用于装配电路的方法技术

在基于预定的位置数据而在底板（６）上自动放置电路元件（２０至２３）的过程中，ａ）检测形成于底板（６）上的至少一个第一基准标记（２４）的位置；ｂ）基于第一基准标记（２４）的检测位置和位置数据，来计算在底板（６）上放置衬底（２０）的目标位置，并把衬底（２０）放置在所计算出的位置上；ｃ）检测形成于衬底（２０）上的至少一个第二基准标记（２６）的位置；ｄ）基于第二基准标记（２６）的检测位置和所述元件（２１，２２）的预定位置数据，来计算放置在衬底（２０）上的另一元件（２１，２２）的目标位置，并把元件（２１，２２）放置在所计算出的目标位置上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于自动装配电子电路或光电路、特别是微波电路的方法。大部分现有技术的自动安装设备和方法涉及在普通电路板上快速并且可重复地分装大量的电子元件。通常这种电路板是平的，以便所有的电路元件放置在同一个水平面上。这种电路板通常设有一个或多个基准标记，也称作基准，这种基准标记将用于接受放置机器上的图像识别系统的检测，使得可以基于基准标记的检测位置和表示单独电路元件相对于基准标记的位置的控制数据，在电路板上正确放置这些电子元件，即使在实施放置操作中的电路板位置与所需位置不完全一致。用于高频应用的光电路和电子光电路以及电子电路常常具有复杂的机械设计，其中单独的电路元件分装在一个或多个衬底上，该衬底放置在例如印制电路板的底板上。由于各种各样的原因，使得用于装配这种电路的传统放置机器使用起来比较困难。如果在底板上由单独的元件接连依次地构建电路，其中这些单独的元件应尤其包括衬底和电子/光/光电子或其它类型的信号处理电路元件，那么这些元件必须精确放置。如果衬底放置不准确，则底板上不同衬底之间的路径长度会与预定值不同，由此可能损坏在单独衬底上形成的线路部件的放置。同样，未准确放置的衬底导致所有随后安装在上面的元件的不准确放置。如果衬底从它的期望位置位移到第一方向，则所有放置在该衬底上的元件具有相对于衬底的系统位移，该系统位移在反向上等于衬底相对于底板的位移。可以想象，这个问题可以在若干步骤中进行处理。首先，在衬底上放置电路元件，然后，最终同样通过自动放置，把这样得到的元件放置在底板上。然而，这种解决方案非常耗时，因为如果n个元件要安装在底板上，就需要n+1次放置操作，在每一操作中用于接收元件并且可以为衬底或底板的支撑件必须准确定位在放置机器上，并在放置之后必须取下。大量的定位和放置操作需要相当多的时间。而且，这个过程要求所有混合元件在开始安装于底板上之前完工。完工的混合元件必须堆放一段时间，这就需要管理方面的努力。出于效率方面的原因，通常希望连续地制造大量的所需混合元件，堆放混合元件也可能需要相当大的财务方面的工作。本专利技术的目的是提供一种在底板上自动放置元件的方法，该方法允许经济地自动制造包含混合元件的高质量电路。本专利技术目的通过这样一种方法来实现，该方法基于预定的位置数据，用于在底板上自动放置元件如衬底或电子元件，所述方法包括以下步骤a)检测在底板上形成的至少一个基准标记的位置；b)基于第一基准标记的检测位置和衬底的预定位置数据，来计算在底板上放置该衬底的目标位置，并将该衬底放置在计算出的位置上；c)检测在衬底上形成的至少一个第二基准标记的位置；d)基于第二基准标记的检测位置和所述元件的预定位置数据，来计算在衬底上放置该元件的目标位置，并将该元件放置在计算出的位置上。步骤d)中提及的元件可以是电路元件或另外的衬底。对至少一个基准标记位置的检测允许对放置机器上底板所占用的位置与预期的或理想的位置进行比较，并且在底板上放置这些元件时将这一点考虑进去。因此，底板定位的误差不一定导致直接安装在底板上的电路元件的系统位移。如果直接或间接安装在底板上的其中一个元件是用于为更多元件提供支撑的衬底，则对该衬底位置的检测就允许对其有效位置与预定数据中指定的位置之间进行比较，并在所述衬底上放置元件时将这两者之间的差异考虑进去。这样在衬底上放置元件时就避免了系统位移，并且这些元件的放置精度会与这种的情形下一样好，即当相关衬底具有单独安装在其上并随后安装在电路板上的元件的情形。如果步骤a)或步骤c)中只检测了一个基准标记，这就允许基于底板和衬底的定位各自正确的假设，来分别计算底板上衬底真实位置和期望位置之间的位移。如果检测到了两个基准标记，则底板和衬底分别相对于期望位置的位移和倾斜就可以计算出来，并对其进行补偿。为了在底板表面上或安装在底板上的衬底表面上固定元件，元件优选以预定的按压力和按压时间而分别压在涂敷于底板或衬底的粘合层上。按压时间和按压力选择成使得元件可压在粘合层上，并在元件和衬底之间尽可能大的表面上提供接触，同时不使粘合层在元件的外侧缘、特别是在至另一个元件的唯一过渡处显露出来，而不会在一定程度上对元件间的信号传输产生影响。为了实现这个目的，应该适当地限定取决于待粘接元件形状的按压力和/或按压时间。元件表面越大，按压时间通常越长，该按压时间用于使元件下的粘合层均匀展开，并使粘合层中残留的空气从所述层中逸出。为了避免在放置元件时损坏元件或损坏将安装元件的衬底，使由放置机器抓取并沿基本垂直于衬底表面的方向移动的元件在接触到衬底表面之前减速。要求及时减速的表面定位的信息可以由放置机器控制器通过直接测量来获得，例如通过所述表面的光学三角测量获得。它还可以从底板的已知高度和假定为已知的衬底厚度中来计算得出。底板的高度可视为放置机器的不变特性。为了考虑进去底板放置的最终不精确度，可以对底板上至少三个第一基准标记的位置沿所有三个空间方向(包括高度)来进行检测，同时其上将放置元件的目标位置处的衬底的高度将基于对所述的这三个第一基准标记的检测高度来计算得到。上述方法的步骤可以全部在单个放置机器上实施，该放置机器接连地在底板上放置一个或多个衬底和/或待安装于衬底上的更多元件。然而，也可以在两个(或更多)的放置机器上应用本方法，在第一放置机器上执行步骤a)和步骤b)以用于在底板上放置至少其中一个衬底，在第二放置机器上执行步骤c)和步骤d)以便在相关衬底上放置至少一个元件。这样，就可以减少放置机器将要处理的不同元件的数量，使得可以减小放置机器的抓取装置在元件储存单元和底板之间移动的路径长度，并提高放置频率。优选的是，所述至少一个放置机器所需的预定位置数据从CAD系统直接传送到放置机器上。在参考附图对以下实施例的描述中，可以清楚本专利技术的进一步特征和优点。附图说明图1是可用于实施本专利技术方法的放置机器的示意性顶视图；图2是其上放置有电路元件的底板的示意性透视图；图3是本专利技术的放置方法的流程图；图4A至4C是显示了本专利技术方法的操作模式的图示；图5显示了图3所示方法的步骤S6，S11的子步骤。图1是用于实施本专利技术方法的放置机器的顶视图。在减振台顶部1上，放置机器包括两个组合传送装置2，3，该装置可操作以用于传送其上固定有装有元件的底板6的电路支撑件4，使用抓取爪5将传送元件从自动储存送料装置7(未详细显示)传送至放置工位8，并且在放置完成后离开放置机器以便进行下一步操作。组合传送装置都具有细长的水平板9，在水平板周围的侧面区域中，传动带10悬挂在搁置待传送的电路支撑件4之处。电路支撑件4在两条侧翼11之间以较小间隙而被引导。放置工位8由插入到传送装置3的板9中的可垂直移动台形成，为了进行安置操作，该可垂直移动台被提升至紧靠承座，以便提升带10的电路支撑件4，并把它带到良好确定的和可重复的水平高度处。用于涂敷粘合剂的分配器13和抓取装置14可在平行于组合传送装置2，3的传送方向的导轨15上以及在横向于传送方向的导轨16、17上移动。更进一步说，分配器13和抓取装置14可垂直移动。控制电路18基于待安装于底板6上的电路的结构数据来控制分配器13和抓取装置14的运动。控制电路18配备有用于接收该结构数据的移动数据载体所用的数字接口和/或读取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据预定的位置数据在底板（６）上自动放置电路元件（２０至２３）的方法，包括以下步骤：ａ）检测（Ｓ２）形成于底板（６）上的至少一个基准标记（２４）的位置；ｂ）基于所述第一基准标记（２４）的检测位置和用于衬底（２０）的预定位 置数据，来计算（Ｓ４）用于在所述底板（６）上放置所述衬底（２０）的目标位置，并把所述衬底（２０）放置（Ｓ６）在所述计算出的位置上；ｃ）检测（Ｓ７）形成于所述衬底（２０）上的至少一个第二基准标记（２６）的位置；ｄ）基于所述第二 基准标记（２６）的检测位置和用于所述元件（２１，２２）的预定位置数据，来计算（Ｓ９）在所述衬底（２０）上放置另一元件（２１，２２）的目标位置，并把所述元件（２１，２２）放置（Ｓ１１）在所述计算出的位置上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：U穆勒，W康拉特，K肖尔，H施梅尔歇尔，R戈尔岑，M纳林，
申请(专利权)人：马科尼通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]