00192661-01 - 第243页

Betriebsanleitung SIPLACE F5/F5 HM 6 V isionfunktionen Softwareversion SR.407.x x Ausgabe 01/2001 DE 6.3 BE-Visionsysteme 243 6.3.2.2 T echnische Daten des St andard-BE-V isionsystems am 6-Segment-Coll ect&Place-Kop …

100%1 / 596
6 Visionfunktionen Betriebsanleitung SIPLACE F5/F5 HM
6.3 BE-Visionsysteme Softwareversion SR.407.xx Ausgabe 01/2001 DE
242
6.3.1.3 Funktionsbeschreibung
Ein Segment des 12-Segment-Collect&Place-Kopfes nimmt an der Sternstation 1 ein Bauelement
auf. Der Stern taktet weiter, weitere Bauelemente werden aufgenommen. In Sternstation 7 befin-
det sich die optische Einheit des BE-Visionsystems. Dort angekommen leuchten drei räumlich
versetzte LED-Reihen das Bauelement mit Rotlicht gleichmäßig aus. Die Optik bildet Bauele-
mente bis zu einer Höhe von 5mm scharf auf den CCD-Chip der Kamera ab. 6
Die von der Bauelementekamera erzeugte digitale BE-Abbildung wird in die Visionauswerteein-
heit übertragen. Mit Hilfe von Methoden der digitalen Bildverarbeitung (HALE-Verfahren) ver-
gleicht die Auswerteeinheit die BE-Abbildung mit einem zuvor im GF-Editor (Gehäuseform)
erzeugten synthetischen Modell. Die daraus gewonnenen Parameter liefern Aussagen zu Positi-
onsabweichungen, Verdrehwinkel, Beinchenzustand und BE-Reidentifikation. Das HALE-Verfah-
ren hat sich als sehr robust gegenüber Störeinflüssen wie Störreflexionen, unterschiedlichem
Reflexionsverhalten von Beinchen, Streulichteinflüssen usw. erwiesen. Es ist genauer und
schneller als das Matching-Verfahren. Nach erfolgreicher Messung dreht das Segment das Bau-
element in Sternstation 9 in die korrekte Bestückrichtung. In Sternstation 1 wird das Bauelement
dann lagekorrekt auf die Leiterplatte bestückt. 6
6.3.2 BE-Visionsystem am 6-Segment-Collect&Place-Kopf
6.3.2.1 Systembeschreibung
Der 6-Segment-Collect&Place-Kopf besitzt ein Lageerkennungssystem für Bauelemente in Stern-
station 4 (siehe Abb. 6.1 - 3
). Die Auswerteeinheit zur LP- und BE-Lageerkennung ist im Steuer-
einschub untergebracht (siehe Abb. 6.1 - 7
). 6
Eine CCD-Kamera mit Umlenkspiegel, Abbildungsoptik und LED-Beleuchtungssystem bildet das
optische BE-Lageerkennungssystem. Das nutzbare Gesichtsfeld der CCD-Kamera (SONY-Ka-
mera XC75) beträgt beim Standard-BE-Visionsystem 39 mm x 39 mm, beim BE-Visionsystem für
Flip-Chip-BEs 15,7 mm x 15,7 mm. Zur Lageerkennung bzw. zum Beinchentest wird das BE im
Auflichtverfahren von den LED-Zeilen gleichmäßig ausgeleuchtet und mit der Optik auf den CCD-
Chip scharf abgebildet. Mit Methoden der digitalen Bildverarbeitung, HALE-Verfahren (H
igh
A
ccuracy Lead Extraction) werden die Parameter für Lage, Verdrehwinkel und Beinchenzustand
ermittelt. 6
Die Visionauswerteeinheit (MVS) wurde schon in Abschnitt 6.1.6
beschrieben, da sie ja beide
Funktionen von LP- und BE-Auswertung übernimmt.
Betriebsanleitung SIPLACE F5/F5 HM 6 Visionfunktionen
Softwareversion SR.407.xx Ausgabe 01/2001 DE 6.3 BE-Visionsysteme
243
6.3.2.2 Technische Daten des Standard-BE-Visionsystems
am 6-Segment-Collect&Place-Kopf
Kamera-Typ: SONY XC75
Anzahl der Pixel: 484 x 484
Gesichtsfeld: 39 mm x 39 mm
Beleuchtungsmethode: Auflichtverfahren (Rotlicht),
2 (flach und steil) LED-Ebenen
Bildverarbeitung: HALE - Grauwertverfahren
(H
igh Accuracy Lead Extraction)
Bildschirm: RGB - Monitor (VGA-Modus) 640 x 484 Pixel
BE-Größen: 0,75 mm x 0,75 mm ... 32 mm x 32 mm
Spektrum der erkennbaren Bauelemente:0603 bis 32 mm x 32 mm
PLCC SO, QFP, TSOP, SOT, MELF, CHIP, ICS, BGA
Minimale Beinchenteilung: 0,5 mm
Minimaler Balldurchmesser bei BGAs: 400 µm
6.3.2.3 Technische Daten des BE-Visionsystems für Flip-Chips, Bare-Dies
und Standard-BEs am 6-Segment-Collect&Place-Kopf (DCA-Option)
Kamera-Typ: SONY XC75CE
Anzahl der Pixel: 570 x 570
Gesichtsfeld: 15,7mm x 15,7 mm
Beleuchtungsmethode: Auflichtverfahren (Rotlicht), 4 LED-Ebenen
(eben, flach, mittel, steil)
Bildverarbeitung: HALE - Grauwertverfahren
(H
igh Accuracy Lead Extraction)
Bildschirm: RGB - Monitor (VGA-Modus) 640 x 484 Pixel
BE-Größen: 0,25 mm x 0,5 mm ... 13 mm x 13 mm
Spektrum der erkennbaren Bauelemente:Flip-Chips, Bare Dies, BEs bis 13mm x 13mm
Minimale Beinchenteilung 0,2 mm
Minimaler Balldurchmesser: 110 µm
6.3.2.4 Funktionsbeschreibung
Ein Segment des 6-Segment-Collect&Place-Kopfes nimmt an der Sternstation 1 ein Bauelement
auf. Der Stern taktet weiter, weitere Bauelemente werden aufgenommen. In Sternstation 4 befin-
det sich die optische Einheit des BE-Visionsystems. Dort angekommen leuchten zwei räumlich
versetzte LED-Reihen das Bauelement mit Rotlicht gleichmäßig aus. Die Optik bildet Bauele-
mente bis zu einer Höhe von 8,25 mm scharf auf den CCD-Chip der Kamera ab.
Die von der Bauelementekamera erzeugte digitale BE-Abbildung wird in die Visionauswerteein-
heit übertragen. Mit Hilfe von Methoden der digitalen Bildverarbeitung (HALE-Verfahren) ver-
gleicht die Auswerteeinheit die BE-Abbildung mit einem zuvor im GF-Editor (Gehäuseform)
erzeugten synthetischen Modell. Die daraus gewonnenen Parameter liefern Aussagen zu Positi-
6 Visionfunktionen Betriebsanleitung SIPLACE F5/F5 HM
6.3 BE-Visionsysteme Softwareversion SR.407.xx Ausgabe 01/2001 DE
244
onsabweichungen, Verdrehwinkel, Beinchenzustand und BE-Reidentifikation. Das HALE-Verfah-
ren hat sich als sehr robust gegenüber Störeinflüssen wie Störreflexionen, unterschiedlichem
Reflexionsverhalten von Beinchen, Streulichteinflüssen usw. erwiesen. Es ist genauer und
schneller als das Matching-Verfahren. Nach erfolgreicher Messung dreht das Segment das Bau-
element in Sternstation 5 in die korrekte Bestückeinrichtung. In Sternstation 1 wird das Bauele-
ment dann lagekorrekt auf die Leiterplatte bestückt.
6.3.3 BE-Visionsystem für den Pick&Place-Kopf
6.3.3.1 Systembeschreibung
BE-Visionmodul für den Pick&Place-Kopf: Fine-Pitch-Visionmodul 6
Alle optischen Komponenten des Systems 6
– CCD-Kamera (SONY-Kamera XC77)
– Objektiv
– Optisches Bandfilter zur Unterdrückung von Störreflexionen
sind in einem staubdichten Gehäuse untergebracht. Das Gesichtsfeld der CCD-Kamera beträgt
38 mm x 38 mm. Zur Lageerkennung bzw. zum Beinchentest wird der IC-Baustein im Auflichtver-
fahren von drei LED-Ebenen ausgeleuchtet und mit dem Objektiv auf den CCD-Chip scharf ab-
gebildet. Mit Methoden der digitalen Bildverarbeitung werden die Parameter für Lage,
Verdrehwinkel und Beinchenzustand von Fine-pitch-Bauelementen und BGAs (Ball Grid Arrays)
ermittelt. 6
BE-Visionmodul für den Pick&Place-Kopf: Flip-Chip-Visionmodul 6
Alle optischen Komponenten des Systems wie 6
– CCD-Kamera (SONY-Kamera XC75C)
– Objektiv
sind in einem staubdichten Gehäuse untergebracht. Das Gesichtsfeld der CCD-Kamera beträgt
12,2 mm x 9,2 mm. Zur Lageerkennung bzw. zum Balltest werden die Flip-Chips im Auflichtver-
fahren von zwei LED-Ebenen ausgeleuchtet und mit dem Objektiv auf dem CCD-Chip scharf ab-
gebildet. Mit Methoden der digitalen Bildverarbeitung werden die Parameter für Lage,
Verdrehwinkel des Bauelements bzw. Anzahl und Lage der Balls ermittelt. 6
Die Visionauswerteeinheit finden Sie in Abschnitt 6.1.6
, ab Seite 230. 6