Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reparatur einer Prüfkontaktanordnung, die einen Prüfkontaktträger und eine Vielzahl von Prüfkontakten umfasst, die an mindestens einer Kontaktfläche des Prüfkontaktträgers jeweils beabstandet voneinander angeordnet sind und von denen mindestens zwei über eine zu reparierende Lötbrücke durch mindestens eine Lotverbindung verbunden sind. Die Vorrichtung umfasst einen beweglichen Ausleger bzw. Bewegungsarm, an dessen Endeffektor mindestens eine wärmeleitende Aufnahme ausgebildet ist. An der Aufnahme ist eine Wärmeabsorptionsfläche ausgebildet. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Bewegung des Auslegers zu steuern, eine Heizeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Absorptionsfläche zu erhitzen, und eine Temperaturmesseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Strahlungstemperatur eines Lotmaterials der Lotverbindung zu messen. Ferner umfasst die Erfindung ein System mit mindestens einer Prüfanordnung und einer Ausführungsform der Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Reparatur einer Prüfkontaktanordnung. Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung einer Prüfkontaktanordnung sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. So zeigt die WO 2017/026802 Al ein Verfahren sowie eine Vorrichtung, wobei zur Kontaktierung der Prüfkontakte auf einem Prüfkontaktträger die einzelnen Prüfkontakte von einem Greifwerkzeug erfasst und zur Benetzung einer für die Kontaktierung mit einer Kontaktfläche des Kontaktträgers vorgesehenen Unterkante mit der Unterkante in ein Lotmaterialbad eingetaucht werden. Anschließend erfolgt mittels des Greifwerkzeugs eine Positionierung des Prüfkontakts mit der Unterkante auf einer Kontaktfläche des Prüfkontaktträgers und zur Herstellung einer Lotmaterialverbindung zwischen dem Prüfkontakt und dem Prüfkontaktträger eine Beaufschlagung des Lotmaterial s mit Laserstrahlung.

Ferner sind grundsätzlich Verfahren und Vorrichtungen zur Reparatur einer Prüfkontaktanordnung bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 10 2018 1 19 137 Al ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Reparatur einer Prüfkontaktanordnung, bei dem bzw. der eine zumindest einachsige Bewegung eines Greifwerkzeuges gesteuert wird, um mittels der Bewegung eine Korrektur einer Fehlpositionierung eines Prüfkontaktes der Prüfkontaktanordnung durchzuführen. Der Prüfkontakt wird dabei in eine Sollpositionierung umpositioniert, um die Prüfkontaktanordnung zu reparieren.

Ferner sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, durch die eine an einer Prüfkontaktanordnung vorgesehene Lötbrücke repariert werden kann. Bisher ist die Reparatur einer Lötbrücke auf einer Prüfkontaktanordnung bzw. einer Platine allerdings nur möglich, indem die Prüfkontakte, auch Pins genannt, mitsamt des Lotmaterials entfernt bzw. abgelöst werden. Dies macht die Reparatur von Lötbrücken im Stand der Technik aufwendig, da mehrere Schritte notwendig sind, um die Funktion der Prüfkontaktanordnung wiederherzustellen. So müssen beispielsweise nach dem Entfernen der Lötbrücke neue Prüfkontakte auf dem Prüfkontaktträger angeordnet werden. Aufgrund der geringen Abstände, die die einzelnen Prüfkontakte auf dem Prüfkontaktträger voneinander aufweisen, ist diese Neuplatzierung aufwendig und birgt die Gefahr einer fehlerhaften Anordnung, welche dann wiederum durch eine Reparaturmaßnahme korrigiert werden muss. Als Folge können Abweichungen zwischen Prüfkontakten auftreten, so dass ein Pitch, d. h. der Abstand zwischen j eweils zwei benachbarten, gereihten Prüfkontakten der betreffenden Prüfkontaktanordnung, nicht mehr korrekt ist. Ein inkorrekter Pitch hat eine fehlerhafte Funktion der Prüfkontaktanordnung zur Folge.

Aufgrund des Vorgenannten besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung und/oder ein Verfahren vorzuschlagen, durch das die Nachteile des Standes der Technik, die beim Entfernen von Lötbrücken auftreten, überwindbar sind. Insbesondere ist es eine Aufgabe, das Entfernen von Lötbrücken beim Reparaturprozess von Lötstellen auf einer Prüfkontaktanordnung zu ermöglichen, so dass eine Beschädigung der Prüfkontakte vermieden wird, und ohne dass ein Abtrennen (engl. : debonding) von Prüfkontakten notwendig ist.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 vorgeschlagen. Ferner wird ein System mit einer solchen Vorrichtung vorgeschlagen. Ebenfalls wird ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 10 vorgeschlagen.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. In den Rahmen der Erfindung fallen zudem sämtliche Kombinationen aus mindestens zwei in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Es versteht sich, dass die zu der Vorrichtung gemachten Ausführungen sich in äquivalenter Weise auf das erfindungsgemäße System beziehen, ohne für dieses separat genannt zu werden. Ebenfalls beziehen sich sämtliche zu der Vorrichtung offenbarten Merkmale und Ausführungsformen in äquivalenter, wenn auch nicht wortgleicher Art und Weise auf das erfindungsgemäße Verfahren. Hierbei versteht es sich insbesondere, dass sprachübliche Umformungen und/oder ein sinngemäßes Ersetzen von j eweiligen Begrifflichkeiten im Rahmen der üblichen sprachlichen Praxis, insbesondere das Verwenden von durch die allgemein anerkannte Sprachliteratur gestützten Synonymen, von dem vorliegenden Offenbarungsgehalt umfasst sind, ohne in ihrer j eweiligen Ausformulierung explizit erwähnt zu werden.

In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Reparatur einer Prüfkontaktanordnung, die einen Prüfkontaktträger und eine Vielzahl von Prüfkontakten umfasst, die an mindestens einer Kontaktfläche des Prüfkontaktträgers jeweils beabstandet voneinander angeordnet sind und von denen mindestens zwei über eine zu reparierende Lötbrücke durch mindestens eine Lotverbindung verbunden sind. Die Vorrichtung umfasst einen beweglichen Ausleger bzw. Bewegungsarm, der vorzugsweise auch als Cantilever bezeichnet wird, an dessen Endeffektor mindestens eine wärmeleitende Aufnahme ausgebildet ist. An der Aufnahme ist eine Wärmeabsorptionsfläche ausgebildet. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung, die dazu eingerichtet i st, eine Bewegung des Auslegers zu steuern, eine Heizeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Absorptionsfläche zu erhitzen, und eine Temperaturmesseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Strahlungstemperatur eines Lotmaterial s der Lotverbindung zu messen. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme dazu eingerichtet ist, mindestens ein wärmeleitfähiges Klingenelement aufzunehmen, und die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, das Klingenelement durch eine Bewegung des Auslegers relativ zu der Prüfkontaktanordnung zu bewegen, um die mindestens eine Lotverbindung zu durchtrennen, so dass die mindestens eine zu reparierende Lötbrücke entfernbar ist.

In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Reparatur einer Prüfkontaktanordnung, die einen Prüfkontaktträger und eine Vielzahl von Prüfkontakten umfasst, die an mindestens einer Kontaktfläche des Prüfkontaktträgers jeweils beab standet voneinander angeordnet sind und von denen mindestens zwei über eine zu reparierende Lötbrücke durch mindestens eine Lotverbindung verbunden sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erhitzen einer Aufnahme eines Endeffektors über eine an dieser ausgebildete Wärmeabsorptionsfläche; Bewegen des Endeffektors relativ zu dem Prüfkontaktträger; und Messen einer Strahlungstemperatur eines Lotmaterials der Lotverbindung. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme mindestens ein wärmeleitfähiges Klingenelement aufweist und das Bewegen des Endeffektors relativ zu der Prüfkontaktanordnung derart gesteuert wird, dass durch das Klingenelement die mindestens eine Lotverbindung, insbesondere mit einer Schnittbewegung, durchtrennt wird, um die mindestens eine zu reparierende Lötbrücke zu entfernen.

In einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Reparatursystem, umfassend mindestens eine Prüfkontaktanordnung, die einen Prüfkontaktträger und eine Vielzahl von Prüfkontakten umfasst, die an mindestens einer Kontaktfläche des Prüfkontaktträgers j eweils beabstandet voneinander angeordnet sind und von denen mindestens zwei über eine zu reparierende Lötbrücke durch mindestens eine Lotverbindung verbunden sind, und eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach einer beliebigen Ausführungsform der Erfindung.

Besonders bevorzugt betrifft die Erfindung auch ein Reparatursystem, umfassend eine Vorrichtung nach einer beliebigen Ausführungsform der Erfindung und eine Vielzahl insbesondere unterschiedlicher Klingenelemente, die an der Aufnahme insbesondere auswechselbar anordenbar sind. Hierdurch ist ein Satz aus vorzugsweise unterschiedlichen Klingenelementen bereitgestellt, aus dem situationsoptimiert, insbesondere in Abhängigkeit einer zu reparierenden Lötbrücke, ein geeignetes Klingenelement ausgewählt werden kann. Die Vielzahl von Klingenelementen kann vorzugsweise in einem Ständer derart bereitgestellt sein, dass ein vorbestimmtes Klingenelement durch eine Bewegung des Auslegers zu dem Ständer an der Aufnahme angeordnet werden kann. Das Entfernen und/oder Ablösen einer Lötbrücke in einem Reparaturprozess einer Prüfkontaktanordnung, insbesondere einer Fine Pitch Probe Card, war bislang nur möglich, indem auch die Prüfkontakte abgelöst wurden. Dies war nachteilig, da die Prüfkontakte nach dem Entfernen der betreffenden Lötbrücke nicht mehr als Anschlussstelle zur Verfügung standen. Um die Funktionalität der Prüfkontaktanordnung wieder vollständig herzustellen, war es notwendig, die mit der Lötbrücke entfernten Prüfkontakte wieder an dem Prüfkontaktträger anzuordnen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren machen es nunmehr möglich, eine Lötbrücke von einer Prüfkontaktanordnung zu entfernen, ohne dass dabei ein Prüfkontakt abgelöst wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit deutlich einfacher in der Handhabung und macht es insbesondere möglich, auf weitere Reparaturmaßnahmen zu verzichten, die im Stand der Technik nach dem Ablösen einer Lötbrücke notwendig waren. Erfindungsgemäß werden die Vorteile insbesondere dadurch erreicht, dass die mindestens eine Lötbrücke durch das Klingenelement abgetrennt, insbesondere abgeschnitten wird. Das Klingenelement weist hierzu mindestens eine „scharfe“ Klinge auf, durch die die Lotverbindung durchtrennt werden kann. Im Stand der Technik war bislang ein „Abkratzen“ der Lotverbindung notwendig, bei dem auch der betreffende Prüfkontakt entfernt wurde. Insbesondere eine Verwendung der Vorrichtung in einem LAPLACE-Can-Reparaturprozess, der für die Reparatur von Fine Pitch Probe Cards von der Anmelderin angeboten wird und in dem eine Lotverbindung eines Prüfkontakts zur Korrektur einer Fehlpositionierung des Prüfkontakts mittels eines zumindest teilweise aufheizbaren Greifwerkzeugs aufgeschmolzen wird, so dass der Prüfkontakt ergriffen und neu positioniert werden kann, erscheint von Vorteil. Durch die erfindungsgemäße Lösung, bei der kein Ablösen eines Prüfkontaktes mehr erfolgt, wird der Reparaturfunktionsumfang gegenüber dem Stand der Technik erweitert.

Unter der Formulierung „mindestens ein/eine“ wird vorliegend verstanden, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das Verfahren eine oder mehrere der betreffenden Komponenten umfassen kann. Die Prüfkontaktanordnung ist vorzugsweise eine Prüfkontaktanordnung mit einem geringen Pitch, d. h. einem geringen Abstand, von insbesondere

< 0,5 mm zwischen den einzelnen gerasterten, auf dem Prüfkontaktträger angeordneten Prüfkontakten. Der Pitch beschreibt vorzugweise einen Mitte-Mitte-Abstand zwischen zwei Testpunkten oder Bauteilanschlüssen, insbesondere den Prüfkontakten der Prüfkontaktanordnung. Derartige Prüfkontaktanordnungen werden auch als Fine Pitch Probe Cards bezeichnet. Ein Prüfkontakt beschreibt vorzugweise einen Pin, d. h. einen Testpunkt und/oder einen Anschlusskontakt der Prüfkontaktanordnung. Eine Lötbrücke ist vorzugsweise ein Verbindungselement aus leitendem und lötfähigem Material zur Herstellung einer leitenden Verbindung zwischen zwei oder mehr Prüfkontakten auf der Prüfkontaktanordnung. Darüber hinaus kann es sich bei einer Lötbrücke auch um eine nicht beabsichtigte, insbesondere im erfindungsgemäßen Sinne zu reparierende, elektrische und mechanische Verbindung zwischen zwei oder mehreren elektrischen Prüfkontakten handeln. Ist eine Lötbrücke fehlerhaft ausgebildet oder weist aufgrund von Degeneration Fehlstellen auf, ist die elektrische Verbindung gestört, so dass beispielsweise Messfehler hervorgerufen werden können. Bei der Lotverbindung handelt es sich vorzugsweise um eine mechanisch-elektrische Verbindung, die zwischen mindestens einem Prüfkontakt und einer Lotbrücke oder einem Prüfkontaktträger vorgesehen i st, um diese zu verbinden. Al s Lotmaterial findet beispielhaft Blei, Zinn, Zink, Silber und/oder Kupfer Verwendung. Als „Endeffektor“ wird vorliegend und allgemein in der Robotik das letzte Element einer kinematischen Kette, hier der kinematischen Kette des Auslegers bezeichnet. Der Endeffektor ist vorzugsweise vorliegend als die Aufnahme, insbesondere als Werkzeugaufnahme ausgebildet oder weist diese auf. Die an der Aufnahme ausgebildete Wärmeabsorptionsfläche beschreibt vorzugsweise einen Teil der Aufnahme, der dazu ausgebildet ist, durch einen Wärmestrom bzw. einen Energieeintrag erwärmt zu werden. Die Wärmeab sorptionsfläche kann beispielsweise eine Flanke der Aufnahme sein. Die Steuerungseinrichtung weist vorzugsweise mindestens einen Prozessor und/oder einen flüchtigen und/oder nicht flüchtigen Speicher auf und kann beispielsweise als System-on-a-Chip oder als Platinen-Steuerung oder ähnliches ausgebildet sein. Die Temperaturmesseinrichtung ist vorzugswei se dazu eingerichtet, die Strahlungstemperatur des Lotmaterials kontaktlos zu messen. Die Temperaturmesseinrichtung weist vorzugsweise ein Infrarotmessgerät auf. Die Strahlungstemperatur, insbesondere auch Strahlungsäquivalenttemperatur genannt, beschreibt vorzugsweise die Wärmestrahlung der Oberfläche der Lotverbindung und das spezifische Emissionsvermögen des Oberflächenmaterials, hier des Lotmaterial s. Das Klingenelement ist vorzugweise derart an der Aufnahme angeordnet, dass es mit dieser in wärmeleitendem Kontakt ist, so dass eine über die Wärmeabsorptionsfläche in die Aufnahme eingebrachte Wärme auf das Klingenelement übertragbar ist. Die wärmeleitende Verbindung wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass das Klingenelement in unmittelbarem Kontakt mit der Aufnahme steht und diese vorzugsweise zumindest ab schnittswei se berührt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet, den Ausleger derart zu bewegen, dass das mindestens eine Klingenelement eine Schnittbewegung vollführt, durch die die mindestens eine Lotverbindung durchtrennbar ist. Besonders bevorzugt ist eine Bewegung des Klingenelements in einer Vertikalrichtung (z- Richtung) optimiert, um eine optimale Trennwirkung zu ermöglichen. Eine Geschwindigkeit der Schnittbewegung ist vorzugsweise auf 1 ,0 mm/Sekunde, bevorzugter 0,75 mm/Sekunde, besonders bevorzugt 0, 5 mm/Sekunde begrenzt. Bei einer derartigen Schnittgeschwindigkeit kann das Klingenelement optimal in das zu durchtrennende Lot eintauchen, um es zu durchtrennen.

Die Geschwindigkeit der Scherbewegung zum Abreißen bzw. Trennen des Lotes nach vollendeter Bewegung in Z-Richtung ist limitiert auf 1 mm/Sekunde, um die Kraft-Scher-Wirkung effektiv auszunutzen und gleichzeitig ein Verkippen des Klingenelements zu vermeiden. Besonders bevorzugt wird erfindungsgemäß ein prozessgesteuertes Fahrprogramm zur Bewegung des Auslegers durch die Steuerungseinrichtung aktiviert und ausgeführt, durch das das mindestens eine Klingenelement, das an der Aufnahme angeordnet ist, derart relativ zu der Prüfkontaktanordnung bewegt wird, dass die mindestens eine Lötbrücke, insbesondere unter Zuhilfenahme von Wärmeenergie, gelöst werden kann. Die Prüfkontaktanordnung ist während der Reparatur vorzugsweise unbewegt und insbesondere ortsfest in einer Werkstückaufnahme aufgenommen.

Besonders bevorzugt wird eine vorbestimmte Schnittposition, an der ein Ablösen der Lötbrücke durch das Klingenelement erfolgen soll, mittels einer optischen Einrichtung, insbesondere einer Kamera, durch Bildauswertung erfasst. Auf Basis der Bilddaten kann dann vorzugsweise eine Leitkurve zur Ausführung der Schnittbewegung ermittelt werden und durch Führen der Klinge entlang der Leitkurve eine Lotbrücke durchtrennt werden. Mit anderen Worten ausgedrückt wird der Ausleger auf Basis der Bilddaten vorzugsweise relativ zu der Prüfkontaktanordnung, insbesondere entlang einer Leitkurve, bewegt, so dass die Schnittbewegung ausgeführt werden kann. Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung hierzu zwei voneinander beabstandete optische Einrichtungen und/oder eine Stereokamera auf, so dass auch eine Tiefenauswertung von Bilddaten, insbesondere mittel s Trigonometrie, ermöglicht ist. Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung also mindestens eine optische Einrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, die Prüfkontaktanordnung optisch in Form von Bilddaten zu erfassen, aus den erfassten Bilddaten eine anzufahrende Abtrennposition zu ermitteln, an der die Lötbrücke durch das mindestens eine Klingenelement abgetrennt werden soll, und der Steuerungseinrichtung die ermittelte anzufahrende Abtrennposition in Form von Steuersignalen zu übermitteln, auf deren Basis die Steuerungseinrichtung die Steuerung der Bewegung des Auslegers an die anzufahrende Abtrennposition ausführt. Besonders bevorzugt ist die Steuerungseinrich- tung dazu ausgebildet, an der Abtrennposition den Ausleger derart zu steuern, dass dieser die Schnittbewegung zur Abtrennung der Lötbrücke ausführt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Klingenelement eine wärmeleitende Verbindung mit der Wärmeabsorptionsfläche auf und ist dazu ausgebildet, die mindestens eine Lotverbindung auf eine Erweichungstemperatur des Lotmaterial s zu erhitzen. Mit anderen Worten weist das Klingenelement eine wärmeleitende Verbindung mit der Wärmeabsorptionsfläche auf und wird dadurch derart erhitzt, dass die mindestens eine Lotverbindung zumindest auf eine Erweichungstemperatur des Lotmaterials erhitzt wird. Das Klingenelement i st vorzugsweise an der Aufnahme angeordnet oder durch diese aufgenommen, so dass das Klingenelement zumindest bereichsweise bzw. ab schnittswei se mit der Aufnahme in wärmeübertragender Verbindung steht. Besonders bevorzugt ist ein Wärmeleitkoeffizient des Klingenelements zumindest gleich groß wie ein Wärmeleitkoeffizient der Aufnahme. Das Klingenelement ist vorzugsweise aus einem Wolframcarbide aufweisenden Werkstoff hergestellt. Besonders bevorzugt ist das Klingenelement aus einem Silizium-infiltrierten Wolframcarbid und/oder einem Kobalt-infiltrierten Wolframcarbit hergestellt. Das Klingenelement weist vorzugsweise eine Dicke zwischen 20 und 100 pm, bevorzugt eine Dicke von 30 pm oder 40 pm oder 50 pm auf. Es versteht sich, dass das Klingenelement auch sämtliche nicht explizit genannten Dicken aufweisen kann.

Alternativ ist es möglich, die Klinge mit einem DLC-Coating (Diamond- Like-Carbon-Coating) zu versehen, um die Härte und die Oberflächenrauheit zu verbessern. Besonders bevorzugt weist das Klingenelement mindestens eine Anlagefläche auf, mit der es in einem unmittelbaren Kontakt mit einer entsprechenden Gegenkontaktfläche der Aufnahme ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Heizeinrichtung eine Lasereinrichtung, die eingerichtet ist, die Wärmeab sorptionsfläche durch einen darauf auszurichtenden Laserstrahl zu erhitzen. Mit anderen Worten wird die Wärmeabsorptionsfläche mit einem Laserstrahl bestrahlt, um die Aufnahme und dadurch auch das Klingenelement zu erhitzen. Besonders bevorzugt erfolgt ein Erhitzen der Aufnahme und somit auch des Klingenelements durch einen Laser. Hierdurch ist insbesondere ein kontaktloses Erhitzen möglich. Bevorzugt erfolgt eine Bestrahlung der Wärmeabsorptionsfläche mit einer Wellenlänge im Bereich von blauem Licht bis infraroter Strahlung, nämlich im Bereich einer Wellenlänge von 380 nm bis 1 mm. Besonders bevorzugt erfolgt eine Bestrahlung mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 380 nm bis 500 nm oder in einem Bereich von 780 nm bis 1 mm. Insbesondere ermöglichen Wellenlängen im Bereich von 380 - 500 nm durch eine verbesserte Absorption in einem metallischen Werkstoff eine längere Standzeit des Klingenelements. Bevorzugt zieht die verbesserte Absorptionswirkung eine geringere Wärmewechselwirkung in dem Material nach sich. Insbesondere haben Wellenlängen im Bereich von 780 - 1200 nm einen wirtschaftlichen Vorteil, da eine kostengünstige Integration ermöglicht ist und alternativ oder ergänzend die Möglichkeit besteht, eine aktive Temperatur Kontrolle vorzusehen.

Weiter bevorzugt erfolgt eine Laserbeaufschlagung einer rechteckigen Fläche der Wärmeabsorptionsfläche. Dies kann vorzugsweise durch Bündelung der Laserstrahlung mittel s einer Maske und/oder einer Ausrichtungsoptik, insbesondere mittels eines Kollimators, erfolgen. Die Lasereinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, auch bei einer sich bewegenden Aufnahme zumindest die Wärmeabsorptionsfläche der Aufnahme zu fokussieren, um dadurch einen unterbrechungsfreien Wärmeeintrag in die Aufnahme zu ermöglichen. Eine derartige Fokussierung der Wärmeabsorptionsfläche kann beispiel sweise über eine optische Nachverfolgung der Wärmeabsorptionsfläche, beispielsweise mittels mindestens einer Kamera, erfolgen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Heizeinrichtung eingerichtet, die Wärmeabsorptionsfläche durch einen heißen Stick- stofffluidstrom zu erhitzen. Mit anderen Worten wird die Wärmeabsorptionsfläche mit einem heißen Stickstofffluidstrom angeströmt, um die Aufnahme und dadurch auch das Klingenelement zu erhitzen. Grundsätzlich ist auch das Erhitzen der Wärmeabsorptionsfläche mit einem anderen Fluidstrom möglich. Allerdings ist ein Stickstofffluidstrom aufgrund einer sehr geringen Reaktivität von Stickstoff sowie seiner umfassenden Verfügbarkeit bevorzugt. Besonders bevorzugt ist die Heizeinrichtung dazu ausgebildet, auch bei einer sich bewegenden Aufnahme zumindest die Wärmeab sorptionsfläche der Aufnahme zu fokussieren, um dadurch einen unterbrechungsfreien Wärmeeintrag in die Aufnahme zu ermöglichen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Temperaturmesseinrichtung eine Temperaturregeleinrichtung, die ausgebildet ist, eine Wärmelei stung der Heizeinrichtung in Abhängigkeit von der Strahlungstemperatur des Lotmaterials zu regeln. Mit anderen Worten wird eine Erhitzungsleistung für das Erhitzen der Aufnahme in Abhängigkeit von der gemessenen Strahlungstemperatur des Lotmaterials geregelt. Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung al so einen TC-Regelkreis auf. Der Temperaturregelkreis ist vorzugsweise geschlossen. Wird durch die Temperaturmesseinrichtung beispielswei se erfasst, dass die Strahlungstemperatur des Lotmaterials nicht einer vorbestimmten Soll-Temperatur und/oder einem vorbestimmten Soll-Temperaturintervall entspricht, diese also beispielsweise über- oder unterschritten ist, wird der Wärme- bzw. Energieeintrag in die Aufnahme entsprechend angepasst. Beispielsweise wird hierzu eine Intensität des Laserstrahls oder des Stickstofffluidstroms erhöht oder verringert. Besonders bevorzugt kommuniziert die Heizeinrichtung hierzu mit der Steuerungseinrichtung. Besonders bevorzugt ist die Temperaturregeleinrichtung in der Steuerungseinrichtung umfasst, so dass nur eine einzige Steuerung benötigt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Aufnahme einen

Greifer oder einen Vakuumsauger auf, der dazu ausgebildet ist, das mindestens eine Klingenelement aufzunehmen. Mit anderen Worten wird das mindestens eine Klingenelement vor Beginn des Reparaturverfahrens durch einen an der Aufnahme vorgesehenen Greifer oder Vakuumsauger aufgenommen und an der Aufnahme angeordnet. Beispielsweise kann das mindestens eine Klingenelement zwischen zwei Greifern eingeklemmt werden, um an der Aufnahme angeordnet zu sein. Alternativ kann die Aufnahme auch einen Vakuumsauger aufweisen, durch den das mindestens eine Klingenelement aufgenommen, insbesondere angesaugt werden kann. Durch den Greifer und/oder den Vakuumsauger kann das Klingenelement vorzugsweise reversibel bzw. lösbar an der Aufnahme angeordnet werden. Dadurch ist es möglich, j e nach Bedarfsfall ein Klingenelement gegen ein anderes auszutauschen, das ggf. für einen bestimmten Anwendungsfall vorteilhafter erscheint. Das mindestens eine Klingenelement kann also beispielsweise in Abhängigkeit von einer zu entfernenden Lötbrücke aus einem Set von Klingenelementen ausgewählt werden und an der Aufnahme angeordnet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Klingenelement zumindest einseitig einen Scandischliff, insbesondere mit einer Sekundärphase, und/oder einen Flachschliff, insbesondere mit einer Sekundärphase, und/oder einen Keilschliff und/oder einen Hohlschliff und/oder einen balligen Schliff und/oder einen einseitigen Flachschliff und/oder einen mindestens einseitigen balligen Schliff und/oder einen Schräg- und/oder einen Keilschliff und/oder einen Sägezahnschliff und/oder einen Wellenschliff und/oder einen Buntschneidenschliff auf. Die zuvor aufgeführten Schliffformen sind lediglich beispielhafter Natur und sind insbesondere nicht einschränkend zu verstehen. Insbesondere kann das mindestens eine Klingenelement auch mehrere Klingenabschnitte und/oder Klingenspitzen umfassen. Auch können mehrere Klingenelemente an der Aufnahme, beispielsweise in einem vorbestimmten Abstand zueinander, angeordnet sein, um beispielsweise zeitgleich zwei oder mehrere Lotverbindungen zu durchtrennen, insbesondere abzulösen. Durch das mindestens eine Klingenelement wird die Lotverbindung vorzugsweise nicht nur getrennt, sondern das Lotmaterial wird durch das erhitzte Klingenelement zusätzlich aufgeschmolzen, um die Abtrennung herbeizuführen. Weiter bevorzugt erfolgt die Trennung, wenn das Lotmaterial zumindest teilweise aufgeschmolzen ist, insbesondere bevor das Lotmaterial vollständig aufgeschmolzen ist. Somit kann eine einfache und effiziente Trennung des erweichten Lotmaterials erfolgen.

Hierbei hat sich für das beidseitige Trennen der Lotbrücke ein Scandischliff als am besten erwiesen, da durch dessen Keilform an der Spitze eine schnelle und optimale Trennung erwirkt wird. Der hierbei erzeugte Spalt bzw. die Schnittfuge ist besonders bei größeren Abständen und/oder großen zu trennenden Lotmengen bevorzugt, da es ansonsten zu einer Kraftwirkung auf die Prüfkontakte (die auch Probestifte genannt werden) durch eine Lotbewegung kommen kann. Hier kann beispielsweise eine seitliche Scherbewegung bei der Trennung eingesetzt werden. Ein einseitiger Flachschliff ermöglicht ein tiefes Eintauchen in die Lotbrücke und erzeugt ohne große Kraftaufwendung eine scharfe (Schnitt- bzw. Trenn-) Kante. Hierbei entsteht vorzugsweise ein kleiner Spalt, der bevorzugt keine Gefahr einer insbesondere durch verdrängtes Lotmaterial bedingten Kraftauswirkung zu einem benachbarten Probestift mit sich bringt. Dies ist insbesondere bevorzugt, wenn sich die Prüfkontakte in einem geringen Abstand zueinander befinden, d.h. eng aneinander liegen, so dass eine Verschiebung durch eine Ansammlung von Lotmaterial zu befürchten ist. Der Hohlschliff ist bevorzugt bei einer sehr engmaschigen Anordnung der Prüfkontakte und/oder bei geringer Lotbrückenhöhe, da hier nur wenig Lotmaterial verdrängt werden muss. Der Wellenschliff kommt vorzugsweise zum Einsatz, wenn es sich um größer zu durchtrennende Lotmengen handelt, die insbesondere langsam mittels einer Vorschubbewegung aufgetrennt werden. Der Sägezahnschliff kommt vorzugsweise zum Einsatz, wenn es sich um größere oxidierte Lotmengen handelt, die langsam mittels einer Zugbewegung aufgetrennt werden. Es versteht sich, dass die zuvor genannten und nachstehend noch zu erläuternden Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele nicht nur einzeln, sondern auch in beliebiger Kombination miteinander ausbildbar sind, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ebenfalls versteht es sich, dass die zuvor genannten und nachstehend noch zu erläuternden Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele sich in äquivalenter oder zumindest ähnlicher Art und Weise auf das erfindungsgemäße Verfahren beziehen, ohne für dieses separat genannt zu werden.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisiert dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 eine schematische Detailansicht eines Klingenelements an einer Prüfkontaktanordnung;

Fig. 4 eine erste schematische, beispielhafte Darstellung unterschiedlicher Klingenelemente; und

Fig. 5 eine zweite schematische, beispielhafte Darstellung unterschiedlicher Klingenelemente.

Fig. 1 zeigt ein Reparatursystem 100, umfassend eine Prüfkontaktanordnung 10 und eine Vorrichtung 12 zum Reparieren der Prüfkontaktanordnung 10. Die Prüfkontaktanordnung 10 umfasst einen Prüfkontaktträger 14 und eine Vielzahl von Prüfkontakten 16 (siehe auch Fig. 2). Die Vielzahl von Prüfkontakten 16 ist auf einer Kontaktfläche 18 des Prüfkontaktträgers 14 jeweils beab standet voneinander angeordnet. Der Abstand zwischen den Prüfkontakten 16 wird als Pitch bezeichnet. Beispielhaft sind zwei der Vielzahl von Prüfkontakten 16 über eine zu reparierende Lötbrücke 20 durch mindestens eine Lotverbindung 22 verbunden (siehe auch Fig. 3).

Die Vorrichtung 12 umfasst einen beweglichen Ausleger 24, an dessen Endeffektor 26 mindestens eine wärmeleitende Aufnahme 28, insbesondere eine Werkzeugaufnahme, ausgebildet ist. An der Aufnahme 28 ist eine Wärmeabsorptionsfläche 30 ausgebildet. Die Vorrichtung 12 umfasst ferner eine Steuerungseinrichtung 32, die dazu eingerichtet ist, eine Bewegung des Auslegers 24 insbesondere dreidimensional zu steuern. Gemäß Fig. 2 sind beispielhaft zwei Raumdimensionen x, y eingezeichnet, in die der Ausleger 24 bewegbar ist. Zusätzlich hierzu ist der Ausleger 24 auch noch entlang einer z-Richtung (in Fig. 2 in die Blattebene hineinzeigend) bewegbar. Ferner weist die Vorrichtung 12 eine Heizeinrichtung 34 auf, die dazu eingerichtet ist, die Wärmeab sorptionsfläche 30 vorzugsweise kontaktlos zu erhitzen. Bei der Heizeinrichtung 34 kann es sich bei spielsweise um eine Lasereinrichtung bzw. ein Lasermodul oder um eine Heizeinrichtung handeln, die einen heißen Stickstofffluidstrom auf die Wärmeabsorptionsfläche 30 fokussiert. Ebenfalls weist die Vorrichtung 12 eine Temperaturmesseinrichtung 36 auf, die dazu eingerichtet ist, eine Strahlungstemperatur eines Lotmaterials der Lotverbindung 22 zu messen. Beispielhaft umfasst die Vorrichtung 12 gemäß Fig. 1 eine Temperaturregeleinrichtung 38, die ausgebildet ist, eine Wärmeleistung der Heizeinrichtung 34 in Abhängigkeit von der gemessenen Strahlungstemperatur des Lotmaterials zu regeln. Es besteht also eine regelungstechnische Rückkopplung zwischen der Temperaturmesseinrichtung 36 und der Steuerungseinrichtung 32. Hierzu ist die Steuerungseinrichtung 32 als die Temperaturregeleinrichtung 38 ausgebildet.

Die Vorrichtung 12 zeichnet sich dadurch aus, dass die Aufnahme 28 dazu eingerichtet ist, mindestens ein wärmeleitfähiges Klingende- ment 40 aufzunehmen. Die Steuerungseinrichtung 32 ist dazu eingerichtet, das Klingenelement 40 durch eine Bewegung des Auslegers 24 relativ zu der Prüfkontaktanordnung 10 zu bewegen, um die mindestens eine Lotverbindung 22 zu durchtrennen, so dass die mindestens eine zu reparierende Lötbrücke 20 entfernbar ist. Hierzu wird der Ausleger 24, insbesondere die Aufnahme 28, an der das mindestens eine Klingenelement 40 angeordnet ist, zumindest entlang der x- und/oder y- und/oder z- Richtung verfahren. Auch eine Steuerung einer rotatorischen Bewegung, um zumindest eine der Hauptbewegungsachsen x, y, z ist möglich. Gemäß Fig. 1 umfasst die Aufnahme 28 zwei Klingenelemente 40, die derart an der Aufnahme 28 angeordnet sind, dass sie sich synchronisiert beidseitig an dem Prüfkontakt 16 (betrachtet in seiner Längserstreckung) vorbeibewegen, um die Lotverbindung 22 zu durchtrennen.

Die Steuerungseinrichtung 32 ist dazu ausgebildet, den Ausleger 24 derart zu bewegen, dass das mindestens eine Klingenelement 40 eine Schnittbewegung vollführt, durch die die mindestens eine Lotverbindung 22 durchtrennbar ist. Ferner steht das Klingenelement 40 in wärmeleitender Verbindung mit der Wärmeabsorptionsfläche 30 und ist dazu ausgebildet, die mindestens eine Lotverbindung 22 auf eine Erweichungstemperatur des Lotmaterials zu erhitzen. Diese Erweichungstemperatur ist vorzugsweise materialabhängig und beschreibt eine Grenztemperatur, ab der das Lotmaterial den festen Aggregatszustand verlässt und in einen verformbaren oder flüssigen Aggregatszustand wechselt.

Das Klingenelement 40 kann beispielsweise an der Aufnahme 28 durch einen Greifer 42 (siehe Fig. 1 ) oder durch einen Vakuumsauger 44 (siehe Fig. 3) gehalten werden.

In Fig. 4 und Fig. 5 sind beispielhaft verschiedene Klingenformen des mindestens einen Klingenelementes 40 dargestellt, die vorzugsweise j e nach zu trennender Lötbrücke zum Einsatz kommen. Die verschiedenen Klingenformen sind vorliegend mit verschiedenen Buchstaben (a) bis (1) versehen. Es zeigen: (a) das Klingenelement 40 mit einem Scandischliff mit einer Sekundärphase, (b) das Klingenelement 40 mit einem Flachschliff mit einer Sekundärphase, (c) das Klingenelement 40 mit einem Keilschliff, (d) das Klingenelement 40 mit einem Hohlschliff, (e) das Klingenele- ment 40 mit einem balligen Schliff, (f) das Klingenelement 40 mit einem einseitigen Flachschliff, (g) das Klingenelement 40 mit einem mindestens einseitigen balligen Schliff, (h) das Klingenelement 40 mit einem Schrägschliff und einem Keilschliff, (i) das Klingenelement 40 mit einem Schrägschliff und einem Hohlschliff, (j ) das Klingenelement 40 mit einem Sägezahnschliff, (k) das Klingenelement 40 mit einem Wellenschliff und (1) das Klingenelement 40 mit einem Buntschneidenschliff. Die Figuren 5(j) und 5(k) zeigen das Klingenelement 40 j eweils in zwei Ansichten.