专利名称：制造高频组件的方法
技术领域：
本发明涉及一种自动制造高频组件的方法。
这类组件往往对各种频率范围制成多种形式。在装入这类组件的元件中，可能有一些是专门用于组件准备使用的工作频率，但它们的外观与其它工作频率的元件没有什么差别。在这些特定频率元件中，有微带滤波器，波导接头，谐振器等。
如果把这些元件按不同的工作频率以不同的种类储存，以便按需要建成不同工作频率的组件，则有可能把这些元件搞混，将不同工作频率的元件提供给例如自动制造设备并将它们组装起来。这可能导致整批组件在制造结束时的功能检验中不能工作，以致必须把组件报废或花很多钱和劳力修理。
本发明的目的是提供一种能避免这类错误的制造高频组件的方法，用于这种方法的特定频率元件，及实现这种方法的制造设备。此目的可由具有权利要求1特征的方法，具有权利要求13特征的元件，和具有权利要求14特征的装配设备来实现。
本发明的元件具有可机器检测的特征，它代表该元件的特定工作频率。制造设备包括检测代表每个这种元件的特征的工具，并根据所检测到的元件的特定工作频率，决定该元件是否可以装入或必须弃用。
这种弃用可能只是挑出未发现具有所希望工作频率特性的元件样品；还可能包括给负责人等发出警告等。
当从产品库中取出将要用到高频组件的特定频率元件样品时，若从该产品库取出的几个特定频率元件的样品被一个接一个地弃用，则最好把整个产品库弃用。在这种情况下不得不假定，如果产品库被错误地供应以错误频率的元件，那么即使再从产品库提取样品，它们将全都具有错误的工作频率。这时更换整个产品库可以避免制造过程长时间被中断。
把对这类元件工作频率的机器确认与其方位的检测结合起来是有益的，为把元件正确地置于电路板等基片上，或者当把本方法用于基片本身就是特定频率元件时，以正确方位将基片置于制造设备的支撑工具上，我们必须知道这个方位。为此目的，可以在每个特定频率元件样品的许多地方找到其频率编码特征，并根据其中一个实际上找到此特定频率特征的检测位置决定样品的方位。
为方便实现此目的，可在将要安装的元件上找一个参考方向，如一个边缘的方位，和一个参考点，如中心点，当各边缘已被检测到时，则这个点很容易检测，方法是从该参考点作一些与该参考方向成预定角度的相同长度的向量，并确定在各向量的端点寻找特定频率特征的位置。各向量的端点最好形成一个正方形，因为这样不需要进行什么处理就可以做到。特别是在假定元件为矩形的情况下，确定一个正方形不需要决定几个被检测的边缘中哪一条长些哪一条短些。
如果代表不同工作频率的各特定频率特征实施例可以通过旋转相互转换，则必须考虑该元件的方位以区分各实施例。
为检测该元件的工作频率和方位，还可以在被检测的轮廓内寻找此特定频率特征而不限于某些位置，然后根据已找到该特征的相对于该元件轮廓的位置推算出元件的方位。
具体而言，若特定频率元件是一个导体基片，则特定频率特征可以用与导体相同的材料形成。因而，按本发明生产元件不比传统方法更费力。
特定频率元件也可以是机械元件，特别是在电路板上下面安装的另一元件的盖子，例如空心波导的端盖，也叫做背短路器。具体到这种情况，用孔作为特定频率特征是合适的。
换一种方式，可以简单地印刷特定频率特征。
本发明的其它特征和实施例可以从下面参照附图对各实施例的说明中了解。
图1是可实现本发明方法的自动装配设备的平面示意图。
图2是按本发明的电路元件第一实施例的平面示意图。
图3是本发明的第二电路元件连同安装它的一部分基片的平面示意图。
图1是可实现本发明方法的自动装配设备的平面示意图。在减震台顶1，此设备包括两个用来将电路托板4(托板上用卡具5固定用于组件的电路板6)从自动送料装置7(未详示)传送到装配位置8，并在装配完后送出此装配设备作进一步处理的皮带传输装置2，3。皮带传输装置2，3各有一块长形水平板9，它让传动皮带10缠绕在其侧面区域，在此区域皮带靠在被传送的电路托板4上。电路托板4不带什么间隙地被导引在横向侧面11之间。
装配位置由可垂直移动的台子形成，此台设置在板9上，并按装配程序相对接合点升高，以将电路托板4升离皮带10，同时将它带到一个准确确定的可重复设定的高度。
粘合剂的分配器13和夹具14可沿轨道15平行于皮带传输装置2，3的传输方向及沿轨道16，17垂直于此传输方向移动。
此外，分配器13和夹具14可垂直移动。控制电路18根据将安装在电路板6上的电路的结构数据控制分配器13和夹具14的运动。为接收这些结构数据，控制电路18有一个数字接口和/一个活动数据记录介质读出器。
在控制电路18接收的结构数据中，有一些关于用在正在制造的组件中的特定频率元件所需工作频率的指示。
此外，控制电路18与相机19相连接，后者固定在台顶上方并指向装配位置8，同时可以对电路板6和将要安置在电路板6上的元件在安置到电路板6之前进行光学检测，所用的方法在稍后详细说明。
也可以用第二相机20完成将要装配的元件的光学检测任务，此相机指向产品库容器或货架25，由后者向装配设备提供要安装的元件。有了第二相机20就可以在将要安装的元件被夹具14拿起之前对它们进行检测，因而只要控制电路18有足够的处理能力，在元件被夹具14拿起之前对它们进行光学检测可以加速装配过程。
控制电路18通过相机19，20对将要安置的元件进行的光学检测可用图2来说明，此图是该元件12的平面示意图，图中只很粗略地显示元件12与它在电路中的技术功能相关的一些特征，因为本发明并不依赖它们。
图2的元件12可以是形成在陶瓷基片21上的环形振荡器，其中只显示了振荡环和一些接触块及导体部分。
元件12的基片21是矩形。当控制电路18检测元件12时假定事实的确如此。因此，为了找出基片21的几何中心，只要简单地估算相机19或20提供的象的对比就足够了，控制电路18检测它四个边缘的方向，因而检测它的各角落位置。为找到中心，只需确定图2用点画线表示的两条直线的交点，这两条线穿过基片21的对角。
知道了早先已检测出的基片21的中心位置和一个边缘的方位，控制电路18生成四个相等长度的向量，它们从中心以相对于所选定边缘成45，135，225，或315度的角度伸展。不论选定的是基片四条边缘的哪一条，这些向量的端点总在基片的相同位置处。这些位置22在图2中用疏阴影块代表。在这些位置22的一个处，如图2左上角处，有一个方位特征23，这里是一个十字线，形成在基片上。此方位特征23可用与基片21表面上的导体相同的材料来做，而且可以在单个处理步骤中与导体一起形成；此特征也可以是彩色印图。控制电路18从用于识别方位特征23的四个检测位置中的一个识别基片的方位。
在由十字线界定的四个象限中的一个内，用形成十字线一样的方法形成一个方块24，它也由相机19或20在寻找方位特征23时检测。当控制电路18已检测出基片的方位时，它也可以明确地区分由十字线23界定的四个象限，并根据方块24形成在四个象限中哪一个来区分四种相应于元件12的不同工作频率的情况。
控制电路18将已确定的元件12的工作频率与提供给它的结构数据中为该元件规定的工作频率进行比较。如果两者一致，则将此元件12置于装配中的电路板上；如果不一致，则把此元件12搁在一边，并用夹具14从元件供应处取出一个新的相应元件12。
对此新取来的元件12，重复检测它的方位和工作频率过程，比较被检测到的和需要的工作频率，并只在二者一致的情况下安装该元件。
当发现对于连续取出的预定数量元件12，元件上面的编码工作频率与结构数据中规定的工作频率不一致，则控制电路18断定，夹具14可接受的元件12样品的整个产品库25都不对。在这种情况下，控制电路18生成一个错误信息，以提醒操作员注意这个问题，并让他/她更换有关元件的整个产品库25。
上面所述的方法，一开始根据元件边缘的位置在它表面上检测一些位置22，这特别适合于大表面的元件，因为由于其结构复杂，在整个表面上寻找频率编码特征很费事或者容易出错。相反，对于背短路器等小尺寸元件，可采用简化的方法。
图3是用来实现这种方法的背短路器30的透视图。在该背短路器30的上面有一些位置29，在图中以圆圈代表，根据此背短路器30预定的工作频率，在这些位置可以设置孔26，以实线圆圈代表。所有位置29是在背短路器30的一半表面上，在目前情况下，如果把形成有引出条状导体的切口27的背短路器30一侧看成是“下面”，则是右边的一半。
为了检测被夹具14接纳的背短路器30的方位，控制电路18在相机19提供的背短路器30上面的全部图象中寻找孔26。若孔26找到了，则识别出它所在的上面一半为右半，这样就完成了背短路器30方位的检测。
控制电路18把上面的右半再分成几个区281至284。图中这些区相互分离并用虚线与上面的左半分离，但这些线只用作观察者的方位；在真实的背短路器30内它们并不存在。控制电路18根据孔26处在281至284中哪一区来识别此背短路器30的工作频率(在目前情况下是283区)。
上面已经讲过，控制电路18将检测到的背短路器30工作频率与结构数据中规定的工作频率相比较，并只在两者一致的情形下安装此背短路器30。如果在几个背短路器30中连续检测到不与结构数据匹配的工作频率，则在此还生成一个错误信息，以更换整个产品库。
当然，除图2和3所述之外，还可以有其它对电路元件工作频率编码的方法。举例而言，为检测编码在背短路器30或任何其它元件上的频率，其上面可以被再分的区28的数目原则上只受限于相机19的分辨率；另外，允许在元件上放置几个频率编码特征，如孔26或方块24。因此，例如在图2的情况，如果方块24可以是0至4的任何数量，且在十字线23的四个象限可以任意分布，则可以编码16个频率。若对方块在一个象限内的不同位置之间加以区分，则可能鉴别的数量还要增加。在图3的情况下，设n为区分的区数，则可以有2n-1种不同的编码。在这种情况下，不允许完全没有孔26，因为这样也不可能检测方位。
权利要求
1.一种制造高频组件的方法，其中一些元件，包括至少一个特定频率的元件(12，30)，用自动装配设备彼此相对安置并相互连接，此方法的特征在于在特定频率元件(12，30)的样品中寻找频率编码特征(23，24)，而且若此特征(23，24；26)在该样品内找到并被判定为正确，才把该样品装上，否则把它弃用。
2.如权利要求1的方法，其特征在于被装上的样品取自产品库(25)，若连续从产品库(25)中取出的几个特定频率元件(12，30)样品被弃用，则将整个产品库弃用。
3.如上述权利要求之一的方法，其特征在于频率编码特征(23，24；26)是在特定频率元件(12，30)每个样品的一些位置(22，29)上寻找，而且样品的方位根据找到该特征(23，24；26)的位置(22，283)来判断。
4.如权利要求3的方法，其特征在于在该元件上找到一个参考点和一个参考方向，从此参考点形成一些相对该参考方向成预定角度的相等长度向量，且在各向量端点确定寻找特征(23，24)的位置(22)。
5.如权利要求4的方法，其特征在于各向量的端点形成正方形。
6.如权利要求3至5之一的方法，其特征在于通过旋转使特定频率特征(23，24)各实施例相互转换，而且为了区分各实施例，要考虑元件(12)的方位。
7.如权利要求1或2的方法，其特征在于对元件(30)的轮廓进行检测，在该元件上寻找特定频率特征(26)，并从找到此特征(26)的相对于轮廓的位置(283)得到该元件(30)的方位。
8.如上述权利要求之一的方法，其特征在于特定频率元件(12)是电路板。
9.如权利要求8的方法，其特征在于该特征是由导体材料形成的。
10.如权利要求1至7的方法，其特征在于特定频率元件是机械元件，特别是下面安装的元件的盖子(30)。
11.如权利要求1至8之一或10的方法，其特征在于特定频率元件是孔(26)。
12.如权利要求1至8之一或10的方法，其特征在于特定频率特征(23，24)是印置的。
13.用于具有特定工作频率的高频组件的元件(12，30)，其特征在于它具有代表特定工作频率的可机器检测的特征。
14.自动制造高频组件的制造设备，包括至少一个安置装置，用来相互安置一些高频组件的元件，其中至少一个元件(12，30)是特定频率的，其特征在于此制造设备包括装置(18，19，20)，用来检测代表该元件(12，30)特定工作频率的特征(23，24；26)，及根据检测出的工作频率决定是否安装还是弃用该元件(12，30)。
全文摘要
在高频组件的制造中，利用安置装置相互安置一些元件，其中至少一个元件(12)是特定频率元件，并将各元件相互连接。在此特定频率元件(12，30)的样品中寻找将频率编码的特征(23，24)。若在样品内找到该特征(23，24)，则将此样品安装并判定它是正确的，否则将样品弃用。
文档编号H05K13/04GK1887039SQ200480034831
公开日2006年12月27日 申请日期2004年9月9日 优先权日2003年9月25日
发明者W·康拉特, H·施梅尔赫尔 申请人:马科尼通讯股份有限公司