KR100548672B1 - 전기 조립체 제작용 장치를 측정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조립 기계가 테스트 기판(1)으로 에뮬레이션 소자(3)를 장착하는 것이다. 에뮬레이션은 한정된 마커(4)를 가진다. 마커(4)에 근접하여, 테스트 기판은 고도의 위치 정확도를 가진 국부 기준 마크(5)가 제공된다. 조립 기계의 인쇄 회로 기판 카메라는 공간 분해능 센서로서 동작하며 마커(4) 및 기준 마크(5)로 점차적으로 이동한다. 이 후, 마커(4) 및 기준 마크(5)는 각각의 경우 카메라의 스캐닝 영역(6)에 위치한다.

이것은 해당 작업을 위해 카메라를 이동시키지 않고 기준 마크(5)에 대하여 마커(4)의 상대적인 위치를 검출하도록 하며 이에 따라 측정이 단순해진다.

Description

전기 조립체 제작용 장치를 측정하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR GAUGING A DEVICE FOR PRODUCING ELECTRICAL COMPONENTS}

본 발명은 전기 조립체 제작용 장치, 특히 인쇄 회로 기판에 소자를 좌표에 기초하여 조립하기 위한 장치를 측정하기 위한 방법에 관한 것이며, 상기 장치는 한정된 장착 지점에서 인쇄 회로 기판형의 테스트 기판에 소자의 판형 에뮬레이션을 조립하기 위해 사용된다.

통상적으로, 인쇄 회로 기판과 유사하게, 테스트 기판용으로서 각각의 모서리에 중심 마크를 가진 유리판이 사용되었다. 양면 접착 필름이 제공된 유리판은, 예를 들면, 조립 기계로서 설계된 장치 내로 위치되고, 이후 중심 마크의 위치는 조립 기계상에 공간 분해능 인쇄 회로 기판 카메라를 사용하여 결정된다. 이 후, 에뮬레이션 소자는 중심 마크에 대하여 한정된 위치에서 테스트 기판에 조립된다.

다음 단계에서, 장착된 유리판은 광학 측정 기계내로 위치된다. 유리막은 측정 기계내 유리판의 중심 마크에 대하여 위치가 결정되는 한정된 마커를 가진다. 원하는 이상적인 위치로부터 위치의 다이버전스(divergence)는 좌표 방위에서 보정값을 결정하기 위해 사용되고, 회전 위치에 대하여, 상기 보정값은 보정 패러미터로서 조립 기계로 입력되며, 조립 기계는 인쇄 회로 기판에 소자를 조립할 때 상기 다이버전스값을 고려한다.
추가하여, US-A-5 537 204는 X-Y 다이버전스를 결정하기 위해 유리판상에 에뮬레이션의 중심에 위치한 포인트 마커가 광학 비교기내 에뮬레이션상의 링 마커와 비교되는 검정(calibration) 방법에 관해 개시하고 있다. 또한, 유리판상의 에뮬레이션의 에지는 사각형으로 에뮬레이팅되고 각편차를 결정하기 위해 비교기내 에뮬레이션상의 해당 마커와 비교된다.
추가로, DE-A-42 27 667은 유리판과 에뮬레이션이 상호 직접 인접하며 측정 현미경을 사용하여 결정될 수 있는 이격거리를 가진 라인 마커를 구비하는 측정 장치에 관해 개시하고 있다.
추가로, 독일 드레스덴의 테크니쉐 유니버시타트 드레스덴에서 1995년 8월 개최된 심포지움에서 볼라베 교수에 의해 발표된 측정 시스템에서는 비교 마커가 매우 인접하여 위치하지만 상호 중첩하지 않도록 위치한다. 이격거리는 매우 작아서 두 개의 마커가 공간 분해능 센서 예를 들면, CCD 카메라 특징부의 가시 범위에서 동시에 나타날 수도 있다. 카메라는 매우 정확하지는 않은 단순한 위치설정 시스템에 의해 개별 이중 마커로 이동될 수 있고, 이미지 평가에 의해 서로에 대해 두 개의 마커의 상대 위치를 결정할 수 있다.
에뮬레이션의 구조적 특징부에 대한 기준 마커의 상대 위치는 카메라를 이동시킬 필요없이 정지상태에서 결정될 수 있다. 따라서, 측정 부정확도는 센서 광학기의 품질에만 좌우된다. 따라서 모든 다른 기계적 영향력은 완전히 제거된다. CCD 카메라는 기준 마커에 대한 구조적 특징부의 상대 위치를 계산하는 평가 전자장치에 연결된다.

본 발명의 목적은 보정 패러미터를 결정하기 쉽도록 하며, 상기 결정의 속도를 증가시키기 위한 것이다. 상기 목적은 청구항 1 항에 청구된 발명에 의해 달성된다.

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상기 목적을 위한 사전조건은 높은 정확도로 국부 기준 마크를 테스트 기판에 위치시키는 것이다. 예를 들면, 사진 평판 방법을 사용하여 상기 정확도를 달성할 수 있다. 에뮬레이션에 대하여, 광학 구조적 특징부로서 마커를 사용하는 것이 가능하고, 그 뿐만 아니라, 마커 없이, 마커 대신에 한정된 광학 구조적 특징부로서 예를 들면, 에뮬레이션의 외부 에지를 사용하는 것도 가능하다. 이 경우, 유리막대신 에지가 쉽게 구별되는 적당한 세라믹 또는 금속 부분으로 대체하는 것은 유리하다.
테스트 보드는 클램프내에서 에뮬레이션과 조립될 수 있으며 예를 들면, 소자용 조립 헤드에 단단히 연결되고 조립 기계내에서 인쇄 회로 기판의 중심을 잡는데 사용되는 인쇄 회로 기판 카메라를 사용하는 것과 같은 추가의 처리없이 측정될 수 있다.
이는 측정판이 중심을 잡을 때 발생하는 에러를 제거한다. 테스트 보드는 소자와 조립될 수 있고 인쇄 회로 기판은 하나의 동일한 제어기에 의해 이동될 수 있다.

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장착된 모든 에뮬레이션에 대해서 위치가 결정된 후, 시스템의 다이버전스가 평가 장치에서 계산된다. 상기 평가 장치는 청구범위에 청구된 바와 같이 상기 장치를 위한 제어기내에 통합되며 기계 제어에 의한 더 이상의 조치가 없이 상수로서, 계산된 보정 패러미터를 전송하는 프로그램 모듈일 수 있다.

상기 방법의 특별한 이점은 상기 측정 절차가 새롭게 제작된 장치뿐 아니라 이미 사용된 장치를 가지고 로타 베이스(rota base)를 기초로 실행된 유지보수 동안 때때로 특별한 문제없이 그리고 다른 보조 수단없이 실행될 수 있다는 것이다. 이것은 위치 설정 절차에서 마모-관련 또는 수명-관련 변화가 쉽게 체크되고 보정된다는 것을 의미한다.

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청구항 3 항과 같이, 마커를 측정할 때 고속에 의해 많은 에뮬레이션을 사용할 수 있고, 따라서 적당한 수의 측정이 통계 계산을 위해 실행된다.

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본 발명은 도면을 참조로 하여 실시예에서 상세히 설명된다.

도 1 은 테스트 기판에 장착된 에뮬레이션 소자를 가진 테스트 기판의 평면도이다.

도 2 는 도 1 에 도시된 테스트 기판의 확장된 상세도이다.

도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 테스트 기판(1)은 두 개의 대각선 반대쪽 모서리에 두 개의 전역(global) 중심 마크(2)를 가진 유리판으로 이루어져 있다. 전기 소자 조립용 장치에서, 상기 소자의 에뮬레이션(3)이 한정된 지점에서 테스트 기판(1)에 조립되며, 중심 마크(2)는 조립 기계에서 에뮬레이션(3)의 위치에 대한 중심을 잡도록 한다.

에뮬레이션(3)은 두 개의 대각선 반대쪽 모서리에서 광학 구조적 특징부로서 십자선과 유사한 마커(4)를 각각 구비한 작은 유리막을 포함한다. 상기 지점에서, 테스트 기판(1)은 마커(4)로부터 짧은 거리에 있는 고도의 위치 정밀도가 적용된 국부 기준 마크(5)가 제공된다.

마커(4) 및 기준 마크(5)는 서로 인접하기 때문에 소자용 조립 헤드(fitting head)에 부착된 공간 분해능 광학 센서의 스캐닝 영역(6)내에 조립된다. 센서가 모든 마킹된 모서리 영역에 위치하도록 상기 조립 헤드는 이동할 수 있다.

공간 분해능 센서는 해당 작업을 위해 이동하는 센서없이 각각의 기준 마크(5)에 대한 마커(4)의 상대적 위치를 결정하는 평가 전자장치에 접속된다. 조립 기계용 제어기(도시하지 않음)는 기계에 대한 보정 패러미터를 산출하기 위해 기준 마크(5)로부터 마커(4)의 각각의 다이버전스를 처리하는 평가 모듈을 가진다. 상기 보정 패러미터는 제어기에 의해 자동적으로 채택된다.

Claims (11)

1. 좌표에 기초하여 인쇄 회로 기판에 소자들을 조립하는 전기 조립체 제작용 장치를 측정하는 방법으로서, 상기 장치는 한정된 장착 지점들에서 인쇄 회로 기판형의 테스트 기판(1)에 상기 소자들의 판형 에뮬레이션(3)들을 조립하기 위해 사용되며, 상기 테스트 기판(1)상의 기준 마크(5)들에 대한 상기 에뮬레이션(3)들의 위치는 상기 에뮬레이션(3)들의 위치상 한정된 광학 구조적 특징부(4)들을 사용하여 광학 센서에 의해 결정되며, 기준 위치에 대한 상기 광학 구조적 특징부(4)들의 위치의 다이버전스는 상기 조립체 제작용 장치의 제어기를 위한 적어도 하나의 보정 패러미터를 계산하기 위해 사용되며, 상기 기준 마크(5)들은 상기 에뮬레이션(3)들의 장착 지점들에 국부적으로 조립되며, 상기 광학 구조적 특징부(4)들의 위치는 상기 광학 구조적 특징부(4)들 각각에 할당된 국부 기준 마크(5)들에 관련되어 결정되며, 상기 기준 마크(5)들 및 상기 장착된 에뮬레이션(3)들의 광학 구조적 특징부(4)들 사이의 거리는 공간 분해능 센서의 스캐닝 영역(6)의 폭보다 작으며, 상기 센서는 상기 기준 마크(5)들 및 상기 구조적 특징부(4)들 상으로 점차로 이동하며, 상기 센서는 상기 지점들에서 영상을 취하며, 각각의 영상은 상기 기준 마크(5)들 및 상기 광학 구조적 특징부(4)들을 포함하며, 상기 각각의 광학 구조적 특징부(4)들 및 상기 기준 마크(5)들의 서로에 대한 상대적 위치는 취해진 영상을 평가함으로써 결정되며, 상기 센서는 인쇄 회로 기판 제작용 장치의 부분이며, 상기 영상은 평가되고 상기 보정 패러미터는 상기 조립체 제작용 장치에 관련된 광학 평가 장치를 사용하여 계산되는 전기 조립체 제작용 장치를 측정하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 평가 장치에 의해 결정된 보정 패러미터는 자동적으로 상기 제어기로 전송되며 상기 제어기에 의해 저장되는 것을 특징으로 하는 전기 조립체 제작용 장치를 측정하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 테스트 기판(1)은 짧은 거리만큼 떨어져 상기 테스트 기판 전체에 걸쳐 장착된 다수의 에뮬레이션(3)을 가지며, 상기 모든 에뮬레이션(3)의 위치가 결정되는 것을 특징으로 하는 전기 조립체 제작용 장치를 측정하는 방법.
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