本实用新型涉及一种光学检测及修复电子电路的设备，特别是涉及一种用于修复印刷电路板的装置。
背景技术：
电路在制造过程中可能产生缺陷，并进一步导致电路失效。各种不同的自动缺陷检测系统便因此而被开发，这些自动缺陷检测系统用于侦测电路在制造过程中的缺陷并可运用于常见的电路组件，如印刷电路板。如现有一种中国台湾证书号数第I414782号专利所公开的适于自动检测及修补印刷电路板的装置，及适于自动标记印刷电路板的装置，前述专利中的自动缺陷检测及修补装置能针对印刷电路板的可修补性进行判断，并进而进行修补或运用前述自动标记印刷电路板的装置产生不可修补的标记。而在该现有的自动缺陷检测及修补装置中采用一个快速转向反射镜(fast steering mirror)，该快速转向反射镜可沿双轴旋转令激光扫描一个待修补区域。但是该快速转向反射镜的缺点在于成本过高且偏转角度小而导致单次可扫描的区域也较小。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种能有效降低成本且提升激光扫描范围大小的用于修复印刷电路板的装置。
本实用新型用于修复印刷电路板的装置，包含机架、激光加工模组、观察模组，及中央处理单元。
所述机架包括适于放置所述印刷电路板并具有顶面的平台，及基壁组。所述基壁组能相对于所述平台沿X轴向，及与所述X轴向垂直的Y轴向滑动，且所述X轴向与所述Y轴向共同界定出平行于所述顶面的XY平面。
所述激光加工模组连接于所述基壁组，并包括激光发射器、扩束镜、检流计光学扫描单元，及聚焦镜。所述激光发射器产生激光光束且所述激光光束沿激光路径发射。所述扩束镜设置于所述激光路径并使所述激光光束产生扩束效果。所述检流计光学扫描单元设置于所述激光路径且接收经过所述扩束镜后的激光光束，并包括第一转向反射镜组与第二转向反射镜组。所述第一转向反射镜组具有第一驱动件，及第一转向反射镜。所述第一转向反射镜沿第一转向轴安装于所述第一驱动件并且可相对于所述第一驱动件以所述第一转向轴为中心旋转。所述第二转向反射镜组具有第二驱动件，及第二转向反射镜。所述第二转向反射镜沿第二转向轴安装于所述第二驱动件并且可相对于所述第二驱动件以所述第二转向轴为中心旋转。所述第一转向轴与所述第二转向轴相互垂直。所述第一转向反射镜接收所述激光光束后传递至所述第二转向反射镜，而后所述激光光束向外输出，使得经过所述检流计光学扫描单元输出的激光路径改变并产生由所述第一转向反射镜与所述第二转向反射镜偏转角度界定的扫描范围。所述聚焦镜设置于所述激光路径且接收经过所述检流计光学扫描单元后的激光光束并产生聚焦效果。
所述观察模组连接于所述基壁组，并包括照明光源、成像镜头，及感光耦合组件。所述照明光源照射所述印刷电路板且产生的光线沿感光路径发射。所述成像镜头设置于所述感光路径且适用于使影像聚焦。所述感光耦合组件设置于所述感光路径且接收经过所述成像镜头后的光线。所述感光耦合组件还适用于撷取光线并产生观察影像，且将所述观察影像转化成观察影像信息。
所述中央处理单元接收修复区域信息与所述观察影像信息，并依据所述修复区域信息与所述观察影像信息产生对应的激光控制讯号与扫描控制讯号。所述激光控制讯号传送至所述激光发射器并控制所述激光发射器。所述扫描控制讯号传送至所述检流计光学扫描单元并控制所述检流计光学扫描单元。
本实用新型用于修复印刷电路板的装置，所述激光加工模组还包括反射镜组，及半反射镜，所述反射镜组设置于所述激光路径且介于所述扩束镜与所述检流计光学扫描单元之间，并适用于改变所述激光路径，所述半反射镜设置于所述激光路径且接收经过所述聚焦镜后的激光光束，所述激光加工模组的激光路径与所述观察模组的感光路径于所述半反射镜处相交，所述半反射镜反射所述激光光束至所述印刷电路板且供所述照明光源所产生的光线穿透，所述观察模组还包括补偿镜，所述补偿镜设置于所述感光路径且接收经过所述半反射镜后的光线并适用于减少像差，所述成像镜头沿所述感光路径设置于所述补偿镜后。
本实用新型用于修复印刷电路板的装置，所述观察模组还包括滤波片，所述滤波片设置于所述感光路径并设置于所述感光耦合组件前，使得光线由所述照明光源发射并沿所述感光路径抵达所述感光耦合组件前经过所述滤波片并滤除杂散光。
本实用新型用于修复印刷电路板的装置，还包含厚度量测仪，所述厚度量测仪连接于所述机架的基壁组并适用于量测所述印刷电路板的厚度。
本实用新型用于修复印刷电路板的装置，所述观察模组的照明光源所产生的光线为紫外光线。
本实用新型用于修复印刷电路板的装置，所述激光加工模组的检流计光学扫描单元还具有适用于调整投射于所述印刷电路板的聚焦点高度的活动透镜组。
本实用新型的有益效果在于：所述用于修复印刷电路板的装置借由所述检流计光学扫描单元有效降低成本且提升激光扫描范围大小。
附图说明
图1是本实用新型用于修复印刷电路板的装置的一个第一实施例的一个安装示意图；
图2是该第一实施例的一个简化架构示意图；
图3是该第一实施例的一部分的一个立体图；
图4是图3中该第一实施例的一部份的一个侧视图；
图5是类似于图3但是视角为相反的另一侧的侧视图；
图6是一个示意图，说明一个检流计光学扫描单元的构造；
图7是操作该第一实施例时的一个观察影像的一个示意图，其中，斜线区域为印刷线路，虚线区域为一个修复区域；
图8是操作该第一实施例时的一个打击后观察影像的一个示意图，其中，斜线区域为印刷线路，虚线区域为该修复区域；
图9是本实用新型用于修复印刷电路板的装置的一个第二实施例的一个简化架构示意图；
图10是一个示意图，说明本实用新型用于修复印刷电路板的装置的一个第三实施例的检流计光学扫描单元。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。
参阅图1与图2，本实用新型用于修复印刷电路板的装置的一个第一实施例适用于修复一个印刷电路板1，包含一个输入单元2、一个机架3、一个激光加工模组4、一个观察模组5、一个中央处理单元6、一个显示单元7，及一个厚度量测仪8。
该输入单元2与该中央处理单元6讯号连接，并适用于供操作者指定一个修复区域并将该修复区域转化为可供该中央处理单元6读取的修复区域信息。该机架3包括一个适于放置该印刷电路板1并具有一个顶面311的平台31、一个与该平台31连接的滑轨组32，一个与该滑轨组32连接的基壁组33。该滑轨组32具有两个X轴滑轨321、两个Y轴滑轨322，及两个Z轴滑轨323。该基壁组33通过该滑轨组32能相对于该平台31沿一个X轴向，及一个与该X轴向垂直的Y轴向滑动，且该X轴向与该Y轴向共同界定出一个平行于该顶面的XY平面。该基壁组33具有一个垂直于该XY平面的第一基壁件331，及一个平行于该XY平面第二基壁件332。该第一基壁件331可相对于该平台31沿一个同时垂直于该X轴向与该Y轴向的Z轴向滑动。
参阅图2至图6，该激光加工模组4连接于该基壁组33，并包括一个连接于该第二基壁件332的激光发射器41、一个与该激光发射器41相邻的扩束镜42、一个反射镜组43、一个连接于该第一基壁件331的检流计光学扫描单元44(Galvanometer Scanner)、一个相邻于该检流计光学扫描单元44的聚焦镜45，及一个半反射镜46。该激光发射器41产生一个激光光束且该激光光束沿一个激光路径发射。该激光路径起于该激光发射器41，并依序经过该扩束镜42、该反射镜组43、该检流计光学扫描单元44、该聚焦镜45、该半反射镜46，且最终抵达该印刷电路板1。该反射镜组43具有四个适用于改变该激光路径的反射镜431。值得说明的是，在本第一实施例中所述反射镜431的数目为四，但是也可以是一至三或五以上。
该扩束镜42设置于该激光路径并使该激光光束产生扩束效果。该反射镜组43接收经过该扩束镜42后的激光光束并适用于改变该激光路径，从而将该激光光束导入该检流计光学扫描单元44。该检流计光学扫描单元44接收经过该反射镜组43后的激光光束，并包括一个第一转向反射镜组441与一个第二转向反射镜组442。该第一转向反射镜组441具有一个第一驱动件443，及一个第一转向反射镜444。该第一转向反射镜444沿一个第一转向轴R1安装于该第一驱动件443并且受该第一驱动件443驱动而可以该第一转向轴R1为中心旋转。该第二转向反射镜组442具有一个第二驱动件445，及一个第二转向反射镜446。该第二转向反射镜446沿一个第二转向轴R2安装于该第二驱动件445并且受该第二驱动件445驱动而可以该第二转向轴R2为中心旋转。该第一转向轴R1与该第二转向轴R2相互垂直。该第一转向反射镜444接收该激光光束后传递至该第二转向反射镜446，而后该激光光束向外输出，使得经过该检流计光学扫描单元44输出的激光路径改变并产生一个由该第一转向反射镜444与该第二转向反射镜446偏转角度界定的扫描范围。该聚焦镜45接收经过该检流计光学扫描单元44后的激光光束并产生聚焦效果。该半反射镜46接收经过该聚焦镜45后的激光光束，并反射该激光光束至该印刷电路板1。
该观察模组5连接于该第一基壁件331，并包括一个照明光源51、一个补偿镜52、一个滤波片53、一个成像镜头54，及一个感光耦合组件55。该照明光源51照射该印刷电路板1且产生的光线沿一个感光路径发射。该感光路径起于该照明光源51，并依序经过该半反射镜46、该补偿镜52、该滤波片53、该成像镜头54，且最终抵达该感光耦合组件55。值得说明的是，该照明光源51所产生的光线可为但是不限于紫外光线，使得在照射该印刷电路板1时，该印刷电路板1上的对象之间能产生更强的光线对比，进而对于后续影像分析产生较佳的效果。
该激光加工模组4的激光路径与该观察模组5的感光路径于该半反射镜46处相交。该半反射镜46还供该照明光源51所产生的光线穿透。该补偿镜52接收经过该半反射镜46后的光线并适用于减少像差。该滤波片53接收经过该补偿镜52后的光线并滤除杂散光。该成像镜头54沿该感光路径设置于该滤波片53后且适用于使影像聚焦。该感光耦合组件55接收经过该成像镜头54后的光线，且适用于撷取光线并产生一个观察影像。该感光耦合组件55还能将该观察影像转化成一个观察影像信息，并将该观察影像信息传递至该中央处理单元6。值得说明的是，该滤波片53在本第一实施例中是设置在该补偿镜52与该成像镜头54之间，但是也可以是设置在光线抵达该感光耦合组件55前的其他位置。
该中央处理单元6接收一个修复区域信息与该观察影像信息，并依据该修复区域信息与该观察影像信息产生对应的激光控制讯号与扫描控制讯号。该激光控制讯号传送至该激光发射器41并控制该激光发射器41。该扫描控制讯号传送至该检流计光学扫描单元44并控制该检流计光学扫描单元44。该中央处理单元6还依据该观察影像信息产生一个显示信息并传递至该显示单元7。该显示单元7接收该显示信息并显示该观察影像。
该厚度量测仪8连接于该第一基壁件331，该厚度量测仪8适用于量测该印刷电路板1的厚度，且随该基壁组33滑动而调整量测位置。
如图1及图2所示，当本实用新型第一实施例整体组配完成，且将待修补的印刷电路板1放置定位于该机架3的平台31上，且参阅图7与图8，操作者通过手动或已知坐标值寻找印刷电路板1的待处理区域91，该已知坐标值可为操作者经由前端制程所获得的坐标值。运用该厚度量测仪8量测该待处理区域91的厚度，并产生一个预测加工次数。可参考该预测加工次数设定加工次数为n次或不限制加工次数，其中n为正整数。该观察模组5撷取光线并产生一个观察影像92，该观察影像92至少包含部分的待处理区域91。该感光耦合组件55将该观察影像92转化成一个观察影像信息并提供给该中央处理单元6。操作者指定一个修复区域93并输入一个对应的修复区域信息，该中央处理单元6接收该修复区域信息。该修复区域93至少包含该观察影像92所包含的待处理区域91的一部分。
该中央处理器6依据该修复区域信息与该观察影像信息分析后产生一个对应的激光控制讯号与一个对应的扫描控制讯号。该激光控制讯号传送至该激光发射器41并控制该激光发射器41，该扫描控制讯号传送至该检流计光学扫描单元44并控制该检流计光学扫描单元44。该激光发射器41与该检流计光学扫描单元44被控制而使得由该激光发射器所发射的激光光束对该修复区域93内的所有印刷线路进行区域打击。该观察模组5自动取得一个打击后观察影像94，该感光耦合组件将该打击后观察影像94转化成一个打击后观察影像信息并提供给该中央处理单元6。
若设定加工次数为n次时，该中央处理单元6判断加工次数是否达到次数n。若该中央处理单元6判断加工次数尚未达到设定的次数n或设定为不限制加工次数时，则该中央处理单元6依据该修复区域信息与该打击后观察影像信息分析后产生另一个对应的激光控制讯号与另一个对应的扫描控制讯号并重复进行区域打击。前述的区域打击将不断重复直到该中央处理单元6判断加工次数达到次数n或操作者手动终止。
本第一实施例还可以运用该厚度量测仪8量测以判断该印刷电路板1的基材的损伤程度，并判断是否继续修复该印刷电路板1的同一个待处理区域91或另一个待处理区域91，或是判断修复完成或直接报废。
该观察影像92内的印刷线路随着区域打击，运用该激光光束烧蚀印刷线路，使得该待处理区域91减少而形成该打击后观察影像94。该修复区域93内的印刷线路随着加工次数增多而逐渐消失，而使得电路可修复至能运作的状态。
相较于现有技术中述及的中国台湾证书号数第I414782号专利，采用一个快速转向反射镜(fast steering mirror)，该快速转向反射镜偏转角度约限制在正负3度内。在本第一实施例中，采用该检流计光学扫描单元44(Galvanometer Scanner)，偏转角度限制达到正负15度以上，进而可使得该扫描范围的边界长度大于300毫米。且考虑制造方面，该检流计光学扫描单元44的成本较该快速转向反射镜低廉。另外，借由该厚度量测仪8可判断该印刷电路板1的基材的损伤程度，并判断是否继续修复该印刷电路板1的同一个待处理区域91或另一个待处理区域91，或是判断修复完成或直接报废，能避免进行多余的加工而节省时间与加工成本。
如图9，本实用新型用于修复印刷电路板的装置的一个第二实施例，包含一个输入单元2、一个机架3、一个激光加工模组4、一个观察模组5、一个中央处理单元6、一个显示单元7，及一个厚度量测仪8。
该第二实施例的激光加工模组4略去该反射镜组43与该半反射镜46，使该检流计光学扫描单元44直接接收经过该扩束镜42后的激光光束，且经过该聚焦镜45后的激光光束直接打击该印刷电路板1。另外，略去该半反射镜46则不会产生像差，而可略去该观察模组5的补偿镜52。
如图10所示，本发明用于修复印刷电路板的装置的一个第三实施例，同时参阅图2与图6，该第三实施例与该第一实施例的差异只在于该激光加工模组4的检流计光学扫描单元44。
该第三实施例的检流计光学扫描单元44还具有一个活动透镜组447。该活动透镜组447具有两个相间隔设置的变焦透镜448，并且操作者能改变所述变焦透镜448之间的距离。该激光光束经过该活动透镜组447后，再经由该第一转向反射镜组441与该第二转向反射镜组442并向外输出，最终投射于该印刷电路板1。
本第三实施例透过调整该活动透镜组447的变焦透镜448，进一步调整投射于该印刷电路板1的聚焦点高度，进而能执行三维度的光学扫描。三维度的光学扫描使得本第三实施例能控制该激光光束对该印刷电路板1进行浅层或深度的烧蚀，产生较佳的加工效果。值得说明的是，该活动透镜组447并不限于使用所述变焦透镜448，也可以是用其他改变焦距的光学结构。
在该第二实施例中，保留该第一实施例借由该检流计光学扫描单元44有效降低成本且提升激光扫描范围大小的效果，并更进一步借由略去该反射镜组43、该半反射镜46，及该补偿镜52达到节省制造成本的效果。而该第一实施例相较于该第二实施例，加工时由于该激光路径与该感光路径相交而不须相对该平台31滑动，因此效率较高。
综上所述，本实用新型用于修复印刷电路板的装置借由该检流计光学扫描单元44有效降低成本且提升激光扫描范围大小，所以确实能达成本实用新型的目的。