Brevet FR2819316A1 — publié le 20020712

DISPOSITIF'DE TRANSMISSION D'UN RAYON DE LUMIÈRE, EN PARTICULIER POUR LE SOUDAGE/DÉSOUDAGE DE COMPOSANTS ÉLECTRONIQUES La présente invention concerne un dispositif de transmission d'un rayon de lumière, en particulier d'un rayon chauffant pour le soudage/désoudage de composants électroniques sur des plaques. On connait déjà un dispositif qui permet d'envoyer un rayon de lumière chauffant vers des zones situées à la périphérie de composants électroniques de façon à effectuer des opérations de soudage/désoudage de ces composants sur des plaques de circuits imprimés. De tels dispositifs utilisent deux galvanomètres qui permettent de dévier le rayon lumineux de façon à balayer les zones à chauffer à partir d'un point de rotation. La mise en oeuvre de tels dispositifs posent des problèmes quant au placement et au maintien des composants. Dans le cas où les composants sont relativement de grande taille, le rayon lumineux ne peut pas atteindre certaines parties des zones de soudage/désoudage du fait de la présence de zones d'ombres. La présente invention a pour but de proposer un dispositif de transmission d'un rayon lumineux vers des zones d'une surface, en particulier des zones s'étendant le long des côtés d'un polygone, qui en particulier résolvent les difficultés mentionnées ci-dessus. Le dispositif de transmission d'un rayon de lumière vers des zones d'une surface, en particulier des zones s'étendant le long des côtés d'un polygone, comprend, selon l'invention, un premier miroir placé sur le chemin d'un rayon de lumière, issu d'une source de lumière, dirigé perpendiculairement à ladite surface et déviant ce rayon parallèlement à cette surface ; des moyens pour faire pivoter ledit premier miroir selon un axe perpendiculaire à ladite surface de façon que le rayon de lumière issu de ce second miroir effectue un balayage rotatif ; des deuxièmes miroirs répartis autour et à distance dudit premier miroir, sur le chemin du rayon tournant de lumière issu de ce premier miroir, et déviant sélectivement ce rayon vers ladite surface ; et des moyens pour faire pivoter lesdits deuxièmes miroirs selon un axe parallèle à ladite surface ; de telle sorte qu'en actionnant les moyens de pivotement dudit premier miroir et les moyens de pivotement desdits deuxièmes miroirs, les rayons lumineux issus desdits deuxièmes miroirs décrivent des faisceaux balayant sélectivement lesdites zones. Selon l'invention, le dispositif comprend de préférence une source de lumière émettant un rayon de lumière parallèlement à ladite surface et un troisième miroir placé sur le chemin du rayon de lumière issu de ladite source de lumière et déviant ce rayon perpendiculairement à ladite surface vers ledit premier miroir. Selon l'invention, lesdits deuxièmes miroirs sont de préférence placés de telle sorte que la direction du rayon lumineux dirigé vers ledit premier miroir et la direction des rayons lumineux issus desdits deuxièmes miroirs convergent du côté de ladite surface. Selon l'invention, dans le but de balayer des zones situées, respectivement, latéralement à des parois latérales d'une pièce, lesdits deuxièmes miroirs sont de préférence placés de façon que les rayons lumineux qui en sont issus balayent respectivement lesdites zones en décrivant des faisceaux lumineux qui forment des angles obtus avec ladite surface. Selon l'invention, les rayons lumineux issus desdits deuxièmes miroirs sont de préférence dirigés vers des zones à chauffer situées à la périphérie d'un composant électronique en vue du soudage/désoudage de connexions électriques. Selon une variante d'exécution de l'invention, le premier miroir est placé au-dessus dudit troisième miroir. Selon une autre variante d'exécution de l'invention, le premier miroir est placé au-dessous dudit troisième miroir. Selon l'invention, le dispositif comprend de préférence des moyens d'appui et/ou d'aspiration placés au-dessus de ladite surface, dans l'espace s'étendant entre lesdits faisceaux lumineux issus desdits deuxièmes miroirs. Selon l'invention, lesdits moyens de pivotement dudit premier miroir présentent de préférence au moins une première vitesse de rotation associée à ses déplacements angulaires correspondant aux balayages desdites zones et une seconde vitesse de rotation, plus grande que la première vitesse, associée à ses déplacements angulaires permettant le passage d'une zone à une autre. Selon une variante préférée de l'invention, le dispositif comprend quatre seconds miroirs régulièrement répartis à la périphérie dudit premier miroir et opposés deux à deux. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de dispositifs de transmission d'un rayon lumineux vers des zones d'une surface, en particulier des zones de soudage/désoudage situées à la périphérie de composants électroniques, décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin sur lequel : - la figure 1 représente une vue en perspective schématique d'un dispositif de transmission d'un rayon lumineux selon la présente invention ; - la figure 2 représente une coupe par un plan vertical médian du dispositif de transmission de la figure 1 ; - la figure 3 représente une vue en perspective de construction du dispositif de transmission de la figure 1 ; - et la figure 4 représente une vue en perspective schématique d'une variante de réalisation du dispositif de transmission précité. Le dispositif de transmission 1 d'un rayon lumineux représenté sur les figures 1 à 3 est plus particulièrement destiné au chauffage de zones 2 de soudage/désoudage s'étendant autour d'un composant électronique 3 installé sur une plaque de circuit imprimé 4, placée horizontalement et portée par un support 5, ces zones de soudage/désoudage 2 s'étendant latéralement au composant 3, dans les coins formés entre ses parois latérales et la surface supérieure du circuit imprimé 4. Au-dessus et à distance du composant 3, le dispositif de transmission 1 comprend une plaque support horizontale 6 au-dessus de laquelle est fixé un miroir 7 disposé à la verticale du composant 3. Ce miroir 7 est incliné à 45 et est placé sur le chemin d'un rayon lumineux 8 horizontal généré par une source de lumière 9 placée à distance de façon à le dévier verticalement et vers le haut. Le dispositif de transmission 1 comprend un miroir 10 placé au-dessus et à distance du miroir fixe 7, sur le chemin du rayon lumineux vertical 11 issu du miroir 7. Ce miroir est incliné à 45 de façon à dévier horizontalement ce rayon lumineux 11 Par en dessus, le miroir 7 est porté par l'extrémité de l'arbre vertical 12 d'un moteur 13 dont l'axe vertical coïncide avec le rayon lumineux 11, de telle sorte que lorsque le miroir 10 est entraîné en rotation, le rayon lumineux 14 qui en est issu tourne en balayant un plan horizontal. Le dispositif de transmission 1 comprend en outre quatre miroirs 15 qui sont répartis à la périphérie et à distance du miroir rotatif 10, sur le chemin du rayon lumineux 14 issu de ce dernier. Ces miroirs 15 sont portés par les arbres 16 de quatre moteurs électriques 17 et s'étendent parallèlement à ces arbres. Les axes des moteurs 16 sont placés selon les côtés d'un carré 18 imaginaire s'étendant approximativement dans le plan horizontal du faisceau lumineux décrit par le rayon rotatif 14 et les miroirs 15 sont placés sensiblement au milieu des côtés du carré 18. Les miroirs 15 sont en outre placés de telle sorte que les lignes d'impact 19 du rayon tourant 14 s'étendent largement à l'extérieur de la verticale de la surface du composant électronique 3, ce dernier étant installé de telle sorte que ses côtés soient sensiblement parralèles aux côtés du carré 18. En actionnant sélectivement les moteurs 17 pour faire varier l'orientation des miroirs 15 déviant le rayon rotatif 14 issu du miroir rotatif 10, on peut orienter à volonté le rayon lumineux 20 qui en est issu. La plaque support 6 présente des passages traversants 21 tels que, plus particulièrement, les rayons lumineux 20 issus des miroirs 15 peuvent être dirigés sélectivement vers les zones 2 entourant le composant 3 en passant au travers des passages 21. Ainsi, en actionnant sélectivement et conformément à un programme de commande prédéterminé, le moteur 13 portant le miroir rotatif 10 et les moteurs 17 portant les miroirs 15, on génère sélectivement quatre faisceaux 22 de lumière assurant respectivement le balayage des zones 2 à chauffer situées latéralement au composant 3. Compte tenu du fait que les miroirs 15 sont placés à l'extérieur de la surface projetée du composant 3, les rayons lumineux inclinés 20, décrivant les faisceaux 22 issus de ces miroirs, et la direction verticale du rayon lumineux 11, qui traverse le composant 3, convergent vers le bas de telle sorte que ces faisceaux 22 forment un angle obtus avec la surface couvrant les zones 2 à chauffer, de telle sorte qu'ils convergent vers et peuvent atteindre les coins entre les parois latérales du composant 3 et la surface du circuit imprimé 4. En d'autres termes, les faisceaux 22 issus des miroirs 15 déterminent un volume convergent vers le bas, en particulier une pyramide à bandes 22 convergentes vers le bas. Bien entendu, le programme de commande précité est adapté aux dimensions du composant 2 et aux configurations des zones 2 à chauffer. La partie centrale de la plaque support 6 porte, en-dessous, une pipette vertical 23 susceptible d'être actionnée de façon à venir en appui sur le composant 3 afin de le maintenir en place et afin, si besoin, d'extraire ce composant. La mise en place d'un tel vérin 23 est possible grâce au fait que les faisceaux de lumière 22 laissent un volume central libre et laissent un espace entre eux permettant en particulier de faire passer les fils de connexion et de commande de la pipette 23, en dessous du rayon tournant 14 et en-dessus ou en-dessous de la plaque 6, sans gêner le passage des rayons lumineux. Par ailleurs, il est particulièrement avantageux que le moteur 13 puisse assurer deux vitesses de rotation du miroir 10 largement différentes pour assurer deux vitesses de déplacement angulaire du rayon tournant 14, à savoir une première vitesse ralentie lorsque le rayon 14 qui en est issu est dévié vers les miroirs 15 vers une zone 2 de façon à ce que les faisceaux 22 balayent les zones 2 à vitesse réduite et une vitesse accélérée lorsque le rayon lumineux 14 qui en est issu passe d'un miroir 15 à un autre. En se reportant maintenant à la figure 4, on voit que le dispositif de transmission 24 représenté se différencie du dispositif 1 décrit en référence aux figures 1 à 3 uniquement par le fait que le miroir fixe 7 et le miroir rotatif 10 sont inversés, le miroir rotatif 10 et son moteur 13 étant portés par la plaque support 6 et le miroir fixe 7 étant placé au-dessus. A part cette différence de disposition, le dispositif de transmission 24 de la figure 4 fonctionne de la même manière que celui décrit en référence aux figures 1 à 3. Dans les exemples décrits ci-dessus, la source lumineuse 9 émet un rayon lumineux de chauffe. D'autres sources pourraient aussi être prévues, en particulier une source de rayons visibles ou une source pyrométrique de mesure de la température des zones 2. En outre, les dispositifs décrits peuvent être utilisés pour exposer à un rayon lumineux et balayer grâce à ce rayon des zones ou des surfaces de formes quelconques. La présente invention ne se limite pas aux exemples cidessus décrits. Bien des variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission d'un rayon de lumière vers des zones d'une surface, en particulier des zones s'étendant le long des côtés d'un polygone, caractérisé par le fait qu'il comprend - un premier miroir (10) placé sur le chemin d'un rayon de lumière (11), issu d'une source de lumière (9), dirigé perpendiculairement à ladite surface (3) et déviant ce rayon parallèlement à cette surface ; - des moyens (13) pour faire pivoter ledit premier miroir selon un axe perpendiculaire à ladite surface de façon que le rayon de lumière (14) issu de ce second miroir effectue un balayage rotatif ; - des deuxièmes miroirs (15) répartis autour et à distance dudit premier miroir (10), sur le chemin du rayon tournant de lumière (14) issu de ce premier miroir, et déviant sélectivement ce rayon vers ladite surface ; - et des moyens (17) pour faire pivoter lesdits deuxièmes miroirs (15) selon un axe parallèle à ladite surface ; de telle sorte qu'en actionnant les moyens de pivotement dudit premier miroir (10) et les moyens de pivotement desdits deuxièmes miroirs (15), les rayons lumineux (20) issus desdits deuxièmes miroirs décrivent des faisceaux (22) balayant sélectivement lesdites zones (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une source de lumière (9) émettant un rayon de lumière (8) parallèlement à ladite surface et un troisième miroir (7) placé sur le chemin du rayon de lumière (8) issu de ladite source de lumière et déviant ce rayon perpendiculairement à ladite surface vers ledit premier miroir (10). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que lesdits deuxièmes miroirs (15) sont placés de telle sorte que la direction du rayon lumineux (11) dirigé vers ledit premier miroir et la direction des rayons lumineux (20) issus desdits deuxièmes miroirs convergent du côté de ladite surface (3). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans le but de balayer des zones (2) situées, respectivement, latéralement à des parois latérales d'une pièce (3), caractérisé par le fait que lesdits deuxièmes miroirs (15) sont placés de façon que les rayons lumineux (20) qui en sont issus balayent respectivement lesdites zones (2) en décrivant des faisceaux lumineux (22) qui forment des angles optus avec ladite surface. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les rayons lumineux (20) issus desdits deuxièmes miroirs (15) sont dirigés vers des zones à chauffer (2) (2) situées à la périphérie d'un composant électronique (3) en vue du soudage/désoudage de connexions électriques. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le premier miroir (10) est placé au-dessus dudit troisième miroir (7). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le premier miroir est placé au-dessous dudit troisième miroir. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens d'appui et/ou d'aspriration (23) placés au-dessus de ladite surface, dans l'espace s'étendant entre lesdits faisceaux lumineux (22) issus desdits deuxièmes miroirs (15). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledits moyens de pivotement (13) dudit premier miroir (10) présente au moins une première vitesse de rotation associée à ses déplacements angulaires correspondant aux balayages desdites zones et une seconde vitesse de rotation, plus grande que la première vitesse, associée à ses déplacements angulaires permettant le passage d'une zone à une autre. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend quatre seconds miroirs (15) régulièrement répartis à la périphérie dudit premier miroir et opposés deux à deux.