CZ308640B6 - Zařízení pro odstraňování komponent z desek plošných spojů a způsob odstraňování komponent v tomto zařízení - Google Patents

Zařízení pro odstraňování komponent z desek plošných spojů a způsob odstraňování komponent v tomto zařízení Download PDF

Info

Publication number
CZ308640B6
CZ308640B6 CZ2019813A CZ2019813A CZ308640B6 CZ 308640 B6 CZ308640 B6 CZ 308640B6 CZ 2019813 A CZ2019813 A CZ 2019813A CZ 2019813 A CZ2019813 A CZ 2019813A CZ 308640 B6 CZ308640 B6 CZ 308640B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
machining tool
component
fastening means
machining
axes
Prior art date
Application number
CZ2019813A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2019813A3 (cs
Inventor
Radek Klof
Radek Ing. Klof
Pavel Tichý
MBA Tichý Pavel Ing.
Jiří Hájek
Hájek Jiří Ing., Ph.D.
Karel Dušek
Dušek Karel doc. Ing., Ph.D
Original Assignee
České vysoké učení technické v Praze
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by České vysoké učení technické v Praze filed Critical České vysoké učení technické v Praze
Priority to CZ2019813A priority Critical patent/CZ308640B6/cs
Priority to EP20217992.5A priority patent/EP3846605B1/en
Publication of CZ2019813A3 publication Critical patent/CZ2019813A3/cs
Publication of CZ308640B6 publication Critical patent/CZ308640B6/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0486Replacement and removal of components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0018Brazing of turbine parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/018Unsoldering; Removal of melted solder or other residues
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/08Auxiliary devices therefor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/42Printed circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

Zařízení pro odstraňování komponent (6) z desek plošných spojů, v němž je alespoň jeden obráběcí nástroj připojen k pohyblivým mechanismům a/nebo je k nim připojen upevňovací prostředek (2) pro upevnění desky (3) plošných spojů. Zařízení je vybaveno alespoň jedním odměřovacím zařízením (4). Pohyblivé mechanismy jsou uzpůsobeny také pro složený vzájemný pohyb alespoň jednoho obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku (2) podél alespoň dvou os současně, přičemž tyto pohyblivé mechanismy jsou připojeny k řídicí jednotce (9), k níž je připojeno i alespoň jedno odměřovací zařízení (4). Řeší se také způsob odstraňování komponent (6) z desek plošných spojů v tomto přístroji.

Description

Zařízení pro odstraňování komponent z desek plošných spojů a způsob odstraňování komponent v tomto zařízení
Oblast techniky
Vynález se týká oblasti odstraňování lepených a pájených komponent z povrchu desek plošných spojů, především mobilních elektronických zařízení, jako jsou mobilní telefony, tablety, notebook, osobní přenosné počítací jednotky, tzv. handheld, a další.
Dosavadní stav techniky
Poruchovost přenosných elektronických zařízení je často se vyskytující druh poruchy, který má své úrovně oprav: (a) výměnou, (b) reinstalací software, (c) zásahem na desce plošných spojů s výměnou vadné komponenty.
Přenosná elektronická zařízení jsou konstruována tak, aby měla maximální mechanickou odolnost bez narušení funkcionality zařízení. Např. společnost Motorola garantuje pro své přenosné počítačové jednotky tisíc pádů z jednoho metru (z ruky člověka) na betonovou plochu bez narušení funkčnosti zařízení. K dosažení takové garance kvality služeb (SLA) je třeba kvalitní mechanické provedení. Jednotlivé součástky v zařízení jsou proto nejenom pájeny, ale i lepeny, aby toto mechanické namáhání vydržely.
Porucha zařízení (tedy jeho celá nebo dílčí nefunkčnost) však není způsobena poruchou všech komponent tohoto zařízení, ale většinou jenom jednou z nich. V současné době neexistuje kvalitní odstranění takto pájené a lepené komponenty, aniž by došlo k mechanickému nebo tepelnému poškození ostatních součástek systému a okolí této komponenty. Zde se jedná především o ostatní čipy, GPS moduly, GSM moduly, kamery atd., což jsou drahé komponenty. Jako příklad může sloužit mobilní telefon, který každý zná. Je standardem v oblasti pájení, že zvlášť citlivé komponenty mohou být vyměněny pouze jednou, protože při opakovaném ohřevu při pájení dojde ke zborcení nebo nefunkčnosti jejich vnitřní struktury. Současně se při opakovaném ohřevu poškodí i deska plošných spojů a nemusí zajistit požadovanou funkcionalitu.
Metody známé ze stavu techniky se snaží vadnou komponentu odstranit buď:
• Strhnutím - zde však dochází k narušení technologického okolí vadné součástky a tím znehodnocení desky plošných spojů (vždy vícevrstvé).
• Postupným ohřevem vadné komponenty (různými tepelnými a světelnými toky) a následným použitím chemických přípravků pro změkčení lepidla, které komponentu drží pro zjištění mechanické pevnosti. Problém této metody je, že se chemické změkčovadlo nikdy nedostane pod vadnou komponentu rovnoměrně a tato metoda není dostatečně účinná. Příklady těchto metod lze nalézt, např. v následujících patentových spisech: CN 105472959 A, KR 20150020229 A, CN 105328344 A.
Při obou uvedených typech metod vždy dojde k narušení desky plošných spojů nebo okolí vadné komponenty tak, že není možné zařízení opět vrátit do provozu. Garance kvality služeb (SLA) nařizuje, aby zařízení po provedené opravě mělo stejné pevnostní a kvalitativní parametry jako zařízení nové, ale toho nelze tepelnou nebo mechanickou strhávací metodou dosáhnout.
Jako další možná metoda s využitím dostupné techniky se může nabízet pouhé odfrézování frézkou, tedy dostupným strojírenským zařízením, které by pro tuto operaci bylo využito.
-1 CZ 308640 B6
Tato metoda je sice nasnadě, ale požadovaný výsledek není zamčen, protože není zamčena přesnost odstranění, může být namšena deska plošných spojů, není zamčena čistota na desce plošných spojů po odstranění vadné komponenty. Existence jakéhokoli rezidua na desce plošných spojů při takovémto způsobu odstranění je zdrojem následujících pomch a disfunkcí zařízení pracujeme s rozměry desetin milimetm mezi jednotlivými komponenty na desce plošného spoje.
Zásadní nevýhody doposud známých prostých frézovacích metod spočívají v tom, že tyto metody nevyužívají odměřování bodů na komponentě a na desce plošných spojů a nepropojují výsledky tohoto odměřování s pracovními postupy obráběcího nástroje, nevyužívají obráběcí nástroje s různou činnou plochou pro různé materiálové vrstvy odstraňované komponenty, neumožňují částečnou nebo úplnou automatizaci procesu. Velkou nevýhodou tedy je, že konkrétní pomcha je řešena pouze individuálně pro daný případ, kdy se složitě nastavuje postup frézování individuálně pro danou komponentu. Nejsou řešeny problémy související s různým vzájemným sklonem povrchu komponenty a desky plošných spojů. Stávající metody uplatňují frézování „po vrstevnicích“, tedy po jednotlivých rovnoběžných vrstvičkách, přičemž každá z vrstviček se obvykle odstraňuje pohybem obráběcího nástroje vůči komponentě po řádcích a sloupcích. Neumožňují tedy odstraňovat komponentu s ohledem na její reliéf a případné další nepravidelnosti, tedy podle předpisu, kdy by obráběcí nástroj vykonával vůči komponentě složený pohyb prostorem podél alespoň dvou nerovnoběžných os současně. Přesnost odstranění komponenty prostou frézovací metodou je tedy špatná, odstranění komponenty je nedokonalé a hrozí při něm porušení desky plošných spojů. Metoda navíc neumožňuje žádné zvyšování přesnosti či míry automatizace pro další komponenty stejného typu.
Cílem odstranění vadné komponenty přitom není odstranění komponenty samo o sobě, ale především zajištění a garance neporušenosti základní desky pro připájení další součástky, a také možnost odstraňovat obdobné komponenty opakovaně ve stejné kvalitě.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky stavu techniky odstraňuje zařízení pro odstraňování komponent z desek plošných spojů a způsob odstraňování komponent v tomto zařízení dle předkládaného vynálezu. Je navržen způsob odměřování, který je provázán se vzájemným pohybem obráběcího nástroje nebo více obráběcích nástrojů a upevňovacího prostředku, v němž je uchycena deska plošných spojů s odstraňovanou komponentou. Komponenta je typicky dvousložková, proto je navrženo její odstraňování s výhodou pomocí dvou různých obráběcích nástrojů. Zařízení je navrženo tak, že umožňuje pro alespoň jeden obráběcí nástroj složený vzájemný pohyb tohoto obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku podél alespoň dvou nerovnoběžných os pohybu současně, tzn. odstraňování komponenty může postupovat i podle křivky v rovině nebo nerovné plochy v prostoru, není tedy vázáno pouze na odstraňování rovnoběžných vrstviček materiálu a na pravidelně uspořádané komponenty, jak je to známo ze stavu techniky. Řešení podle předkládaného vynálezu zahrnuje algoritmus výpočtu vzájemného sklonu povrchů odstraňované komponenty a desky plošných spojů, což umožňuje řízení hloubky záběru, aby byla zajištěna neporušenost základní vrstvy desky plošných spojů.
Navržené zařízení pro odstraňování komponent z desek plošných spojů je vybaveno alespoň jedním obráběcím nástrojem, upevňovacím prostředkem pro upevnění desky plošných spojů a také pohyblivými mechanismy pro vzájemný pohyb alespoň jednoho z obráběcích nástrojů a upevňovacího prostředku podél alespoň tří různých os. Podstatou tohoto zařízení je, že k těmto pohyblivým mechanismům je připojen alespoň jeden z obráběcích nástrojů a/nebo je k nim připojen upevňovací prostředek. Zařízení je rovněž vybaveno alespoň jedním odměřovacím zařízením pro měření vzdáleností a pohyblivé mechanismy jsou uzpůsobeny také pro složený vzájemný pohyb alespoň jednoho obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku podél alespoň dvou os současně. Pohyblivé mechanismy jsou připojeny k řídicí jednotce, k níž je připojeno také alespoň jedno odměřovací zařízení.
- 2 CZ 308640 B6
Zařízení s výhodou zahrnuje první obráběcí nástroj a/nebo druhý obráběcí nástroj. První obráběcí nástroj má první činnou plochu a druhý obráběcí nástroj má druhou činnou plochu, když druhá činná plocha se v alespoň jednom parametru vybraném ze skupiny tvar, materiál, hrubost povrchu liší od první činné plochy.
V tom případě je také výhodné, když řídicí jednotka obsahuje první blok pracovního postupu pro první obráběcí nástroj a upevňovací prostředek a druhý blok pracovního postupu pro druhý obráběcí nástroj a upevňovací prostředek.
Ve výhodném provedení jsou pohyblivé mechanismy pro vzájemný pohyb alespoň jednoho z obráběcích nástrojů a upevňovacího prostředku co do rozsahu, rychlosti a směru pohybu pro každou z os tohoto vzájemného pohybu nastavitelné nezávisle na ostatních osách tohoto vzájemného pohybu.
Odměřovací zařízení s výhodou zahrnuje kameru a/nebo laser a/nebo mechanickou sondu.
Je výhodné, když je alespoň jedno odměřovací zařízení pohyblivé a je uzpůsobeno pro synchronní pohyb s alespoň jedním z obráběcích nástrojů ve směru alespoň dvou os vybraných ze skupiny os vzájemného pohybu tohoto obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku.
Při navrženém způsobu odstraňování komponent z desek plošných spojů se deska plošných spojů s komponentou určenou k odstranění upevní do upevňovacího prostředku a zjistí se plošné rozměry komponenty. Podstatou tohoto způsobuje, že dále zahrnuje následující kroky:
a) zavede se souřadná soustava pro třírozměrné odměřování se souřadnými ukazateli, přičemž dva z nich jsou plošné souřadné ukazatele a třetí je reliéfní souřadný ukazatel, a v této souřadné soustavě se provede pro alespoň tři body na povrchu odstraňované komponenty odměření všech tří souřadnic pro každý z těchto bodů podle tří souřadných ukazatelů a také se provede pro alespoň tři body na ležícím povrchu desky plošných spojů a současně mimo odstraňovanou komponentu odměření všech tří souřadnic podle tří souřadných ukazatelů pro každý z těchto bodů,
b) na základě výsledků odměření se provede výpočet vzájemného sklonu povrchu desky a povrchu odstraňované komponenty
c) výsledky odměření a zjištění plošných rozměrů komponenty se převedou do nastavení rozsahů vzájemného pohybu jednoho z obráběcích nástrojů a upevňovacího prostředku,
d) operátor nebo řídicí jednotka nastaví předpis pro směry a rychlosti vzájemného pohybu daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku a také přepis pro rychlost otáčení činné plochy daného obráběcího nástroje,
e) nastavení provedená v krocích c), d) se převedou do souboru příkazů pro vzájemný pohyb daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku, přičemž tento vzájemný pohyb zahrnuje pohyb podél tří navzájem nerovnoběžných os vzájemného pohybu tohoto obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku, přičemž v případě odstraňování komponent, jejichž povrch neleží v žádné z rovin určených dvojicemi os vybraných ze skupiny os vzájemného pohybu daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku, tento soubor příkazů zahrnuje i složený vzájemný pohyb prováděný současně podél alespoň dvou os vybraných ze skupiny os vzájemného pohybu daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku,
f) provede se odstraňování komponenty obráběcím nástrojem podle souboru příkazů vytvořeného v kroku e) a/nebo ukončení odstraňování komponenty podle souboru příkazů
-3CZ 308640 B6 vytvořených v kroku e) nebo na základě přímého pokynu operátora, přičemž pokud není ukončeno odstraňování komponenty, pokračuje se dále krokem g),
g) odstraňování komponenty (6) se přeruší a následně se opakují kroky a) až f).
Odměření v kroku a) se může provést, např. prostřednictvím operátora a/nebo kamery a/nebo laseru a/nebo mechanické sondy.
V případě použití kamery je výhodné, když se u ní softwarově korigují aberace.
Je-li odměřování prováděno také pomocí kamery, tato kamera se s výhodou podílí na odměřování plošných souřadnic podle plošných souřadných ukazatelů, přičemž body, v nichž jsou plošné souřadnice určovány, jsou buď vybrány operátorem na základě kamerou zprostředkovaného obrazu, nebo se provede automatické zpracování obrazu z kamery a body jsou vybrány podle něj, načež se v obraze získaném z kamery změří pozice výše uvedených vybraných bodů, které jsou následně přepočteny na reálné hodnoty plošných souřadnic těchto bodů ve směru plošných souřadných ukazatelů.
Odměřování reliéfních souřadnic podle reliéfního souřadného ukazatele se s výhodou provede laserem.
Je výhodné, když se použijí dva obráběcí nástroje s různou činnou plochou, přičemž se nejprve provede posloupnost kroků a) až f) nebo cyklus kroků a) až g), zakončený při posledním opakování krokem f), s prvním obráběcím nástrojem a poté, co se ukončí odstraňování horních částí komponenty prvním obráběcím nástrojem, následuje bezprostředně nebo po vykonání dalších kroků odstraňování spodních částí komponenty druhým obráběcím nástrojem.
Ve výhodném provedení se při odstraňování spodních částí komponenty druhým obráběcím nástrojem buď využije soubor příkazů vytvořený při posledním průběhu kroku e) pro vzájemný pohyb prvního obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku 2, přičemž tento soubor příkazů je nyní aplikován na vzájemný pohyb druhého obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku a dále se postupuje podle kroků f) a g), v nichž se jako obráběcí nástroj použije druhý obráběcí nástroj, nebo se znovu provedou kroky a), b) a poté kroky c) až g), v nichž se jako obráběcí nástroj použije druhý obráběcí nástroj, přičemž pokud není při prvním provedení kroku f) druhým obráběcím nástrojem ukončeno odstraňování komponenty druhým obráběcím nástrojem, při následných opakováních kroků a) až g) se použije druhý obráběcí nástroj.
Odstraňování komponenty prvním obráběcím nástrojem se s výhodou ukončí poté, co jsou z komponenty odstraněny horní materiálové vrstvy, typicky plastové pouzdro.
Odstraňování komponenty druhým obráběcím nástrojem se s výhodou ukončí poté, co jsou z komponenty odstraněny spodní materiálové vrstvy, typicky vrstva křemíku.
Je výhodné, když se parametry vzájemného pohybu alespoň jednoho z obráběcích nástrojů a upevňovacího prostředku, které zahrnují směr, rychlost a rozsah tohoto vzájemného pohybu, v krocích c), d) nastaví pro každou z os vzájemného pohybu daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku nezávisle na parametrech pohybu pro ostatní osy vzájemného pohybu tohoto obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku.
Výhodné je také provedení vynálezu, v němž se zjistí typ odstraňované komponenty a uloží se do databáze a pro tuto odstraňovanou komponentu se do téže databáze uloží také pro každý z použitých obráběcích nástrojů předpis pro směry a rychlosti vzájemného pohybu tohoto obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku a také předpis pro rychlost otáčení činné plochy daného obráběcího nástroje, přičemž do databáze se rovněž uloží údaje o parametrech činných ploch použitých obráběcích nástrojů i posloupnost, v níž byly tyto nástroje použity.
-4CZ 308640 B6
Je možné rovněž provedení, v němž se pro alespoň jeden obráběcí nástroj realizuje také měření stranové a svislé síly, kterou tento obráběcí nástroj působí na odstraňovanou komponentu.
Je tedy navrženo neinvazivní řešení pro odstraňování komponent z desek plošných spojů, při jehož použití nedochází k porušení opravovaného zařízení. Odstraněna je jen zájmová komponenta bez porušení ostatních prvků zařízení. Současně se jedná o „studenou“ metodu - při odstraňování zájmové komponenty nedochází k ohřevu jejího okolí nebo desky plošných spojů a nedochází tak k mechanickému nebo tepelnému poškození desky a dalších komponent. Metodu lze aplikovat opakovaně bez omezení počtu těchto opakování a se zlepšující se přesností.
Objasnění výkresů
Některé příklady provedení vynálezu jsou uvedeny v přiložených obrázcích.
Na obr. 1. je znázorněno základní rozložení součástí zařízení pro odstraňování komponent z desek plošných spojů včetně naznačení možných směrů vzájemných pohybů a os těchto vzájemných pohybů.
Na obr. 2 je na fotografii ukázán příklad desky plošných spojů s odstraňovanou komponentou a dalšími objekty, přičemž k fotografii je připojen nákres detailu odstraňované komponenty na desce plošných spojů i s vyznačením souřadných ukazatelů 6.1, 6.2, 6.3.
Příklady uskutečnění vynálezu
Zařízení pro odstraňování komponent 6 z desek plošných spojů je v jednom možném provedení zakresleno na obr. 1. Zařízení je obecně vybaveno alespoň jedním obráběcím nástrojem, na obr. 1 jsou zakresleny obráběcí nástroje dva, a sice první obráběcí nástroj 1.1 a druhý obráběcí nástroj 1.2. Zařízení je také vybaveno upevňovacím prostředkem 2 pro upevnění desky 3 plošných spojů a také pohyblivými mechanismy pro vzájemný pohyb alespoň jednoho z obráběcích nástrojů a upevňovacího prostředku 2 podél alespoň tří různých os. Tento vzájemný pohyb může být realizován různými způsoby: tak, že se pohybuje obráběcí nástroj, vůči upevňovacímu prostředku 2, tak, že se pohybuje upevňovací prostředek 2 vůči obráběcímu nástroji, případně i tak, že se pohybují upevňovací prostředek 2 i obráběcí nástroj současně. V příkladu provedení na obr. 1 jsou zakresleny první osy 5,1, 5,2, 5,3 vzájemného pohybu prvního obráběcího nástroje 1.1 a upevňovacího prostředku 2, a druhé osy 10.1. 10.2. 10,3 vzájemného pohybu druhého obráběcího nástroje 1.2 a upevňovacího prostředku 2. Ve zvoleném případě je první obráběcí nástroj 1.1 pohyblivý podél první svislé osy 5,3 a podél první vodorovné osy 5,2, druhý obráběcí nástroj je pohyblivý podél druhé svislé osy 10.3 a podél druhé vodorovné osy 10.2 a upevňovací prostředek 2 je pohyblivý podél vodorovné osy 5,1. což je také ekvivalentní pohybu podél vodorovné osy 10.1. Vzájemný pohyb prvního obráběcího nástroje 1.1 a upevňovacího prostředku 2 probíhá tedy podél tří prvních os 5,1, 5,2, 53, které jsou obecně navzájem nerovnoběžné, a podobně vzájemný pohyb druhého obráběcího nástroje 1.2 a upevňovacího prostředku 2 probíhá podél tří druhých os 5,1, 5,2, 5,3, které jsou obecně navzájem nerovnoběžné. V uvedeném příkladu jsou všechny první osy 5,1, 5,2, 5,3 vzáj emně kolmé jedna na druhou a každá z nich j e rovnoběžná s j ednou z druhých os 10.1. 10.2. 10,3. Pohyb prvního obráběcího nástroje 1.1 podél první svislé osy 53 a pohyb druhého obráběcího nástroje 1.2 podél druhé svislé osy 10.3 určuje hloubku záběru, tedy úběr materiálu odstraňované komponenty. Vzájemný pohyb upevňovacího prostředku 2 a obráběcího nástroje lze ale samozřejmě realizovat i jinými způsoby a jinými rozklady pohybů jednotlivých součástí zařízení podél různých os, než jak je znázorněno na obr. 1. Je např. zřejmé, že případný pohyb, např. prvního obráběcího nástroje 1.1 směrem dozadu vůči souřadné soustavě spojené se zemí by byl z hlediska vzájemného pohybu tohoto prvního obráběcího nástroje a upevňovacího
-5CZ 308640 B6 prostředku 2 ekvivalentní pohybu tohoto upevňovacího prostředku 2 směrem dopředu vůči souřadné soustavě spojené se zemí.
Pohyblivé mechanismy lze realizovat například pomocí kuličkových posuvných šroubů poháněných, např. krokovými motory. Na obr. 1 je např. první obráběcí nástroj 1.1 poháněn prvním kuličkovým posuvným šroubem v pravolevém vodorovném směru, druhým kuličkovým posuvným šroubem ve svislém směru a upevňovací prostředek 2 je poháněn třetím kuličkovým posuvným šroubem v předozadním vodorovném směru. Analogicky to funguje u druhého obráběcího nástroje 1.2. V příkladném provedení dle obr. 1 jsou první obráběcí nástroj 1.1 i druhý obráběcí nástroj 1.2 připevněny ke společné konzoli 11.
Obecně je k pohyblivým mechanismům připojen alespoň jeden z obráběcích nástrojů a/nebo je k nim připojen upevňovací prostředek 2, čímž je zajištěn vzájemný pohyb tohoto obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku 2.
Zařízení je rovněž vybaveno alespoň jedním odměřovacím zařízením 4 pro měření vzdáleností. Pohyblivé mechanismy i alespoň jedno odměřovací zařízení jsou připojeny k řídicí jednotce 9.
Důležité je, že pohyblivé mechanismy jsou uzpůsobeny také pro složený vzájemný pohyb alespoň jednoho obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku 2 podél alespoň dvou os současně, čímž je umožněno i plynulé obrábění, např. zakřivených povrchů, obráběcí nástroj je schopen v odstraňované komponentě vykreslit prostorovou křivku nebo plochu, není tedy omezen jen na odstraňování planparalelních vrstev. Díky tomu zařízení dokáže přesně odstraňovat i komponenty 6 nepravidelného tvaru, komponenty 6 s určitým sklonem vůči desce 3 plošných spojů apod.
Je výhodné, když jsou pohyblivé mechanismy pro vzájemný pohyb alespoň jednoho z obráběcích nástrojů a upevňovacího prostředku 2 co do rozsahu, rychlosti a směru pohybu pro každou z os tohoto vzájemného pohybu nastavitelné nezávisle na ostatních osách tohoto vzájemného pohybu, jak je tomu, např. v provedení dle obr. 1.
Jelikož materiál odstraňované komponenty 6 bývá obvykle dvousložkový, obráběcí nástroje jsou s výhodou vybrány ze skupiny zahrnující první obráběcí nástroj 1.1 a druhý obráběcí nástroj 1.2 přičemž první obráběcí nástroj 1.1 má první činnou plochu a druhý obráběcí nástroj 1.2 má druhou činnou plochu, když druhá činná plocha se v alespoň jednom parametru vybraném ze skupiny tvar, materiál, hrubost povrchu liší od první činné plochy. Obráběcím nástrojem může být, např. frézka nebo bruska, činnou plochou pak rozumíme například hrot této frézky nebo brusky.
Obvyklé uspořádání je takové, že první obráběcí nástroj 1.1 má činnou plochu hrubší než druhý obráběcí nástroj 1.2. První obráběcí nástroj se pak používá k odstraňování horních vrstev odstraňované komponenty, typicky plastového pouzdra, a vhodná je také menší rychlost otáčení, aby se plast příliš ne zahříval a nepřipékal. Druhý obráběcí nástroj 1.2 s jemnější činnou plochou je pak použit pro odstraňování spodní křemíkové vrstvy, obvykle na vyšších otáčkách. Obráběcí nástroje jsou vyměnitelné, lze je navzájem prohodit, do vřeten obráběcích nástrojů 1.1. 1.2 připevněných ke konzoli 11 lze nasazovat výměnné hroty.
Řídicí jednotka 9 proto obsahuje první blok 9,1 pracovního postupu pro první obráběcí nástroj 1.1 a upevňovací prostředek 2, zahrnující instrukce pro vzájemný pohyb prvního obráběcího nástroje 1.1 a upevňovacího prostředku 2 i např. pro otáčky činné plochy prvního obráběcího nástroje 1.1. Podobně řídicí jednotka obsahuje i druhý blok 9,2 pracovního postupu pro druhý obráběcí nástroj 1.2 a upevňovací prostředek 2 zahrnující instrukce pro vzájemný pohyb druhého obráběcího nástroje 1.2 a upevňovacího prostředku 2 i např. pro otáčky činné plochy druhého obráběcího nástroje 1.2.
Odměřovací zařízení 4 s výhodou zahrnují kameru a/nebo laser a/nebo mechanickou sondu.
-6CZ 308640 B6
Je přitom výhodné, když je alespoň jedno odměřovací zařízení 4 pohyblivé a je uzpůsobeno pro synchronní pohyb s alespoň jedním z obráběcích nástrojů ve směru alespoň dvou os vybraných ze skupiny os vzájemného pohybu tohoto obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku 2. Tyto dvě osy pohybu vzájemného pohybu jsou v optimálním případě zvoleny tak, že umožňují pohyb odměřovacího zařízení 4 v rovině, která svírá co nejmenší úhel s rovinou odstraňované komponenty 6.
Na obr. 1 je zachyceno příkladné provedení, v němž je odměřovací zařízení 4 pevně spojeno s prvním obráběcím nástrojem 1,1. s nímž se také může synchronně pohybovat vůči upevňovacímu prostředku 2.
Zařízení je v nej výhodnějším provedení vybaveno také efektivním a výkonovým odsáváním odfrézovaných reziduí, takže po odstranění zájmové komponenty 6 je deska 3 plošných spojů čistá a připravena k dalšímu použití.
Způsob odstraňování komponent 6 z desek plošných spojů v popsaném zařízení je následující: Deska 3 plošných spojů s komponentou 6 určenou k odstranění se upevní do upevňovacího prostředku 2. Obvykle, ale nikoli nutně, po tomto upevnění se zjistí plošné rozměry komponenty 6. Řídicí jednotka 9 je obvykle propojena s počítačem a zjišťování plošných rozměrů komponenty 6 může proběhnout, např. v případě typické obdélníkové komponenty 6, např. tak, že operátor si zobrazí obraz komponenty 6 snímaný kamerou na monitoru počítače, zaměří kurzorem tři rohy dané komponenty a následně se dopočte poloha čtvrtého rohu dané komponenty. Je ale také možné využít, např. automatického rozpoznání obrazu i jiných metod.
Způsob podle předkládaného vynálezu dále zahrnuje následující kroky:
a) zavede se souřadná soustava pro třírozměrné odměřování se souřadnými ukazateli 6,1, 6,2, 6,3. přičemž dva z nich jsou plošné souřadné ukazatele 6,1. 6,2 a třetí je reliéfní souřadný ukazatel 6,3. jak je znázorněno na obr. 2. V této souřadné soustavě se provede pro alespoň tři body na povrchu odstraňované komponenty 6 odměření všech tří souřadnic pro každý z těchto bodů na povrchu odstraňované komponenty podle tří souřadných ukazatelů 6,1, 6,2, 6,3. Také se provede pro alespoň tři body ležící na povrchu desky 3 plošných spojů a současně mimo odstraňovanou komponentu 6 odměření všech tří souřadnic podle tří souřadných ukazatelů 6,1, 6,2, 6,3 pro každý z těchto bodů,
b) na základě výsledků odměření se provede výpočet vzájemného sklonu povrchu desky 3 a povrchu odstraňované komponenty 6,
c) výsledky odměření a zjištění plošných rozměrů komponenty se převedou do nastavení rozsahů vzájemného pohybu jednoho z obráběcích nástrojů a upevňovacího prostředku 2,
d) operátor nebo řídicí jednotka nastaví předpis pro směry a rychlosti vzájemného pohybu daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku 2 a také předpis pro rychlost otáčení činné plochy daného obráběcího nástroje,
e) nastavení provedená v krocích c), d) se převedou do souboru příkazů pro vzájemný pohyb daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku 2, přičemž tento vzájemný pohyb zahrnuje pohyb podél tří navzájem nerovnoběžných os vzájemného pohybu tohoto obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku 2. V případě odstraňování komponent 6, jejichž povrch neleží v žádné z rovin určených dvojicemi os vybraných ze skupiny os vzájemného pohybu daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku 2, tento soubor příkazů zahrnuje i složený vzájemný pohyb prováděný současně podél alespoň dvou os vybraných ze skupiny os vzájemného pohybu daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku 2,
-7 CZ 308640 B6
f) provede se odstraňování komponenty 6 obráběcím nástrojem podle souboru příkazů vytvořeného v kroku e) a/nebo ukončení odstraňování komponenty 6 podle souboru příkazů vytvořených v kroku e) nebo na základě přímého pokynu operátora, přičemž pokud není ukončeno odstraňování komponenty 6, pokračuje se dále krokem g),
g) odstraňování komponenty 6 se přeruší a následně se opakují kroky a) až f)
Rozsahy vzájemného pohybu v kroku c) mohou být, např. u prvního obráběcího nástroje 1.1 dle provedení na obr. 1 nastaveny, např. jako rozsahy pohybu kuličkových posuvných šroubů ve směrech každé z prvních os 5,1, 5,2, 5,3. Směry v kroku d) se mohou obecně v čase měnit, rychlost vzájemného pohybu daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku 2 i rychlost otáčení činné plochy se mohou také v čase měnit, i když lze v obou případech použít i konstantní rychlosti. Vše, co je uvedeno v předchozí větě, může být zahrnuto do předpisů podle kroku d).
Složený pohyb v kroku e) může být s výhodou použit pro komponenty 6 se zkoseným povrchem nebo pro komponenty nepravidelného tvaru. Je možné odstraňování komponenty provádět po různých křivkách či zvlněných plochách, lze, např. začít obrábět zvnitřku plochy odstraňované komponenty 6 a posouvat se k jejím okrajům, současně s posunem podél desky 3 plošných spojů měnit hloubku záběru, je možné též v průběhu obrábění měnit rychlost otáčení činné plochy apod.
Parametry vzájemného pohybu alespoň jednoho z obráběcích nástrojů a upevňovacího prostředku 2, které zahrnují směr, rychlost a rozsah tohoto vzájemného pohybu, se v krocích c), d) mohou s výhodou nastavit pro každou z os vzájemného pohybu daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku 2 nezávisle na parametrech vzájemného pohybu pro ostatní osy vzájemného pohybu tohoto obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku 2.
Odměření v kroku a) se může provést prostřednictvím operátora a/nebo kamery a/nebo laseru a/nebo mechanické sondy.
V případě použití kamery je výhodné, když se u ní softwarově korigují aberace.
Výhodné je takové provedení, v němž se kamera podílí na odměřování plošných souřadnic podle plošných souřadných ukazatelů 6,1, 6,2, přičemž body, v nichž jsou plošné souřadnice určovány, jsou buď vybrány operátorem na základě kamerou zprostředkovaného obrazu, nebo se provede automatické zpracování obrazu z kamery a body jsou vybrány podle něj, načež se v obraze získaném z kamery změří pozice výše uvedených vybraných bodů, které jsou následně přepočteny na reálné hodnoty plošných souřadnic těchto bodů ve směru plošných souřadných ukazatelů 6,1, 62.
Může se jednat i o tytéž body, které jsou využity k určení plošných rozměrů komponenty 6.
Kameru je tedy možné použít několika způsoby: pro odměřování bodů na povrchu komponenty 6 a na povrchu desky 3 plošných spojů, pro průběžnou i finální kontrolu odstraňování komponenty a jejích jednotlivých vrstev, pro úvodní měření půdorysu komponenty.
Odměřování reliéfních souřadnic podle reliéfního souřadného ukazatele 6,3 se s výhodou provádí laserem.
Souřadné ukazatele 6,1. 6,2. 6,3 jsou typicky osy kartézského systému souřadnic a je výhodné, když je každá z os vzájemného pohybu každého z obráběcích nástrojů a a upevňovacího prostředku 2 rovnoběžná s jedním ze souřadných ukazatelů 6,1, 62, 6,3.
Pokud se použijí dva obráběcí nástroje 1.1. 1.2. které mají navzájem různou činnou plochu, nejprve se provede posloupnost nebo cyklus kroků a) až g) s prvním obráběcím nástrojem 1,1 a poté, co se ukončí odstraňování horních částí komponenty 6 prvním obráběcím nástrojem 1,1. následuje
-8CZ 308640 B6 bezprostředně nebo po vykonání dalších mezikroků odstraňování spodních částí komponenty 6 druhým obráběcím nástrojem 1,2. Dalším mezikroky mohou zahrnovat, např. opakované odměření souřadnic bodů na odstraňované komponentě 6. Spodní části komponenty jsou obvykle materiálově různé od těch horních. Při prvním odstraňování komponenty daného typu určí okamžik přechodu mezi prvním a druhým obráběcím nástrojem obvykle operátor, při dalších odstraňováních komponent stejného typu už lze využít údajů z databáze, viz níže.
Při odstraňování spodních částí komponenty 6 druhým obráběcím nástrojem 1,2 se buď využije soubor příkazů vytvořený při posledním průběhu kroku e) pro vzájemný pohyb prvního obráběcího nástroje 1.1 a upevňovacího prostředku 2, přičemž tento soubor příkazů je nyní aplikován na vzájemný pohyb druhého obráběcího nástroje 1.2 a upevňovacího prostředku 2 a dále se postupuje podle kroků f) a g), v nichž se jako obráběcí nástroj použije druhý obráběcí nástroj 1.2. nebo se znovu provedou kroky a), b) a poté kroky c) až g), v nichž se jako obráběcí nástroj použije druhý obráběcí nástroj 1.2, přičemž pokud není při prvním provedení kroku f) druhým obráběcím nástrojem 1,2 ukončeno odstraňování komponenty druhým obráběcím nástrojem 1,2. při následných opakováních kroků a) až g) se použije druhý obráběcí nástroj 1.2.
Odstraňování komponenty 6 prvním obráběcím nástrojem 1,1 se s výhodou ukončí poté, co jsou z komponenty 6 odstraněny horní materiálové vrstvy, typicky plastové pouzdro. Odstraňování komponenty 6 druhým obráběcím nástrojem 1,2 se s výhodou ukončí poté, co jsou z komponenty 6 odstraněny spodní materiálové vrstvy, typicky vrstva křemíku.
Velmi výhodná je možnost vytváření databází pro opakované odstraňování komponent 6 stejného typu. Operátor může mít před odstraňováním komponenty 6 volbu, zda chce postup odstraňování ukládat do databáze, nebo naopak využít údajů již v databázi uložených.
Při vytváření databáze se zjistí typ odstraňované komponenty 6 a uloží se do databáze a pro tuto odstraňovanou komponentu 6 se do téže databáze uloží také pro každý z použitých obráběcích nástrojů předpis pro směry a rychlosti vzájemného pohybu tohoto obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku 2 a také předpis pro rychlost otáčení činné plochy pro každý z použitých obráběcích nástrojů, přičemž do databáze se rovněž uloží údaje o parametrech činných ploch použitých obráběcích nástrojů i posloupnost, v níž byly tyto nástroje použity. Databáze může být, např. v interní paměti řídicí jednotky, na paměťové kartě, v paměti počítače, který je připojen k řídicí jednotce, případně na síti apod.
Údaje z databáze se pak s výhodou použijí při odstraňování další komponenty stejného typu. Díky tomu je možné, aby zařízení používali i operátoři s minimálním zaškolením.
Předpokladem je, aby nejprve alespoň jednou odstranil komponentu určitého typu operátor expertní úrovně. Poté, co jsou postupy pro tento typ komponenty uloženy v databázi, může další komponenty stejného typu odstraňovat operátor pouze se základním zaškolením. Průběh je ten, že operátor expertní úrovně odladí postup pro daný typ komponenty, zejména jde o předpis pro směry a rychlosti vzájemného pohybu každého z použitých obráběcích nástrojů a upevňovacího prostředku 2, předpis pro rychlost otáčení činné plochy pro každý z použitých obráběcích nástrojů, posloupnost, v níž se obráběcí nástroje použijí, a rovněž parametry činných ploch použitých obráběcích nástrojů, což jsou všechno údaje, které se uloží do databáze. Pro toto odladění může expertní operátor opakovaně procházet cyklem kroků od a) do g), tzn. opakovaně odměřovat při opakovaných průchodech krokem a) a postupně iterovat a optimalizovat postup. Může také sledovat postup odstraňování komponenty v obraze přenášeném z kamery. Následně operátor expertní úrovně vyhodnotí celkový proces odstraňování komponenty, a pokud ho posoudí jako uspokojivý, ponechá hodnoty uložené v databázi pro další použití.
Operátorovi základní úrovně, který bude následně odstraňovat stejný typ komponenty, pak už předpisy v kroku d) nastaví řídicí jednotka podle údajů uložených v databázi. V případě použití více obráběcích nástrojů budou parametry činných ploch těchto nástrojů i posloupnost jejich použití včetně momentu, kdy má být ukončeno odstraňování prvním obráběcím nástrojem a
-9CZ 308640 B6 započato odstraňování druhým obráběcím nástrojem, rovněž uloženy v databázi a bude možné je využít tak, že celý proces proběhne automatizovaně. Při opakovaném odstraňování stejného typu komponenty obvykle postačí provést odměřování v kroku a) pouze jednou a rovněž posloupnost kroků od a) do f) může proběhnout pro daný obráběcí nástroj jen jednou s tím, že už při prvním průchodu krokem f) se odstraňování komponenty daným obráběcím nástrojem zastaví. Pak se případně přejde na odstraňování dalších částí komponenty druhým obráběcím nástrojem.
Je výhodné, když se alespoň projeden obráběcí nástroj provádí také měření stranové a svislé síly, kterou tento obráběcí nástroj působí na odstraňovanou komponentu 6. Toho lze využít, např. pro úpravu nastavení, a tedy pro úpravu těchto sil v případě, že dojde k poškození hrotu obráběcího nástroje z důvodu příliš velké stranové síly nebo k poškození desky 3 plošných spojů z důvodu příliš velké svislé síly.
Výše popsané zařízení a způsob najdou využití například při odstraňování lepených integrovaných obvodů, tzv. BGA čipů. Právě tyto BGA čipy budou typicky odstraňovanou komponentou 6 v zařízení dle předkládaného vynálezu. BGA je zkratka pro Ball Grid Array. Jedná se o typ pouzdra integrovaného obvodu pro povrchovou montáž. Vyznačuje se tím, že spodní strana obvodu je pokryta kontakty do tvaru pravoúhlé mřížky. Tato mřížka nemusí být zcela pravidelná, některé části mohou být vynechány. Na jednotlivé kontakty jsou naneseny kuličky, které po zapájení tvoří vodič mezi plošným spojem a BGA pouzdrem.
Prakticky jsou tyto čipy konstruovány tak, že procesor vysoké integrace tvoří malou křemíkovou centrální část celé součástky. Jednotlivé vývody jsou vyvedeny z této křemíkové části do jednotlivých vývodů, které jsou na spodní straně čipu (tzv. bonding). V praxi to znamená, že křemíková část je vždy menší (někdy i výrazně) než celá součástka, a to nám umožňuje naprogramovat dva samostatné pracovní postupy pro odfrézování jak plastické části, tj. krytu pouzdra, tak části křemíkové. Obě části je třeba odstraňovat jinou metodou, tj. jiným a případně i jinak se po součástce pohybujícím obráběcím nástrojem s jinou rychlostí obrábění, a to tak, aby odstranění komponenty bylo kompletní a deska plošných spojů po něm byla neporušená a čistá.
Metoda a technologie dle předkládaného vynálezu je založena na:
• Přesném zaměření frézované oblasti odměřovacím zařízením 4, což umožní identifikaci vadné komponenty 6 podle tří na sobě nezávislých souřadných ukazatelů 6,1, 6,2, 6,3 stím, že pracovní postup obráběcích nástrojů respektuje případný sklon základní plochy desky 3 plošných spojů a povrchu desky odstraňované komponenty 6. Vycházíme přitom z předpokladu, že komponenta 6 může být na desku plošných spojů připájena v jiném sklonu, než má deska plošných spojů.
• Vysokorychlostním typicky dvoufázovém odstranění vadné komponenty. Dvoufázové, na sobě vzájemně nezávislé, odstranění je navrhováno z důvodu materiálové různosti komponent. Pro materiálově jednotné komponenty je ale možné použít jen jednu fázi, typicky pro komponenty, které jsou materiálově jednotné.
Základním požadavkem na přesnost odstranění komponenty je především neporušení ostatních součástek na desce 3 plošných spojů a neporušení této desky 3 pro připájení a přilepení náhradní funkční komponenty.
Po odstranění komponenty 6 výše popsaným způsobem ve výše popsaném zařízení je deska 3 plošných spojů připravena k dalšímu použití, očištění a připájení a přilepení další součástky.
-10CZ 308640 B6
Průmyslová využitelnost
Pouze specializované a výrobcem certifikované opravy mají oprávnění provádět zásahy přímo na 5 hardwarovém řešení zařízení a týká se jich tedy oprava metodou „zásah na desce“, jak je uvedeno v části Stav techniky. Takovýto opravárenský poskytovatel musí garantovat kvalitu opravy do podoby původního nepoškozeného výrobku. Opravené přístroje bývají podrobené certifikaci jako nové zařízení a pak tedy je tento způsob opravy autorizován výrobce.
Právě zařízení a způsob podle předkládaného vynálezu řeší základní problém neporušenosti „zbytku“ zařízení a umožní tak opakovatelnost oprav i garantování kvality.
Zařízení dle předkládaného vynálezu lze případně použít i pro odstraňování jiných vrstev materiálů z podkladních vrstev, než jsou komponenty na deskách plošných spojů.

Claims (17)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Zařízení pro odstraňování komponent (6) z desek plošných spojů, vybavené alespoň jedním obráběcím nástrojem, upevňovacím prostředkem (2) pro upevnění desky (3) plošných spojů a také pohyblivými mechanismy pro vzájemný pohyb alespoň jednoho z obráběcích nástrojů a upevňovacího prostředku (2) podél alespoň tří různých os, vyznačující se tím, že k těmto pohyblivým mechanismům je připojen alespoň jeden z obráběcích nástrojů a/nebo je k nim připojen upevňovací prostředek (2), že zařízení je rovněž vybaveno alespoň jedním odměřovacím zařízením (4) pro měření vzdáleností a že pohyblivé mechanismy j sou uzpůsobeny také pro složený vzájemný pohyb alespoň jednoho obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku (2) podél alespoň dvou os současně, přičemž tyto pohyblivé mechanismy jsou připojeny k řídicí jednotce (9), k níž je připojeno i alespoň jedno odměřovací zařízení (4).
  2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje první obráběcí nástroj (1.1) a/nebo druhý obráběcí nástroj (1.2), přičemž první obráběcí nástroj (1.1) má první činnou plochu a druhý obráběcí nástroj (1.2) má druhou činnou plochu, když druhá činná plocha se v alespoň jednom parametru vybraném ze skupiny tvar, materiál, hrubost povrchu liší od první činné plochy.
  3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že řídicí jednotka (9) obsahuje první blok (9.1) pracovního postupu pro první obráběcí nástroj (1.1) a upevňovací prostředek (2) a druhý blok (9.2) pracovního postupu pro druhý obráběcí nástroj (1.2) a upevňovací prostředek (2).
  4. 4. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že pohyblivé mechanismy pro vzájemný pohyb alespoň jednoho z obráběcích nástrojů a upevňovacího prostředku (2) jsou co do rozsahu, rychlosti a směru pohybu pro každou z os tohoto vzájemného pohybu nastavitelné nezávisle na ostatních osách tohoto vzájemného pohybu.
  5. 5. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že odměřovací zařízení (4) zahrnuje kameru a/nebo laser a/nebo mechanickou sondu.
  6. 6. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že alespoň jedno odměřovací zařízení (4) je pohyblivé a že je uzpůsobeno pro synchronní pohyb s alespoň jedním z obráběcích nástrojů ve směru alespoň dvou os vybraných ze skupiny os vzájemného pohybu tohoto obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku (2).
  7. 7. Způsob odstraňování komponent (6) z desek plošných spojů v zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, při němž se deska (3) plošných spojů s komponentou (6) určenou k odstranění upevní do upevňovacího prostředku (2) a zjistí se plošné rozměry komponenty (6), vyznačující se tím, že dále zahrnuje následující kroky:
    a) zavede se souřadná soustava pro třírozměrné odměřování se souřadnými ukazateli (6.1, 6.2, 6.3), přičemž dva z nich jsou plošné souřadné ukazatele (6.1, 6.2) a třetí je reliéfní souřadný ukazatel (6.3), a v této souřadné soustavě se provede pro alespoň tři body na povrchu odstraňované komponenty (6) odměření všech tří souřadnic pro každý z těchto bodů podle tří souřadných ukazatelů (6.1,6.2, 6.3) ataké se provede pro alespoň tři body ležící na povrchu desky (3) plošných spojů a současně mimo odstraňovanou komponentu (6) odměření všech tří souřadnic podle tří souřadných ukazatelů (6.1, 6.2, 6.3) pro každý z těchto bodů,
    b) na základě výsledků odměření se provede výpočet vzájemného sklonu povrchu desky (3) a povrchu odstraňované komponenty (6),
    c) výsledky odměření a zjištění plošných rozměrů komponenty se převedou do nastavení rozsahů vzájemného pohybu jednoho z obráběcích nástrojů a upevňovacího prostředku (2),
    -12 CZ 308640 B6
    d) operátor nebo řídicí jednotka nastaví předpis pro směry a rychlosti vzájemného pohybu daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku (2) a také předpis pro rychlost otáčení činné plochy daného obráběcího nástroje,
    e) nastavení provedená v krocích c), d) se převedou do souboru příkazů pro vzájemný pohyb daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku (2), přičemž tento vzájemný pohyb zahrnuje pohyb podél tří navzájem nerovnoběžných os vzájemného pohybu tohoto obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku (2), přičemž v případě odstraňování komponent (6), jejichž povrch neleží v žádné z rovin určených dvojicemi os vybraných ze skupiny os vzájemného pohybu daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku (2), tento soubor příkazů zahrnuje i složený vzájemný pohyb prováděný současně podél alespoň dvou os vybraných ze skupiny os vzájemného pohybu daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku (2),
    f) provede se odstraňování komponenty (6) obráběcím nástrojem podle souboru příkazů vytvořeného v kroku e) a/nebo ukončení odstraňování komponenty (6) podle souboru příkazů vytvořených v kroku e) nebo na základě přímého pokynu operátora, přičemž pokud není ukončeno odstraňování komponenty (6), pokračuje se dále krokem g),
    g) odstraňování komponenty (6) se přeruší a následně se opakují kroky a) až f).
  8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že odměření v kroku a) se provede prostřednictvím operátora a/nebo kamery a/nebo laseru a/nebo mechanické sondy.
  9. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že v případě použití kamery se u ní softwarově korigují aberace.
  10. 10. Způsob podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že je-li odměřování prováděno také pomocí kamery, tato kamera se podílí na odměřování plošných souřadnic podle plošných souřadných ukazatelů (6.1, 6.2), přičemž body, v nichž jsou plošné souřadnice určovány, jsou buď vybrány operátorem na základě kamerou zprostředkovaného obrazu, nebo se provede automatické zpracování obrazu z kamery a body jsou vybrány podle něj, načež se v obraze získaném z kamery změří pozice výše uvedených vybraných bodů, které jsou následně přepočteny na reálné hodnoty plošných souřadnic těchto bodů ve směru plošných souřadných ukazatelů (6.1, 6.2).
  11. 11. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 8 až 10, vyznačující se tím, že odměřování reliéfních souřadnic podle reliéfního souřadného ukazatele (6.3) se provede laserem.
  12. 12. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 7 až 11, vyznačující se tím, že se použijí dva obráběcí nástroje (1.1, 1.2), které mají navzájem různou činnou plochu, přičemž se nejprve provede posloupnost kroků a) až f) nebo cyklus kroků a) až g), zakončený při posledním opakování krokem f), s prvním obráběcím nástrojem (1.1) a poté, co se ukončí odstraňování horních částí komponenty (6) prvním obráběcím nástrojem (1.1), následuje bezprostředně nebo po vykonání dalších mezikroků odstraňování spodních částí komponenty (6) druhým obráběcím nástrojem (1.2).
  13. 13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že při odstraňování spodních částí komponenty (6) druhým obráběcím nástrojem (1.2) se buď využije soubor příkazů vytvořený při posledním průběhu kroku e) pro vzájemný pohyb prvního obráběcího nástroje (1.1) a upevňovacího prostředku (2), přičemž tento soubor příkazů je nyní aplikován na vzájemný pohyb druhého obráběcího nástroje (1.2) a upevňovacího prostředku (2) a dále se postupuje podle kroků f) a g), v nichž se jako obráběcí nástroj použije druhý obráběcí nástroj (1.2), nebo se znovu provedou kroky a), b) a poté kroky c) až g), v nichž se jako obráběcí nástroj použije druhý obráběcí nástroj (1.2), přičemž pokud není při prvním provedení kroku f) druhým obráběcím nástrojem (1.2) ukončeno odstraňování komponenty druhým obráběcím nástrojem (1.2), při následných opakováních kroků a) až g) se použije druhý obráběcí nástroj (1.2).
    -13 CZ 308640 B6
  14. 14. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 7 až 13, vyznačující se tím, že odstraňování komponenty (6) prvním obráběcím nástrojem (1.1) se ukončí poté, co jsou z komponenty (6) odstraněny horní materiálové vrstvy, typicky plastové pouzdro, a že odstraňování komponenty (6) druhým obráběcím nástrojem (1.2) se ukončí poté, co jsou z komponenty (6) odstraněny spodní materiálové vrstvy, typicky vrstva křemíku.
  15. 15. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 7 až 14, vyznačující se tím, že parametry vzájemného pohybu alespoň jednoho z obráběcích nástrojů a upevňovacího prostředku (2), které zahrnují směr, rychlost a rozsah tohoto vzájemného pohybu, se v krocích c), d) nastaví pro každou z os vzájemného pohybu daného obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku (2) nezávisle na parametrech vzájemného pohybu pro ostatní osy vzájemného pohybu tohoto obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku (2).
  16. 16. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 7 až 15, vyznačující se tím, že se zjistí typ odstraňované komponenty (6) a uloží se do databáze a pro tuto odstraňovanou komponentu (6) se do téže databáze uloží také pro každý z použitých obráběcích nástrojů předpis pro směry a rychlosti vzájemného pohybu tohoto obráběcího nástroje a upevňovacího prostředku (2) a také předpis pro rychlost otáčení činné plochy pro každý z použitých obráběcích nástrojů, přičemž do databáze se rovněž uloží údaje o parametrech činných ploch použitých obráběcích nástrojů i posloupnost, v níž byly tyto nástroje použity.
  17. 17. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 7 až 16, vyznačující se tím, že se pro alespoň jeden obráběcí nástroj provádí také měření stranové a svislé síly, kterou tento obráběcí nástroj působí na odstraňovanou komponentu (6).
CZ2019813A 2019-12-31 2019-12-31 Zařízení pro odstraňování komponent z desek plošných spojů a způsob odstraňování komponent v tomto zařízení CZ308640B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019813A CZ308640B6 (cs) 2019-12-31 2019-12-31 Zařízení pro odstraňování komponent z desek plošných spojů a způsob odstraňování komponent v tomto zařízení
EP20217992.5A EP3846605B1 (en) 2019-12-31 2020-12-31 Apparatus for removing components from printed circuit boards and a method for removing components in this apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2019813A CZ308640B6 (cs) 2019-12-31 2019-12-31 Zařízení pro odstraňování komponent z desek plošných spojů a způsob odstraňování komponent v tomto zařízení

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2019813A3 CZ2019813A3 (cs) 2021-01-20
CZ308640B6 true CZ308640B6 (cs) 2021-01-20

Family

ID=74165838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2019813A CZ308640B6 (cs) 2019-12-31 2019-12-31 Zařízení pro odstraňování komponent z desek plošných spojů a způsob odstraňování komponent v tomto zařízení

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3846605B1 (cs)
CZ (1) CZ308640B6 (cs)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4328603A1 (de) * 1992-08-28 1994-03-03 Hitachi Ltd Vorrichtung zum Entfernen elektronischer Bauelemente von gedruckten Leiterplatten
WO2008117417A1 (ja) * 2007-03-27 2008-10-02 Fujitsu Limited 電子部品取り外し装置および電子部品の取り外し方法
JP2013143543A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Hakko Kk 電気部品取り外し用はんだごて
JP2013172029A (ja) * 2012-02-21 2013-09-02 Koki Tec Corp リペア装置及びリペア方法
US20150163970A1 (en) * 2013-12-09 2015-06-11 Wistron Corporation Electronic component removal apparatus for a circuit board
CN107889363A (zh) * 2017-11-20 2018-04-06 广东工业大学 一种印制电路板钻削排屑评价方法及其应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2707189B2 (ja) * 1992-08-26 1998-01-28 株式会社日立製作所 電子部品の基板からの取外し方法及び装置
KR101528201B1 (ko) 2012-04-25 2015-06-16 임채열 Bga 리워크 시스템
CN104485790B (zh) 2014-12-12 2017-03-29 遵义天义利威机电有限责任公司 一种能有效降低摩擦力的铜丝放线装置
CN107782740A (zh) 2016-08-31 2018-03-09 天津中瑞药业股份有限公司 一种胶囊检测装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4328603A1 (de) * 1992-08-28 1994-03-03 Hitachi Ltd Vorrichtung zum Entfernen elektronischer Bauelemente von gedruckten Leiterplatten
WO2008117417A1 (ja) * 2007-03-27 2008-10-02 Fujitsu Limited 電子部品取り外し装置および電子部品の取り外し方法
JP2013143543A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Hakko Kk 電気部品取り外し用はんだごて
JP2013172029A (ja) * 2012-02-21 2013-09-02 Koki Tec Corp リペア装置及びリペア方法
US20150163970A1 (en) * 2013-12-09 2015-06-11 Wistron Corporation Electronic component removal apparatus for a circuit board
CN107889363A (zh) * 2017-11-20 2018-04-06 广东工业大学 一种印制电路板钻削排屑评价方法及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
EP3846605C0 (en) 2023-08-02
CZ2019813A3 (cs) 2021-01-20
EP3846605A1 (en) 2021-07-07
EP3846605B1 (en) 2023-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5390128A (en) Robotic processing and inspection system
US10482587B2 (en) Apparatus having transfer control based on imaged image
US9919444B2 (en) System for developing composite repair patches on aircraft or other composite structures
KR20080061363A (ko) 레이저 절단 장치 및 레이저 절단 방법
US9082712B2 (en) Device wafer processing method
CN105845594B (zh) 检查半导体封装的印刷电路板的方法
JP6845038B2 (ja) パッケージ基板の分割方法
CZ308640B6 (cs) Zařízení pro odstraňování komponent z desek plošných spojů a způsob odstraňování komponent v tomto zařízení
JP7363536B2 (ja) 外観検査装置及び外観検査方法
CZ33932U1 (cs) Přístroj pro odstraňování komponent z desek plošných spojů
CN110332885A (zh) 一种机器人光栅拍照扫描系统检测数据的自动化执行方法
JP6918421B2 (ja) 加工装置及び加工装置の使用方法
CN115274489A (zh) 一种芯片的失效分析方法及系统
CN107507783B (zh) 用于重组晶圆的测试系统及其方法
JP4578538B2 (ja) 非接触三次元測定方法
JP6558948B2 (ja) 加工装置
JP2002111197A (ja) 部品交換方法および部品交換装置
CN210198327U (zh) 2d及3d量测装置
US7218097B2 (en) Wafer test equipment and method of aligning test equipment
JP4138555B2 (ja) 非接触三次元測定装置
KR102550583B1 (ko) 피삭재의 로딩 후 자동 얼라인을 통하여 가공하고 확인하는 방법
JP4502760B2 (ja) 実装基板の検査用データ作成方法、実装基板の検査方法および同装置
JP7262297B2 (ja) 加工装置
TWI822312B (zh) 切斷裝置及切斷品的製造方法
JP3724256B2 (ja) 基板の切断方法及び装置