具有可由液态焊料浸润的测试面的载体以及使用方法

1.一种具有至少一个测试面的载体，该测试面能以液态的焊料浸润，其特征在于，所述至少一个测试面设计成二维的参照面(23，33)的至少部分边缘(22)，其中，所述参照面(23，
33)
·在至少一维中小于或等于待测试的选择性的焊接过程所需的浸润面(29)的直径并且
·相比所述测试面是这样地难以用液态焊料浸润，以至于该液态焊料不保持粘附在所述参照面上，
部分的边缘通过平行延伸的测试面的两个平行的笔直走向构成。
2.按权利要求1所述的载体，
其特征在于，
·与所述边缘(22)均匀间隔地设置框架(25)，所述框架(25)同样形成测试面，并且·相比所述测试面，所述边缘(22)和所述框架(25)之间的距离难以用液态焊料浸润。
3.按权利要求1或2所述的载体，
其特征在于，
在所述参照面的中心设有中央的测试面(26)，所述中央的测试面(26)不接触所述边缘。
4.按权利要求1或2所述的载体，
其特征在于，
设有圆形的参照面(23)。
5.按权利要求1或2所述的载体，其特征在于，
设有长条形的参照面(33)，
·该参照面宽度相当于待测试的选择性的焊接过程所需的浸润面(29)的半径并且·所述参照面(33)至少在长边上具有边缘。
6.按权利要求5所述的载体，
其特征在于，
设有多个分别具有不同取向的长条形的参照面(33)。
7.按权利要求4所述的载体，
其特征在于，
设有多个分别具有不同半径的用于浸润面(29)的参照面。
8.按权利要求1或2所述的载体，
其特征在于，
所述载体设计成具有上侧(17)和下侧(12)的支承板，其中，所述至少一个测试面设置在所述下侧上。
9.按权利要求8所述的载体，
其特征在于，
所述载体带有至少一个通孔(16)，所述至少一个通孔在所述支承板的上侧(17)上以用于焊剂的指示器(18)封闭。
10.按权利要求9所述的载体，
其特征在于，
设有多个通孔(16)，所述通孔具有不同的孔宽。
11.按权利要求1或2所述的载体，
其特征在于，
所述载体具有温度指示器(34)，所述温度指示器(34)对于选择性的焊接时出现的温度是灵敏的并且其指示器反应不可逆。
12.按权利要求1或2所述的载体，
其特征在于，
所述载体具有用于定位在用于选择性焊接的设备中的标记(31)。
13.按权利要求1或2所述的载体，
其特征在于，
所述载体具有用于与已执行的试验相关的信息的可写文本字段(32)。
14.按权利要求5所述的载体，
其特征在于，
设有多个分别具有彼此成直角的取向的长条形的参照面(33)。
15.一种测试用于选择性焊接的设备的方法，其特征在于，
·将按前述权利要求之一所述的载体定位在所述设备中，
·选择性地焊接至少一部分参照面(23，33)，
·从所述设备中取出所述载体并且检查所述焊接结果。
16.按权利要求15所述的方法，其借助按权利要求9或10所述的载体实施，其特征在于，
在所述选择性焊接之前将选择性焊剂涂覆到所述测试面上，并且穿过所述通孔(16)给用于焊剂的所述指示器(18)施加以焊剂。
17.按权利要求15或16所述的方法，
其特征在于，
从不同的方向以所述设备的焊头靠近所述参照面(23，33)。

具有可由液态焊料浸润的测试面的载体以及使用方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种具有至少一个可由液态焊料浸润的测试面的载体。此外，本发明还涉及一种用于在测试方法中使用这种载体的方法。通过该测试方法可以测试用于选择性焊接的设备。\n背景技术\n[0002] 本文开头所述类型的载体例如在DE102006023325A1中描述。据此，可以测试性地以焊膏印刷的测试板具有设计成矩形的测试面。该测试面可以焊上允许推导出焊膏在测试面上的浸润性有多大的图案。可以由此推导出焊料的质量。所述类型的测试板已被证明，用于以较低成本的器件获得比较接近实际的用于焊接过程的测试结果。\n发明内容\n[0003] 因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有至少一个可由液态焊料浸润的测试面的载体，测试面允许有关焊接过程的进一步说明。此外，本发明所要解决的技术问题是，提供一种使用这种载体的方法。\n[0004] 该第一技术问题按本发明通过开头所述载体这样地解决，至少一个测试面设计成二维的参照面的至少部分边缘，在此，该参照面在至少一维中相当于待测试的选择性的焊接过程必要的浸润面。此外，参照面相比测试面难以用液态的焊料浸润。与本发明有关地参照面导致它比测试面更难浸润的特性应当理解为难以浸润的参照面。若在选择性的焊接过程中将液态的焊料导引到靠近参照面，则该液态焊料可以由于更难的浸润性未保持粘附在参照面上。而相比参照面能较好地用焊料浸润的测试面情况不是这样。一旦液态的焊料与测试面接触，它就粘附在该测试面上并且在结束选择性的焊接过程之后凝固。\n[0005] 为了实现测试面良好的浸润性，必要的是，该测试面用焊剂处理。因为参照面相当于待测试的选择性的焊接过程所需的浸润面，所以通过待测试的选择性的焊接过程可能正好以液态的焊料到达该测试面，以便焊料浸润测试面。在此，参照面的边缘仅部分地存在是足够的。因此，它形成参照面的边界。若测试面例如设计成在印刷电路板上的金属化层，则参照面本身由难以浸润的印刷电路板材料组成，其中，通过以测试面形成该参照面的边缘而定义出参照面。印刷电路板同样难以浸润的另外部分在此定义下不被视为参照面。\n[0006] 部分的边缘例如可以通过平行延伸的测试面的两个平行的笔直走向构成。因此，平行的测试面彼此间的距离正好等于所需的浸润面的半径，其中，它仅构造在垂直于测试面的走向的维度中，而与之垂直的参照面没有边缘，也就是说敞开的。这样的优点是，用于选择性焊接的焊头可以从参照面没有边缘，也就是说敞开的方向朝参照面运动。\n[0007] 借助按本发明的载体有利地存在比较简单的测试器件。它可以在特定的标准尺寸的印刷电路板中制造，因此该载体能够毫无困难地插入当前的制造过程并且可以代替一般待焊接的印刷电路板焊接。以这种方式，可以在当前的过程中取样，以便检查选择性的焊接设备的特定的参数(与之有关内容在下文中再说明)。对测试结果的分析可以有利地以简单的方式通过检查载体上的焊接结果来确定。\n[0008] 按本发明的一种有利的结构方案规定，与边缘均匀间隔地设有框架，该框架同样形成测试面。框架和边缘之间的距离相比测试面同样难以由液态的焊料浸润，因此在边缘和框架之间未能构造焊桥。在边缘形成参照面的边时，框架可以这么说外部框架位于其参照面和边缘的内部。由此可以有利地产生附加的测试结果。当边缘在当前无故障的选择性焊接过程中必须浸润时，因为参照面正好等于选择性的焊接过程名义上的浸润面的尺寸，所以边缘和框架之间的距离选择为，使得框架在载体的下方处于用于焊头定位精度的公差范围以外。换言之，不允许在当前无故障的过程中焊接框架。但若焊料落到框架上，则这提示超出了选择性的焊接过程所许可的公差范围。这原因在于，选择性焊头不精确地定位在载体的下方或从选择性的焊头溢出的液态的焊料不具有必要的几何形状和尺寸。在每种情况下，都可以开始下列的故障排查，以便进一步确保所要求的质量标准。\n[0009] 本发明另外的结构方案规定，在参照面的中心设有中央的测试面，该中央的测试面未接触边缘。该中央的测试面可以这么说是焊接点或焊接轨道的模拟，与它一般设置在导体电路上一样。它们应当借助选择性的焊接过程焊接，以便可以视觉地检查这些焊接点或焊接轨道上的焊接结果。此外，这些中央的测试面还具有另外的目的。若例如选择性焊接的过程干扰程度为，使得确定的参照面的整个边缘不再浸润，则在进行焊接过程之后不能识别是否完全通过选择性的焊头靠近该参照面。但通过在参照面的中心设有中央的测试面排除完全未焊接特定的测试区域的可能性。即使当边缘的浸润由于选择性的焊接过程的干扰不能实现时，也极可能用焊料浸润至少中央的测试面。由此可能的分析过程有利地更可靠且得以简化。\n[0010] 按本发明另外的结构方案规定，设有圆形的参照面。圆形的参照面可以在二维中用于评价选择性焊头的定位精度，因为圆形的参照面的边缘可以围绕参照面的整个周长。\n因此，借助圆形的参照面可以有利地特别简单且可靠地评价点焊。\n[0011] 本发明备选的结构方案规定，设有长条形的参照面，其宽度相当于待测试的选择性的焊接过程所需的浸润面的半径并且它至少在长边上具有边缘。在此，具有边缘的长边刚好垂直于在选择性的焊接过程中要考虑定位精度的维度(方向)。另外的维度优选不具有边缘，以便选择性焊头可以在参照面长条形延伸的方向上，也就是说平行于长边移动。\n[0012] 优选，选择性焊头在x方向和与之垂直延伸的y方向上移动，由此例如可以在印刷电路板中靠近所有的点。因此，在测试选择性的焊接过程中，定位精度分别在x方向上和y方向上是特别重要的。通过长条形的参照面合适的取向，在此可以执行简单的测试。优选，选择性焊头分别沿x方向或y方向运动，而液态的焊料在各形成长边的边缘之间导引通过并且由此浸润参照面。然后，从边缘和可能位于边缘外面的框架的浸润结果中可以推断出选择性的焊接过程的质量。\n[0013] 此外，可以规定，设有多个长条形的参照面，该长条形参照面分别具有不同的，尤其是彼此成直角的取向。如已述，由此可以检测到选择性焊头在x方向和y方向上的一般移动方向。通过存在多个长条形的参照面，首先可能测试性地检验选择性焊头在载体上不同的运动图案。在此，可以离开例如焊接轨道和x和y方向。此外，可以靠近各个焊接点。此外，可以从相反的方向靠近各个焊接点以及焊接轨道，以便检查，定位精度是否在所有方向上大小相同。因此，容许偏差由于反转的范围，亦即，由于焊头运动掉头180°而在各轴线中确定。总之，用户可以在已知选择性焊头结束的驱动曲线的情况下评价焊接结果。\n[0014] 还有利的是，多个参照面设计用于分别具有不同半径的浸润面。由此存在可以使用于不同选择性焊接过程中的标准化载体。因此，使用不同半径的浸润面的哪一个在此与所用选择性焊头的几何条件有关。也可以使用本身具有过大半径的参照面，以便在其浸润面具有更小半径的选择性焊接头中表明定位精度。\n[0015] 还有利的是，载体设计成具有上侧和下侧的支承板，其中，至少一个测试面设置在下侧上。这种载体模仿常见的印刷电路板，按标准使用于构造电子部件。这种支承板可以毫无问题地通过下侧向下插入用于选择性焊接的焊接过程中并且按照适用的规定焊接。在支承板从选择性焊接设备中移开之后，可以评估焊接结果。\n[0016] 此外，有利的是，支承板与至少一个在前侧以用于助焊剂的指示器封闭的通孔连接。由此，由通孔形成向下开口的所谓盲孔。该盲孔通过助焊剂供给浸润过程使用，该助焊剂在选择性焊接设备中常规地局部例如通过喷嘴施加。作为焊接过程的补充，也可以借助这样进一步形成的支承板在质量上检查以助焊剂的浸润。在相关助焊剂头碰到通孔并且以这种方式用助焊剂浸润指示器时，已存在为助焊剂浸润过程的定位精度。若助焊剂头在其旁边碰到，则指示器在通孔的另一边未浸润，这在后续评定中很明显。作为指示器例如可以使用指示纸。\n[0017] 按一种特别的结构方案，也可以设有多个通孔，这些通孔具有优选不同的孔宽。在此也可行的是，如与选择性焊接头相关已经提到的那样，通过助焊剂头从不同的方向靠近通孔，因此在施加助焊剂时可以进一步说明可实现的公差。尤其是即使在具有不同孔宽的通孔中也可以识别不同的公差范围。若仅碰到更大的通孔而不再碰到小的通孔，则这允许直接表明可实现的定位。\n[0018] 附加地可以有利地规定，载体具有对在选择性焊接中出现的温度是灵敏的并且其指示器反应是不可逆的温度指示器。由于在选择性焊接的温度范围内的灵敏性确保，若在选择性焊接中也实现了需要的温度范围则触发指示器反应。由于指示器反应是不可逆的，当载体在选择性焊接过程结束之后再冷却之后还可以确定指示器反应。由此可以附加地表明，不满意的焊接结果例如原因也会是在焊接过程中不利的温度控制。\n[0019] 此外可以附加地规定，该载体具有用于在选择性焊接的设备中定位的标记。由此，使载体容易定位在选择性焊接设备中。例如可以利用自动的光学识别系统来定位。载体在选择性焊接设备中能够定位得越精确，焊接结果在能够达到特定公差的方面也就越有说服力，因为能够很大程度上地排除由于选择性焊接设备的不精确定位而造成的测量不可靠性。\n[0020] 按本发明，所述的第二个技术问题通过本文开头所述的方法如下解决：载体，如它在前面所描述，定位在设备中。然后，选择性地焊接参照面的至少一部分，优选由于其几何形状和尺寸设计用于相关的选择性焊接头的参照面。最后，载体从设备中取出并且检查焊接结果。这例如可以通过由选择性焊接设备的有经验的用户进行检查。也可以自动地进行评价，方式是例如产生焊接结果的数字图像并且对其进行图像处理。该图像处理例如可以识别所进行的焊接并且由此推导出在选择性焊接过程方面的质量报告。按本发明的用于测试选择性焊接的设备的方法具有已经描述的优点。尤其存在的优点是，载体可以以简单的方式集成在当前的制造过程中，方式是该载体作为本身待焊接的用于电子部件的支承板的替代物通过焊接设备带入。此外，可以以比较简单的方式表明选择性焊接过程的质量。尤其是，在确定过程参数以便结果无需挑剔时，可以有利地非常快速地完成测试方法。当然若出现焊接错误，则必须调查其发生的原因。为此，可能需要进一步的测试方法，当然，在焊接结果不符合期待的质量标准时，该测试方法才需引入。\n[0021] 按方法有利的结构方案规定，在选择性焊接之前将助焊剂选择性涂覆到测试面上并且穿过通孔给用于助焊剂的指示器施加以助焊剂。一方面，通过将助焊剂涂层到测试面上提高其可浸润性，如它在选择性焊接过程中也需要的那样，它通常在选择性焊接设备中移动。此外，可以通过给通孔施加以助焊剂来测试助焊剂涂层的过程是否符合必要的标准。\n由此可以有利地附加地表明选择性焊接过程的质量。\n[0022] 此外，有利的是，从不同的方向以设备的焊接头靠近参照面。这使与选择性焊接过程的方法参数有关地确定容许偏差成为可能。已经提到过，由此还可以确定各x轴线或y轴线的反转范围，也就是说在选择性焊接过程中与选择性焊接头的运动方向有关地得到的容许偏差。\n附图说明\n[0023] 下列根据附图描述本发明的其它细节。相同或相应的附图元素分别配有相同的附图标记并因此仅重复阐述各附图之间的区别。附图中：\n[0024] 图1至图3示意性示出按本发明用于测试的方法的实施例所选择的步骤，以及[0025] 图4和图5分别是按本发明的载体的实施例的正面和背面的俯视图。\n具体实施方式\n[0026] 按图1示出，测试板11如何通过助焊剂头13从下侧12施加以助焊剂14。助焊剂头13在此沿水平方向15运动，其中，助焊剂也穿过通孔16可以涂层到位于支承板的上侧17上的指示器18上。指示器是贴靠在上侧17并且在以助焊剂14浸润的情况下显示颜色变化的纸。\n[0027] 由此可见，通孔16如何用于确定助焊剂头13沿水平方向15的定位。通孔16的孔宽在此相当于在助焊剂头13定位时允许的公差范围。只要它定位在通过通孔16预先确定的公差范围以内，助焊剂14的束即击中指示器18。虚线还示出不允许的位置19，其中，助焊剂束击中测试板11的下侧12而使助焊剂未浸润指示器18。这可以在评价测试板11的测试结果时考虑。\n[0028] 在图2可见，下侧12也可以具有不同的测试面，该测试面能以通过用于选择性焊接的焊接头20施加的液态焊料21浸润。作为第一测试面，边缘22包围焊料难以浸润的位于边缘22内部的参照面23。与边缘22间隔一定距离24地存在形成另外用于以焊料浸润的测试面的框架25。此外，在参照面23的中央还存在中央的测试面26。\n[0029] 若所考虑的二维面(在图2中它在附图平面中延伸)的尺寸等于必要浸润面的半径，则形成参照面边缘的测试面正好还被选择性焊接过程的液态焊料接触，以便导致测试面的浸润。当然二维的参照面的尺寸也可以略微小于必要的浸润面的半径，因为边缘本身的确也具有空间上的尺寸。以这种方式，有利地更可靠地焊接测试面。在这种情况下，例如参照面包括边缘在内整体地在所考虑的尺寸上相当于所需浸润面的半径。当然以这种方式，在待测试的选择性焊接过程的浸润面例如太小时也进行测试面的浸润。在此，在载体上定义正好相应于边缘尺寸的公差范围。\n[0030] 此外，在图2中可见，液态的焊料21浸润中央的测试面26和边缘22。因此，如从图3中可知，在焊接头20从测试板11的下侧12移开之后，焊料堆27保持在在该处凝固的中央测试面26和环形边缘22上。因为该过程就公差而言没有质量缺陷，所以同样环形的框架25未被焊料浸润。该测试过程例如可以借助数字相机28拍摄并且评估。\n[0031] 不过，在图2中还用点划线示出两种另外的情况。焊接头20应当提供在实施例中正好位于边缘22的外侧上的浸润面29。不过，若未从焊接头20中流出足够的焊料，则形成焊料的轮廓30a，该轮廓位于允许的用于浸润面29的公差范围以外并因此太小。虽然通过焊料还浸润中央的测试面26，以便在测试结果中可识别出焊接头20接近测试面但边缘22保持未浸润的情况。在从焊接头20中流出太多焊料时出现另外的情况。在此获得轮廓30b，以便浸润面29的直径太大。由此也浸润框架25，其中，距离24在此被桥接。在测试结果中，该错误保持可识别，因为框架也可以形成与图3中所示情况类似的焊料堆。\n[0032] 在图4中示出测试板的实施例。可见具有测试面的图案的下侧，以便满足不同的测试情况。为了将测试板11良好地定位在选择性焊接设备中，测试板配有标记31。此外，可以设置包含制造产品信息的文字区32。此外，在左下方的角落中可见圆形参照面23的俯视图，如已在图2的剖面图中所示那样。各参照面还连续编号，以使评价可以更容易。参照面23为焊接头点状的靠近而考虑。此外，提供具有不同直径的参照面23，以便为不同的焊接头大小提供测试板。此外，可见边缘22也可以中断，这在定位故障时的优点是，不浸润边缘22的特定部分区域未被浸润并由此可以得出定位故障作用在哪个方向上的结论。\n[0033] 此外，在测试板上设有细长形的参照面33，该参照面33分别通过边缘22沿其长度尺寸定义。当然横向于其长度尺寸，参照面33没有边缘，因此焊接头能够按照长度导引通过参照面。\n[0034] 参照面33分别以在x方向上的长度尺寸或在y方向上的长度尺寸设置在测试板上并且相应地以x和y标记，此外连续编号(也比较图4中示意的x-y坐标系)。分别在一个方向上并排链接更多个参照面33，其中，其宽度尺寸例如以12mm，8mm，6mm，4mm和3mm排成梯级。\n该宽度尺寸相当于各参照面33小于或等于待测试的选择性焊接过程所需的浸润面的直径的尺度。对于排成梯级的参照面33的每个，在测试板上都存在多个梯级，使得它们分别从不同的方向被靠近，以便从不同的方向定位焊接头并且尤其是也能确定可能的反转范围。在边缘22旁边，在参照面上设置附加的中央测试面26和框架25，它们同样不同于图2描述，没有点状延伸或圆形延伸，而具有长度延伸并且分别平行于边缘22走向。当然通过垂直于其长度尺寸的框架、边缘和中央测试面的剖面看上去与按图2的剖面一样。\n[0035] 此外，在测试板上可见一列通孔16，它们作为链条分别沿x方向、沿y方向并且沿对角线方向串联布置。在所示的测试板中，这些通孔具有相同的直径，当然也可以具有不同的直径。\n[0036] 按图5示出测试板的上侧。它附加地为了评价具有温度指示器34，其中，根据变色可识别出，测试板达到什么温度。此外，制作一个表格35，在测试结果的评价之后可以记下一些内容，以便可快速地读出在测试板上的测试结果。此外，可见由指示纸组成并且覆盖通孔(见图4)的指示器18。因为这些通孔因此不可见，所以在测试板11的上侧，按图4通孔16的图案表示为插图36，以便可以正确解释在指示器18上可能的变色，此变色表明以助焊剂的浸润。