DE3787658T2 - Reparaturvorrichtung und Reparaturverfahren für Leiterplatten mit Bauteilen in Oberflächenmontagetechnologie. - Google Patents
Reparaturvorrichtung und Reparaturverfahren für Leiterplatten mit Bauteilen in Oberflächenmontagetechnologie.Info
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Description
- Es wird auf die EP-A-0 214 030 mit dem Titel "Surface Mount Technology Automated Repair System" Bezug genommen, die von Michael J. Kolesar erfunden wurde und deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme einbezogen wird.
- Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reparatur von gedruckten Leiterplatten, die darauf positionierte oberflächenmontierte Bauelemente aufweisen. In dieser Erfindung umfaßt die Ausrüstung zur Montage einer Mehrzahl von elektronischen Bauelementen (42) auf einer Leiterplatte (50) einschließlich Mittel (26A, 26B, 28, 30) zum Handhaben der Bauelemente relativ zur Leiterplatte und Prozessor-Mittel zur Steuerung der Handhabungsmittel in einer vorbestimmten Reihenfolge, um die Montage der Bauelemente auf der Platten-Reparaturvorrichtung zum Entfernen fehlerhafter Bauelemente von Leiterplatten nach Zusammenbau zu bewirken, folgendes:
- - eine Heizquelle,
- - Mittel (72) zum Zuführen der Wärme von der Heizquelle zu einem fehlerhaften Bauelement, das von einer Leiterplatte zu entfernen ist, wobei die Wärmezuführungsmittel durch die Bauelement-Handhabungsmittel gehalten werden und mit den Bauelement-Handhabungsmitteln (26A, 16B, 28, 30) bewegbar sind und
- - Mittel, um es den Prozessor-Mitteln wahlweise zu ermöglichen, die Heizquelle, die Wärmezuführungsmittel und die Bauelement-Handhabungsmittel in einer vorbestimmten Reparaturfolge zu aktivieren, um die fehlerhaften Bauelemente von der Leiterplatte zu entfernen.
- Die EP-A-0 214 030 fällt unter Artikel 54 (3) EPÜ und lehrt nicht, wie in den unabhängigen Ansprüchen dargestellt, den Gebrauch der zwei Heizeinrichtungen. Vielmehr offenbart diese Patentanmeldung eine Technik, die zur Automation der Entlötung unter Verwendung heißer Luft, die einem Bauelement auf einer Leiterplatte zugeführt wird, geeignet ist. Diese Bezugnahme wird in der vorliegenden Anmeldung als ein Fall auf diesem Gebiet erwähnt. Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung gegenüber der in jener Anmeldung offenbarten Erfindung.
- Elektronische Schaltkreis-Aufbauten, welche eine Mehrzahl von unterschiedlichen elektronischen Bauelementen, die zu Modulen zusammengebaut sind, einschließen und häufig als Leiterplatte bezeichnet werden, sind in Computern und anderen elektronischen Einrichtungen weit verbreitet. Die Leiterplatten werden gewöhnlich aus glasfasergefülltem Verbundwerkstoff gebildet. Jedes der elektronischen Bauelemente auf einer Leiterplatte hat Anschlußleitungen, die elektrisch mit Anschlußleitungen anderer Bauelemente durch Leiter, die direkt auf der Leiterplatte gebildet sind, verbunden sind.
- In konventionellen Aufbauten dieser Art sind die elektronischen Bauelemente auf einer Oberfläche der Leiterplatte montiert und die Anschlußleitungen der Bauelemente führen durch beschichtete Löcher auf die gegenüberliegende Oberfläche der Leiterplatte, wo sie gelötet werden, um dadurch sowohl die Bauelemente an der Leiterplatte zu befestigen als auch die geforderten elektrischen Verbindungen herzustellen. Leiterplatten in Oberflächenmontage-Technologie (SMT) unterscheiden sich von konventionellen Leiterplatten dadurch, daß die Bauelementanschlußleitungen auf leitfähige "Anschlußflächen" gelötet sind, die auf der Oberfläche, auf die das einzelne Bauelement zu montieren ist, angeordnet sind. Die Anschlußleitungen müssen deshalb nicht führen und führen im allgemeinen auch nicht durch Löcher auf die gegenüberliegende Oberfläche der Leiterplatte. Diese Oberflächenmontage-Technologie findet steigende Verwendung bei der Herstellung der Leiterplattenzusammenbauten, weil sie Vorteile gegenüber früheren konventionellen Technologien gezeigt hat. Insbesondere sind die Verfahren zur Herstellung von SMT-Leiterplattenzusammenbauten im allgemeinen einfacher und wirtschaftlicher als die Verfahren zur Fertigung konventioneller Leiterplattenzusammenbauten.
- Weiterhin lassen SMT-Leiterplattenzusammenbauten sowohl Verminderungen in den Ausmaßen der einzelnen Bauelemente zu, die auf den Leiterplatten montiert sind, als auch Verminderungen in den Ausmaßen der Leiterplatten. Sie ermöglichen auch die uneingeschränkte Montage von Bauelementen auf beiden Oberflächen der Leiterplatten und stellen folglich dichtere Zusammenbauten bereit, z. B. mit wachsender Schaltungsanordnung auf weniger Raum.
- Technical Digest. Western Electric Nr. 75, September 1984, Seite 11, offenbart eine Einrichtung zur Entlötung eines IC-Chips von einer Leiterplatte, wobei heiße Luft als ein erster Strom auf die Oberfläche eines Chips, das auf einer Leiterplatte befestigt ist, gelenkt wird und ein zweiter heißerer Strom von heißer Luft auf die Anschlußleitungen auf der Unterseite der Leiterplatte gelenkt wird.
- In einer typischen SMT-Reparaturvorrichtung für Leiterplatten wird ein Bauelement, das zu entfernen ist, durch ein handgehaltenes Heißluftgebläse auf eine Temperatur so aufgeheizt, daß das Lot, welches die Anschlußleitungen des Bauelements mit der SMT- Leiterplatte an Lötanschlußflächen auf der Leiterplatte verbindet, schmilzt. Das Bauelement wird dann entfernt. Auf ähnliche Weise werden Bauelemente auf SMT-Leiterplattenzusammenbauten hinzugefügt, indem die Anschlußleitungen, die eine auf sie aufgebrachte Lötpaste aufweisen, auf den Anschlußflächen der SMT- Leiterplatte plaziert werden und dann ein auf das Bauelement und die Anschlußleitungen gerichteter Heißluftstrom angewandt wird, so daß die Lötpaste verflüssigt wird. Ein Ersatz der Heizquelle ermöglicht dann, daß das Lot erstarrt, und dadurch das Bauelement auf der Leiterplatte befestigt wird.
- Ein alternatives Reparaturverfahren betrifft den Gebrauch eines handgehaltenen Lötkolbens, welcher sehr ähnlich einer Pinzette funktioniert. Die Spitzen des Lötkolbens haben, wenn sie zusammengedrückt werden, eine Form, die der äußeren Begrenzung des Bauelements, das von der SMT-Leiterplatte zu entfernen ist, angepaßt ist. Die Spitzen des Lötkolbens werden an den Anschlußleitungen des zu entfernenden Bauelements angeordnet und der Lötkolben wird erhitzt, bis der Operateur beobachtet, daß das Lot ausreichend erweicht ist um zuzulassen, daß das Bauelement von der Leiterplatte entfernt wird. Zum Installieren von Bauelementen auf der Leiterplatte wird dieses Verfahren in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt.
- Beide der oben zitierten Reparaturverfahren sind langsam und langwierig und erfordern eine beträchtliche Menge an manueller Fertigkeit bei ihren Anwendungen. Die Anwendung von zum Schmelzen des Lots notwendiger Hitze kann eine Beschädigung der SMT- Leiterplatte selbst und der darauf befindlichen Leiter in Form von Verkrümmung oder sogar Delaminierung ergeben. Der Gebrauch heißer Luftzirkulation über der Leiterplatte verursacht auch aufgrund der Anwesenheit von Ionen in der aufgeheizten Luft in einigen Fällen einen elektrostatischen Entladungsschaden an Bauelementen, die auf der Leiterplatte angeordnet sind.
- Angesichts der obigen Ausführungen ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zur Reparatur von Leiterplattenzusammenbauten in Oberflächenmontage-Technologie vorzusehen. Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine SMT-Reparaturvorrichtung für Leiterplatten vorzusehen, die halbautomatisch ist und wenig Training des Operateurs und nur Routineeingriffe des Operateurs erfordert.
- Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Reparatur von SMT-Leiterplatten vorzusehen, welches die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung der Leiterplatte und der Bauelemente auf der Leiterplatte minimiert.
- Andere Aufgaben werden in der folgenden detaillierten Beschreibung der erläuternden Ausführungsbeispiele der Erfindung spezifiziert oder sind daraus ersichtlich.
- Eine Reparaturvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird in unabhängigen Ansprüchen 1 und 8 beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält eine Reparaturvorrichtung zum Auswechseln von Bauelementen auf SMT-Leiterplatten eine Basis mit einem regelbaren Heizelement, durch das deionisierte Luft auf die Leiterplattenoberfläche gegenüber der Oberfläche, auf der die Reparatur durchgeführt werden soll, geblasen wird. Dies erhöht die Temperatur der gesamten Leiterplatte beträchtlich, jedoch auf einen Punkt, der unterhalb des Schmelzpunktes des Lots liegt. Ein zweites Heizelement, durch welches deionisierte Luft geblasen wird, ist über den Anschlußleitungen eines ausgewählten Bauelements angeordnet, das auf der Leiterplatte positioniert ist und entweder zu entfernen oder auf der Leiterplatte zu befestigen ist. Die Beheizung der Anschlußleitungen durch das zweite Heizelement bringt das Lot auf den Anschlußleitungen zum Schmelzen und ermöglicht folglich das Auswechseln des Bauelements. Um das Bauelement zu entfernen, ergreift der Operateur das Bauelement unter Verwendung eines Instruments, wie einer Pinzette, und entfernt es von der Leiterplatte. Um ein Bauelement zu installieren, unterbricht der Operateur nach dem Schmelzen des Lots auf den Anschlußleitungen das Beheizen des Bauelementes.
- Aufgrund der erhöhten Temperatur auf der gesamten Leiterplatte besteht eine geringere Temperaturdifferenz zwischen den Abschnitten, auf denen Löten oder Entlöten stattfindet, und anderen Abschnitten der Leiterplatte. Diese geringere Differenz verhindert die Delaminierung und ähnliche Beschädigungen, die sich sonst aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung ergeben würden. Auch die Deionisation der Luft, die verwendet wird, um die Leiterplatte mit Wärme zu versorgen, vermindert das Auftreten eines Schadens aufgrund elektrostatischer Entladung wesentlich.
- Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird in Anspruch 10 beschrieben. Es enthält die Verfahrensschritte des Heizens der Leiterplatten in Oberflächenmontage-Technologie auf eine beträchtlich erhöhte Temperatur und des Heizens der Anschlußleitungen eines zu entfernenden ausgewählten Bauelements, so daß das Lot, das sich auf den Anschlußleitungen befindet, schmilzt. Das Verfahren kann weiterhin einschließen, deionisierte Luft auf die Leiterplatte und die darauf befindlichen Bauelemente zu lenken.
- Die obigen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung mit den bei liegenden Zeichnungen besser verstanden werden, wobei:
- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der SMT-Reparaturvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist,
- Fig. 2 eine vergrößerte Ausschnittsansicht des Querarms mit einem darauf befindlichen oberen Gehäuse der SMT-Reparaturvorrichtung gemäß Fig. 1 ist,
- Fig. 2A eine vergrößerte Ansicht einer Mündungsplatte ist, die in dem oberen Gehäuse gemäß Fig. 2 positionierbar ist, und
- Fig. 3 eine teilweise schematische Ansicht der SMT-Reparaturvorrichtung gemäß Fig. 1 ist.
- Bezugnehmend auf Fig. 1 weist eine Oberflächenmontage-Technologie-Reparaturvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Basis 1 mit einem darin angeordneten durchlöcherten Infrarotfeld 3 auf. Modul-haltende Befestigungen 71 die eine SMT-Leiterplatte 63 stützen, sind auf der Basis 1 angeordnet und sind in Langlöchern 9 in der Basis verschiebbar.
- Ein oberes Gehäuse 21 ist auf einem Querstab 23 verschiebbar angeordnet. Der Stab 23 wird für eine Bewegung rechtwinklig zu seiner Längsachse durch Montageblöcke 25 unterstützt. Insbesondere hat jeder der Blöcke 25 eine Öffnung 27 zur Aufnahme und zum Stützen eines Endes des Querstabes 23. Deshalb können das Gehäuse 21 und der Stab 23 leicht verschoben werden, um das Gehäuse über jeden gewünschten Ort auf der Leiterplatte 63 zu bringen.
- Bezugnehmend auf Fig. 2 ist ein Infrarotfeld 31, das Öffnungen aufweist, in dem oberen Gehäuse 21 montiert. Eine flexible, dehnbare Luftleitung 33 erstreckt sich so durch einen Montageblock 25 und den Querstab 23, daß Luft, die durch die Luftleitung 33 geblasen wird, durch die Öffnungen in dem Feld 31 strömt. Das Gehäuse 21 ist mit einer Montageaufnahme 35 ausgestattet, die zwei verlängerte U-förmige Bauteile 37 aufweist, die bemaßt sind, um auswechselbare Mündungsplatten 39 , wie die Mündungsplatte, die bei 39 zu sehen ist (siehe Fig. 2A), aufzunehmen. Die manuelle Lokalisierung des Gehäuses 21 in Bezug auf die Leiterplatte 63 wird durch eine hochintensive Lichtquelle 41 erleichtert, die von dem Gehäuse 21 getragen wird und mit einem Licht auf einen Punkt auf der Leiterplatte 63 direkt unter der Mitte der Mündungsplatte 39 zielt.
- Bezugnehmend nun auf Fig. 3 saugt ein Gebläse 42 Luft aus der Atmosphäre durch die Basis 1 und die Luft wird durch Öffnungen in den Infrarotfeldern 3 und 31 über jeweils eine Luftleitung 43 und die Luftleitung 33 gelenkt. Die Unterseite der Leiterplatte 63 wird somit durch das Feld 3 sowohl durch Infrarotenergie- Übertragung als auch durch die beim Passieren durch das Feld 3 beheizte Luft beheizt. Die Abschnitte der Oberseite der Leiterplatte unterhalb der Öffnungen in der Platte 39 (Fig. 2a) werden durch das Feld 31 sowohl durch Infrarotenergie-Übertragung als auch durch den Luftstrom durch die Platte 39 beheizt. Luft, die in die Basis 1 eintritt, wird von dem Gebläse 42 durch eine Deionisationskammer 55 gezogen, welche in bekannter Weise die Luft, die hindurch strömt, deionisiert.
- Wie auch in Fig. 3 gezeigt wird, ist ein Thermoelement 61 in einer der Montagebefestigungen 7 so angeordnet, daß es die Leiterplatte 63 berührt. Eine Regeleinheit 64, mit der das Thermoelement 61 verbunden ist, arbeitet, um die Wärme zu regeln, die durch das Infrarotfeld 3 der Leiterplatte 63 so zur Verfügung gestellt wird, daß das Feld auf einer erhöhten Temperatur gehalten wird, wie unten erörtert. Ein elektrischer Strom wird von einer externen Quelle der Einheit durch einen Transformator 65 bereitgestellt, um das Infrarotfeld 3 zu heizen. Ein manueller Ein/Aus-Schalter 75 ermöglicht eine Steuerung des Infrarotfeldes 3 durch den Operateur und auf ähnliche Weise ermöglicht ein Schalter 77 die Steuerung des Infrarotfeldes 31 durch den Operateur.
- Der Gebrauch und die Funktion der oben beschriebenen Einheit sind wie folgt ein Modul, wie etwa eine Leiterplatte 63, die oberflächenmontierte Bauelemente aufweist, wie z. B. integrierte Schaltkreis-Chips 85, die darauf angeordnet sind, wird in der verschiebbaren Befestigung 7 positioniert. Die Leiterplatte 63 wird von unten durch das Infrarotfeld 3 aufgeheizt. Die Temperatur auf welche die Leiterplatte 63 vorzugsweise geheizt wird, ist eine beträchtlich erhöhte Temperatur, so daß die Leiterplatte ihre thermische Ausdehnungsgrenze im relevanten Temperaturbereich erreicht hat. In dem Fall, daß eine Leiterplatte aus einem Verbundwerkstoff gebildet ist, der keine solche thermische Ausdehnungsgrenze aufweist, wird die Leiterplatte auf eine beträchtlich erhöhte Temperatur so erhitzt, daß die thermische Ausdehnung, die sich beim Schmelzen des Lots an den Anschlußleitungen des zu ersetzenden ausgewählten Bauelements ergibt, minimal ist. Diese erhöhte Temperatur sollte auf alle Fälle unter der Schmelztemperatur des Lots sein, das verwendet wird, um die Bauelemente auf der Leiterplatte zu befestigen.
- Die Leiterplatte 63 wird deshalb bei gewöhnlichen Glasfaser-Leiterplatten im allgemeinen auf eine Temperatur ungefähr zwischen 141º C (285º F) und 149º C (300º F) erhitzt, was oberhalb der "Glastransformations"-Temperatur der Leiterplatte liegt, so daß sich nur eine minimale thermische Ausdehnung der Leiterplatte 63 durch das Schmelzen des Lots auf den Anschlußleitungen des ausgewählten zu ersetzenden Bauelementes ergibt. Der Operateur der Reparaturvorrichtung führt in die Klammern 37 eine Mündungsplatte, wie z. B. die Platte 39, ein, die Öffnungen, die den Anschlußleitungen des ausgewählten zu entfernenden Bauelements 85 entsprechen, aufweist. Die Mündungsplatten sollten vorzugsweise aus einem Material wie Aluminium, das nicht von wiederholtem Aufheizen verformt wird, gebildet sein.
- Das obere Gehäuse 21 wird dann durch den Operateur über dem ausgewählten zu entfernenden Bauelement 85 positioniert. Das hochintensive Licht hilft dem Operateur bei diesem Vorgang. Das obere Infrarotfeld 31 wird aufgeheizt und deionisierte Luft wird durch die Öffnungen in dem Feld geblasen. Die Strahlungsenergie des Feldes 31 und die deionisierte Luft wird durch die Mündungsplatte 39 auf die Anschlußleitungen des Bauelementes 85 gelenkt. Nach dem Schmelzen des Lots, im allgemeinen bei einer Temperatur von ungefähr 260º C (500º F), ist dadurch das Bauelement 85 von der Leiterplatte 63 entfernbar.
- Die Installation von Bauelementen ist im wesentlichen das gleiche. Nach dem Positionieren und Aufheizen der Leiterplatte 63 wird das zu installierende Bauelement 85, das Lötpaste auf seinen Anschlußleitungen hat, mit seinen Anschlußleitungen auf den Lötflächen, die auf der Leiterplatte 63 angeordnet sind, positioniert. Der Operateur führt in die Klammern 37 eine Mündungsplatte 39 ein, die Öffnungen aufweist, die mit den Anschlußleitungen des Bauelements 85 korrespondieren. Das obere Gehäuse 21 wird durch den Operateur über der Komponente mit dem Bezugsstrahl des hochintensiven Lichtes 41 justiert. Dann wird das Infrarotfeld 31 eingeschaltet und deionisierte Luft wird durch die Mündungsplatte 39 auf die Anschlußleitungen des Bauelementes 85 geblasen. Nach der Verflüssigung der Lötpaste wird die Beheizung gestoppt, so daß das Bauelement auf der Leiterplatte durch die nachfolgende Erstarrung des Lots befestigt wird.
- Es ist ersichtlich und verständlich, daß die vorliegende Erfindung die Beschädigung von SMT-Leiterplatten und darauf positionierten Bauelementen minimiert. Die Aufheizung der gesamten Leiterplatte vermindert die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung der Leiterplatte, wie mögliche Delaminierung oder Verkrümmung, die von ungleichmäßiger Erwärmung herrühren. Das Lenken von deionisierter Luft über die Leiterplatte und die darauf befindlichen Bauelemente vermindert ,auch die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung der Bauelemente, die auf der Leiterplatte angeordnet sind, durch elektrostatische Entladung. Die vorliegende Erfindung vereinfacht, verglichen mit den Einrichtungen nach dem Stand der Technik, auch manuelle Vorgänge, die durch den Operateur der Vorrichtung auszuführen sind.
Claims (17)
1. Reparaturvorrichtung zum Auswechseln ausgewählter
Bauelemente (85) auf Leiterplatten (63), wobei die
Reparaturvorrichtung umfaßt:
A) eine Basis (1), die Befestigungsmittel zur
auswechselbaren Montage einer SMT-Leiterplatte aufweist,
C) erste Heizmittel (3, 42), die in der Basis angeordnet
sind, zum Erhitzen der gesamten Leiterplatte (63) auf
eine beträchtlich angehobene erste Temperatur unterhalb
derjenigen, die zum Schmelzen von Lot einer Mehrzahl von
Anschlußleitungen des ausgewählten Bauelements geeignet
ist,
D) zweite Heizmittel (31, 33, 39, 42) zum Erhitzen der
Anschlußleitungen eines ausgewählten Bauelements (85) auf
der Leiterplatte (63) auf eine zweite Temperatur, die
höher als die erste Temperatur ist und zum Aufschmelzen
des Lots auf den Anschlußleitungen des Bauelements
geeignet ist, um das Auswechseln des Bauelementes zu
ermöglichen und
E) Mittel zum Anbau der zweiten Heizmittel, die mit der
Basis (1) verbunden sind,
F) wodurch während des Aufheizens eine geringere
Temperaturdifferenz zwischen den Bereichen der Leiterplatte, an
denen das Verlöten oder Entlöten stattfindet, und den
anderen Bereichen der Leiterplatte eingestellt werden
kann, wodurch die Beschädigung aufgrund unterschiedlicher
thermischer Ausdehnung vermindert wird.
2. Reparaturvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die
Montagemittel umfassen:
A) einen Querstab (23), der eine Längsachse aufweist und an
jedem Ende durch die Basis (1) so gestützt wird, daß der
Stab in einer Richtung rechtwinklig zur Längsachse
bewegbar ist und
B) ein Gehäuse (21), das die zweiten Heizmittel (31 oder 39)
trägt und für eine verschiebbare Bewegung entlang des
Stabes (23) montiert ist, wodurch ein Positionieren der
zweiten Heizmittel relativ zum ausgewählten Bauelement
(85) durch die Bewegung des Stabes (23) und des Gehäuses
(21) ausgeführt wird.
3, Reparaturvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die
ersten und zweiten Heizmittel entsprechende erste und zweite
Infrarot-Heizfelder (3, 31) zum Hinlenken von Infrarotenergie
auf die Leiterplatte (63) einschließen und wobei das erste
Infrarotfeld (3) beträchtlich größer als das zweite
Infrarotfeld (31) ist.
4. Reparaturvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das erste und
zweite Infrarotfeld (3, 31) Öffnungen zum Leiten von
deionisierter Luft auf die Leiterplatte (63) aufweist und wobei
die Reparaturvorrichtung (63) weiterhin Mittel (33, 42, 43)
zum Leiten von deionisierter Luft zu den Infrarotfeldern (3,
31) umfaßt.
5. Reparaturvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das
erste Heizmittel ein erstes mit Öffnungen versehenes
Infrarotfeld (3) zum Heizen einer ersten Seite der Leiterplatte
(63) einschließt und das zweite Heizmittel ein zweites mit
Öffnungen versehenes Infrarotfeld (31) einschließt und das
erste Feld beträchtlich größer als das zweite Feld ist,
wobei die Reparaturvorrichtung weiterhin umfaßt, eine
entfernbare Mündungsplatte (39), die an der Mündung des
Gehäuses positioniert ist, Mittel (42, 43) zum Blasen von Luft
durch die Öffnungen in dem ersten Feld zum Erhitzen der
Leiterplatte und Mittel (42, 33, 39) zum Blasen von Luft durch
das zweite Feld und die Mündungsplatte zum Erhitzen der
Anschlußleitungen des ausgewählten Bauelements.
6. Reparaturvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin
umfassend: ein Thermoelement (61), das in den
Befestigungsmitteln (7) zum Berühren der Leiterplatte angeordnet ist und
Mittel (61, 64), die mit dem Thermoelement zum Regeln der
Temperatur auf die die Leiterplatte durch die Heizmittel
erhitzt wird, verbunden sind.
7. Reparaturvorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend:
A) einen Querstab (23), der eine Längsachse aufweist und an
jedem Ende durch die Basis (1) so gestützt wird, daß der
Stab in einer Richtung rechtwinklig zur Längsachse
bewegbar ist,
B) ein Gebläse (42), das in der Basis angeordnet ist,
C) wobei die Befestigungsmittel (7) die Leiterplatte
zwischen der Basis und dem Stab stützen,
D) ein Gehäuse (21), das auf dem Stab verschiebbar
angeordnet ist,
H) ein Infrarotheizfeld (31), das Öffnungen aufweist und in
dem Gehäuse montiert ist und
F) einen Luftkanal (33) von dem Gebläse zu dem
Infrarotheizfeld, um die Luft von dem Gebläse durch die Öffnungen in
dem Feld und auf die Leiterplatte zu leiten, wodurch das
ausgewählte Bauelement durch Infrarotenergie des
Heizfeldes und durch vom Heizfeld aufgeheizte Luft zum
Verflüssigen des Lots auf den Anschlußleitungen des ausgewählten
Bauelements aufgeheizt werden kann.
8. Reparaturvorrichtung zum Auswechseln ausgewählter
Bauelemente auf SMT-Leiterplatten (63), wobei die Bauelemente
(85) Anschlußleitungen, die an die Leiterplatte gelötet
sind, aufweisen und die Reparaturvorrichtung umfaßt:
A) eine Basis (1) mit einem regelbaren Heizelement (3),
B) einen Querstab (23), der eine Längsachse aufweist und
an jedem Ende durch die Basis (1, 25) so gestützt wird,
daß der Stab in einer Richtung rechtwinklig zu der
Längsachse bewegbar ist,
C) ein Gebläse (42), das in der Basis (1) angeordnet ist,
D) Befestigungsmittel (7), die an der Basis zum
auswechselbaren Stützen der Leiterplatte zwischen der Basis und dem
Stab befestigt sind,
E) ein Gehäuse (21), das auf dem Stab verschiebbar
angeordnet ist,
F) ein Infrarotheizfeld (31), das Öffnungen aufweist und in
dem Gehäuse montiert ist und
G) einen Luftkanal (33) von dem Gebläse zu dem regelbaren
Heizelement (3) und dem Infrarotheizfeld, so daß Luft
mittels des Gebläses durch die Öffnungen in diesem Feld
und durch das Heizelement (3) gelenkt wird.
9. Reparaturvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei das regelbare
Heizelement (3) ein Infrarotfeld (3) ist, das Öffnungen
aufweist und in der Basis und zwischen den Montageelementen
montiert ist und ein Luftkanal (43) von dem Gebläse zu dem
unteren Feld vorgesehen ist, so daß Luft mittels des
Gebläses durch die Öffnungen in dem Feld geleitet wird, wodurch
die Leiterplatte durch das untere Feld erhitzt wird, wenn
eine Leiterplatte in die Befestigungen eingesetzt ist.
10. Verfahren zum Auswechseln ausgewählter Bauelemente auf einer
SMT-Leiterplatte unter Verwendung einer
Reparaturvorrichtung, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:
A) auswechselbares Befestigen einer Leiterplatte (63) in
einer Montagebefestigung (7) auf einer
Reparaturvorrichtung für Leiterplatten,
B) Heizen der Leiterplatte (63) und der darauf befindlichen
Bauelemente durch ein erstes Heizmittel (3) auf eine
beträchtlich erhöhte, vorgewählte erste Temperatur, die
unter dem Schmelzpunkt von Lot liegt, das die
Anschlußleitungen der Bauelemente mit der Leiterplatte (63)
verbindet, und
C) Heizen der Anschlußleitungen eines ausgewählten
auszuwechselnden Bauelements durch ein zweites Heizmittel (31)
auf eine vorgewählte, zweite Temperatur, die über dem
Schmelzpunkt von Lot ist, das auf den Anschlußleitungen
des ausgewählten Bauelements liegt, wodurch das
ausgewählte Bauelement ersetzt werden kann.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei
A) der Leiterplatten-Heizschritt ein Aktivieren eines
Infrarotfeldes (3) und ein Lenken von deionisierter Luft durch
das Feld und auf die Leiterplatte, wobei die gesamte
Leiterplatte auf oder nahe der ersten Temperatur gehalten
wird, enthält, und
B) der Heizschritt für die Anschlußleitungen ein Aktivieren
des zweiten Heizmittels (31), ein Lenken von
deionisierter Luft durch das aktivierte Heizmittel, um dadurch die
Temperatur der Luft zu erhöhen und ein Lenken der Luft
auf die Anschlußleitungen der ausgewählten Bauelemente
enthält.
12. Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei es weiterhin den
Schritt einschließt, das zweite Heizmittel (31) relativ zu
einem ausgewählten Bauelement (63) auf der Leiterplatte
durch Verschieben eines Gehäuses (21), das das zweite
Heizmittel enthält, entlang eines Querstabes (23), an dem das
Gehäuse positioniert ist, zu positionieren und den Stab, der
eine Längsachse aufweist und an jedem Ende durch die Basis
(1, 25) unterstützt wird, in einer Richtung rechtwinklig zu
der Längsachse zu bewegen.
13. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei die erste Temperatur über
der Vitrifizierungstemperatur der Leiterplatte liegt.
14. Verfahren gemäß Anspruch 10, das weiterhin die Schritte
umfaßt:
A) Auflegen von Lötpaste auf die Anschlußleitungen eines
ausgewählten Ersatzbauelements (85),
B) Positionieren des Ersatzbauelements (85) auf der
Leiterplatte (85), und
C) Unterbrechen des Heizens durch die zweiten Heizmittel,
nachdem die Lötpaste schmilzt, wodurch das Lot erstarrt
und das Bauelement auf der Leiterplatte befestigt wird.
15. Verfahren gemäß Anspruch 10, das weiterhin die Schritte
umfaßt:
A) Unterbrechen des Heizens durch die zweiten Heizmittel
(31) nachdem das Lot schmilzt, und
B) Entfernen des ausgewählten Bauelements von der
Leiterplatte.
16. Verfahren gemäß Anspruch 10, das weiterhin die Schritte
umfaßt:
A) Unterbrechen des Heizens der Anschlußleitungen,
B) Entfernen des ausgewählten Bauelements (85),
C) Positionieren eines neuen Bauelements (85) auf der
Leiterplatte mit Lötpaste an den Anschlußleitungen,
D) Aufheizen der Anschlußleitungen des neuen Bauelements, um
die Lötpaste zu schmelzen,
E) Unterbrechen des Aufheizens der Anschlußleitungen und der
Leiterplatte (63), und
F) Entfernen der Leiterplatte aus der Reparaturvorrichtung.
17. Verfahren gemäß Anspruch 16, das weiterhin die Schritte
umfaßt:
A) Temperaturüberwachung der Temperatur der Leiterplatte,
B) Regeln des ersten Heizelements (3), um die Leiterplatte
auf erhöhter Temperatur zwischen 285º F (141º C) und
300º F (149º C) zu halten.
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