[发明专利]热连接电子和/或机械元件的装置和检验热连接的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于将电子的和/或机械的元件热连接在基板的至少一个第一侧面上的装置。此外本发明还涉及一种自动装配机以及一种用于检验将电子的和/或机械的元件的接触面热连接在基板的至少一个第一侧面上的连接面上的方法。

背景技术

在装配技术中将电子的元件安装在基板上、特别是电路板上。这特别借助于焊接连接进行，其中焊料安置在各个组件之间并且该夹心结构特别地在熔炉中进行加热。在此证明为有问题的是，连接位置和各个组件部分地承受有害的热量，其中特别可能对温度敏感的组件造成损坏。在另一方面，如果焊接连接和组件、特别是热敏感的组件所加载的温度不足够高时，则存在的问题是，获得的连接位置非常弱并且可能松脱。当今的现有技术是，将例如由仅仅几纳米厚的铝层和镍层构成的活性的、放热的金属薄膜应用作为用于焊剂的、即不仅用于低熔度的也用于高熔度的焊料的热源。

假如借助于在电子的和/或机械的元件的接触面和称为连接垫的连接面之间安置在基板上的活性的、纳米结构的金属薄膜，或通过激活金属薄膜完成焊接连接，那么利用常用的光学检验方法，如AOI(自动光学检查)、显微镜、X-射线方法或超声方法仅仅能非常困难地或根据这些方法完全不能以符合规定的实施方式在生产过程中检验这种焊接连接。特别当电子的和/或机械的元件完全地或几乎完全地覆盖焊接连接时，这是有问题的。

发明内容

因此本发明的目的在于，提出用于将电子的和/或机械的元件热连接在基板的至少一个第一侧面上的一种装置和一种自动装配机，由于可燃物质的反应在元件的接触面和在基板上的连接面之间形成了焊接连接，该装置和自动装配机可以实现简单和可靠地对焊接连接进行检验。此外还提出了一种简单和可靠的、用于检验在电子的和/或机械的元件的接触面和基板上的连接面之间的热连接的方法，该热连接由于设置在接触面和连接面之间的可燃物质的反应而形成。

该目的根据本发明通过一种具有根据独立权利要求1所述特征的、用于将电子的和/或机械的元件热连接在基板的至少一个第一侧面上的装置实现，和通过一种具有根据权利要求10所述特征的自动装配机以及通过一种具有根据独立权利要求11所述特征的、用于检验将电子的和/或机械的元件的接触面热连接在基板的至少一个第一侧面上的连接面上的方法实现。本发明另外的特征和细节由从属权利要求、说明书和附图给出。与联系根据本发明的装置所描述的特征和细节在此显而易见地也适用于根据本发明的自动装配机以及根据本发明的方法，并且分别反正亦然，从而可以始终交替性地参考相关于发明各个方面的公开内容。

根据本发明的第一方面，该目的通过一种用于将电子的和/或机械的元件热连接在基板的至少一个第一侧面上的装置而实现，该装置具有基板保持装置和/或基板传送单元以及至少一个用于将辐射或能量脉冲发出到并且对准于可放置在元件的接触面和在基板的第一侧面上的连接面之间的可燃物质的能量源，其中设置至少一个用于探测在可燃物质反应时释放的能量的传感器元件。

通过这种装置可直接依据热连接的产生来检验是否已实现所有用于产生热连接的前提条件。设计至少一个用于探测在可燃物质反应时所释放的能量的传感器元件，由此可以确定是否完全完成焊接连接。在可燃物质反应时所释放的能量对于在焊接位置处的符合规定的或不符合规定的热连接而言是判定依据。假如至少一个传感器元件确定了没有释放能量或只释放少量的能量，则因此这预示了在元件的接触面和基板的第一侧面上的连接面之间的错误的焊接连接。

该基板特别是一种电路板，其通过基板保持装置或基板传送单元输送至规定的工作位置，在该工作位置中可以对基板进行加工。此外基板的厚度可以是不同的。优选地，相对薄地设计基板或电路板。可以为基板装配不同元件。因此可以将特别是电子的和机械的元件、但也可以是其他的元件热连接在基板上。

该装置具有至少一个能量源，该能量源设计用于发出辐射或能量脉冲并使其对准。辐射例如可以具有红外线辐射或激光束。因此能量源例如可以发出激光脉冲形式的能量脉冲。此外能量脉冲可以是电脉冲或压力脉冲。至少一个能量源设计用于将辐射或能量脉冲对准于放置在元件的接触面和基板的第一侧面上的连接面之间的可燃物质。