AT393099B - Verfahren zum handloeten mit definierten und einheitlichen loetzeiten beim loeten von stromzufuehrungsdraehten an die belegungen elektrischer bauelemente mittels loetdraht - Google Patents

Description

AT 393 099 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Handlöten mit definierten und einheitlichen Lötzeiten beim Löten von Stromzuführungsdrähten an die Belegungen elektrischer Bauelemente mittels Lötdraht

Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Elektrische Bauelemente im Sinne dieser Erfindung sind z. B. Kaltleiter, Heißleiter, Varistoren, 5 Kondensatoren und ähnliche Bauelemente, an denen Stromzufuhrungsdrähte anzulöten sind. Solche Lötungen, bei denen ein drahtförmiges Anschlußelement an die Metallbelegungen eines plättchenförmigen keramischen Bauelementes gelötet wird, können beispielsweise durch nahe an der Lötstelle liegende, empfindliche Werkstoffe, welche der Lötvorgang nicht beschädigen darf, sehr erschwert worden. Derartige Fertigungsaufgaben können an sich in automatisierte Prozesse einbezogen werden, jedoch ist es meist sehr material-, kosten- und zeitaufwendig, 10 solche Bauelemente automatisch zu löten, deren vom Kunden geforderte elektrische Eigenschaften keine vertretbar hohe Stückzahl ergeben oder deren geometrische Form und Größe bzw. deren geringe Bruchfestigkeit einen völligen Umbau vorhandener automatischer Straßen erforderlich machen würde. Solche Lötungen müssen daher von Hand mit Hilfe von Lötkolben oder Lötpistolen hergestellt werden.

In diesen Fällen ist man im Fertigungsprozeß natürlich umsomehr an einer hohen und reproduzierbaren 15 Lötqualität interessiert. Die Güte der manuell hergestellten Lötverbindung hängt bisher weitgehend vom Geschick und der Erfahrung der jeweiligen Arbeitskraft ab. Das menschliche Zeitgefühl unterliegt jedoch, auch wenn es trainiert wird, über die Dauer des Arbeitstages erheblichen Schwankungen. Da die Lötarbeiten an bestimmten Bauteilen kritisch von der Einhaltung einer exakten Löttemperatur und Lötzeit abhängen, um eine sichere, haftfeste Verbindung der Lötstelle zu gewährleisten, ohne das zu lötende Bauteil zu zerstören, ist man 20 bemüht, das Zeitgefühl der Arbeitskraft mit dem objektiven Zeitablauf beim Lölprozeß in Beziehung zu setzen.

In der DD-PS-102 321 ist eine Vorrichtung zum Handlöten mittels Widerstandsschweißmaschinen dargestellt und beschrieben, die besondere Schaltmittel zur Einschaltung des Lötstromes aufweist und dessen Einwirkdauer unabhängig vom Willen des Bedienenden regelt Die Vorrichtung besitzt in ihrem Inneren einen auf einen entsprechenden Druck ansprechenden kraftabhängigen Einschalter, der über einen einstellbaren Zeitbaustein den 25 Stromfluß des Widerstandsschweißgerätes in bekannter Weise zeitlich genau begrenzt. Bei konventionellen Lötkolben ist es jedoch nicht möglich, den Heizstrom des Lötkolbens zeitlich genau abzuschalten; vielmehr kommt es darauf an, den Lötkolben rechtzeitig von der Lötstelle wegzunehmen.

Aus der US-PS 2 789 198 ist eine Lötpistole bekannt, bei der Mittel vorgesehen sind, um ein Stück Lötdraht aus der Lötpistole einem Werkstück derart zuzuführen, daß am Werkstück eine optimale Lötmetallmenge 30 resultiert Außerdem soll die Lötspitze auch nach dem Ende der Zufuhr des Lötmittels noch für die Dauer einer vorgewählten Zeitspanne weiter mit elektrischer Energie versagt werden, um eine ideale Lötstelle zu präparieren. Dies wird durch eine Kontrollschaltung mit einstellbarer Zeitverzögerung sichergestellt wobei der Arbeitskraft die automatisch erfolgende Unterbrechung des elektrischen Stroms durch ein Lichtsignal angezeigt wird. Die Arbeitskraft kann daraufhin die Lötpistole von Werkstück wegnehmen, wobei jedoch hervorgehoben wird, daß es 35 nicht nachteilig sei, wenn das Lichtsignal nicht promt von da Arbeitskraft befolgt wird. Ähnlich wie im Fall da DD-PS 102 321 bereits erläutert wird die Arbeitskraft bei der bei konventionellen Lötgeräten mit hoher Wärmekapazität notwendigoi zeitlich präzisen Wegnahme des Lötgerätes ναι der Lötstelle nicht untostützL Die Lichtsignale da bekannten Lötpistole sind im übrigen nur geeignet durch einen Wechsel in der Lichtintensität der Arbeitskraft einen jeweils mehr oder weniger guten elektrischen Kontakt zwischen Werkstück und Lötspitze 40 auszuzeigen, also die jeweils tatsächliche Dauer des Lötvorganges. Eine visuelle Anzeige einer vorgewählten Soll-Zeitdauer ist nicht vorgesehen.

Foner ist aus der DE-A-30 01852 ein nicht manuelles Verfahren zum Erfassen insbesondere der Lötzeit in einer Wellenlötanlage bekannt. Während bis dahin die Lötzeit da Kontakte auf einer Leiterplatte von Hand mit einer Stoppuhr gemessen wurde, wird in der genannten Auslegeschrift vorgeschlagen, eine Meßstation analog wie 45 die zu lötenden Leiterplatten durch die Wellenlötanlage zu schicken. An der Untoseite der Meßstation befindet sich unter anderem ein Prüfkontakt, durch den bei Berührung mit der Lötmittelwelle eine Zeitmeßschaltung zur Messung der Lötzeit geschaltet wird. Die Meßwerte werden gespeichert und angezeigt. Es wird also nicht etwa eine vorgewählte Zeitdauer angezeigt, sondon es werden die jeweils aktuell gültigen Parameter der Lötanlage bestimmt. 50 Da vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das beim Handlöten eine definierte, einheitliche und wiedaholbare Lötzeit einzuhalten hilft, unabhängig von unrealistisch kurzer menschlicher Reaktionszeit auf Start- oder Stoppsignale.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß bei Beginn des Lötprozesses durch die Berührung zwischen der zu lötenden Belegung des 55 Bauelements und dem Lötdraht ein Stromkreis geschlossen wird, der eine elektrische Zeitbasis startet, welche eine über ein Leuchtdiodenband fortschreitende visuelle Anzeige entsprechend einer voreingestellten Zeitdauer steuert, bis am Ende da voreingestellten Zeitdauer ein optisches und/oder akustisches Signal ausgelöst wird.

Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist ofindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitbasis einerseits mit einem Leuchtdiodenband für die fortschreitende visuelle Zeitanzeige elektrisch verbunden 60 ist und andererseits mit einem Pol üba ein erstes Kontaktelement mit der zu lötenden Metallbelegung des Bauelements und mit dem anderen Pol üba ein zweites Kontaktelement mit dem Lötdraht in elektrisch leitenda Vabindung steht. -2-

Claims (2)

1. AT 393 099 B Durch die Erfindung wird eine definierte und wiederholbare Handlötzeit der einzelnen Bauelemente von einer bis zu zehn Sekunden angezeigt und gewährleistet. Zum einen wird durch das am Ende des vorgewählten Zeitablaufes ausgelöste kurze optische oder akustische Signal angezeigt, daß der Lötkolben von der Lötstelle weggenommen werden muß. Zum anderen hat der die Lötung ausführende Mitarbeiter bereits während des Lötvorganges eine leicht beobachtbare visuelle Anzeige, wann sich die ablaufende Zeit dem Ende nähert. Er kann sich so allmählich auf die Wegnahmehandlung einstellen, ohne auf ein plötzlich auf tretendes Signal reagieren zu müssen. Das persönliche Zeitgefühl des Mitarbeiters wird bis zu einem gewissen Grad mit dem Prozeßablauf synchronisiert. Somit ist eine genaue Wiederholbarkeit im Rahmen menschlicher Möglichkeiten gegeben. Anhand der beigefügten Figur, die schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung zeigt, wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Man erkennt in der Figur zunächst ein plättchenförmig ausgebildetes Bauteil (1), das mit Metallbelegungen (11) versehen ist, an denen die Stromzuführungsdrähte (2) (hier sind jeweils nur die Teile einer Seite gezeigt), angelötet werden sollen. In der Nähe des Bauelements (1) sind ein Lötkolben (3) und ein Lötdraht (4) aus Zinn angedeutet, der von einer Vorratsrolle (5) abgewickelt wird. Die Zeitbasis (8) ist über Leitungen und Kontaktpunkte (6 und 7) jeweils elektrisch leitend mit dem Lötdraht (4) und der Metallbelegung (11) des Bauelements (1) verbunden. Oberhalb der Zeitbasis (8) ist ein Leuchtdiodenband (9) angedeutet, das von dieser gesteuert wird. Die Zeitbasis steuert die einzelnen Dioden des Leuchtdiodenbandes (9) derart, daß beispielsweise von unten nach oben der Reihe nach eine Leuchtdiode nach der anderen in leicht verfolgbarer Weise aufleuchtet, bis am Ende des Vorgangs, der typischerweise ungefähr 3 sec dauern kann, ein kurzes einzelnes optisches oder akustisches Signal ausgelöst wird. Da nach der vorhergehenden zeitlichen Abfolge das Ende der vorgewählten Zeitdauer im wörtlichen Sinne vorhersehbar ist, kann der Lötkolben präzise zum Ende der Lötzeit von der Lötstelle genommen werden. Das Erkennen des Endes des Zeitablaufes kann, etwa durch einen Lautsprecher (13), ergänzend auf akustische Weise unterstützt werden. Falls für eine besondere Lötverbindung es nötig ist, an der Lötstelle noch etwas Lötmittel (Lot oder Flußmittel) anzubringen, empfiehlt es sich, zusammen mit der Signalanzeige (10) weitere, z. B. drei andersfarbige Leuchtdioden (12) aufleuchten zu lassen, um dem Mitarbeiter die Zeitdauer für diese Maßnahme kenntlich zu machen. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Handlöten mit definierten und einheitlichen Lötzeiten beim Löten von Stromzuführungsdrähten an die Belegungen elektrischer Bauelemente mittels Lötdraht, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beginn des Lötprozesses durch die Berührung zwischen der zu lötenden Belegung (11) des Bauelements (1) und dem Lötdraht (4) ein Stromkreis geschlossen wird, der eine elektrische Zeitbasis (8) startet, welche eine über ein Leuchtdiodenband (9) fortschreitende visuelle Anzeige entsprechend einer voreingestellten Zeitdauer steuert, bis am Ende der voreingestellten Zeitdauer ein optisches und/oder akustisches Signal ausgelöst wird.
2. 2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitbasis (8) einerseits mit einem Leuchtdiodenband (9) für die fortschreitende visuelle Zeitanzeige elektrisch verbunden ist und andererseits mit einem Pol über ein erstes Kontaktelement (7) mit der zu lötenden Metallbelegung (11) des Bauelements und mit dem anderen Pol über ein zweites Kontaktelement (6) mit dem Lötdraht (4) in elektrisch leitender Verbindung steht Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-