DE9422017U1

DE9422017U1 - Device for tempering and testing electronic, electromechanical and mechanical assemblies

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Publication number: DE9422017U1
Application number: DE9422017U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-10
Filing date: 1994-11-02
Publication date: 1997-08-28
Anticipated expiration: 2004-11-03

Description

RASP, Richard Alexander * _n &Igr;,.&eegr;&iacgr; 1QQ7 JOHANNSEN, Bernd ,-- ■ 20. ^m ' ³³ '

uns.Z.: S25452 GBMT1our.Z.: S25452 GBMT1

vonfrom

- "Verfahren undqforrichtung zum Temperieren und Prüfen
elektronischen, elektromechanischen und mechanischen Baugruppen^?- "Method and device for tempering and testing
electronic, electromechanical and mechanical assemblies^?

Verfahren zum Temperieren und Prüfen von elektronischen, elektromechanischen, oder mechanischen Baugruppen mit aufgebrachten Bauelementen als Halbzeug,
insbesondere Leiterplatten, die aufeinanderfolgend eine Lötstation verlassen und nach Temperierung in einer Prüfphase mittels einer Adapter-Einheit mit
wenigstens einer elektronischen Prüfvorrichtung elektrisch verbunden und durch diese geprüft werden, sowie eine Vorrichtung.Process for tempering and testing electronic, electromechanical or mechanical assemblies with applied components as semi-finished products,
In particular, printed circuit boards that leave a soldering station one after the other and, after tempering, are connected to a test phase using an adapter unit with
electrically connected to and tested by at least one electronic test device, and a device.

Aus der US-PS 48 18 933 ist ein System zur Handhabung und Prüfung von Leiterin platten mit aufgebrachten elektrischen bzw. elektronischen Bauelementen bekannt, wobei die Leiterplatten vor ihrem endgültigen Einbau in Geräte bezüglich der korrekten Positionierung und Orientierung der aufgebrachten Bauelemente sowie der Funktion geprüft werden; das System weist einen Trägerrahmen, welcher wenigstens eine Adapterplatte zur Kontaktierung von Leiterplattenkontakten enthält, und Ausrichtungs- sowie Verriegelungs- und Transportvorrichtungen zur Zuführung und Abführung der zu prüfenden Leiterplatte auf. Wesentlich ist dabei, daß während des Prüfvorganges bereits eine nachfolgende Leiterplatte zugeführt und arretiert werden kann.US-PS 48 18 933 discloses a system for handling and testing circuit boards with attached electrical or electronic components, whereby the circuit boards are tested for the correct positioning and orientation of the attached components and for their function before they are finally installed in devices; the system has a support frame, which contains at least one adapter plate for contacting circuit board contacts, and alignment, locking and transport devices for feeding and removing the circuit board to be tested. It is important that a subsequent circuit board can be fed and locked during the testing process.

Jteiterhin ist in der US-PS 50 55 779 ein integriertes Leiterpiattenprüfsystem betrieben, beschrieben, bei dem auch die Umwandlung einer herkömmlichenen
Vakuumtestvorrichtung in eine mechanische Testvorrichtung beschrieben 1st. Als problematisch erweist sich der Einsatz solcher Prüfvorrichtungen bei Hochtem-Furthermore, US-PS 50 55 779 describes an integrated circuit board test system, which also allows the conversion of a conventional
Vacuum test device into a mechanical test device is described. The use of such test devices at high temperatures proves to be problematic.

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peratur bzw. Tieftemperaturprüfungen von Leiterplatten, da die zugehörige Prüfelektronik sich unmittelbar an die Adapter zur Abtastung der Prüfpunkte auf die Leiterplatinen anschließt und beispielsweise eine Umgebungstemperatur von 100'C, wie sie für einen Hochtemperaturtest für Leiterplatten erforderlich wäre, auch die Betriebstemperatur der Prüfvorrichtung erhöhen und damit möglicherweise deren ordnungsgemäßen Betrieb stören würde.temperature or low-temperature tests of circuit boards, since the associated test electronics are connected directly to the adapters for scanning the test points on the circuit boards and, for example, an ambient temperature of 100'C, as would be required for a high-temperature test for circuit boards, would also increase the operating temperature of the test device and thus possibly disrupt its proper operation.

Aus dem DE-GM 83 04 116 ist ein Prüfschrank mit einer Kammer, in der Prüfungsplatinen für elektronische Bauelemente angeordnet sind, bekannt; darin soll festgestellt werden, ob die Prufplatinen unter vorgegebenen Testbedingungen wie beispielsweise Temperaturen ausfallen oder nicht; unter Verwendung besonderer Abdichtungsmaßnahmen der Prüfkammern soll auf engstem Raum eine Vielzahl von elektrischen Kontakten zwischen Ansteuerplatine der Testvorrichtung und Prüfplatinen Innerhalb des Schrankes hergestellt werden.DE-GM 83 04 116 discloses a test cabinet with a chamber in which test boards for electronic components are arranged; the purpose is to determine whether the test boards fail under specified test conditions such as temperatures or not; using special sealing measures for the test chambers, a large number of electrical contacts are to be made in a very small space between the control board of the test device and the test boards inside the cabinet.

Weiterhin ist aus der DE-PS 37 21 653 ein Ofen mit einer Ofenkammer zum Testen von auf Leiterplatten angeordneten elektrischen Bauteilen bekannt, wobei in einem Wand-, Boden- oder Deckenteil ein oder mehrere Schlitze mit beidseitig der Längsseiten des Schlitzes befestigten temperaturbeständigen Dichtlippen vorgesehen sind, durch die Teile von Trägerplatten hindurchsteckbar sind. Die Dichtlippen sind dabei aus jeweils zwei schlauchförmigen Dichtprofilen eines beispielsweise U-förmigen Querschnitts gebildet, wobei die Profile in der Schlitzmitte flächig aufliegen.Furthermore, DE-PS 37 21 653 discloses an oven with an oven chamber for testing electrical components arranged on circuit boards, wherein one or more slots with temperature-resistant sealing lips attached to both sides of the long sides of the slot are provided in a wall, floor or ceiling part, through which parts of the carrier plates can be inserted. The sealing lips are each made of two tubular sealing profiles with a U-shaped cross-section, for example, wherein the profiles lie flat in the middle of the slot.

Weiterhin ist aus der US-PS 46 07 220 eine Vorrichtung zum Testen von elektronischen Einzel-Komponenten, wie beispielsweise integrierten Schaltungen bekannt, bei denen die Testbedingungen in einem weiten Temperaturbereich von beispielsweise -65° bis +150^eC durchgeführt werden.Furthermore, from US-PS 46 07 220 a device for testing individual electronic components, such as integrated circuits, is known in which the test conditions are carried out in a wide temperature range of, for example, -65° to +150 ^° C.

Als problematisch erweist sich bei den bekannten Temperier- und Testvorrichtungen die chargenweise Bestückung der öfen bzw. Schränke oder Testvorrichtungen, so daß zwischen den Fertigungsschritten oder Temperierphasen eine Funktionsprüfung nicht möglich ist und die Baugruppen erst nach ihrer Fertigstellung, d.h. kompletten Bestückung mit ihrer äußeren Anschlußkonfiguration endgültig getestet werden können.The problem with the known tempering and testing devices is the batch-wise assembly of the ovens or cabinets or test devices, so that a functional test is not possible between the production steps or tempering phases and the modules can only be finally tested after they have been completed, ie completely assembled with their external connection configuration.

j\ Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, Baugruppen mit aufgebrachten Bauelementen bzw. Einzel-Komponenten nach einem Lötverfahren jeweils mindestens einer Prüfphase bei Hoch- und/oder bei Tieftemperatur zu unterziehen, wobei ermittelte Baugruppen-Defekte sofortige Korrekturmaßnahmen auslösen sollen, um
systematische Fehler in vorgeschalteten Fertigungsstufen so rasch zu beheben, daß größere Mengen defekter Baugruppen vermieden werden können. j\ The invention has the object of subjecting assemblies with applied components or individual components after a soldering process to at least one test phase at high and/or low temperatures, whereby identified assembly defects should trigger immediate corrective measures in order to
to correct systematic errors in upstream production stages so quickly that large quantities of defective assemblies can be avoided.

In addition, the energy supplied should be used optimally.

Weiterhin soll nach der Erfindung der Einsatz prozeßrechnergesteuerter Fertigungsmittel möglich sein, so daß eine weitgehende AutomatisierbarkeitFurthermore, according to the invention, the use of process computer-controlled production equipment should be possible, so that extensive automation

Fertigungs- und Temperier/Prüfverfahrens der Elektronik-Leiterplatten erzielt werden kann. Weiterhin soll aufgrund der zwischen den einzelnen Fertigungsschritten durchgeführten thermischen Beanspruchungen mit anschließenden Funktionstest die dem jeweiligen Funktionstest vorgelagerte Fertigungsstufe im
Hinblick auf ihre für die Zuverlässigkeit wirksamen Parameter überprüft werden, so daß sich eine rasche Korrektur der Fertigungsparameter und somit eine geringe Ausschußrate von Halbzeugen erzielen läßt.manufacturing and tempering/testing process of the electronic circuit boards. Furthermore, due to the thermal stresses carried out between the individual manufacturing steps with subsequent functional tests, the manufacturing stage preceding the respective functional test in the
with regard to their parameters which affect reliability, so that a rapid correction of the production parameters and thus a low scrap rate of semi-finished products can be achieved.

Die Aufgabe wird verfahrensgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The problem is solved according to the method by the characterizing features of claim 1.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß aufgrund der raschen Erkenntnis fehlerhafter Fertigungsschritte eine ständige Optimierung der Einzel komponenten bzw. des gesamten Fertigungsablaufes möglich ist, wobei eine sofortige Aussortierung defekter Baugruppen mit anschließender Instandsetzung möglich ist. Darüberhinaus erweist es sich als vorteilhaft, ggf. gezielt die erkannten Fehler bzw. zu große Fehlertoleranzen zur Optimierung der Parameter vorgeschalteter Fertigungsstufen zu verwenden, wobei beispielsweise kalte Lötstellen oder fehlerhafte Ausrichtungen von Bauelementen durch eine erneute Zuführung eines fehlerhaften Halbzeuges bereinigt werden können.A significant advantage of the invention is that, due to the rapid detection of faulty production steps, a constant optimization of the individual components or the entire production process is possible, whereby an immediate sorting out of defective assemblies and subsequent repair is possible. In addition, it proves to be advantageous to use the detected errors or excessive error tolerances to optimize the parameters of upstream production stages, whereby, for example, cold solder joints or incorrect alignment of components can be corrected by re-feeding a faulty semi-finished product.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens gemäß Anspruch 1 sind den Ansprüchen 2 bis 13 zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the method according to claim 1 can be found in claims 2 to 13.

Die Aufgabe wird vorrichtungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 14 gelöst.The object is achieved according to the device by the characterizing features of claim 14.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Vorrichtung modulartig aufgebaut, • so daß ein rascher Austausch bzw. Ersatz von einzelnen Modulen möglich ist; in einer weiteren Ausgestaltung ist es möglich, die Transportvorrichtung in Vorrichtungsmodule bzw. Einzelmodule mit Einzelantrieb zu unterteilen.In an advantageous embodiment, the device is constructed in a modular manner, • so that a rapid exchange or replacement of individual modules is possible; in another embodiment, it is possible to divide the transport device into device modules or individual modules with individual drives.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen bis 18 angegeben.
«?:■ .Further advantageous embodiments of the device are specified in claims 1 to 18.
«?:■ .

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erweist es sich durch den modul artigen Aufbau als vorteilhaft, daß eine Aufteilung des Fertigungsprozesses in mehrere Einzelschritte möglich ist, wobei durch funktionell es Zusammenwirken an sich getrennter Systeme innerhalb eines geschlossenen Systems unter anderem eine Energieersparnis erzielt werden kann.In the device according to the invention, the modular structure makes it advantageous that the production process can be divided into several individual steps, whereby energy savings can be achieved, among other things, through the functional interaction of essentially separate systems within a closed system.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß ein schematisch vorgegebener Verfahrensablauf auf einfache Heise dadurch abgeändert werden kann, daß aus der modulartig aufgebauten Vorrichtung Einzelmodule entnommen und ausgetauscht bzw. durch andere Module ersetzt werden können; durch leichte Zugänglichkeit der einzelnen Module und der darin befindlichen Vorrichtung wird die Servicefreundlichkeit stark verbessert; die Verfügbarkeit der Vorrichtung wird dadurch gesteigert.A further advantage is that a schematically specified process sequence can be easily modified by removing individual modules from the modular device and exchanging them or replacing them with other modules; easy access to the individual modules and the device contained therein greatly improves serviceability; the availability of the device is thus increased.

Ein weiterer Vorteil ist in der Automat!sierbarkeit durch Einsatz kodierter Baugruppen sowie von Dekodierungseinrichtungen innerhalb der Vorrichtung zu sehen, da mit Hilfe eines zentralen Rechners auf diese Weise eine verhältnismäßig übersichtliche Baugruppenverwaltung sowie eine automatisierbare Qualitätskontrolle möglich ist und eine Traceability im Sinne der Qualitätsnorm (ISO 900) gegeben ist. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß durch Wärmekonvektion die Leiterplatten nach Verlassen der Lötvorrichtung in der Prüfphase 1 stets mit allen Komponenten auf dem gleichen Temperaturniveau gehalten und genutzt werden können.A further advantage is the ability to automate by using coded modules and decoding devices within the device, as a central computer enables relatively clear module management and automated quality control, and traceability in accordance with the quality standard (ISO 900) is provided. A further advantage is that, thanks to heat convection, the circuit boards can always be kept and used with all components at the same temperature level after leaving the soldering device in test phase 1.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Transportvorrichtung in ihren Vorrichtungsmodulen bzw. Einzelmodulen für den Baugruppen-Transport mit kontinuierlicher oder getakteter Bewegung oder auch in kombinierter Form, gegebenenfalls mit zusätzlicher Beschleunigung betrieben werden kann, um Leerlauf-Bewegungen zwecks Energieersparnis zu vermeiden und die Zuverlässigkeit zu erhöhen; zusätzlich wird die Durchlaufzeit der Baugruppe reduziert.A further advantage is that the transport device in its device modules or individual modules for the assembly transport can be operated with continuous or clocked movement or in a combined form, if necessary with additional acceleration in order to avoid idle movements in order to save energy and increase reliability; in addition, the throughput time of the assembly is reduced.

Weiterhin ist es möglich, mittels Zentral rechner eine automatisierbare Breitenverstellung und gegebenenfalls eine Mittenunterstützung der Transportrahmen vorzusehen, so daß ein flexibles Produktionsprogramm verschieden formatierter *£&'■■ Baugruppen bzw. Leiterplatten die erfindungsgemäße Vorrichtung durchlaufen kann.Furthermore, it is possible to provide an automated width adjustment and, if necessary, a center support for the transport frame by means of a central computer, so that a flexible production program of differently formatted *£&'■■ assemblies or circuit boards can run through the device according to the invention.

Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand der Figuren la, Ib, 2, 3a bis 3f, 4 und 5 näher erläutert.In the following, the subject matter of the invention is explained in more detail with reference to Figures 1a, 1b, 2, 3a to 3f, 4 and 5.

Figur la zeigt schematisch eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zusammen mit einer vorgeschalteten Bestückungsvorrichtung und Lötstation, die beide symbolisch dargestellt sind während Figur Ib Temperaturprofil der Baugruppe gemäß Figur la entlang der Transportachse X zeigt.Figure la shows a schematic top view of the device according to the invention together with an upstream assembly device and soldering station, both of which are shown symbolically, while Figure lb shows the temperature profile of the assembly according to Figure la along the transport axis X.

Figur 2 zeigt im Flußdiagramm die Ablaufsteuerung für eine durch die Vorrichtung geführte Baugruppe.Figure 2 shows a flow chart of the control sequence for an assembly guided through the device.

Figure 3a shows a partial top view of the device, where

diese für in ihrer Breite verstellbare Baugruppen bzw. Leiterplatten geeignet ist.This is suitable for assemblies or circuit boards that are adjustable in width.

Figur 3b zeigt schematisch eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Figur 3a, wobei die Figuren 3c bis 3f Schnitte an verschiedenen Stellen gemäß Figur 3 b wiedergeben.Figure 3b shows a schematic front view of the device according to Figure 3a, wherein Figures 3c to 3f show sections at different locations according to Figure 3b.

Die Figuren 4a und 4b zeigen im Längsschnitt und im Querschnitt jeweils eine Prüfzone mit Prüfvorrichtung und dem zugehörigen Adapter.Figures 4a and 4b show a longitudinal section and a cross section of a test zone with a test device and the associated adapter.

Figur 5 zeigt ausschnittsweise einen Adapter, dessen Tastelemente sowohl zur Kontaktierung oberhalb als auch unterhalb der Baugruppe vorgesehen sind.Figure 5 shows a section of an adapter whose sensing elements are intended for contacting both above and below the assembly.

Gemäß Figur la und Ib verläßt die hier als Baugruppe 1 schematisch dargestellte Leiterplatte die symbolisch dargestellte Bestückungsvorrichtung 2 entlang der Transportrichtung X, und wird nachfolgend der ebenfalls symbolisch dargestellten Lötstation 3 zugeführt, in welcher gemäß Figur Ib die Temperatur auf einen Wert bis über 240^eC gebracht wird, um eine ordnungsgemäße Verlötung der Leiterplatte als Baugruppe mit den aufgesetzten Bauelementen zu erzielen. Nach Verlassen der Lötstation 3 wird 1n einer Temperierzone 4 die Temperatur der Leiterplatte 1 auf eine Temperatur im Bereich 70 bis 125^eC gebracht. Die Leiterplatte verläßt die Temperierzone 4 durch das verschließbare Gatter 5 und tritt mittels Transportvorrichtung 6 über Pufferbereich 7 in die erste Prüfzone 8 ein; Pufferbereich 7 dient der Entkopplung zwischen der Lötstation und dem Eintrittsbereich der ersten Prüfzone 8, wobei auch ggf. reparierte Leiterplatten über den Pufferbereich zwecks Durchlaufen des Prüfungsverfahren zugeführt werden können. Die Prüfzone 8 sowie der vorgeschaltete Pufferbereich 7 enthalten eine Atmosphäre im Temperaturbereich von 70 bis 125°C, wobei die Innenatmosphäre durch eine thermische Isolation gegenüber der Außenatmosphäre abgeschirmt wird; vorzugsweise besteht die Innenatmosphäre der ersten Prüfzone 8 aus Luft, wobei der eingestellte Temperaturwert im Bereich von 60 bis 13O⁰C als Sollwert vorgegeben wird; es ist jedoch auch möglich, Inertgas - wie U> beispielsweise Stickstoff - einzusetzen. Die erste Prüfzone 8 ist thermisch und atmosphärisch zumindest weitgehend gegenüber der Umgebung abgeschlossen. Die Prüfzone 8 ist in Form eines Durchlauftunnels gestaltet, wobei zum Abtransport von Baugruppen aus dem Pufferbereich 7 in die erste Prüfstation 9 ein schnell aufendes Bandtransportelement 10 der Transportvorrichtung 6 vorgesehen ist; die Transportvorrichtung 6 ist in Vorrichtungsmodule aufgeteilt, welche wiederum in Einzel module, beispielsweise in Bandtransportelemente aufgeteilt sein können; die Transportbewegung kann entweder kontinuierlich, getaktet oder in kombinierter Form gegebenenfalls mit kontinuierlicher Beschleunigung betrieben werden. Im Bereich des Bandtransportelements 10 ist ein Lagekennungssystem 73 und ein Abtastsystem 17 angeordnet, das zur Identifikation, Registrierung und Lagerkennung der zugeführten Baugruppen dient, die ihrerseits mit einem abtastbaren Code versehen sind. Ein weiteres schnelles Bandtran-According to Figures 1a and 1b, the circuit board, shown schematically here as assembly 1, leaves the symbolically shown assembly device 2 along the transport direction X, and is then fed to the soldering station 3, also shown symbolically, in which, according to Figure 1b, the temperature is brought to a value of over 240 ^° C in order to achieve proper soldering of the circuit board as an assembly with the components attached. After leaving the soldering station 3, the temperature of the circuit board 1 is brought to a temperature in the range 70 to 125 ^° C in a tempering zone 4. The circuit board leaves the tempering zone 4 through the lockable gate 5 and enters the first test zone 8 via buffer area 7 by means of a transport device 6; buffer area 7 serves to decouple the soldering station and the entry area of the first test zone 8, whereby any repaired circuit boards can also be fed via the buffer area for the purpose of running through the testing process. The test zone 8 and the upstream buffer area 7 contain an atmosphere in the temperature range from 70 to 125°C, the internal atmosphere being shielded from the external atmosphere by thermal insulation; the internal atmosphere of the first test zone 8 preferably consists of air, the set temperature value in the range from 60 to 130 ⁰ C being specified as the target value; however, it is also possible to use inert gas - such as nitrogen, for example. The first test zone 8 is thermally and atmospherically sealed off from the environment to at least a large extent. The test zone 8 is designed in the form of a flow tunnel, with a fast-moving belt transport element 10 of the transport device 6 being provided for transporting components from the buffer area 7 to the first test station 9; the transport device 6 is divided into device modules, which in turn can be divided into individual modules, for example into belt transport elements; the transport movement can be operated either continuously, in a clocked manner or in a combined form, if necessary with continuous acceleration. In the area of the tape transport element 10, a position detection system 73 and a scanning system 17 are arranged, which serve to identify, register and detect the position of the supplied modules, which in turn are provided with a scannable code. Another fast tape transport

sportelement 11 ist zur Heiterleitung der Baugruppen aus der ersten Prüfstation 9 in die zweite Prüfstation 12 vorgesehen. Zum Abtransport der Baugruppen aus Prüfstation 12 dient ein weiteres Bandtransportelement 13, das zur Abführung der Baugruppen aus der ersten Prüfzone 8 durch Gatter 14 dient. An Gatter 14 schließt sich ein zweiter Pufferbereich 15 an, der sich in Verbindung mit der Umgebungsatmosphäre befindet und somit zur Abkühlung der Baugruppen nach Verlassen der ersten Prüfzone 8 dient.The conveyor element 11 is designed to transport the assemblies from the first test station 9 to the second test station 12. A further belt transport element 13 is used to transport the assemblies from the test station 12, which is used to remove the assemblies from the first test zone 8 through gate 14. Gate 14 is followed by a second buffer area 15, which is connected to the ambient atmosphere and thus serves to cool the assemblies after leaving the first test zone 8.

Wie Im Bereich des· ersten Bandtransportelements 10 ist auch im Bereich des sich an Gatter 14 anschließenden weiteren Bandtransportelements 16 ein Abtastsystem 18 angeordnet, um die Baugruppe nach der Prüfung in Prüfzone 8 zwecks Weiterbehandlung in Abhängigkeit vom Prüfungsergebnis zu steuern. Die Registrier- und Steuervorgänge werden in einem Zentral rechner durchgeführt, welcher mit den Abtastsystemen und den Prüfeinrichtungen sowie den Steuereinrichtungen für die Transportvorrichtung 6 und für die Gatter verbunden ist. Im zweiten Pufferbereich 15 ist neben der in X-Richtung führenden Transportvorrichtung 6 eine hierzu senkrecht verlaufende Schleusentransportvorrichtung 19 vorgesehen, welche über Gatter 20 defekte Baugruppen, die hier symbolisch mit Bezugziffer 21 bezeichnet sind, aus dem zweiten Pufferbereich 15 in Y-Richtung zwecks Entnahme herausschleust.As in the area of the first belt transport element 10, a scanning system 18 is also arranged in the area of the further belt transport element 16 adjoining gate 14 in order to control the assembly after the test in test zone 8 for further processing depending on the test result. The registration and control processes are carried out in a central computer which is connected to the scanning systems and the test devices as well as the control devices for the transport device 6 and for the gates. In the second buffer area 15, in addition to the transport device 6 leading in the X direction, a lock transport device 19 running perpendicular to it is provided, which uses gate 20 to lock out defective assemblies, which are symbolically designated here with reference number 21, from the second buffer area 15 in the Y direction for removal.

Der Weitertransport von als einwandfrei ermittelten Baugruppen 22 erfolgt mittels Transportvorrichtung 6 über Gatter 23 in die zweite Prüfzone 74, welehe zum Tieftemperaturtest der Baugruppen dient und ebenso wie die erste Prüfzone gegenüber der Außenatmosphäre thermisch weitgehend isoliert ist. An Gatter 23 schließt sich ein Bandtransportelement 24 an, das in ein Schnellauf-, ein Langsamlauf- und Schnellauf-Segment unterteilt ist, wobei im Bereich des Bandtransports 24 ein Trockenluft- bzw. Trockengaszutritt 26 angeordnet ist, durch den eventuelle Kondensationsfeuchte von den Baugruppen entfernt werden kann. An das Bandtransportelement schließt sich die dritte Prüfstation 27 an, welche ebenso wie die Prüfstation der ersten Prüfzone mit einem Adapter zur Kontaktierung der zu prüfenden Baugruppe ausgestattet ist. An Prüfstation 27 schließt sich ein weiteres Bandtransportelement 28 der Transportvorrichtung 6 an, welches die Baugruppe in Transportrichtung X zu dem die zweite Prüfzone begrenzenden Gatter 29 führt, von wo es nach Passieren des geöffneten Gatters in eine Klimatisierungs- oder Aufwärmzone 31 geführt wird, die ebenfalls mitThe further transport of assemblies 22 that have been determined to be flawless is carried out by means of transport device 6 via gate 23 into the second test zone 74, which is used for low-temperature testing of the assemblies and, like the first test zone, is largely thermally insulated from the outside atmosphere. Gate 23 is followed by a belt transport element 24 that is divided into a high-speed, a slow-speed and a high-speed segment, with a dry air or dry gas inlet 26 arranged in the area of the belt transport 24, through which any condensation moisture can be removed from the assemblies. The belt transport element is followed by the third test station 27, which, like the test station in the first test zone, is equipped with an adapter for contacting the assembly to be tested. A further belt transport element 28 of the transport device 6 is connected to the test station 27, which guides the assembly in the transport direction X to the gate 29 delimiting the second test zone, from where it is guided after passing through the opened gate into an air conditioning or warming-up zone 31, which is also equipped with

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einem Trockenluft- bzw. Trockengaszutritt 32 versehen ist. Nach Durchlaufen der Klimatisierungszone 31 wird die Baugruppe mittels Bandtransportelement 33 durch Gatter 34 in eine Erwarmungs- bzw.Ausgabevorrichtung 35 geführt, an deren Ende 36 ein weiteres Abtastsystem 37 vorhanden ist, welche die als einwandfrei ermittelten Baugruppen in X-Richtung zur Weiterverarbeitung transportiert, während die als defekt erkannten Baugruppen in Y-Richtung ausgeschleust werden.a dry air or dry gas inlet 32. After passing through the air conditioning zone 31, the assembly is guided by means of a belt transport element 33 through gates 34 into a heating or output device 35, at the end 36 of which there is a further scanning system 37, which transports the assemblies determined to be flawless in the X direction for further processing, while the assemblies identified as defective are discharged in the Y direction.

Das Temperaturprofil gemäß Figur Ib wird nachfolgend anhand der Funktionsbeschreibung erläutert; das Temperaturprofil ist entsprechend der Transportvorrichtung X der Figur la in Temperatur-Intervalle A, B, C, D, E, F, G und H ' aufgeteilt.The temperature profile according to Figure 1b is explained below using the functional description; the temperature profile is divided into temperature intervals A, B, C, D, E, F, G and H according to the transport device X of Figure la.

Intervall A stellt gemäß Fig. Ib die Temperatur in der gemäß Figur la nur schematisch dargestellten Bestückungsvorrichtung 2 dar, während die daran angrenzende Temperaturerhöhung im Intervall B den Temperaturverlauf entlang der Transportrichtung, d. h. der X-Achse in der schematisch dargestellten Reflow-Lötstation 3 wiedergibt. Nach Verlassen der Lötstation durchläuft die hier schematisch mit Bezugsziffer 40 versehene Baugruppe die Abkühlungszone 4, in der gemäß dem Intervall C die Temperatur von etwa 240^eC auf 100^eC herabgesetzt wird, so daß beim Eintritt der Baugruppe 40 in die erste Prüfstation 9 durch Gatter 5 die Baugruppe ein verhältnismäßig hohes Temperaturniveau gegenüber der Umgebung mitbringt, so daß innerhalb des Pufferbereichs 7 und der sich daran anschließenden ersten Prüfzone 8 nur eine geringe Energiezufuhr für Regelungszwecke erforderlich ist. Innerhalb der durch Pufferbereich 7 und erste Prüfzone 8 gebildeten thermisch isolierten Zone kann der Temperatursollwert im Bereich von 25 bis 200"C - vorzugsweise von +60 bis +130⁰C - eingestellt werden. Dabei ist es möglich, diesem durch Pufferstation und Prüfzone gebildeten Temperierbereich Inertgas, beispielsweise Stickstoff, zuzuführen, um Korrosionen der Baugruppe bzw. der aufgebrachten Bauelemente oder ihrer Kontakte mit Sicherheit zu verhindern. Nach Verlassen des Pufferbereichs 7 durchläuft die Baugruppe mittels Bandtransportelement 10 das Abtastsystem 17, welches anhand eines auf der Baugruppe befindlichen Codes die Art und Werksnummer der eingelaufenen Baugruppe registriert und das bzw. die zu erwartenden Prüfungsergebnisse der entsprechenden Werksnummer zuordnet. In der ersten Prüfstation 9 wird die Baugruppe einem Komponenten- oder Incircuit-Test unterworfen, wobei die aufgebrachten Einzel komponenten und die Leiterbahnen derAccording to Fig. 1b, interval A represents the temperature in the assembly device 2, which is only shown schematically in Fig. 1a, while the adjacent temperature increase in interval B represents the temperature profile along the transport direction, i.e. the X-axis in the schematically shown reflow soldering station 3. After leaving the soldering station, the assembly, schematically designated here with reference number 40, passes through the cooling zone 4, in which the temperature is reduced from approximately 240 ^e C to 100 ^e C according to interval C, so that when the assembly 40 enters the first test station 9 through gate 5, the assembly has a relatively high temperature level compared to the environment, so that within the buffer area 7 and the adjoining first test zone 8 only a small energy supply is required for control purposes. Within the thermally insulated zone formed by the buffer area 7 and the first test zone 8, the temperature setpoint can be set in the range from 25 to 200°C - preferably from +60 to + ^130° C. It is possible to supply inert gas, such as nitrogen, to this temperature control area formed by the buffer station and the test zone in order to reliably prevent corrosion of the assembly or the applied components or their contacts. After leaving the buffer area 7, the assembly passes through the scanning system 17 by means of a belt transport element 10, which registers the type and factory number of the incoming assembly using a code on the assembly and assigns the expected test result(s) to the corresponding factory number. In the first test station 9, the assembly is subjected to a component or in-circuit test, whereby the applied individual components and the conductor tracks of the

Baugruppe geprüft werden. Nach Abschluß des Incircuit-Tests wird das Prüfungsergebnis der dekodierten Werksnummer zugeordnet, wobei eine defekte Baugruppe mittels der Bandtransportelemente 11 und 13 ohne weitere Prüfung aus der Prüfzone 8 in den zweiten Pufferbereich 15 zwecks Ausschleusung geführt wird, während eine sich bis dahin als einwandfrei erwiesene Baugruppe mittels Bandtransportelement &Pgr; der zweiten Prüfstation 12 zur Durchführung eines Funktionstests der Gesamtleiterplatte zugeführt wird. Eine als defekt ermittelte Baugruppe wird wiederum über Bandtransportelement 13 und Gatter 14 zwecks Aussortierung dem Pufferbereich 15 zugeführt, wobei das Ausschleusungssignal der an def Dekodiereinrichtung 18 des Pufferbereichs ermittelten Herksnummer zugeordnet wird und die defekte Baugruppe quer zur Transport-Richtung den . Pufferbereich 15 zwecks Ausschleusung verläßt; eine als einwandfrei erkannte Baugruppe wird nach Durchlaufen der Dekodiereinrichtung im Pufferbereich 15 gemäß dem Temperaturprofil des Intervalls E auf Raumtemperatur abgekühlt, wobei eine als einwandfrei ermittelte Baugruppe über Gatter 23, Bandtransportelement 24 der dritten Prüfstation 27 zur weiteren Funktionsprüfung unter Tieftemperaturbedingungen zugeführt wird. Der zugehörige Temperaturverlauf mit dem Abstieg von ca. 100° auf ca. -40^eC und Aufrechterhaltung ist in den Intervallen E und F dargestellt. Nach Verlassen der Prüfstation 27 wird die Baugruppe mittels Bandtransportelement 28 durch Gatter 29 aus der zweiten Prüfzone in die Klimatisierungszone 31 herausgeführt, wobei die auf Bandtransportelement 33 transportierte Baugruppe durch Trockenluft bzw. Gaszutritt 32 erwärmt wird, wobei gemäß Intervall G der Figur Ib die Temperatur über die Raumtemperatur auf ca. 40° ansteigt, und dieser Temperaturzustand in der Warmbehandlungsphase der Wannkammer 41 aufrechterhalten wird, bis sämtliche Feuchtigkeit bzw. Kondensationsfeuchtigkeit abgedampft ist; dieses Intervall wird mit dem Buchstaben H bezeichnet. Nach Verlassen der Warmkammer 41 wird die Baugruppe auf dem Ausgabetransportelement 42 weiterhin in X-Richtung transportiert und mittels Dekodiervorrichtung 43 erfaßt; bei einwandfrei ermittelten Baugruppen erfolgt ein weiterer Transport in die nachfolgende Fertigungsstufe bzw. Lagerung; falls jedoch ein Baugruppendefekt vorliegt, wird die als defekt ermittelte Baugruppe in Richtung Y aus der Ausgabevorrichtung 46 herausgeschleust, wobei der Abtransport entsprechend den in Pufferbereich 7 bzw. Puf- _£erbereich 15 erläuterten Maßnahmen erfolgt.assembly is tested. After completion of the in-circuit test, the test result is assigned to the decoded serial number, whereby a defective assembly is guided by means of the belt transport elements 11 and 13 without further testing from the test zone 8 into the second buffer area 15 for the purpose of ejection, while an assembly which has proven to be faultless up to that point is fed by means of the belt transport element Π to the second test station 12 for a functional test of the entire circuit board. An assembly which is determined to be defective is in turn fed via the belt transport element 13 and gate 14 to the buffer area 15 for the purpose of sorting, whereby the ejection signal is assigned to the serial number determined at the decoding device 18 of the buffer area and the defective assembly leaves the buffer area 15 perpendicular to the transport direction for the purpose of ejection; an assembly identified as flawless is cooled to room temperature after passing through the decoding device in the buffer area 15 according to the temperature profile of interval E, whereby an assembly identified as flawless is fed via gate 23, belt transport element 24 to the third test station 27 for further functional testing under low temperature conditions. The associated temperature profile with the drop from approx. 100° to approx. -40 ^° C and maintenance is shown in intervals E and F. After leaving the test station 27, the assembly is led out of the second test zone into the air conditioning zone 31 by means of belt transport element 28 through gate 29, whereby the assembly transported on belt transport element 33 is heated by dry air or gas inlet 32, whereby according to interval G of Figure 1b the temperature rises above room temperature to approx. 40°, and this temperature state is maintained in the heat treatment phase of the bath chamber 41 until all moisture or condensation moisture has evaporated; this interval is designated by the letter H. After leaving the hot chamber 41, the assembly is transported further in the X direction on the output transport element 42 and is detected by means of the decoding device 43; if the assembly is found to be faultless, it is transported further to the next production stage or storage; if, however, there is an assembly defect, the assembly identified as defective is channeled out of the output device 46 in the Y direction, with the removal taking place in accordance with the measures explained in buffer area 7 or buffer area 15.

Figur 2 zeigt im Flußdiagramm die Ablaufsteuerung der Baugruppe im erfindungsgemäßen Verfahren, wobei die Verfahrensschritte Vl - V3, wie Laserbeschriften, Siebdrucken und SMD-Bestücken nicht zum eigentlichen Gegenstand des Verfahrens gehören, jedoch der besseren Verständlichkeit halber aufgenommen sind.Figure 2 shows a flow chart of the sequence control of the assembly in the method according to the invention, whereby the method steps VI - VI, such as laser marking, screen printing and SMD assembly, do not belong to the actual subject of the method, but are included for the sake of better comprehensibility.

Gemäß Figur 2 werden die Baugruppen beispielsweise mit rückseitiger Aluminiumplatte oder Keramikplatte im Verfahrensschritt Vl durch Laserbeschriften gekennzeichnet, wobei beispielsweise auch ein optisch lesbarer Balkencode aufgetragen wird, um eine eindeutige Zuordnung der Baugruppe durch optische Abtastung ufffl deren Verwaltung bzw. Registrierung mittels Rechnersystem zu ermög-(^ liehen; weiterhin werden die Konfigurationen der Kontaktfelder und Leiterbahnen im Verfahrensschritt V2 beispielsweise im Siebdruck aufgebracht und im Verfahrensschritt V3 eine Bestückung mit elektronischen, elektromechanischen oder mechanischen Komponenten vorgenommen. Im Verfahrensschritt V4 erfolgt eine elektrische und mechanische Verbindung der aufgesetzten Komponenten beispielsweise durch Verlöten in der Lötstation, wobei anschließend in Verfahrensschritt V5 die Leiterplatte temperiert wird, um eine vorgegebene Prüftemperatur zu erhalten.According to Figure 2, the assemblies, for example with an aluminum plate or ceramic plate on the back, are marked in process step V1 by laser marking, whereby an optically readable bar code is also applied, for example, to enable the assembly to be clearly assigned by optical scanning and its management or registration by means of a computer system; furthermore, the configurations of the contact fields and conductor tracks are applied in process step V2, for example by screen printing, and in process step V3 they are fitted with electronic, electromechanical or mechanical components. In process step V4, the attached components are electrically and mechanically connected, for example by soldering in the soldering station, whereby the circuit board is then tempered in process step V5 in order to achieve a specified test temperature.

Anschließend erfolgt im Verfahrensschritt V6 eine optische Abtastung der zugeführten Baugruppe mittels Barcodescannen, während im Verfahrensschritt V7 eine Hochtemperaturkomponenten bzw. In-Circuit-Prüfung erfolgt und im Verfahrensschritt V8 eine Hochtemperaturfunktionsprüfung sich anschließt. Der jeweils im Schritt V6 ermittelten und gespeicherten Baugruppencodierung wird das in den Verfahrens schritten V7 bzw. V8 ermittelte Prüfungsergebnis zugeordnet, wobei ein in den Schritten V7 oder V8 ermitteltes schlechtes Prüfungsergebnis zu einer Belegung der vorher in Schritt V6 ermittelten Nummer mit dem Symbol "defekt" erfolgt und die Baugruppe nach Ermittlung ihrer Codierung im Verfahrensschritt V9 dem Prüfungsergebnis entsprechend im Verfahrensschritt VlO dem Verfahrensschritt VIl zwecks Ausschleusung zugeführt oder bei ordnungsgemäßem Prüfungsergebnis dem Verfahrensschritt Vl2 zwecks Abkühlung mit anschließender Kalttemperaturprüfung im Verfahrensschritt Vl3 zugeführt wird. Anschließend wird die Baugruppe über eine Schleuse im Verfahrensschritt V14 weitertranspor- __tiert. Im Verfahrensschritt Vl5 wird die Baugruppe wieder aufgeheizt, um Kondensationsfeuchtigkeit nach dem Abkühlungsvorgang abdampfen zu lassen; im Verfahrensschritt Vl6 wird eine erneute Auslesung der Baugruppencodierung vorgenommen und die Baugruppennummer dem im Verfahrensschritt Vl3 ermittelten Prüfungsergebnis des Kältetests zuzuordnen. Im Verfahrensschritt V17 wirdSubsequently, in process step V6, the supplied assembly is optically scanned using barcode scanning, while in process step V7 a high-temperature component or in-circuit test is carried out and in process step V8 a high-temperature function test follows. The test result determined in process steps V7 or V8 is assigned to the assembly coding determined and saved in step V6, whereby a poor test result determined in steps V7 or V8 results in the number previously determined in step V6 being assigned the symbol "defective" and the assembly, after its coding has been determined in process step V9, is fed to process step VIl for rejection in process step VlO in accordance with the test result or, if the test result is correct, to process step Vl2 for cooling down with subsequent cold temperature testing in process step Vl3. The assembly is then transported further via a lock in process step V14. In process step V15, the assembly is heated up again to allow condensation moisture to evaporate after the cooling process; in process step V16, the assembly code is read again and the assembly number is assigned to the test result of the cold test determined in process step V13. In process step V17,

entschieden, ob die Baugruppe aufgrund eines Baugruppendefekts im Verfahrensschritt 18 als defekt ausgeschleust oder im Verfahrensschritt V19 als ordnungsgemäß geprüfte Baugruppe zur Weiterverarbeitung oder Magazinierung ausgegeben wird.decided whether the assembly is to be rejected as defective in process step 18 due to an assembly defect or whether it is to be issued as a properly tested assembly for further processing or storage in process step V19.

Gemäß Figur 3a ist der modul are Aufbau der Vorrichtung erkennbar, wobei zwecks besserer Übersicht die als Module aufgebauten einzelnen Stationen durchgängig mit den Bezeichnungen Sl bis S14 versehen sind; Vorrichtungseiemente, die bereits anhand der.Figur la erläutert sind, werden ergänzend mit den aus dieser Figur bekannten Bezeichnungen versehen.According to Figure 3a, the modular structure of the device can be seen, whereby for the sake of a better overview, the individual stations constructed as modules are consistently provided with the designations Sl to S14; device elements that have already been explained with reference to Figure la are additionally provided with the designations known from this figure.

Gemäß Figur 3a gelangen die Baugruppen nach Verlassen der Lötstation Sl in die erste Temperierzone 4, in welcher sich die Vereinzelungsstation S2, die Puffer-Station S3, die Abtaststation S4, die erste Prüfstation S5 sowie die reservierte Strecke Söfür die Weichenstellung zur Ausschleusung defekter Baugruppen S6 und die zweite Prüfstation S7 befinden. Wie bereits eingangs erläutert, ist die Temperatur in dieser ersten Temperierzone in einem Bereich zwischen 25 bis 200^eC einstellbar.According to Figure 3a, after leaving the soldering station S1, the assemblies reach the first tempering zone 4, in which the separation station S2, the buffer station S3, the scanning station S4, the first test station S5 and the reserved section Sö for setting the switches for ejecting defective assemblies S6 and the second test station S7 are located. As already explained at the beginning, the temperature in this first tempering zone can be set in a range between 25 and 200 ^° C.

Nach Verlassen der Station S7 gelangen sämtliche Baugruppen in einen ungeregelten Temperaturbereich, wobei defekte Baugruppen über Ausschleusungsstation S8 aus dem Prüfverfahren aussortiert werden, während als einwandfrei getestete Baugruppen der zweiten Temperierzone mit der Kaltprofi!einheit S9 zugeführt werden; in diesem zweiten Temperierbereich werden die Baugruppen auf eine vorgegebene Temperatur im Bereich von -50 bis +25⁰C eingestellt. Sie werden dabei entlang der mit X bezeichneten Richtung der dritten Prüfstation (Inline-Test) SlO zugeführt und verlassen die zweite Temperierzone über die als Kalt-Warm-Schleuse ausgebildete Station SIl und treten in einen ungeregelten Temperaturbereich ein. Um Kondenswasserbildung bei Raumtemperatur zu verhindern, werden die Baugruppen weiterhin einer dritten Temperierzone mit der Station Warm-Profil Sl2 zugeführt, wobei die als nicht einwandfrei ermittelten Baugruppen über die zweite Ausschieusungs-Station Sl3 aus dem zur Ausgabevorrichtung Sl4 führenden Weg aussortiert werden.After leaving station S7, all assemblies enter an uncontrolled temperature range, with defective assemblies being sorted out of the test procedure via the rejection station S8, while assemblies that have been tested correctly are fed to the second tempering zone with the cold profile unit S9; in this second tempering range, the assemblies are set to a predetermined temperature in the range from -50 to +25 ⁰ C. They are fed along the direction marked X to the third test station (inline test) Sl0 and leave the second tempering zone via the station SIl designed as a cold-warm lock and enter an uncontrolled temperature range. In order to prevent condensation at room temperature, the assemblies are then fed to a third tempering zone with the warm profile station Sl2, with the assemblies determined to be defective being sorted out of the path leading to the output device Sl4 via the second rejection station Sl3.

Gemäß der Draufsicht in Figur 3a ist es auch möglich, Baugruppen verschiedener Formate zu behandeln, wobei die variable Breite und eventuelle Mittenunter-According to the top view in Figure 3a, it is also possible to treat assemblies of different formats, whereby the variable width and possible center sub-

· «&kgr;· «&kgr;

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Stützung der Baugruppen durch maschinelle oder manuelle Verstellung der Ketten bzw. Bandantriebe erfolgt; gemäß Figur 3a sind in Transportrichtung X gesehen die rechtsseitigen Band- bzw. Kettenantriebe stationär angeordnet, während die linksseitigen Kettenantriebs- bzw. Bandantriebselemente und gegebenenfalls eine Mittenunterstützung für die Baugruppen in Richtung der symbolisch eingetragenen Y-Achse verschiebbar angeordnet sind. Anhand der Figur 3a ist zunächst der Pufferbereich 7 erkennbar, wie er bereits anhand der Figur 1 erläutert wurde, der zusammen mit der ersten Prüfzone 8 ein thermisch und ggf. atmosphärisch gegenüber der Umgebung weitgehend abgeschlossenes isoliertes System bildet; die aus der Lötanlage kommenden Baugruppen treten nach einer Abkühlungsphase durch Gatter 5 in den Pufferbereich 7 der zusammen mit der ersten Prüfzone 8 ein geschlossenes thermisches System bildet, wobei die Baugruppen nach Verlassen des Pufferbereichs 7 ein Abtastsystem zur Ermittlung und Registrierung der jeweiligen Leiterplatte durchlaufen und anschließend die erste Prüfstation 9 zwecks Komponententest und die zweite Prüfstation 12 zwecks Funktionstest durchlaufen; die Prüfungsergebnisse werden - wie bereits oben ausgeführt - den jeweils ermittelten Baugruppennummern zugeordnet, wobei defekte Baugruppen nach Verlassen der ersten Prüfzone über Gatter 14 dem zweiten Pufferbereich 15 zugeführt werden, wobei die in den PrüfStationen 9 und 12 erzielten Prüfungsergebnisse den jeweiligen Baugruppennummern zugeordnet und defekte Baugruppen im zweiten Pufferbereich 15 ausgeschleust werden; die als ordnungsgemäß ermittelten Baugruppen werden in Transportrichtung X der zweiten Prüfzone mit der dritten Prüfstation 27 zugeführt, wobei diese zwecks Kältetest gegenüber der Umgebung thermisch abgeschlossen und die Baugruppe lediglich über Gatter 29 zuführbar bzw. Gatter 34 herausführbar sind.The assemblies are supported by mechanical or manual adjustment of the chains or belt drives; according to Figure 3a, the belt or chain drives on the right are arranged stationary when viewed in the transport direction X, while the chain drive or belt drive elements on the left and, if applicable, a central support for the assemblies are arranged so that they can be moved in the direction of the symbolically indicated Y axis. Figure 3a first shows the buffer area 7, as already explained in Figure 1, which together with the first test zone 8 forms a system that is largely thermally and, if applicable, atmospherically sealed from the environment; the assemblies coming from the soldering system pass through gate 5 after a cooling phase into the buffer area 7, which together with the first test zone 8 forms a closed thermal system, whereby the assemblies, after leaving the buffer area 7, pass through a scanning system to determine and register the respective circuit board and then pass through the first test station 9 for component testing and the second test station 12 for functional testing; the test results are - as already explained above - assigned to the assembly numbers determined in each case, whereby defective assemblies are fed to the second buffer area 15 via gate 14 after leaving the first test zone, whereby the test results achieved in the test stations 9 and 12 are assigned to the respective assembly numbers and defective assemblies are discharged in the second buffer area 15; The assemblies determined to be correct are fed in the transport direction X to the second test zone with the third test station 27, whereby these are thermally sealed from the environment for the purpose of cold testing and the assembly can only be fed in via gate 29 or taken out via gate 34.

Gemäß der in Figur 3a beschriebenen Vorrichtung ist es auch möglich, die Baugruppenformate im Abtastsystem zu entschlüsseln und eine entsprechende Breitenverstellung der Baugruppen mittels Zentral rechner und entsprechender Stellelemente für die Breitenverstellung der Transportbänder bzw. Transportketten und ggf. einer Mittenunterstützung automatisch oder manuell vorzunehmen, sofern aus der Codierung die Formatierung der Baugruppen erkennbar ist.According to the device described in Figure 3a, it is also possible to decode the assembly formats in the scanning system and to carry out a corresponding width adjustment of the assemblies automatically or manually using a central computer and corresponding adjusting elements for the width adjustment of the conveyor belts or conveyor chains and, if necessary, a center support, provided the formatting of the assemblies can be recognized from the coding.

Figur 3b zeigt im Profil die Baugruppentransportebene 48 sowie die zugehörigen Pufferbereiche und Prüfstationen entlang der Transportrichtung X. Weiterhin sind in Figur 3b die Schnitte I-I, H-II, III-III und IV-IV erkennbar, dieFigure 3b shows the assembly transport level 48 in profile as well as the associated buffer areas and test stations along the transport direction X. Furthermore, Figure 3b shows the sections I-I, H-II, III-III and IV-IV, which

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jeweils In den Schnittfiguren 3c, 3d, 3e und 3f dargestellt sind. Anhand der Figur 3c ist erkennbar, daß sich die Baugruppe 45 in einem Magazin 47 befindet, das mit seiner rechten Seitenkante im Anschlag bzw. auf der rechten Transportkette bzw. dem rechten Transportband steht, während der linke Teil der Baugruppe sich in einem Magazin 47 auf einer in Y-Richtung variabel einstellbaren Transportkette oder Transportband befindet. Mittels der Baugruppe 44 1st die Zufuhr bzw. Abführung defekter Baugruppen symbolisch dargestellt, Im oberen Teil der Figur 3c sind leere Magazine 47 gezeigt, die im Falle einer Störung nachfolgende Baugruppen aufnehmen. Die Figur 3d zeigt eine mögliche Anordnung von Baugruppen 45 im zweiten Pufferbereich mit Ausschleusungsmöglichkeit defekter Baugruppen, während die Figur 3e schematisch einen Querschnitt durch die Baugruppenanordnung mit Baugruppen- bzw. Magazin-Umlauf zwecks Temperierung im Bereich der zweiten Prüfzone 74 darstellt.are shown in the sectional figures 3c, 3d, 3e and 3f. From Figure 3c it can be seen that the assembly 45 is in a magazine 47, which is positioned with its right side edge in the stop or on the right conveyor chain or conveyor belt, while the left part of the assembly is in a magazine 47 on a conveyor chain or conveyor belt that can be variably adjusted in the Y direction. The supply or removal of defective assemblies is symbolically shown by means of the assembly 44. The upper part of Figure 3c shows empty magazines 47, which accommodate subsequent assemblies in the event of a malfunction. Figure 3d shows a possible arrangement of modules 45 in the second buffer area with the possibility of ejecting defective modules, while Figure 3e schematically shows a cross section through the module arrangement with module or magazine circulation for the purpose of temperature control in the area of the second test zone 74.

Figur 3f zeigt im Querschnitt ähnlich wie Figur 3d eine mögliche Anordnung von Baugruppen mit Ausschleusungsmöglichkeit defekter Baugruppen.Figure 3f shows a cross-section similar to Figure 3d of a possible arrangement of assemblies with the possibility of ejecting defective assemblies.

Figur 4a zeigt die Prüfstation im Längsschnitt entlang der X-Achse, während Figur 4b einen Querschnitt entlang der Y-Achse darstellt, wobei die Verstellbarkeit des Baugruppenadapters entsprechend der Plattenbreite erkennbar ist.Figure 4a shows the test station in longitudinal section along the X-axis, while Figure 4b shows a cross-section along the Y-axis, where the adjustability of the assembly adapter according to the plate width can be seen.

Gemäß Figur 4a werden die Baugruppen 45 mittels Bandtransportelement 10 der \£p' Prüfstation zugeführt, wobei die Baugruppe 45 von einem oberen Adapter 52 und einem unteren Adapter 51 kontaktiert wird, welche beide in einer der thermisch isolierten ersten bzw. zweiten Prüfzone angeordnet sind. Der untere Adapter steht mit der ersten Prüfvorrichtung 49 über eine Thermobarriere 68 bzw. Thermotransferzwischenlage elektrisch und mechanisch in Verbindung, so daß die thermische Isolation des von Pufferbereich und erster Prüfzone gebildeten atmosphärischen Bereichs gegenüber der Außenumgebung weitgehend abgschlossen ist. Auch der oberhalb der Baugruppe 45 befindliche obere Adapter 52 ist mit Ausnahme seiner thermisch isolierenden Durchführung 50 durch die Isolationsschicht 55 der ersten Prüfzone geführt.According to Figure 4a, the assemblies 45 are fed to the test station by means of a belt transport element 10, with the assembly 45 being contacted by an upper adapter 52 and a lower adapter 51, both of which are arranged in one of the thermally insulated first and second test zones. The lower adapter is electrically and mechanically connected to the first test device 49 via a thermal barrier 68 or thermal transfer intermediate layer, so that the thermal insulation of the atmospheric area formed by the buffer area and the first test zone is largely sealed off from the outside environment. The upper adapter 52 located above the assembly 45 is also guided through the insulation layer 55 of the first test zone, with the exception of its thermally insulating feedthrough 50.

Ein entsprechender Aufbau 1st im Querschnitt in Figur 4b dargestellt, wobei auch die für unterschiedliche Baugruppenformate erforderliche Breitenverstellung berücksichtigt ist. Gemäß Figur 4b ist sowohl der linke Teil 53 mit sei-A corresponding structure is shown in cross-section in Figure 4b, whereby the width adjustment required for different assembly formats is also taken into account. According to Figure 4b, both the left part 53 with its

» · · ft ft·· ·· ft» · · ft ft·· ·· ft

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nem Bandtransport- bzw. Kettentransport in Y-Richtung verstellbar, während der rechte Teil 54 des Bandtransports bzw. Kettentransports fest eingebaut ist. Aufbau und Funktionsweise der Adapter 51 und 52 entsprechen im wesentlichen den aus der Literatur bekannten Anordnungen, wie sie beispielsweise in der US-PS 48 18 933 beschrieben sind. Eine Besonderheit ist jedoch darin zu sehen, daß aufgrund der thermischen Isolation von erster und zweiter Prüfzone auch der untere Adapter 51 gegenüber der mit Raumtemperatur arbeitenden Prüfvorrichtung 49 durch eine Thermobarriere thermisch weitgehend isoliert ist. Der Aufbau einer solchen Thermobarriere ist anhand der Adaptereinrichtung, wie sie in Figur-5 auszugsweise dargestellt ist, näher erläutert.a belt transport or chain transport in the Y direction, while the right part 54 of the belt transport or chain transport is permanently installed. The structure and functioning of the adapters 51 and 52 correspond essentially to the arrangements known from the literature, as described for example in US-PS 48 18 933. A special feature, however, is that due to the thermal insulation of the first and second test zones, the lower adapter 51 is also largely thermally insulated from the test device 49, which operates at room temperature, by a thermal barrier. The structure of such a thermal barrier is explained in more detail using the adapter device, as shown in part in Figure 5.

Gemäß Figur 5 ist der untere Adapter 51 mit rasterförmig angeordneten Aufnahmebuchsen 56 versehen, in denen wenigstens teilweise Kontaktelemente 57 angeordnet sind, die elektrisch mit Prüfst!ften 58 verbunden sind, welche durch die elektrisch isolierende untere Adapterplatte 59 geführt sind. Eine entsprechende Prüfstiftanordnung kann auch am oberen Adapter 52 angeordnet sein, wobei der Prüstift 60 des oberen Adapters durch die untere Adapterplatte 61 des oberen Adapters geführt sind. Eine Übertragung der elektrischen Verbindung zu den oberen Prüfstiften 60 erfolgt über Kontaktelemente 57, deren Verbindung 63 zum Transferprobenstift 62 sowie einer Drahtverbindung 64 zum Prüfstift 60. Eine exakte Zuordnung der Kontaktpositionen der Baugruppe 45 mit den Positionen der Prüfstifte erfolgt mit Hilfe eines Justierstiftes 66, welcher in eine Ausnehmung 67 der Baugruppe 45 eingreift. Diese Vorrichtung ist im C_- Prinzip aus der US-PS 48 18 933 bekannt, so daß im Hinblick auf die Adapter sowie' die Baugruppe sich weitere Erläuterungen erübrigen. Wesentlich ist jedoch im Zusammenhang mit der Hochtemperaturprüfung in der ersten Prüfzone bzw. der Tieftemperaturprüfung in der zweiten Prüfzone, daß eine thermische Entkopplung zwischen den im jeweiligen Prüfzonenbereich befindlichen thermisch belastbaren Adaptern und der zugehörigen Prüfvorrichtung 49 möglich ist; hierzu dient eine zwischen der Rasterplatte 67 des unteren Adapters 51 und einer oberhalb der Prüfvorrichtung 49 befindlichen Rasterplatte angeordneten Thermobarri ere 68, welche aus thermisch isolierendem Material besteht und aufgrund eines ausreichenden Abstandes zwischen Prüfstation und Adapter einen geringen Härmedurchfluß ermöglicht. Der Anschluß der Rasterplatte 67 an die Prüfvorrichtung erfolgt durch die aus der Thermobarriere 68 herausragende Stifte 69, die über flexible Leiter bzw. Drähte 70 mit Aufnahmebuchsen 71 einer unteren,According to Figure 5, the lower adapter 51 is provided with receiving sockets 56 arranged in a grid pattern, in which at least some contact elements 57 are arranged, which are electrically connected to test pins 58, which are guided through the electrically insulating lower adapter plate 59. A corresponding test pin arrangement can also be arranged on the upper adapter 52, with the test pin 60 of the upper adapter being guided through the lower adapter plate 61 of the upper adapter. The electrical connection to the upper test pins 60 is transmitted via contact elements 57, their connection 63 to the transfer sample pin 62 and a wire connection 64 to the test pin 60. The contact positions of the assembly 45 are precisely assigned to the positions of the test pins using an adjustment pin 66, which engages in a recess 67 of the assembly 45. The principle of this device is known from US Pat. No. 4,818,933, so that further explanations are unnecessary with regard to the adapters and the assembly. However, it is essential in connection with the high-temperature test in the first test zone or the low-temperature test in the second test zone that thermal decoupling is possible between the thermally resilient adapters located in the respective test zone area and the associated test device 49; this is done by a thermal barrier 68 arranged between the grid plate 67 of the lower adapter 51 and a grid plate located above the test device 49, which consists of thermally insulating material and allows a low heat flow due to a sufficient distance between the test station and the adapter. The grid plate 67 is connected to the test device by means of the pins 69 protruding from the thermal barrier 68, which are connected via flexible conductors or wires 70 to sockets 71 of a lower,

die Thermobarriere begrenzenden Rasterplatte verbunden sind, In welche aus der Prüfstation ragende Stifte 72 zwecks Kontaktierung hineinragen.the thermal barrier delimiting grid plate, into which pins 72 protruding from the test station protrude for the purpose of contacting.

Es 1st somit gewährleistet, daß eine 1m Raumtemperaturbereich funktionierende Prüfstation, wie sie beispielsweise aus der US-PS 48 18 933 bekannt ist, mit geringfügiger Modifikation zwecks Erstellung einer Thermobarriere auch beim Gegenstand der Erfindung verwendet werden kann.It is thus ensured that a test station functioning in the 1m room temperature range, as is known for example from US-PS 48 18 933, can also be used in the subject matter of the invention with minor modification for the purpose of creating a thermal barrier.

Claims

Expectations

Device for tempering and testing electronic, electromechanical or mechanical assemblies, in particular printed circuit boards as semi-finished products, the components of which are mounted in an electrically conductive and mechanically secure manner by means of an assembly station and an adjoining soldering station and/or bonding station, wherein the soldering station and/or bonding station is followed by at least one test zone with an assembly transport in the form of a transport device and at least one test device with an adapter device for electrically connecting the assemblies to the test device, characterized in that the soldering station (1) or bonding station is followed by at least one test zone (8, 74) which is at least largely insulated from the environment in terms of atmosphere and heat, with input and output locks, each of which has at least one adapter device (4, 5, 6) and/or optical radiation test device for connecting the assembly to the test station (7, 8, 9), wherein at least one test zone is heated to a temperature in the Range from -50 to 200°C adjustable, and the test station is connected at its signal output to an actuator for sorting out faulty assemblies in the direction of an output device for faultless assemblies or in the direction of exit gates for the exit of defective assemblies from the test zone.

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2. Device according to claim 1, characterized in that the soldering station (Cl) or gluing station is followed by two test zones (2, 3) which are at least completely insulated from the environment in terms of atmosphere and heat, the first of the test zones being adjustable to a temperature in the range from 25 to 200°C and the second test zone (3) being adjustable to a temperature in the range from -0 to +25°C.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the exit of defective components from the test zone can be adjusted by the actuator.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least the first of the two test zones has a scanning system (17) connected upstream of the test device for decoding a code stored on the respective

' 11 coding located on the module.

5. Device according to claim 4, characterized in that the scanning system (17, 18, 43) is connected to at least one input of a digital computer, that the test station (9, 12, 27) is connected to at least one input and at least one control output of the computer and that the transport device (6) is connected to at least one control output of the computer.