WO2020030340A1 - Verfahren und vorrichtung zur reparatur einer prüfkontaktanordnung - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for repairing a test contact arrangement with a plurality of test contacts sluggishly contacted on contact surfaces of a test contact by means of a solder connection, in which a test contact arranged on the test contact carrier with incorrect positioning is gripped on a body edge by means of a gripping tool in a gripping contact phase, such that the s at least one gripping surface designed as a heat transfer surface rests in a heat-conducting contact on a surface of the test contact, during the gripping contact phase an absorption surface formed on an outer surface of the gripping tool is exposed to laser radiation, while the exposure to radiation is a temperature measurement of the solder connection solder material reached temperature, and when the softening temperature of the solder material is present, there is an at least uniaxial movement of the gripping tool, such that When the movement is corrected, the incorrect positioning is carried out to convert the test contact into a target positioning.
  • WO 20 17/026802 A l shows a method and a device in which the individual test contacts are captured by a gripping tool for contacting the test contacts on a test contact carrier and for wetting a lower edge provided for contacting a contact surface of the contact carrier with the lower edge in a bath of solder material is immersed. Subsequently, using the gripping tool, the test contact is positioned with the lower edge on a contact surface of the test contact carrier and to produce a solder material connection between the test contact and the test contact carrier, the solder material is exposed to laser radiation.
  • test contacts using a gripping tool s with their lower edge provided for contacting the contact surfaces of the test contact carrier on the contact surfaces of the test contact carrier Applied solder material are placed and for melting the solder material or establishing the solder connection between the test contact carrier and the test contacts, the test contacts are exposed to laser radiation by an irradiation channel formed in the gripping tool.
  • test contact arrangements Both known methods and the devices used for this enable the production of test contact arrangements, the test contact arrangements being subsequently subjected to a suitable quality control in order to ensure a quality that enables the smooth use of the test contact arrangement, and corresponding test contact arrangements are declared as committees if deviations from permissible tolerances are plagued ,
  • optical aids in particular are used to check whether the contact tip formed on the upper edge of the test contacts zen, which serve to make contact with contact surfaces of a wafer when using the test contact arrangement, have the necessary pitch and are arranged in a common contacting plane.
  • the present invention is based on the object of proposing a method and a device which, in the event of incorrect positions of the test contacts on the test contact carrier, permit a positioning correction in order to avoid declaring the test contact arrangement as a committee.
  • the method according to the invention has the features of claim 1 and the device according to the invention has the features of claim 3.
  • a test contact arranged on the test contact carrier with a faulty position is gripped on a body edge by means of a gripping tool in a gripping contact phase, such that s at least one gripping surface designed as a heat transfer surface rests in heat-conducting contact on a surface of the test contact, during the gripping contact phase an absorption surface formed on an outer surface of the gripping tool is exposed to laser radiation, while the radiation is subjected to a temperature measurement of the temperature reached in the solder material of the solder connection, and if the softening temperature of the solder material is present, an at least uniaxial movement of the gripping tool takes place in such a way that the means the movement is corrected for the incorrect positioning for converting the test contact into a target positioning.
  • the method according to the invention makes it possible to correct an incorrect positioning of a test contact by grasping the individual test contact despite the small spacing of the test contacts from one another, which results from the required pitch and, furthermore, is further reduced by the incorrect position of the test contact.
  • the for this necessarily correspondingly compact device is made possible in particular that the necessary for softening the Lotma material connection temperature exposure of the solder material indirectly via the thermally in contact with the surface of the test contact, formed on the outer surface of the gripping tool absorption surface.
  • the formation of a radiation channel in the gripping tool can be dispensed with, as can locating the laser radiation on the solder material of the solder connection, which generally enables the setting of a defined angle of incidence of the radiation, which is due to the The short distance between the incorrectly positioned test contact and the neighboring test contact is often not feasible.
  • the test contact arrangement is imaged by means of a camera device and body edge coordinates of the body edge of the test contact are determined by means of an image processing device, the gripping position of the gripping tool then taking place as a function of the body edge coordinates , in such a way that a gripping edge of the gripping tool is positioned against the body edge of the test contact, and the gripping tool is then transferred with the gripping edge to a desired position calculated by means of the image processing from the illustration for correcting the position of the flour.
  • the determination of only two surface coordinates of the test contact is sufficient to define the position of the test contact in space.
  • These surface coordinates can advantageously be used as location coordinates for positioning a gripping edge of the gripping tool, so that s for positioning the gripping tool in a position from which the test contact can be gripped can take place, no forces are transferred from the gripping tool to the test contact, which lead to a mechanical load on the test contact arrangement.
  • the gripping edge of the gripping tool which is preferably designed as an inner edge, bears against the body edge of the test contact, which is preferably formed as an outer edge, so that no significant forces are initially transmitted when the gripping tool is positioned in the gripping position, and a force transmission is only carried out when the test contact is transferred in the target position.
  • the device which is particularly advantageous for repairing a test contact arrangement comprises a gripping tool with at least one heat-conducting gripping surface for abutment against a surface of the test contact, an absorption surface designed for absorption of laser radiation on an outer surface of the gripping tool, the absorption surface being in heat-conducting contact with the gripping surface is arranged, a laser device, which is aligned with its optical axis on the absorption surface, and a temperature measuring device for measuring the radiation temperature of the solder material.
  • the gripping tool preferably has a gripping edge designed as an inner edge for positioning against a body edge of the test contact designed as an outer edge.
  • the absorption surface is formed on a material protrusion formed on the outer surface of a gripping element having the gripping surface of the gripping tool, no heat transfer resistance is formed within the heat transfer path between the absorption surface and the gripping surface, as is formed in a transition between adjacent different materials is.
  • the material projection is particularly preferably in the form of an absorption web with an absorption flank arranged at an obtuse angle to the surface, that is, in relation to a vertical axis of the test contact, the setting of acute angles of incidence for the laser radiation is possible.
  • FIG. 1 shows a repair device positioned above a test contact arrangement
  • FIG. 2 shows the test contact arrangement shown in FIG. 1 in a side view
  • FIG. 3 shows the repair device shown in FIG. 1 during the correction of an incorrect positioning of a test contact of the test contact arrangement.
  • Fig. 1 shows a test contact arrangement 10, which has a plurality of test contacts 11, which are arranged on a test contact carrier 12.
  • the test contacts 11 are contacted with a lower edge 13 on a contact surface 14 of the test contact carrier 12, with the production of the electrically conductive and mechanical contact between the lower edge 13 and the contact surface 14 a solder joint 15 is provided which has a solder material 16 which is formed in the vorlie case as a metallic solder.
  • the test contacts 11 each have a contact tip 17, which is formed at the free end of a contact arm 18, which is connected at its arm base 19 to a test contact base 20 which, as before explained above, is connected via its lower edge 13 to the test contact carrier 12.
  • the contact tips 17 of the individual test contacts 11 are arranged in a common contact plane KE and on a common contact axis KA.
  • Fig. 1 as an example, incorrect positioning leads a test contact 21 within a series of correctly positioned test contacts 1 1 that the contact tip 17 of the incorrectly positioned test contact 21 is not on a common contact axis KA with the contact tips 17 of the correctly positioned ten test contacts 1 1.
  • a repair device 22 above the test contact arrangement 10 which, in addition to a gripping tool 23, has a fiber device 24 and a temperature direction 25.
  • the gripping tool 23 has on a tool body 26 a first gripping element 27 rigidly connected to the tool body 26 and a gripping element 28 that is movable relative to the gripping element 27.
  • the gripping element 27 has a gripping surface 38 for contacting a surface 39 of the test contact 21.
  • a gripping edge 29 designed as an inner edge is formed on the gripping element 27, which is positioned in the gripping contact phase for abutment against a body edge 30 of the test contact 21 designed as an outer edge, the body edge 30 in the present case being one by the contact arm 18 of the test contact 21 formed upper edge of the test contact 21 is formed.
  • the gripping tool 23 which in the present case can be moved in four axes, namely in the direction of the coordinate axes X, Y and Z shown in FIG. 3 and can be pivoted about the Z axis, is controlled as a function of the incorrect positioning of the test contact 21. so that body edge coordinates Ki (C K i, Uki, Z KI ) and K 2 (Ck 2 , Y K2 Z K2 ) are first determined from an image of the test contact arrangement 10 produced by means of a camera device 36 (FIG. 1) and a subsequent image processing , which clearly define the position of the body edge 30 in space.
  • the gripping edge coordinates Gi and G 2 are known which uniquely define the position of the gripping edge 29 designed as an inner edge, so that the gripping tool 23 is arranged in space in such a way that As shown in Fig. 3, the gripping edge 29 of the gripping tool 23 abuts the body edge 30 of the test contact 21, the axis control of the gripping tool 23 is carried out in such a way that the gripping edge coordinates Gi and G 2 are mapped to the body edge coordinates Ki and K 2 or , a corresponding coordinate transformation of the gripping edge coordinates takes place and the desired relative arrangement shown in FIG. 3 between the gripping tool 23 and the test contact 21 is thus established.
  • a force fit is produced between the gripping tool 23 and the test contact 21 , by moving the movable gripping element 28 against the gripping element 27 such that the test contact 21, as shown in FIG. 3, is clamped in the region of its upper body edge 30 between the gripping elements 27, 28.
  • the frictional connection can, for example, be produced in such a way that, as indicated in FIG.
  • the absorption flank 35 is arranged at an obtuse angle a to the surface 32 of the gripping element 27, so that it is possible that the laser device 24 is arranged such that an optical axis OA of a laser beam path under one acute angle ß to a vertical axis H of the test contact 21 is arranged.
  • the gripping element 27 is heated and, via the contact of the gripping surface 38 formed on the gripping element 27 with the surface 39 of the test contact 21, heat is transferred into the test contact 21 combined with a corresponding heating of the solder material 16 of the solder connection 15 ,
  • the irradiation of the absorption flank 35 is carried out until the softening temperature of the solder material 16 is reached, so that the test contact 21 can then be transferred into the target position in which the contact tip 17 of the test contact is located by means of a corresponding multi-axis movement of the gripping tool 23 21 is located on a common contact axis KA with the contact tips 17 of the adjacent correctly positioned test contacts 11.
  • the temperature measuring device 25 which can be, for example, an infrared measuring device.
  • direction can be formed so that s the temperature of the solder material as 16 determined by means of the reflection radiation R of the solder material 16 and after reaching a corresponding switch-off of the laser device 24 and the implementation of the optionally multi-axis movement of the gripping tool 23 can take place.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur einer Prüfkontaktanordnung (10) bei dem ein mit einer Fehlpositionierung auf einem Prüfkontaktträger (12) mittels Lotmaterial (16) angeordneter Prüfkontakt (21) an einer Körperkante (30) mittels eines Greifwerkzeugs (23) in einer Greifkontaktphase ergriffen wird, während der Greifkontaktphase eine Beaufschlagung einer an einer äußeren Oberfläche (32) des Greifwerkzeugs (23) ausgebildeten Absorptionsfläche (33) mittels Laserstrahlung erfolgt und bei Vorliegen der Erweichungstemperatur des Lotmaterials (16) eine zumindest einachsige Bewegung des Greifwerkzeugs (23) erfolgt, derart, dass mittels der Bewegung eine Korrektur der Fehlpositionierung zur Überführung des Prüfkontakts (21) in eine Sollpositionierung durchgeführt wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Reparatur einer Prüfkontaktanordnung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur einer Prüfkontaktan ordnung mit einer Mehrzahl von auf Kontaktflächen eines Prüfkontakt träges mittels einer Lotverbindung kontaktierten Prüfkontakten, bei dem ein mit einer Fehlpositionierung auf den Prüfkontaktträger angeordneter Prüfkontakt an einer Körperkante mittels eines Greifwerkzeugs in einer Greifkontaktphase ergriffen wird, derart, das s zumindest eine als Wär meübertragungsfläche ausgebildete Greiffläche in wärmleitendem Kon takt an einer Oberfläche des Prüfkontakts anliegt, während der Greifkon taktphase eine Beaufschlagung einer an einer äußeren Oberfläche des Greifwerkzeugs ausgebildeten Absorptionsfläche mit Laserstrahlung erfolgt, während der Strahlungsbeaufschlagung eine Temperaturmes sung der im Lotmaterial der Lotverbindung erreichten Temperatur erfolgt, und bei Vorliegen der Erweichungstemperatur des Lotmaterials eine zumin dest einachsige Bewegung des Greifwerkzeugs erfolgt, derart, dass mittels der Bewegung eine Korrektur der Fehlpositionierung zur Über- führung des Prüfkontakts in eine Sollpositionierung durchgeführt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens . Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung einer Prüfkontaktanord nung sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. So zeigt die WO 20 17/026802 A l ein Verfahren sowie eine Vorrichtung, wobei zur Kontaktierung der Prüfkontakte auf einem Prüfkontaktträger die einzel nen Prüfkontakte von einem Greifwerkzeug erfasst und zur Benetzung einer für die Kontaktierung mit einer Kontaktfläche des Kontaktträgers vorgesehenen Unterkante mit der Unterkante in ein Lotmaterialbad eingetaucht werden. Anschließend erfolgt mittels des Greifwerkzeugs eine Positionierung des Prüfkontakts mit der Unterkante auf einer Kon taktfläche des Prüfkontaktträgers und zur Herstellung einer Lotmaterial verbindung zwischen dem Prüfkontakt und dem Prüfkontaktträger eine Beaufschlagung des Lotmaterials mit Laserstrahlung .
Aus der DE 10 2008 05 1 853 A l ist ein Verfahren sowie eine Vorrich tung zur Herstellung einer Prüfkontaktanordnung bekannt, wobei die Prüfkontakte mittels eines Greifwerkzeug s mit ihrer für die Kontaktie rung mit Kontaktflächen des Prüfkontaktträgers vorgesehenen Unterkante auf das bereits auf den Kontaktflächen des Prüfkontaktträgers applizierte Lotmaterial aufgesetzt werden und zum Aufschmelzen des Lotmaterials bzw. Herstellung der Lotverbindung zwischen dem Prüfkontaktträger und den Prüfkontakten eine Beaufschlagung der Prüfkontakte mit Laserstrah lung durch einen im Greifwerkzeug ausgebildeten Bestrahlungskanal erfolgt.
Beide bekannten Verfahren und die dazu eingesetzten Vorrichtungen ermöglichen die Herstellung von Prüfkontaktanordnungen, wobei zur Sicherstellung einer den reibungslo sen Einsatz der Prüfkontaktanordnung ermöglichenden Qualität die Prüfkontaktanordnungen nachfolgend einer geeigneten Qualitätskontrolle unterzogen werden und bei Peststellung von Abweichungen gegenüber zulässigen Toleranzen entsprechende Prüfkontaktanordnungen als Aus schus s deklariert werden.
Bei der Qualitätsprüfung wird insbesondere mit optischen Hilfsmitteln geprüft, ob an der Oberkante der Prüfkontakte ausgebildete Kontaktspit- zen, die beim Einsatz der Prüfkontaktanordnung zur Kontaktierung mit Kontaktflächen eines Wafers dienen, den notwendigen Pitch aufweisen und in einer gemeinsamen Kontaktierungsebene angeordnet sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung vorzuschlagen, die im Falle von Fehlpo sitionie rungen der Prüfkontakte auf dem Prüfkontaktträger eine Positionierungs korrektur ermöglichen, um eine Deklarierung der Prüfkontaktanordnung als Aus schus s zu vermeiden .
Zur Lösung dieser Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren die Merkmale des Anspruchs 1 und die erfindungsgemäße Vorrichtung die Merkmale des Anspruchs 3 auf.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein mit einer Fehlpositionie rung auf dem Prüfkontaktträger angeordneter Prüfkontakt an einer Körperkante mittels eines Greifwerkzeugs in einer Greifkontaktphase ergriffen, derart, das s zumindest eine als Wärmeübertragungsfläche ausgebildete Greiffläche in wärmeleitendem Kontakt an einer Oberfläche des Prüfkontakts anliegt, wobei während der Greifkontaktphase eine Beaufschlagung einer an einer äußeren Oberfläche des Greifwerkzeugs ausgebildeten Absorptionsfläche mit Laserstrahlung erfolgt, während der Strahlungsbeaufschlagung eine Temperaturmes sung der im Lotmaterial der Lotverbindung erreichten Temperatur erfolgt, und bei Vorliegen der Erweichungstemperatur des Lotmaterials eine zumindest einachsige Bewegung des Greifwerkzeugs erfolgt, derart, das s mittels der Bewegung eine Korrektur der Fehlpositionierung zur Überführung des Prüfkontakts in eine Sollpositionierung durchgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Korrektur einer Fehl positionierung eines Prüfkontakts mittels eines Ergreifens des einzelnen Prüfkontakts trotz des geringen Ab stands der Prüfkontakte voneinander, der sich durch den erforderlichen Pitch und darüber hinaus noch weiter reduziert durch die Fehlstellung des Prüfkontakts ergibt. Die hierzu notwendigerweise entsprechend kompakt ausgebildete Vorrichtung wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass die für ein Erweichen der Lotma terialverbindung notwendige Temperaturbeaufschlagung des Lotmaterials mittelbar über die in wärmeleitendem Kontakt mit der Oberfläche des Prüfkontakts stehende, an der äußeren Oberfläche des Greifwerkzeugs ausgebildete Absorptionsfläche erfolgt. Durch die Temperaturbeauf schlagung des Lotmaterials über den Greifkontakt kann auf die Ausbil dung eines Strahlungskanals im Greifwerkzeug genauso verzichtet werden wie auf eine Lokus sierung der Laserstrahlung auf das Lotmaterial der Lotverbindung, die in der Regel die Einstellung eines definierten Einfallswinkels der Strahlung ermöglicht, der aufgrund des geringen Abstands des fehlpo sitionierten Prüfkontakts zum benachbarten Prüfkon takts oft nicht realisierbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Variante des Verfahrens erfolgt zur Definition der Lehlpositionierung mittels einer Kameraeinrichtung eine Abbildung der Prüfkontaktanordnung und es werden mittels einer Bildverarbei tungseinrichtung aus der Abbildung Körperkantenkoordinaten der Kör perkante des Prüfkontakts ermittelt, wobei nachfolgend in Abhängigkeit von den Körperkantenkoordinaten die Greifpo sitionierung des Greif werkzeugs erfolgt, derart, das s eine Greifkante des Greifwerkzeuges gegen die Körperkante des Prüfkontakts positioniert wird, und anschlie ßend zur Korrektur der Lehlpositionierung das Greifwerkzeug mit der Greifkante in eine mittels der Bildverarbeitung aus der Abbildung berechnete Sollposition überführt wird.
Durch Wahl der Körperkante des in der Lehlpositionierung angeordneten Prüfkontakts ist die Bestimmung von lediglich zwei Oberflächenkoordi naten des Prüfkontakts ausreichend, um die Lage des Prüfkontakts im Raum zu definieren. Diese Oberflächenkoordinaten können vorteilhaft als Ortskoordinaten zur Positionierung einer Greifkante des Greifwerk zeugs verwendet werden, so das s für eine Positionierung des Greifwerk zeugs in einer Position, aus der heraus das Ergreifen des Prüfkontakts erfolgen kann, keine Kräfte vom Greifwerkzeug auf den Prüfkontakt übertragen werden, die zu einer mechanischen Belastung der Prüfkon taktanordnung führen. Vielmehr legt sich die vorzugsweise als Innenkan te ausgebildete Greifkante des Greifwerkzeugs an die vorzugsweise als Außenkante gebildete Körperkante des Prüfkontakts an, so das s bei der Positionierung des Greifwerkzeugs in der Greifpo sition zunächst keine wesentlichen Kräfte übertragen werden und eine Kraftübertragung erst bei der Überführung des Prüfkontakts in die Sollpo sition erfolgt.
Die zur Reparatur einer Prüfkontaktanordnung besonders vorteilhafte Vorrichtung umfas st ein Greifwerkzeug mit zumindest einer wärmelei tenden Greiffläche zur Anlage gegen eine Oberfläche des Prüfkontakts, eine auf einer äußeren Oberfläche des Greifwerkzeugs ausgebildete Absorptionsfläche zur Absorption von Laserstrahlung, wobei die Absorp tionsfläche in wärmeleitendem Kontakt mit der Greiffläche angeordnet ist, eine Lasereinrichtung, die mit ihrer optischen Achse auf die Absorp tionsfläche ausgerichtet ist, und eine Temperaturmesseinrichtung zur Messung der Strahlungstemperatur des Lotmaterials .
Vorzugsweise weist das Greifwerkzeug eine als Innenkante ausgebildete Greifkante zur Positionierung gegen eine als Außenkante ausgebildete Körperkante des Prüfkontakts auf.
Wenn die Absorptionsfläche an einem an der äußeren Oberfläche ausge bildeten Materialvorsprung eines die Greiffläche aufweisenden Grei felements des Greifwerkzeugs ausgebildet ist, ist innerhalb der Wärme übertragungs strecke zwischen der Absorptionsfläche und der Greiffläche kein Wärmeübergangswiderstand ausgebildet, wie er bei einem Übergang zwischen einander anliegenden unterschiedlichen Materialien ausgebildet ist.
Besonders vorzugsweise ist der Materialvorsprung als Absorptions steg ausgebildet mit einer unter einem stumpfen Winkel zur Oberfläche angeordneten Absorptionsflanke, so das s bezogen auf eine Hochachse des Prüfkontakts die Einstellung von spitzen Einfallswinkeln für die Laserstrahlung möglich ist.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Variante des Verfahrens am Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform der dabei zum Einsatz kommenden Vorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine oberhalb einer Prüfkontaktanordnung positionierte Re paraturvorrichtung ;
Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Prüfkontaktanordnung in Seiten- ansicht;
Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellte Reparaturvorrichtung während der Korrektur einer Fehlpositionierung eines Prüfkontakts der Prüfkontaktanordnung .
Fig. 1 zeigt eine Prüfkontaktanordnung 10, die eine Mehrzahl von Prüfkontakten 1 1 aufweist, welche auf einem Prüfkontaktträger 12 angeordnet sind. Wie aus einer Zusammenschau der Fig. 1 mit Fig. 2 deutlich wird, sind die Prüfkontakte 1 1 mit einer Unterkante 13 auf einer Kontaktfläche 14 des Prüfkontaktträgers 12 kontaktiert, wobei zur Herstellung des elektrisch leitfähigen und mechanischen Kontakts zwischen der Unterkante 13 und der Kontaktfläche 14 eine Lotverbin dung 15 vorgesehen ist, die ein Lotmaterial 16 aufweist, das im vorlie genden Fall als metallisches Lot ausgebildet ist.
Wie ferner aus einer Zusammenschau der Fig. 1 und 2 deutlich wird, weisen die Prüfkontakte 1 1 jeweils eine Kontaktspitze 17 auf, die am freien Ende eines Kontaktauslegers 18 ausgebildet ist, der an seiner Auslegerbasis 19 mit einer Prüfkontaktbasis 20 verbunden ist, die wie bereits vorstehend erläutert, über ihre Unterkante 13 mit dem Prüfkon taktträger 12 verbunden ist. Für eine bestimmungsgemäße Verwendung der Prüfkontaktanordnung 10 ist es notwendig, das s die Kontaktspitzen 17 der einzelnen Prüfkontakte 1 1 in einer gemeinsamen Kontaktebene KE und auf einer gemeinsamen Kontaktachse KA angeordnet sind. Wie in Fig. 1 beispielhaft dargestellt, führt eine Fehlpositionierung einen Prüfkontakt 21 innerhalb einer Reihe von korrekt po sitionierten Prüfkontakten 1 1 dazu, das s die Kontaktspitze 17 des fehlpositionierten Prüfkontakts 21 sich nicht auf einer gemeinsa men Kontaktachse KA mit den Kontaktspitzen 17 der korrekt positionier ten Prüfkontakte 1 1 befindet. Abweichend von der Darstellung in Fig. 1 kann eine Fehlpositionierung auch dazu führen, das s die Kontaktspitze 17 des Prüfkontakts 21 zwar auf einer gemeinsamen Kontaktachse KA angeordnet ist, wobei der Ab stand zu den benachbarten Prüfkontakten 1 1 jedoch nicht dem Pitch entspricht, so das s eine Korrektur lediglich in Richtung der x-Achse erforderlich sein kann.
Zur Korrektur der Fehlpositionierung des Prüfkontakts 21 befindet sich oberhalb der Prüfkontaktanordnung 10 eine Reparaturvorrichtung 22, die neben einem Greifwerkzeug 23 eine Fasereinrichtung 24 und eine Tem peraturmes senrichtung 25 aufweist.
Fig. 3 zeigt die Reparaturvorrichtung 22 im Betrieb während einer Greifkontaktphase, in der das Greifwerkzeug 23 den fehlpositionierten Prüfkontakt 21 erfas st hat. Wie Fig. 3 zeigt, weist das Greifwerkzeug 23 an einem Werkzeugkörper 26 ein starr mit dem Werkzeugkörper 26 verbundenes erstes Greifelement 27 und ein gegenüber dem Greifelement 27 bewegliches Greifelement 28 auf. Das Greifelement 27 weist eine Greiffläche 38 zur Anlage an eine Oberfläche 39 des Prüfkontakts 21 auf. Darüber hinaus ist an dem Greifelement 27 eine als Innenkante ausgebildete Greifkante 29 ausgebildet, die in der Greifkontaktphase zur Anlage gegen eine als Außenkante ausgebildete Körperkante 30 des Prüfkontakts 21 positioniert ist, wobei die Körperkante 30 im vorliegen den Fall von einer durch den Kontaktausleger 18 des Prüfkontakts 21 ausgebildeten Oberkante des Prüfkontakts 21 ausgebildet ist. Die Steuerung des Greifwerkzeugs 23 , das im vorliegenden Fall vierach- sig bewegbar ist, nämlich in Richtung der in Fig. 3 eingezeichneten Koordinatenachsen X, Y und Z sowie um die Z-Achse verschwenkbar, erfolgt in Abhängigkeit von der Fehlpo sitionierung des Prüfkontakts 21 , so dass zunächst aus einer mittels einer Kameraeinrichtung 36 (Fig. 1) hergestellten Abbildung der Prüfkontaktanordnung 10 und einer nachfol genden Bildverarbeitung Körperkantenkoordinaten Ki (CKi , Uki , ZK I ) und K2 (Ck2, Y K2 ZK2) ermittelt werden, welche die Lage der Körperkan te 30 im Raum eindeutig definieren.
Bezogen auf das Koordinatensystem XG, YG, ZG des Greifwerkzeugs 23 sind die Greifkantenkoordinaten Gi und G2 bekannt, welche die Lage der als Innenkante ausgebildeten Greifkante 29 eindeutig definieren, so dass zur Anordnung des Greifwerkzeugs 23 im Raum, derart, dass , wie in Fig. 3 dargestellt, die Greifkante 29 des Greifwerkzeugs 23 an der Körper kante 30 des Prüfkontakts 21 anliegt, die Achsensteuerung des Greif werkzeugs 23 derart erfolgt, das s die Greifkantenkoordinaten Gi und G2 auf die Körperkantenkoordinaten Ki und K2 abgebildet werden bzw . eine entsprechende Koordinatentransformation der Greifkantenkoordinaten erfolgt und so die in Fig. 3 dargestellte, gewünschte Relativanordnung zwischen dem Greifwerkzeug 23 und dem Prüfkontakt 21 hergestellt ist.
Um ausgehend von dieser Relativanordnung eine Kraftübertragung vom Greifwerkzeug 23 auf den Prüfkontakt 21 zu ermöglichen, als Voraus set zung dafür, dass mittels des Greifwerkzeugs 23 eine Po sitionsänderung des Prüfkontakts 21 erfolgen kann, wird zwischen dem Greifwerkzeug 23 und dem Prüfkontakt 21 ein Kraftschlus s hergestellt, indem das bewegli che Greifelement 28 derart gegen das Greifelement 27 bewegt wird, dass der Prüfkontakt 21 , wie in Fig. 3 dargestellt, im Bereich seiner oberen Körperkante 30 zwischen den Greifelementen 27 , 28 geklemmt aufge nommen ist. Der Kraftschluss kann dabei beispielsweise derart herge stellt werden, dass , wie in Fig. 3 durch den strichpunktierten Linienver lauf angedeutet, über einen im Werkzeugkörper 26 und im Greifelement 27 ausgebildeten Unterdruckkanal 37 und durch einen zwischen dem Kontaktausleger 18 und der Prüfkontaktbasis 20 ausgebildeten Prüfkon taktspalt 3 1 (Fig. 2) Unterdrück auf das bewegliche Greifelement 28 wirkt.
Zur Überführung des Prüfkontakts 21 aus der in Fig. 3 dargestellten Fehlpositionierung in eine in Fig. 3 strichpunktiert dargestellte Sollpo si tionierung erfolgt zunächst eine Strahlungsbeaufschlagung einer an der äußeren Oberfläche 32 des Greifelements 27 ausgebildeten Ab sorptions fläche 33 , die im vorliegenden Fall an einem einstückig mit dem Grei felement 27 ausgebildeten Absorptions steg 34 ausgebildet ist, derart, das s der Absorptions steg 34 eine Absorptionsflanke 35 zur Ausbildung der Absorptionsfläche 33 aufweist. Wie die Fig. 3 zeigt, ist die Absorp tionsflanke 35 unter einem stumpfen Winkel a zur Oberfläche 32 des Greifelements 27 angeordnet, so das s es möglich ist, dass die Laserein richtung 24 so angeordnet wird, dass eine optische Achse OA eines Laserstrahlengangs unter einem spitzen Winkel ß zu einer Hochachse H des Prüfkontakts 21 angeordnet ist. Aufgrund der Strahlungsbeaufschla gung der Absorptionsflanke 35 erfolgt eine Erwärmung des Greifele ments 27 und über den Kontakt der am Greifelement 27 ausgebildeten Greiffläche 38 mit der Oberfläche 39 des Prüfkontakts 21 ein Wärme übergang in den Prüfkontakt 21 verbunden mit einer entsprechenden Erwärmung des Lotmaterials 16 der Lotverbindung 15.
Die Bestrahlungsbeaufschlagung der Absorptionsflanke 35 erfolgt so lang, bis die Erweichungstemperatur des Lotmaterials 16 erreicht ist, so das s dann mittels einer entsprechenden gegebenenfalls mehrachsigen Bewegung des Greifwerkzeugs 23 der Prüfkontakt 21 in die Sollpo sition überführt werden kann, in der sich die Kontaktspitze 17 des Prüfkontakts 21 auf einer gemeinsamen Kontaktachse KA mit den Kontaktspitzen 17 der benachbarten korrekt positionierten Prüfkontakte 1 1 befindet.
Das Erreichen der Erweichungstemperatur wird mittels der Temperatur mes seinrichtung 25 erfas st, die beispielsweise als Infrarot-Mes sein- richtung ausgebildet werden kann, so das s die Temperatur des Lotmateri als 16 mittels der Reflektions strahlung R des Lotmaterials 16 ermittelt und nach Erreichen eine entsprechende Abschaltung der Lasereinrichtung 24 und die Durchführung der gegebenenfalls mehrachsigen Bewegung des Greifwerkzeugs 23 erfolgen kann.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Reparatur einer Prüfkontaktanordnung ( 10) mit einer
Mehrzahl von auf Kontaktflächen ( 14) eines Prüfkontaktträgers ( 12) mittels einer Lotverbindung ( 15) kontaktierten Prüfkontakten ( 1 1 ,
21 ) , bei dem ein mit einer Fehlpositionierung auf dem Prüfkontakt träger ( 12) angeordneter Prüfkontakt (21 ) an einer Körperkante (30) mittels eines Greifwerkzeugs (23) in einer Greifkontaktphase ergrif fen wird, derart, das s zumindest eine als Wärmeübertragungsfläche ausgebildete Greiffläche (38) in wärmeleitendem Kontakt an einer Oberfläche (39) des Prüfkontakts (21 ) anliegt, während der Greifkon taktphase eine Beaufschlagung einer an einer äußeren Oberfläche (32) des Greifwerkzeugs (23) ausgebildete Absorptionsfläche (33 ) mittels Laserstrahlung erfolgt, während der Strahlungsbeaufschla gung eine Temperaturmessung der im Lotmaterial ( 16) der Lotver bindung ( 15) erreichten Lottemperatur erfolgt, und bei Vorliegen der Erweichungstemperatur des Lotmaterials ( 16) eine zumindest einach sige Bewegung des Greifwerkzeugs (23 ) erfolgt, derart, das s mittels der Bewegung eine Korrektur der Fehlpo sitionierung zur Überfüh rung des Prüfkontakts (21 ) in eine Sollpo sitionierung durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
das s zur Definition der Fehlpositionierung mittels einer Kameraein richtung (36) eine Abbildung der Prüfkontaktanordnung ( 10) erfolgt und mittels einer Bildverarbeitungseinrichtung aus der Abbildung Körperkantenkoordinaten (Ki , K2) einer Körperkante (30) des Prüf kontakts (21 ) ermittelt werden, wobei nachfolgend in Abhängigkeit von den Körperkantenkoordinaten (Kl K2) die Greifpositionierung des Greifwerkzeugs (23) erfolgt, derart, das s eine Greifkante (29) des Greifwerkzeugs (23) gegen die Körperkante (30) des Prüfkontakts (21 ) positioniert wird, und anschließend zur Korrektur der Fehlposi tionierung das Greifwerkzeug (23) mit der Greifkante (29) in eine mittels der Bildverarbeitung aus der Abbildung berechnete Sollposi- tionierung überführt wird.
3. Vorrichtung zur Reparatur einer Prüfkontaktanordnung ( 10) mit einer
Mehrzahl von auf Kontaktflächen ( 14) eines Prüfkontaktträgers ( 12) mittels einer Lotverbindung ( 15) kontaktierten Prüfkontakten ( 1 1 ,
21 ) , wobei die Vorrichtung umfas st:
ein Greifwerkzeug (23) mit zumindest einer wärmeleitenden Greifflä che (38) zur Anlage gegen eine Oberfläche (39) des Prüfkontakts
(21 ) ,
eine auf einer äußeren Oberfläche (32) des Greifwerkzeugs (23) aus gebildete Absorptionsfläche (33) zur Absorption von Laserstrahlung, wobei die Absorptionsfläche (33) in wärmeleitendem Kontakt mit der
Greiffläche (38) ist,
eine Lasereinrichtung (24), die mit ihrer optischen Achse OA auf die Absorptionsfläche (33) ausrichtbar ist,
und eine Temperaturmes seinrichtung (25) zur Messung der Strah- lungstemperatur eines Lotmaterials ( 16) der Lotverbindung ( 15) .
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 ,
dadurch gekennzeichnet,
das s das Greifwerkzeug (23 ) eine als Innenkante aus gebildete Greif kante (29) zur Positionierung gegen eine als Außenkante ausgebildete Körperkante (30) des Prüfkontakts (21 ) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
das s die Ab sorptionsfläche (33 ) an einem an der äußeren Oberfläche (32) des Greifwerkzeugs (23) ausgebildeten Materialvorsprung eines mit der Greiffläche (38) versehenen Greifelements (27) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 ,
dadurch gekennzeichnet,
das s der Materialvorsprung als Absorptions steg (34) ausgebildet ist mit einer unter einem stumpfen Winkel a zur Oberfläche (32) ange ordneten Absorptionsflanke (35) .
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