智能焊盒及其手持式烙鐵和自動焊臺的制作方法
【專利摘要】一種智能焊盒及其手持式烙鐵和自動焊臺，該智能焊盒包括：殼體；焊頭；加熱器，用于加熱焊頭；存儲裝置，用于存儲與盒的特性有關(guān)的信息；處理器，用于檢索與盒的特性有關(guān)的信息，監(jiān)測被輸送至焊頭的功率電平以檢測焊接接頭處的液相線發(fā)生，使用所檢索的信息中的一些信息來確定焊接接頭的金屬間化合物(IMC)的厚度，確定IMC的厚度是否在預(yù)定范圍內(nèi)，以及當(dāng)IMC的厚度在預(yù)定范圍內(nèi)時生成指示信號，該指示信號指示形成了可靠的焊接接頭連接；以及接口，用于對指示信號進(jìn)行傳送。
【專利說明】
智能焊盒及其手持式烙鐵和自動焊臺
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本實用新型總體涉及印刷電路板(PCB)的制造、修理和返工(rework);并且更具體地涉及具有自動焊接連接驗證的焊臺。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著在印刷電路板(PCB)上使用的各種部件越來越大、無源部件越來越小以及具有更細(xì)微的球間距尺寸的IC越來越大，對用于幫助PCB組件(PCBA)制造和返工的高質(zhì)量的焊接接頭的需求已經(jīng)增加。有故障的焊接接頭在這些年花費了公司數(shù)十億美元。已經(jīng)開發(fā)了許多方法來減少波峰焊系統(tǒng)的故障率。然而，對于點對點手持式焊接和返工應(yīng)用，公司依賴操作者的技能來產(chǎn)生具有優(yōu)質(zhì)電連接的良好焊接接頭。不管多少培訓(xùn)被提供給烙鐵的操作者，在焊接活動期間不進(jìn)行引導(dǎo)的情況下，操作者可能出錯并且重復(fù)出錯，這歸因于以下事實，即對于形成具有良好電連接的焊接接頭而言存在有影響烙鐵的熱傳遞的許多因素。這些因素包括焊頭(solder tip)的溫度、焊頭的幾何形狀、焊料的氧化、人的行為等。
[0003]此外，自動的(例如，機(jī)器人的)焊接目前是一種嚴(yán)格地基于開環(huán)時間的事件，其中，機(jī)器人移動至特定接頭，將焊頭自動地放置在接頭上，自動地應(yīng)用焊料，并且在規(guī)定的時間(由用于機(jī)器人的特定軟件確定)之后，將焊頭自動地從接頭移除。重復(fù)進(jìn)行該處理直至機(jī)器人的程序完成為止。該基于開環(huán)時間的事件可以通過使用本文中所公開的具有對焊接質(zhì)量進(jìn)行實時反饋的連接驗證(CV)技術(shù)的各種實施方式來顯著改進(jìn)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]在一些實施方式中，本實用新型為一種智能焊盒，該智能焊盒包括:殼體;焊頭;加熱器，用于加熱焊頭;存儲裝置，用于存儲與盒的特性有關(guān)信息;處理器，用于檢索與盒的特性有關(guān)的信息，監(jiān)測被輸送至焊頭的功率電平以檢測焊接接頭處的液相線發(fā)生，使用所檢索的信息中的一些信息來確定焊接接頭的金屬間化合物(MC)的厚度，確定頂C的厚度是否在預(yù)定范圍內(nèi)，以及當(dāng)IMC的厚度在預(yù)定范圍內(nèi)時生成指示信號，該指示信號指示形成了可靠的焊接接頭連接;以及接口，用于傳送指示信號。
[0005]在一些實施方式中，本實用新型為一種智能焊盒，該智能焊盒包括:殼體;焊頭;加熱器，用于加熱焊頭;存儲裝置，用于存儲與盒的特性有關(guān)信息;處理器，用于檢索與盒的特性有關(guān)的信息，檢測在焊接接頭處的液相線發(fā)生，接收焊接接頭的3維(3D)當(dāng)前圖像，根據(jù)3D當(dāng)前圖像來確定在液相線的發(fā)生之后所分配的焊料的體積，將所分配的焊料的體積與填充通孔部件的孔的筒或者填充表面安裝部件的孔的筒的表面所需要的焊料的量進(jìn)行比較以確定所分配的焊料中有多少被消散到筒上或筒的表面區(qū)域上，重復(fù)進(jìn)行所分配的焊料的體積的比較直至所分配的焊料已經(jīng)填充所述筒或所述筒的表面區(qū)域為止，以及當(dāng)所分配的焊料已經(jīng)在預(yù)定公差內(nèi)填充所述筒或所述筒的表面區(qū)域時生成指示信號，該指示信號指示形成了可靠的焊接接頭連接；以及接口，用于傳送指示信號。
[0006]接口可以是無線接口和/或有線接口。在一些實施方式中，該盒包括用于測量焊頭的溫度的溫度傳感器，其中，溫度傳感器定期地測量焊頭的溫度并且將所述信息饋送至處理器，以及其中，處理器在所述溫度從預(yù)定值變化時調(diào)節(jié)焊頭的溫度。
[0007]本實用新型的智能焊盒可以在手持式烙鐵中或在用于焊接工件的自動焊臺中使用。
【附圖說明】
[0008]圖1A描繪了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性手持式烙鐵。
[0009]圖1B是根據(jù)本實用新型的一些實施方式的處理器及相關(guān)部件的示例性框圖。
[0010]圖1C描繪了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性手持式烙鐵，其中，處理器及相關(guān)電路處在電源中。
[0011]圖1D示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性手持式烙鐵，其中，處理器及相關(guān)電路處在手持件中。
[0012]圖1E示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性手持式烙鐵，其中，處理器及相關(guān)電路處在盒中。
[0013]圖1F示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性手持式烙鐵，其中，處理器及相關(guān)電路處在工作臺中。
[0014]圖1G描繪了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性自動焊臺。
[0015]圖2示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性處理流程。
[0016]圖3A示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的在三個給定的負(fù)載規(guī)模下焊頭的溫度隨時間而變化的曲線圖。
[0017]圖3B示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的在三個給定的功率電平和三個給定的溫度下焊頭的阻抗隨時間而變化的曲線圖。
[0018]圖4A示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的IMC的厚度相對于時間的曲線圖。
[0019]圖4B示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的MC的厚度相對于焊接時間的曲線圖。
[0020]圖4C示出了針對焊接事件的IMC層。
[0021]圖5是根據(jù)本實用新型的一些實施方式的使用來自多個相機(jī)的圖像進(jìn)行液相線檢測和連接驗證的示例性處理流程。
[0022]圖6A至圖6D示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的用于檢測液相線的各個圖像。
[0023]圖7A示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的用于通孔部件的一些示例性焊接接頭。
[0024]圖7B描繪了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的用于表面安裝部件的一些示例性焊接接頭。
[0025]圖8示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性智能焊盒。
【具體實施方式】
[0026]在一些實施方式中，本實用新型是具有自動焊接連接驗證的焊臺。焊臺包括處理器例如微處理器或控制器、存儲器、輸入/輸出電路和用于執(zhí)行焊接連接驗證的其他必要的電子電路。
[0027]在一些實施方式中，處理器接收焊接接頭和焊臺的各種特性，并且執(zhí)行對PCB襯底和焊料的金屬間化合物(IMC)厚度進(jìn)行計算的處理，以確保在焊接事件期間形成良好的焊接接頭。當(dāng)焊接接頭的良好電連接被確認(rèn)時，焊臺中例如手持件中或焊臺中的顯示器上的音頻、LED或振動指示器向操作者或焊接機(jī)器人程序通知良好的焊接接頭的形成。通常，由SAC(錫-銀-銅)焊料和銅襯底PCB形成的良好焊接接頭發(fā)生在焊料的金屬間厚度處于Ium至4um之間時。因此，如果焊臺使用例如3六0305(96.5%311，3^^，0.5%(:11)焊線與銅襯底?〇8，則在焊接事件期間由本實用新型的一些實施方式計算Cu6Sn5的頂C厚度，并且當(dāng)焊料的IMC厚度達(dá)到Ium至4um時通知操作者或機(jī)器人。
[0028]銅襯底和焊料之間的化學(xué)反應(yīng)可表示為:
[0029]3Cu+Sn->Cu3Sn (階段I) (I)
[0030]2Cu3Sn+3Sn->Cu6Sn5 (階段2_IMC厚度為Ium至4Um) (2)0
[0031]化學(xué)反應(yīng)的階段I是臨時的(瞬時)，因此不用于確定焊接接頭的質(zhì)量。
[0032]圖1A描繪了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性手持式烙鐵。如圖所示，手持式烙鐵包括供電單元102，供電單元102包括顯示器104如LCD顯示器以及各種指示器106如LED指示器106a和106b。還可以使用其他指示器，例如發(fā)聲裝置或觸覺裝置。烙鐵還包括耦接至供電單元102的手持件108以及容納所述手持件108的(工作)臺110。手持件108從供電單元102接收電力并加熱附接至焊盒或位于焊盒中的焊頭以執(zhí)行對工件的焊接。在一些實施方式中，焊盒可以包括熱耦接至焊頭的溫度傳感器以感測焊頭的溫度并且將該數(shù)據(jù)傳送至處理器。
[0033]手持件108可以包括各種指示器，例如在手持件108上的一個或更多個LED和/或蜂鳴器。在一些實施方式中，供電單元102或手持件108包括微處理器、存儲器、輸入/輸出電路和用于執(zhí)行各種處理的其他必要的電子電路。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以將微處理器(或控制器)放置在電源中、放置在手持件中或焊接系統(tǒng)的臺中?？梢栽诠ぷ髋_處使用公知的有線接口和/或無線接口和協(xié)議通過有線和/或無線連接來執(zhí)行與外部設(shè)備例如本地計算機(jī)、遠(yuǎn)程服務(wù)器、用于執(zhí)行焊接的機(jī)器人、打印機(jī)等的通信。
[0034]如在下面更詳細(xì)描述的，在一些實施方式中，微處理器及相關(guān)電路識別什么焊盒正在被使用、驗證焊頭的幾何形狀、驗證溫度和負(fù)載(焊接接頭)是否匹配以確保所選擇的焊盒能產(chǎn)生足夠的能量來使負(fù)載達(dá)到焊料恪點、檢測液相線(Iiquidus)溫度，然后確定焊料的IMC的厚度。例如，如果焊頭的幾何形狀對于負(fù)載而言太小，則焊頭將不能夠使接頭達(dá)到焊料熔點。液相線溫度是在材料完全是液體的溫度之上的溫度。液相線溫度大多用于不純物質(zhì)(混合物)例如玻璃、合金和巖石。在液相線溫度之上，材料是均質(zhì)的并且是處于平衡的液體。在液相線溫度之下，在材料中在取決于該材料的足夠時間之后形成晶體。
[0035]圖8示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性智能焊盒。在一些實施方式中，智能焊盒包括焊頭802、相關(guān)線路804、磁屏蔽806、用于加熱焊頭的加熱器808、軸或殼體810、用于電連接和機(jī)械連接二者的連接器812以及存儲裝置814例如非易失性存儲器(NVM)。智能焊盒還可以包括:一個或更多個傳感器818，例如用于測量焊頭的溫度的溫度傳感器和/或用于測量焊頭的阻抗的電位計;射頻識別裝置(RFID)820;和/或處理器及相關(guān)電路816，例如輸入/輸出電路和用于數(shù)據(jù)通信的有線接口和/或無線接口。為了有效、快速的釋放操作，還可以包括用于將該盒與手持件或機(jī)器人臂連接的機(jī)械連接器(未示出)。
[0036]在一些實施方式中，從NVM 814或RFID 820讀取盒ID例如對于特定盒獨有的序列號或代碼，以對盒、盒的類型和相關(guān)參數(shù)及規(guī)格信息進(jìn)行識別。NVM 814還可以存儲與多個焊頭的溫度隨時間的變化有關(guān)的信息，類似于圖3A、圖3B、圖4A以及圖4B的曲線圖。當(dāng)使用特定焊頭時，從NVM檢索與正在使用的焊頭的溫度變化有關(guān)的信息。通常，在焊接事件期間，焊頭的溫度隨著焊頭加熱焊接接頭而下降，從而加熱器需要重新加熱焊頭，這通常導(dǎo)致超調(diào)焊頭所要求(設(shè)定)的溫度。然而，在一些實施方式中，溫度傳感器818定期地感測焊頭的溫度并且將信息饋送至處理器(或直接饋送至加熱器808)，以在由于負(fù)載或其他因素引起任何溫度下降(或升高)的情況下對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。以該方式，適當(dāng)?shù)臒崃恐苯颖惠斔椭梁附咏宇^。
[0037]在一些實施方式中，NVM和/或RFID存儲與盒的特性有關(guān)的數(shù)據(jù)，例如，部件號、批號、序列號、總使用情況、總點、焊頭質(zhì)量/重量、焊頭構(gòu)型，認(rèn)證代碼(如果有的話)、熱效率、熱特性等?？梢栽趩訒r和在焊接操作期間定期地由處理器(例如，內(nèi)部處理器816或外部處理器)檢索所述數(shù)據(jù)。在一些實施方式中，還可以經(jīng)由有線或無線方法來接收和傳送數(shù)據(jù)。
[0038]在一些實施方式中，盒的NVM和/或RFID包括下述信息的所有信息或一些信息。
[0039]1.加熱器/焊頭的溫度和可選擇地與在各種負(fù)載規(guī)模下溫度隨時間的變化有關(guān)的信息；
[0040]2.焊頭的幾何形狀，其可以包括焊頭與焊料的接觸表面、從加熱器到焊頭的距離、焊頭的質(zhì)量；
[0041]3.焊頭的熱效率因子(基于質(zhì)量、形狀、加熱器等)；
[0042]4.已經(jīng)由特定焊頭執(zhí)行的焊接事件的數(shù)量，其可以用于可追溯性(traceability)；
[0043]5.焊頭的使用時間(例如，焊頭在保修期和可追溯性下使用的總時間)；
[0044]6.盒的制造日期；
[0045]7.盒的序列號和識別代碼；
[0046]8.部件號；
[0047]9.CV選擇標(biāo)記(焊頭和/或盒是否受CV技術(shù)制約)；
[0048]10.數(shù)據(jù)校驗和。
[0049]如下面所說明的，焊頭溫度、焊頭幾何形狀以及熱效率被用于計算頂C層厚度的近似值。如下面所說明的，焊接事件的數(shù)量、焊頭的使用時間以及制造的日期可以用于對IMC厚度計算的處理進(jìn)行進(jìn)一步限定。歷史信息例如使用時間、焊接事件的數(shù)量等可以被寫回NVM以用于累積。
[0050]序列號、部件號以及CV選擇標(biāo)記用于內(nèi)務(wù)處理、可追溯性和/或確定處理是否可以/應(yīng)當(dāng)提供IMC信息的有效指示。在一些實施方式中，數(shù)據(jù)校驗和可以用于確定是否存在NVM的故障或通信數(shù)據(jù)傳輸錯誤。在一些實施方式中，用于機(jī)器人焊臺的智能盒包括用于當(dāng)機(jī)器人臂正在旋轉(zhuǎn)時防止盒進(jìn)行不必要旋轉(zhuǎn)的防旋轉(zhuǎn)D形環(huán)。
[0051]在一些實施方式中，智能焊盒能夠根據(jù)圖2和圖5二者的處理流程執(zhí)行液相線檢測和連接驗證的處理。例如，處理器816能夠:從NVM或RFID檢索與盒的特性有關(guān)的信息；檢測焊接接頭處的液相線發(fā)生;接收焊接接頭的3D當(dāng)前圖像;根據(jù)3D當(dāng)前圖像來確定在液相線發(fā)生之后所分配的焊料的體積;將所分配的焊料的體積與填充通孔部件的孔的筒或者填充表面安裝部件的孔的筒的表面所需要的焊料的量進(jìn)行比較，以確定所分配的焊料中有多少被消散到筒上或筒的表面區(qū)域上;重復(fù)進(jìn)行所分配的焊料的體積的比較直至所分配的焊料已經(jīng)填充所述筒或所述筒的表面區(qū)域為止；以及當(dāng)所分配的焊料已經(jīng)在預(yù)定公差內(nèi)填充所述筒或所述筒的表面區(qū)域時生成指示信號，該指示信號指示形成了可靠的焊接接頭連接。
[0052]此外，處理器816能夠:檢索與盒的特性有關(guān)的信息；檢測焊接接頭處的液相線發(fā)生;接收焊接接頭的3D當(dāng)前圖像;根據(jù)3D當(dāng)前圖像來確定在液相線發(fā)生之后所分配的焊料的體積;將所分配的焊料的體積與填充通孔部件的孔的筒或者填充表面安裝部件的孔的筒的表面所需要的焊料的量進(jìn)行比較，以確定所分配的焊料中有多少被消散到筒上或筒的表面區(qū)域上。然后，處理器可以重復(fù)進(jìn)行所分配的焊料的體積的比較直至所分配的焊料已經(jīng)填充所述筒或所述筒的表面區(qū)域為止，以及當(dāng)所分配的焊料已經(jīng)在預(yù)定公差內(nèi)填充所述筒或所述筒的表面區(qū)域時生成指示信號，該指示信號指示形成了可靠的焊接接頭連接。
[0053]圖1B是根據(jù)本實用新型的一些實施方式的處理器及相關(guān)部件的示例性框圖。如圖所示，處理器112、存儲器114、非易失性存儲器(NVM)116和I/O接口 118耦接到總線120，以包括本實用新型的一些實施方式的處理器及相關(guān)電路。I/O接口 118可以是至焊臺外部的部件的有線接口和/或無線接口?？蛇x地，一個或更多個相機(jī)122和相機(jī)124經(jīng)由總線120或I/O接口 118耦接到處理器和存儲器，以從各種視角捕獲焊接接頭的圖像。此外，用于感測焊頭溫度的可選的溫度傳感器126可以經(jīng)由總線120或I/O接口 118耦接到處理器112和存儲器114。可選的溫度傳感器可以位于焊頭處或焊頭附近。
[0054]如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地理解的，如下面部分說明的，圖1B所描繪的不同部件可以位于烙鐵或自動焊臺的不同部分處。例如，相機(jī)可以位于烙鐵或自動焊臺的不同部件的外部并且與烙鐵或自動焊臺的不同部件分離，而處理器及相關(guān)電路可以位于烙鐵或自動焊臺的任何部件中(如下面所述)。傳感器也可以取決于其應(yīng)用而位于烙鐵或自動焊臺的不同部件中或位于烙鐵或自動焊臺的不同部件處。
[0055]圖1C描繪了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性手持式烙鐵，其中，處理器及相關(guān)電路處于電源中。如圖所示，供電單元包括處理器及相關(guān)電路和內(nèi)部電力監(jiān)測單元/電路，以檢測和改變由電源供應(yīng)給手持件、盒和/或焊頭的電力。供電單元還包括有線接口和/或無線接口，以與手持件、LED、盒和/或外部裝置進(jìn)行電通信。當(dāng)處理器確定出焊接接頭的質(zhì)量時，該處理器輸出適當(dāng)?shù)男盘枺詥覮ED、發(fā)聲裝置以及觸覺裝置中的一個或更多個來向操作者通知所確定的焊接接頭的質(zhì)量。
[0056]此外，從盒的存儲器(例如，NVM或RFID)讀取盒ID例如對于特定盒獨有的序列號或代碼，以識別盒及其類型。這可以通過有線連接或無線連接來實現(xiàn)。例如，在RFID位于盒內(nèi)的情況下，可以無線地(由處理器)讀取RFID(或甚至NVM)。當(dāng)識別出智能焊盒及其類型時，由處理器從存儲器例如EEPROM檢索盒的相關(guān)參數(shù)。存儲有盒相關(guān)參數(shù)的存儲器可以處在盒中或盒的外部。在一些實施方式中，如果將所有相關(guān)(盒)參數(shù)存儲在存儲器(存儲器處在盒中)中，則由于參數(shù)已經(jīng)能夠在盒的存儲器中獲得并且特定于盒，因此可以不需要特別地識別盒。
[0057]在一些實施方式中，盒可以具有用于識別盒的條形碼、磁條或“智能芯片”。當(dāng)識別盒時，可以從條形碼、磁條、智能芯片讀取相關(guān)信息，或者可以從耦接至計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)例如因特網(wǎng)的外部存儲裝置例如存儲器或數(shù)據(jù)庫提取相關(guān)信息。對于本申請和所要求保護(hù)的本實用新型的目的而言，存儲裝置還將包括條形碼、磁條以及智能芯片。
[0058]圖1D示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性手持式烙鐵，其中，處理器及相關(guān)電路處在手持件中。這些實施方式的總體功能和操作與關(guān)于圖1C說明的功能和操作類似，不同之處在于處理器(及相關(guān)電路)和電力監(jiān)測單元/電路現(xiàn)在位于手持件中。
[0059]圖1E示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性手持式烙鐵，其中，處理器及相關(guān)電路處于盒中。在這些實施方式中，盒可以與圖8所描繪的和上面所說明的智能盒類似。這些實施方式的總體功能和操作與關(guān)于圖1C說明的功能和操作類似，不同之處在于處理器(及相關(guān)電路)和存儲器現(xiàn)在位于盒中。此外，盒、手持件以及外部裝置之間的通信可以是有線的和/或無線的。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地認(rèn)識到的，電力監(jiān)測單元/電路(未示出)可以位于供電單元、手持件或盒本身中。在這些實施方式中，用于通知操作者的裝置(例如，LED、發(fā)聲裝置和/或觸覺裝置)可以位于手持件或盒本身處。如果該裝置位于手持件處，則手持件包括用于與盒(以及任何相關(guān)的外部裝置)進(jìn)行通信的有線接口和/或無線接口。
[0060]圖1F示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性手持式烙鐵，其中，處理器及相關(guān)電路處于盒中。這些實施方式的總體功能和操作與關(guān)于圖1C說明的功能和操作類似，不同之處在于處理器(及相關(guān)電路)和電力監(jiān)測單元/電路現(xiàn)在位于烙鐵的工作臺處。
[0061]圖1G示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性自動焊臺。在這些實施方式中，手持件和盒被裝配在所示出的機(jī)器人臂上或是機(jī)器人臂的一部分。如圖所示，機(jī)器人臂140能夠三維地移動和旋轉(zhuǎn)。手持件144耦接至機(jī)器人臂和智能焊盒，例如，根據(jù)圖8的智能焊盒連接至手持件。在一些實施方式中，智能焊盒142可以直接耦接至將充當(dāng)手持件的機(jī)器人臂140。
[0062]工件154例如印刷線路板(PWB)被放置在移動平臺156上，以在移動平臺上執(zhí)行焊接操作。焊料供給器146經(jīng)由把手、錨、滾筒或管148向工件154提供焊料。以不同角度放置的一個或更多個相機(jī)152捕獲對工件上的焊接接頭的特寫。電源150向盒及其中的相關(guān)電子部件提供電力。
[0063]以該方式，本實用新型的CV技術(shù)能夠向任何傳統(tǒng)的自動焊臺提供反饋(閉環(huán)系統(tǒng))。例如，通過提供焊接質(zhì)量的實時反饋顯著改進(jìn)了傳統(tǒng)方法的基于開環(huán)時間的事件。也就是說，替代使用焊接接頭的規(guī)定時間，CV技術(shù)向機(jī)器人移動控制系統(tǒng)提供了指示何時形成良好接頭的反饋信號。在一些實施方式中，僅在指示良好接頭時，機(jī)器人可以移動到程序中的下一個接頭。當(dāng)形成不良接頭時，機(jī)器人立即或在程序結(jié)束時停止并且向操作者警告焊接接頭的問題。
[0064]圖2示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的示例性處理流程。如塊202所示，開始用于驗證在部件與PCB基板之間的所有連接接頭的處理。在塊204中，識別正在使用的盒，并且從盒中的或盒外部的非易失性存儲器(NVM)如EEPROM中檢索與所識別的盒有關(guān)的數(shù)據(jù)。如上所述，在一些實施方式中，由處理器從盒中的NVM中檢索與所識別的盒有關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0065]在塊206中，在一定時間段內(nèi)，處理(例如，處理器)檢查功率電平以確定是否正在執(zhí)行任何焊接動作。如果焊接動作尚未被執(zhí)行，則處理在塊206中等待。例如，可以將定時器設(shè)置到預(yù)定時間，并且如果在該預(yù)定時間內(nèi)沒有動作發(fā)生，則處理等待。然而，如果要執(zhí)行焊接動作，則處理進(jìn)行到可選塊208，在可選塊208中，指示器被重置。
[0066]圖3A示出了在三個給定的焊料負(fù)載規(guī)模下焊頭的溫度隨時間變化的曲線圖。如上所述，可以將該數(shù)據(jù)存儲在盒的存儲器中。曲線圖306針對大負(fù)載規(guī)模(例如，?104CUMi 12 )，曲線圖304針對中等負(fù)載規(guī)模(例如，?54Cu Mi 12 )，曲線圖302示出了小負(fù)載規(guī)模(例如，?24Cu Mil2)。如圖3A所示，對于給定的焊頭，負(fù)載越重，則溫度下降越快。在一些實施方式中，如果焊頭溫度下降大于預(yù)定值例如大約25oC(通過實驗數(shù)據(jù)確定)，則處理被中止，這是因為電源將無法在完成焊接事件的所需時間內(nèi)(例如，8秒)足夠快地恢復(fù)以繼續(xù)向焊頭輸送電力，從而保持焊頭的溫度。
[0067]在一些實施方式中，可以通過測量焊頭的阻抗，然后通過下面的公式(3)確定焊頭溫度來檢測溫度下降?？梢酝ㄟ^關(guān)斷至盒/焊頭的電力并且測量與焊頭處于熱接觸的線圈(在盒中)的電壓來測量阻抗。于是焊頭的阻抗將是線圈的電壓乘以取決于焊頭類型并被存儲在例如盒本身的存儲器中的阻抗權(quán)重因子(公式(3)中的K)。在一些實施方式中，可以將溫度傳感器放置在盒中以直接讀取焊頭的溫度下降，并將溫度下降傳送至微處理器。
[0068]Rimd = Rmin+Rmax/ (I+[ k*e' (~T) ]) (3)
[0069]其中，!^?!是阻抗值，Rmin為阻抗的最小值，RmaxS阻抗的最大值，K是權(quán)重因子，T是的溫度增量，即焊頭與負(fù)載之間的溫差。焊頭溫度下降通常是由于在開始時從焊頭到負(fù)載的熱傳遞引起的，并且取決于焊頭的幾何形狀、加熱器以及焊頭的類型可以從6°變化至48° ^min是在啟動時接通電源之前的焊頭的最小阻抗值。Rmax是在啟動時接通電源達(dá)預(yù)定時間量之后例如在2秒之后的焊頭的最大阻抗值。這些值特定于正在使用的特定焊頭并且被存儲在能夠由處理器訪問的存儲器中。
[0070]圖3Β描繪了在由供電單元輸送至焊頭的三個給定功率電平和三個給定焊頭溫度下焊頭的阻抗隨時間變化的曲線圖。如上面所說明的，也可以將該數(shù)據(jù)存儲在盒的存儲器中。曲線圖318針對小功率，曲線圖312針對大功率，并且曲線圖314示出了中等功率。此外，曲線圖310針低溫度，曲線圖316針對中等溫度，并且曲線圖320針對高溫度。
[0071]如下面的公式(4)所示，在一些實施方式中可以通過針對每個給定的焊頭幾何形狀和加熱器材料(被存儲在盒中的存儲器或盒外部的存儲器中)限定熱效率因子來檢測溫度下降。如果功率汲取比TE_factor高，則系統(tǒng)例如通過接通紅色LED、啟動觸覺裝置、或者啟動發(fā)聲裝置來確定處理中止。
[0072]TE_factor = TipMass*TipStyle*HTR_factor*Const (4)，
[0073]其中，TipMass是銅重量(mg)，其對于LongReach焊頭為0.65，對于Regular焊頭為I，對于Power焊頭為1.72 C3TipStyIe指從焊頭的末端到盒中的加熱器的距離。例如，根據(jù)當(dāng)前能夠在市場上獲得的一些焊頭的數(shù)據(jù)，TipSty Ie對于“LongReach”焊頭為20mm，對于“Regular”焊頭為10mm，對于“ Power”焊頭為5mm C3HTI^factor為加熱器溫度乘以基于加熱器類型的、給定(預(yù)定)的因子(例如，0.01)。對于所有類型的加熱器，Const = 4.651*10—3。例如，對于各種加熱器類型，HTR_f actor 可以為800F*0.01 = 8； 700F*0.01 = 7； 600F*0.01 = 6；或500F*0.01 = 5?？梢詫⑦@些參數(shù)值存儲在烙鐵、焊臺的存儲器(例如NVM)中或者存儲在盒本身內(nèi)的存儲器中。
[0074]參照圖2，在塊210中，基于焊頭在預(yù)定時間段例如焊接事件的第一個2至3秒(例如根據(jù)公式(3)或公式(4)或者溫度傳感器)內(nèi)的溫度下降來執(zhí)行熱效率檢查，以確保焊頭的幾何形狀/溫度和負(fù)載匹配。例如，當(dāng)從焊接開始起的2秒之后的最大功率小于或等于正在使用的焊頭的熱效率因子時存在匹配。可以從NVM中檢索該參數(shù)。
[0075]在一些實施方式中，熱效率檢查處理對焊臺相對于焊頭和負(fù)載的熱傳遞和功率恢復(fù)進(jìn)行監(jiān)測。每種焊頭類型都有其自身的熱特性，其隨焊頭溫度、質(zhì)量和構(gòu)型/樣式而變化。對于各種焊頭類型，將其熱特性和熱效率因子(TE)存儲在盒中或盒外部的存儲器中。
[0076]在第一時間段(例如，2至3秒)期間，測量焊頭的功率(例如，從電源處)，并且將焊頭的功率與焊頭的TE進(jìn)行比較。如果所測量的功率大于閾值，例如，為TE因子的95%+/-10%，則這意味著焊頭太小或負(fù)載過大，因此其需要大量的電力。在該情況下，熱效率校驗失敗(210a)，在塊226中中止處理，并且可選地接通一個或更多個指示器例如紅色LED、觸覺裝置和/或發(fā)聲裝置。如果熱效率檢查通過(210b)，則處理進(jìn)行到可選塊212，其中，通過指示器，例如綠色LED和/或蜂鳴聲被接通以讓操作者或機(jī)器人程序知道熱效率檢查處理已通過。
[0077]在塊214中，基于如下熱傳遞公式來檢測液相線溫度。
[0078]AT = P*TR (5)，
[0079]其中，ΔT為焊頭溫度減去負(fù)載溫度，P為焊頭的(電)功率電平，以及TR是可從NVM檢索的焊頭與負(fù)載之間的熱阻值。
[0080]由于負(fù)載溫度繼續(xù)增加直至其達(dá)到平衡為止，因此AT在整個焊接動作中減小。此夕卜，當(dāng)焊接事件首次開始時焊頭的功率增大。因此，如下所示，TR將減小。如下所示，當(dāng)液相線發(fā)生時，TR穩(wěn)定并且因此焊頭的功率P此刻開始下降。因此，為了檢測液相線溫度，觀測輸送至焊頭的功率的變化狀態(tài)。
[0081 ] AT| = PT*TR|
[0082]ATi = PhTR ?
[0083]在塊216中，檢查以查看功率是否在峰值并正在下降。如果功率沒有處在峰值并且沒有正在下降，則處理超時(216a)并且在塊226中止處理。如果從電源測量的至焊頭的功率處在峰值并且正在下降，則處理進(jìn)行到塊218以接通指示器，例如LED和/或蜂鳴器。當(dāng)功率處在峰值并且正在下降時，這表示焊接事件處在液相線狀態(tài)。
[0084]在塊220中，頂C的厚度由如下公式確定。
[0085]IMC= l+(k*ln(t+l)) (6)，
[0086]其中，k是針對正在使用的焊料的類型的權(quán)重因子(由焊料的制造商提供并且被存儲在存儲器中)，并且t是用于在液相線之后的給定時間處確定IMC厚度的采樣/感測間隔時間，例如10ms。例如，K是具有值0.2173的常數(shù)，t是0.1秒，也就是說，以0.1秒的間隔來計算nc以避免小負(fù)載的超調(diào)。也就是說，焊頭隨著其加熱焊接接頭而冷卻并且加熱器嘗試重新加熱焊頭，溫度可能會從其設(shè)定(需要)的值而超調(diào)。通常，頂C的厚度可以在Ium至4um之間變化。
[0087]通常，焊接接頭的頂C的厚度將隨時間和溫度而變化。當(dāng)溫度處在焊料負(fù)載的熔點(例如，在220oC至240oC)時，該溫度對焊接接頭的頂C的厚度不具有很大的影響。因此，公式
(6)僅基于時間和固定的溫度。
[0088]圖4A示出了針對權(quán)重因子k= 0.2173焊接接頭的頂C的厚度相對于時間的曲線圖，其使用許多焊接接頭和頂C厚度測量通過實驗獲得。如圖4A所描繪的，基于實驗數(shù)據(jù)，頂C厚度隨時間而增加。
[0089]參照圖2，塊222進(jìn)行檢查以查看在預(yù)定量的時間(冷卻時段)內(nèi)所確定的MC的厚度是否處在預(yù)定范圍例如Ium至4um內(nèi)。如果所確定的IMC的厚度在預(yù)定范圍內(nèi)，則處理進(jìn)行到塊224，在塊224中通知操作者。如果在塊222中測試結(jié)果為假，則處理超時(222b)并且在塊226中中止處理。
[0090]在一些實施方式中，本實用新型為操作者提供成功的或潛在非成功的接頭形成的指示，連同收集金屬間接頭信息的能力，以及該特定接頭的操作參數(shù)以用于后處理。指示可以通過視覺裝置、聽覺裝置和/或手持件的振動來實現(xiàn)。
[0091]例如，通過工藝工程師跟蹤在焊接事件期間涉及的步驟來使用調(diào)試模式(塊228)。為了進(jìn)入調(diào)試模式，用戶需要將調(diào)試模式打開。
[0092]圖4B示出了HC的厚度相對于焊接時間的曲線圖。如所描繪的，曲線圖402針對300°C的溫度具有Y = 0.176X+1.242，曲線圖404針對275°C的溫度具有Y = 0.044X+1.019，并且曲線圖404針對2200C的溫度具有Y = 0.049Χ+0.297，其中，X是時間，Y是IMC厚度。常數(shù)從多個實驗得到。如圖所示，MC厚度的中斷發(fā)生在三個不同的溫度范圍。由于MC的厚度隨時間和溫度而變化，隨著溫度上升，頂C以線性函數(shù)的方式變得更大。取決于應(yīng)用，這些曲線中的任何曲線可用于確定公式(6)中的權(quán)重因子K。例如，對于具有SAC305焊頭的焊接應(yīng)用(SAC305焊頭的規(guī)格可以被存儲在盒的NVM中)，使用曲線圖404。
[0093]圖4C示出了具有1um的規(guī)模的IMC層。垂直箭頭是可以執(zhí)行IMC厚度測量的位置。如上所述，本實用新型檢測液相線溫度、確定IMC的厚度以及確保實現(xiàn)所需要的厚度。
[0094]以該方式，本實用新型的實施方式通過計算金屬間的厚度從而防止在早期階段中出現(xiàn)不良接頭來確保兩種金屬之間良好的結(jié)合和電連接。此外，本實用新型向操作者提供關(guān)于接頭質(zhì)量和工藝問題的即時反饋(通過指示器)，因此操作者能夠跟蹤關(guān)于接頭質(zhì)量的信息以用于后分析。操作者可以改變不同的參數(shù)或從菜單中選擇不同的參數(shù)以滿足特定應(yīng)用要求。
[0095]在一些實施方式中，當(dāng)利用自調(diào)節(jié)溫度反饋技術(shù)時，對客戶站點處的系統(tǒng)的校準(zhǔn)沒有要求。本實用新型還提供了以下能力:用于幫助操作者識別針對焊接事件其是否正在使用不適當(dāng)?shù)暮割^/盒的組合。例如，當(dāng)焊頭基于存儲在NVM中的熱效率閾值不能夠輸送足以使負(fù)載在從啟動時起的預(yù)定時間(例如2秒)之后達(dá)到熔點所需的能量時，本實用新型能夠(例如，經(jīng)由LED、發(fā)聲裝置、觸覺裝置等)通知操作者。
[0096]在一些實施方式中，本實用新型使用至少兩個高分辨率相機(jī)來捕獲兩個或更多個2D圖像、根據(jù)這些2D圖像獲得3D圖像(利用各種公知的技術(shù))、使用2D和3D圖像來檢測液相線階段，然后計算經(jīng)由通孔部件的導(dǎo)通孔(筒)填充的焊料的量，或者在表面安裝部件的部件的周圍展開的焊料的量。
[0097]圖5是根據(jù)本實用新型的一些實施方式的使用來自多個相機(jī)的圖像進(jìn)行液相線檢測和連接驗證的示例性處理流程。在一些實施方式中，至少兩個高分辨率相機(jī)靠近于焊接接頭放置在兩個不同的位置處，以在焊接事件之前和焊接事件之后從兩個視角(角度)來捕獲焊接接頭的2D圖像。根據(jù)2D圖像的比較來檢測液相線。然后，在通孔部件的情況下，根據(jù)從2D圖像生成的3D圖像來確定通孔筒(筒)的體積。在表面安裝(SMT)的部件的情況下，根據(jù)2D圖像來確定PCB上的筒的表面。如塊502所示，在焊接事件之前通過兩個相機(jī)來捕獲焊接區(qū)域(接頭)的兩個圖像，以產(chǎn)生如圖6A所描繪的兩個參考圖像。在塊504中，通過公知的方法在焊接事件之前根據(jù)兩個參考圖像來生成焊接區(qū)域的3D參考圖像。
[0098]在塊506中，根據(jù)3D參考圖像來確定通孔的筒的體積Vb和/或SMT部件的筒的表面積Sb，以確定填充筒或筒的表面區(qū)域需要多少焊料。筒的表面還可以根據(jù)相機(jī)的位置由2D圖像來確定。例如，已知每個相機(jī)到焊接接頭的距離和角度時，可以使用簡單的已知三角測量來確定任意點(例如，筒表面的周界上的點)的距離。此外，具有第二(立體)相機(jī)時，提供至少四個點以用于體積確定。還存在能夠根據(jù)3D圖像測量體積(以及表面積)的已知軟件工具(例如，計算機(jī)視覺軟件)。例如，來自MediaCybernetics?的Image-Pro Premier 3D?和Image-Pro Plus?能夠測量容量內(nèi)的多種材料的性質(zhì)并且容易地找出百分比組成、材料質(zhì)量、取向、直徑、半徑以及表面積。該工具能夠測量物體體積、箱容積、深度、直徑、半徑以及表面積。具有類似功能的若干其他工具也能夠為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員使用和獲知。
[0099]因此，根據(jù)部件的類型來確定填充筒或筒的表面所需要的焊料的量。緊接在焊接事件開始之后，在塊508中，捕獲焊接區(qū)域的兩個當(dāng)前圖像。在塊510中，隨著焊接事件的進(jìn)行將2D參考圖像中的每個像素的顏色值與2D當(dāng)前圖像中的每個對應(yīng)像素的顏色值進(jìn)行比較，以檢測由于焊料的展開所引起的當(dāng)前圖像中像素的任何顏色變化。如圖6B所示，由于焊料顏色的像素值是已知的，因此該處理可以確定像素是否是焊料像素，即是否包含焊料。
[0100]在塊512中，重復(fù)進(jìn)行塊508(圖6C)和塊510中的處理直至當(dāng)前圖像的所有像素被確定出是分配有焊料的像素為止，即如圖6D所描繪的，此刻檢測到液相線。在預(yù)定時間量(例如，8秒)之后，如果并非當(dāng)前圖像中的所有像素都被確定為是焊料的像素，則塊512中的處理超時。當(dāng)最后兩個當(dāng)前圖像中的所有像素都被確定出是分配有焊料的像素時(在公差范圍內(nèi))，在塊514中檢測到液相線。
[0101]在檢測到液相線之后，在塊516中對來自每個相機(jī)的最后當(dāng)前圖像進(jìn)行處理以產(chǎn)生3D當(dāng)前圖像。然后，在塊518中根據(jù)3D當(dāng)前圖像通過公式(7)至公式(9)中的一個或更多個公式來確定所分配的焊料的體積Vs。在塊520中，將所計算的被分配焊料的體積Vs與所確定的填充筒所需要的焊料的量(即，Vb)或填充筒的表面區(qū)域(S卩，Sb)所需要的焊料的量進(jìn)行比較以確定被分配焊料中有多少被消散到筒或筒的表面區(qū)域中。在塊522中重復(fù)該處理(塊520)，直至被分配焊料填充筒或筒的表面區(qū)域為止。也就是說，可見的被分配焊料的量在預(yù)定公差范圍內(nèi)已達(dá)到(Vs Vb)或(Vs Sb)。塊522中的處理在預(yù)定量的時間(例如，8秒)之后超時。然后，接通指示器(例如，LED和/或蜂鳴器)以向操作者通知此刻通過使用被分配焊料填充所有筒或筒的表面而形成了連接。
[0102]換言之，如圖7A所示，在通孔部件的情況下，當(dāng)所計算的體積減少到填充筒所需的預(yù)定量并且在通孔部件的預(yù)定公差內(nèi)時，良好的焊接接頭形成。在一些實施方式中，基于以下公式來執(zhí)行對焊接接頭的高度和體積的計算。
[0103]Vlead = 3Iriead2h (7)
[0104]Vbarrel — ^!"barrel h (8)
[01 05] Vrequired — (rbarrel —!"lead ) (9)
[0106]其中，如圖7A所不，Vlead是部件引線的體積;Vbarrel是通孔筒的體積;Vrequired是填充筒所需焊料的體積;r1(3ad是(通孔)部件引線半徑;rbarre3l是通孔筒半徑；以及h是板厚度。
[0107]圖7A示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的與通孔部件對應(yīng)的一些示例性焊接接頭，該焊接接頭的圖像由兩個相機(jī)來捕獲。圖7B示出了根據(jù)本實用新型的一些實施方式的與表面安裝部件對應(yīng)的一些示例性焊接接頭，該焊接接頭的圖像由兩個相機(jī)來捕獲。在該情況下，本實用新型將整個負(fù)載的高度與預(yù)定的基準(zhǔn)高度(所期望的高度)進(jìn)行比較，以形成拋物線形狀或直線形狀。對于表面安裝部件而言，當(dāng)所識別的形狀面積在預(yù)定的公差內(nèi)等于負(fù)載(筒)表面積的預(yù)定百分比時，形成了良好的焊接。如圖7B所示，對于較大的表面安裝部件，焊接接頭在部件的側(cè)上形成為拋物線形狀。然而，對于較小的表面安裝部件，所述焊接接頭在部件的側(cè)上形成為直線形狀，這是因為由于部件的尺寸較小，從而相機(jī)僅能捕獲線性地填充的區(qū)域。
[0108]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會認(rèn)識到，可以在不偏離本實用新型的寬泛的創(chuàng)造性的情況下對上述本實用新型的所示出的實施方式和其他實施方式進(jìn)行各種修改。因此將會理解，本實用新型不限制于所公開的【具體實施方式】或設(shè)置，而是意于覆蓋在由所附權(quán)利要求所限定的本實用新型的范圍和精神范圍內(nèi)的任何變化、適應(yīng)性改變或變型。
[0109]相關(guān)申請的交叉引用
[0110]本專利申請是于2015年7月8日提交的、名稱為“Soldering Iron With AutomaticSoldering Connect1n Validat1n”的專利申請N0.14/794，678的部分延續(xù)申請案，專利申請N0.14/794，678要求于2014年8月4 日提交的、名稱為 “Connect1n Validat1n ForHandheld Soldering Iron Stat1n”的美國臨時專利申請N0.62/033，037的權(quán)益，上述專利申請的全部內(nèi)容通過引用明確并入本文中。
【主權(quán)項】
1.一種智能焊盒，包括: 殼體； 焊頭; 加熱器，用于加熱所述焊頭； 存儲裝置，用于存儲與所述盒的特性有關(guān)的信息； 處理器，用于檢索與所述盒的特性有關(guān)的信息；監(jiān)測被輸送至所述焊頭的功率量以檢測在焊接接頭處的液相線發(fā)生;使用所檢索的信息中的一些信息來確定所述焊接接頭的金屬間化合物的厚度;確定所述金屬間化合物的厚度是否在預(yù)定范圍內(nèi)；以及當(dāng)所述金屬間化合物的厚度在所述預(yù)定范圍內(nèi)時生成指示信號，所述指示信號指示形成了可靠的焊接接頭連接；以及 接口，用于傳送所述指示信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能焊盒，其中，所述存儲裝置包括非易失性存儲器和射頻識別裝置中的一個或更多個。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能焊盒，其中，與所述智能焊盒的特性有關(guān)的信息包括以下中的一個或更多個:部件號、序列號、所述智能焊盒的使用時間的指示、所述焊頭的質(zhì)量、焊頭構(gòu)型、認(rèn)證代碼以及所述焊頭的熱特性。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能焊盒，其中，與所述智能焊盒的特性有關(guān)的信息還包括與以下有關(guān)的信息中的一個或更多個:在各種負(fù)載規(guī)模下所述焊頭的溫度隨時間的變化、所述焊頭與焊料的接觸表面、從所述加熱器到所述焊頭的距離、已經(jīng)由所述焊頭執(zhí)行的焊接事件的數(shù)量、所述焊頭的總使用時間、以及所述智能焊盒的制造日期。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能焊盒，其中，當(dāng)所監(jiān)測的功率量從峰值下降時檢測到所述液相線發(fā)生。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能焊盒，還包括用于測量所述焊頭的溫度的溫度傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能焊盒，還包括用于測量所述焊頭的阻抗的電位計。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能焊盒，其中，所述接口是有線接口和無線接口中的一個或更多個。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能焊盒，其中，所述溫度傳感器定期地測量所述焊頭的溫度并且將所述信息饋送至所述處理器，并且其中，所述處理器在所述溫度從預(yù)定值變化時調(diào)節(jié)所述焊頭的溫度。10.—種手持式烙鐵，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能焊盒以用于焊接工件。11.一種自動焊臺，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能焊盒以用于焊接工件。12.—種智能焊盒，包括: 殼體； 焊頭; 加熱器，用于加熱所述焊頭； 存儲裝置，用于存儲與所述盒的特性有關(guān)的信息； 處理器，用于檢索與所述盒的特性有關(guān)的信息;檢測在焊接接頭處發(fā)生的液相線;接收所述焊接接頭的3維當(dāng)前圖像;根據(jù)所述3維當(dāng)前圖像來確定在所述液相線的發(fā)生之后所分配的焊料的體積;將所分配的焊料的體積與填充通孔部件的孔的筒或者填充表面安裝部件的孔的筒的表面所需要的焊料的量進(jìn)行比較，以確定所分配的焊料中有多少被消散到所述筒上或所述筒的表面區(qū)域上;重復(fù)進(jìn)行所分配的焊料的體積的比較直至所分配的焊料已經(jīng)填充所述筒或所述筒的表面區(qū)域為止；以及當(dāng)所分配的焊料已經(jīng)在預(yù)定公差內(nèi)填充所述筒或所述筒的表面區(qū)域時生成指示信號，所述指示信號指示形成了可靠的焊接接頭連接；以及 接口，用于傳送所述指示信號。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的智能焊盒，其中，所述存儲裝置是非易失性存儲器和射頻識別裝置中的一個或更多個。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的智能焊盒，其中，與所述盒的特性有關(guān)的信息包括以下中的一個或更多個:部件號、序列號、所述盒的總使用情況、焊頭質(zhì)量、焊頭構(gòu)型、所述盒的認(rèn)證代碼以及所述焊頭的熱特性。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的智能焊盒，其中，與所述盒的特性有關(guān)的信息還包括與以下有關(guān)的信息中的一個或更多個:在各種負(fù)載規(guī)模下所述焊頭的溫度隨時間的變化、所述焊頭與焊料的接觸表面、從所述加熱器到所述焊頭的距離、已經(jīng)由所述焊頭執(zhí)行的焊接事件的數(shù)量、所述焊頭的總使用時間、以及所述盒的制造日期。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的智能焊盒，其中，所述接口是有線接口和無線接口中的一個或更多個。17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的智能焊盒，還包括用于測量所述焊頭的溫度的溫度傳感器。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的智能焊盒，其中，所述溫度傳感器定期地測量所述焊頭的溫度并且將所述信息饋送至所述處理器，并且其中，所述處理器在所述溫度從預(yù)定值變化時調(diào)節(jié)所述焊頭的溫度。19.一種手持式烙鐵，包括根據(jù)權(quán)利要求12所述的智能焊盒以用于焊接工件。20.—種自動焊臺，包括根據(jù)權(quán)利要求12所述的智能焊盒以用于焊接工件。
【文檔編號】B23K101/42GK205519983SQ201521130403
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年12月30日
【發(fā)明人】肯尼斯·D·馬里諾, 華·阮
【申請人】特拉華資本構(gòu)造公司