專利名稱：烙鐵頭和包括烙鐵頭的設備的制作方法
技術領域：
本實用新型的示例性和非限制性實施例大致涉及焊接，并且更具體地涉及烙鐵頭(solder tip)和包括所述烙鐵頭的設備?，F有技術美國專利No. 5，332，144描述了凹式烙鐵頭。美國專利No. 3，580，462公開了帶槽的烙鐵頭。實用新型內容本實用新型的目的是解決焊接小尺寸線材方式不可靠的問題，同時增強烙鐵頭與基板之間的熱傳遞。根據一個方面，提供了一種烙鐵頭，包括底端，所述底端包括位于底端的前側和底端的后側之間的凹通道，所述凹通道具有基本上一致的橫截面形狀。根據一個實施例，所述底端包括在通道中的位于底端的左側部分和右側部分之間的彎曲表面。根據一個實施例，所述通道的基本上一致的橫截面形狀具有彎曲的頂側。根據一個實施例，所述凹通道的尺寸和形狀設置成將被焊接的線材接納于凹通道中，以使在通道中線材和底端之間的接觸區域具有縱向長度和沿著縱向長度的彎曲的橫截面形狀。根據一個實施例，所述底端被成形為當被焊接的線材位于所述凹通道中時所述底端的相反的左側和右側在線材的頂側下方延伸。根據一個實施例，包括用于將被焊接的線材對準至烙鐵頭底端上的位置的對準裝置，所述對準裝置包括所述凹通道。根據另一方面，提供了一種包括烙鐵頭的設備，其中，所述烙鐵頭是如上所述的烙鐵頭，并且所述設備還包括加熱烙鐵頭的裝置。根據另一方面，提供了一種烙鐵頭，包括底表面，所述底表面包括線材對準器，所述線材對準器被配置成將被焊接的線材對準至烙鐵頭底端上的位置，所述線材對準器包括位于底表面的前側和后側之間的凹通道，所述凹通道的尺寸和形狀被設置成將被焊接的線材接納于凹通道中，以使線材和通道處的底表面之間的接觸區域具有縱向長度和沿著縱向長度的彎曲的橫截面形狀。根據一個實施例，所述凹通道具有基本上一致的橫截面形狀。根據一個實施例，所述通道的基本上一致的橫截面形狀是彎曲的。根據一個實施例，所述底表面包括在通道中的位于底表面的左側和右側之間的彎曲部分。根據一個實施例，所述底表面被成形為當被焊接的線材位于所述凹通道中時所述底表面的相反的左側和右側在線材的頂側下方延伸。根據一個實施例，所述烙鐵頭包括阻擋焊料移動的鍍層。根據一個實施例，所述烙鐵頭包括錫鍍層。[0020]根據另一方面，還提供了一種方法，包括提供烙鐵頭，所述烙鐵頭包括底端，所述底端具有位于底端的前側和底端的后側之間的凹通道；通過烙鐵頭將線材壓在基板上，其中線材被至少部分接納于凹通道中，線材和通道處的底端之間的接觸區域具有縱向長度和沿著縱向長度的彎曲的橫截面形狀，并且所述底端的相反的左側和右側在線材的頂側下方延伸；以及從烙鐵頭提供熱量至線材和基板。根據本實用新型提供的烙鐵頭能夠增大被焊接的線材與烙鐵頭底表面之間的接觸面積，增強烙鐵頭與基板之間的熱傳遞，使小尺寸線材可通過烙鐵頭更一致地并且以更小的線材定位誤差或問題定位于基板或其它物品上。下面的描述僅僅是示例性的。描述不意于限制權利要求的范圍。

在
以下結合附圖的描述中解釋了前述方面和其它特征，其中 圖I是用于將線材焊接至基板的烙鐵頭的正視圖；圖2是圖I示出的部件的左側視圖；圖3是圖1-2示出的烙鐵頭的放大的正視圖；圖4是示意出包括圖1-3所示的烙鐵頭的設備的示意圖；圖5是用于將更小尺寸的線材焊接至基板的圖1-3中示出的烙鐵頭的透視圖；以及圖6是圖5示出的線材和烙鐵頭的放大的正視圖。
具體實施方式
參考圖1，示意出采用了示例實施例的特征的烙鐵頭或釬頭(bit) 10的前側視圖。雖然這些特征將被關于附圖中示出的示例實施例進行描述，但應理解這些特征可體現為多種替代形式的實施例。另外，任何適當的尺寸、形狀或類型的元件或材料可以被使用。再參考圖2，烙鐵頭10被示出將線纜11的電導體線材12抵靠著基板16，例如印刷線板，的接觸區域14定位。圖3示出了烙鐵頭10的底端18的前側20的放大視圖。底端18具有包括凹通道24的底表面22。通道24在前側20和相反的后側26之間延伸。通道24具有位于左側部分30和右側部分32之間的彎曲表面28。凹通道24在前側20和后側26之間具有基本上一致的橫截面形狀。然而，在替代實施例中，橫截面形狀可以不一致。例如，表面28可具有抓持到線材12上的抓持突部，或肋狀突部或凹部。另外，通道24可不完全延伸到后側外面。凹通道24的尺寸和形狀設置成將被焊接的線材12接納于凹通道中，以使在通道24中的位于線材12和底端之間的接觸區域34具有縱向長度和沿著縱向長度的彎曲橫截面形狀。因此，彎曲表面28允許線材12和烙鐵頭10之間更大的接觸區域，用于更好地進行熱傳遞。如圖I和2中所示，由于底端18的形狀，左側部分30和右側部分32能夠向下延伸經過線材的頂側。因此，左側部分30和右側部分32還允許熱量傳遞至線材12的左側和右側而不是僅僅從線材的頂側向下傳遞。底端18的形狀提供的結構不但提供到線材12的增強的熱傳遞，而且還提供了在接觸區域14處到基板16的熱傳遞。接觸區域可包括回流到線材12上的焊料，和/或可以添加另外的焊料。由于底端18的形狀，當線材12被定位于通道24中，并且烙鐵頭10將線材12壓在基板接觸區域14上時，烙鐵頭10的部分被定位成經過線材12的頂側更靠近基板接觸區域14。具體地，左側部分30和右側部分32延伸經過線材12的頂側，被定位成更靠近基板。因此，從底表面22傳遞至基板接觸區域14的熱量增加了，因為底表面22(在左側部分30和右側部分32)和基板接觸區域14之間的距離小于線材12的高度。再參考圖4,烙鐵頭10被不出為設備40的一部分,設備40包括加熱器42和移動器44。加熱器42可至少部分與烙鐵頭10是一體的。移動器44可包括計算機控制的機器人移動器，用于將烙鐵頭10移動至預期的位置。可選地，烙鐵頭10可被提供于手持焊接設備或烙鐵上。除通過底端18的形狀提供增強了熱傳遞的結構之外，通道24還提供了第二特征。烙鐵頭10具有線材對準器，線材對準器被配置成使線材12對準至烙鐵頭10的底表面22
上的位置。對準器包括底表面的前側20和后側26之間的凹通道24。具體地，由于通道24的形狀和線材的大致圓形橫截面，當烙鐵頭10將線材12壓在基板接觸區域14上時，線材12被彎曲表面28對準在通道24中。通道24用作線材12的座或槽。這可用于更精確地將線材12對準在基板16上。圖1-2示出了一個示例，其中，線材12的外圓周的曲率基本上匹配表面28的曲率。再參考圖5，烙鐵頭10和基板16被示出了，線纜11’具有更小直徑的線材12’。再參考圖6，即使線材12’和表面28之間的直接接觸區域不如較大直徑的線材12那樣大，因為左側部分30和右側部分32延伸經過線材12’的頂側并且沿著線材12’左側和右側的部分延伸，由于熱量被如箭頭46所示地向內傳遞，所以熱傳遞被增強了。在左側部分30和右側部分32，底表面22還將熱量如圖6中箭頭48所示地傳遞至接觸區域14。再者，除通過底端18的形狀提供增強了熱傳遞的結構之外，通道24還提供線材對準器，線材對準器被配置成使線材12’對準烙鐵頭10的底表面22上的位置。對準器包括凹通道24。具體地，由于通道24的形狀和線材12’的大致圓形橫截面，當烙鐵頭10將線材12’壓在基板接觸區域14上時，線材12’被彎曲表面28對準在通道24中。通道24用作線材12’的座或槽。這可用于更精確地將線材12’對準在基板16上。通道24的形狀可用作自動定心系統，以相對于烙鐵頭定心線材。通過對比圖I和6中示出的不同尺寸線材可以看出，線材對準器是測距型的。換句話說，同一烙鐵頭可與不同尺寸范圍的線材一起使用并且仍提供對準/定心特征。烙鐵頭可在焊接機/機器人中使用。在示例實施例中，烙鐵頭在線材接口處具有凹表面。在示例實施例中，烙鐵頭主要用于將線材附接至PCB，PCB隨后被引入線纜組件插頭例如光學收發器中。過去，焊接機/機器人具有以可靠的方式焊接小尺寸線材的問題。本示例實施例解決了一致性問題，使小尺寸線材可通過烙鐵頭更一致地并且以更小的線材定位誤差或問題定位于基板(其它或物品)。示例實施例可包括具有底端的烙鐵頭，底端包括位于底端的前側和底端的后側之間的凹通道，凹通道包括基本上一致的橫截面形狀。所述底端可包括在通道中的位于底端的左側部分和右側部分之間的彎曲表面。通道的基本上一致的橫截面形狀可具有彎曲的頂側。凹通道的尺寸和形狀可設置成將被焊接的線材接納于凹通道中，以使在通道中的位于線材和底端之間的接觸區域具有縱向長度和沿著縱向長度的彎曲的橫截面形狀。底端可被成形為當被焊接的線材位于凹通道中時底端的相反的左側和右側在線材的頂側下方延伸。烙鐵頭可包括用于將被焊接線材定位于烙鐵頭的底端上的位置的對準裝置，所述對準裝置包括凹通道。設備可包括如上所述的烙鐵頭，以及用于加熱烙鐵頭的裝置。 在示例實施例中，烙鐵頭可包括底表面，底表面包括線材對準器，線材對準器被配置成使將被焊接的線材對準在烙鐵頭的底表面上的位置。線材對準器包括位于底表面的前側和后側之間的凹通道，凹通道的尺寸和形狀可設置成將被焊接的線材接納于凹通道中，以使在通道中的位于線材和底端之間的接觸區域具有縱向長度和沿著縱向長度的彎曲的橫截面形狀。凹通道可包括基本上一致的橫截面形狀。通道的基本上一致的橫截面形狀可是彎曲的。底表面可包括在通道中的位于底表面的左側和右側之間的彎曲部分。底表面可被成形為當將被焊接的線材位于凹通道中時底表面的相反的左側和右側在線材的頂側下方延伸。 一個示例方法包括提供烙鐵頭，其中，烙鐵頭包括底端，所述底端在底端的前側和底端的后側之間具有凹通道；通過烙鐵頭將線材壓在基板上，其中，線材被至少部分接納于凹通道中，在通道中位于線材和底端之間的接觸區域具有縱向長度和沿著縱向長度的彎曲橫截面形狀，并且底端的相反的左側和右側在線材的頂側下方延伸；以及從烙鐵頭提供熱量到線材和基板上。本方法可還包括通過凹通道將線材對準在底端上。提供的烙鐵頭可包括具有基本上一致的橫截面形狀的凹通道。提供的烙鐵頭可包括底端，所述底端包括在通道中位于底端的左側部分和右側部分之間的彎曲表面。對于烙鐵頭的結構/組成來說，在一種類型的示例實施例中，除工作區域之外的整個鍍層是“黑鉻”，其防止焊料移動到烙鐵頭的不理想區域內。在黑鉻鍍層下面具有有助于黑鉻粘附的純鐵鍍層。工作區域鍍層是“錫”，其幫助熔化的焊料移動至焊接目的地(線材/焊墊)。烙鐵頭的內芯由使烙鐵頭內的熱量穩定的“無氧銅”構成。基材是長時間地耐高溫的鋼合金，并且有時侯根據應用使用不銹鋼。對于傳統的超聲烙鐵頭結構/組成來說，一方面，整個鍍層是鉻；例如拋光成鏡面精度(mirror finish),以防止在被粘合的材料上留下印記(當不關心外觀時,不使用拋光的鏡子；而是仍使用鉻)。在鉻鍍層下面是有助于鉻鍍層粘附的鎳鍍層。典型地，當粘合材料時工作區域是不銹鋼而當焊接時工作區域是鉻?；氖卿摵辖鹄鐩]有內芯材料的實心結構。應了解前述描述僅僅是示意性的。本領域內的技術人員可以設計各種替代和修改。例如，各從屬權利要求中引述的特征可以以任何適當的組合形式彼此組合。另外，上述不同實施例中的特征可選擇性地結合成新實施例。因此，本描述意于包含落在附屬權利要求中的所有替代、修改和變異。
權利要求1.一種烙鐵頭，包括底端，其特征在于，所述底端包括位于底端的前側和底端的后側之間的凹通道，所述凹通道具有基本上一致的橫截面形狀。
2.根據權利要求I所述的烙鐵頭，其特征在于，所述底端包括在通道中的位于底端的左側部分和右側部分之間的彎曲表面。
3.根據權利要求I所述的烙鐵頭，其特征在于，所述通道的基本上一致的橫截面形狀具有彎曲的頂側。
4.根據權利要求I所述的烙鐵頭，其特征在于，所述凹通道的尺寸和形狀設置成將被焊接的線材接納于凹通道中，以使在通道中線材和底端之間的接觸區域具有縱向長度和沿著縱向長度的彎曲的橫截面形狀。
5.根據權利要求4所述的烙鐵頭，其特征在于，所述底端被成形為當被焊接的線材位于所述凹通道中時所述底端的相反的左側和右側在線材的頂側下方延伸。
6.根據權利要求I所述的烙鐵頭，其特征在于，包括用于將被焊接的線材對準至烙鐵頭底端上的位置的對準裝置，所述對準裝置包括所述凹通道。
7.一種包括烙鐵頭的設備，其特征在于， 所述烙鐵頭是如權利要求I所述的烙鐵頭；并且 所述設備還包括加熱烙鐵頭的裝置。
8.一種烙鐵頭，包括底表面，其特征在于，所述底表面包括線材對準器，所述線材對準器被配置成將被焊接的線材對準至烙鐵頭底端上的位置，所述線材對準器包括位于底表面的前側和后側之間的凹通道，所述凹通道的尺寸和形狀被設置成將被焊接的線材接納于凹通道中，以使線材和通道處的底表面之間的接觸區域具有縱向長度和沿著縱向長度的彎曲的橫截面形狀。
9.根據權利要求8所述的烙鐵頭，其特征在于，所述凹通道具有基本上一致的橫截面形狀。
10.根據權利要求9所述的烙鐵頭，其特征在于，所述通道的基本上一致的橫截面形狀是彎曲的。
11.根據權利要求8所述的烙鐵頭，其特征在于，所述底表面包括在通道中的位于底表面的左側和右側之間的彎曲部分。
12.根據權利要求8所述的烙鐵頭，其特征在于，所述底表面被成形為當被焊接的線材位于所述凹通道中時所述底表面的相反的左側和右側在線材的頂側下方延伸。
13.根據權利要求I或7所述的烙鐵頭，其特征在于，所述烙鐵頭包括阻擋焊料移動的鍍層。
14.根據權利要求I或7所述的烙鐵頭，其特征在于，所述烙鐵頭包括錫鍍層。
專利摘要一種烙鐵頭，包括底端。所述底端包括位于底端的前側和底端的后側之間的凹通道。所述凹通道具有基本上一致的橫截面形狀。本實用新型還涉及包括所述烙鐵頭的設備。
文檔編號B23K3/02GK202763243SQ201220106538
公開日2013年3月6日 申請日期2012年3月20日 優先權日2011年3月24日
發明者C·M·格羅斯, J·A·加曼 申請人:Fci公司