[发明专利]一种精细线路的开路与短路修复设备及方法

说明书

本申请涉及电路修复的技术领域，尤其是涉及一种精细线路的开路与短路修复设备及方法,包括以下模块：前处理装置，对待修复线路板进行除油、酸活化表面前处理；AOI系统，用于确定线路缺陷的类型、具体位置和大小；激光系统，包括激光烧蚀装置和激光烧结装置；喷胶系统，用于实现纳米金属在线路断路缺陷位置的完全填充；表面平整化装置，用于实现纳米金属填充体上表面平整化；清洗装置，用于实现线路的清洗；热压装置，用于加强烧结处纳米金属与线路板的结合程度；检测装置，用于测试修复点性能是否达到特定标准；信号处理及控制系统，用于实现各模块的耦合联动控制；本发明能自动进行线路修复，相比人工提高了修复效率以及准确率。

技术领域

本发明涉及电路修复的技术领域，特别是一种精细线路的开路与短路修复设备及方法。

背景技术

当前随着电子产品朝着轻薄化多功能化方向发展，集成电路的尺寸越来越小、功能越来越强、引脚越来越多，这就对线路的集成密度、精度和稳定性提出了更高的要求。在以往非集成化电子设备的电路板维修中是采用人工进行修复。现如今的高集成电路人工已远远达不到要求，需要一种纳米级线路的修复工艺及方法。

纳米材料的尺寸效应使得修复时焊接温度大大降低，从而避免对电路板上的其它线路造成破坏，并且激光具有高亮度、高方向性、高单色性、高相干性的特点，可以在很高的位置精度传输很高的能量密度，并且激光能将这些能量聚焦到很小的范围内实现微米级别线路的烧结。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种精细线路的开路与短路修复设备及方法，基于纳米金属的修复工艺、结构及设备，能够准确确定待修复线路位置进行线路修复，相比人工提高了修复效率以及准确率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种精细线路的开路与短路修复设备，包括以下模块：

前处理装置，对待修复线路板进行除油、酸活化表面前处理；

AOI系统，用于确定线路缺陷的类型、具体位置和大小；

激光系统包括激光烧蚀装置和激光烧结装置；所述激光烧蚀装置用于实现短路部分的烧蚀；所述激光烧结装置用于实现断路部分纳米金属的激光烧结；

喷胶系统，用于实现纳米金属在线路断路的缺陷位置的完全填充；

表面平整化装置，用于实现纳米金属填充体上表面平整化，以使纳米金属填充体具有与周边线路相同的高度及特定高度；

清洗装置，用于实现线路的清洗，去除残余的纳米颗粒；

热压装置，用于加强烧结处纳米金属填充体与线路板的结合程度；

检测装置，用于测试修复点性能是否达到特定标准；

信号处理及控制系统，用于实现以上各模块的耦合联动控制。

优选的，所述激光系统在对修复部分进行烧结和烧蚀时，信号处理及控制系统可根据实际线路的线宽和大小，设置不同的单脉冲能量和频率，使其满足以下关系式：

其中P代表激光功率；n表示单位时间激光脉冲作用次数，ΔE表示单脉冲能量，v代表激光光斑扫描速度；d代表激光光斑直径；δ代表金属层厚度；ρ是金属层密度；c是金属层比热；ΔT是金属烧结所需的温升，对于断路电路的烧结，ΔT的范围为210–390℃，对于短路电路的烧蚀，ΔT需调高至1000～2000℃；η代表金属层对激光的吸收率，对于330nm紫外光可取值为～95％；β代表扣除基底热耗散后，金属层吸收能量占总激光能量的比例，在50mm/s扫描速度以上时，可取值为～90％，随着扫描速度降低，其数值也相应降低。

优选的，所述喷胶系统可根据AOI系统识别的缺陷大小，控制所需的喷胶体积，其控制方程满足以下：