本发明总的涉及一种用于向基板上喷射小滴粘性介质的喷射装置，所述喷射装置包括用于执行喷射处理的喷射器元件和喷射开口，通过所述喷射开口喷射所述小滴。具体地，本发明涉及在这种喷射装置中使用的方法、测量装置、喷射装置和粘性介质容器，用于在喷射处理期间测量或监控粘性介质的水平或量，和/或测量粘性介质的电属性，以确定介质的特性。
1.一种用于喷射装置的方法，所述喷射装置用于向基板上喷射小滴粘性介质，所述喷射装置包括用于执行喷射处理的喷射器元件和喷射开口，通过所述喷射开口喷射所述小滴，所述方法包括以下步骤：在所述喷射装置中配置的可分离粘性介质容器中产生至少一个电磁信号，其中在所述粘性介质容器中或邻近提供磁元件，从而在所述粘性介质容器中产生磁场，所述磁元件作为对所述粘性介质容器中所述粘性介质的量变化的响应是可移动的；
测量对于在所述粘性介质容器中所产生的电磁信号的响应信号，包括：检测在所述粘性介质容器中所产生的磁场；和
生成与所述粘性介质容器中粘性介质的当前量成比例的至少一个信号；和使用所述响应信号确定在所述粘性介质容器中粘性介质的水平；
在所述容器和所述喷射器元件的喷射腔之间的通路中提供第一导电元件，从而所述第一导电元件与所述粘性介质接触；
在所述容器和所述喷射器元件的喷射腔之间的通路中提供第二导电元件，从而所述第二导电元件与所述粘性介质接触；
在所述至少一个第一导电元件和所述至少一个第二导电元件之间施加电流；和测量在所述容器和所述喷射腔之间的通路中粘性介质对于所施加电流的阻抗。
2.根据权利要求1所述的方法，其中测量响应信号的步骤包括以下步骤：检测与所述粘性介质容器中粘性介质的量成比例的由所产生磁场引起的霍耳效应；和使用所检测的霍耳效应生成与所述粘性介质容器中粘性介质的当前量成比例的至少一个信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其中确定在所述粘性介质容器中粘性介质的水平的步骤还包括以下步骤：组合来自一个或多个霍耳效应传感器的至少一个信号，以确定在所述粘性介质容器中所述磁元件的位置；和使用所述磁元件的位置确定结果来确定在所述粘性介质容器中粘性介质的水平。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：将所述磁元件设置在活塞中，所述活塞被设置为位于所述粘性介质容器中，并且适用于在喷射操作期间在所述粘性介质容器的所述粘性介质上施加压力。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所施加的电流包括：含有直流分量的至少一个电流波形，其中确定在所述粘性介质容器中粘性介质的水平的步骤包括以下步骤：测量所述阻抗的电阻分量，所述阻抗的所述电阻分量与所述粘性介质容器中粘性介质的水平成比例；和使用所述电阻分量确定在所述粘性介质容器中粘性介质的水平。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所施加的电流包括：含有交流分量的至少一个电流波形，还包括以下步骤：在预定频率范围内测量所述阻抗的无功或电容分量；
使用所述电阻分量和所述阻抗的所述无功或电容分量确定复合阻抗；和使用所述复合阻抗和/或所述阻抗的所述无功或电容分量，以确定所述粘性介质的性能特征。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述性能特征包括在所述粘性介质中粒子的氧化度、或铅的含量。
确定所述粘性介质的电属性，所述电属性包括电容率、损耗因数或介电常数。
9.一种用于喷射装置的方法，所述喷射装置用于向基板上喷射小滴粘 性介质，所述喷射装置包括用于执行喷射处理的喷射器元件和喷射开口，通过所述喷射开口喷射所述小滴，所述方法包括以下步骤：在所述喷射装置中配置的可分离粘性介质容器中产生至少一个电磁信号，其中在所述粘性介质容器中或邻近提供磁元件，从而在所述粘性介质容器中产生磁场，所述磁元件作为对所述粘性介质容器中所述粘性介质的量变化的响应是可移动的；
测量对于在所述粘性介质容器中所产生的电磁信号的响应信号，包括：检测在所述粘性介质容器中所产生的磁场；和
生成与所述粘性介质容器中粘性介质的当前量成比例的至少一个信号；和在所述粘性介质容器中提供至少一个第一导电元件；
在所述至少一个第一导电元件和所述至少一个第二导电元件之间施加电流；和测量在所述粘性介质容器中粘性介质对于所施加电流的阻抗。
10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述粘性介质容器中提供导电元件的步骤包括以下步骤：在所述粘性介质容器的内壁上沿纵向设置第一纵向导电带；
在所述粘性介质容器的内壁上沿基本上平行于所述第一纵向导电带的所述纵向设置第二纵向导电带；
将所述第一纵向导电带连接至信号发生器和信号处理单元；和
11.根据权利要求9所述的方法，其中在所述粘性介质容器中提供导电元件的步骤包括以下步骤：在所述粘性介质容器的内壁上沿纵向设置第一排导电元件，所述第一排导电元件设置成直线并彼此电分离；
在所述粘性介质容器的内壁上沿基本上平行于所述第一排导电元件的所述纵向设置第二排导电元件，所述第二排导电元件设置成直线并彼此电 分离；
将所述第一排导电元件连接至信号发生器和信号处理单元；和
12.一种用于喷射装置的测量装置，所述喷射装置用于向基板上喷射小滴粘性介质，所述喷射装置包括用于执行喷射处理的喷射器元件和喷射开口，通过所述喷射开口喷射所述小滴，所述测量装置包括：信号生成电路，适用于在所述喷射装置中配置的可分离粘性介质容器中产生至少一个电磁信号，所述信号生成电路包括：磁元件，其适用于被配置在所述粘性介质容器中或邻近，并且在所述粘性介质容器中产生磁场，所述磁元件作为对所述粘性介质容器中所述粘性介质的量变化的响应是可移动的；
信号测量电路，适用于测量对于在所述粘性介质容器中所产生的电磁信号的响应信号，其中所述信号测量电路适用于：检测在所述粘性介质容器中所产生的磁场；和
生成与所述粘性介质容器中粘性介质的当前量成比例的至少一个信号；和信号处理电路，其连接至所述信号测量电路并且适用于使用所述响应信号确定在所述粘性介质容器中粘性介质的水平，所述信号处理电路可连接至：至少一个第一导电元件，其设置在所述容器和所述喷射器元件的喷射腔之间的通路中；
至少一个第二导电元件，其设置在所述容器和所述喷射器元件的喷射腔之间的通路中；其中所述信号生成电路适用于，在所述至少一个第一导电元件和所述至少一个第二导电元件之间施加电流；和所述信号测量电路包括阻抗测量电路，其适用于测量在所述容器和所述喷射腔之间的通路中粘性介质对于所施加电流的阻抗。
13.根据权利要求12所述的测量装置，其中所述信号测量电路包括： 一排霍耳效应传感器，其适用于沿平行于所述粘性介质容器的纵向设置，所述霍耳效应传感器适用于：检测与所述粘性介质容器中粘性介质的量成比例的由所产生磁场引起的霍耳效应；和使用所检测的霍耳效应生成与所述粘性介质容器中粘性介质的当前量成比例的至少一个信号。
14.根据权利要求13所述的测量装置，其中信号处理电路适用于：组合来自一个或多个所述霍耳效应传感器的信号，以确定在所述粘性介质容器中所述磁元件的位置；和使用所述磁元件的位置确定结果来确定在所述粘性介质容器中粘性介质的水平。
15.根据先前权利要求12所述的测量装置，其中将所述磁元件设置在活塞中，所述活塞被设置为位于所述粘性介质容器中，并且适用于在喷射操作期间在所述粘性介质容器的所述粘性介质上施加压力。
16.根据先前权利要求12所述的测量装置，其中信号处理电路适用于，确定所述粘性介质的电属性，所述电属性包括电容率、损耗因数或介电常数。
17.一种用于喷射装置的测量装置，所述喷射装置用于向基板上喷射小滴粘性介质，所述喷射装置包括用于执行喷射处理的喷射器元件和喷射开口，通过所述喷射开口喷射所述小滴，所述测量装置包括：信号生成电路，适用于在所述喷射装置中配置的可分离粘性介质容器中产生至少一个电磁信号，所述信号生成电路包括：磁元件，其适用于被配置在所述粘性介质容器中或邻近，并且在所述粘性介质容器中产生磁场，所述磁元件作为对所述粘性介质容器中所述粘性介质的量变化的响应是可移动的；
信号测量电路，适用于测量对于在所述粘性介质容器中所产生的电磁信号的响应信号，其中所述信号测量电路适用于：检测在所述粘性介质容器中所产生的磁场；和
生成与所述粘性介质容器中粘性介质的当前量成比例的至少一个信号；和其中所述信号生成电路还包括信号发生器，其可连接至：至少一个第一导电元件，其适用于设置在所述粘性介质容器中；
至少一个第二导电元件，其适用于设置在所述粘性介质容器中；
其中所述信号发生器当连接至所述导电元件时适用于在所述至少一个第一导电元件和所述至少一个第二导电元件之间施加电流；和其中所述信号测量电路包括阻抗测量电路，其适用于测量在所述粘性介质容器中粘性介质对于所施加电流的阻抗。
所述至少一个第一导电元件是第一纵向导电带，其适用于在所述粘性介质容器的内壁上沿纵向设置，并且连接至所述信号发生器和信号处理电路；
所述至少一个第二导电元件是第二纵向导电带，其适用于在所述粘性介质容器的内壁上沿基本上平行于所述第一纵向导电带的所述纵向设置，并且连接至所述信号发生器。
所述至少一个第一导电元件是第一排导电元件，其适用于在所述粘性介质容器的内壁上沿纵向设置，所述第一排导电元件设置成直线并彼此电分离，并且连接至所述信号发生器和信号处理电路；和所述至少一个第二导电元件是第二排导电元件，其适用于在所述粘性介质容器的内壁上沿基本上平行于所述第一排导电元件的纵向设置，所述第二排导电元件设置成直线并彼此电分离，并且连接至所述信号发生器。
20.根据权利要求17所述的测量装置，其中信号发生器适用于施加电流，所述电流包括：含有直流分量的至少一个电流波形；
其中所述阻抗测量电路适用于测量所述阻抗的电阻分量，所述阻抗的所述电阻分量与所述粘性介质容器中粘性介质的水平成比例；以及所述测量装置还包括信号处理电路，适用于使用所述电阻分量确定在 所述粘性介质容器中粘性介质的水平。
21.根据先前权利要求20所述的测量装置，其中信号发生器适用于施加电流，所述电流包括：含有交流分量的至少一个电流波形；还包括以下步骤：其中所述阻抗测量电路适用于在预定频率范围内测量所述阻抗的无功或电容分量；
其中所述阻抗测量电路适用于使用所述电阻分量和所述阻抗的所述无功或电容分量确定复合阻抗；和其中所述测量装置还包括连接至所述阻抗测量电路的分析电路，适用于使用所述复合阻抗和/或所述阻抗的所述无功或电容分量，以确定所述粘性介质的性能特征。
22.根据权利要求21所述的测量装置，其中所述性能特征包括在所述粘性介质中粒子的氧化度、或铅的含量。
23.一种用于向基板上喷射小滴粘性介质的喷射装置，所述喷射装置包括：用于执行喷射处理的喷射器元件和喷射开口，通过所述喷射开口喷射所述小滴，所述喷射装置还包括根据权利要求12-22中任一所述的测量装置。
24.一种用于保存粘性介质的粘性介质容器，其适用于附加在用于向基板上喷射小滴粘性介质的喷射装置，所述喷射装置包括用于执行喷射处理的喷射器元件和喷射开口，通过所述喷射开口喷射所述小滴，所述粘性介质容器包括：设置在内壁的至少一个第一导电元件；
所述粘性介质容器适用于包括导电活塞，其适用于在喷射操作期间在所述粘性介质容器的所述粘性介质上施加压力，以及其中所述活塞配置为使得所述至少一个第一导电元件和所述至少一个第二导电元件短路；和其中所述至少一个第一导电元件和所述至少一个第二导电元件能够连接至信号处理电路，其适用于在检测流经所述至少一个第一导电元件和所 述至少一个第二导电元件之间的电流时，使用所述活塞的短路位置确定在所述粘性介质容器中粘性介质的水平。
所述至少一个第一导电元件是第一纵向导电带，其在所述粘性介质容器的内壁上设置，并且能够连接至信号发生器和所述信号处理电路；和所述至少一个第二导电元件是第二纵向导电带，其在所述粘性介质容器的内壁上沿纵向设置，并且能够连接至所述信号发生器。
所述至少一个第一导电元件是第一排导电元件，其在所述粘性介质容器的内壁上沿纵向设置，所述第一排导电元件设置成直线并彼此电分离，并且能够连接至信号发生器和所述信号处理电路；和所述至少一个第二导电元件是第二排导电元件，其在所述粘性介质容器的内壁上沿基本上平行于所述第一排导电元件的纵向设置，所述第二排导电元件设置成直线并彼此电分离，并且能够连接至所述信号发生器。
喷射装置和改善喷射装置性能的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及在电子产品领域中使用喷印向基板上涂覆粘性介质的系统。更具体地，本发明涉及改善喷射装置性能的方法，和向基板上喷射小滴粘性介质的装置。
背景技术
[0002] 在本领域中已知向基板(例如，电路板)上喷射小滴粘性介质(例如，焊膏或胶水)的系统、装置和方法。例如，参见专利申请US 6,450,416B1、US 2002/0043570A1、US 2002/0047052A1、US 2002/0014602A1、US2002/0015780A1、US 2004/0118935A1、US 2004/0217193A1、US2004/0262824A1、US 2005/0092774A1、US 2005/0167519A1、WO2005/048678，其内容合并与此以资参考。
[0003] 在麦德塔自动化有限公司(Mydata automation AB)提供的MY500喷印机中，用于喷射粘性介质的系统包括：喷印机、用于容纳要喷射的焊膏的焊膏容器、用于保存从喷射处理产生的焊膏的残余物和剩余物的残余物接收器、用于执行焊膏的实际喷射的喷射器元件、以及支持喷印机的支撑台装置(holder matable)。喷射器元件包括以进给螺杆形式的进料器，其中通过在支撑台装置中配置的步进马达经由步进马达和喷射器的接口装置对所述进料器提供动力。
[0004] 产量是制造电路板过程中的重要因素。这导致对于用粘性介质配置基板的速度增加的期望，以及在生产过程中消除或至少最小化中断或暂停的期望等。提高产量或电路板的制造速度的途径是消除或减少由于在喷印过程中的中断等而引起的操作员干预的需求。这种中断可能是由于焊膏不足引起的。因此，对于生产速度非常重要的是获取在焊膏管中剩余的焊膏量的可靠和精确测量。目前，通过所谓的“固定计数”(即，计算喷射小滴的数目)来执行这种测量。然而，这样具有问题。例如，由于估测在小滴中焊膏的量的难度会造成计算误差，或者由于与焊膏管中含有的焊膏的量相关的信息可能不正确的情况，所以精度较低。测量在焊膏管中焊膏水平的可选途径是在管中的预定水平配置感应换能器或传感器，用以在焊膏到达焊膏大约用尽的水平时发出信号。该方法具有这样的缺点，例如，在喷印过程中，不会向喷射装置的操作员提供与焊膏量相关的任何信息，直到焊膏大约用尽时。
[0005] 此外，在电子行业的高质量需求以及在电路板中出现误差的不良结果导致，在喷印操作过程中以及在将焊膏管设置在喷印装置中时对喷印操作初始化之前，对于监控和/或确定焊膏的性能特征或参数(例如，关于包括焊球的氧化度、焊膏类型、剩余保存期限等的性质)的方式的兴趣增加。
[0006] 因此，需要改进喷射方法和装置。
[0007] 此外，在喷印领域中，需要在喷印过程中测量和/或监控焊膏损耗的改进和更可靠方法和装置。
发明内容
[0008] 因此，本发明的目的在于提供一种改进的喷射方法和装置。
[0009] 本发明的另一目的在于改进用于向基板上喷射小滴粘性介质的装置的性能。
[0010] 本发明的另一目的在于提供在喷印操作期间用于测量和/或监控焊膏损耗的改进和更可靠方法和装置。
[0011] 通过提供具有在独立权利要求中定义的特征的方法和装置来实现根据本发明的这些和其它目的。
[0012] 根据本发明的一方面，提供一种用于喷射装置的方法，所述喷射装置用于向基板上喷射小滴粘性介质，所述喷射装置包括用于执行喷射处理的喷射器元件和喷射开口，通过所述喷射开口喷射所述小滴。所述方法包括以下步骤：在所述喷射装置中配置的可分离粘性介质容器中产生至少一个电磁信号；测量对于在所述粘性介质容器中所产生的电磁信号的响应信号；和使用所述响应信号确定在所述粘性介质容器中粘性介质的水平。
[0013] 根据本发明的第二方面，提供一种用于喷射装置的测量装置，所述喷射装置用于向基板上喷射小滴粘性介质，所述喷射装置包括用于执行喷射处理的喷射器元件和喷射开口，通过所述喷射开口喷射所述小滴。所述测量装置包括：信号生成电路，适用于在所述喷射装置中配置的可分离粘性介质容器中产生至少一个电磁信号；信号测量电路，适用于测量对于在所述粘性介质容器中所产生的电磁信号的响应信号；和信号处理电路，其连接至所述信号测量电路并且适用于使用所述响应信号确定在所述粘性介质容器中粘性介质的水平。
[0014] 根据本发明的第三方面，提供一种用于向基板上喷射小滴粘性介质的喷射装置，所述喷射装置包括：用于执行喷射处理的喷射器元件和喷射开口，通过所述喷射开口喷射所述小滴，所述喷射装置还包括根据本发明的第二方面所述的测量装置。
[0015] 根据本发明的第四方面，提供一种用于保存粘性介质的粘性介质容器，其适用于附加在用于向基板上喷射小滴粘性介质的喷射装置，所述喷射装置包括用于执行喷射处理的喷射器元件和喷射开口，通过所述喷射开口喷射所述小滴。所述粘性介质容器包括：设置在内壁的至少一个第一导电元件；设置在内壁的至少一个第二导电元件；所述第一导电元件和所述第二导电元件可连接至根据本发明第二方面所述的测量装置。
[0016] 根据本发明的另一方面，提供一种计算机程序产品，其可直接加载至测量装置的内部存储器中，所述计算机程序产品包括：使得所述测量装置执行根据本发明第一方面的步骤的软件代码部分。
[0017] 因此，本发明基于以下概念，即使用在粘性介质容器(例如，焊膏管)中施加的电磁信号和/或电磁场，测量粘性介质对于所施加信号和/或场的响应，和使用该响应确定在容器中粘性介质的当前水平、量或填充度。因此，能够在喷印处理期间连续监控和测量由容器保存的粘性介质的量或水平。这可用于保存粘性介质的当前水平的用户更新和粘性介质的剩余量，因此，例如处理的中断可被预测和/或适用于产品制造流程，从而改进了喷印处理。
[0018] 为了本应用的目的，应注意，术语“粘性介质”应理解为焊膏、焊剂、粘合剂、导电粘合剂、或用于在基板上安装组件的任一其它类型介质、导电墨、电阻膏等，术语“沉积物”指的是作为一个或多个喷射小滴的结果在基板的位置上涂覆的粘性介质的连接量，术语“基板”应理解为印刷电路板(PCB)、用于球栅阵列(BGA)的基板、芯片尺寸封装(CSP)、四侧引脚扁平封装(QFP)、晶片、倒装晶片等。
[0019] 还应注意，与例如“湿液体”的接触分配过程相比，术语“喷射”应理解为使用液体喷射的非接触分配过程，以从喷射嘴向基板形成和发射小滴粘性介质。
[0020] 在以下的说明中，将描述喷射系统和方法的实施例，其包括喷射器械、粘性介质喷射器、粘性介质容器、残余物接收器和支撑台。术语“喷射器”指的是用于激活粘性介质小滴的实际喷射的元件；“容器”指的是先前存储粘性介质以及在喷射期间从中提供粘性介质，并且与喷射器流通的元件；“接收器”指的是用于接收和保存残余或剩余粘性介质(例如，通过受压空气从喷射器的开口传送的剩余粘性介质)的容器；“支撑台”指的是具有与喷射器械进行器械对接和电对接的支撑架，并支撑喷射器、容器和接收器，从而与喷射器、容器和接收器结合形成综合单元或组件，在以下说明中有时候称为“盒子”；“喷射器械”指的是其中安装单元或组件的构架。喷射器械包括在喷射操作期间保存、定位以及为盒子提供触发信号的装置，以及支撑和传送在上面涂覆有粘性介质的基板的装置。喷射器械还包括用于控制和监控整个粘性介质涂覆过程的软件和检查装置。然而，除非描述在喷射器械和其它元件或盒子之间的相互作用，否则术语喷射器械或喷射装置在下文中将指得是包括上文提及元件的整个系统。
[0021] 在本发明的一方面中，可通过提供与开口相对的容器端设置的具有磁属性的活塞来测量由容器保存的粘性介质的量。然后，可使用包含信号测量电路和信号处理电路的外部测量设备监控在容器中活塞的运动(其表示粘性介质的量和填充度)。在活塞中设置永久磁铁(例如，铁氧体磁铁)可提供磁属性。或者，活塞材料可以是充满磁性粒子的聚合体。许多类型非接触测量方法可以适用于执行测量粘性介质量的任务。
[0022] 在一个实施例中，在容器的邻近配置一排霍耳效应传感器。传感器检测在粘性介质中由磁活塞产生的磁场，并且在检测到场时传递电流。当活塞在容器中运动时(其表示粘性介质的量和填充度)，仅检测到粘性介质中磁场的传感器将传递电流。因此，通过组合来自一个或多个传感器的信号，可确定活塞的位置，从而可确定容器中粘性介质的水平。
[0023] 此外，在用于测量容器中粘性介质的量的其它示例性实施例中，在实际容器中，对粘性介质容器本身提供有导电路径。因此，导电路径基本设置为与粘性介质电接触，从而可测量介质的电属性。因此，测量在粘性介质含量中的阻抗可监控在容器中包含的粘性介质的量或填充度。可计算阻抗水平的变化或实际直流分量的变化，并将其转换成粘性介质的量的对应变化。应注意，在容器中导电路径可以是与粘性介质接触的导电点的形式，同时导电路径的其它或主要部分可位于不与粘性介质接触的容器的部分中。
[0024] 此外，在粘性介质容器中设置导电路径或点提供了通过阻抗测量确定电容率、损耗因数或介电常数的可能，并且可监控例如对于质量、剩余使用年限的粘性介质的其它性能。例如，粘性介质可具有有限的使用年限，即由于焊膏中焊粒子的氧化等，粘性介质的质量随着时间降低。此外，通过在预定频率范围内进行阻抗测量，能够获得可用于识别某种类型粘性介质的粘性介质“指纹”例如，具有某种质量的焊膏或由某个制造商生产的焊膏。因此，也可以例如验证焊膏容器是否实际包含所指定焊膏。
[0025] 在本发明的另一实施例中，测量探针配置在容器和喷射器元件的喷射腔之间(例如，容器和进给螺孔)的通路中，其基本与粘性介质电接触，从而可测量介质的电属性。这提供了监控粘性介质的其它性能的可能。这可以与磁活塞组合，以通过在容器和喷射强之间的通路中的阻抗测量来检测容器中的磁场和粘性介质的电属性，从而提供监控粘性介质的量、或水平的可能。
[0026] 根据另一实施例，活塞进行电处理，并且可使得在容器中配置的导电路径或点短路。因此，能够确定在容器中粘性介质的水平。这可以与在容器和喷射器元件的喷射腔之间(例如，在容器和进给螺孔或喷射腔之间)的通路中设置的测量探针组合，从而可测量介质的电属性和在容器中粘性介质的水平。
[0027] 本领域普通技术人员可以实现的是，本发明的方法的步骤以及有限实施例适用于作为计算机程序或计算机可读介质实现。
[0028] 根据结合附图进行的以下描述，用于表征关于组织和运行方法，以及其它目的和优点的本发明的特征将被更好地理解。可以清楚地理解，附图是示例和说明的目的，并且不是本发明的限制的限定。作为限制结合附图阅读的以下的描述，由本发明实现的这些和其它目的以及所提供的优点将变得更加清楚。
附图说明
[0029] 图1是示出根据本发明包括喷射设备的用于涂覆焊膏的器械的概况透视图；
[0030] 图2是根据本发明的测量设备的总框图，其用于测量在焊膏容器中焊膏的水平或量和/或测量焊膏的电子属性以确定焊膏的特性；
[0031] 图3是根据本发明的粘性介质容器的实施例；
[0032] 图4是根据本发明的在附加于喷射装置的支撑台中设置的粘性介质容器的实施例；
[0033] 图5是根据本发明实施例的连接至测量设备的焊膏容器的示意性横截面图；
[0034] 图6是根据本发明另一个实施例的连接至测量设备的焊膏容器的示意性横截面图；
[0035] 图7是根据本发明另一个实施例的连接至测量设备的焊膏容器的示意性横截面图；
[0036] 图8是根据本发明另一个实施例的连接至测量设备的焊膏容器的示意性横截面图；
[0037] 图9是根据本发明连接至工作站的喷射装置的透视图；和
[0038] 图10是根据本发明另一实施例的连接至测量设备的焊膏容器的示意性横截面图。
具体实施方式
[0039] 图1示出根据本发明的装置1的优选实施例的概况，所述装置1通过向基板2上分配小滴粘性介质的方式(例如喷射)而向基板2提供沉积物。为了描述方便，以下粘性介质将指的是焊膏，即上文定义的可选择物中的一种。同样地，基板将指的是电路板，气体将指得是空气。在本实施例中，喷射装置1是一种包括X柱(beam)3和X车(wagon)4的装置，所述X车4经由X轨连接至X柱3，并且可以沿着X轨以反复方式移动。同样，X柱以可移动的方式连接至Y轨17，从而X柱3可移动至X轨16。Y轨17刚性安装在喷射装置1中。通常，通过线性马达(未示出)进行移动。
[0040] 此外，喷射装置1包括用于在喷射装置1中承载板2的内部运送器17、以及当发生喷射时用于锁定板2的锁定设备。
[0041] 将对接设备附加在X车4，用于将组件5以可释放的方式安装在对接设备8。配置组件5，用于分配小滴焊膏(即喷射)，其在板2上撞击并形成沉积物。喷射装置1还包括观测设备，例如，相机15。相机15用于确定板2的位置和旋转，以及用于通过观察板2上的沉积物来检查分配过程的结果。
[0042] 此外，喷射装置1还包括配置在X车4上的真空喷射器(图1中未示出)和压缩空气源端(未示出)。真空喷射器以及压缩空气源端经由对接设备的空气导管接口装置与对接设备8流通，其中所述空气导管接口装置可连接至辅助空气导管接口装置。
[0043] 本领域普通技术人员可以理解，根据本发明，喷射装置包括控制单元(图1中未清楚示出)，用于执行运行该装置的软件，以及用于控制测量设备的功能。
[0044] 简单地，喷射装置工作方式如下。通过在上面放置板2的运送器18将板2送进喷射装置1中。当板2处于在X车4下方的正确位置时，在锁定设备的帮助下固定板2。通过相机，定位基准标记，这些标记预先配置在板2的表面上，并用于确定其精确位置。然后，通过以预定(预先编程的)方式移动在板2上的X车并且在预定地点操作喷射组件5，将焊膏涂覆在板2上的期望地点。
[0045] 在图2中，示出根据本发明的测量设备20(将参照图3-8更详细描述)的总框图，其用于测量附加在喷射装置1中的焊膏容器21中焊膏的水平或量和/或测量焊膏的电子属性以确定焊膏的特性。
[0046] 测量设备20包括：信号生成电路22，其适用于，当焊膏容器21附加在容器支撑台中时在焊膏容器21中生成电磁信号，见图4。此外，测量设备20还包括：信号测量电路23和连接至信号测量电路23的信号处理电路24；其中信号测量电路23适用于，测量对于焊膏容器21中产生的电磁信号的响应信号，该信号测量电路可包括信号测量传感器(见图5)；信号处理电路24适用于，使用响应信号确定在容器中焊膏的水平和/或特性，例如焊膏的电子属性。测量设备20可以通过喷射装置1的控制单元(未示出)控制。或者，测量设备20可包括用于执行测量功能的逻辑，该逻辑可配置在测量设备20的电路中。此外，测量设备20还包括：存储电路25，该存储电路可配置在测量设备20的电路中，例如，信号处理电路24中。或者，存储电路可配置在喷射装置1的控制单元中。存储电路25可包括随机存取存储器(RAM)和/或非易失性存储器，例如只读存储器(ROM)。例如，可以在存储电路
25中存储与测量的焊膏水平和焊膏特性相关的信息。
[0047] 参照图3和4，将讨论粘性介质容器的实施例，为了描述方便，以下粘性介质容器将指的是焊膏容器。在图3中，在喷射系统(例如，图1中所示的喷射装置)中所使用的焊膏容器31包括：出口32，用于向喷射器等提供粘性介质。在容器的另一端，即出口端的对面，配置活塞33或隔膜。因此，在容器31中的焊膏含量保持在位于一端的活塞33和位于另一端的出口32之间。因此，活塞33的表面与焊膏接触，并且将介质保持在无空隙状态。在喷射小滴并且焊膏的容器对应变空时，活塞33向着开口32的方向移动，从而在喷射过程中，在通过容器31保持的焊膏的量减少时，可保持无空隙状态。在图4中，示出安装在容器支撑台34中的容器31，所述容器支撑台34适用于附加在喷射装置。
[0048] 现在，将参照图5描述本发明的一方面，其中图5示出焊膏容器的示意性横截面图。在喷射系统(例如，图1中所示的喷射装置)中所使用的焊膏介质容器51配置有活塞53，其具有在容器51中产生磁场的磁属性。可通过监控在容器51中活塞的运动(其表示焊膏量和填充度)，即通过利用图2中所示的信号测量电路23监控磁场的变化，来测量由容器51保存的焊膏的量。在活塞中配置永久磁铁(例如，铁氧体磁铁)可提供磁属性。或者，活塞材料可以是充满磁性粒子的聚合体。
[0049] 根据本发明的一个实施例，信号测量电路23包括配置在容器51附近的一排霍耳效应传感器元件54。传感器元件54根据纵线配置，并且优选地与容器51的纵轴平行设置。例如，传感器排列54可配置在图4中所示的支撑台34。每一个传感器元件54连接至信号处理电路24，其包括组合电路(未示出)，所述组合电路适用于组合来自各个传感器元件54的电流，以确定在焊膏容器51中磁元件53的位置，以及适用于使用磁元件53的位置确定结果确定在容器51中焊膏的水平。
[0050] 现在参照图6，将描述本发明的另一个实施例。焊膏容器61配置有在容器61内壁的第一和第二导电元件62a、62b，所述导电元件62a、62b可连接至信号生成电路22的信号发生器64，见图2，以及信号测量电路65和信号处理电路66。在一个实施例中，焊膏容器61配置有导电元件，例如，导电带本身。信号测量电路65包括连接至放大器68的电阻元件67，和模拟-数字转换器69。
[0051] 因此，导电路径实质上配置为与粘性介质(例如，焊膏)电接触，从而可测量介质的电属性。因此，可通过测量焊膏含量中的阻抗来监控在容器中容纳的粘性介质的量或填充度。根据本实施例，信号发生器64经由第一导电元件62a施加电流，并通过信号测量电路65经由第二导电元件62b测量所得到的阻抗。可计算在直流阻抗电平中的变化，并且可以将其转换成焊膏的量的对应变化。
[0052] 应注意，在容器中的导电路径可以是与焊膏接触的导电点的形式，同时导电路径的其它或主要部分可位于不与粘性介质接触的容器的部分中。
[0053] 同样地，焊膏容器中导电路径或点的配置提供了通过测量阻抗和计算粘性介质(例如，焊膏)的电属性监控焊膏的其它特性的可能。例如，焊膏可具有有限的使用年限，即焊膏的质量随着时间降低。然后，在容器中的导电路径可用于确定粘性介质的电属性，其表示焊膏是否超过其最佳有效期。例如，可通过直流阻抗和交流阻抗测量，即复合阻抗测量来确定粘性介质的电容率、损耗因数或介电常数。在预定的频率范围(例如，在0-1MHz的范围内，或在0-500KHz的范围内)进行阻抗测量。
[0054] 在一个实施例中，信号生成电路64包括信号发生器，其适用于，在预定频率范围生成直流和/或交流电流波形，经由在容器61中配置的导电元件将其传递至焊膏中。例如，可使用在大约0-1MHz的频率范围的大约0.5-50V范围内的电压。在另一个实施例中，可使用在大约0-500KHz的频率范围的大约10-20V范围内的电压。
[0055] 在图7中，示出配置有导电点的焊膏容器的实施例。在焊膏容器71的内壁配置第一排导电点72a和第二排导电点72b。第一和第二排72a和72b作为图6中所示的导电带可连接至信号生成电路22的信号发生器，见图2，以及信号测量电路和信号处理电路。
[0056] 现在参照图8，将描述本发明的另一实施例。第一和第二测量探针82a和82b配置在容器和喷射器元件的喷射腔之间(例如，在容器和基本上与焊膏电接触的喷射器元件87的进给螺孔之间)的通路83中，从而可测量焊膏的电属性。或者，探针82a和82b可配置在喷射腔中或进给螺孔和喷射腔之间的通路中。
[0057] 第一和第二测量探针82a和82b连接至信号生成电路22的信号发生器84，见图2，以及信号测量电路85和信号处理电路86。信号测量电路85包括连接至放大器88的阻抗元件90，和模拟-数字转换器89。根据本实施例，信号发生器84经由第一导电元件82a施加电流，并通过信号测量电路85经由第二导电元件82b测量所得到的阻抗。例如，可使用在大约0-1MHz的频率范围的大约0.5-50V范围内的电压。在另一个实施例中，可使用在大约0-500KHz的频率范围的大约10-20V范围内的电压。
[0058] 这提供了通过在容器和喷射器元件的喷射腔之间(例如，在容器和进给螺孔之间)的通路中的复合阻抗测量来监控焊膏的其它特性(例如，焊膏的电属性)的可能。此外，为了确定或测量在容器81中的焊膏水平，提供了用以在容器81中产生磁场的具有磁属性的活塞93。因此，如上所述，由容器81保存的焊膏的量可通过监控在容器51中活塞的运动(其表示焊膏量和填充度)，即通过利用信号测量电路85监控磁场的变化，来测量由容器81保存的焊膏的量。在活塞中配置永久磁铁(例如，铁氧体磁铁)可提供磁属性。或者，活塞材料可以是充满磁性粒子的聚合体。信号测量电路85包括配置在容器81附近的一排霍耳效应传感器元件94。传感器元件94根据纵线配置，并且优选地与容器81的纵轴平行设置。例如，传感器排列94可配置在图4中所示的支撑台34。每一个传感器元件94连接至信号处理电路86，其包括组合电路(未示出)，所述组合电路适用于组合来自各个传感器元件94的电流，以确定在焊膏容器81中磁元件93的位置，以及适用于使用磁元件的位置确定结果确定在容器81中焊膏的水平。因此，本实施例提供了通过以下方式监控在焊膏容器81中的焊膏的量或水平的可能性，其方式为通过在容器和喷射器元件的喷射腔之间(例如，在容器和进给螺孔之间)的通路83中进行复合阻抗测量而检测在容器81中的磁场和焊膏的特性(例如，焊膏的电属性，例如，电容率或介电常数)。
[0059] 在本发明的另一个实施例中，测量探针配置在容器和喷射器元件的喷射腔之间(例如，在容器和进给螺孔之间)，用于测量焊膏的电属性，例如电容率或介电常数，并且如上所述，容器配置有导电路径，用于测量直流阻抗水平，以确定在容器中的焊膏水平。参照图6所述的测量设备可以与本领域普通技术人员容易实现的辅助适配器一起使用。
[0060] 因此，能够通过以下方式监控在焊膏容器中的焊膏的量或水平，其方式为通过在容器和喷射器元件的喷射腔之间(例如，在容器和进给螺孔之间)的通路中进行复合阻抗测量而检测在容器中的直流阻抗水平和焊膏的特性(例如，焊膏的电属性，例如，电容率或介电常数)。
[0061] 在图9中，示出根据本发明的喷射装置(例如，如图1所示的喷射装置)和连接至喷射装置的外部工作站，其中所述喷射装置包括用于测量焊膏水平和/或焊膏电属性以确定上述焊膏特性的任一个实施例。工作站102包括：显示屏或监视器104和输入设备106，其中显示屏或监视器104用于通过图形用户界面(GUI)向用户呈现信息，例如，在粘性介质容器中粘性介质的水平或量以及粘性介质的特性；输入设备106例如是能够使得用户例如输入信息和命令的键盘和鼠标。因此，可以向喷射处理的操作员呈现，例如，在喷射装置中的容器必须替换之前，粘性介质的剩余量、以当前喷射的小滴喷射速率所剩余的估测时间的相关信息。外部工作站102可以经由物理连接(例如，USB连接)或以无线方式与喷射装置1通信，所述无限方式包括例如蓝牙的短距离通信链路或例如红外线的其它类型短距离无线连接的多种不同技术。
[0062] 现在参照图10，将描述本发明的另一实施例。在焊膏容器111中配置的活塞113配置有第一导电元件112a，并且容器111配置有在焊膏容器111内壁的第二导电元件112b，所述导电元件112a、112b可连接至信号生成电路22的信号发生器114，见图2，以及信号测量电路115和信号处理电路116。在一个实施例中，焊膏容器111配置有导电元件，例如，导电带本身。信号测量电路115包括连接至放大器118的电阻元件117和模拟-数字转换器119。
[0063] 因此，导电元件实质上配置为与粘性介质(例如，焊膏)电接触，从而可测量介质的电属性。因此，可通过测量焊膏含量中的阻抗来监控在容器中容纳的粘性介质的量或填充度。根据本实施例，信号发生器114经由在活塞113中配置的第一导电元件112a施加电流，并通过信号测量电路115经由第二导电元件112b测量所得到的阻抗。可计算在直流阻抗水平中的变化，并且可以将其转换成焊膏的量的对应变化。
[0064] 应注意，在容器中的导电路径可以是与焊膏接触的导电点的形式，同时导电路径的其它或主要部分可位于不与粘性介质接触的容器的部分中。
[0065] 同样地，焊膏容器中导电路径或点的配置提供了通过测量阻抗和计算粘性介质(例如，焊膏)的电属性监控焊膏的其它特性的可能。例如，焊膏可具有有限的使用年限，即焊膏的质量随着时间降低。然后，在容器中的导电路径可用于确定粘性介质的电属性，其表示焊膏是否超过其最佳有效期。例如，可通过直流阻抗和交流阻抗测量，即复合阻抗测量来确定粘性介质的电容率、损耗因数或介电常数。在预定的频率范围(例如，在0-1MHz的范围内，或在0-500KHz的范围内)进行阻抗测量。
[0066] 本领域普通技术人员容易实现的是，存在多个可能的选择实施例，例如，第二导电元件112b可配置在容器113和喷射器元件87的喷射腔之间(例如，容器和喷射器元件87的进给螺孔之间)的通路中。
[0067] 在一个实施例中，信号生成电路64包括信号发生器，其适用于，在预定频率范围生成直流和/或交流电流波形，经由在容器61中配置的导电元件将其传递至焊膏中。例如，可使用在大约0-1MHz的频率范围的大约0.5-50V范围内的电压。在另一个实施例中，可使用在大约0-500KHz的频率范围的大约10-20V范围内的电压。
[0068] 先前的特定实施例是用于示例性说明本发明的实践的。因此，可以理解，在不脱离所附权利要求定义的本发明的情况下，可以采用本领域普通技术人员已知的或这里公开的其它方法。因此，可以理解，在不脱离本发明范围的情况下，本发明可以以不同于这里特定描述的其它方式实现。
