发明名称 自动真空吸取系统,除焊工具,电路板支座,辅助预热器,及用以控制除焊工具之方法
摘要 一种晶片移除及更换系统,其系设计用以安全且容易地将一元件由一印刷电路板上移除或重新连接。该系统包括一自动真空吸取系统,其系用以将一已经移除之元件吸离电路板。一喷嘴连接及更换机构,其系提供喷嘴之更换。该系统亦具有一改良的电路板支座、一电路板辅助预热器、以及一简化之控制系统,其可以单触式地移除及更换。
申请公布号 TW486731 申请公布日期 2002.05.11
申请号 TW089102921 申请日期 2000.03.17
申请人 麦特卡尔公司 发明人 塞斯 克罗斯;麦克 卡罗曼诺;雷蒙 露易;杰夫 瓦鳞福特
分类号 H01L21/00;B23K1/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种自动真空吸取系统,其系用以除焊之后将一 元件由一电路板上移除,该系统包含: 一除焊装置,其系用以将一加热气体经由一喷嘴来 加以导向,并且将热气集中在元件于电路板上之焊 料连接部位,以熔化焊料连接部位; 一真空吸力源,其系连接至除焊装置; 一真空吸取端,其系位在除焊装置之喷嘴,用以自 动地供应真空吸力至元件上,而不需要手动地降下 该真空吸取端; 一真空吸取路径,其系由真空吸力源延伸至真空吸 取端;以及 一吸离装置,其系用以在供应真空吸力至元件之后 ,供应一预定之向上力量至真空吸取端,其中该预 定力量系在焊料连接部位已经完全熔化时足以将 元件拉离,但在所有焊料连接部位尚未完全熔化时 ,该力量系不足以将元件拉离。2.根据申请专利范 围第1项之自动真空吸取系统,其中该拉离装置系 包括一弹性连结部,其系连接至一线性致动器。3. 根据申请专利范围第2项之自动真空吸取系统,其 中该线性致动器系由一电磁开关所致动。4.根据 申请专利范围第2项之自动真空吸取系统,其中该 线性致动器系将一上升板升起,且压缩该弹性连结 件之弹簧,且其系连接至真空吸取端。5.根据申请 专利范围第2项之自动真空吸取系统,其中该系统 系由一控制器所控制,其系启动该真空吸力,且在 启动该真空吸力之后,便启动该线性致动器,其中 该线性致动器系在所有焊料连接部位已经熔化之 前被启动。6.一种除焊工具,其包含: 一工具头部; 一位在工具头部中之加热元件; 一风扇,其系用以使一气体通过加热元件,以提供 加热气流将电路板上之元件加以除焊; 一喷嘴,其系可拆离地连接至工具头部,用以将加 热气流导引至欲移除元件; 一位在工具头部上之喷嘴连接部,其系用以收纳该 喷嘴,该喷嘴连接部系包括至少一弹性元件,用以 与喷嘴构成一弹扣连接;以及 一喷嘴释放机构,其系包括一可转动构件,该可转 动构件系可以绕着喷嘴之中心轴而转动,以使至少 一弹性元件脱离,并且释放该喷嘴。7.根据申请专 利范围第6项之除焊工具,其中该喷嘴连接部位系 包括复数个弹性偏压插销构件,其系可以弹扣进入 在喷嘴中之对应凹沟。8.根据申请专利范围第7项 之除焊工具,其中该喷嘴释放机构系包括复数个陡 起部,其系用以与喷嘴中之凹沟相接触以及由该凹 沟处释放。9.根据申请专利范围第8项之除焊工具, 其中该插销构件系定位在可转动构件中,且该陡起 部系固定在工具头部。10.一除焊工具,其包含: 一工具头部; 一位在工具头部中之加热元件; 一可调整速度之风扇,其系用以使一气体通过加热 元件,以提供一加热气流来将一位在电路板上之元 件加以除焊; 一喷嘴,其系用以将加热气流导向欲移除之元件; 一温度感应器,其系定位成可以感应存在喷嘴中之 气流的温度;以及 一控制器,其系根据温度感应器之输出而调整风扇 之速度,以达到预定之除焊温度。11.根据申请专利 范围第10项之除焊工具,其中该温度感应器系定位 在喷嘴其靠近欲移除元件之一端部。12.根据申请 专利范围第10项之除焊工具,其中该温度感应器系 定位在电路板上。13.根据申请专利范围第10项之 除焊工具,其中该控制器系可藉由控制风扇之速度 来调整除焊温度,而不会改变加热元件之输出。14. 根据申请专利范围第10项之除焊工具,其中该控制 器系在除焊期间周期性地调整风扇的速度,以维持 固定的气流温度。15.一种电路板支座,其系用以在 连接或移除元件期间固定该电路板,该支座包含: 一骨架,其系用以将电路板支撑在一工作表面上方 ; 两个可平行移动之侧轨,其系支撑在骨架上,并且 可以在朝向彼此及远离彼此之方向上移动,以调适 具有各种不同尺寸之电路板;以及 至少两可移动夹体,其系定位在可移动侧轨之每一 侧边上,用以抓取电路板,其中该夹体系可以沿着 导轨而移动至一位置,于该处,夹体系可以抓取电 路板而不会与电路板上之元件相接触。16.根据申 请专利范围第15项之电路板支座,其中该电路板系 藉由夹体而完全地支撑在工作表面上方。17.根据 申请专利范围第15项之电路板支座,其中两平行可 移动侧轨系可以藉由一螺杆而同时地在朝向彼此 或远离彼此之方向上移动。18.根据申请专利范围 第15项之电路板支座,其中该夹体系弹簧夹。19.一 种辅助预热器,其系用以加热一电路板,以预备将 元件由电路板上移除,该辅助预热器系包含: 一陶制正向温度系数加热元件; 一可变速风扇,其系用以将加热元件上之气体导向 一电路板,而该电路板系位在辅助电路板上方。20. 根据申请专利范围第19项之辅助预热器,其中该加 热元件系具有最大温度为400℉,其可以防止电路板 由于过热而受损。21.一种用以控制除焊工具之方 法,其包含: 提供一除焊工具,其具有一可变速风扇以及一加热 元件; 提供复数个可互换喷嘴,其系用以连接至除焊工具 ,以将加热气体导引至一元件上方,每一喷嘴之形 状系设计成可以针对一元件之特定尺寸及类型而 提供一气流分布,该喷嘴皆具有一编码部,其系可 以由除焊工具所辨识; 将喷嘴插入至除焊工具中;以及 根据由除焊工具所辨识之喷嘴的编码部来设定气 流分布。图式简单说明: 图1系本发明之晶片移除及更换系统之立体透视图 ; 图2系图1之除焊工具之立体视图,其中一工具之臂 部系位在下降之位置; 图3系与图1之系统配合使用之辅助预热器的立体 视图; 图4系图3之辅助预热器之顶视图; 图5系沿着图4之剖面线5-5所取之辅助预热器的截 面视图; 图6系使用于图1之工具的自动真空吸力连结件的 立体视图; 图7系图1之工具的喷嘴连接及释放机构之侧视截 面图; 图8系图7之喷嘴连接释放系统的立体视图; 图9系电路板支座的顶视图; 图10系图9之电路板支座的立体视图; 图11系电路板支座之一部分的放大侧视图,其中显 示其中一可移动夹体;以及 图12系系统控制器的立体视图。
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