碎屑移除系统、光学处理系统、空气刀及移除碎屑的方法与流程

本发明涉及一种用于在光学处理系统中从衬底的目标区移除碎屑的系统，且更具体来说，涉及一种用于通过从至少两个气体吹送装置(例如空气刀)吹出压缩空气或任何其他适合类型的气体来移除碎屑的系统。

背景技术：

1、在制造例如印刷电路板(pcb)等电子部件期间使用光学处理系统，以例如确保所有需要接触的位置确实接触，并且在pcb上不存在短路。在一些此种光学处理系统中，通过烧蚀无意地位于两个有意导体之间并在它们之间造成短路的铜或其他电导体来校正及解决pcb上的短路。在申请人于2012年10月16日发布且名称为“电路的自动修复(automaticrepair of electric circuits)”的美国专利第8,290,239号中阐述了此种系统的一个实例，所述美国专利以引用方式并入本文中，如同在本文中完全阐述一样。

2、在短路触点被烧蚀的此种系统中，经常会有一些被烧蚀的材料在空气中固化，且然后作为碎屑落回到衬底上。除了不美观之外，此种碎屑还可能造成其他问题，例如新的或其他的短路。

3、因此，本领域中需要一种用于在光学处理系统中在烧蚀衬底上的触点之后从衬底移除碎屑的系统。

技术实现思路

1、根据本发明的一个方面，提供一种用于在光学处理系统中从衬底的目标区移除碎屑的碎屑移除系统，所述目标区具有特定形貌，所述碎屑移除系统包括：

2、第一气体吹送装置及第二气体吹送装置，相对于彼此设置在固定位置中且成角度，并且适于沿着所述衬底的所述目标区的表面吹送气体以移动位于所述目标区中的碎屑，所述第一气体吹送装置及所述第二气体吹送装置分别适于在第一气体流动方向及第二气体流动方向上吹送气体；

3、抽吸装置，相对于所述第一气体吹送装置及所述第二气体吹送装置设置在固定位置中，且适于收集被移动的所述碎屑；以及

4、控制电路系统，适于依据所述碎屑相对于所述衬底的所述目标区的所述特定形貌的位置而操作所述第一气体吹送装置、所述第二气体吹送装置或两个所述气体吹送装置。

5、在一些实施例中，所述第一体流动方向及所述第二气体流动方向相对于彼此成直角。

6、在一些实施例中，所述第一气体吹送装置及所述第二气体吹送装置中的至少一个包括空气刀。在一些实施例中，所述空气刀具有处于5mm至10mm或7mm至8mm的范围内的长度。在一些实施例中，所述空气刀具有处于12mm至17mm或15mm至16mm的范围内的宽度。在一些实施例中，所述空气刀具有160升/分钟至180升/分钟的空气流率。

7、在一些实施例中，所述第一气体吹送装置及所述第二气体吹送装置中的至少一个由螺线管控制，且其中所述控制电路系统适于通过控制所述螺线管的操作来操作所述第一气体吹送装置或所述第二气体吹送装置。

8、在一些实施例中，所述抽吸装置相对于所述第一气体吹送装置及所述第二气体吹送装置的所述第一气体流动方向及所述第二气体流动方向成角度，且适于收集由所述第一气体吹送装置及所述第二气体吹送装置中的任一个或两个移动的所述碎屑。

9、在一些实施例中，所述抽吸装置包括真空产生装置及抽吸口，所述抽吸口功能上与所述真空产生装置相关联且邻近所述第一气体吹送装置及所述第二气体吹送装置而设置。

10、在一些实施例中，所述第一气体吹送装置及所述第二气体吹送装置以及所述抽吸装置的至少一部分安装到所述光学处理子系统的光学头上。

11、在一些实施例中，所述碎屑移除系统能够相对于所述衬底移动。

12、在一些实施例中，所述碎屑包括因激光烧蚀所述衬底上的铜沉积物而产生的铜颗粒。

13、根据本发明的另一实施例，提供一种光学处理系统，包括：

14、底盘，其上设置有衬底；

15、光学头，包括适于从所述衬底烧蚀过量材料的烧蚀子系统，所述烧蚀产生位于所述衬底的目标区中的碎屑；以及

16、如上所述的碎屑移除系统，其中所述碎屑移除系统适于从所述衬底的所述目标区移除所述碎屑。

17、在一些实施例中，所述碎屑移除系统的至少一部分安装到所述光学头上，且其中所述光学头及所述底盘能够相对于彼此移动，以将所述碎屑移除系统定向成从所述衬底的所述目标区移除所述碎屑。

18、根据本发明的又一实施例，提供一种空气刀，包括：

19、壳体，具有第一端部分及第二端部分以及基底表面；

20、中空腔室，设置在所述壳体内，所述腔室包括沿着轴线布置的至少一个细长部分且具有腔室宽度；

21、狭槽，界定在所述第一端部分与所述第二端部分之间且具有狭槽宽度；以及

22、锥形中空部，将所述中空腔室的所述细长部分流体连接到所述狭槽，

23、其中所述狭槽相对于所述细长部分的所述轴线以锐角布置。

24、在一些实施例中，吹送到所述中空腔室中的加压气体从所述中空腔室流入所述锥形中空部中并穿过所述狭槽从所述壳体流出。

25、在一些实施例中，所述狭槽宽度处于0.1mm至0.3mm的范围内。

26、在一些实施例中，所述壳体具有处于5mm至10mm或7mm至8mm的范围内的长度。在一些实施例中，所述壳体具有处于12mm至17mm或15mm至16mm的范围内的宽度。

27、在一些实施例中，所述空气刀具有穿过所述狭槽为160升/分钟至180升/分钟的空气流率。

28、在一些实施例中，所述锐角处于8度至12度的范围内。

29、在一些实施例中，所述中空宽度与所述狭槽宽度之间的比率处于20:1至15:1的范围内。

30、在一些实施例中，所述空气刀功能上与适于向所述中空部中提供气体流的加压气体源及适于控制所述空气刀的操作的螺线管相关联。

31、在一些实施例中，所述基底表面具有轮廓，所述轮廓延续所述狭槽的所述锐角并弯曲成实质上平行于所述轴线。在一些实施例中，所述轮廓继续弯曲以在所述轮廓与所述轴线之间形成第二锐角。在一些实施例中，所述第二锐角处于8度至12度的范围内。在一些实施例中，所述轮廓适于使得从所述狭槽而出的空气流沿所述轮廓而行并邻近所述基底表面而离开所述空气刀。

32、根据本发明的实施例，另外提供一种用于在光学处理系统中从衬底的目标区移除碎屑的碎屑移除系统，所述目标区具有特定形貌，所述碎屑移除系统包括：

33、如本文所述的第一空气刀及第二空气刀，相对于彼此设置在固定位置中且成角度，并且适于沿着所述衬底的所述目标区的表面吹送空气以移动位于所述目标区中的碎屑，所述第一空气刀及所述第二空气刀分别适于在第一空气流动方向及第二空气流动方向上吹送空气；

34、抽吸装置，相对于所述第一空气刀及所述第二空气刀设置在固定位置中，且适于从所述目标区收集被移动的所述碎屑；以及

35、控制电路系统，适于依据所述碎屑相对于所述衬底的所述目标区的所述特定形貌的位置而操作所述第一空气刀、所述第二空气刀或两个所述空气刀。

36、在一些实施例中，所述第一空气流动方向及所述第二空气流动方向相对于彼此以直角设置。

37、在一些实施例中，所述抽吸装置相对于所述第一空气流动方向及所述第二空气流动方向成角度，且适于收集由所述第一空气刀及所述第二空气刀中的任一个或两个移动的碎屑。

38、在一些实施例中，所述抽吸装置包括真空产生装置及抽吸口，所述抽吸口功能上与所述真空产生装置相关联且邻近所述第一空气刀及所述第二空气刀而设置。

39、在一些实施例中，所述第一空气刀及所述第二空气刀以及所述抽吸装置的至少一部分安装到所述光学处理子系统的光学头上。

40、根据本发明的另一实施例，提供一种使用如本文所述的碎屑移除系统从衬底的目标区移除碎屑的方法，所述目标区具有特定形貌，所述方法包括：

41、将所述衬底的所述目标区与所述碎屑移除系统对齐；

42、由所述控制电路系统基于所述碎屑相对于所述特定形貌的位置而选择要操作所述第一气体吹送装置及所述第二气体吹送装置中的哪一个或多个来移除碎屑；

43、操作所述第一气体吹送装置及所述第二气体吹送装置中所选的所述一个或多个，以移动所述目标区中的所述碎屑；以及

44、操作所述抽吸装置以收集由所述第一气体吹送装置及所述第二气体吹送装置中的所述一个或多个移动的所述碎屑。

45、在一些实施例中，操作所述抽吸装置的时间与所述操作所述第一气体吹送装置及所述第二气体吹送装置中所选的所述一个或多个的时间至少部分地交叠。

46、根据本发明的又一实施例，提供一种使用如本文所述的碎屑移除系统从衬底的目标区移除碎屑的方法，所述目标区具有特定形貌，所述方法包括：

47、将所述衬底的所述目标区与所述碎屑移除系统对齐；

48、由所述控制电路系统基于所述碎屑相对于所述特定形貌的位置而选择要操作所述第一空气刀及所述第二空气刀中的哪一个或多个来移除碎屑；

49、操作所述第一空气刀及所述第二空气刀中所选的所述一个或多个，以移动所述目标区中的所述碎屑；以及

50、操作所述抽吸装置以收集由所述第一空气刀及所述第二空气刀中的所述一个或多个移动的所述碎屑。

51、在一些实施例中，操作所述抽吸装置的时间与所述操作所述第一空气刀及所述第二空气刀中所选的所述一个或多个的时间至少部分地交叠。

52、根据本发明的又一实施例，提供一种用于在光学处理系统中从衬底的目标区移除碎屑的碎屑移除系统，所述目标区具有特定形貌，所述碎屑移除系统包括：

53、至少两个气体吹送装置，相对于彼此设置在固定位置中且成角度，并且适于沿着所述衬底的所述目标区的表面吹送气体以移动位于所述目标区中的碎屑，所述至少两个气体吹送装置适于在至少两个不同的气体流动方向上吹送气体；

54、抽吸装置，相对于所述至少两个气体吹送装置设置在固定位置中，且适于收集被移动的所述碎屑；以及

55、控制电路系统，适于依据所述碎屑相对于所述衬底的所述目标区的所述特定形貌的位置而操作所述至少两个气体吹送装置中的每一个或两个所述气体吹送装置。

56、在一些实施例中，所述气体吹送装置中的至少一个包括空气刀。

57、在一些实施例中，所有气体吹送装置均可相对于所述抽吸装置一起旋转。

58、在一些实施例中，所有气体吹送装置及吸气装置安装在单个底盘上，因此可一起旋转。