CH496387A - Verfahren zum Verdrahten einer elektrischen Schaltungsanordnung und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Verdrahten einer elektrischen Schaltungsanordnung und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens

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CH496387A
CH496387A CH463170A CH463170A CH496387A CH 496387 A CH496387 A CH 496387A CH 463170 A CH463170 A CH 463170A CH 463170 A CH463170 A CH 463170A CH 496387 A CH496387 A CH 496387A
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CH463170A
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Joseph Steranko James
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Description


  
 



  Verfahren zum Verdrahten einer elektrischen Schaltungsanordnung und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verdrahten einer auf einer Leiterplatte angeordneten elektrischen Schaltungsanordnung, die mit Kontakten zum Verbinden der Schaltungskomponenten versehen ist; ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Ausführung des genannten Verfahrens.



   Bekannte Fertigungsmethoden zur Herstellung elektrischer Schaltungsanordnungen sind die Herstellung gedruckter Schaltungen und das Drahtwickelverfahren.



  Gedruckte Schaltungen sind schon seit vielen Jahren bekannt; jedoch macht die Kompliziertheit mancher Verbindungen einschichtige gedruckte Schaltungen für den praktischen Gebrauch oftmals ungeeignet. In vielen Fällen müssen isolierte Kreuzungen zwischen Leitern hergestellt werden; dies kann natürlich mit einer einschichtigen gedruckten Schaltung nicht verwirklicht werden.



   Man hat deshalb nötigenfalls mehrschichtige gedruckte Schaltungen verwendet; die Fertigung solcher Schaltungen ist jedoch kostspielig. Die Herstellungskosten der Urplatte sind hoch, und bei jeder erforderlichen Änderung der Schaltungsanordnung muss die Urplatte geändert werden. Enge Toleranzen müssen nicht nur für die Urplatten, sondern auch für die in den verschiedenen Schichten anzubringenden Löcher eingehalten werden. So beträgt zum Beispiel je nach der Anzahl der Schichten die Anzahl der leitend ausgekleideten Bohrungen das Drei- bis Sechsfache der Anzahl normaler Anschlussstifte oder Fahnen. Dies hat seinen Grund darin, dass normalerweise die elektrischen Verbindungen in einer Schicht in einer Richtung und in einer anderen Schicht in dazu senkrechter Richtung geführt werden.



   Wenn ein Draht senkrecht zu einer Verdrahtungsebene geführt wird, dann wird er durch ein leitend ausgekleidetes Loch zur nächsten Schicht geleitet. Eine Erhöhung der Anzahl solcher Löcher verringert jedoch die Grösse der nutzbaren Fläche. Infolgedessen werden wieder mehr Schichten benötigt, wodurch normalerweise die Zahl der Löcher weiter ansteigt und die nutzbare Fläche weiter verkleinert wird.



   Alle diese Faktoren erhöhen die Kosten der für die Fertigung einer gedruckten Schaltung erforderlichen Vorrichtungen und verringern die Ausbeute an guten Platten, und zwar steigert jeder dieser Faktoren die Kosten einer Platte.



   Eine andere Annäherung an das Problem der Herstellung miteinander verbundener Leitungen ist das Drahtwickelverfahren. Dazu gehören das Drahtwickeln von Hand, halbautomatische Drahtwickelverfahren und Drahtwickeln mit numerisch gesteuerten Maschinen.



  Stifte von hoher Qualität und mit engen Toleranzen werden dabei auf Platten mit gedruckten Schaltungen verwendet. Isolierter Draht wird auf eine für das Verbinden zweier Stifte erforderliche Länge geschnitten.



  Von beiden Enden wird die Isolation abgestreift, und die blossen Enden werden um die Stifte gewickelt.



  Automatische Wickelmaschinen sind teuer, gedruckte Schaltungen mit eng tolerierten Stiften sind es ebenfalls, und die Löhne für qualifiziertes Personal zur Bedienung und Unterhaltung der Maschine sind hoch.



   Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Art und einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, die gegenüber den soeben beschriebenen bekannten Verfahren bzw.



  Vorrichtungen deutliche wirtschaftliche Vorteile mit sich bringen.



   Das Verfahren der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:
Durchführen eines isolierten Drahtes durch einen Führungskopf;
Zusammenführen des Führungskopfes und der Platte, so dass ein Teil des aus dem Führungskopf herausragenden Drahtes sich an anzuschliessende Kontakte anlegt, und Zuführen von Wärme zu dem Kontakt, an welchem der Führungskopf anliegt, um den aus diesem herausragenden Draht mit dem Kontakt fest zu verbinden.



   In einer nun zu beschreibenden Ausführungsform dieses Verfahrens wird eine Leiterplatte auf einem Tisch  montiert und eine relative Bewegung zwischen dem Tisch und dem mit einer Spitze versehenen Führungskopf, auch Lötkopf genannt, erzeugt; diese Bewegung erfolgt derart, dass der Kopf von einem mit Lötmasse versehenen Anschluss, kurz Lötanschluss genannt, zu einem anderen geführt wird und die Spitze des Kopfes in Kontakt mit jeweils einem Lötanschluss kommt, der beispielsweise mit Zinn-Bleilot versehen ist. Die Spitze des Lötkopfes wird dabei impulsmässig erhitzt, wodurch die Isolation an dem aus der Spitze herausragenden Teil des Drahtes sublimiert und die Hitze durch den Draht in den Lötanschluss darunter zurückfliesst.



  Gleichzeitig wird der im Kopf befindliche Teil des Drahtes gekühlt, so dass die Isolation nur von dem aus dem Kopf herausragenden Teil des Drahtes sublimiert wird.



   Bei dieser Ausführungsform wird weiter nach dem Festlöten des Drahtes an dem Lötanschluss die Spitze von diesem entfernt, wobei der Draht aus dem Kopf herausgezogen wird. Platte und Kopf werden dann so relativ zueinander bewegt, dass sich die Spitze über dem nächsten Lötanschluss befindet, an dem der Draht befestigt werden soll. Der beschriebene Vorgang wird wiederholt, wobei der Draht jedesmal mit dem neuen Lötanschluss verlötet wird, bis alle miteinander zu verbindenden Lötanschlüsse mit dem Draht verbunden sind. Dieses Verfahren ähnelt etwas einem Nähverfahren, bei welchem ein Faden an verschiedenen Stellen eines Tuches festgenäht wird. Zum Abschluss wird der Draht durch ein am Kopf montiertes Trennmesser abgeschnitten.



   Beim genannten Verfahren können Universalschaltungsplatten verwendet werden. Das sind solche Platten, die für eine Vielzahl von Schaltungsanordnungen verwendet werden können; dadurch werden die Herstellungskosten bei grossen Stückzahlen gesenkt. Mit Hilfe des neuen Verfahrens können die Kosten für die Befestigung eines Drahtes an einer Leiterplatte auf etwa den siebenten Teil der bei Verwendung von automatischen Drahtwickelmaschinen entstehenden Kosten gesenkt werden. Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens im Vergleich zu bekannten Verfahren besteht in der grösseren Flexibilität beim Verdrahten von Schaltungskomponenten auf Leiterplatten.



   Ein wichtiger Gesichtspunkt im Hinblick auf Flexibilität besteht in folgendem. Beim ersten Entwurf und der ersten Herstellung einer neuen Schaltungsanordnung mit einer grossen Anzahl von Festkörperbauelementen muss normalerweise jede elektrische Verbindung im Durchschnitt wenigstens einmal geändert werden, bis alle Fehler beseitigt sind. Man braucht deshalb bei der Herstellung einer einigermassen komplizierten Schaltungsanordnung aus mehrschichtigen gedruckten Schaltungen eine lange Zeit zum Ändern der Urplatten, aus denen die gedruckten Schaltungsplatten bestehen. Das neue Verfahren bietet einen entschiedenen Vorteil gegenüber gedruckten Schaltungen, da auf jeder Leiterplatte die   Drahtverhindungen    leicht geändert werden können. Die neue Verdrahtungstechnik ist auch für Verdrahtung integrierter Schaltungen im grossen Massstab gut geeignet.

  Bei einer solchen mit dem isolierten Draht verdrahteten Leiterplatte kann dann zum Befestigen von Schaltungskomponenten eine Wellenlötung angewendet werden.



   Vorzugsweise werden für das neue Verfahren die Lötanschlüsse thermisch isoliert. Zweckmässig ist ferner die Venvendung überdimensionierter Lötanschlüsse, die nach dem Löten ihre Sollgrösse annehmen. Dadurch ergibt sich eine grössere Toleranz für die Anordnung der Komponenten auf der Leiterplatte, und ausserdem steht dann mehr Lötmasse für die Benetzung des Kupferanschlusses auf der Platte und der Komponente bzw. des Drahtes zur Verfügung.



   Im folgenden werden das Verfahren der Erfindung und eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Lötkopf;
Fig. 2 die allgemeine Form einer Leiterplatte;
Fig. 3 einen Teil einer Leiterplatte, die mit Hilfe des   erfindungsgemässen    Verfahrens verdrahtet ist;    Fig.4    eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Lötvorrichtung in Draufsicht;
Fig. 5 die Lötvorrichtung, teilweise geschnitten, in Seitenansicht;
Fig. 6 die Details der Stromzuführung in Draufsicht;
Fig. 7 die Drahtzuführung;
Fig. 8 im Querschnitt die thermische Isolation; und
Fig. 9 im Querschnitt einen Lötanschluss mit dem überdimensionierten Lot vor dem Rückflusslöten.



   Der in Fig. 1 dargestellte Lötkopf weist eine von Haltern 2 und 3 getragene Spitze 1 auf. Die Halter bilden die Stromzuführungen zur Spitze und bewirken, dass sie vom übrigen Kopf möglichst weitgehend isoliert ist. Die Spitze 1 besteht aus Wolfram und ist so geformt, dass die Hitze in ihrem vorderen Ende konzentriert wird. Die Spitze ist mit einer Bohrung versehen, durch welche ein isolierter Draht 4 geführt ist. Es kann beispielsweise ein Kupferdraht von 0,056 mm Durchmesser mit einer 0,0025 dicken Polyurethanschicht verwendet werden. Der Draht kommt von einer Spule und läuft durch ein Führungsrohr 5 und durch den Körper des Kopfes nach unten in die Bohrung der Spitze 1.



   Um den Draht im Körper des Kopfes zu kühlen, wird an dem oberen Ende des Schlauches 6 Kühlgas, beispielsweise Stickstoff, zugeführt, wodurch ein Sublimieren der Isolation des Drahtes mit Ausnahme an dem aus der Bohrung herausragenden Teil verhindert wird.



   Um den Körper des Kopfes weiter von der Spitze thermisch zu isolieren, ist ein die Spitze mit dem Körper verbindendes Keramikrohr 7 vorgesehen. Dadurch und durch die Kühlung wird die Hitze im unteren Ende der Spitze konzentriert, so dass die Isolation nur an dem aus der Bohrung herausragenden Drahtende zum Sublimieren gebracht wird.

 

   Der in Fig. 1 dargestellte Lötkopf dient zum Verdrahten von auf Leiterplatten der in Fig. 2 dargestellten Art angeordneten Lötanschlüssen. Die Platte 8 trägt Gruppen von Lötanschlüssen 9, 10, 11 usw. Diese sind über elektrisch leitend ausgekleidete Löcher 12, 13, 14 usw. mit auf der anderen Seite der Platte angeordneten Lötanschlüssen verbunden. Mit diesen Lötanschlüssen werden die Schaltungskomponenten verbunden; eine solche ist die integrierte Schaltung 15 von der Art der sogenannten Flachblocks oder Tauchblocks.



   Die Komponenten werden mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens dadurch miteinander verbunden, dass isolierter Draht mit bestimmten der Lötanschlüsse 9, 10, 11 usw. verlötet wird, wie dies in Fig. 3 näher dargestellt ist, welche mehrere auf einer Leiterplatte angeordnete Gruppen von Lötanschlüssen zeigt. Hierbei sind bestimmte Lötanschlüsse durch die Drähte  16, 17 und 18 miteinander verbunden. Normalerweise befinden sich auf einer Leiterplatte sehr viel mehr Drahtverbindungen; da diese isoliert sind, können sich diese ohne weiteres und sogar mehrmals, kreuzen.



   In Fig. 3 ist bemerkenswert, dass die senkrechten Reihen der Lötanschlüsse durch Buchstaben gekennzeichnet und in Zeilen numeriert sind; dadurch werden die Verdrahtungsvorschriften stark vereinfacht. Die senkrechten Reihen der einzelnen Gruppen tragen die Buchstaben M, N, O, P, und die einzelnen Gruppen sind mit 1 N, 1 0, 1 P, 2 N, 2 0 und 2 P bezeichnet. Die dargestellten Lötanschlüsse können, beginnend mit 1 an der linken unteren Ecke einer jeden Gruppe, numeriert werden. Es sind also sechs Lötanschlüsse in der ersten senkrechten Reihe der Gruppe 2 N vorhanden, und, beginnend mit der Nummer 7 in der rechten unteren Ecke, sind in dieser Gruppe sechs weitere Lötanschlüsse vorhanden. Beispielsweise kann die Vorschrift für den Draht 16 lauten:  Draht von Anschluss 1 in Gruppe 2 P zum Anschluss 11 in Gruppe 2 N; weiter zu Anschluss 2 in Gruppe 1 P .



   Die in Fig. 4 und 5 dargestellte Vorrichtung umfasst den Lötkopf mit zugehörigen Teilen sowie einen Tisch, auf dem die Leiterplatten montiert werden. Kopf und Tisch sind relativ zueinander bewegbar, so dass der Kopf von einem Lötanschluss zum anderen verschoben und in bzw. ausser Kontakt mit einem bestimmten Lötanschluss gebracht werden kann. Der dargestellte Tisch ist ein sogenannter XY-Tisch, der relativ zum feststehenden Kopf in der horizontalen Ebene verschoben werden kann; der Kopf kann aufwärts und abwärts bewegt werden. Die Art der Bewegung der Platte relativ zum Kopf ist jedoch nicht kritisch; so kann auch der Kopf in der horizontalen Ebene und der Tisch in vertikaler Richtung bewegbar sein.



   Ein manuell einstellbarer XY-Tisch wird von der Firma Universal Instruments, Binghamton, New York, auf den Markt gebracht. Es kann auch ein automatisch von Punkt zu Punkt verschiebbarer Tisch verwendet werden; ein Tisch dieser Art, der mit der Slo-Syn, N/C-Einstellvorrichtung versehen ist, wird von der Superior Electric Company hergestellt. Dieser Tisch wird von einem Lochstreifen gesteuert, durch den jeweils ein bestimmter Punkt auf dem Tisch unter den Kopf gestellt wird. Hierbei kann eine Mehrzahl von Lötköpfen verwendet werden, so dass Vielfach-Leiterplatten gleichzeitig verdrahtet werden können.



   Fig. 4 und 5 zeigen die Vorrichtungen zum Aufund Abbewegen der Spitze und zum Abtrennen des Drahtes. In Fig. 4 ist der Klarheit halber nur die Spitze 1 gezeigt und der Rest des in Fig. 1 dargestellten Kopfes weggelassen. Der Lötkopf ist an dem Kopfhalter 19 montiert; dieser weist gemäss Fig. 6 zwei durch ein Isolierstück voneinander isolierte Stromleiter 20 und 21 auf. In Fig. 6 sind Anschlussleitungen 23 und 24 vorgesehen, durch welche den Stromleitern und der Spitze 1 zum Zwecke des Erhitzens Strom zugeführt werden kann.



   Der Kopf mit den zugehörigen Teilen ist in den Lagern 25 und 26 kippbar gelagert. Im Ruhezustand liegt einer dieser Teile auf der Nocke 27 auf. Wenn die Spitze 1 nach unten bewegt werden soll, dann wird der Bowdenzug 28 gegen die Kraft der Feder 29 nach rechts bewegt. Dabei dreht sich die auf der Drehachse 30 gelagerte Nocke 27, so dass der Kopf durch die Kraft des Gewichtes 31 bis zum Kontakt mit dem Lötanschluss abwärts bewegt wird.



   Der isolierte Draht ist auf der Vorratsspule 32 aufgewickelt. Er läuft durch die am Arm 33 angeordnete Drahtklemme. Der Arm 33 ist mittels zweier Schrauben am Kopfhalter 19 befestigt, so dass er sich zusammen mit dem Kopf auf und ab bewegt.



   Die Drahtklemme, die in Fig. 7 im einzelnen dargestellt ist, umfasst eine Magnetspule 34 (diese ist am Ende des Arms 33 in Fig. 5 als gestrichelter Kreis dargestellt). Die Magnetspule 34 ist mit einem Anker 34a mit Schlitz versehen, in welchem ein Stift 34b angeordnet ist, um eine Drehbewegung des Ankers zu verhindern. Der Draht geht durch ein Loch 34c des Ankers. Am Anker ist ein Dichtring 35 befestigt. Wenn der Anker betätigt wird, dann wird der Draht zwischen dem Dichtring 35 und einem Flansch des Ankers festgeklemmt. Wenn der Anker nicht angezogen ist, läuft der Draht frei durch das Loch 34c. Während eines Schneidvorganges wird die Drahtklemme betätigt, um den Draht beim Rückwärtsbewegen des Kopfes zu zerreissen. Durch diese Sicherheitsmassnahme wird gewährleistet, dass der Draht zerrissen wird, wenn keine vollständige Durchtrennung durch die Schneidvorrichtung erfolgt.



   Beim Herstellen der Lötung am letzten Lötanschluss wird ein Drahthaken gebildet, bevor der Draht zerschnitten wird. Zu diesem Zwecke wird der Kopf gehoben und wieder gesenkt. Dabei entsteht eine halbe Schleife im Draht, die dann am Lötanschluss abgeschnitten wird. Die herausragende Schleife bewirkt, dass der Draht nicht in die Bohrung des Kopfes zurückrutschen kann. Ausserdem bewirkt sie, dass der Draht zwischen dem Kopf und dem nächsten Lötanschluss, an dem der Draht befestigt werden soll, festgesetzt wird.



   Zum Durchschneiden des Drahtes ist eine elektromagnetische Schneidvorrichtung mit einer Spule 36 vorgesehen, die bei Betätigung eine Schneide 37 nach unten treibt, wodurch der Draht zerschnitten wird.



   Im folgenden wird der Betrieb der beschriebenen Vorrichtung kurz beschrieben. Zunächst wird die Spitze 1 bis zum Kontakt mit dem Lötanschluss der Leiterplatte, die am Tisch befestigt ist, nach unten bewegt.



  Dabei wird der aus der Bohrung in der Spitze 1 ragende Draht zwischen der Spitze und dem Lötanschluss festgeklemmt. Dann wird ein Stromimpuls durch die Spitze geleitet, so dass diese erhitzt wird und die Polyurethanschicht verdampft. Der Kupferdraht wird durch Rückflussschweissung mit dem Lötanschluss verschweisst.



  Dann wird die Spitze 1 gehoben, wobei der Draht aus ihr herausgleiten kann. Darauf wird der Tisch mit der auf ihm befestigten Platte weitergeschoben, bis die Spitze über dem nächsten Lötanschluss, an den ein Draht angelötet werden soll, steht. Darauf wird die Spitze wieder gesenkt und der Draht an dem Anschluss angelötet. Dies wird fortgesetzt, bis alle Lötstellen miteinander verbunden sind, worauf der Draht durch das Trennmesser abgeschnitten wird.

 

   Modifikationen:
Oftmals ergibt sich durch die thermische Leitfähigkeit der Kupferleiter ein Problem für die Herstellung einer guten Rückflussschweissung. Eine Methode zur Konzentration der Hitze im Lot des Lötanschlusses ist in Fig. 8 dargestellt. Hierbei ist eine dünne Schicht aus einem Material, welches die Wärme schlecht leitet und gleichzeitig ein guter elektrischer Leiter ist, zwischen der Lötmasse und dem Kupferleiter angeordnet. Gemäss   Fig. 8 ist eine Nickelschicht 40 zwischen der Kupferschicht 41 und der Lötmasse 42 vorgesehen.



   Es hat sich gezeigt, dass eine solche Nickelschicht von hundertstel Millimetern Dicke auf einer Kupferschicht als thermische Isolation und zur Verbesserung der Rückflusslötung wirksam ist. Ein weiterer Vorteil dieser Schicht besteht darin, dass die Lebensdauer der Lötspitze verlängert wird, weil sie nicht so hoch und so lange erwärmt zu werden braucht. Weiter existiert eine obere Grenze für die Temperatur und die Zeit, nach welcher die Kupferschicht auf der Platte, die beispielsweise aus Epoxidharz besteht, sich von dieser löst. Da die Kupferschicht bei Anwesenheit eines guten Wärmeisolators keine derart hohe Temperatur erreicht, ist das Problem der Ablösung kaum noch vorhanden.



   Eine andere Methode zur Verringerung der Wärmeverluste beim Löten besteht darin, dass die Breite des leitenden Materials zwischen der Lötmasse und der leitenden Bohrung verringert wird. So ist gemäss Fig. 3 der Leiter zwischen jedem Lötanschluss und dem zugehörigen Loch sehr schmal. Dadurch wird die von dem Kupferleiter aufgenommene Wärmemenge stark begrenzt, und zusätzlich haben dann alle Anschlüsse denselben thermischen Widerstand, d. h., man benötigt für alle denselben Schweisszyklus.



   Gemäss Fig. 9 ist die Lötmasseschicht 43 breiter als der darunterliegende Kupferleiter 43. Dies lässt sich verwirklichen durch Aufplattieren von Lötmasse auf die Kupferschicht in der Weise, dass die Lötmasse bezüglich ihrer Solldimension überdimensioniert wird.



  Dann wird die Leiterplatte überätzt, d. h. das Kupfer wird unter den Rändern der Lötmasse 43 etwas weggeätzt. Nach dem Löten nimmt die Lötmasse dann ihre Solldimension ein, weil sie zum Metall hin zusammengezogen wird (die Lötmasse fliesst zur Wärmequelle hin).



  Der Vorteil hierbei besteht darin, dass man eine grössere Toleranz beim Anordnen eines Flachblocks auf der Leiterplatte erhält und dass zusätzlich mehr Lötmasse zum Überziehen sowohl des Kupferleiters auf der Platte als auch des Flachblocks bzw. Tauchblocks zur Verfügung steht.



   Man kann das Verfahren der Erfindung und die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens sowohl zum thermischen Druckschweissen als auch zum Rückflusslöten benutzen. Beispielsweise kann Golddraht mit einem goldplattierten Substrat verschweisst werden, indem man das Gold auf seinen Erweichungspunkt erhitzt und dann einen zur Herstellung einer guten Verschweissung ausreichenden Druck anlegt. Wie bereits gesagt, wird die Isolation durch das Zuführen von Wärme zum Sublimieren gebracht. Diese Technik ist besonders vorteilhaft für das Verdrahten gedruckter Kleinbauelemente.



   Wegen des Problems einer guten Ausbeute ist es schwierig, integrierte Schaltkreise in grossen logischen Gruppen zu fertigen; das heisst, integrierte Schaltkreise können auf einem Träger zwar dicht gepackt werden; es werden dann aber nicht alle einzelnen Bauelemente gut, weil sie Materialfehler oder beim Diffusionsvorgang auftretende Fehler aufweisen. Wenn grössere Gruppen von Bauelementen zu einer funktionalen Einheit zusammengestellt werden, wird die Ausbeute immer geringer. Beim derzeitigen Stand der Fertigungstechnik ist es schwierig, bei vernünftiger Ausbeute mehr als zehn bis fünfzehn Schaltkreise zusammenzufassen.

  Das Verfahren der Erfindung gestattet das Verdrahten von integrierten Schaltungen mit einer grossen Anzahl von Einzelkreisen in Seite-an-Seite- Anordnung mit isolierten Einzeldrähten, wobei sich grosse integrierte Blöcke ohne Problem einer guten Ausbeute herstellen lassen.



   Ein besonderer Vorteil besteht dabei darin, dass die Leiterplatten zuerst verdrahtet werden können, worauf die Schaltungskomponenten durch Wellenlöten befestigt werden können.



   In vielen Fällen soll eine Platte vor dem Befestigen der Schaltungskomponenten verdrahtet werden, um die Verbindungen leichter prüfen zu können. Beim Verfahren der Erfindung kann die Platte mit isoliertem Draht verdrahtet werden, worauf die verdrahtete Platte durch Wellenlöten mit Schaltungskomponenten oder integrierten Schaltblöcken verbunden wird. Es hat sich herausgestellt, dass durch das Wellenlöten die Isolation des Drahtes nicht zerstört wird und an der die Lötverbindungen an den Lötanschlüssen nicht gelöst werden. Es wird sogar im Gegenteil die Güte der Lötverbindungen verbessert, indem die Lötmasse an der Verbindungsstelle über die Verdrahtung fliesst. Zweitens kann zuerst die Platte verdrahtet werden, worauf Tauchblöcke oder andere Komponenten auf der anderen Seite befestigt werden. 

  Drittens können Komponenten in die Platte eingesetzt und dann das Verdrahten ausgeführt werden.



   Im beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Draht durch die Spitze des Lötkopfes geführt; statt dessen kann der Draht auch durch eine Öffnung geführt werden, die anderswo im Kopf angeordnet ist. Es kann beispielsweise zweckmässig sein, ein besonderes Löteisen vorzusehen, welches am Kopf relativ zu diesem beweglich montiert ist. 

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    I. Verfahren zum Verdrahten einer auf einer Leiterplatte angeordneten elektrischen Schaltungsanordnung, die mit Kontakten zum Verbinden der Schaltungskomponenten versehen ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Durchführen eines isolierten Drahtes durch einen Führungskopf, Zusammenführen des Führungskopfes und der Platte, so dass ein Teil des aus dem Führungskopf herausragenden Drahtes sich an anzuschliessende Kontakte anlegt, und Zuführen von Wärme zu dem Kontakt, an welchem der Führungskopf anliegt, um den aus diesem herausragenden Draht mit dem Kontakt fest zu verbinden.
    II. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Verdrahten einer Leiterplatte, die mit Lötmasse versehene Lötanschlüsse aufweist, folgende Teile umfasst: einen Lötkopf mit einer Spitze, in der sich eine Bohrung befindet, um isolierten Draht durchführen zu können; einen Tisch zur Aufnahme der Leiterplatte, wobei der Tisch und der Lötkopf relativ zueinander bewegbar sind, um den Lötkopf auf den Lötanschluss, mit welchem der Draht verlötet werden soll, einzustellen; eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Lötkopf und der Platte, um den Lötkopf in Kontakt mit dem Lötanschluss zu bringen, und eine Vorrichtung zum Zuführen von Wärme zu dem Lötanschluss, der sich in Kontakt mit dem Lötkopf befindet, um den in Kontakt mit dem Lötanschluss befindlichen Teil des Drahtes durch Rückflusslötung anzulöten.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme so zugeführt wird, dass die Isolation des aus dem Führungskopf ragenden Teils des Drahtes zum Sublimieren oder Verdampfen gebracht wird.
    2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Wärmezufuhr zum Lötanschluss der übrige Teil des Drahtes gekühlt wird, so dass die Isolation nur an dem aus dem Führungskopf ragenden Teil des Drahtes zum Sublimieren oder Verdampfen gebracht wird.
    3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte mit Lötmasse versehen sind und dass durch Wärmerückfluss das aus dem Führungskopf ragende Drahtende mit dem Kontakt verlötet wird.
    4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Kontakte und der Draht aus demselben Material bestehen, soviel Wärme zugeführt wird, dass das Material auf seinen Schmelzpunkt erwärmt wird, und dass der Führungskopf an den Draht und an einen Kontakt so angelegt wird, dass deren Verschweissung unter Druck erfolgt.
    5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Schritt nach dem Verdrahten der Leiterplatte eine Lötwellen-Verlötung der Komponenten mit der Platte vorgesehen ist.
    6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Lötkopf verbundenes Kühlrohr vorgesehen und eine Kühlgasquelle mit dem Kühlrohr verbunden ist, um während des Zuführens von Wärme den nicht aus dem Lötkopf herausragenden Teil des Drahtes kühlen zu können.
    7. Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Lötkopf und dem Kühlrohr ein Keramikrohr angeordnet ist, das als Wärmepuffer dient und verhindert, dass Wärme von der Spitze des Lötkopfes auf den nicht aus dem Lötkopf herausragenden Teil des Drahtes übergeht.
    8. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Lötkopf nur in vertikaler Richtung und der Tisch nur in der Horizontalebene bewegbar ist.
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