(57)【要約】  高周波アセンブリの製造において、少なくともひとつ（１２）が周波数特定の、複数のコンポーネントが、お互いに、位置決め装置を用いて配置され、相互に接続される。判定すべき周波数特定コンポーネント（１２，３０）において、周波数を表す特徴（２３，２４）を探す。そして、その特徴（２３、２４，２６）がそのコンポーネントに見つかれば、そのコンポーネントが用いられ、正解と判定される。もしその特徴が見つからなければ、その個体は、拒絶される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともひとつは周波数特定である、複数のコンポーネントが、互いに、自動組立装置を用いて位置決めされ、相互に接続される、高周波アセンブリの製造方法であって、
周波数特定コンポーネント（１２，３０）の個体において、周波数を符号化した特徴（２３，２４）を探し、
その特徴（２３，２４，２６）が、その個体に存在し、正しいものと判定された場合にに、その個体を組み付け、そうで無い場合には、その個体を拒絶することを特徴とする高周波アセンブリの製造方法。
【請求項２】
組み付けるべき前記個体は、ストック（２５）から取り出され、
もし、連続的にストック（２５）から取り出された周波数特定コンポーネント（１２，３０）のいくつかの個体が拒絶された場合、そのストック（２５）全体が、拒絶されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
周波数を符号化した前記特徴（２３，２４，２６）を、前記周波数特定コンポーネント（１２，３０）の各個体の、複数の位置（２２，２９）において探し、特徴（２３，２４，２６）が存在する位置（２２，２８3）に基づいてその個体の向きを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記周波数特定コンポーネントには基準点及び基準方向があり、基準点から伸びる同じ長さの複数のベクトルであって、基準方向に対して所定の角度をなす複数のベクトルが形成され、前記特徴（２３，２４）が存在する位置（２２）は、そのベクトルの端点にて定義されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ベクトルの端点を結ぶと、方形が形成されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記特徴（２３，２４）を有する様々な態様は、回転により、互いに互換性があり、その態様同士を識別する際に、前記周波数特定コンポーネント１２の向きを判定材料とすることを特徴とする請求項３、４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記周波数特定コンポーネント（３０）の輪郭を検知し、前記特徴（２６）をそのコンポーネントにおいて探し、前記特徴（２６）が前記輪郭に対して見つけられた位置（２８3）から、コンポーネント（３０）の向きを導き出すことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項８】
前記周波数特定コンポーネント（１２）は、回路基板であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記特徴は、コンダクタ材料で形成されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記周波数特定コンポーネントは、機械的コンポーネントであって、特に、下側に取り付けられるコンポーネントのカバー（３０）であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記周波数特定コンポーネントは、穴（２６）であることを特徴とする請求項１乃至８及び１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
前記特徴（２３，２４）は、プリントされていることを特徴とする請求項１乃至８及び１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】
特定動作周波数を有する高周波アセンブリのためのコンポーネント（１２，３０）であって、特定の動作周波数を表す、機械的に取り外し可能な特徴（２３，２４，２６）を有することを特徴とするコンポーネント。
【請求項１４】
自動的に高周波アセンブリの製造を行う製造装置であって、
少なくとも、
高周波アセンブリの複数のコンポーネントであって、その少なくとも一つ（１２，３０）は周波数特定である複数のコンポーネントを互いに位置決めする位置決め装置を有し、
前記コンポーネント（１２，３０）の特定の動作周波数を表す特徴（２３，２４，２６）を検知し、
検知した動作周波数に基づいて、前記コンポーネント（１２，３０）を組み込むべきか拒絶すべきかを判定する、
手段（１８，１９，２０）を備えることを特徴とする製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波アセンブリの自動製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のアセンブリは、さまざまな周波数レンジで使用できるように複数のバージョンで製造されることが多い。そのようなアセンブリが内蔵するコンポーネントの中には、そのアセンブリが意図する動作周波数専用ではあるが、他の動作周波数に対応するコンポーネントと、見かけ上、ほとんど違いがないものがある。そのような周波数特定コンポーネントとしては、たとえば、マイクロストリップフィルタ、導波管接合器（waveguide junctions）や、共振子（resonators）などが挙げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
もし、これらのコンポーネントが、必要に応じて異なる動作周波数を有するアセンブリを構築できるように、異なる動作周波数用の複数のバージョンで用意されていると、それらのコンポーネントを混同してしまい、自動製造装置に、誤った動作周波数のコンポーネントを供給してしまい、それらを組み立ててしまう畏れがある。これにより、アセンブリの全部が、製造工程の最後の自動チェックにおいて、動作不能と分かり、そのアセンブリを捨てるか、高いコスト及び労力をかけて、そのアセンブリを改造するか、しなければならなくなる。
【０００４】
本発明の目的は、上記のようなミスを回避しつつ高周波アセンブリを製造する方法、その方法のための周波数特定コンポーネント、及びその方法を実行する製造装置を提供することにある。上記目的は、請求項１の特徴を有する方法、請求項１３の特徴を有するコンポーネント、及び請求項１４の特徴を有する組立装置によって実現されうる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るコンポーネントは、機械的に取り外し可能な特徴部分（feature）であって、コンポーネントの特定動作周波数を表す特徴部分を備える。製造装置は、そのコンポーネントのそれぞれの特徴を検知し、検知されたコンポーネントの特定の動作周波数に基づいて、そのコンポーネントを内蔵してよいか、あるいは、拒絶すべきかを判定する手段を備えている。
【０００６】
そのように拒絶する場合、単に、所望の動作周波数を表わす特徴を持たないコンポーネントの個体(specimen)として分類するだけでもよいし、更に、担当者などに警告を発してもよい。
【０００７】
高周波アセンブリに用いられる周波数特定コンポーネントの個体が、あるストックから取り出され、もし、そのストックから次々に取り出された幾つかの周波数特定コンポーネントの個体が拒絶の対象であった場合には、そのストックは優先的に完全に拒絶される。この場合、違う周波数用に用意されたコンポーネントを有するストックが、ミスによって供給されたのであって、そのストックから更に個体を取り出したとしても、それらは全て誤った動作周波数を有すると、仮定しなければならない。この場合、ストック全体を交換することによって、生産プロセスの長期間の中断は回避される。
【０００８】
そのようなコンポーネントの動作周波数を機械的に確認するために、そもそも、回路基板のような基板上に正確にコンポーネントを位置決めする目的、或いは、基板そのものが上記方法を適用すべき周波数特定コンポーネントであると考えれば、その基板を正しい向き(in correct orientation)で、製造装置の支持手段上に位置決めする目的で、行なわれている方向検知（detection of its orientation）を利用することが好ましい。すなわち、周波数特定コンポーネントの各個体の複数の位置(locations)において、周波数を表わす（符号化した）特徴を探し、調べた複数の位置の中で、周波数を特定する特徴が実際に見つかった位置に基づいて、その個体の向き(orientation)を決定すればよい。
【０００９】
この目的は、マウントすべきコンポーネントに、エッジの向きといった基準方向(reference direction)や、エッジが検出されていれば、簡単に検知できる中心といった基準点(reference point)を見つけ、それぞれが、その基準方向に対して所定の角度をもつベクトルであって、その基準点から延びる同じ長さのベクトルをいくつも形成し、ベクトル周波数を特定する特徴を探す場所(locations)を、その幾つかのベクトルそれぞれの終点に定義することによっても便宜上、達成できる。なお、それらのベクトルの終点が方形を形成すれば、処理負荷が小さく、好ましい。特に、コンポーネントが長方形だと仮定すると、方形を定義すれば、検知された幾つかの辺のうち、どの辺が最も長く、どれが最も短いかを決定する必要がない。
【００１０】
周波数を特定する特徴のさまざまな態様であって、それぞれ異なる動作周波数を表すものが、回転させれば、別のものに変形できるものであれば、その態様間で識別できるようにそのコンポーネントの向きに気をつけなければならない。
【００１１】
動作周波数及びコンポーネントの向きを検知するにあたり、位置を限定することなく、検知した輪郭内で、周波数を特定する特徴を探し、それから、その特徴が、そのコンポーネントの輪郭に対して、どの位置に存在するかによって、そのコンポーネントの向きを判定しても良い。
【００１２】
特に、周波数特定コンポーネントがコンダクタ基板である場合、周波数を特定する特徴部分も、そのコンダクタと同じ材質から形成すればよい。こうすれば、本発明に係るコンポーネントの製品は、従来よりも利用しやすくなる。
【００１３】
周波数特定コンポーネントは、機械的なコンポーネントでもよく、特に、回路基板の下面に設けられた他のコンポーネントのカバーでもよい。たとえば、バックショート（back-short）としても用いられる、中空導波管のエンドカバーがある。特に、この場合、バカ穴（bore）が周波数を特定するための特徴として適当である。
そうでなければ、周波数を特定する特徴が単にプリントされているだけでも良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の他の特徴及び形態について、以下の実施形態で、図面を参照しつつ説明する。    
【００１５】
図１は、本発明の方法を実行する自動組立装置の概略平面図である。振動吸収テーブルトップ１において、自動組立装置は、詳細には図示されていないが、マガジンローダ７から組立て位置８まで、回路載置部４を搬送し、さらに、組立て後には、次工程に組立装置の外部に送り出す２つのベルトコンベア２，３を含む。回路載置部４には、組立て対象となる回路基板６が、クランプ５によって固定されている。ベルトコンベア２，３は、それぞれ長尺水平プレート９をそれぞれ有しており、長尺水平プレート９の両側には、駆動ベルト１０が巻きつけられている。そして、そのベルト１０上に搬送すべき回路載置部４が載置されている。回路載置部４は、その両側にある横側壁１１の間に、ほとんど遊びがない状態で案内されている。
【００１６】
組立位置８は、プレート９内にセットされ、組立工程のために周りに対して上昇する、垂直方向に移動可能なテーブルによって構成されている。これにより、回路載置部４をベルト１０から上方に離脱させて、正確に、何度でも、設定可能な高さに持ち上げることができる。
【００１７】
接着剤用のディスペンサ１３及び、グリッパ１４は、レール１５に沿って、ベルトコンベア装置２，３の搬送方向に対して平行に移動可能であり、また、レール１６，１７に沿ってその搬送方向に対して直角を成す方向にも移動可能である。さらに、ディスペンサ１３及びグリッパ１４は、垂直にも移動可能である。制御回路１８は、回路基板６上にマウントされた回路の設計データに基づいて、ディスペンサ１３とグリッパ１４の動きを制御する。これらの設計データを受信するため、制御回路１８は、ディジタルインタフェース及び／又はモバイルデータキャリア用のリーダを有する。
【００１８】
制御回路８によって受信した設計データの中には、製造中のアセンブリに用いる周波数特定コンポーネントの所望の動作周波数についての記述がある。
【００１９】
さらに、制御回路１８は、カメラ１９と接続されている、このカメラ１９は、テーブルトップ１上に固定され、組立位置８の方向を向いており、コンポーネントを回路基板６上に配置する前に、その回路基板６と、回路基板６上に配置すべきコンポーネントとを、後述する方法で、光学的に検査している。
【００２０】
他の方法としては、組み立てるべきコンポーネントの光学的な検査を、第２カメラ２０で実行しても良い。このカメラ２０は、マウントすべきコンポーネントを組立装置に供給するストックコンテナあるいはパレット２５に向けられている。第２カメラ２０は、載置すべきコンポーネントの検査を、グリッパ１４が把持する前に行うことができる。そして、このように、コンポーネントの光学的検査を、グリッパ１４による把持の前に、したがって、制御回路１８が未だに処理できるタイミングに行うことで、組立処理の加速を図ることができる。
【００２１】
制御回路１８が、カメラ１９，２０を利用して行う、取り付けるべきコンポーネントの光学的な検査について、図２を用いて説明する。図２は、コンポーネント１２の概略平面図である。図２において、その回路自体の機能に関するコンポーネント１２の特徴は、非常に概略的にのみ示されている。本発明は、そこに依存するものではないからである。
【００２２】
図２のコンポーネント１２は、たとえば、セラミック基板２１上に形成された発呼用発振器（ring oscillator）であってもよく、発振リングと、いくつかのコンタクトパッドと、コンダクタ部だけが図示されている。
【００２３】
コンポーネント１２の基板２１は、方形である。この事実は、コンポーネント１２を検査する際に、制御回路１８によって事実と推定される。基板２１の幾何的な中心を探すために、カメラ１９又は２０によって提供された画像のコントラストの単純な評価によって、制御回路１８は、４辺をたどって、コーナーの位置を検知する。その中心を検出するには、図２に点線で示すような、基板２１の対向するコーナーを結ぶ２つの直線、の交点を検出すれば十分である。
【００２４】
その中心の位置と、それより先に検出した基板の１辺の向き(orientation)が分かれば、制御回路１８は、中心から、選択した辺に対して、４５度、１３５度、２２５度、あるいは３１５度をなす、同じ長さの４つのベクトルを生成する。基板のどの辺が選択されたとしても、これらのベクトルの端点は、常に、基板上の同じ位置(locations)にある。これらの位置(lications)２２は、図２では、荒くハッチングされたパッチで示されている。これらの位置(locations)２２の１つ、図２では、左上側の１つには、位置検知用の特徴(orientation feature)２３が、ここでは、十字型に、基板上に形成されている。位置検知用の特徴（orientation feature）２３は、コンダクタと同じ材質から形成してもよい。制御回路１８は、位置検知用の特徴２３を認識するための４つの検査位置(investigated locations)２２の１つから、基板の向きを認識する。
【００２５】
十字によって定義される４つの象限の１つには、十字を形成したのと同じ技術によって正方形２４が形成されている。そして、やはり、位置検知用の特徴２３を探す際に、同様にカメラ１９または２０によって検知する。制御回路１８が、基板の向き(orientation)を検知する際には、十字２３によって定義された４つの象限を明確に識別することができる。そして、どの象限に、正方形２４が形成されているかに応じて、コンポーネント１２の異なる動作周波数に対応する４つの場合を、識別することができる。
【００２６】
制御回路１８は、このように判定されたコンポーネント１２の動作周波数と、制御回路１８に供給された設計データに含まれる、このコンポーネント用の動作周波数戸を比較する。これが同じであれば、コンポーネント１２は、組立てるために回路基板６上に配置され、もし、同じでなければ、そのコンポーネント１２をはじいて、コンポーネント供給部２５からグリッパ１４をもちいて新しく対応するコンポーネント１２を、取ってくる。
この新たにとってこられたコンポーネント１２に対し、その新たなコンポーネント１２の向き(orientation)と動作周波数とを検知する処理、そして、検知された動作周波数と、所望の動作周波数を比較して、一致した場合にのみ、そのコンポーネントを載置する処理が、繰り返される。
【００２７】
所定数の連続したコンポーネント１２を調べて、それらに符号化された動作周波数が、設計データにおいて特定された動作周波数と一致しないと分かった場合、制御回路１８は、グリッパ１４が把持（accede）できる、このコンポーネント１２の個体の全ストック２５が間違いであると結論付ける。この場合、制御回路１８は、この種の問題を担当する人に注意を向け、その人に、懸案のコンポーネントの全ストック２５を交換させるため、エラーメッセージを生成する。
【００２８】
まず、コンポーネント１２の表面において、複数の位置(locations)２２を、辺（edges）の位置に基づいて検出する上記の方法は、大きな表面をもつコンポーネントに対してより適当である。そのような大表面のコンポーネントでは、周波数を表す特徴を、全表面上で探すことは、負担が大きく、そのコンポーネントの複雑な構造ゆえにエラーが起こりやすいからである。これに対し、バックショート（back-shorts）のような小さなサイズのコンポーネントに対しては、単純な方法が行われる。
【００２９】
図３は、本方法を実行するのに適したバックショート３０の斜視図である。
【００３０】
バックショート３０の上面においては、図中、円で示した複数の指定位置(locations)２９が存在している。この位置には、バックショート３０が意図する動作周波数に応じて、実線の円で表したバカ穴２６が存在してしてもよい。全ての指定位置２９は、バックショート３０の半分にあり、本実施形態では、バックショート３０が存在する側は、ストリップコンダクタを引き出すためのカットアウト２７が形成されており、「下側」の右半分となっている。
【００３１】
グリッパ１４によって取り上げられたバックショート３０の向きを検出するため、制御回路１８は、カメラ１９で撮ったバックショートの上面の全画像から、バカ穴２６を探す。バカ穴２６が見つかれば、それが位置する上面の半分は、右半分であるとわかり、バックショート３０の向き(orientation)の検知が達成される。
【００３２】
制御回路１８は、上面の右半分を、さらに、いくつかのセクション２８1〜２８4に分割する。図では、これらのセクションは、互いに分離され、点線によって上側の左半分から分離されている。ただし、これらのラインは、単に本願を読む人に対して分かりやすいように示したに過ぎず、実際のバックショート３０には、これらは存在していない。制御回路１８は、セクション２８1〜２８4のいずれに、バカ穴２６が位置しているのか（本実施形態では、セクション２８3）によって、バックショートの動作周波数を認識する。
【００３３】
上述したように、制御回路１８は、このように検知したバックショートの動作周波数と、設計データにおいて特定された動作周波数戸を比較し、それらが一致した場合にのみ、そのバックショートを配置する。もし、設計データに合わない動作周波数が、連続していくつものバックショートに検知された場合、全ストックを交換させるためにエラーメッセージが生成される。
【００３４】
もちろん、回路コンポーネントの動作周波数をエンコードする方法としては、図２、図３で説明したもの以外にも、さまざまな他の可能性がある。たとえば、バックショートの上面、あるいは、他のいずれかのコンポーネントにあるセクション２８の数は、原理上はカメラ１９の解像度によって限定されるにすぎない。さらには、バカ穴２６や、正方形２４といった、周波数を符号化した特徴を、いくつも、コンポーネントに配置しても良い。これにより、図２の場合、０から４個までのいくつの正方形２４をも、書き込んでよいなら、そして、十字２３の４つの象限において、どんな形で分布させてもよいのであれば、１６個までの周波数を、コード化できる。もし、ひとつの象限内の異なる位置に正方形を配置し、その位置が識別できれば、多様化の可能性は、さらに増す。図３の場合、ｎを、セクションの数とすると、２ｎ−１の異なる符号化が可能となる。この場合、バカ穴２６が全く無いということは、許されない。なぜなら、そのようにすれば、向き（orientation）も検知できないからである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の方法を実行する自動組み立て装置の概略平面図である。
【図２】本発明にかかる回路コンポーネントの第１例を示す概略平面図である。
【図３】本発明にかかる第２回路コンポーネントと、それがマウントされる基板の一部を示す概略平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
2007507097.tif 000006
2007507097.tif 000007