DE4318508A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Montage von Chips auf Leiterplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Montage von Chips auf Leiterplatten durch eine Transporteinrich­ tung, die einen Montagekopf mit einer Ansaugdüse zum Halten der Chips und zum Transport zwischen einer Vorratsposition und einer Montageposition auf der Leiterplatte aufweist.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind aus der japanischen Patentanmeldung HEI 2-275 700 bekannt. Hierbei wird der Chip zuerst auf eine Ebene gesetzt und dessen Position mit einer Kamera ermittelt. Danach wird der Chip von ei­ ner Ansaugdüse angezogen, wobei die Mittelachse des Chip mit der Mittelachse der Ansaugdüse fluchtet und der Chip sodann mit Hilfe der Ansaugdüse auf der Leiterplatte montiert wird.

Bisher kann die Positionierung durch eine Lagereguliereinrichtung erfolgen, die z. B. eine visuelle oder optische Erkennung benutzt, wenn keine mechanischen Positioniereinrichtungen vorgesehen sind.

In solch einem Fall können nach dem Montagevorgang Fehler auftre­ ten, obwohl der Chip an seiner Oberfläche angezogen wurde und die Positionierung unter visueller oder optischer Erkennung regulär abgeschlossen wurde.

So gibt es unter den Chips z. B. solche, die außergewöhnlich ge­ formt sind, wie z. B. MELF, Keramikkondensatoren, Aluminium- Elektrolytkondensatoren, feste Spulen in Chipform und halbfeste, relativ voluminöse Chips, unter denen es einige gibt, die abge­ rundete Ecken aufweisen oder groß und unstabil sind. Wenn die An­ saugdüse solche Chips an einer Seite anstößt, kann aufgrund der Bauform die andere Seite angehoben werden, wodurch sich die Lage der Chips verändern kann. Hervorgerufen wird diese Schwierigkeit normalerweise durch die Tatsache, daß die Saugdüse zwar den Chip an seiner angezogenen Oberfläche anzieht, der Ansaugbereich des Chip aber in der Nähe des Chipendes sich befindet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, durch die es möglich ist, bereits zum Zeitpunkt der Leiterplattenbestückung und nicht erst bei der Endkontrolle, eine fehlerhafte Montage von Chips zu erkennen und gegebenenfalls sofort zu korrigieren.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für den Chip ein Ansaugbereich vorgegeben und anschließend festgestellt wird, ob der Chip durch die Ansaugdüse im Ansaugbereich erfaßt wird.

Die vorgenannte Aufgabe wird im Hinblick auf die Vorrichtung er­ findungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Ansaugbereich-Vorgabe­ einrichtung in Verbindung mit einer optischen Bilderfassungs­ einrichtung für den Chip sowie eine Erkennungseinrichtung für den Ansaugzustand vorgesehen ist.

Durch das Verfahren und die Vorrichtung nach der vorliegenden Er­ findung wird demnach bereits bei der Montage eines Chip auf der Leiterplatte festgestellt, ob ein ordnungsgemäßes oder fehlerhaf­ tes Ansaugen des Chip an der Ansaugdüse des Montagekopfes vor­ liegt und im Falle einer Fehlerfassung wird der Montagevorgang unterbrochen bzw. ausgesetzt.

Da dem Chip selbst ein wirksamer Ansaugbereich für den Angriff der Ansaugdüse zugeordnet wird, kann festgestellt werden, ob der Chip ordnungsgemäß innerhalb des Ansaugbereiches oder - nicht ordnungsgemäß - außerhalb des Ansaugbereiches angesaugt wird, wo­ bei in letzterem Falle der Montagevorgang unterbrochen bzw. abge­ brochen wird, so daß das Auftreten fehlerhafter Montagen von Chips auf der Leiterplatte nach Abschluß des kompletten Montage­ vorganges vermindert werden kann.

Vorzugsweise wird der Ansaugbereich, bezogen auf einen Mittel­ punkt des Chip oder auf einen Mittelpunkt einer Düsenöffnung der Ansaugdüse festgelegt.

Nach noch einer weiteren Ausführungsform kann der Ansaugbereich auch willkürlich so festgelegt werden, daß er das Chipprofil, d. h. die Außengeometrie des Chip (projizierte Chip-Grundfläche), zumindest teilweise überschreitet, wobei der Ansaugbereich auf die Mitte der Düsenöffnung der Ansaugdüse zentriert bzw. in Bezug auf diese festgelegt wird und eine Feststellung, ob der Chip tat­ sächlich im vorgesehenen Ansaugbereich durch die Ansaugdüse ange­ saugt wird oder nicht, danach erfolgt, ob ein vorgegebenes Maß der Größe des das Chipprofil überschreitenden Teiles des Ansaug­ bereiches nicht überschritten wird.

Eine Position des Chipmittelpunktes und eine Ansaugposition der Ansaugdüse an dem Chip kann durch eine optische Erfassungsein­ richtung vorzugsweise auf der Grundlage einer vorgegebenen, fe­ sten Korrelation zwischen einer Referenz-Mittenmarkierung an dem Montagekopf, einem optischen Koordinatenursprung und eines Mit­ telpunktes der Düsenöffnung der Ansaugdüse im Beobachtungsfeld der optischen Erfassungseinrichtung erfolgen.

Weitere, bevorzugte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den übrigen Verfahrensansprüchen dargelegt.

Hinsichtlich der Vorrichtung ist die optische Erfassungseinrich­ tung vorzugsweise eine Kamera in Verbindung mit einer Blitzlampe, angeschlossen an eine Bildauswerteinrichtung.

In Verbindung mit der Kamera ist vorzugsweise eine Bildverarbei­ tungseinrichtung angeordnet, die die Ansaugbereich-Vorgabeein­ richtung, direkt verbunden mit einer den Ansaugzustand erfassen­ den Erkennungseinrichtung sowie einer Stoppeinrichtung für eine Unterbrechung des Montageprozesses aufweist.

Weitere, bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind hinsichtlich der Vorrichtung in den übrigen Vorrichtungsan­ sprüchen dargelegt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur Montage von Chips auf Leiterplatten nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines unteren Teiles des Ansaugkopfes der Transporteinrichtung nach Fig. 1 in Verbindung mit einer Aufnahmekamera,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Bildfeldes der Kamera nach Fig. 2 für ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines unteren Teiles des Montagekopfes in Verbindung mit einer Aufnahme­ kamera, ähnlich der Darstellung in Fig. 2, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Bildfeldes der Kamera nach Fig. 4 für dieses weitere Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 6 bis 10 schematische Darstellungen unterschiedlicher Ausführungsbeispiele zur Festlegung des Ansaugbereiches für einen Chip, und

Fig. 11 ein Ablaufdiagramm für ein Ausführungsbeispiel des Montageverfahrens nach der vorliegenden Erfindung.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Montagevorrichtung weist eine Zufuhreinrichtung 1 für die abfolgende Zuführung von Chips 2 auf, die auf einer Leiterplatte montiert werden sollen. Hierzu ist eine Transporteinrichtung vorgesehen, die einen Montagekopf 3 mit einer Ansaugdüse 4 aufweist, wobei der Montagekopf 3 durch eine Antriebseinrichtung 9 bewegbar ist, um einen Chip 2 von der Zuführungseinrichtung 1 zu der Leiterplatte 6 zu überführen und dort zu plazieren. Der Montagekopf 3 weist in diesem Ausführungs­ beispiel eine Referenzmarkierung 8 auf, die durch eine unterhalb des Bewegungsweges des Montagekopfes 3 angeordnete Kamera 5 er­ faßbar ist. Die Referenzmarkierung kann eine beliebige Geometrie aufweisen, wesentlich ist in diesem Fall ihre Erfaßbarkeit durch die Kamera 5 bei entsprechender Position des Montagekopfes 3.

Zur Erfassung einer vorgegebenen Position des Montagekopfes 3 auf seinem Bewegungsweg zwischen der Bereitstellungsposition der Chips 2 auf der Zuführungseinrichtung 1 und der Montageposition auf der Leiterplatte 6 ist ein Lageerfassungssensor 11 vorgese­ hen. Anstelle des Lageerfassungssensors 11 kann aber auch eine Positionserfassung einer definierten Position des Montagekopfes 3 im Rahmen eines entsprechenden Programmes in einer Steuereinrich­ tung 10 vorgesehen sein, so daß in diesem Fall auch der Lageer­ fassungssensor 11 entfallen könnte.

Mit der Steuereinrichtung 10 ist ferner eine Eingabe- bzw. Betä­ tigungseinrichtung 15, wie z. B. eine Tastatur, Schalter od. dgl., zur Wahl bestimmter Steuerungsabläufe verbunden. Mit der Steuer­ einrichtung ist ferner eine Anzeigeeinrichtung 16, wie z. B. ein Bildschirm, verbunden, der vorzugsweise der Abbildung bzw. opti­ schen Erfassung eines an der Ansaugdüse 4 angesaugten Chip 2 dient. Mit der unterhalb des Bewegungsweges des Montagekopfes 3 mit ihrer Aufnahmeoptik angeordneten Kamera 5, mit der eine Blitzlampe 13 zusammenwirkt, ist eine Bildverarbeitungseinrich­ tung 12 verbunden, die überdies eine Signalverbindung mit der Steuereinrichtung 10 aufweist. In der Bildverarbeitungseinrich­ tung 12 sind eine Ansaugbereich-Vorgabeeinrichtung 120, die mit einer den Ansaugzustand bewertenden Erkennungseinrichtung 121 verbunden ist, sowie eine in Abhängigkeit von einem Signal der Erkennungseinrichtung 121 arbeitende Stopp- bzw. Unterbrechungs­ einrichtung 122 angeordnet, durch die ein Montagevorgang ausge­ setzt bzw. abgebrochen wird, wenn festgestellt worden ist, daß der Chip 2 nicht ordnungsgemäß innerhalb seines ihm durch die Vor­ gabeeinrichtung 120 vorgegebenen Ansaugbereiches B erfaßt worden ist. Mit der Bildverarbeitungseinrichtung 12 ist schließlich ein weiterer Bildschirm 14 verbunden, auf dem das durch die Kamera 5, vorzugsweise eine CCD-Kamera, aufgenommene Bild, das einer Foto­ grafie der Unterseite des angesaugten Chip 2 entspricht.

Grundsätzlich arbeitet die Montagevorrichtung nach der Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 1 so, daß die Chips 2 abfolgend durch die Zuführungseinrichtung 1 bereitgestellt und unter Steuerung durch die Steuereinrichtung 10 in Verbindung mit der Antriebseinrich­ tung 9 der Chip 2 durch die Ansaugdüse 4 des Montagekopfes 3 von oben angesaugt und angehoben wird, worauf sich der Montagekopf 3 in Fig. 1 nach rechts bewegt in Richtung zur Montage des Chip 2 auf der Leiterplatte 6. Der Chip 2 wird hierbei an der Kamera 5 vorbeigeführt, deren Funktion nachfolgend noch genauer erläutert wird und, sofern kein Stopp- oder Unterbrechungssignal durch die Steuereinrichtung 10 abgegeben wird, auf einer bereitgestellten Leiterplatte 6 an der vorgesehenen Stelle montiert, wobei die Leiterplatten 6 ebenfalls abfolgend in ihrer Montageposition durch eine Förderbandeinrichtung 7 transportiert werden. An einer vorgegebenen Stelle des Montagekopfes 3 ist eine Referenzmarkie­ rung 8 von beliebiger Form vorgesehen, welche bei der nachfolgend noch erläuterten Bilderfassung des Chip durch die Kamera 5 eben­ falls durch die Kamera 5 erfaßt wird.

Der Montagekopf 3 wird durch die Antriebseinrichtung 9 verfahren, wobei die Position des Montagekopfes 3 durch den Lagesensor 11 überwacht wird. Anstelle der Verwendung eines speziellen, die Po­ sition des Montagekopfes 3 überwachenden Lagesensors 11 wäre es auch möglich, unmittelbar die Software innerhalb der Steuerein­ richtung 10 so auszulegen, daß aus dem Programm selbst eine Signalgabe erfolgt und festgestellt wird, wenn der Montagekopf 3 die vorbestimmte Position (für die Fotografie des Chip 2 durch die Kamera 5) erreicht hat. Der Lagesensor 11 dient ebenfalls der Feststellung dieser definierten Position des Montagekopfes 3.

Sobald der Montagekopf 3 in diese vorbestimmte Position, in der der Montagekopf 3 mit dem angesaugten Chip 2 der Kamera 5 gegen­ überliegt, wie dies strichpunktiert in Fig. 1 gezeigt ist, wird diese Lageinformation sofort von der Steuereinrichtung 10 an die Bildverarbeitungseinrichtung 12 gegeben, da in diesem Moment sichergestellt ist, daß sich der Montagekopf 3 mit dem angesaug­ ten Chip 2 in einer Fotografierposition, die gegenüberliegend zur Kamera 5, d. h. innerhalb des Bildfeldes der Kamera 5, befindet. Nach Erhalt des die gewünschte Position des Montagekopfes 3 re­ präsentierenden Lagesignales wird durch die Bildverarbeitungs­ einrichtung 12 die Blitzlampe 13 sowie die Kamera 5 ausgelöst, welche den Chip 2 in seinem an der Ansaugdüse 4 angesaugten Zu­ stand von unten her fotografiert, wie dies schematisch für zwei Ausführungsbeispiele in den Fig. 2 und 4 verdeutlicht ist. In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 befindet sich in einem Bildfeld A der Kamera 5 neben der Unterseite des Chip 3 auch die Referenzmarkierung 8, die der anschließenden Bewertung des An­ saugzustandes des Chip 2 dient. Die Fotografie des Chip 2 und der Referenzmarkierung 8 erfordert kein Stillsetzen des Montagekopfes 3, sondern kann sofort nach Erhalt des Positionssignales während des Bewegens des Montagekopfes 3 und des Chip 2 durch das Bild­ feld A der Kamera 5 erfolgen.

Die Kamera 5 ist vorzugsweise eine CCD-Kamera und das durch diese Kamera 5 erhaltene Bildsignal wird zur weiteren Bewertung der Bildverarbeitungseinrichtung 12 zugeführt.

Wie erläutert, enthält die Bildverarbeitungseinrichtung 12 die Ansaugbereich-Vorgabeeinrichtung 120, die den Ansaugzustand be­ wertende Erkennungseinrichtung 121 und die Stopp- bzw. Unterbrechungseinrichtung 122.

Durch die Ansaugbereich-Vorgabeeinrichtung 112 wird für den Chip 2 in nachfolgend noch erläuterter Weise ein angepaßter Ansaugbe­ reich B vorgegeben, der garantiert, daß bei Erfassen des Chip 2 durch die Ansaugdüse 4 im Ansaugbereich B eine korrekte Montage des Chip 2 auf der Leiterplatte 6 erfolgt. Durch die Erkennungs­ einrichtung 121 wird dann aus dem Signal der Ansaugbereich-Vorgabeeinrichtung 120 festgestellt, ob die Ansaug­ düse 4 den Chip 2 tatsächlich in dem vorgegebenen Ansaugbereich B erfaßt, oder ob dies nicht der Fall ist. In Abhängigkeit hiervor wird die Unterbrechungseinrichtung 122 betätigt, um den weiteren Montagevorgang auszusetzen, wenn festgestellt wird, daß die An­ saugdüse 4 den Chip 2 außerhalb des Ansaugbereiches B angesaugt hat. Das von der Kamera 5 aufgenommene fotografische Bild kann unmittelbar an dem Bildschirm 14 beobachtet werden und die mit der Bildverarbeitungseinrichtung 12 verbundene Steuereinrichtung 10 gibt an den Montagekopf 3 entweder ein Unterbrechungssignal oder ein Montagesignal auf der Grundlage des Signales der Bildverarbeitungseinrichtung 12 ab.

Wird das Montagesignal ausgegeben, führt die Antriebseinrichtung 9 den Montagekopf 3 in die Montageposition bezüglich der Leiter­ platte 6 und montiert den Chip 2 in einer speziellen Position auf der Leiterplatte 6.

Wird hingegen das Unterbrechungssignal ausgegeben, setzt die An­ triebseinrichtung 9 die Bewegung des Montagekopfes 3 in Richtung der Leiterplatte 6 aus und nach Rückführung und Absetzen des Chip 2 wird diese erneut durch die Ansaugdüse 4 angezogen.

Nachfolgend wird für das Erkennen des Chipmittelpunktes und der tatsächlichen Ansaugposition, d. h. der Position der Ansaugdüse 4, relativ zu dem Chip 2 auf das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 Bezug genommen, wobei Fig. 3 das Bildfeld A der Kamera 5 zeigt.

Die Referenzmarkierung 8 an dem Montagekopf 3 kommt ebenso wie der Chip 2 in das Bildfeld A der Kamera 5 und wird von dieser aufgenommen. Die Lagekoordinaten der Längsmittelachse der Ansaug­ düse 4, d. h. der Mitte V_n einer Düsenöffnung der Ansaugdüse 4 und die Mitte V_m der Referenzmarke 8 sind in Bezug auf einen Koordi­ natenursprung V_o im Bildfeld A der Kamera vorher präzise festge­ legt und vermessen, so daß zwischen diesen Punkten V_n, V_m und V_o eine feste Korrelation besteht. Aus der Bildverarbeitung des Ka­ merabildes wird die Position der Mitte V_m der Referenzmarke 8 so­ wie des Mittelpunktes V_c des Chip 2 erhalten, so daß sich aus der Bildverarbeitung die Relativposition der Düsenmitte V_n und des Chipzentrums V_c ergeben.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Feststellung des Chipmittel­ punktes V_c und des Mittelpunktes V_n der Ansaugdüse 4 ist in den Fig. 4 und 5 gezeigt, die hinsichtlich ihrer Darstellungsweise den Fig. 2 und 3 entsprechen. Im Unterschied zu der Ausführungs­ form nach den Fig. 1 bis 3 weist in diesem Fall der Montagekopf 3 keine Referenzmarkierung 8 auf, wobei in diesem Fall die Berech­ nung der Düsenposition (Mittelachse bzw. Mittelpunkt der Düsen­ öffnung V_n) und des Chipmittelpunktes V_c durch die Bildverarbei­ tung festgestellt werden kann, und zwar aus der Düsenposition re­ lativ zu dem Koordinatenursprung V_o in dem Bildfeld A in Verbin­ dung mit der Lageinformation des Montagekopfes 3.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 10 werden nachfolgend ver­ schiedene Ausführungsformen zur Vorgabe bzw. Festlegung des wirk­ samen Ansaugbereiches B in Bezug auf den Chip 2 erläutert.

In Fig. 6 wird ein wirksamer Ansaugbereich B mit einem bestimmten Radius r oder einem entsprechenden Durchmesser, bezogen auf die Chipmitte V_m vorgegeben. Fig. 7 zeigt die Möglichkeit, den wirk­ samen Ansaugbereich B durch Bezugnahme auf die Düsenachse bzw. den Düsenmittelpunkt V_n festzulegen, wobei wiederum ein kreisför­ miger Ansaugbereich B mit einem bestimmten Radius r bzw. Durch­ messer, bezogen auf den Düsenmittelpunkt V_n angegeben wird. Wie aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich, wird der Ansaugbereich B so vorgegeben, daß er jeweils nicht über das Chipprofil, d. h. den Außenumfang des Chip 2 hinausreicht.

In Fig. 8 ist ein rechteckiger Ansaugbereich B symmetrisch zur Chipmitte V_n durch Vorgabe entsprechender X- und Y-Daten vorgese­ hen. Fig. 9 zeigt die Möglichkeit, den Ansaugbereich B mit Bezug auf die Achse bzw. den Mittelpunkt V_n der Ansaugdüse 4 festzule­ gen. Auch in diesen Fällen wird der Ansaugbereich B so vorgege­ ben, daß er innerhalb des Chipprofiles verbleibt.

Die Ausführungsform nach Fig. 10 für die Festlegung des Ansaugbe­ reiches B unterscheidet sich von den vorangegangenen Ausführungs­ beispielen dadurch, daß hier der Ansaugbereich B mit Bezug auf die Düsenmitte V_n willkürlich (bezogen auf das Chipprofil) fest­ gelegt ist, derart, daß der Ansaugbereich B über das Chipprofil teilweise hinausreicht und vorgegeben wird, wie groß der (in Fig. 10 schraffierte) Teil des Ansaugbereiches B sein kann, der über das Chipprofil hinausreicht.

In Fig. 11 ist ein Ablaufdiagramm für die Montage eines Chip 2 auf der Leiterplatte 6 erläutert.

Nach dem Start des Verfahrens wird in einem ersten Verfahrens­ schritt (a) der Chip 2 von der Ansaugdüse 4 des Montagekopfes 3 angezogen.

In einem zweiten Verfahrensschritt (b) wird überprüft, ob der Chip 2 angezogen wurde oder nicht. Ist erkannt, daß er nicht an­ gezogen wurde, wird das Anziehen des Chip 2 wiederholt. Ist er­ kannt worden, daß der Chip 2 angezogen wurde,
wird in einem dritten Verfahrensschritt (d) eine Chipidentifi­ zierung durchgeführt. War diese Identifizierung ohne Erfolg, wird der Chip 2 neu angezogen; ist die Identifizierung abgeschlossen und damit ein Chiptyp erkannt worden,
so wird in einem vierten Verfahrensschritt (e) entschieden, ob für diesen Chip 2 ein Ansaugbereich B vorgesehen ist oder nicht. Bei der Entscheidung, daß kein Ansaugbereich B vorgesehen ist, wird der Chip 2
in einem fünften Verfahrensschritt (f) montiert, und das Montage­ verfahren ist damit beendet. Bei der Entscheidung, daß ein An­ saugbereich B vorgesehen ist,
wird in einem sechsten Verfahrensschritt (g) überprüft, ob der Chip 2 innerhalb des Ansaugbereiches B von der Ansaugdüse 4 ge­ halten wird oder nicht.

Ist dabei erkannt, daß der Chip 2 außerhalb des Ansaugbereiches B gehalten wird, wird das Anziehen des Chip 2 wiederholt.

Ist erkannt, daß der Chip 2 innerhalb des Ansaugbereiches B ge­ halten wird, wird der Chip 2 wie im fünften Verfahrensschritt (f) montiert und das Montageverfahren ist beendet.

Bevor jeweils das Wiederholen des Chipanziehens ausgeführt wird, wird in einem siebten Verfahrensschritt (h) überprüft, wie oft der jeweilige Chip bereits angezogen wurde. Ist dabei eine vorge­ gebene Anzahl von Wiederholungen überstiegen, wird in einem achten Verfahrensschritt (i) ein Alarmsignal ausgelöst und das Verfahren ist beendet.

Der Erfolg des Verfahrens und der Vorrichtung zur Montage von Chips auf Leiterplatten beruht darauf, daß den Chips jeweils An­ saugbereiche in Abhängigkeit von ihrer Konfiguration zugeordnet werden und anschließend festgestellt wird ob der Chip 2 tatsäch­ lich von der Ansaugdüse 4 in diesem Bereich angesaugt wurde, so daß bereits im Zuge der Montage jedes einzelnen Chip eine Prüfung auf ordentliches Erfassen und damit auch auf die gewünschte Mon­ tierlage erfolgt und vermieden wird, daß Fehlmontierungen, die auf einer unrichtigen Erfassung des Chip basieren, erst bei der Endprüfung der komplett bestückten Leiterplatte festgestellt wer­ den.

Claims (17)

1. Verfahren zur Montage von Chips auf Leiterplatten mit einer Transporteinrichtung, die einen Montagekopf mit einer Ansaugdüse zum Halten eines Chip und zum Transport zwischen einer Vorratspo­ sition und einer Montageposition auf der Leiterplatte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß für den Chip (2) ein Ansaugbereich (B) vorgegeben und anschließend festgestellt wird, ob der Chip (2) durch die Ansaugdüse (4) im Ansaugbereiches (B) erfaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ saugbereich (B), bezogen auf einen Mittelpunkt (V_c) des Chip (2) festgelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ saugbereich (B), bezogen auf eine Längsmittelachse (V_n) einer Dü­ senöffnung der Ansaugdüse (4) festgelegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ saugbereich (B) willkürlich und ein Chipprofil überschreitend in Bezug auf die Längsmittelachse (V_n) der Düsenöffnung der Ansaug­ düse (4) festgelegt wird und die Erfassung des Chip (2) im An­ saugbereich (B) unter Bewertung der Größe des das Chipprofil überschreitenden Teiles des Ansaugbereiches (B) erfaßt wird.

5. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittelpunkt (V_c) des Chip (2) und eine Ansaugposition der Ansaugdüse (4) an dem Chip (2) auf der Grundlage einer vorgegebenen, festen Korrelation zwischen ei­ ner Referenz-Mittenmarkierung (V_m) an dem Montagekopf (3) eines optischen Koordinatenursprunges (V_o) und einer Mittelachse (V_n) der Düsenöffnung der Ansaugdüse (4) im Bildfeld (A) einer opti­ schen Erfassungseinrichtung (5) erfaßt werden.

6. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittelpunkt (V_c) des Chip (2) und Ansaugposition der Ansaugdüse auf der Grundlage einer Bildinformation des Chip (2) nach Erreichen einer definierten La­ ge des Montagekopfes (3) in Bezug auf einen optischen Koordina­ tenursprung (V_o) im Bildfeld der optischen Erfassungseinrichtung (5) erfaßt werden.

7. Verfahren nach zumindest einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Chip (2) in einer Vorrats­ position durch die Ansaugdüse (4) des Montagekopfes (3) angesaugt und der Montagekopf (3) mit dem angesaugten Chip (2) durch ein Bildfeld (A) einer Kamera (5) bewegt wird, bei Erreichen einer vorbestimmten Position innerhalb des Bildfeldes (A) unter Auslö­ sung eines Blitzlichtes der Chip (2) durch die Kamera (5) foto­ grafiert wird, auf der Grundlage einer Bildsignalverarbeitung der Kamera (5) dem Chip ein Ansaugbereich (B) zugeordnet wird und an­ schließend festgestellt wird, ob der Chip (2) innerhalb des An­ saugbereiches (B) durch die Ansaugdüse (4) erfaßt ist und in Ab­ hängigkeit von der Feststellung der Montageprozeß zur Montage des Chip (2) auf der Leiterplatte (6) fortgesetzt oder abgebrochen wird.

8. Vorrichtung zur Montage von Chips auf Leiterplatten durch eine Transporteinrichtung mit einem Montagekopf und einer Ansaugdüse an diesem zum Transport des von der Ansaugdüse angesaugten Chip zwischen einer Vorratsposition und einer Montageposition auf der Leiterplatte, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ansaugbereich-Vor­ gabeeinrichtung (120) in Verbindung mit einer optischen Bilderfassungseinrichtung (5) für den Chip (2) sowie eine Erken­ nungseinrichtung (121) für den Ansaugzustand vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderfassungseinrichtung eine Kamera (5) in Verbindung mit einer Blitzlampe (13) ist, angeschlossen an eine Bildverarbeitungsein­ richtung (12).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (5) unterhalb eines Transportweges des Montagekopfes (3) mit dem an diesem angesaugten Chip (2) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach zumindest einem der oben genannte Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Montagekopf (3) eine Referenzmarke (8) die eine Referenzmarkenmitte (V_n) bildet, auf­ weist, die innerhalb eines Bildfeldes (A) der Kamera (5) sichtbar ist.

12. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (10) zur Steuerung einer Antriebseinrichtung (9) des Montagekopfes (3) vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung (10) mit der Bildverarbeitungseinrichtung (12) und einer Anzeigeeinrichtung (16), insbesondere einem Bildschirm, zum Darstellen des angesaug­ ten Chip (2) verbunden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ei­ ne Eingabe- bzw. Betätigungseinrichtung (15), insbesondere eine Tastatur, Schalter od. dgl., mit der Steuereinrichtung (10) ver­ bunden ist, die überdies Signale von einem die Lage des Montage­ kopfes (3) erfassenden Sensors (11) und der Bildverarbeitungs­ einrichtung (12) aufnimmt.

14. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungsein­ richtung (12) die Ansaugbereich-Vorgabeeinrichtung (120) auf­ weist, die direkt mit der den Ansaugzustand bewertenden Erken­ nungseinrichtung (121) verbunden ist, die ihrerseits mit einer Stopp- bzw. Unterbrechungseinrichtung (122) für den Montagevor­ gang verbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungseinrichtung (12) mit einem Bildschirm (14) ver­ bunden ist, um eine Fotografie des Chip (2), aufgenommen durch die Kamera (5), darzustellen.

16. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Chips (2) abfolgend an einem Zuführungsabschnitt (1) bereitgestellt werden und die Leiterplatten (6) durch eine Fördervorrichtung, insbesondere ein Förderband, gelagert sind.

17. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (5) eine CCD- Kamera ist, die ihre Signale in die Bildverarbeitungseinrichtung (12) abgibt.