专利名称：应用不同的呈现角度评估器件的表面结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学地评估电子器件的三维表面结构的方法。 本发明尤其涉及一种测量电子器件的器件引线的共面性的方法，该 方法可以直4妻在部4牛的装配过禾呈之前在自动装配才几内才丸4亍。此外， 本发明还涉及一种光学传感器装置以及一种自动装配才几，该光学传 感器装置被设置成执行根据本发明的光学地评估电子器件的三维 表面结构的方法。此外，本发明涉及一种可由计算机读取的存储介 质以及一种程序单元，它们包括用于执行根据本发明的、光学地评 估电子器件的三维表面结构的方法的指令。
背景技术：
为了适应在可表面装配的器件(外装器件，『Surface mounted Devices』SMD)的装配工艺的可靠性方面不断提高的要求，人们直 接在装配过程之前逐渐提高对高极性的部件的共面性的检测。这样 的检测必须可以在非常短的时间内执行，从而尽可能少地对装配效 率产生影响。确定的SMD器件，例如所谓的小外形封装(SOPs) 或者四方扁平去于装(QFPs)的共面性可以例如^皮确定，其中通过光 学传感器装置来测量该共面性，该光学传感器装置以三角测量远离 为基础。尤其是所谓的激光三角测量传感器适合于对电子器件进行 精确的三维测量。在激光三角测量传感器时，由待测量的物体的角 度看，激光源和光线探测器以确定的角度(三角测量角度)相互设置。光线探测器测量例如激光源在待测量的器件的引线上的漫反 射。然后，以这种方式扫描的物体点^立的不同的高度^f立置导致在光 线探测器中接收到的光线反射的侧向的位移。由EP 1 089 607 A2公开了一种用于测量电子器件的引线的共 面性的装置。在此，在器件引线的方向上发射激光束。然后，在器 件？ 1线上散射的光线由光敏传感器接收并分析。在实践中表明，由不同的原理对电子器件进4亍的三维测量可以 导致不利的结果。这种类型的错误测量的原因可以例如是，由于在 待测量的器件表面上的缺陷处的原因而造成的反射不清晰。此外， 待测量的器件表面处于扫描的激光束的聚焦区域之外，/人而使待测 量的表面由扩散的激光束照射。发明内容本发明的目的是，在对电子器件的三维表面结构进行评估时改 善识别可靠性。本发明通过独立权利要求的内容实现。本发明的有利的实施例 在乂人属^又利要求中描述。通过独立权利要求1描述了 一种光学地评估电子器件的三维表 面结构的方法，该方法尤其适于测量器件引线的共面性。描述的方 法具有以下步骤(a)在电子器件的方向上发出由光源产生的照射 光线；通过在器件和照射光线之间的相对移动来扫描电子器件，其 中，以第一角度来照射器件，并且其中，测量光线被^接收，该测量 光线由器件至少部分地回散射到光线探测器上；以及，(c)通过在 器件和照射光线之间的再一次的相对移动来再一次扫描电子器件， 其中，以第二角度来照射器件，并且该第二角度与第一角度不同，并且其中，测量光线;陂再一次接收，该测量光线由器件至少部分地 回散射到光线探测器上。所描述的方法基于这样的i人识，即例如在测量有缺陷时(该有 缺陷的测量或者导致对测量的电子器件的表面结构的不# 'J的结果 或者导致不清晰的结果)，以另外的呈现角度对器件进行再一次扫 描在许多情况中导致有利的三维表面测量。同时，呈现角度的变化 可以才艮据预先"i殳定的算法来实现。当在进行器件识别时超过或者低于预设的质量值或者当器件 测量没有与预设的器件描述达成一致时，那么对器件的再一次扫描 例如也可以是必须的。同时，器件测量可以包括对器件进4亍完全测 量或者仅仅对器件进行部分测量。利用部分测量典型地仅仅测定一 个确定的部,殳，例如具有一个或者多个选择的器件引线触点的部 段。此外，当先前对器件引线进行的器件扫描导致一个共面性值， 而该值处于预设的容差范围之外时，那么对器件的再一次扫描例如 也可以是必须的。在该种情况中，经常可以在实际需要废弃相关的 器件之前再一次对想象的不合格的共面性进行检测，并且在对器件 进行另外的扫描还得出不可容忍的共面性值时才废弃那个器件。所描述的方法具有优点，即通过重复扫描可以才及大地改善数据 质量。通过该方式，考虑到可靠的器件测量的方面，为接收到的测 量光线信号的接下来的凄t据评估或者图4象处理创造一及大改善的输 出条件。三维表面结构评估以已知的三角测量原理为基础。同时，以第 一角度来照射待测量的物体并且以不同的第二角度来观察。取决于 各个表面点位的高度位置，相应的光线反射呈现在不同的位置的光线探测器上。在照射光束和测量光束之间的角度被称为三角测量角 度。这确定了三维测量的高度分辨率。照射光线可以例如由激光器发射，从而能够以简单的方式实现 照射光束的特别小的聚焦直径进而实现整个表面测量的高的局部 分辨率。在利用至少近似于点状照射光斑进行扫描的情况中，可以 有利地将一维行扫描探测器作为光线探测器来使用。该探测器可以 这样地指向，即由在不同的位置上的分别被扫描的器件表面的不同 的高度位置的光线反射被投影到行扫描传感器上。因此，在所应用 的传感器装置(该传感器装置包括激光源、行扫描传感器和用于待 测量的器件的保持装置)的几何结构的知识时，通过简单地评估光 线反射在纟笨测器4亍上的位置可以直4妄确定出刚刚#皮扫描的表面点 位的高度位置。为此应该指出，为了4吏光反射呈现在4笨测器上，当然可以应用 合适的成像光学系统，该光学系统优选地匹配于各自的图像比例。所描述的方法允许以特别可靠的方式来^r测器件引线的共面 性。同时，例如可以测定器件的多个引线的相应的4妄触面是否处于 同一个平面中。如果是，那么所有的器件接口在一次成功的装配过 程之后处于印刷电路板平面中，并且可以例如可靠地在焊接过程中 接触。器件引线例如可以被设计成金属丝或者设计为金属接触点或 者接触球。器件引线的相应的接触面可以例如^皮设置用于接触在器 件载体(例如印刷电路板)上的器件。才艮据权利要求2的本发明的一个实施例，该方法附加地具有对 电子器件的S走转，其中，该;旋转在扫描之后或者在再一次扫描之前 执行。同时，该旋转优选地通过器件保持装置实现，该器件保持装置 可以以已知的方式安装在自动装配机的装配头上，并且该器件保持 装置被设置用于尤其通过气动吸附来临时地吸纳待装配的器件。为此，器件^f呆持装置可以以已知的方式围绕其^v轴^:转。在该种情况 中，在再一次扫描的范围内，以变化的呈现角度来实现对器件的测 量。在此，该呈现角度不依赖于在器件和照射光线之间的相对移动 方向。在此应该指出，另外的呈现角度也可以由此来实现，即在固定 指向的器件时，照射方向纟皮改变。这可以例如通过激活第二光源来 实现，该第二光源可以是激光二才及管。根据权利要求3的本发明的另一个实施例，电子器件被旋转 180度的角度。这意味着，即参考待测量的器件的表面法线，沿着 第 一 角度的照射光线的光路对称于沿着第二角度的照射光线的光 路。另一种表达方式是，假如由保持装置吸附的器件在第一次扫描 过程中由器件的角度看被从下左侧照射，那么器件在第二次扫描期 间由器件的角度看就会被从下右侧照射。因此，在再一次扫描的过 程中由另一个方向照射器件，从而使在总体上对于成功地测量器件 的概率特别高。根据权利要求4，照射光线参考电子器件的表面法线以倾斜的 角度入射到器件上。这具有一个优点，即以倾斜的角度照射待测量 的器件，从而可以以简单的方式通过相应地布置光线纟笨测器来避免 直接的光反射并进而避免对光线探测器的非预期的过度照射。鉴于表面结构的测量，通过倾斜的照射获得某种不对称性。这 意p未着，在第一次扫描移动期间"J又由一个确定的方向对"降测量的 器件进4于照射，乂人而不能可靠地通过第一扫描移动单独地测定4寺测 量的器件的一些表面隆起。然而，在该种情况中第二次扫描移动(在该扫描移动时以另外的角度将照射光线呈现给待测量的器件)提供 良好的机会，该第二次扫描移动正确地测量在之前没有或者未明确 识别的表面隆起。根据权利要求5，参考器件的表面法线，如照射光线入射到器件表面一样，测量光线离开在相同一侧的器件表面。这可以以简单 的方式这样地实现，即照射光线的光源和用于测量光线的光纟笨测器 一皮i殳置在所述的表面法线的一个侧面上。同时，光源和光纟笨测器可以相关于表面法线例如这样地i殳置在一个侧面上，即通过激光器和 表面法线构成的"入射面，，以及通过4聂〗象才几和表面法线构成的"出 射面，，彼此形成一个角度，该角度小于或者等于90°。为了进一步 减少在摄像机中的反射的概率，也可以将该角度选择为小于或者等 于45。。通过将激光器和摄像机设置在所述的表面法线的一个侧面来 避免这样的危险，即被反射的激光光线的镜面反射由器件引线的接 触区域反射到摄像机中。这种说法至少适合于所有通用的器件引线 类型。这样的器件引线在接触面的区域中例如可以是扁平的，例如 像在所谓的"翼型引线焊点"时。但是，接触面也可以波浪形地设 计。尤其是，器件引线可以基本上具有球形或者球形区域(例如半 球形或者四分之一球形)的形状，从而使接触区域具有球形片段的 形状。这例如出现在所谓的球栅阵列的情况中。在此应该指出，当表面仅仅具有球形片段表面的形状时，那么 在本描述内谈及球形表面。为此，词汇"球形的"不仅严格地意味 着几4可上的3求形而且也意p未着类似3求形的形状(例如椭圓形的形 状)。根据权利要求6,由摄像机摄取的测量光线基本上平行于电子 器件的表面法线离开器件表面。这具有一个优点，即光线探测器可以这样地设置在用于三维测量器件的整个光学传感器装置的内部， 即测量光线的光路精确地垂直于待测量的器件的参考面。优选的 是，该参考面由不同的器件引线的平面限定。根据权利要求7，用于评估电子器件的三维表面结构的方法附 加地具有以下步骤(a)使用多个测量光线信号来评估器件的表面 结构，这些测量光线信号由光线探测器在接收测量光线时产生，和 /或(b)使用多个测量光线信号来再一次评估器件的表面结构，这 些测量光线信号由光线探测器在再一次接收测量光线时产生。根据权利要求8的本发明的另一个实施例，如果评估没有产生 明确的结果，那么在器件和光源或者光线:深测器之间的3巨离就会改 变。这具有一个优点，即在第一次扫描移动的过程中获得的测量结 果(该测量结果对于可靠地测量器件是不足够的)可以至少用于在 光学传感器装置内对器件的高度位置进行粗略的猜测。器件的高度 ^立置或者呈J见面的变4匕方向可以例如至少由 一些正确识别的器4牛 表面结构得出，尽管在相应地获取的测量结果内出现错误的测量， ^f旦可以i口、别出i玄表面结才勾。根据权利要求9,该方法附加地具有以下步骤，即通过在另外 的器件和照射光线之间的相对移动来对另外的电子器件进行扫描。 同时，在扫描之前，在另外的器件和光源或者光线探测器之间的距 离基于距离信息来优化，在对之前的器件的表面结构的评估和/或再 一次评估范围内获取该距离信息。这意味着，即基于高度或者距离信息(这些信息在之前对各个 测量的器件侧面的测量中获取)，接下来待测量的另外的器件的呈 现平面可以通过合适的学习算法来匹配或者优4b。当在一个循环转 换之后测量另外的器件(该另外的器件与之前的器件循环相比具有 另外的大约中等的器件高度)时，这尤其具有优点。在该种情况中，通常待测量的器件相关于器件保持装置或者相关于相应的装配头 处于不同的高度位置，从而使器件的待测量的引线首先位于照射光 线的聚焦区域之外。因此，在这种类型的循环转」换时可以以完美的 以及有效率的方式基于合适的学习算法来追踪另外的器件的呈现 平面，从而在很少的装配过程(这些装配过程分别包括对器件的测 量)之后可以再次对在照射光线的聚焦平面附近的器件S1线进行扫 描。因此能够以特别高的精度来测量器件引线的共面性。根据权利要求10,该方法还附加地具有以下步骤，即通过在另 外的器件和照射光线之间的相对移动来对另外的电子器件进行扫 描。同时，在进行扫描之前基于一个关于合适的呈现角度的信息来 旋转另外的器件。在对先前的器件的表面结构的评估和/或再一次评 估的范围内获取该信息。联系到上下文，概念"呈现角度"被理解为一个角度，照射光 线的光学轴线与坐冲示系统的选才奪的方向构成该角度，该坐标系统与 待测量的器件联合。所选择的方向可以例如通过待测量的器件的边 缘来定义。这意味着，即在学习算法的范围内，关于待测量的器件的合适 的呈现角度的信息(这些信息在前述的测量以及也许必要的修正时 获得呈现角度)用于接下来的器件。当待测量的器件不具有正方形 的而是具有长方形的壳体形状时，对相关于照射光线的光路的待测 量器件的合适的呈现角度的这种类型的学习尤其可以产生较快速和精确的测量结果。这种类型的壳体例如是所谓的小外形(SO)壳体，该壳体在其另一个较长的外侧面具有器件引线。同时，在两个 长的外侧面上安装的器件引线在其数量和/或形状方面可以是相同 的或者不同的。通过有效地优化呈现角度可以以有利的方式消除不 希望的干扰反射或者至少降低其强度。在此应该指出，也可以在以变化的呈现角度进行再一次扫描之 前通过合适的模拟来检查，是否通过呈现角度的计划的变化完全可 以预期地获得改善的测量结果。这可以根据合适的比较度量标准(Vergleichmetrik )来实现。比较度量标准可以包括诸如正确测量 的器件引线的数量和/或参数的质量值，该质量值描述成功的器件测 量的数量。然后，通过这种类型的比较度量标准的合适的分析可以 相应地匹配器件的呈现角度。根据权利要求ll,照射光线是沿着一个方向扩张的光线，从而 一个光线行投射到电子器件的一个侧面上。在该种情况中，表面探 测器被作为光线探测器使用。照射光线(光线)沿着一个方向的一维扩张可以以特别有利的 方式这样地实现，即具有很小分散的光束，例如激光束对准圓柱形 透镜。因此，在器件的待测量的表面上产生线形的照射条带。该设计方案具有 一个优点，即为了扫描器件引线的意义重大的 接触面仅仅需要一维的移动。由此降低了记录用于确定器件引线的 位置的凄t据的费用和时间。例如，矩阵摄像机或者平面摄像机被设置为光线传感器或者光 敏的传感器。为了有效地接收图像数据，在器件和照射光线之间的 相对移动可以垂直于光线行的纵向扩张来实现。由此，通过简单的 一维移动即可测量器件的平面的区域。根据权利要求12，扫描和/或再一次扫描通过器件相对于照射 光线的光^各的移动来实^见。该移动伊二选的是具有例如200 m/s的速 度的线性移动。为了获得高度的数据传输率，具有尽可能多的测量 光线信号的该移动应该^皮测定。在实践中，当4聂^f象才几作为光线4果测器使用，该摄像机可以每秒摄录10.000个图像时，这被证明是有利的。在此，应该指出，在扫描移动中的器件的移动方向不必强制性 地与在再一次扫描移动中的器件的移动方向相同。优选的是，这两 个移动方向〗皮此不平4于地指向，,人而在器件的简单的返回移动器件 实现再一次扫描。利用权利要求13描述了一种用于光学地测量电子器件的三维 表面结构的装置，该装置尤其适合于测量器件引线的共面性。所描 述的装置具有(a)光源，设置用于在电子器件的方向上发射照射 光线；(b)光线探测器，设置用于接收测量光线，该测量光线由器 件至少部分地回散射；以及(c)处理器。该处理器被这样地设置， 即该处理器可^U于上述的用于光学地测量电子器件的三维表面结 构的方法。才艮据权利要求14的本发明的一个实施例，该装置附加地具有 一个旋转装置，该旋转装置被设置用于旋转电子器件。由此，上述 的方法例如也利用或者在自给自足的机器中执行，该机器例如可以 设置在生产线中，用于质量控制的目的。利用权利要求15描述了一种用于为印刷电路板装配电子器件 的自动装配才几。该自动装配才几具有上述类型的用于光学地评估电子 器件的三维表面结构的装置。在4又利要求16中才是出了一种可由计算才几读取的存储介质，在程序。当该程序由处理器执行时，可以执行上述的用于光学地评估 电子器件的三维表面结构的方法。在权利要求17中提出了一种用于光学地评估电子器件的三维表面结构的程序单元。当程序由处理器扭J亍时，可以4丸4亍上述的用 于光学地评估电子器件的三维表面结构的方法。
本发明的其他优点和特征由接下来对优选实施例的示例性的 描述得出。在此，仅示意性地并未按照比例尺地示出本申请的各个图示。图la示出了利用扇状放射的照射光束对电子器件的引线进行 的扫描和通过摄像机对返回的散射的测量光线的摄取。图lb示出了二维测量信号，在器件和照射光束之间的相对位 置确定的情况下，对在图la中示出的器件的引线球进行测量时， 由摄像机接收该二维测量信号。图2示出了用于光学地测量电子器件的三维表面结构的流程 图，其中，在测量错误的情况中，以另外的呈现角度再一次对器件进行测量。
具体实施方式
图la示出了光学传感器装置100,利用该传感器装置可以在三 维中测定电子器件110的表面结构。光学传感器装置100以已知的 三角测量原理为基础。同时，由光源101发射的照射光线102对准 待测量的表面结构111。根据在此示出的实施例，待测量的表面结 构是电子器件110的下侧面111，该电子器件由设计成抽吸管的器 件保持装置120保持。设计成引线球的器件110的电引线112处于 器4牛110的下侧面111上。如由图la可见，由激光二极管101发射的照射光线102这样 地扩张，即该光线以光线行103的形式投射到表面结构111上。该 扩张可以通过未示出的圓柱形透4竟来实现。由表面结构111至少部分散射的光线作为测量光线107由光线 探测器106获取。根据在此示出的实施例，光线探测器是摄像机106， 该摄像机可以接收在二维图像内的产生的光线反射。图lb示出了摄像机图像130，该图像在示出的表面结构111上 被摄录。通过光线行103照射的在表面结构111内的凸起在传感器 装置100的当前的几何形状时导致:摄录的二维测量信号131具有小 丘。同时，每个器件引线球都对应于一个小丘。小丘的高度用于各 自的引线球的高度的直接尺度。才艮据在此示出的实施例来这样地实现对表面结构111的完全的 三维测量，即器件110相对于照射光线102的光^各沿着移动方向122 移动。通过这种方式来连续地对4寺测量的器件下侧面111的所有表 面区域进^f亍扫描。通过相应地评估二维测量光线信号131的4企测的 顺序可以测定整个三维表面结构111进而测定各个单独的引线球的 形状和高度。如由图la可见，传感器装置100的外7见构造具有某种不对称 性。该不对称性这样产生，即以相对于待测量的表面结构111的表 面法线的倾斜的角度来实现对器件的照射。对在表面结构111上散 射的光线的测量至少近似平4于于表面法线实现。该部对称性导致下 侧面111的一些结构(例如由于通过隆起造成的至少部分的遮挡) 不能或者不能明确地识别。现在，根据本发明在此示出的实施例，在由于未能识别出表面 结构而出现错误的测量的情况中执行再一次的测量。在该测量中，器件110的表面结构111通过照射光线102再一次扫描。然而，在 此调整出另一个呈现角度，从而有效地由另一个方向对器件110的 表面结构lll进行照射。呈现角度的变化这样地实现，即接收器件 110的保持装置120被围绕其纵轴125旋转。为了与之前的错误测 量相比明确地改变照射条件，器件IIO被优选地旋转180。的角度。 相应的S走转运动通过在图la中的具有标号为126的箭头示出。通过以另外的呈现角度对器件110进行的所述的再一次扫描产 生实际的可能性，即由此而获得测量lt据，这些测量数据可以在器 件110的下侧面上实现对至今未识别的结构的正确的识别。在再一次测量时，器件基本上可以沿着任意的方向相对于照射 光线102的光路移动。优选的是，器件110在该再一次扫描的过程 中或者沿着相同的移动方向122或者在与之相反的方向上移动。这 具有一个优点，即对于再一次的测量来说不需要附加的位置。在图2中示出了流程图250,该流程图^^艮据在对器件的测量护 着特征描述时的不同^"误来示出优选的方法步骤，这些方法步骤在 装配过程的范围内^丸行。可能出现以下类型的4晉误EO:不能在摄取的摄像机图像中发现整个器件El:不能在摄像机图像中发现各个器件引线E2:在摄像机图像中以较差的质量发现各个器件引线E3:器件引线破坏了需要的共面性值E4:器件与传感器装置靠的太近E5:器件与传感器装置离的太远E6:即在上部的测量区域界限处而且也在下部的测量区域界限 处发现有效的引线高度。在此应该指出，4晉误E4、 E5和E6可能这样地出现，即在所谓 的翼型时，替代器件的配合面而错误地测量引线的部分片段，该部 分片段直接地由器件的本体中突出。如由流程图250可见，在第一步骤S1中待测量的器件例如通 过在图la中示出的传感器装置100来进行最初的扫描。如果根据 在此获耳又的测量^t据已经可以对器件引线的表面结构或者共面性 进行明确和无误的测量并且同时证明，即器件满足无故障地装配的 要求，那么在步驶《S2中装配该器件。如果对器件的最初扫描没有获得可评估的结果，那么首先尝试 确定在传感器装置内的被测量的器件的高度或者器件与传感器装 置的距离。因此，在有错误的器件测量的情况中产生两个不同的错 误可能性。在错误Fl时可以执行器件相对于传感器装置的高度计算。尤 其在出现上述4晉i吴El、 E2、 E3、 E4和E5中的至少一种4晉i吴时发 生这种情况。在错误F2时不可以进行高度计算。当在摄录的摄像机图像中 完全不能发现器件(错误E0 )或者当在上部的测量区域界限处而且 也在下部的测量区域界限处发现有效的引线高度(错误E6)时，除 了上错误E1、 E2、 E3、 E4和E5之外也可以出现该种情况。根据在此示出的实施例，在出现错误F1的情况中，在步骤S3 中进行高度匹配。同时，在器件和传感器装置之间的距离这样地调 节，即器件的待测量的下侧面尽可能地处于聚焦平面内。紧接着高度匹配完成后，在步骤S4中实现以变化过的呈现角 度对器件进行再一次扫描。根据在此示出的一个实施例，在实际的 扫描过程之前这样地调整该呈现角度，即由器件保持装置保持的器 件围绕保持装置的纵向轴线旋转180。的角度。如果在再一次扫描过程S4中得到无误的器件测量值，那么在 步骤S2中装配器件。这包括以已知的方式将器件放置在印刷电路 上的通过预设的引线面限定的器件安装位置上。^口果因为农寸^口出it见上述4晉i吴EO、 El、 E2、 E3、 E4、 E5禾口 E6 中的至少一种错误，而使测量S4也致使有错误的器件测量，那么 器件就被归类为有错误的并通过废弃(步骤S5 )从装配过程中移除。根据在次示出的实施例，在出现错误F2的情况中，在步骤S6 中以变化了的呈现角度对器件进行再一次的扫描。在该种情况中， 呈现角度也通过将器件围绕保持装置的纵向轴线旋转180°的角度 来改变。如果再一次的扫描过程S6获得无误的器件测量，那么在步骤 S2中装配器件。然而，在扫描过程S6时也可以出现错误F3。该错误的特色在 于，尽管例如由于错误E1、 E2、 E3、 E4或E5的出现还是不能再 一次对器件进行正确的测量，该测量不能识别器件的优化的高度位 置。由此获得的高度信息用于在之前描述的步骤S3中这样地优化 器件相对于传感器装置的高度位置，即待测量的器件下侧面处于传 感器装置的聚焦平面中。在高度匹配S3之后，在优化的高度位置 (步骤S4 )时进行已经在上面描述的再一次的扫描过程，在该扫猫 过程之后或者进行装配过程(步骤S2 )或者进行器件的废弃(步骤 S5 )。此外，在扫描过程S6中可以出现错误F5。该错误的特色在于， 既不能进行器件测量也不能识别器件的高度位置。因为出现至少一 个上述6勺4晉"i吴E0、 El、 E2、 E3、 E4、 E5和E6,因ot匕器^f牛观'J量可 能失败。在该种情况中，装配过程利用步骤S5通过废弃所涉及的 器件来结束。在此应该指出，在此描述的实施例仫J又示出了本发明的可能的 实施例的有限的选择。因此，各个实施例的特征可以以合适的方式 ^皮此结合，乂人而多个不同的实施例利用在此解释的实施例变体对于 本领域冲支术人员来i兌是显而易见的。
权利要求
1.一种用于光学地评估电子器件(110)的三维表面结构(111)的方法，尤其用于测量器件引线(112)的共面性，所述方法包括·在所述电子器件(110)的方向上发出由光源(101)产生的照射光线(102)，·通过在所述电子器件(110)和所述照射光线(102)之间的相对移动(122)来扫描所述电子器件(110)，其中，以第一角度来照射所述电子器件(110)并且测量光线(107)被接收，所述测量光线由所述电子器件(110)至少部分地回散射到光线探测器(106)上，以及·通过在所述电子器件(110)和所述照射光线(102)之间的再一次的相对移动(122)来再一次扫描所述电子器件(110)，其中，以与所述第一角度不同的第二角度来照射所述电子器件(110)并且测量光线(107)被再一次接收，所述测量光线由所述电子器件(110)至少部分地回散射到所述光线探测器(106)上。
2. 才艮据^又利要求1所述的方法，所述方法附加地具有以下步骤* 旋转(126)所述电子器件(110),其中，在扫描之后和在再一次扫描之前^丸4亍所述;^專l" (126 )。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述电子器件(110)被旋转180度。
4. 才艮据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述照射光线(102)相对于所述电子器件(110)的表面 法线以倾斜的角度入射到所述电子器件(110)上
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，参考所述电子器件(110)的表面法线，所述测量光线(107) 如所述照射光线(102)入射到所述器件表面(111 )上一样离 开在相同一侧的所述器件表面(111)。
6. 根据权利要求4所述的方法，其中，由摄像机摄取的所述测量光线(107)基本上平行于所述 电子器件(110)的表面法线离开所述器件表面(111)。
7. 才艮据4又利要求1至6中4壬一项所述的方法，所述方法附加;也具 有以下步艰i:* 使用多个测量光线信号(131 )来评估所述电子器件(110) 的表面结构(111 ),这些测量光线信号由所述光线探测器(106)在4妄收所述测量光线(107)时产生，和/或* 使用多个测量光线信号(131 )来再一次评估所述电子器 件(110)的表面结构(111),这些测量光线信号由所述 光线探测器(106)在再一次接收所述测量光线(107) 时产生。
8. 根据权利要求7所述的方法，所述方法附加地具有以下步骤如果所述评估和/或所述再一次评估导致不清晰的结果，* 改变所述电子器件(110)和所述光源(101 )或者所述光 线:探测器(106 )之间的距离。
9. 根据权利要求7至8中任一项所述的方法，所述方法附加地具 有以下步-骤 通过在另外的电子器件(110)和所述照射光线(102)之 间的相对移动(122 )来对另外的电子器件(110 )进行扫 描，其中，在所述扫描之前，在所述另外的器件(110) 和所述光源(101 )或者所述光线探测器(106)之间的 距离基于距离信息来优化，在对先前的电子器件(110) 的表面结构(111 )的所述评估和/或所述再一次评估范围 内获取所述距离信息。
10. 根据权利要求7至9中4壬一项所述的方法，所述方法附加地具 有以下步驶《* 通过在所述另外的电子器件(110)和所述照射光线(102) 之间的相对移动(122)来对所述另外的电子器件(110) 进行扫描，其中，在进行所述扫描之前基于一个关于合 适的呈现角度的信息来旋转所述另外的电子器件(110), 在对先前的电子器件(110)的表面结构(111 )的评估和 /或再一次评估的范围内获取该信息。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述测量光线是沿着一个方向扩张的光线(102), 乂人而 光线4亍(103 )才殳射到所述电子器件(110)的一个侧面上以及 表面探测器(106)被作为光线探测器使用。
12. 根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述扫描和/或所述再一次扫描通过所述电子器件(110) 相对于所述照射光线(102)的光^各的移动(122)来实现。
13. —种用于光学地测量电子器件(110)的三维表面结构(111) 的装置，尤其用于测量器件引线的共面性，所述装置具有* 光源(101),设置用于在所述电子器件(110)的方向上 发出照射光线(102),* 光线探测器(106)，设置用于接收测量光线(107)，所 述测量光线由所述电子器件(110)至少部分地回散射， 以及* 处理器，所述处理器纟皮这样地设置，即可执4于々艮据权利 要求1至12中4壬一项所述的方法。
14. 根据权利要求13所述的装置，所述装置附加地具有* 旋转装置，设置用于旋转所述电子器件。
15. —种用于为印刷电蹈4反装配器件的自动装配才几，所述自动装配 机具有* 根据权利要求13至14中4壬一项所述的、用于光学地评 估电子器件(110)的三维表面结构(111)的装置。
16. —种可由计算才几读取的存储介质，在所述存4诸介质中存4诸有用 于光学地评估电子器件(110)的三维表面结构(111 )的程序， 当所述程序由处理器执行时，所述程序被设置用于执行根据权 利要求1至12中任一项所述的方法。
17. —种用于光学地评估电子器件(110)的三维表面结构(111) 的程序单元，当所述程序单元由处理器神丸行时，所述程序单元 被设置用于执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法。
全文摘要
本申请涉及一种光学地检测器件(110)的表面结构(111)的方法。该方法具有以下步骤(a)在器件(110)的方向上发射照射光线(102)；(b)通过在器件(110)和照射光线(102)之间的相对移动来扫描器件(110)，其中，以第一角度来照射器件(110)，并且其中，测量光线(107)被接收，该测量光线由器件(110)至少部分地回散射到光线探测器(106)上；以及，(c)通过在器件(110)和照射光线(102)之间的再一次的相对移动来再一次扫描器件(110)，其中，以与第一角度不同的第二角度来照射器件(110)并且测量光线(107)被再一次接收，该测量光线由器件(110)至少部分地回散射到光线探测器(106)上。
文档编号G01B11/25GK101324426SQ20081011106
公开日2008年12月17日 申请日期2008年6月10日 优先权日2007年6月11日
发明者劳克斯·纽梅尔, 卡尔-海因茨·贝施, 托马斯·施内肯布格尔, 马蒂亚斯·黑德里希 申请人:西门子公司