
verläuft somit parallel zur X-Achse des Rasterabtastmusters und zur X-Achse der Gerätebene.
Bezüglich des Y-Abschnittes der Markierungsschaltung ist der Impuls, der in jeder Zeilenabtastperiode einer jeden Bildabtastperiode
der Kamera erzeugt wird, ebenso ausgebildet, daß er ein Aufhell-Videosignal für das Sichtgerät enthält.
Die Markierungsschaltung liefert somit ein helles Band, das eine visuelle Markierung enthält, innerhalb des Bildes auf
dem Bildschirm des Sichtgerätes. Wiederum wird die visuelle Markierung innerhalb des Bildes erzeugt, unabhängig davon,
ob ein Gerät, d. h. ein Widerstand, auf dem Sichtgerät dargestellt wird oder nicht. Jedoch in der anfänglichen Einstelloperation
der automatischen Anlage wird die Markierung über eine entsprechende Elementgrenze in der Darstellung
des ersten Widerstandes überlagert, wobei der Operator das Potentiometer 20 des Y-Abschnittes der Markierungsschaltungen
entsprechend einstellt. Die Markierung, der Elementgrenze Y2 überlagert ist, kann als Y2^Markierung bezeichnet werden.
Die Linien, die die entsprechenden Grenzen der Markierung bilden, sind in Fig. 1 als die beiden in Abstand angeordneten
gestrichelten Linien dargestellt, die längs der bestimmten Elementgrenzen Y2 verlaufen. Die Y2-Markierung verläuft
somit parallel zur Y-Achse des Rasterabtastmusters und zur Y-Achse der Gerätebene.
Auf diese Weise wird innerhalb der Darstellung auf dem Schirm des Sichtgerätes ein eindeutiges Muster von Markierungen
erzeugt, die dem eindeutigen Muster der festgelegten Elementgrenzen entsprechen.
Jeder Teil der Markierungsschaltung erzeugt in jedem Raster das Bild der TV-Kamera zugeordnete Paare von Signalgruppen,
die die Markierung darstellen, welche durch den Teil der Markierungsschaltung erzeugt worden ist. Bezüglich des Teils
der Markierungsschaltung, der die X1-Markierung erzeugt, hat
jede Gruppe nur ein Signal, und ein solches erzeugtes Signal gibt den Beginn der Zeilenabtastung an unter Einschluß der
gestrichelten Linien nach Fig. 1, die die X-Markierung dar—
BAD ORiGfNAL
- ar
stellen. Das andere Signal wird aufgrund des Beginns der Abtastzeile
erzeugt, in welcher die hintere Flanke des Impulses auftritt. Diese Signale werden an eine Diskriminierschaltung
D in Fig. 4 gegeben, die Teil der automatischen Anlage ist.
Bezüglich des Teiles der Markierungsschaltung, der die Y2-Markierung
erzeugt, enthält jedes derartige erzeugte Signal entweder die vordere oder die hintere Flanke jedes Impulses,
der in jeder Zeilenabtastperiode einer jeden Rasterabtastperiode
erzeugt worden ist. In jeder Rasterabtastperiode gibt es somit zugeordnete Paare von Signalgruppen, wobei
ein zugeordnetes Paar von Signalen in jeder Zeilenabtastperiode erzeugt wird, wobei jedoch aus Gründen der Zweckmäßigkeit
nur ein zugeordnetes Paar von Signalen betrachtet werden kann als in der Rasterabtastperiode erzeugt.
Das Intervall zwischen jedem zugeordneten Signalpaar, das durch jeden X-Teil und jeden Y-Teil der Markierungsschaltung
erzeugt wird, repräsentiert einen besonderen Bewegungsabstand der Kamera rechtwinklig zu der orthogonalen Achse,
die den entsprechenden Teil der Markierungs-Erzeugungsschaltung bezeichnet, wobei die Bewegung der so dargestellten
Kamera parallel zur Y-Achse für einen X-Teil ist und umgekehrt. Der besondere Abstand ist proportional zu dem Abstand
zwischen den entsprechenden zwei gestrichelten Linien in der Darstellung nach Fig. 1.
Den zwei orthogonalen Achsen können verschiedene besondere Abstände zugeordnet sein, wobei die Charakteristiken der
monostabilen Multivibratoren M2 und M4 die verschiedenen besonderen Abstände bestimmen. Ferner können die besonderen
Abstände, die den verschiedenen X-Teilen und/oder den verschiedenen
Y-Teilen der Markierungsschaltung zugeordnet sind, unterschiedlich sein.
Jedes derartige Signal stellt eine gestrichelte Linie von
Fig. 1 dar, nämlich eine Linie, die eine Markierungsgrenze enthält, so daß die Erzeugung des Signales die gleichzeitige
Erfassung der Markierungsgrenze durch die Kamera innerhalb des Rasterabtastmusters darstellt.
Es ist nicht wesentlich, daß die Markierungs-Erzeugungsschaltung visuelle Markierungen in der Darstellung des
Sichtgerätes erzeugt, es ist nur wesentlich, daß die Markierungs-Erzeugungsschaltung
die zugeordneten Paare von Signalen erzeugt, entsprechend der bestimmten Elementgrenzen
und an die Diskriminierschaltung gibt. Wie oben erwähnt, kann das eindeutige Muster aus bestimmten Elementgrenzen erhalten
werden, ohne Beobachtung des Bildes des Widerstandes auf dem Sichtgerät, und es ist ebenso bei der anfänglichen
Einstelloperation nicht erforderlich,- die Markierungsschaltung in der gewünschten Weise bezüglich der Darstellung des
Widerstandes einzustellen. Anstatt des erforderlichen eindeutigen Markierungs-Musters, das der Widerstandsdarstellung
überlagert wird, jedoch gegebenenfalls nicht sichtbar dargestellt wird, wird elektronisch in beliebig geeigneter Weise
ein Muster erzeugt, das konform mit dem eindeutigen Muster der bestimmten Elementgrenzen ist. Das Markierungsmuster
steht in bezug zum Rasterabtastmuster und ist nicht eine Darstellung des Widerstandes im Bild des Sichtgerätes. Bei
der dargestellten Ausführungsform jedoch ist es zweckmäßig, das erforderliche Markierungsmuster elektronisch innerhalb
des Rasterabtastmusters aufzustellen, durch Beobachtung der visuellen Darstellung der Markierungen, die der Widerstandsdarstellung
des genau angeordneten ersten Widerstandes überlagert sind, und dementsprechende Einstellung der visuellen
Markierungen. Wenn somit der Operator die Potentiometer so einstellt, daß die sichtbaren Markierungen den festgelegten
Elementgrenzen überlagert werden in der Darstellung des genau angeordneten ersten Widerstandes, und zwar so genau
wie möglich, wird dadurch das erforderliche Markierungs-Muster elektronisch und so genau wie möglich bezüglich des
BAD
4 Z 4 y Ί
Rasterabtastmusters erzeugt. Das durch das Sichtgerät gelieferte
Bild wird danach nicht geprüft.
Darüber hinaus kann jedes zugeordnete Signal, das durch die Markierungsschaltung erzeugt wird, einen Ort der entsprechenden
Elementgrenze definieren, wobei der definierte Ort eine
Linie enthält, die parallel zur orthogonalen Achse parallel zur Elementgrenze verläuft und in gleichen Abständen zwischen
den Linien des Rasterabtastmusters, die die gestrichelten Linien in Fig. 1 enthalten, welche Markierungsgrenzen
bilden und durch das zugeordnete Paar von Signalen dargestellt sind. Der definierte Ort liegt innerhalb des Rasterabtastmusters
und gegebenenfalls innerhalb der Darstellung des Widerstandes auf dem Bildschirmgerät.
Wenn der Operator die Markierungs-Erzeugungsschaltung so einstellen kann, daß die definierten Orte der festgelegten
Elementgrenzen genau sind, liegt jede Linie, die als Darstellung einer Markierungsgrenze betrachtet wird, auf der
Hälfte der besonderen Entfernung von dem genauen Ort. In der Praxis jedoch und ob die Widerstandsdarstellung beobachtet
wird oder nicht, kann der Operator die Markierungsschaltung nicht so zuverlässig'einstellen, daß jeder der
definierten Orte der festgelegten Elementgrenzen, individuell betrachtet, genau ist, sondern nur so, daß der definierte
Ort innerhalb einer vorgegebenen und gegebenenfalls empirisch ermittelten Entfernung von dem gewünschten genauen
Ort der Elementgrenze liegt. Der vorgegebene Abstand ist Null, wenn der definierte Ort den genauen Ort enthält. Der
vorgegebene Abstand liegt rechtwinklig zu der orthogonalen Achse, die den Teil der Markierungsschaltung bezeichnet,
der das entsprechende zugeordnete Paar von Signalen erzeugt, sowie der entsprechende besondere Abstand, der den Abstand
zwischen den Grenzen der entsprechenden Markierung enthält, und er liegt in jeder Richtung von dem genauen Ort der
bestimmten Elementgrenze. Der vorgegebene Abstand kann
- 25"-
endlich bzw. begrenzt sein, da die Markierungsschaltung nicht
genau eingestellt ist und/oder weil der erste Widerstand ungenau bezüglich der Sonden und dem Laser positioniert
worden ist, wenn die Markierungsschaltung eingestellt wird durch Beobachtung der Darstellung des ersten Widerstandes
auf dem Bildschirm, wobei gegebenenfalls der Operator nicht versucht, den ersten Widerstand so genau wie möglich zu
positionieren. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit wird jedoch angenommen, daß der Operator den ersten Widerstand genau
bezüglich der Sonden und dem Laser anordnen kann.
Es können verschiedene vorgegebene Abstände den beiden orthogonalen Achsen zugeordnet sein, und die vorgegebenen
Abstände, die den verschiedenen Markierungen zugeordnet sind, parallel zur X-Achse und/oder parallel zur Y-Achse,
können unterschiedlich sein.
Die zugeordneten Paare von Signalen, die die X-Teile und
die Y-Teile der Markierungsschaltung erzeugt werden, enthalten
Ausgänge der Inspektionseinrichtung, zusätzlich zu den Signalen und der TV-Kamera der Inspektionseinrichtung,
die die Erfassung von Elementgrenzen des Gerätes anzeigen und ebenfalls an die Diskriminierschaltung gegeben werden.
Bezüglich jeder Elementgrenze X1 oder Y2 des Gerätes, d. h. des Widerstandes, kann e ine Kombination von drei zusammenhängenden
bzw. aufeinander bezogenen Signalen von der Inspektionseinrichtung in jeder Bildabtastperiode angenommen
werden. Ein solches Signal ist das Signal von der Kamera, das die Erfassung der Elementgrenze durch die Kamera anzeigt,
die anderen beiden Signale sind das zugeordnete Signalpaar vom entsprechenden Teil der Markierungs-Erzeugungsschaltung,
und sie sind repräsentativ für die Erfassung der gestrichelten Linien von Fig. 1 durch die Kamera, die die
Grenzen der entsprechenden Markierung darstellen. Bezüglich der X1-Elementgrenze werden die Signale erzeugt, je-
BAD ORlGSMAL
- a«- -33
weils einmal in jeder Bildabtastperiode zu Beginn der entsprechenden
Zeilen- oder Linienabtastung. Bezüglich der Y2-Elementgrenze werden die verbundenen Signale in jeder Bildabtastperiode
in jeder der Zeilenabtastungen erzeugt, in welchem die Elementgrenze durch das Rasterabtastmuster geschnitten
bzw. gekreuzt wird/ aber es brauchen nur die zusammenhängenden Signale betrachtet werden, die in einer
solchen Zeilenabtastung erzeugt werden.
Die anfängliche Einstelloperation ist nun vollendet. Dadurch wird an dem ersten Widerstand die Prüfung und falls notwendig
die Trimmarbeit mittels Laser durchgeführt.
Es wird dann automatisch die Prüfung und falls erforderlich das Trimmen einzeln bei jedem weiteren Widerstand vorgenommen.
Insbesondere ist es erforderlich, daß jeder weitere Widerstand des Feldes oder weiterer Felder automatisch genau
positioniert wird, wie hier beschrieben, mit Hilfe der automatischen Anlage, so daß die Widerstände mit den Test-Sonden
und dem Laser zusammenwirken können.
Ein konventioneller Schrittschaltmechanismus ist in der Anlage vorgesehen, der ähnlich oder gleich demjenigen sein
kann, der beim photolithographischen Ätzen der Widerstände verwendet wird. Der zweite Widerstand des Feldes wird automatisch
in der Anlage durch die Schrittschalteinrichtung verschoben, so daß er durch die Anlage bearbeitet werden
kann. Falls die Genauigkeit des Schrittschaltmechanismus derart ist, daß gegebenenfalls der zweite Widerstand nicht
genau in der Anlage positioniert wird, so reicht die Genauigkeit jedenfalls aus, um den Widerstand zumindest grob zu
positionieren.
Wenn das Bild des grob positionierten Widerstandes auf dem Schirm des Sichtgerätes beobachtet wird, kann man sehen,
daß bezüglich jeder Elementgrenze, einzeln betrachtet, und
bezüglich der Achse rechtwinklig zu der bestimmten Elementgrenze
diese entweder innerhalb der zugehörigen Markierungsgrenzen liegen, die durch die gestrichelten Linien 1 gegeben
sind, oder keine Elementgrenze oder andere Markierungsgrenze zwischen der bestimmten Elementgrenze und ihrer zugehörigen
Markierungsgrenzen vorhanden ist. Die Diskriminierschaltung bearbeitet somit die entsprechenden zugehörenden
Signale in der erforderlichen Weise. Diese Bedingung ist zu erfüllen, wenn das Gerät, d. h. der Widerstand, wenigstens
grob in der automatischen Anlage positioniert wird. Diese wird in der erforderlichen Weise eingestellt, wie noch
beschrieben wird.
Es mag sein, daß wenigstens eine der sichtbaren Markierungen nicht gleichmäßig durch die entsprechende bestimmte Elementgrenze
auf dem Bild des Sichtgerätes halbiert wird, und gegebenenfalls kann auch wenigstens eine der sichtbaren Markierungen
nicht der entsprechenden bestimmten Elementgrenze überlagert werden, wenn ein Gerät grob in der automatischen
Anlage positioniert wird. Die Diskriminierschaltung stellt fest, ob oder ob nicht eine solche Abweichung bzw. Fehlausrichtung
des Gerätes vorliegt und dieses daher nicht mit den Sonden und dem Laser zusammenwirken kann, da es noch nicht
genau positioniert ist.
Die Diskriminierschaltung für den dargestellten Widerstand, der zwei bestimmte Elementgrenzen hat, besteht aus zwei
Diskriminatoren, von denen einer dem Xi-Teil der Markierungs-Erz eugungs schaltung und der andere dem Y2-Teil dieser Schaltung
zugeordnet ist. Jeder Diskriminator ist daher individuell einer der beiden Markierungen X1 und Y2 zugeordnet.
Die Anordnung nach Fig. 3 enthält den Diskriminator, der der X1-Markierung zugeordnet ist. Der nicht dargestellte
Diskriminator für Y2 ist identisch.
Jeder Diskriminator empfängt individuell in jeder Bildab-
BAD ORiQIMAL
tastperiode die Kombination von zusammengehörenden Signalen, wie oben erläutert, die den dem Diskriminator entsprechenden
bestimmten Elementgrenzen zugeordnet sind. Somit empfängt
jeder Diskriminator individuell das entsprechende Paar zugeordneter Signale der Markierungsschaltung. Jeder Diskriminator
empfängt ferner die Videosignale von der Kamera, einschließlich der Signale, die der Erfassung der Elementgrenzen
entsprechen, die parallel zu der entsprechenden orthogonalen Achse verlaufen, und insbesondere das Signal,
das der Erfassung der bestimmten Elementgrenze entspricht, entsprechend dem Paar von zugeordneten Signalen, die ebenfalls
vom Diskriminator empfangen werden. Die Anordnung ist derart, daß die Signale, die der Erfassung von Elementgrenzen
entsprechen, die rechtwinklig zu den bestimmten Elementgrenzen verlaufen, im Diskriminator nicht verarbeitet werden.
Wie Fig. 3 zeigt, umfaßtjeder Diskriminator einen Integrator
parallel zu einem Schalter 30. Der Integrator enthält einen Operationsverstärker A parallel zu einem Kondensator C. Der
Schalter 30 wird geöffnet aufgrund des Empfanges (über eine nicht gezeigte Leitung) des ersten des zugeordneten Paares
von Signalen von z. B. dem X1-Teil der Markierungsschaltung, und der Schalter wird geschlossen aufgrund des zweiten Signales
des zugehörigen Signalpaares. Der Integrator integriert Potentiale, die den Videosignalen entsprechen, wobei
die Potentiale an den Integrator über einen bipolaren Schalter 32 und einen Widerstand R gelegt werden. Die bipolare
Schalter 32 wird betätigt aufgrund des Empfangs der Videosignale mit der geringsten Stärke, die repräsentativ sind
für die Erfassung von Teilen des unbeschichteten Glas-Substrates durch die Kamera, und es wird ein konstantes negatives
Potential über eine Leitung 33 an den Integrator gelegt. Aufgrund des Empfangs von Videosignalen größerer Stärke,
die repräsentativ sind für die Erfassung der Goldkontakt-Abschnitte oder der Erfassung von Widerstandsabschnitten
des Gerätes, wird ein konstantes positives Potential über eine Leitung 34 an den Integrator gegeben. Die Signale von
- 2ΛΓ-
der Kamera, die repräsentativ für die Erfassung der Elementgrenzen
sind und damit repräsentativ für abrupte übergänge zwischen den Videosignalen mit der geringsten Stärke und
denjenigen mit der größeren Stärke, betätigen jeweils den bipolaren Schalter 32 in der entsprechenden Weise. Beispielsweise
werden die Videosignale an einen nicht gezeigten Komparator des bipolaren Schalters 32 geschaltet. Wenn die Videosignale
mit der geringsten Stärke empfangen werden, ist das Potentialniveau des Komparatorausganges niedrig und durch
zugehörige Torschaltungen (nicht gezeigt) wird die Leitung 33 an den Integrator geschaltet. Wenn der Komparator Videosignale
mit der größeren Stärke empfängt, ist das Potentialniveau des Komparatorausganges hoch und durch die Torschaltungen
wird die Leitung 34 an den Integrator geschaltet. Die Anordnung ist somit derart, daß ein Signal, das einen abrupten
Übergang der Spannung dieser Videosignale enthält, entsprechend einem abrupten übergang der durch die Kamera gemessenen
Stärken, den bipolaren Schalter in der geeigneten Richtung betätigt.
Bei dem Diskriminator, der an den X-Teil der Markierungsschaltung angeschlossen ist, ist der bipolare Schalter 32
so ausgebildet, daß er nur betätigt wird aufgrund der Feststellung oder Erfassung von Elementgrenzen, die parallel zu
der zugeordneten bestimmten Elementgrenze verlaufen, denn er wird nur betätigt beim Beginn der zugehörigen Zeilenabtastperioden
und insbesondere beim Beginn jeder Zeilenabtastperiode nach einem abrupten Übergang der durch die Kamera
gemessenen Strahlungsstärken, z. B. dem ersten Auftreten eines abrupten Überganges von der niedrigsten Strahlungsstärke zu einer höheren Strahlungsstärke, oder dem letzten
Auftreten eines abrupten Überganges von einer höheren Strahlungsstärke zu der niedrigsten Strahlungsstärke. Die
obengenannte Torschaltung des bipolaren Schalters kann beispielsweise durch Synchronisier-Signale von der Inspektionseinrichtung
angesteuert werden.
BAD ORiQIMAL
Bei dem Diskriminator, der an den Y-Abschnitt der Markierungsschaltung angeschlossen ist, wird der bipolare Schalter 32
nur betätigt aufgrund der Erfassung von Elementgrenzen, die parallel zu der zugeordneten bestimmten Elementgrenze verlaufen,
denn er wird nur betätigt, längs eines geeigneten vorgegebenen Abschnittes der Länge einer Linienabtastung. Nur die
erste entsprechende Linienabtastung wird berücksichtigt, in der ein abrupter Übergang von der festgestellten Strahlungs—
stärke von z. B. einem höheren Niveau auf das niedrigste Niveau in dem entsprechenden vorgegebenen Abschnitt auftritt,
während identische Signale, die in anderen nachfolgenden Linienabtastungen erzeugt werden, vom Diskriminator
nicht verarbeitet werden.
Im Betrieb des jeweiligen Diskriminators, wenn sich die Kamera
über das Gerät bewegt, beispielsweise über die Markierung X1 in Richtung des Pfeiles 36 in Fig 1, wenn der Schalter 30
beim Empfang des ersten des zugeordneten Signalpaares geöffnet wird, das anzeigt, daß die Kamera die erste gestrichelte
Linie der Markierungsgrenze überschreitet, liegt ein negatives Potential an der Leitung 33, welches anzeigt, daß die
Kamera sich über unbeschichteten Abschnitten des Glas-Substrates 10 befindet. Das negative Potential wird an den Integrator
gelegt und in diesem integriert. Das Ausgangspotential des Verstärkers A steigt von Null stetig an. Wenn die Kamera
die Grenze X1 zwischen dem Glas-Substrat und dem Widerstandsmaterial überquert und ein abrupter Übergang in der gemessenen Strahlungsstärke auftritt, wird der bipolare Schalter 32
umgeschaltet und das positive Potential auf der Leitung 34 an den Integrator gelegt. Das Ausgangspotential des Verstärkers A fällt nun stetig, bis das zweite Signal des Signalpaares
empfangen wird, das die Überkreuzung der zweiten gestrichelten
Markierungsgrenze durch die Kamera und das letzte der Kombination der zusammengehörenden Signale anzeigt,
worauf der Schalter 30 geschlossen und die Integration beendet wird. Der andere nicht dargestellte Diskriminator
arbeitet in derselben Weise beim Empfang der Y2-Markierungssignale
und bei Überquerung der entsprechenden bestimmten Elementgrenze parallel zur Y-Achse des Rasterabtastmusters
durch die Fernsehkamera.
In Fig. 3 sind zwei Diskriminatoren dargestellt, wobei der
zweite für eine zweite Markierung X2 vorgesehen ist, die parallel zur X-Achse verläuft, jedoch nicht mit dem Widerstand
nach Fig. 1 verwendet wird.
In Fig. 3 ist die Ausgangswellenform eines Integrators gezeigt, wenn die bestimmte Elementgrenze entsprechend der
X2-Markierung durch die Kamera erfaßt worden ist, genau in der Mitte zwischen dem Empfang des zugeordneten Signalpaares,
das der X2-Markierung entspricht, wobei die Integrator-Ausgangswellenform eine symmetrische Sägezahnwelle ist, die mit
dem Integrator-Ausgangspotential, das Null ist, beginnt und endet. Wie ebenfalls Fig. 3 zeigt, ist im Gegensatz hierzu
die Ausgangswellenform eines Integrators, wenn die entsprechende bestimmte Elementgrenze durch die Kamera in weniger
als der Mitte zwischen dem Empfang des zugeordneten Signalpaares erfaßt wird, entsprechend dem X1-Markierungsimpuls,
keine symmetrische Sägezahnwelle, und obwohl sie mit einem Integrator-Ausgangssignal von Null beginnt, endigt der
Integratorausgang mit einem endlichen negativen Potential. Ebenso wenn die entsprechende bestimmte Elementgrenze durch
die Kamera jenseits der Mitte zwischen dem Empfang des zugeordneten Signalpaares erfaßt wird, das dem X1-Markierungsimpuls entspricht, endigt der Integratorausgang mit einem
endlichen positiven Potential.
Wenn die Kamera eine bestimmte Elementgrenze überquert, indem sie am Anfang über einen Kontakt läuft oder über das Widerstandsmaterial,
ehe sie die Abschnitte des unbeschichteten Glas-Substrates überquert, wird das positive Potential auf
der Leitung 34 zuerst an den Integrator gegeben. Die Richtungen der Potentiale der Wellenformen im Ausgang des Integrators
BAD
sind daher entgegengesetzt zu den oben unter entsprechenden
Umständen beschriebenen»
Wenn eine Elementgrenze nicht durch die Kamera erfaßt wird zwischen dem Empfang des entsprechenden zugeordneten Signal—
paares von der Markierungsschaltung, nimmt das Ausgangspotential
des Integrators zu, positiv oder negativ, bis die Integration auf den Empfang des zweiten Signales des zugeordneten Signalpaares hin beendet wird»
Die Integrationsschritte für jeden Diskriminator werden wiederholt durchgeführt in aufeinanderfolgenden Bildabtastperioden
, aufgrund des Empfangs jeder Kombination von zusammengehörenden Signalen von der Inspektionseinrichtung,
und entsprechend der dem Diskriminator zugeordneten bestimmten Elementgrenze ο
Jeder Diskriminator umfaßt einen Komparator 38, der an den Ausgang des Integrators geschaltet ist. Jeder Komparator
bestimmt aufgrund des Empfangs von jeder Kombination zusammenhängender Signale durch den Diskriminator, ob oder ob
nicht jedes Ausgangspotential vom zugeordneten Integrator bei Beendigung jedes Integrationsschrittes größer ist als
ein vorgegebener Schwellwert, unabhängig vom Richtungssinn
des Integrator-Ausgangspotentialesο Der Komparator liefert
hierauf ein entsprechendes Ausgangssignal, beispielsweise indem er einen Impuls abgibt oder nicht. Die Bezeichnung
Integrator-Ausgangspotential wird nachfolgend benutzt als Bezug auf das Potential bei Beendigung jedes Integrationsschrittes ο Der Komparator 38 zeigt ferner den Richtungssinn
jedes Ausgangspotentiales vom zugehörigen Integrator an, wenn das Ausgangspotential größer ist als der vorgegebene
Schwellwert, beispielsweise durch den Richtungssinn des
durch den Komparator abgegebenen Impulses. Der vorgegebene Schwellwert entspricht der entsprechenden bestimmten
Elementgrenze,, die innerhalb einer Schwellendistanz vom
BAD ORiQlMAL
Ort der bestimmten Elementgrenze festgestellt worden ist,
die durch den entsprechenden Teil der Markierungsschaltung definiert bzw. bestimmt ist. Der vorgegebene Schwellwert
entspricht somit dem Schwellenabstand rechtwinklig zu der Achse parallel zu der zugehörigen Markierung, und in jeder
Richtung von dem definierten Ort der festgesetzten Elementgrenze. Der vorgegebene Schwellwert kann nicht dem Integretorausgangspotential
entsprechen, wenn die zugehörige festgelegte Elementgrenze des Gerätes in einer besonderen Position
liegt, wie durch die Kamera gemessen, d. h. nicht zwischen den Grenzen der zugehörigen Markierung.
Den beiden orthogonalen Achsen können unterschiedliche Schwellenabstände zugeordnet sein, wobei die Charakteristiken
der verschiedenen Komparatoren 38 die verschiedenen Schwellenabstände
bestimmen. Außerdem können die Schwellenabstände, die verschiedenen X-Markierungen oder den verschiedenen
Y-Markierungen zugeordnet sind, unterschiedlich sein.
Für eine Markierung, die der entsprechenden bestimmten Elementgrenze
in der Darstellung nach Fig. 1 überlagert wird, ist es erforderlich, daß der zugehörige Schwellenabstand
höchstens gleich der Hälfte des besonderen Abstandes ist. Wie oben erwähnt, ist der entsprechende Diskriminator nicht
in der Lage, effektiv die zugehörige Kombination von Signalen zu bearbeiten, wenn die Markierung nicht der entsprechenden
festgelegten Elementgrenze überlagert ist.
Es ist jedoch erforderlich, daß die kombiniert Distanz aus Schwellwertdistanz plus vorgegebene Distanz für jede festgelegte
Elementgrenze, einzeln betrachtet, derart sein soll,
daß, wenn die Diskriminierschaltung die Kombinationen zusammenhängender
Signale von der Inspektionseinrichtung in einer Bildabtastperiode verarbeitet und wenn jede der bestimmten
Elementgrenzen innerhalb der kombinierten Distanz von ihrem
gewünschten genauen Ort in der automatischen Anlage liegt,
BAD ORiGlWAL
das Gerät, do h„ der Widerstand innerhalb der automatischen
Anlage so angeordnet ist, daß er mit den Versuchssonden und
dem Laser zusammenwirken kann» Somit ist es erforderlich,
daß die automatische Anlage so angeordnet wird, daß dieses Kriterium erreicht wird, in bezug auf den zweiten Widerstand
bzwο das zweite Element oder Gerät und den darauffolgenden
Widerstand» Der Schwellenabstand bildet eine Konstante der Diskriminierschaltung in der automatischen Anlage, und die
vorgegebene Entfernung ist eine Konstante, die der Benutzungsweise der automatischen Anlage durch den Operator zugeordnet
ist,und sie ist bezogen auf das zugeordnete Signalpaar, das durch die Markierungsschaltung bzw- Markierungs-Erzeugungsschaltung
erzeugt wird» Der besondere Abstand bildet eine Konstante der Markierungsschaltung, er ist jedoch nicht so
von Bedeutung« Eine oder mehr dieser Konstanten können durch den Operator eingestellt werden, wenn die automatische Anlage
aufgebaut wird. Es ist demzufolge erfoderlich, daß diese Anlage einschließlich des Schrittschaltmechanismus so gebaut
wird bzw. eingestellt wird, daß für alle zu bearbeitenden Geräte bzw. Elemente, in diesem Fall Widerstände, und gegebenenfalls
nach der Einstellung der Anlage durch den Operator, geeignete Konstanten, die die vorgegebene Entfernung,
die Schwellwertentfernung und gegebenenfalls auch die besondere
Entfernung bilden, vorliegen bzw. eingestellt werden können» Die Konstanten sind derart, daß das in der automatischen
Anlage angeordnete Gerät mit den Versuchssonden und dem Laser zusammenwirken kann, wenn jede der bestimmten
Elementgrenzen des eindeutigen Musters innerhalb der kombinierten Distanz von der entsprechenden genauen Stelle der
bestimmten Elementgrenze liegt, zur Zusammenarbeit mit den Versuchssonden und dem Laser, dementsprechend wird die
automatische Anlage aufgebaut bzw« eingestellt. Die vom Operator leicht erhaltbare vorgegebene Entfernung muß insbesondere
nicht größer sein als die konstruktiv maximal mögliche vorgegebene Entfernung»
BAD ORIGINAL
Die genaue Positionierung eines Gerätes in der automatischen Anlage kann nun anders definiert werden anstatt in Form des
Zusammenwirkens mit den Sonden und dem Laser. Wie oben erwähnt, ist die automatische Anlage so anzuordnen und so aufzubauen,
daß eine solche Anordnung erreichbar ist, wenn jede bestimmte Elementgrenze des eindeutigen Musters innerhalb der
kombinierten Distanz von der erforderlichen genauen Stella der bestimmten Elementgrenze liegt, zur Zusammenwirkung mit
den Sonden und dem Laser, so daß das zu prüfende Geräte so angeordnet ist, daß es mit den Sonden und dem Laser zusammenarbeiten
bzw. zusammenwirken kann. Das Gerät ist daher dann genau in der automatischen Anlage positioniert, wenn jede
bestimmte Elementgrenze innerhalb der kombinierten Distanz von dem erforderlichen genauen Ort der bestimmten Elementgrenze
liegt, um diese Zusammenwirkung mit den Sonden und dem Laser zu erreichen.
Wenn die Diskriminierschaltung aufgrund des Empfangs einer Kombination zusammenhängender Signale von der Inspektionseinrichtung feststellt, daß die entsprechende bestimmte
Elementgrenze innerhalb der kombinierten Distanz von ihrem gewünschten genauen Ort in der automatischen Anlage liegt,
so liegt diese Elementgrenze auch innerhalb der Schwellenentfernung von ihrem entsprechenden Ort, die gegeben ist
durch das zugeordnete Signalpaar der Markierungsschaltung.
Wenn daher die automatische Anlage in der erforderlichen Weise aufgebaut ist, ist es möglich, zu sagen, daß ein zu
prüfendes Gerät genau in der Anlage positioniert ist, wenn die Diskriminierschaltung feststellt, aufgrund des Empfanges
jeder Kombination zusammenhängender Signale von der Inspektionseinrichtung in einer Bildabtastperiode, daß jede der
bestimmten Elementgrenzen des eindeutigen Musters innerhalb der Schwellenentfernung von der entsprechenden definierten
Stelle der bestimmten Elementgrenze liegt, repräsentiert durch das entsprechende zugeordnete Signalpaar von der Mar-
BAD ORIGINAL
J J 414
kierungs-Erzeugungsschaltungο
Wenn, wie oben erläutert,, der Schrittschaltmechanismus automatisch
den zweiten Widerstand des Feldes so verschiebt, daß er durch die automatische Anlage verarbeitbar ist, ist es
erforderlich, daß der zweite Widerstand wenigstens grob positioniert
ist, wie hier nachfolgend definiert, und er kann genau positioniert werden, wie oben definiert wurde.
Wenn die Diskrixninierschaitung aufgrund des Empfanges jeder
Kombination zusammenhängener Signale von der Inspektionseinrichtung in einer Bildabtastperiode feststellt, daß wenigstens
eine bestimmte Elementgrenze des eindeutigen Musters nicht innerhalb der Schwellenentfernung von dem entsprechenden
definierten Ort liegt,, ist das Gerät nicht in der Lage,
mit den Sonden und dem Laser zusammenzuarbeiten. Dann gilt das gerade in der Anlage inspizierte Gerät als grob positioniert,
wenn die Diskriminierschaltung in der Lage ist, die Kombinationen der zusammengehörenden Signale zu verarbeiten,
wodurch die richtige Bedingung, wie oben erwähnt wurde, erfüllt ist.
Wenn der zweite Widerstand wenigstens grob in der automatischen Anlage positioniert ist, wie in dem vorhergehenden Abschnitt
definiert, und das Gerät durch den Schrittschaltmechanismus positioniert worden ist und insbesondere in
einem Fehlerbestimmungsschritt des Positioniervorganges aufgrund des Empfanges der Kombination der zusammenhängenden
Signale von der Inspektionseinrichtung in einer Bildabtastperiode, stellt die Diskriminierschaltung fest, daß
der zweite Widerstand genau positioniert ist und daher mit den Sonden und dem Laser zusammenarbeiten kann, oder daß
er nicht genau positioniert ist und daher nicht mit den Sonden und dem Laser zusammenarbeiten kann.
Wenn in dem Positioniervorgang des Gerätes in einem ersten
BAD ORIGINAL
Fehlerbestimmungsschritt bei dem zweiten Widerstand durch die
Diskriminierschaltung festgestellt wird, daß er in der automatischen
Anlage genau positioniert ist, wird danach und automatisch aufgrund eines Signales von der Diskriminierschaltung,
das an die Sonden und den Laser gegeben wird, die Versuchsoperation und falls erforderlich das Trimmen durch den Laser
an dem zweiten Widerstand durchgeführt.
Wenn jedoch in dem ersten Fehlerbestimmungsschritt bei dem zweiten Widerstand durch die Diskriminierschaltung festgestellt
wird,daß er nur grob in der automatischen Anlage positioniert ist, wird danach und automatisch aufgrund eines
Signales von der Diskriminierschaltung, das an die Verschiebevorrichtung der automatischen Anlage gegeben wird, der
zweite Widerstand automatisch verschoben, um ihn wenigstens genauer zu positionieren zu suchen.
Damit der zunächst grob positionierte zweite Widerstand genau in der Anlage positioniert werden kann, ist es erforderlich,
daß der Arbeitstisch, der das regelmäßige Feld von zu prüfenden Geräten trägt, durch die Verschiebevorrichtung automatisch
parallel zur X-Achse des Rasterabtastmusters verschoben wird und/oder automatisch parallel zur Y-Achse des Rasterabtastmusters
.
Die Gerätverschiebevorrichtung umfaßt reversible Schrittschaltmotoren,
die in Fig. 4 mit 9 bezeichnet sind, wobei ein derartiger Motor jeweils jeder orthogonalen Achse des Rasterabtastmusters
und des Gerätes zugeordnet ist und verschiedene orthogonale Achsen verschiedenen Motoren zugeordnet sind.
Bei der dargestellten Form des Widerstandes ist der Ausgang des Komparators 38 des Xi-Diskriminators an den Schrittschaltmotor
gelegt, um den Arbeitstisch parallel zur Y-Achse zu verfahren. Der Ausgang des Komparators des nicht gezeigten Y2-Diskriminators
ist an den Schrittschaltmotor so geschaltet, daß der Arbeitstisch parallel zur X-Achse verfahren wird.
BAD ORIQlMAL
zsr-
Jedes Komparator-Ausgangssignal,, das an die Verschiebevorrichtung
gegeben wird, enthält einen Impuls und es zeigt an, daß das entsprechende Integrator-Ausgangssignal größer ist
als der vorgegebene Schwellwert. Der Richtungssinn oder das Vorzeichen des Komparator-Ausgangsimpulses zeigt ferner den
Richtungssinn des Integrator-Ausgangspotentiales an. Beim ersten Fehlerbestimmungsschritt der Verschiebevorrichtung
bestimmen daher der oder die Impulse, die von den Schrittschaltmotoren
empfangen worden sind, die Verschiebungen des Arbeitstisches,, wobei die Richtungen der Verschiebungen dem
jeweiligen Richtungssinn der Impulse entsprechen. Für jeden Impuls wird der Arbeitstisch um eine feste Entfernung längs
der entsprechenden Achse in der erforderlichen Richtung bewegt. Die feste Entfernung ist kleiner als der besondere
Abstand,, der durch die Zeit gegeben ist zwischen dem zugehörigen
Signalpaar vom entsprechenden Teil der Markierungsschaltung . Durch die Verschiebung oder Verschiebungen des
Arbeitstisches längs einer oder beider Achsen aufgrund des Empfangs der Kombination von zusammengehörenden Signalen
durch die Diskriminierschaltung, die in einer Bildabtastperiode erzeugt werden,, wird das anfangs grob positionierte
Gerät entweder genau positioniert oder es wird näher an die genaue Position hingebracht»
In einem zweiten Fehlerbestiinmungsschritt wird von der
Diskriminierschaltung aufgrund des Empfangs der Kombinationen von zusammengehörenden Signalen, die dem verschobenen
Gerät entsprechen^ in einer weiteren Bildabtastperiode
festgestellt, ob oder ob nicht das Gerät nun präszise
positioniert ist» Wenn festgestellt wird, daß das Gerät nun genau positioniert ist aufgrund eines Signales, das
in der unten beschriebenen Weise erzeugt worden ist, wird die Prüfung und falls erforderlich das Trimmen durch den
Laser ausgeführt. Wenn das Gerät nicht genau positioniert ist, wird der Arbeitstisch erneut so verschoben, daß das
Gerät wenigstens der präzisen Position näherkommt. Die
BAD ORIGINAL
-JW-
Fehlerbestimmungsschritte werden daher wiederholt, bis festgestellt
wird, daß das Gerät genau positioniert ist, und die Diskriminierschaltung erzeugt das erforderliche Signal,
womit der Positioniervorgang vollendet ist.
Das erforderliche Signal, das von der Diskriminierschaltung erzeugt wird, wenn sie feststellt, daß ein Gerät genau positioniert
ist und der Positioniervorgang zu Ende ist, wird von der Torschaltung geliefert, die Teil der Diskriminierschaltung
ist. Hat der Widerstand nur die bestimmten Elementgrenzen X1 und Y2, so werden die Ausgänge des !Comparators
an eine gemeinsame Torschaltung gelegt, die ein Oder-Tor enthält (nicht gezeigt), außerdem werden sie an die Gerätverschiebevorrichtung
gelegt. Wenn von einem der Komparatoren ein Impuls abgegeben wird, zur Betätigung eines Motors der
Verschiebevorrichtung,wird kein Signal an die Sondön und
den Laser durch die Torschaltung gegeben. Wenn jedoch kein Komparator einen Impuls abgibt, gibt die Torschaltung das
erforderliche Signale an die Sonden und den Laser, um diese in Tätigkeit zu setzen. Danach wird die Prüfung und falls
erforderlich das Trimmen durch den Laser an dem zweiten Widerstand ausgeführt.
Der Schrittschaltmechanismus bewegt dann automatisch den dritten Widerstand so, daß er wenigstens grob in der automatischen
Anlage positioniert worden ist, wie dies bei dem zweiten Widerstand der Fall war. Automatisch werden dann an
dem dritten Widerstand das Positionieren, die Prüfung und falls erforderlich das Trimmen ausgeführt.
Wenn alle Widerstände eines regelmäßigen monolithischen Feldes geprüft und getrimmt worden sind, wird das Feld aus
der automatischen Anlage herausgenommen, das gemeinsame Substrat angerissen, die Widerstände voneinander getrennt.
Danach wird ein anderes regelmäßiges monolithisches Feld
von Widerständen,wobei die Widerstände identisch zu den
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Widerständen des ersten Feldes sein können oder sind, in die Halterung der Anlage eingespannt» Der erste Widerstand des
zweiten Feldes wird dabei geeignet grob in der Anlage positioniert,,
wie oben erläutert, und durch die Anlage wird der erste Widerstand automatisch präzise positioniert, ohne daß
eine Tätigkeit des Operators bzw» der Bedienungsperson erforderlich istο Dieser Vorgang kann für jedes regelmäßige
Feld identischer Geräte wiederholt werden. Jedes monolithische Feld aus Widerständen kann automatisch in die Halterung
eingesetzt werden.
Die Form der Geräte, die in der automatischen Anlage verarbeitet werden, kann so sein, daß das eindeutige Muster der
Elementgrenze, bestimmt durch den Operator, mehr als zwei Elementgrenzen hat» Es ist eine Markierungs-Erzeugungsschaltung
und ein Diskriminator erforderlich, die individuell jeder bestimmten Elementgrenze zugeordnet sind. Damit die
automatische Anlage generell verwendbar ist, kann eine Mehrzahl von Markierungsschaltungen und eine entsprechende Mehrzahl
von Diskriminatoren vorgesehen sein. Der Operator kann komplexe Muster von Elementgrenzen bestimmen, falls erforderlich.
Es ist jedoch nicht wesentlich, daß jede Markierungsschaltung und jeder Diskriminator verwendet wird.
Fig. 3 zeigt die Anordnung von zwei Diskriminatoren, die den X1- und X2-Markierungen zugeordnet sind, wobei sich beide
parallel zur X-Achse erstrecken,wenn das einem Gerät zugeordnete Muster zwei bestimmte Elementgrenzen enthält, die beide
parallel zur X-Achse verlaufen. Die beiden Diskriminatoren sind identisch. Der bipolare Schalter 32 der beiden dargestellten
Diskriminatoren empfängt gleichzeitig dieselben Videosignale, während die Schalter 30 so angeordnet sind,
daß sie durch Signale von verschiedenen Markierungsschaltungen
betätigt werden. Beiden Integratoren ist derselbe vorgegebene Schwellwert zugeordnet. Die Komparatoren 38 sind
an gemeinsame Torschaltungen geschaltet, die generell mit 43 bezeichnet sind. Aufgrund des Empfangs eines Signals von
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jedem Komparator liefert die Torschaltung 43 ein Signal über die Leitung 44, welches anzeigt, ob oder ob nicht beide Integrator-Ausgangspotentiale
kleiner sind als die zugehörenden vorgegebenen Schwellwertgrößen.
Ein Signal, das nur eines der Integrator-Ausgangspotentiale anzeigt, wenn das Ausgangspotential größer ist als die zugehörige
vorgegebene Schwellwertgröße, wird über eine Leitung 41 vom Ausgang des Komparators 38 abgegeben, der mit dem
Integrator verbunden ist, der die X1-Markierungssignale
empfängt. Beide Leitungen 41 und 44 sind an die Geräte-Verschiebevorrichtung geschaltet.
Da das zu bearbeitende Gerät momentan nicht innerhalb der automatischen Anlage im Winkel verschoben oder außer Flucht
kommen kann, erzeugen entweder beide Integratoren Ausgangspotentiale, die größer sind als der zugehörige vorgegebene
Schwellwert, oder kein Integrator erzeugt ein solches Ausgangspotential. Die Anordnung ist daher so, daß entweder ein Impuls
auf die Leitung 41 gegeben wird, um den Arbeitstisch in der richtigen Richtung zu verfahren, oder es wird ein Signal
an die Leitung 44 von der Torschaltung 43 gegeben, welches anzeigt, daß keines der Integrator-Äusgangspotentiale größer
ist als der zugeordnete vorgegebene Schwellwert. Im letzteren Fall wird das Signal an den Schrittschaltmotor gegeben, der
den Arbeitstisch parallel zur Y-Achse verschieben kann, um zu verhindern, daß er zufällig eingeschaltet wird.
Das eindeutige Muster, das einem Gerät zugeordnet ist, kann wenigstens zum Teil bestimmte Schnittpunkte von Elementgrenzen
aufweisen, beispielsweise weil Markierungen, die bestimmten Elementgrenzen zugeordnet sind, sich durch das ganze Rasterabtastmuster
erstrecken, und es mag nicht möglich sein, daß die Diskriminierschaltung mit einem komplexen eindeutigen
Muster zufriedenstellend arbeitet, da es nur bestimmte Merkmalsgrenzen enthält. Einem jeden derartigen bestimmten Schnittpunkt
sind zwei entsprechende Markierungen zugeordnet, die
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-dazwei entsprechende zugeordnete Signalpaare von zwei
Teilen der Markierschaltung gegeben sind. Einer dieser Teile wird als X-Teil bezeichnet und erzeugt ein zugeordnetes
Signal, das eine Markierung darstellt, die repräsentiert werden kann durch ein Band, das parallel zur X-Achse verläuft.
Der andere Markierungsteil wird als Y-Teil bezeichnet und erzeugt ein zugehöriges Signal, das eine Markierung
darstellt, die durch ein Band repräsentierbar ist, das parallel zur Y-Achse verläuft. Eine solche Anordnung ist
identisch zu derjenigen nach Fig. 2 bezüglich der festgelegten Elementgrenzen XI und Y2. Jedoch in bezug auf einen
bestimmten Schnittpunkt von Elementgrenzen kann der Punkt z. B. mit X1 und Y1 bezeichnet werden. Wie oben erwähnt,
erzeugen die beiden dargestellten Markierungsschaltungen separate Markierungen, die sich rechtwinklig zueinander erstrecken.
Um zwei Markierungen zu erzeugen, die zusammen einem bestimmten Schnittpunkt von Elementgrenzen zugeordnet
sind, werden die Ausgänge der beiden X- und Y-Teile der Markierungserzeugungsschaltung an ein mit zwei Eingängen
versehenes UND-Tor 50 gelegt, das in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. Der Ausgang des Tores 50 wird auf eine Leitung
52 gegeben und er stellt die beiden Markierungen elektronisch bezüglich des Rasterabtastmusters ein. Der Ausgang des
Tores 50 enthält ferner ein Aufhell-Videosignal, damit die
beiden Markierungen zusammen in Form eines hellen Quadrates dargestellt werden können, nur wo die beiden Markierungen
einander auf dem Bildschirm des Sichtgerätes überlagert sind. So wird es der Diskriminierschaltung erleichtert,
zufriedenstellend mit einem komplexen eindeutigen Muster zu arbeiten.
In der anfänglichen Einstelloperation der automatischen Anlage stellt der Operator den dargestellten Teil der
Markierungs-Erzeugungsschaltung ein, um die Mitte der sichtbaren Darstellung der beiden zu überlagernden Markierungen
auf den bestimmten Schnittpunkt von Elementgrenzen in der Darstellung des ersten Gerätes auf dem Schirm des Sichtgerätes
zu bringen, wobei das erste Gerät in der automatischen Anlage so genau wie möglich angeordnet ist. Wie zuvor muß der Operator
die Markierungsschaltung einstellen, so daß in bezug auf das Raster-Abtastmuster, und jede Markierung wird individuell
betrachtet, die Linie, die gleichen Abstand von den Markierungsgrenzen hat, die durch die entsprechenden Signalpaare
von der Markierungsschaltung repräsentiert werden, innerhalb der konstruktiv maximalen vorgegebenen Entfernung von dem
erforderlichen genauen Ort der entsprechenden Elementgrenze liegt, wobei unterschiedliche Markierungen der beiden zugeordneten
Markierungen bezüglich der unterschiedlichen entsprechenden Elementgrenzen an dem bestimmten Schnittpunkt
eingestellt werden. Von den beiden Diskriminatoren ist einer einer bestimmten Elementgrenze zugeordnet, die parallel zur
X-Achse verläuft, und der andere ist einer bestimmten Elementgrenze zugeordnet, die parallel zur Y-Achse verläuft, es
wird jedoch nur die erste Linienabtastung innerhalb der X-Markierung berücksichtigt.
Die Torschaltung der Markierschaltung oder der Diskriminierschaltung
hat eine entsprechende Form, um die oben beschriebenen Funktionen auszuführen, insbesondere für das Muster aus
Elementgrenzen und/oder Schnittpunkten von Elementgrenzen.
Jeder Bestandteil der Markierungsschaltung kann jeden geeigneten Aufbau haben. Beispielsweise kann die Markierungsschaltung
digital arbeiten, und die Information, die die erforderlichen Markierungen beschreibt, kann in einem Speicher gespeichert
werden. Ebenso können die Diskriminatoren abweichend von der oben beschriebenen Form aufgebaut sein. Die Darstellungen
der Markierungen auf dem Schirm des Sichtgerätes können Fadenkreuze sein anstatt einer vollen Form.
Die automatische Anlage kann auch andere Fabrikations- oder Versuchsschritte an einem regelmäßigen Feld von identischen
Geräten ausführen, zusätzlich oder anstatt der Prüfung und
BAD ORIGINAL
Trimmimg von Widerständen. Bei jeder solchen Tätigkeit sind
die Geräte in der Anlage genau zu positionieren, etwa wie in der oben beschriebenen Weise. Die Inspektionseinrichtung
kann jede geeignete Bauart haben, und sie muß nicht eine Kamera als strahlungsempfindliches Gerät verwenden. Sie
kann ferner auf andere Strahlung als der sichtbaren Strahlung des Spektrums ansprechen» Die Verschiebevorrichtung
kann jede geeignete Bauart aufweisen.
Das Gerät nach Fig. 1 ist einfach aufgebaut, und es sind Modifikationen möglich. Es kann eine Schaltung sein mit
einer Vielzahl von Schaltungselementen und einem Leitermuster auf der Hauptfläche eines Substrates. Das Leitermuster kann
gleichzeitig und in derselben Weise hergestellt werden wie die Konstante des Widerstandes nach Fig. 1.
So kann z. B. ein Gerät bearbeitet werden, das 17 Widerstände
in Form einer Dünnfilmschaltung hat, wobei die verschiedenen Widerstände unterschiedliche Widerstandswerte haben. Sobald
das erste derartige Geräte genau in der Anlage positioniert worden ist, wird es automatisch weiterbewegt, so daß jeder
Widerstand nacheinander geprüft und gegebenenfalls getrimmt wird. Es sind hierzu Transporteinrichtungen vorgesehen, um
das Gerät automatisch mit genügender Genauigkeit relativ zu den Sonden und dem Laser zu verschieben, so daß jeder Widerstand
in die erforderliche Position relativ zu den Sonden und dem Laser gebracht werden kann. Jedes der identischen
Geräte, das 17 Widerstände hat, braucht nur anfangs genau in der Anlage in der oben beschriebenen Weise positioniert
zu werden, eine weitere Positionierung zwischen dem Prüfen der einzelnen Widerstände des Gerätes ist nicht erforderlich.
Alternativ kann die automatische Anlage 17 Sätze von Prüfsonden
haben, und das Gerät, nachdem es anfangs genau in der Anlage positioniert worden ist, liegt dann so, daß alle
Sonden automatisch auf die Widerstandskontakte abgesenkt
BAD ORIGINAL
werden. Die Widerstände werden dann nacheinander in einer automatischen Prüffolge geprüft und ein gemeinsamer Laser-Trimmapparat
wird wie erforderlich betätigt, um die einzelnen Widerstände zu trimmen. Der Laser folgt einem vorgegebenen
Weg bezüglich jedem Widerstand von seiner anfänglichen Ruheposition aus, und es sind Programmierschaltungen vorgesehen,
um die Bahn des Lasers entsprechend den zu trimmenden Widerständen in der Prüffolge oder Trimmfolge zu steuern.
Die prüfenden und gegebenenfalls zu trimmenden Geräte brauchen nicht Teil eines regelmäßigen monolithischen Feldes
identischer Geräte zu sein, sondern sie können auch von Anfang an einzelne Geräte sein. In diesem Fall wird die Anlage auf
das erste Gerät eingestellt und die erforderlichen Prüf-und Trimmoperationen an diesem ersten Gerät ausgeführt. Dann wird
dieses durch das zweite Gerät ersetzt, das letztere wenigstens grob positioniert und in der Halterung eingespannt. Dann wird
es in der beschriebenen Weise genau positioniert. Jedes nachfolgende diskrete Gerät wird dann in derselben Weise genau
in der automatischen Anlage positioniert.
Diskrete Geräte oder monolithische Gruppen von Geräten können in Magazinen gestapelt sein, so daß sie automatisch einzeln
in die Halterung der Anlage eingeführt werden können. Alternativ können sie auch manuell in die Halterung eingesetzt
werden. Es können Dünnfilmgeräte und Dickfilmgeräte oder Geräte jeder anderen Form bearbeitet werden. Jedes zu bearbeitende
Gerät kann außer oder anstatt der Widerstände auch andere Schaltkreiselemente aufweisen. So z. B. Muster aus
Leitern und/oder gepackte Komponenten, wie z. B. Halbleiterelemente. An diesen können ebenfalls Prüfungen und/oder
Fabrikationsschritte ausgeführt werden. Die Anlage kann beliebige geeignete Fabrikationseinrichtungen aufweisen,
äquivalent zu der Laser-Trimmeinrichtung zur Bearbeitung
von Dünnfilmwiderständen und/oder entsprechende Prüfeinrichtungen.
Es ist nicht wesentlich, daß das zu prüfende Gerät ein Substrat aufweist, es kann auch in anderer Weise
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- grEbene haben, auf der die Grenzen der zu prüfenden
Elemente liegen.
Die zu prüfenden Elemente können gepackte elektrische Geräte sein, oder es kann sich auch um nicht-elektrische Geräte
handeln. Es ist jedoch erforderlich, daß die zu prüfenden Geräte ein orthogonales Muster von Elementen haben, die
geradlinig begrenzt sind, wobei die Symmetrieachsen oder die geradlinigen Begrenzungslinien zusammen die Gesamtheit
der Symmetrieachsen der Elemente bilden, die parallel verlaufen zu oder zusammenfallen mit der einen oder anderen der
orthogonalen Achsen der Ebene des zu prüfenden Gerätes. Jedes Gerät ist in einer Halterung auf einem Arbeitstisch eingespannt
ohne Winke!verschiebung relativ zu den beiden Achsen
der Gerätebene. Handelt es sich um ein Feld von identischen Geräten, so soll seine Form der Form der Halterung entsprechen,
und eine WinkelverSchiebung relativ zu den beiden Achsen
vermieden werden. Die auf die zu prüfenden Geräte fallende Strahlung wird entweder reflektiert oder auch durchgelassen,
ehe sie von der strahlungsempfindlichen Vorrichtung empfangen wird. Wird die Strahlung reflektiert, so ist es erforderlich,
daß die einzelnen Teile der Ebene des Gerätes unterschiedliche Reflexionskoeffizienten haben, wobei auch nur ein
abrupter übergang der Strahlungsstärken vorhanden sein kann. Wenn die Strahlung durch das Gerät hindurchgelassen wird,
können Elemente auf beiden Hauptflächen des Gerätes geprüft und bearbeitet werden. Wird die Strahlung durchgelassen,
so ist es erforderlich, daß die verschiedenen Elemente unterschiedliche Durchlässigkeit aufweisen. Es ist hierbei möglich,
die Elemente nur auf der einen oder auf der anderen Fläche oder auf beiden Flächen des Substrates gleichzeitig
zu prüfen und zu bearbeiten. Es können hierbei einer oder mehrere abrupte Übergänge der Stärke der Strahlung auftreten,
die durch das Gerät hindurchgelassen wird-und durch die strahlungsempfindliche Vorrichtung an den Elementgrenzen gemessen
wird.
Claims (1)
- Ferranti pic A 14 712PatentansprücheAutomatische Vorrichtung zum Prüfen und Bearbeiten von Geräten, die Elemente haben, die durch eine strahlungsempfindliche Einrichtung feststellbar sind, wobei diese Elemente geradlinige Begrenzungen und Symmetrieachsen aufweisen und ein orthogonales Muster bilden, das parallel zu orthogonalen Achsen verläuft, die einer Ebene zugeordnet sind, welche die Elemente enthält, mit einer Einrichtung zum Verschieben der Geräte längs jeder der orthogonalen Achsen der Ebene und relativ zu den Prüf- und Bearbeitungseinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Inspektionseinrichtung mit einer strahlungsempfindlichen Einrichtung vorgesehen ist, die mit konstanter Geschwindigkeit bezüglich jedem der Geräte längs einer vorgegebenen Rasterabtastbahn von parallelen Linien in einer Ebene parallel zur Ebene des Gerätes verschiebbar ist, daß diese Einrichtung Signale erzeugt aufgrund der Erfassung von Grenzen der Elemente in der Ebene des Gerätes, und daß sie eine manuell einstellbare Markierungs Erzeugungsschaltung aufweist, wobei jede'Markierung individuell eine besondere Entfernung an einem Ort innerhalb des Rasterabtastmusters darstellt, daß ferner die Markierungsschaltung so eingestellt wird, daß die Linie, die die Orte der Elementgrenzen im Rasterabtastmuster definiert, innerhalb einem vorgegebenen Abstand vom gewünschten genauen Ort der Elementgrenze im Rasterabtastmuster liegt, daß ferner eine Diskriminierschaltung vorgesehen ist, die individuell jede Kombination von zusammengehörenden Signalen verarbeitet, die von der Inspektionseinrichtung erzeugt worden sind, wobei jede solche Kombination zusammenhängender Signale ein zugeordnetes Paar von Signalgruppen der Markierungsschaltung enthält, das einer Elementgrenze entspricht, daß ferner durch die Diskriminierschaltung einzeln festgestellt wird, ob jede der Vielzahl von bestimmten Elementgrenzen desCOPY
BAD ORIGfHALMusters innerhalb einer Schwellenentfernung von dem definierten Ort der Elementgrenze und längs einer Achse parallel zur orthogonalen Achse rechtwinklig zu der Elementgrenze liegt/ daß ferner Einrichtungen vorgesehen sind, durch welche eine Mehrzahl identischer Geräte automatisch und nacheinander wenigstens grob in der automatischen Vorrichtung positioniert werden kann, und daß in einem Fehlerbestimmungsschritt die Diskriminierschaltung feststellt, ob das Gerät in der automatischen Vorrichtung genau positioniert ist, und daß die Diskriminierschaltung aufgrund der Feststellung, daß das Gerät nicht genau positioniert ist, eine Geräteverschiebeeinrichtung steuert, welche das Gerät verschiebt, so daß es sich der genauen Position in der automatischen Vorrichtung wenigstens annähert und daß der Fehlerbestimmungsschritt automatisch wiederholt wird, bis die Diskriminierschaltung feststellt, daß das Gerät in der automatischen Vorrichtung genau positioniert ist.BAD ORIGINALAutomatische Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Inspektionseinrichtung mit einer strahlungsempfindlichen Einrichtung, die mit konstanter Geschwindigkeit bezüglich jedes der Geräte längs einer vorgegebenen Rasterabtastbahn von parallelen Linien in einer Ebene parallel zur Ebene des Gerätes verschiebbar ist, wobei zwei orthogonale Symmetrieachsen dem Rasterabtastmuster zugeordnet sind, von denen eine parallel zu den Abtastlinien und beide Achsen parallel zu den beiden orthogonalen Achsen der Ebene liegen, die die Elemente enthält, daß ferner die strahlungsempfindliche Einrichtung. Signale erzeugt aufgrund der Erfassung von Grenzen der Elemente in der Ebene des Gerätes, daß die Inspektionseinrichtung eine manuell einstellbare Markierungs-Erzeugungsschaltung aufweist, die zugeordnete Paare von Signalgruppen erzeugt und jede Signalgruppe wenigstens ein Signal in jeder Rasterabtastperiode aufweist, wobei das Zeitintervall zwischen den Signalen jedes solchen Signalpaares eine besondere Entfernung der Bewegung der strahlungsempfindlichen Einrichtung längs einer Achse parallel zu einer der beiden Achsen des Rasterabtastmusters darstellt, so daß jedes solche Paar von Signalgruppen eine Markierung innerhalb des Rasterabtastmusters darstellt, die der Gerätebene überlagerbar sind und die durch die strahlungsempfindliche Einrichtung erfaßbar sind zusätzlich zu der Erfassung der Elementgrenzen, wobei jede Markierung individuell eine besondere Entfernung an einem Ort innerhalb des Rasterabtastmusters darstellt und jedes von der Markierungsschaltung erzeugte Signal eine Linie im Rasterabtastmuster darstellt, die als von der strahlungsempfindlichen Vorrichtung erfaßt betrachtet wird gleichzeitig mit der Erzeugung des Signales; daß in einer anfänglichen Einstelloperation der automatischen Vorrichtung ein eindeutiges Muster von Elementgrenzen in der Ebene jedes Gerätes bestimmt und die Markierungsschaltung eingestellt wird, um eine Mehrzahl von züge-ordneten Paaren von Signalgruppen zu erzeugen, wobei jedes solche Paar von Signalgruppen, einzeln betrachtet, einen Ort innerhalb des Rasterabtastmusters einer bestimmten Elementgrenze des Musters aus Elementgrenzen bezüglich jedes Gerätes darstellt, das in der automatischen Vorrichtung positioniert ist und daß, fortlaufend betrachtet, der definierte Ort einer Elementgrenze als Linie im Rasterabtastmuster angesehen wird, die sich parallel zur orthogonalen Achse parallel zu der Elementgrenze erstreckt und in gleichem Abstand zwischen den Linien des Rasterabtastmusters, die durch die entsprechenden Paare von Signalgruppen dargestellt sind, daß ferner die Markierungsschaltung so eingestellt wird, daß die Linie, die die Orte der Elementgrenzen im Rasterabtastmuster definiert, innerhalb einem vorgegebenen Abstand vom gewünschten genauen Ort der Elementgrenze im Rasterabtastmuster liegt, sowie längs einer Achse parallel zu der orthogonalen Achse rechtwinklig zu der Elementgrenze, wobei verschiedene Markierungen ebenso bezüglich verschiedener bestimmter Elementgrenzen des eindeutigen Musters aus Elementgrenzen eingestellt werden und jede der bestimmten Elementgrenzen individuell eine Markierung hat, die bezogen auf sie so eingestellt ist; daß ferner eine Diskriminierschaltung vorgesehen ist, die individuell jede Kombination von zusammengehörenden Signalen verarbeitet, die von der Inspektionseinrichtung erzeugt worden sind, wobei jede solche Kombination zusammenhängender Signale das zugeordnete Paar von Signalgruppen von der Markierungsschaltung enthält, das einer Elementgrenze entspricht, zusammen mit einem Signal von der strahlungsempfindlichen Einrichtung, das die Erfassung der Elementgrenze bezüglich jedes Gerätes anzeigt, das wenigstens grob in der automatischen Vorrichtung positioniert ist; daß ferner durchdie Diskriminierschaltung einzeln festgestellt wird, ob jede der Vielzahl von bestimmten Elementgrenzen des Musters innerhalb einer Schwellenentfernung von dem definierten Ort der Element-BAD ORIGINALgrenze und längs einer Achse parallel zur orthogonalen Achse rechtwinklig zu der Elementgrenze liegt, wobei jede Schwellenentfernung höchstens gleich der Hälfte der besonderen Entfernung ist; wobei, wenn die Diskriminierschaltung die Kombinationen der zusammenhängenden Signale verarbeitet, die jedem Gerät zugeordnet sind, und wenn jede der Mehrzahl von bestimmten Elementgrenzen durch die Diskriminierschaltung erfaßt und festgestellt worden ist, daß sie innerhalb einer kombinierten Entfernung von ihrem gewünschten genauen Ort innerhalb der automatischen Vorrichtung liegt, so besteht die kombinierte Entfernung aus der Schwellenentfernung plus der vorgegebenen Entfernung, und das Gerät ist in der automatischen Vorrichtung so angeordnet, daß es mit deren Prüf- und Bearbeitungseinrichtungen zusammenwirken kann, daß dann, wenn die Diskriminierschaltung bei dem momentan bearbeiteten Gerät feststellt, daß jede der Vielzahl von bestimmten Elementgrenzen innerhalb der kombinierten Entfernung von seinem gewünschten genauen Ort liegt oder innerhalb der Schwellenentfernung von seinem definierten Ort, daß dann das Gerät genau in der automatischen Vorrichtung positioniert ist; daß ferner Einrichtungen vorgesehen sind, durch welche eine Mehrzahl identischer Geräte automatisch und nacheinander wenigstens grob in der automatischen Vorrichtung positioniert werden kann, wobei ein Gerät grob positioniert ist, wenn die Diskriminierschaltung die Kombinationen der zusammenhängenden Signale, die dem Gerät zugeordnet sind, verarbeiten kann, jedoch feststellt, daß wenigstens eine der Vielzahl von bestimmten Elementgrenzen nicht innerhalb des Schwellenabstandes von seinem definierten Ort im Rasterabtastmuster liegt; daß dann in einem Fehlerbestiinmungsschritt die Diskriminierschaltung feststellt, ob das Gerät in der automatischen Vorrichtung genau positioniert ist und daß die Diskriminierschaltung aufgrund der Feststellung, daß das Gerät nicht genau positioniert ist, eine Gerätverschiebe-einrichtung steuert, welche das Gerät verschiebt, so daß es sich der genauen Position in der automatischen Vorrichtung wenigstens annähert und daß der Fehlerbestimmungsschritt automatisch wiederholt wird, bis die Diskriminierschaltung feststellt, daß das Gerät in der automatischen Vorrichtung genau positioniert ist.3. Automatische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungsempfindliche Einrichtung eine Fernsehkamera aufweist.BAD ORlGiMAL
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