一种高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修装置及方法与流程 专利技术说明

机械加工,机床金属加工设备的制造及其加工,应用技术1.本发明属于故障元器件维修技术领域，尤其涉及一种高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修装置及方法。背景技术：2.航空、航天等领域中大量使用半导体集成电路，半导体集成电路实现了芯片上的电子互联，在半导体集成电路基础上，粘接、共晶、丝焊、带焊、钎焊等混合集成电路技术推动着电子设备和产品持续向小型化、轻薄发展，混合集成微波组件呈现出集成化、高密度、小批量、多品种等特点。3.在混合集成微波组件中，元器件、微波印制电路片、薄膜电路片、厚膜电路片、复合基板与ltcc电路片等元器件多采用粘接工艺集成，在产品生产、研发、调试过程中，存在较多的故障元器件返工返修，由于产品集成密度高、产品品种结构复杂等因素，在撬取失效元器件过程中，操作者长时间通过手动撬取容易产生疲劳误伤其它电路元器件或者撬取元器件后撬取的残屑飞溅到其它完好的元器件、金丝、金带连线造成损伤、损坏、短路等现象。其中残屑飞溅在微波组件内很难清理干净，导致返工返修成本的增加及资源的浪费，且返工返修效率较低。4.目前未见有关于用于元器件的自动返工返修装置，尤其是未见有其它关于用于高密度混合集成微波组件故障元器件无碎屑自动返工返修装置及方法。技术实现要素：5.本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修装置及方法,使故障器件的去除更高效；另外利用真空泵吸附系统将破碎的元器件残屑吸取干净，有效的控制器件破碎残屑的飞溅，最终实现故障元器件无碎屑的返工返修。6.本发明目的通过下述技术方案来实现：7.一种高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修装置，其特征在于，所述装置包括：8.故障元器件破除组件，所述故障元器件破除组件包括钻头和通过转动轴控制所述钻头转动的动力机构；9.残屑吸附组件，所述残屑吸附组件用于吸附残屑；10.残屑收集组件，所述残屑收集组件一端通过收集管道与所述残屑吸附组件可拆卸连通，另一端与吸附管道可拆卸连通。11.进一步的，所述动力机构包括电动刻字笔，所述钻头包括金刚砂磨头。12.进一步的，所述金刚砂磨头长2.35mm，直径0.4mm，表面有凹凸金刚砂。13.进一步的，所述残屑吸附组件包括真空泵吸附系统。14.进一步的，所述真空泵吸附系统的真空泵负压16～24bar。15.进一步的，所述吸附管道包括任意弯曲伸缩管道，管道口设有不锈钢吸嘴。16.进一步的，所述残屑收集组件包括透明过滤盒。17.另一方面，本发明还提供了一种高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修方法，采用前述任一种高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修装置，所述方法包括：18.启动故障元器件破除组件和残屑吸附组件；19.冷钻取故障元器件同时将钻取残屑吸取干净；20.重新粘接元器件。21.进一步的，所述方法还包括：22.启动故障元器件破除组件前根据故障元器件的高度位置调节所述钻头的尺寸。23.进一步的，所述冷钻取故障元器件具体包括：24.将钻头对准故障元器件；25.根据故障元器件尺寸大小移动钻头位置完成故障元器件的钻取。26.本发明的有益效果在于：27.(1)本发明提供的高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修装置及方法能够实现高密度混合集成微波组件故障元器件无碎屑的经济、高效、低损伤返工返修，可满足不同尺寸产品故障元器件的返工返修。28.(2)本发明提供的高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修装置及方法在返工返修中无需对返修产品加热软化胶，可实现器件的自动冷钻取，即避免了钻取过程中操作者产生疲劳和残屑飞溅物对完好器件和互联金丝、金带的二次损伤，又删减了加热工序，缩短了返工返修时间。可提高返工返修效率，实现故障元器件无碎屑的自动返工返修钻取。附图说明29.图1是本发明实施例提供的一种高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修装置结构示意图；30.图2是本发明实施例提供的一种高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修方法流程框图；31.图3是本发明实施例提供的一种高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修方法操作示意图。32.其中，1-电动刻字笔，2-金刚砂磨头，3-真空泵吸附系统，4-吸附管道，5-吸嘴，6-透明过滤盒，7-微波组件盒体，8-故障元器件，9-碎屑。具体实施方式33.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。34.基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。35.在混合集成微波组件中，元器件、微波印制电路片、薄膜电路片、厚膜电路片、复合基板与ltcc电路片等元器件多采用粘接工艺集成，在产品生产、研发、调试过程中，存在较多的故障元器件返工返修，由于产品集成密度高、产品品种结构复杂等因素，在撬取失效元器件过程中，操作者长时间通过手动撬取容易产生疲劳误伤其它电路元器件或者撬取元器件后撬取的残屑飞溅到其它完好的元器件、金丝、金带连线造成损伤、损坏、短路等现象。其中残屑飞溅在微波组件内很难清理干净，导致返工返修成本的增加及资源的浪费，且返工返修效率较低。36.为了解决上述技术问题，提出了本发明一种高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修装置及方法的下述各个实施例。37.实施例138.参照图1，如图1所示是本实施例提供的一种高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修装置结构示意图。该装置主要由故障元器件破除组件、残屑吸附组件和残屑收集组件三部分组成。39.具体地，本实施例中故障元器件破除组件包括钻头和通过转动轴控制钻头转动的动力机构。40.作为一种实施方式，本实施例中钻头为金刚砂磨头2，通过转动轴控制钻头转动的动力机构采用电动刻字笔1。电动刻字笔1体积小、重量轻、刻写容易、速度快、便于携带，以电动刻字笔1作为本实施例中的动力机构简单高效且成本低，易于实现。41.作为一种实施方式，本实施例中电动刻字笔1包括夹头、内六角螺丝、304不锈钢机身、和触点开关。304不锈钢机身前端设有夹头，夹头通过内六角螺丝与金刚砂磨头2连接，304不锈钢机身内部还装设有锂电池，配置有对应的充电器。42.作为一种实施方式，本实施例中金刚砂磨头2长2.35mm(金刚砂磨头外形由(固定端)粗到(与元器件接触的破除端)细，成锥形。如果金刚砂磨头过长则使用不方便，与接触需要去除的器件受力不好；微波组件外形尺寸、内部结构深浅不一样，如果金刚砂磨头过短，微波组件内部结构较深则金刚砂磨头无法接触到需要破除的元器件)、直径0.4mm(由于微波组件内部集成度复杂、密度高，如果直径过大在破除的过程中容易误伤其它完好的元器件，不能去除尺寸小的元器件；如果直径过小，由于金刚砂磨头的材质高硬度、脆性高，在破除元器件过程中容易损伤、断裂)、表面有凹凸金刚砂(凹凸不平的金刚砂接触面大，更容易接触需要破除的元器件；如果磨头表面没有金刚砂，表面光滑，磨头不能很好的接触到需要破除的元器件，则破除效果就不好)。固定金刚砂磨头的长短，根据微波组件外形尺寸、内部结构的深浅调节金刚砂磨头，将不需要的金刚砂磨头部分放置在夹头内部，并用内六角螺丝将金刚砂磨头拧紧固定。43.本实施例中残屑吸附组件用于吸附残屑。44.作为一种实施方式，本实施例中残屑吸附组件采用真空泵吸附系统3，真空泵吸附系统3包括真空泵以及为真空泵提供工作电压的电源。45.需要说明的是，除真空泵以外，采用其他具有相似功能的器件也能够用作本实施例中的残屑吸附组件。46.作为一种实施方式，本实施例中真空泵吸附系统3的真空泵负压16～24bar。如果真空泵的负压过小，吸力不够，则无法将破除后的元器件碎屑很好的吸走、吸干净；如果真空泵的负压过大，吸力过大，将会损伤到组件内部的元器件，并很容易金丝、金带吸断或将金丝、金带吸倒塌，造成开路或短路；因此当真空泵负压16～24bar很好的将破除后的残屑吸走，且不会损伤到组件内部的元器件、金丝、金带。47.本实施例中残屑收集组件一端通过收集管道与残屑吸附组件可拆卸连通，另一端与吸附管道4可拆卸连通。48.作为一种实施方式，本实施例吸附管道4包括任意弯曲伸缩管道，管道口设有不锈钢吸嘴5。采用任意弯曲伸缩管道能够任意调整管道口的高度以满足任意高度的故障元器件维修要求，采用不锈钢材料制作的吸嘴5能够有效避免吸嘴5的损坏。49.作为一种实施方式，本实施例残屑收集组件包括透明过滤盒6。采用透明过滤盒6能够随时观察盒中吸附的碎屑量，当碎屑量较多时可以及时拆卸过滤盒并清空收集的碎屑再重新装上后继续使用，能够避免盒中储存的碎屑过多时吸附效果下降而导致的维修过程中产生遗漏的碎屑。50.本实施例提供的高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修装置能够实现高密度混合集成微波组件故障元器件无碎屑的经济、高效、低损伤返工返修，可满足不同尺寸产品故障元器件的返工返修；同时，返工返修中无需对返修产品加热软化胶，可实现器件的自动冷钻取，即避免了钻取过程中操作者产生疲劳和残屑飞溅物对完好器件和互联金丝、金带的二次损伤，又删减了加热工序，缩短了返工返修时间。可提高返工返修效率，实现故障元器件无碎屑的自动返工返修钻取。51.实施例252.本实施例提供了一种采用如前述实施例提供的任一种高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修装置实现高密度集成粘接故障元器件无碎屑返修的方法。53.本实施例以内部集成有一百多只元器件的某型bga微波组件返修为例进行说明。该微波组件集成密度较高，从开始生产装配到后端调试，在生产装配、产品周转的过程产品容易被：静电、人为操作失误、调试过程中加电错误、元器件自身低效等都会造成产品成为故障件，一旦成为故障件就需要对产品进行返工返修。目前返工返修采用的方法都是手动撬取，操作人员手操作力度过大或产时间手动撬取产生疲劳容易误伤旁边完好元器件且容易造成碎屑四处飞溅。采用本实施例提供的方法进行维修具体如下所示。54.参照图2和图3，如图2所示是本实施例提供的高密度集成粘接故障元器件8无碎屑返修方法流程示意图。如图3所示是本实施例提供的一种高密度集成粘接故障元器件8无碎屑返修方法操作示意图。该方法具体包括以下步骤：55.s100：启动故障元器件8破除组件和残屑吸附组件。本实施例中将金刚砂磨头2安装固定在电动刻字笔1夹头并打开电动刻字笔1电源。启动真空泵系统，气压80～100kpa。56.作为一种实施方式，本实施例在将金刚砂磨头2安装固定在电动刻字笔1夹头前，根据产品高度位置，调节固定金刚砂磨头2的长短以及金刚砂磨头2的尺寸大小。57.作为一种实施方式，本实施例在打开电动刻字笔1电源前检查金刚砂磨头2的表面状态和电动刻字笔1电量情况，若金刚砂磨头2存在损坏需及时更换，若电动刻字笔1电量不足需及时充电或更换电池。58.作为一种实施方式，本实施例在启动真空泵系统前先将吸嘴5安装固定在吸附管道4上，吸附管道4连接装屑盒，装屑盒通过吸附管道4连接真空泵，插上真空泵电源。59.s200：冷钻取故障元器件8同时将钻取碎屑9吸取干净。60.具体地，本实施例中冷钻取故障元器件8包括：61.将钻头对准微波组件盒体7上放置的故障元器件8；62.根据故障元器件8尺寸大小移动钻头位置完成故障元器件8的钻取。63.本实施例具体是将故障件放置在显微镜下方，并将真空泵系统的吸嘴5对准故障元器件8，将电动刻字笔1的金刚砂磨头2在故障元器件8的表面移动位置进行打磨，垂直冷钻取直到故障元器件8打磨干净。64.s300：重新粘接元器件。粘接好新的元器件后即完成返修工序。65.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。









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