焊锡制程监控系统及方法技术方案

本公开提供一种焊锡制程监控系统及方法。焊锡制程监控系统包含送锡单元、烙铁、温度感测单元及处理单元。送锡单元架构于提供锡料。烙铁具有端部，其中端部被加热以于接触锡料时熔化锡料。在端部接触锡料后的第一时间段内，端部的温度共下降第一变化量，而在端部与锡料相接触的过程中，端部的温度共下降第二变化量。处理单元通过温度感测单元获取第一及第二变化量，且计算取得端部的温度在第一时间段内的温度下降速度，并将温度下降速度及第二变化量分别与第一参考值及第二参考值进行比较，且依据比较结果输出监控信号。依据比较结果输出监控信号。依据比较结果输出监控信号。

【技术实现步骤摘要】
焊锡制程监控系统及方法


[0001]本公开涉及一种焊锡制程监控系统及方法，特别涉及一种可实时了解焊锡品质的焊锡制程监控系统及方法。

技术介绍

[0002]焊锡制程是利用高温加热状态的烙铁头来熔化熔点较低的焊料金属，从而连接金属工件。焊锡品质与制程中的细节息息相关，包含烙铁是否确实熔锡以及烙铁的熔锡量及残锡量是否与预期相符。
[0003]现有技术中，需在结束焊锡制程后，方能通过自动光学检查(AOI)等视觉设备进行检测，以确认其焊锡品质。然而，现有技术并无法在焊锡过程中对其品质进行实时监控及调整，将影响焊锡制程的稼动效率。此外，进行品质检测的视觉设备费用高昂，导致成本提升。
[0004]因此，如何发展一种可改善上述现有技术的焊锡制程监控系统及方法，实为目前迫切的需求。

技术实现思路

[0005]本公开的目的在于提供一种焊锡制程监控系统及方法，其是于焊锡过程中，通过烙铁的端部的温度变化来监控焊锡品质，因此在焊锡品质不佳时可实时得知并调整，有效提升焊锡制程的品质稳定性及稼动效率。此外，本公开无需利用额外的视觉设备来进行品质检测，可节省成本。
[0006]为达上述目的，本公开提供一种焊锡制程监控系统，包含送锡单元、烙铁、温度感测单元及处理单元。送锡单元架构于提供锡料。烙铁具有端部，其中端部被加热以于接触锡料时熔化锡料。在端部接触锡料后的第一时间段内，端部的温度共下降第一变化量，而在端部与锡料相接触的过程中，端部的温度共下降第二变化量。温度感测单元架构于感测烙铁的端部的温度，以获取多笔温度信息。处理单元连接于温度感测单元，以接收所述温度信息，并依据所述温度信息计算取得该第一变化量及第二变化量。处理单元计算取得端部的温度在第一时间段内的温度下降速度，并将温度下降速度及第二变化量分别与第一参考值及第二参考值进行比较，且依据比较结果输出监控信号。
[0007]为达上述目的，本公开另提供一种焊锡制程监控方法，包含步骤：(a)持续感测烙铁的端部的温度；(b)加热端部，并将锡料与端部相接触，其中在端部接触锡料后的第一时间段内，感测端部的温度以取得多笔温度信息；(c)依据所述温度信息计算取得第一时间段内温度下降的第一变化量，以及计算取得第一时间段内的温度下降速度；(d)比较温度下降速度及第一参考值，并依据比较结果输出第一监控信号；(e)将锡料与端部相分离，其中在端部与锡料相接触的过程中，感测端部的温度并取得多笔温度信息；以及(f)依据所述温度信息计算取得端部温度下降的第二变化量，且比较第二变化量及第二参考值，并依据比较结果输出第二监控信号。
附图说明
[0008]图1是为本公开优选实施例的焊锡制程监控系统的结构示意图。
[0009]图2是为焊锡过程的动作分解示意图。
[0010]图3是为烙铁的端部于焊锡过程中的温度变化示意图。
[0011]图4是为本公开优选实施例的焊锡制程监控方法的流程示意图。
[0012]其中，附图标记说明如下：
[0013]1：送锡单元
[0014]11：锡料
[0015]2：烙铁
[0016]21：端部
[0017]3：温度感测单元
[0018]4：温度控制器
[0019]5：针脚
[0020]6：焊点
[0021]7：处理单元
[0022](a)、(b)、(c)、(d)、(e)：动作状态
[0023]Δt1：第一时间段
[0024]Δt2：第二时间段
[0025]T1：第一变化量
[0026]T2：第二变化量
[0027]T3：第三变化量
[0028]V1：温度下降速度
[0029]V2：温度回升速度
[0030]平均值
[0031]σ
V1
、σ
T2
、σ
V2
：标准差
[0032]S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8：步骤
具体实施方式
[0033]体现本公开特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本公开。
[0034]图1是为本公开优选实施例的焊锡制程监控系统的结构示意图。如图1所示，焊锡制程监控系统包含送锡单元1、烙铁2、温度感测单元3及处理单元7。送锡单元1是架构于提供锡料11。烙铁2具有端部21，其中端部21是被加热以于接触锡料11时熔化锡料11。温度感测单元3是采接触或非接触方式感测烙铁2端部21的温度；温度感测单元3连接处理单元7，温度感测单元3将感测取得的烙铁2端部21的温度信息传送给处理单元7处理。于一些实施例中，焊锡制程监控系统还包含温度控制器4，温度控制器4连接于烙铁2，并架构于控制烙铁2的端部21的温度。
[0035]以应用于印刷电路板的焊锡制程为例，本公开的焊锡制程监控系统的具体监控方
式示例说明如下。
[0036]在焊锡制程中，电子元件的针脚5穿过印刷电路板的焊点6，并通过焊锡来熔接针脚5及焊点6。焊锡过程的动作分解请参阅图2，其中是示例出焊锡过程中不同时间点的动作状态，按序为动作状态(a)、(b)、(c)、(d)及(e)。在焊锡过程中，烙铁2的端部21的温度变化是如图3所示，且图3中亦标示出各个动作状态所对应的时间点或时间段。
[0037]首先，在预备动作时，烙铁2的端部21与送锡单元1所提供的锡料11均未接触焊点6(如图1所示)，此时可预先对端部21进行加热。
[0038]接着，如动作状态(a)所示，烙铁2的端部21碰触焊点6，并将端部21的温度维持在高温状态，且焊点6的温度亦随之上升。此时，送锡单元1所提供的锡料11仍与端部21及焊点6维持一定距离。
[0039]接着，如动作状态(b)所示，送锡单元1提供锡料11，使锡料11接触端部21或焊点6，在动作状态(b)所对应的时间点后，接触端部21或焊点6的锡料11被高温所熔化，端部21的温度因锡料11熔化而下降。其中，在锡料11接触端部21或焊点6后的第一时间段Δt1内，端部21的温度共下降第一变化量T1，此第一变化量T1可由温度感测单元3通过感测端部21的温度后传送给处理单元7多笔不同时间测量的温度信息，并经由处理单元7计算取得，且处理单元7可进一步计算取得端部21在第一时间段Δt1内的温度下降速度，其中温度下降速度等于第一变化量T1除以第一时间段Δt1。第一时间段Δt1可例如但不限于等于一个单位时间。由于可能发生端部21正常熔锡、未熔锡或冷焊等情况，且各个情况所对应的温度下降速度互不相同，因此处理单元7可将温度下降速度与第一参考值比较，并依据比较结果输出第一监控信号，其中第一监控信号是反映端部21是否确实熔化锡料。
[0040]接着，如动作状态(c)所示，送锡单元1持续提供锡料11，端部21的温度持续下降。
[0041]而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊锡制程监控系统，包含：一送锡单元，架构于提供一锡料；一烙铁，具有一端部，其中该端部被加热以于接触该锡料时熔化该锡料，在该端部接触该锡料后的一第一时间段内，该端部的温度共下降一第一变化量，而在该端部与该锡料相接触的过程中，该端部的温度共下降一第二变化量；一温度感测单元，架构于感测该烙铁的该端部的温度，以获取多笔温度信息；以及一处理单元，连接于该温度感测单元，以接收所述温度信息，并依据所述温度信息计算取得该第一变化量及该第二变化量，其中该处理单元计算取得该端部的温度在该第一时间段内的一温度下降速度，并将该温度下降速度及该第二变化量分别与一第一参考值及一第二参考值进行比较，且依据比较结果输出一监控信号。2.如权利要求1所述的焊锡制程监控系统，其中，该监控信号包含一第一监控信号，该处理单元依据该温度下降速度与该第一参考值的比较结果输出该第一监控信号，该第一监控信号是反映该端部是否确实熔化该锡料。3.如权利要求1所述的焊锡制程监控系统，其中，该监控信号包含一第二监控信号，该处理单元依据该第二变化量与该第二参考值的比较结果输出该第二监控信号，该第二监控信号是反映该端部所熔化的该锡料的总量是否与一预设熔锡量相符。4.如权利要求1所述的焊锡制程监控系统，其中，在该端部与该锡料相分离后的一第二时间段内，该端部的温度共上升一第三变化量，该温度感测单元通过感测该端部的温度以获取多笔温度信息，该处理单元接收所述温度信息，并依据所述温度信息计算取得该第三变化量，并计算取得该端部的温度在该第二时间段内的一温度回升速度，该处理单元比较该温度回升速度与一第三参考值，且依据比较结果输出一第三监控信号。5.如权利要求4所述的焊锡制程监控系统，其中，在该端部与该锡...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄正豪，王升资，吴信贤，陈凯盛，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：