專利名稱：制造高頻組件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動制造高頻組件的方法。
這類組件往往對各種頻率范圍制成多種形式。在裝入這類組件的元件中，可能有一些是專門用于組件準備使用的工作頻率，但它們的外觀與其它工作頻率的元件沒有什么差別。在這些特定頻率元件中，有微帶濾波器，波導接頭，諧振器等。
如果把這些元件按不同的工作頻率以不同的種類儲存，以便按需要建成不同工作頻率的組件，則有可能把這些元件搞混，將不同工作頻率的元件提供給例如自動制造設(shè)備并將它們組裝起來。這可能導致整批組件在制造結(jié)束時的功能檢驗中不能工作，以致必須把組件報廢或花很多錢和勞力修理。
本發(fā)明的目的是提供一種能避免這類錯誤的制造高頻組件的方法，用于這種方法的特定頻率元件，及實現(xiàn)這種方法的制造設(shè)備。此目的可由具有權(quán)利要求1特征的方法，具有權(quán)利要求13特征的元件，和具有權(quán)利要求14特征的裝配設(shè)備來實現(xiàn)。
本發(fā)明的元件具有可機器檢測的特征，它代表該元件的特定工作頻率。制造設(shè)備包括檢測代表每個這種元件的特征的工具，并根據(jù)所檢測到的元件的特定工作頻率，決定該元件是否可以裝入或必須棄用。
這種棄用可能只是挑出未發(fā)現(xiàn)具有所希望工作頻率特性的元件樣品；還可能包括給負責人等發(fā)出警告等。
當從產(chǎn)品庫中取出將要用到高頻組件的特定頻率元件樣品時，若從該產(chǎn)品庫取出的幾個特定頻率元件的樣品被一個接一個地棄用，則最好把整個產(chǎn)品庫棄用。在這種情況下不得不假定，如果產(chǎn)品庫被錯誤地供應(yīng)以錯誤頻率的元件，那么即使再從產(chǎn)品庫提取樣品，它們將全都具有錯誤的工作頻率。這時更換整個產(chǎn)品庫可以避免制造過程長時間被中斷。
把對這類元件工作頻率的機器確認與其方位的檢測結(jié)合起來是有益的，為把元件正確地置于電路板等基片上，或者當把本方法用于基片本身就是特定頻率元件時，以正確方位將基片置于制造設(shè)備的支撐工具上，我們必須知道這個方位。為此目的，可以在每個特定頻率元件樣品的許多地方找到其頻率編碼特征，并根據(jù)其中一個實際上找到此特定頻率特征的檢測位置決定樣品的方位。
為方便實現(xiàn)此目的，可在將要安裝的元件上找一個參考方向，如一個邊緣的方位，和一個參考點，如中心點，當各邊緣已被檢測到時，則這個點很容易檢測，方法是從該參考點作一些與該參考方向成預定角度的相同長度的向量，并確定在各向量的端點尋找特定頻率特征的位置。各向量的端點最好形成一個正方形，因為這樣不需要進行什么處理就可以做到。特別是在假定元件為矩形的情況下，確定一個正方形不需要決定幾個被檢測的邊緣中哪一條長些哪一條短些。
如果代表不同工作頻率的各特定頻率特征實施例可以通過旋轉(zhuǎn)相互轉(zhuǎn)換，則必須考慮該元件的方位以區(qū)分各實施例。
為檢測該元件的工作頻率和方位，還可以在被檢測的輪廓內(nèi)尋找此特定頻率特征而不限于某些位置，然后根據(jù)已找到該特征的相對于該元件輪廓的位置推算出元件的方位。
具體而言，若特定頻率元件是一個導體基片，則特定頻率特征可以用與導體相同的材料形成。因而，按本發(fā)明生產(chǎn)元件不比傳統(tǒng)方法更費力。
特定頻率元件也可以是機械元件，特別是在電路板上下面安裝的另一元件的蓋子，例如空心波導的端蓋，也叫做背短路器。具體到這種情況，用孔作為特定頻率特征是合適的。
換一種方式，可以簡單地印刷特定頻率特征。
本發(fā)明的其它特征和實施例可以從下面參照附圖對各實施例的說明中了解。


圖1是可實現(xiàn)本發(fā)明方法的自動裝配設(shè)備的平面示意圖。
圖2是按本發(fā)明的電路元件第一實施例的平面示意圖。
圖3是本發(fā)明的第二電路元件連同安裝它的一部分基片的平面示意圖。
圖1是可實現(xiàn)本發(fā)明方法的自動裝配設(shè)備的平面示意圖。在減震臺頂1，此設(shè)備包括兩個用來將電路托板4(托板上用卡具5固定用于組件的電路板6)從自動送料裝置7(未詳示)傳送到裝配位置8，并在裝配完后送出此裝配設(shè)備作進一步處理的皮帶傳輸裝置2，3。皮帶傳輸裝置2，3各有一塊長形水平板9，它讓傳動皮帶10纏繞在其側(cè)面區(qū)域，在此區(qū)域皮帶靠在被傳送的電路托板4上。電路托板4不帶什么間隙地被導引在橫向側(cè)面11之間。
裝配位置由可垂直移動的臺子形成，此臺設(shè)置在板9上，并按裝配程序相對接合點升高，以將電路托板4升離皮帶10，同時將它帶到一個準確確定的可重復設(shè)定的高度。
粘合劑的分配器13和夾具14可沿軌道15平行于皮帶傳輸裝置2，3的傳輸方向及沿軌道16，17垂直于此傳輸方向移動。
此外，分配器13和夾具14可垂直移動。控制電路18根據(jù)將安裝在電路板6上的電路的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)控制分配器13和夾具14的運動。為接收這些結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，控制電路18有一個數(shù)字接口和/一個活動數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)讀出器。
在控制電路18接收的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中，有一些關(guān)于用在正在制造的組件中的特定頻率元件所需工作頻率的指示。
此外，控制電路18與相機19相連接，后者固定在臺頂上方并指向裝配位置8，同時可以對電路板6和將要安置在電路板6上的元件在安置到電路板6之前進行光學檢測，所用的方法在稍后詳細說明。
也可以用第二相機20完成將要裝配的元件的光學檢測任務(wù)，此相機指向產(chǎn)品庫容器或貨架25，由后者向裝配設(shè)備提供要安裝的元件。有了第二相機20就可以在將要安裝的元件被夾具14拿起之前對它們進行檢測，因而只要控制電路18有足夠的處理能力，在元件被夾具14拿起之前對它們進行光學檢測可以加速裝配過程。
控制電路18通過相機19，20對將要安置的元件進行的光學檢測可用圖2來說明，此圖是該元件12的平面示意圖，圖中只很粗略地顯示元件12與它在電路中的技術(shù)功能相關(guān)的一些特征，因為本發(fā)明并不依賴它們。
圖2的元件12可以是形成在陶瓷基片21上的環(huán)形振蕩器，其中只顯示了振蕩環(huán)和一些接觸塊及導體部分。
元件12的基片21是矩形。當控制電路18檢測元件12時假定事實的確如此。因此，為了找出基片21的幾何中心，只要簡單地估算相機19或20提供的象的對比就足夠了，控制電路18檢測它四個邊緣的方向，因而檢測它的各角落位置。為找到中心，只需確定圖2用點畫線表示的兩條直線的交點，這兩條線穿過基片21的對角。
知道了早先已檢測出的基片21的中心位置和一個邊緣的方位，控制電路18生成四個相等長度的向量，它們從中心以相對于所選定邊緣成45，135，225，或315度的角度伸展。不論選定的是基片四條邊緣的哪一條，這些向量的端點總在基片的相同位置處。這些位置22在圖2中用疏陰影塊代表。在這些位置22的一個處，如圖2左上角處，有一個方位特征23，這里是一個十字線，形成在基片上。此方位特征23可用與基片21表面上的導體相同的材料來做，而且可以在單個處理步驟中與導體一起形成；此特征也可以是彩色印圖?？刂齐娐?8從用于識別方位特征23的四個檢測位置中的一個識別基片的方位。
在由十字線界定的四個象限中的一個內(nèi)，用形成十字線一樣的方法形成一個方塊24，它也由相機19或20在尋找方位特征23時檢測。當控制電路18已檢測出基片的方位時，它也可以明確地區(qū)分由十字線23界定的四個象限，并根據(jù)方塊24形成在四個象限中哪一個來區(qū)分四種相應(yīng)于元件12的不同工作頻率的情況。
控制電路18將已確定的元件12的工作頻率與提供給它的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中為該元件規(guī)定的工作頻率進行比較。如果兩者一致，則將此元件12置于裝配中的電路板上；如果不一致，則把此元件12擱在一邊，并用夾具14從元件供應(yīng)處取出一個新的相應(yīng)元件12。
對此新取來的元件12，重復檢測它的方位和工作頻率過程，比較被檢測到的和需要的工作頻率，并只在二者一致的情況下安裝該元件。
當發(fā)現(xiàn)對于連續(xù)取出的預定數(shù)量元件12，元件上面的編碼工作頻率與結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中規(guī)定的工作頻率不一致，則控制電路18斷定，夾具14可接受的元件12樣品的整個產(chǎn)品庫25都不對。在這種情況下，控制電路18生成一個錯誤信息，以提醒操作員注意這個問題，并讓他/她更換有關(guān)元件的整個產(chǎn)品庫25。
上面所述的方法，一開始根據(jù)元件邊緣的位置在它表面上檢測一些位置22，這特別適合于大表面的元件，因為由于其結(jié)構(gòu)復雜，在整個表面上尋找頻率編碼特征很費事或者容易出錯。相反，對于背短路器等小尺寸元件，可采用簡化的方法。
圖3是用來實現(xiàn)這種方法的背短路器30的透視圖。在該背短路器30的上面有一些位置29，在圖中以圓圈代表，根據(jù)此背短路器30預定的工作頻率，在這些位置可以設(shè)置孔26，以實線圓圈代表。所有位置29是在背短路器30的一半表面上，在目前情況下，如果把形成有引出條狀導體的切口27的背短路器30一側(cè)看成是“下面”，則是右邊的一半。
為了檢測被夾具14接納的背短路器30的方位，控制電路18在相機19提供的背短路器30上面的全部圖象中尋找孔26。若孔26找到了，則識別出它所在的上面一半為右半，這樣就完成了背短路器30方位的檢測。
控制電路18把上面的右半再分成幾個區(qū)281至284。圖中這些區(qū)相互分離并用虛線與上面的左半分離，但這些線只用作觀察者的方位；在真實的背短路器30內(nèi)它們并不存在?？刂齐娐?8根據(jù)孔26處在281至284中哪一區(qū)來識別此背短路器30的工作頻率(在目前情況下是283區(qū))。
上面已經(jīng)講過，控制電路18將檢測到的背短路器30工作頻率與結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中規(guī)定的工作頻率相比較，并只在兩者一致的情形下安裝此背短路器30。如果在幾個背短路器30中連續(xù)檢測到不與結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)匹配的工作頻率，則在此還生成一個錯誤信息，以更換整個產(chǎn)品庫。
當然，除圖2和3所述之外，還可以有其它對電路元件工作頻率編碼的方法。舉例而言，為檢測編碼在背短路器30或任何其它元件上的頻率，其上面可以被再分的區(qū)28的數(shù)目原則上只受限于相機19的分辨率；另外，允許在元件上放置幾個頻率編碼特征，如孔26或方塊24。因此，例如在圖2的情況，如果方塊24可以是0至4的任何數(shù)量，且在十字線23的四個象限可以任意分布，則可以編碼16個頻率。若對方塊在一個象限內(nèi)的不同位置之間加以區(qū)分，則可能鑒別的數(shù)量還要增加。在圖3的情況下，設(shè)n為區(qū)分的區(qū)數(shù)，則可以有2n-1種不同的編碼。在這種情況下，不允許完全沒有孔26，因為這樣也不可能檢測方位。
權(quán)利要求
1.一種制造高頻組件的方法，其中一些元件，包括至少一個特定頻率的元件(12，30)，用自動裝配設(shè)備彼此相對安置并相互連接，此方法的特征在于在特定頻率元件(12，30)的樣品中尋找頻率編碼特征(23，24)，而且若此特征(23，24；26)在該樣品內(nèi)找到并被判定為正確，才把該樣品裝上，否則把它棄用。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于被裝上的樣品取自產(chǎn)品庫(25)，若連續(xù)從產(chǎn)品庫(25)中取出的幾個特定頻率元件(12，30)樣品被棄用，則將整個產(chǎn)品庫棄用。
3.如上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于頻率編碼特征(23，24；26)是在特定頻率元件(12，30)每個樣品的一些位置(22，29)上尋找，而且樣品的方位根據(jù)找到該特征(23，24；26)的位置(22，283)來判斷。
4.如權(quán)利要求3的方法，其特征在于在該元件上找到一個參考點和一個參考方向，從此參考點形成一些相對該參考方向成預定角度的相等長度向量，且在各向量端點確定尋找特征(23，24)的位置(22)。
5.如權(quán)利要求4的方法，其特征在于各向量的端點形成正方形。
6.如權(quán)利要求3至5之一的方法，其特征在于通過旋轉(zhuǎn)使特定頻率特征(23，24)各實施例相互轉(zhuǎn)換，而且為了區(qū)分各實施例，要考慮元件(12)的方位。
7.如權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于對元件(30)的輪廓進行檢測，在該元件上尋找特定頻率特征(26)，并從找到此特征(26)的相對于輪廓的位置(283)得到該元件(30)的方位。
8.如上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于特定頻率元件(12)是電路板。
9.如權(quán)利要求8的方法，其特征在于該特征是由導體材料形成的。
10.如權(quán)利要求1至7的方法，其特征在于特定頻率元件是機械元件，特別是下面安裝的元件的蓋子(30)。
11.如權(quán)利要求1至8之一或10的方法，其特征在于特定頻率元件是孔(26)。
12.如權(quán)利要求1至8之一或10的方法，其特征在于特定頻率特征(23，24)是印置的。
13.用于具有特定工作頻率的高頻組件的元件(12，30)，其特征在于它具有代表特定工作頻率的可機器檢測的特征。
14.自動制造高頻組件的制造設(shè)備，包括至少一個安置裝置，用來相互安置一些高頻組件的元件，其中至少一個元件(12，30)是特定頻率的，其特征在于此制造設(shè)備包括裝置(18，19，20)，用來檢測代表該元件(12，30)特定工作頻率的特征(23，24；26)，及根據(jù)檢測出的工作頻率決定是否安裝還是棄用該元件(12，30)。
全文摘要
在高頻組件的制造中，利用安置裝置相互安置一些元件，其中至少一個元件(12)是特定頻率元件，并將各元件相互連接。在此特定頻率元件(12，30)的樣品中尋找將頻率編碼的特征(23，24)。若在樣品內(nèi)找到該特征(23，24)，則將此樣品安裝并判定它是正確的，否則將樣品棄用。
文檔編號H05K13/04GK1887039SQ200480034831
公開日2006年12月27日 申請日期2004年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月25日
發(fā)明者W·康拉特, H·施梅爾赫爾 申請人:馬科尼通訊股份有限公司