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5 Vi sion f unktionen Betriebsanleitung SIPLACE 80S-20/F4/F4-6 5.3 BE-Visionsystem Ausgabe 07/97 ab Softwareversion SR .403.xx 5 - 26 Einricht er Lageerkennungss ystem für den IC-Kopf für Flip-Chips Kamera-Typ : SONY XC7…
Betriebsanleitung SIPLACE 80S-20/F4/F4-6 5 Visionfunktionen
Ausgabe 07/97 ab Softwareversion SR.403.xx 5.3 BE-Visionsystem
Einrichter 5 - 25
BE-Lageerkennungssystem des 12er Revolverbestückkopfes
Das optische System zur BE-Lageerkennung des 12er Revolverbestückkopfs ist in Abschnitt 5.3.1 Seite 23
bereits beschrieben.
BE-Lageerkennungssystem für den IC-Kopf mit IC-Kamera
Alle optischen Komponenten des Systems
–
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 x 38 mm².
Zur Lageerkennung bzw. zum Beinchentest wird der IC-Baustein im Auflichtverfahren von drei LED-Ebenen
ausgeleuchtet und mit dem Objektiv auf den CCD-Chip scharf abgebildet. Mit Methoden der digitalen Bildver-
arbeitung werden die Parameter für Lage, Verdrehwinkel und Beinchenzustand von Fine-pitch-Bauelementen
und BGAs (Ball Grid Arrays) ermittelt.
BE-Lageerkennungssystem für den IC-Kopf mit FC-Kamera
Alle optischen Komponenten des Systems wie
–
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 Auflichtverfahren von zwei LED-Ebe-
nen ausgeleuchtet und mit dem Objektiv auf dem CCD-Chip scharf abgebildet. Mit Methoden der digitalen
Bildverarbeitung werden die Parameter für Lage, Verdrehwinkel des Bauelements bzw. Anzahl und Lage der
Balls ermittelt.
Die Visionauswerteeinheit finden Sie in Abschnitt 5.2.1 ab Seite 5 - 15.
5.3.2.2 Technische Daten
Lageerkennungssystem für den IC-Kopf für Bauelemente mit Beinchenanschlüssen
Kamera-Typ : SONY XC77
Anzahl der Pixel : Kamera 768 (H) x 494 (V)
Bild 640 (H) x 484 (V)
Gesichtsfeld : 38 x 38 mm²
Beleuchtungsmethode : Auflichtverfahren (Rotlicht)
3 Beleuchtungsebenen
Bildverarbeitung : HALE - Grauwertverfahren (High Accuracy Lead Extraction)
Bildschirm : RGB - Monitor (VGA-Modus) 640 x 484 Pixel
Spektrum der erkennbaren Bauelemente : Fine-pitch bis 55 x 55 mm² und BGAs (Ball Grid Arrays)
Minimaler Beinchenabstand : 0,4 mm
Anzahl der Gehäuseformen :
≤
2047
5 Visionfunktionen Betriebsanleitung SIPLACE 80S-20/F4/F4-6
5.3 BE-Visionsystem Ausgabe 07/97 ab Softwareversion SR.403.xx
5 - 26 Einrichter
Lageerkennungssystem für den IC-Kopf für Flip-Chips
Kamera-Typ : SONY XC75C
Anzahl der Pixel : Kamera 768 (H) x 494 (V)
Bild 640 (H) x 484 (V)
Gesichtsfeld : 12,2 x 9,2 mm²
Beleuchtungsmethode : Auflichtverfahren (Rotlicht)
2 Beleuchtungsebenen
Bildverarbeitung : ca. 1 sec bei Standard-Flip-Chips
Bildschirm : RGB - Monitor (VGA-Modus) 640 x 484 Pixel
Spektrum der erkennbaren Bauelemente : Flip-Chips und Fine-pitch BEs bis ca. 15 x 15 mm²
Minimale Ball-Größe : 80 µm
Minimale Teilung 0,2 mm
Anzahl der Gehäuseformen :
≤
2047
5.3.2.3 Funktionsbeschreibung
Bauelemente werden am 12er Revolverbestückkopf optisch zentriert, wie dies im Abschnitt 5.3.1.3 ab Seite
5 - 24 für den 80S-20-Automaten beschrieben ist.
Für den IC-Kopf stehen zur optischen Zentrierung von Bauelementen zwei optische Zentriersysteme zur Ver-
fügung:
–
die IC-Kamera für Fine-pitch-Bauelemente bis zu einer Größe von 55 x 55 mm² und einer minimalen Tei-
lung von 0,4 mm und BGAs (Ball-Grid-Arrays)
–
die FC-Kamera für Flip-Chips und Fine-pitch-Bauelemente bis zu einer Größe von 15 x 15 mm² und einer
minimalen Teilung von 0,2 mm
Der IC-Kopf holt die Bauelemente von Flächenmagazinen ab und positioniert sie über das jeweilige optische
Zentriersystem. Räumlich versetzte LED-Ebenen leuchten das Bauelement mit Rotlicht gleichmäßig aus. Die
von der Bauelementekamera erzeugte digitale Bauelementeabbildung wird in die Visionauswerteeinheit über-
tragen. Hier erfolgt eine Auswertung entsprechend dem Bauelementetyp. Die daraus gewonnen Ergebnisse
liefern Aussagen zu Positionsabweichungen, Verdrehwinkel, Beinchenzustand und der Abbildungsqualität
des Bauelements.
Für BGAs und Flip-Chips wurden neue Beleuchtungsverfahren und spezielle Algorithmen zum Gewinnen der
Bauelementeparameter entwickelt, um diese neue Generation von Bauelementen optisch zentrieren zu kön-
nen.
Bauelemente, die sich nicht optisch zentrieren lassen, legt der IC-Kopf zur weiteren Analyse wieder in das
Flächenmagazin zurück.
Betriebsanleitung SIPLACE 80S-20/F4/F4-6 5 Visionfunktionen
Ausgabe 07/97 ab Softwareversion SR.403.xx 5.3 BE-Visionsystem
Einrichter 5 - 27
5.3.3 BE-Visionsystem am SIPLACE 80F
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-6-Bestückautomaten
5.3.3.1 Systembeschreibung
Das BE-Visionsystem besteht aus
●
dem optischen System zur Lageerkennung der Bauelemente.
Der
6er Revolverbestückkopf
besitzt ein BE-Lageerkennungssystem in Sternstation 4 (siehe Abb. 5.1.9,
Seite 5 - 12).
Für den
IC-Bestückkopf
können bis zu zwei BE-Visionsysteme eingesetzt werden. Diese sind am Maschi-
nenständer des Automaten fest montiert (siehe Abb. 5.1.6, Seite 5 - 9). Das eine dient zur optischen Zen-
trierung von herkömmlichen Bauelementen mit Beinchenanschlüssen. Das andere, mit FC-Kamera,
zentriert optisch Flip-Chips (siehe ”Option ’Bauelement messen’”, Seite 5 - 82).
●
der Visionauswerteeinheit
Die Auswerteeinheit zur LP- und BE-Lageerkennung ist im Steuereinschub untergebracht (siehe Abb.
5.1.10, Seite 5 - 13).
BE-Lageerkennungssystem des 6er Revolverbestückkopfes
Eine CCD-Kamera mit Umlenkspiegel, Abbildungsoptik und LED-Beleuchtungssystem bildet das optische
BE-Lageerkennungssystem. Das nutzbare Gesichtsfeld der CCD-Kamera (SONY-Kamera XV75) beträgt
39x39 mm
2
. Zur Lageerkennung bzw. zum Beinchentest wird das BE im Auflichtverfahren von den LED-Zei-
len gleichmäßig ausgeleuchtet und mit der Optik auf den CCD-Chip scharf abgebildet. Mit Methoden der digi-
talen Bildverarbeitung, HALE-Verfahren (High Accuracy Lead Extraction) werden die Parameter für Lage,
Verdrehwinkel und Beinchenzustand ermittelt.
Die Visionauswerteeinheit (MVS) wurde schon in Abschnitt 5.2.1 beschrieben, da sie ja beide Funktionen von
LP- und BE-Auswertung übernimmt.
BE-Lageerkennungssystem für den IC-Kopf mit IC-Kamera
siehe Abschnitt 5.3.2.1 auf Seite 5 - 24
BE-Lageerkennungssystem für den IC-Kopf mit der FC-Kamera
siehe Abschnitt 5.3.2.1 auf Seite 5 - 24
5.3.3.2 Technische Daten
Kamera-Typ : SONY XC75
Anzahl der Pixel : Kamera 768 (H) x 493 (V), Bild 746 (H) x 484 (V)
Gesichtsfeld : 39 mm x 39 mm
Beleuchtungsmethode : Auflichtverfahren (Rotlicht), 2 (flach und steil) LED-Ebenen
Bildverarbeitung : HALE - Grauwertverfahren (High 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
Minimaler Beinchenabstand : 0,5 mm
Minimaler Balldurchmesser bei BGAs : 400
µ
m
Anzahl der Gehäuseformen :
≤
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