描述了用在制造非平面电路模块（２０；６０；７０；９０；１００）中的设备和方法。所述设备包括用于保持非平面电路模块（２０；６０；７０；９０；１００）的保持件（１８）；用于致动由保持件（１８）所保持的非平面电路模块（２０；６０；７０；９０；１００）的一个或多个局部区域的致动源（１６）；以及用于提供致动源（１６）与由保持件（１８）所保持的非平面电路模块（２０；６０；７０；９０；１００）之间的相对运动的定位装置（１０）。所述致动源（１６）与由保持件（１８）所保持的非平面电路模块（２０；６０；７０；９０；１００）之间的相对运动包括沿着至少一个轴线的平移运动以及围绕至少一个轴线的旋转运动。平行定位机器（１０）可以提供这种相对运动。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制造电子电路的设备和方法，尤其涉及用于在非平面电路模块基 片上提供部件的设备和方法。
技术介绍
在大多数市场上可获得的电子装置中存在电路板。通常，印刷电路板(PCB)被用 来利用导电路径或轨道机械地支撑并电子地连接电子部件，所述导电路径由层叠在非导电 基片上的铜片蚀刻而成。组装有部件的PCB通常称作印刷电路板组件(PCBA)。这些年来已经研发出许多制造工艺来制造PCBA。绝大多数PCB是通过在整个绝 缘(例如，玻璃纤维或塑料)基片上粘接铜层制成的。然后应用诸如丝网印刷、照相凸版印 刷或PCB铣削等技术从基片上选择性地移除铜，只留下期望的铜路径。在已经制造PCB之 后，附接电子部件以形成PCBA。这些部件可以被附接至设置在PCB外表面上的焊垫(表面 安装)和/或部件引线可以被插入形成于PCB中的通路(通孔安装)。然后使用熔融金属 焊料将部件固定至PCB。目前，大部分PCB的制造是应用表面安装技术进行的，所述表面安装技术包括回 流焊接阶段。在这种技术中，在部件放置之前将板的焊垫覆盖焊膏。然后使用自动化“拾取 并放置”机器将部件定位在板的合适的垫上。所述板然后被放在回流焊接炉中，所述炉通常 包括多个站，用于逐渐地加热(例如应用热气体或红外辐射)整个板，直到温度达到使焊膏 熔化或回流的点。所述板然后被缓慢地冷却，藉此熔融焊料固化并且将部件保持在合适位 置。已知的用于制造PCBA的基于焊料回流的技术具有许多缺点。例如，将电路板放在 回流炉中会引入热应力并且还可能导致对热敏电子部件的不期望的加热。虽然由典型回流 焊接炉所使用的逐步加热工艺可以减少一些与热有关的问题，但是它可能大大增加了制造 每个PCBA所花费的时间。另外，当将部件附接至PCB的两侧时，应用焊料回流炉的方法变得 更加复杂。特别地，在焊膏已经熔化之后(但是在它重新固化之前)，它仅在部件与板之间 提供非常弱的连接。因此，当板被放置在回流炉中时，位于板的下侧上的任何部件将简单地 掉落。表面安装技术之前已经被扩展为将部件安装在板的两侧，但是这需要附加步骤，即 在焊料回流步骤中还要将部件胶粘在板的下侧以便将它们保持在合适位置。为了制造更加紧凑的电路组件，例如要装配在小的装置的外壳中，还已知应用上 述基于焊料回流的技术来制造柔性的或可弯曲的电路。因此在部件放置和回流焊接步骤期 间将柔性PCB保持为平直，并且随后将柔性PCB弯曲成所需形状。然而，在不破坏部件与柔 性板之间的电联接的情况下可以发生的基片弯曲量是有限的。尽管这些缺点，还是广泛地 认为应用焊料回流工艺制造柔性电路板是应用自动化生产技术生产更紧凑装置的唯一实 用的方法。之前已经提出通过在装置外壳的内表面等上形成电子电路而减小电子装置的尺 寸。然而，这些表面的不规则形状(非平直)要求应用焊铁用手附接部件，原因是基于自动4化回流炉的技术不容易适于制造这种装置。因此由于与人工制造技术相关的花费，以这种 方式形成整体电路仅用于适合的高成本场合。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，用在制造非平面电路模块中的设备包括保持件，用于保 持非平面电路模块；致动源，用于致动由所述保持件保持的非平面电路模块的一个或多个 局部区域；以及定位装置，用于提供致动源与由保持件保持的非平面电路模块之间的相对 运动，其中所述致动源与由保持件保持的非平面电路模块之间的相对运动包括沿着至少一 个轴线的平移运动以及围绕至少一个轴线的旋转运动。因此本专利技术提供了用于制造非平面电路模块的设备。所述设备包括用于保持非平 面电路模块的保持件以及诸如加热器或辐射源等致动源。在使用时，所述定位装置提供致 动源与非平面电路模块之间的相对运动。特别地，定位装置控制致动源与由保持件所保持 的非平面基片之间的至少一个平移自由度和至少一个旋转自由度。如下面更详细描述的， 可以通过应用定位装置移动致动源和/或通过应用保持件移动所述非平面电路模块而提 供这种相对运动。在使用时，相对于非平面电路模块将致动源移动至一操作位置，并且所述致动源 被布置成致动非平面电路模块上的材料的选择区域。如下面更详细解释的，致动源致动或 者影响非平面电路模块的选择区域以便留下允许电子作用的结构。因此致动源可以熔化焊 膏的区域、固化粘合剂或融化材料等。换言之，致动源改变形成非平面电路模块的材料的性 质以便实施必要的电子功能。还应当注意，应用致动源的致动材料可以提供或阻止一种效 果。例如，可以使用所谓的正过程，其中材料被致动以便提供特定功能(例如，流体被致动 以形成导电轨道、提供焊料连接等)。替换地，可以应用负过程，其中任何被致动材料不会 提供功能；例如，非平面电路模块的致动区域可以变得电子绝缘或者可以在随后的工艺步 骤期间被更容易地移除。应当注意，由致动源提供的致动可以形成数个工艺步骤中的一个 或多个。例如，致动之后可以是金属涂层的涂覆；通过之前的表面致动来确定金属涂层的沉 积。根据本专利技术提供平移和旋转运动使得可以控制致动源相对于非平面电路模块的 位置和方位。特别地，这使得可以致动非平面电路模块的期望区域，而不用致动周围区域。 例如，如果致动源包括用于熔化焊膏的定向(非接触)辐射源，则可以认为本专利技术的设备允 许由所述源输出的辐射被引导至待熔化焊膏区域，而不会熔化在电路模块其它区域上涂覆 的焊膏。因此本专利技术允许串联地致动(例如熔化或固化)非平面电路模块上的区域。这在 使用致动源来致动用于将部件附接至非平面电路模块的非平面基片上的材料(例如焊膏) 时特别有利。例如考虑具有多个部件安装面的非平面基片，每个面具有涂覆在焊膏中的垫。 焊膏的粘度可以足以在室温下将一些部件保持在合适位置，但是同时熔化所有的焊膏(例 如应用焊料回流炉)可以使得一些部件移动并且从它们各自的安装表面掉落。本专利技术允许依次熔化与每个部件或部件子集相关的焊膏。对于上面的焊接例子， 这意味着可以在每个熔化步骤之间重新确定非平面电路模块的方位。例如，可以保证当位 于非平面基片的每个安装表面上的焊膏被加热时，所述安装表面几乎是水平的，以便确保在焊接过程期间将部件保持在合适位置。替换地，可以使用下述类型的拾取器件将每个部 件保持在合适位置，直到形成焊接接头，所述拾取器件可以被用来将部件放置在安装表面 上。因此与本领域已知的现有技术不同，本专利技术允许非平面电路模块的自动化制造，从而与 人工生产技术相比提供显著的成本节约。致动源有利地包括加热源和/或定向辐射源，所述加热源用于加热由保持件保持 的非平面电路模块的一个或多个局部区域，所述定向辐射源用于将辐射引导至由保持件保 持的非平面电路模块的一个或多个局部区域。换言之，致动源可以包括热和/或辐射源。致 动源优选是定向的或集中的，使得在不影响周围区域的情况下致动非平面电路模块的局部 区域。致动源可以是接触热源，诸如加热尖端，所述尖端与流体和/或基片进行物理接触。 有利地，致动源是(非接触)辐射源，诸如紫外线(UV)光源、激光、声源或微波辐射源。有利地，致动源包括敞开端微波腔；例如，频率捷变敞开端微波腔。有利地，所述致 动源是频率捷变微波炉结合系统(FAMOBS)，其类型为K. I. Sinclair等人在IEEE电子系统 集成技术会议会议录(2006年，第2卷第1149-1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：凯维恩巴里乔纳斯，若弗雷麦克法兰，
申请(专利权)人：瑞尼斯豪公司，
类型：发明
国别省市：GB
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