CH710588B1

CH710588B1 - Verfahren zur Reparatur einer Leiterplatte mit zumindest einem defekten Bauteil.

Info

Publication number: CH710588B1
Application number: CH00607/16A
Authority: CH
Inventors: Hippin Christoph; Schöne Jenny
Original assignee: Endress Hauser Se Co Kg
Priority date: 2013-11-11
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2018-05-15
Also published as: US10237982B2; US20160353583A1; WO2015067413A1; DE102013112348B4; CN105830545B; DE102013112348A1; CN105830545A

Abstract

Verfahren zur Reparatur einer Leiterplatte (1) mit zumindest einem defekten Bauteil (2), welches über zumindest eine leiterplattenseitige Kontaktstelle (3) mechanisch und/oder elektrisch mit der Leiterplatte (1) verbunden ist, wobei das Verfahren zumindest folgende Schritte umfasst: Entfernen des defekten Bauteils (2) von der Leiterplatte (1); Reinigen der mindestens einen leiterplattenseitigen Kontaktstelle (3); Aufbringen einer Lotpaste (4) auf die mindestens eine gereinigte leiterplattenseitige Kontaktstelle (3) mittels eines Lotauftragsstempels (5), wobei der Lotauftragsstempel (5) zuerst in einem Benetzungsschritt zur Benetzung mit der Lotpaste (4) in ein Reservoir (6) mit Lotpaste (4) zumindest teilweise abgesetzt wird und anschliessend der benetzte Lotauftragsstempel (5) in einem Übertragungsschritt auf der mindestens einen gewünschten leiterplattenseitigen Kontaktstelle (3) abgesetzt wird, so dass ein Aufbringen der Lotpaste (4) auf die mindestens eine leiterplattenseitige Kontaktstelle (3) ermöglicht wird; Bestücken der Leiterplatte (1) mit einem für das defekte Bauteil (2) vorhergesehenen Ersatzbauteil (7); Anlöten des Ersatzbauteils (7).

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reparatur einer Leiterplatte mit zumindest einem defekten Bauteil, einen Lotauftragsstempel, eine Verwendung des Lotauftragsstempels und eine Automatisierungsanlage.

[0002] Aus der Leiterplattenfertigung sind verschiedene Verfahren zur Bestückung der Leiterplatten bekannt. Beispielsweise werden sogenannte SMD-Bauteile (Surface Mounted Device) auf Kontaktflächen auf der Vorderseite der Leiterplatte montiert. THT-Bauteile (Through-Hole-Technology) hingegen besitzen Anschlussdrähte, welche durch eine Öffnung in der Leiterplatte gesteckt und auf der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte befestigt werden. Hierbei ist auch eine Mischbestückung mit SMD- und THT-Bauteilen möglich. Das Löten von SMD-Bauteilen erfolgt in der Regel in einem Reflowver-fahren. Zur Vorbereitung hierzu wird die Leiterplatte an den zu bestückenden Stellen mit Lotpaste versehen, welche ein Lotpastendepot bildet. Anschliessend wird das Bauteil auf dem entsprechenden Lotdepot positioniert. Die so bestückte Leiterplatte wird einer Wärmequelle ausgesetzt, beispielsweise auf eine Heizplatte aufgelegt oder einem Lötofen zugeführt, wobei die Lotpaste aufgeschmolzen und hierdurch eine Verbindung des Bauteils mit der Leiterplatte hergestellt wird.

[0003] Es kann Vorkommen, dass Bauteile fehlerhaft sind oder im Laufe des Betriebes ausfallen. Insbesondere bei kostenintensiven Bauteilen oder bei Baugruppen mit einer Vielzahl an Bauteilen wird in einem solchen Fall nicht die komplette Baugruppe entsorgt, sondern das fehlerhafte oder defekte Bauteil ausgetauscht. Beim Entfernen des Bauteils bleibt in der Regel Lot zurück, welches jedoch nicht als Lotpastendepot für die Befestigung des Ersatzbauteils ausreicht. Hierdurch ist ein nachträgliches Aufbringen einer individuell zu bestimmenden Lotmenge auf die Leiterplatte bzw. den Träger oder das Bauteil erforderlich. Da die Flächen bzw. die Kontaktstellen, auf welche die Lotpaste aufzubringen ist, oftmals sehr klein sind, ist ein Aufbringen der Lotpaste nach einem der herkömmlichen Verfahren wie bspw. Schablonendruck bzw. Lotpastendruck nicht mehr möglich. Da die für diese Verfahren benötigten Öffnungen in der Schablone deutlich zu klein sind, kann keine Lotpaste bzw. nicht genügend Lotpaste aus den Öffnungen der Schablone ausgelöst und somit auf das Pad bzw. die Kontaktstelle übertragen werden. So ist es nicht möglich, Kontaktstellen die bspw. eine Abmessung von 470 pm auf 160 pm haben, mit einer herkömmlichen Lotpaste der Klasse Typ 3 oder auch Typ 4 zu bedrucken, da die Kugelgrösse der Lotpaste dieser Klassen zu gross ist.

[0004] Eine zum Schablonendruck bzw. Lotpastendruck alternative Methode stellt die Dispensiertechnik mittels bspw. einer Spritze bzw. Kartusche dar, wobei diese Methode bei diesen Kugelgrössen ebenfalls an ihre Grenzen stösst. Typischerweise liegen die Durchmesserder Lotpastendots, die mit dieser Methode dispensiert werden, bei ca. 300 bis 500 pm.

[0005] Ferner ist es bekannt, Lotpastendots mittels Jetprinting berührungslos auf die Kontaktstellen zu printen. Hierbei können Lotpastendepots mit einem minimalen Durchmesser von ca. 300 pm erzeugt werden. Kleinere Durchmesser sind mit dieser Technologie ebenfalls schwer zu realisieren.

[0006] Ebenfalls aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass man Bauteile bzw. deren Kontaktstellen, die auf eine Leiterplatte gebracht werden sollen, in eine mit Flussmittel und/oder Lotpaste gefüllte Wanne mit entsprechender Tiefe taucht, um so die Kontaktstellen mit Flussmittel und/oder Lotpaste zu benetzen. Nach dem Rausziehen des Bauteils aus der Wanne weisen die Kontaktstellen somit Flussmittel und/oder Lotpaste für den Lötprozess auf. Diese Methode funktioniert allerdings nur bei Bauteilen, die hervorstehende bzw. überstehende Kontaktstellen, bspw. in Form von Balls, Pins etc., haben.

[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Löten von Bauteilen zu ermöglichen, die keine hervorstehenden bzw. überstehenden Kontaktstellen aufweisen und die Kontaktstellen zusätzlich noch sehr geringe Ausmasse besitzen.

[0008] Die Aufgabe wird durch ein Verfahren, einen Lotauftragsstempel, eine Verwendung des Lotauftragsstempels und eine Automatisierungsanlage gelöst.

[0009] Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Reparatur einer Leiterplatte mit zumindest einem defekten Bauteil gelöst, wobei das defekte Bauteil über zumindest eine leiterplattenseitige Kontaktstelle mechanisch und/oder elektrisch mit der Leiterplatte verbunden ist, wobei das Verfahren zumindest folgende Schritte umfasst: - Entfernen des defekten Bauteils von der Leiterplatte; - Reinigen der mindestens einen leiterplattenseitigen Kontaktstelle; - Aufbringen einer Lotpaste auf die mindestens eine gereinigte leiterplattenseitige Kontaktstelle mittels eines Lotauftragsstempels, wobei der Lotauftragsstempel zuerst in einem Benetzungsschritt zur Benetzung mit der Lotpaste in ein Reservoir mit Lotpaste zumindest teilweise abgesetzt wird und anschliessend der benetzte Lotauftragsstempel in einem Übertragungsschrift auf der gewünschten leiterplattenseitigen Kontaktstelle abgesetzt wird, so dass ein Aufbringen bzw. Übertragen der Lotpaste auf die mindestens eine leiterplattenseitige Kontaktstelle ermöglicht wird; - Bestücken der Leiterplatte mit einem für das defekte Bauteil vorhergesehenen Ersatzbauteil; - Anlöten des Ersatzbauteils.

[0010] Erfindungsgemäss wird die Aufgabe also dadurch gelöst, dass zum Aufbringen der Lotpaste ein speziell ausgestalteter Lotauftragsstempel verwendet wird, über den die Lotpaste auf die Kontaktstellen der Leiterplatte transferiert wird, um so Lotpastendots von 10 pm bis 300 pm Durchmesser generieren zu können.

[0011] Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass es ebenfalls möglich ist, Lotpaste in Lotdepots, also Kavitäten, die die Leiterplatte aufweist, zu bringen. Dies ist mit den herkömmlichen Verfahren wie bspw. dem Schablonendruck nur sehr bedingt möglich.

[0012] Ferner bietet das Verfahren eine erhöhte Flexibilität, da es nicht wie beim Schablonendruck an die Herstellung einer für die spezifische Leiterplatte notwendigen Schablone gebunden ist. Darüber hinaus können mit dem erfindungsgemässen Verfahren kleinere Abstände zwischen zwei mit Lotpaste zu benetzenden Kontaktstellen realisiert werden.

[0013] Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform sieht das Verfahren vor, dass der Benetzungsschritt kraftgesteuert ausgeführt wird, so dass der Lotauftragsstempel nur bis zu einer vordefinierten ersten Kraft in das Reservoir abgesetzt wird.

[0014] Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sieht das Verfahren vor, dass der Übertragungsschritt kraftgesteuert ausgeführt wird, so dass der benetzte Lotauftragsstempel nur bis zu einer vordefinierten zweiten Kraft auf der mindestens einen leiterplattenseitigen Kontaktstelle abgesetzt wird.

[0015] Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sieht das Verfahren vor, dass das Reinigen der leiterplattenseitigen Kontaktstellen berührungslos durchgeführt wird.

[0016] Hinsichtlich des Lotauftragsstempels wird die Aufgabe durch einen Lotauftragsstempel zum Übertragen von Lotpaste aus einem Reservoir auf eine Kontaktstelle einer Leiterplatte gelöst, wobei der Lotauftragsstempel umfasst: - Grundkörper mit einer Stirnfläche; - zumindest ein Vorsprung, der aus der Stirnfläche hervorsteht und eine Vorsprungsfläche aufweist, wobei der Vorsprung im Längsschnitt eine zumindest abschnittsweise konkave Kontur zwischen der Stirnfläche und der Vorsprungsfläche aufweist.

[0017] Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Lotauftragsstempels sieht vor, dass die Vorsprungsfläche im Wesentlichen parallel zur Stirnfläche des Grundkörpers verläuft.

[0018] Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Lotauftragsstempels sieht vor, dass die Vorsprungsfläche so ausgebildet ist, dass das Verhältnis der Stirnfläche zu der Vorsprungsfläche maximal einem Faktor 10, bevorzugt einem Faktor 7,5, besonders bevorzugt einem Faktor 5, entspricht.

[0019] Eine alternative Ausgestaltung des Lotauftragsstempels sieht vor, dass die Vorsprungsfläche so ausgebildet ist, dass das Verhältnis der Stirnfläche zu der Vorsprungsfläche maximal einem Faktor 35, bevorzugt einem Faktor 21, besonders bevorzugt einem Faktor 15, entspricht.

[0020] Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Lotauftragsstempels sieht vor, dass der maximale Abstand zwischen der Stirnfläche und der Vorsprungsfläche und somit die Höhe des Vorsprungs im Bereich von 50-250 pm, bevorzugt im Bereich von 80-150 pm, liegt.

[0021] Eine alternative Ausgestaltung des Lotauftragsstempels sieht vor, dass der maximale Abstand zwischen der Stirnfläche und der Vorsprungsfläche und somit die Höhe des Vorsprungs im Bereich von 50-400 pm, bevorzugt im Bereich von 180-220 pm, besonders bevorzugt im Bereich von 280-320 pm, liegt.

[0022] Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Lotauftragsstempels sieht vor, dass die Vorsprungsfläche einen Durchmesser im Bereich von 300-180 pm, bevorzugt im Bereich von 180-130 pm, besonders bevorzugt im Bereich von 130-50 pm, aufweist.

[0023] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Lotauftragsstempel weiterhin eine hydrophobe Beschichtung umfasst, die zumindest in einem an den Vorsprung angrenzenden Bereich auf dem Grundkörper aufgebracht ist.

[0024] Hinsichtlich der Verwendung wird die Aufgabe durch eine Verwendung des Lotauftragsstempels nach einer der vorherigen Ausgestaltungen zur Reparatur einer Leiterplatte mit zumindest einem defekten Bauteil gelöst.

[0025] Hinsichtlich der Automatisierungsanlage wird die Aufgabe durch eine Automatisierungsanlage zur Reparatur einer Leiterplatte, die zumindest ein defektes Bauteil aufweist, gelöst, wobei die Automatisierungsanlage zumindest umfasst: - einen Lotauftragsstempel, wie er in einer der vorherigen Ausgestaltungen beschrieben ist; - eine automatische Positioniereinheit, an die der Lotauftragsstempel angebracht ist, um so ein automatisches Positionieren bzw. Verfahren des Lotauftragsstempels zu ermöglichen; - eine Leiterplattenaufnahmeeinheit, die in Bezug auf die Positioniereinheit ein automatisches Positionieren einer in der Leiterplattenaufnahmeeinheit eingebrachten Leiterplatte ermöglicht.

[0026] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemässen Automatisierungsanlage sieht vor, dass die Positioniereinheit ein kraftgesteuertes Verfahren, insbesondere ein kraftgesteuertes Absetzen des an der Positioniereinheit befestigten Lotauftragsstempels, ermöglicht.

[0027] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: ein Flussdiagramm des erfindungsgemässen Verfahrens,

Fig. 2: eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung des Verfahrensablaufes,

Fig. 3: eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Lotauftragsstempels, und

Fig. 4: eine schematische Darstellung der Untersicht des erfindungsgemässen Lotauftragsstempels.

[0028] Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemässen Verfahrens. Im ersten Schritt wird das defekte Bauteil 2, welches über Kontaktstellen 3 mechanisch und/oder elektrisch auf der Leiterplatte 1 befestigt ist, entfernt. Hierzu wird die Leiterplatte 1 in eine Automatisierungsanlage eingespannt, die eine Leiterplattenaufnahmeeinheit aufweist. Vorzugsweise umfasst die Leiterplattenaufnahmeeinheit eine Unterheizung, die eine Vorwärmung der gesamten Leiterplatte 1 ermöglicht. Zum Entfernen des noch an der Leiterplatte 1 angelöteten defekten Bauteils 2 wird die Automatisierungsanlage mit einer Mehrkanal-Ringdüse bestückt. Die Mehrkanal-Ringdüse ist dabei derartig ausgestaltet, dass sie zum einen Heissluft abgeben und zum anderen Vakuum bzw. Luft ziehen kann. Auf diese Weise lässt sich mittels der Heissluft das Lot zwischen den Kontaktstellen 3 des defekten Bauteils 2 und den Kontaktstellen 3 der Leiterplatte 1 aufschmelzen. Die Grösse der Mehrkanal-Ringdüse ist dabei abhängig von der Bauteilgrösse und so gewählt, dass eine im Wesentlichen vollständige Erhitzung des defekten Bauteils 2 bzw. der Kontaktstellen 3 erfolgt. Nachdem das Lot 4 aufgeschmolzen ist, wird mittels der Vakuumfunktion der Mehrkanal-Ringdüse das defekte Bauteil 2 angesaugt und das Bauteil 2 aus der Leiterplatte 1 herausgelöst.

[0029] Vorzugsweise ist in einem Zwischenschritt vorgesehen, dass vor dem weiteren Bearbeiten der Leiterplatte 1 gewartet wird, bis die Automatisierungsanlage und somit auch die Leiterplatte 1 abgekühlt ist. Alternativ kann die Leiterplatte 1 in einer bereits abgekühlten zweiten Automatisierungsanlage weiterbearbeitet werden.

[0030] Im zweiten Schritt werden sämtliche leiterplattenseitigen Kontaktstellen 3, die zur Anbindung des defekten Bauteils 2 an die Leiterplatte 1 gedient haben, gereinigt. Vorzugsweise findet diese Reinigung berührungslos satt. Hierzu wird die Automatisierungsanlage mit einer Mehrkanal-Reinigungsdüse bestückt. Die Mehrkanal-Reinigungsdüse ist wiederum derartig ausgebildet, dass sie zum einen Heissluft abgeben und zum anderen ein Vakuum bzw. Luft ziehen kann, wobei die angesaugte Luft durch einen Bypass über ein Filter geführt wird. Mittels der Mehrkanal-Reinigungsdüse werden die Kontaktstellen 3 abgefahren, wobei durch die Heissluft das restliche Lot, welches nach dem Entfernen des defekten Bauteils 2 noch vorhanden ist, erhitzt wird, um es anschliessend entfernen zu können.

[0031] Im dritten Schritt wird eine Lotpaste 4 auf den gereinigten leiterplattenseitigen Kontaktstellen 3 aufgebracht. Hierzu wird die Automatisierungsanlage mit einem Lotauftragsstempel 5 bestückt, der zum Übertrag bzw. Transfer von der Lotpaste 4 aus einem Reservoir 8 auf die Kontaktstelle 3 dient. Anschliessend wird der Lotauftragsstempel 5 von einer Positioniereinheit der Automatisierungsanlage über das Reservoir 6 gefahren und in dem Reservoir 6 zumindest teilweise abgesetzt, so dass eine Benetzung des Lotauftragsstempels 5 erfolgt. Hierbei wird der Lotauftragsstempel 5 nur bis zu einer vordefinierten ersten Kraft, bspw. 1 N, in das Reservoir 6 abgesetzt. Im Anschluss daran wird der mit Lotpaste 4 benetzte Lotauftragsstempel 5 wieder aus dem Reservoir 6 zu einer zuvor festgelegten Position auf der Leiterplatte 1, an der das Ersatzbauteil 7 vorgesehen ist, gefahren. An der festgelegten bzw. vordefinierten Position wird der Lotauftragsstempel 5 auf der leiterplattenseitigen Kontaktstelle 3, bspw. einem Kupferpad, abgesetzt, so dass ein Aufbringen bzw. Übertragen der Lotpaste 4 auf die Kontaktstelle 3 erfolgt. Hierbei wird der Lotauftragsstempel 5 mit einer vordefinierten zweiten Kraft, bspw. OJN, auf der Kontaktstelle 3 abgesetzt. Die Positioniereinheit der Automatisierungsanlage verfährt den Lotauftragsstempel 5 kraftgesteuert, d.h. die beim Aufsetzen bzw. Aufpressen des Lotauftragsstempels 5 auf die Kontaktstelle 3 wirkende Kraft wird von der Positioniereinheit kontrolliert und in dem Fall, dass die wirkende Kraft eine vordefinierte (erste und/oder zweite) Kraft überschreitet, wird der Absetzvorgang angehalten bzw. gestoppt.

[0032] Als Reservoir 6 kann bspw. eine Dipwanne dienen, die eine definierte Tiefe aufweist. In die Dipwanne 6 wird die Lotpaste 4 eingebracht und anschliessend die überflüssige Lotpaste 4 mittels eines Rakels entfernt. Auf diese Weise lässt sich eine sehr reproduzierbare Menge an Lotpaste 4 in dem Reservoir 6 bzw. der Dipwanne realisieren. Zusätzlich kann das Reservoir bzw. die Dipwanne 6 eine Nanobeschichtung aufweisen, um so ein einfacheres Herauslösen der Lotpaste 4 zu ermöglichen.

[0033] In dem Fall, dass mehrere Kontaktstellen 3 mit Lotpaste 4 versehen werden sollen, wird der dritte Schritt entsprechend mehrfach wiederholt oder es wird ein Lotauftragsstempel 5 verwendet, der mehrere Kontaktstellen 3 gleichzeitig benetzen kann.

[0034] Im vierten Schritt wird die Leiterplatte 1 mit einem für das defekte Bauteil 2 vorgesehenen Ersatzbauteil 7 bestückt. Dabei wird die bereits im ersten Schritt verwendete Mehrkanal-Ringdüse verwendet, um das Ersatzbauteil 7 aus einem Bauteil-Gurt herauszulösen und an die gewünschte Position auf der Leiterplatte 1 zu befördern.

[0035] Im fünften Schritt wird das zuvor auf der Leiterplatte 1 platzierte Ersatzbauteil 7 angelötet. Dabei wird das auf der vorgewärmten Leiterplatte 1 platzierte Ersatzbauteil 7 mittels der Heissluftfunktion der Mehrkanal-Ringdüse an der Leiterplatte 1 angelötet.

Claims

[0036] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung des Verfahrensablaufes. Dabei ist in Fig. 2a exemplarisch eine Leiterplatte 1 mit drei Bauteilen dargestellt, wobei das linke Bauteil 2 defekt ist. Dieses defekte Bauteil 2 wird gemäss dem oben beschriebenen ersten Schritt entfernt. Fig. 2b zeigt die Leiterplatte 1, bei der das defekte Bauteil 2 entfernt ist und die leiterplattenseitigen Kontaktstellen 3 gereinigt sind. Fig. 2c zeigt die Leiterplatte 1, bei der die Lotpaste 4 auf die Kontaktstellen 3 aufgebracht ist. Fig. 2d zeigt die Leiterplatte 1 mit dem angelöteten Ersatzbauteil 7. [0037] Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Lotauftragsstempels 5. Dieser weist einen Grundkörper 8 mit einer Stirnfläche As auf. Aus der Stirnfläche As steht ein Vorsprung 9 hervor, der eine Vorsprungsfläche Av aufweist, die vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Stirnfläche As des Grundkörpers 8 verläuft. Der Vorsprung 9 ist derartig ausgebildet, dass dieser im Längsschnitt eine zumindest abschnittsweise konkave Kontur 10 zwischen der Stirnfläche As und der Vorsprungsfläche Av aufweist. Über die konkave Kontur 10 nimmt der Lotauftragsstempel 5, wenn er in ein Reservoir 6 abgesetzt bzw. gebracht wird, die Lotpaste 4 auf. [0038] Der maximale Abstand D der Vorsprungsfläche Av des Vorsprungs 9 zu der Stirnfläche As des Grundkörpers 8 liegt im Bereich von 50-400 pm, bevorzugt im Bereich von 80-150 pm. Als besonders geeignet hat sich ein maximaler Abstand von ca. 300 pm herausgestellt. [0039] Der maximale Abstand D ist dabei derartig gewählt, dass sich die Stirnfläche As des Grundkörpers 8 mit Lotpaste 4 benetzt, wenn der Lotauftragsstempel 5 so in dem Reservoir 6 abgesetzt wird, dass die Vorsprungsfläche As den Boden des Reservoirs 6 berührt. Als Reservoir 6 kann, wie bereits erwähnt, bspw. eine Dipwanne dienen, die bspw. eine Tiefe im Bereich von 700 pm bis 400 pm, bevorzugt im Bereich von 400 pm bis 200 pm, besonders bevorzugt im Bereich von 200 pm bis 40 pm, aufweist. [0040] Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Untersicht des erfindungsgemässen Lotauftragsstempels 5. Die Stirnfläche As ist dabei quadratisch ausgebildet. Denkbar sind aber auch andere geometrische Formen, wie bspw. ein runder Querschnitt. Der Vorsprung 9 und somit auch die Vorsprungsfläche As sind derartig ausgebildet, dass diese einen runden Querschnitt aufweisen. Die Querschnittsfläche des Vorsprungs 9 nimmt dabei von der Stirnfläche As, hin zur Vorsprungsfläche Av, stetig ab. Neben einem runden Querschnitt sind aber auch andere geometrische Formen, insbesondere rechteckige oder quadratische Querschnittsformen, denkbar. Die Querschnittsfläche des im Wesentlichen quadratischen Grundkörpers 8 weist eine Fläche auf, die im Bereich von 0,16 mm2 bis 0,64 mm2, bevorzugt im Bereich von 0,64 mm2 bis 1 mm2, besonders bevorzugt im Bereich von 1 mm2 bis 2,25 mm2, liegt. Der Durchmesser der Vorsprungsfläche Av liegt, in Abhängigkeit der zu benetzenden Kontaktstelle, im Bereich von 300-180 pm, bevorzugt im Bereich von 180-130 pm, besonders bevorzugt im Bereich von 130-50 pm. [0041] Weiterhin umfasst der in Fig. 3 dargestellte Lotauftragsstempel eine hydrophobe Beschichtung (11), die zumindest auf einem Teil der Oberfläche des Grundkörpers (8) aufgebracht ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich wird, ist der Grundköper zumindest in dem an den Vorsprung angrenzenden Bereich mit der hydrophoben Beschichtung versehen. Die hydrophobe Beschichtung kann sich dabei weiter über den ganzen Grundkörper bis zu der der Stirnfläche abgewandten Seite des Grundkörpers erstrecken. [0042] Ferner hat sich herausgestellt, dass es von Vorteil ist, wenn der Boden des Reservoirs bzw. der Dipwanne ebenfalls mit einer hydrophoben Beschichtung versehen ist. [0043] Ein derartig ausgebildeter Lotauftragsstempel 5 lässt sich bei der Reparatur einer Leiterplatte 1 mit zumindest einem defekten Bauteil 2 verwenden, wobei das Bauteil 2 zumindest eine Kontaktfläche 3 mit einer maximalen Abmessung von 500 pm auf 200 pm, bevorzugt einer maximalen Abmessung von 470 pm auf 160 pm aufweist. In vorteilhafter Weise lässt sich der Lotauftragsstempel 5 bei der Reparatur einer Leiterplatte 1 mit zumindest einem defekten Bauteil 2 verwenden, bei dem das Bauteil 2 zumindest zwei Kontaktflächen aufweist, wobei die Kontaktstellen 3 einen Abstand zueinander von 175 pm, bevorzugt 150 pm, besonders bevorzugt von 125 pm, aufweisen. Patentansprüche

1. Verfahren zur Reparatur einer Leiterplatte (1) mit zumindest einem defekten Bauteil (2), welches über zumindest eine leiterplattenseitige Kontaktstelle (3) mechanisch und/oder elektrisch mit der Leiterplatte (1) verbunden ist, wobei das Verfahren zumindest folgende Schritte umfasst: - Entfernen des defekten Bauteils (2) von der Leiterplatte (1); - Reinigen der mindestens einen leiterplattenseitigen Kontaktstelle (3); - Aufbringen einer Lotpaste (4) auf die mindestens eine gereinigte leiterplattenseitige Kontaktstelle (3) mittels eines Lotauftragsstempels (5), wobei der Lotauftragsstempel (5) zuerst in einem Benetzungsschritt zur Benetzung mit der Lotpaste (4) in ein Reservoir (6) mit Lotpaste (4) zumindest teilweise abgesetzt wird und anschliessend der benetzte Lotauftragsstempel (5) in einem Übertragungsschritt auf der mindestens einen gewünschten leiterplattenseitigen Kontaktstelle (3) abgesetzt wird, so dass ein Aufbringen der Lotpaste (4) auf die mindestens eine leiterplattenseitige Kontaktstelle (3) ermöglicht wird, wobei so Lotpastendepots mit Durchmesser von 10 pm bis 300 pm generiert werden; - Bestücken der Leiterplatte (1) mit einem für das defekte Bauteil (2) vorhergesehenen Ersatzbauteil (7); - Anlöten des Ersatzbauteils (7).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Benetzungsschritt kraftgesteuert ausgeführt wird, so dass der Lotauftragsstempel (5) nur bis zu einer vordefinierten ersten Kraft in das Reservoir (6) abgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Übertragungsschritt kraftgesteuert ausgeführt wird, so dass der benetzte Lotauftragsstempel (5) nur bis zu einer vordefinierten zweiten Kraft auf der mindestens einen leiterplattenseitigen Kontaktstelle (3) abgesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Reinigen der leiterplattenseitigen Kontaktstellen (3) berührungslos durchgeführt wird.
5. Lotauftragsstempel (5) zum Übertragen von Lotpaste (4) aus einem Reservoir (6) auf eine Kontaktstelle (3) einer Leiterplatte (1) gemäss dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Lotauftragsstempel (5) umfasst: - Grundkörper (8) mit einer Stirnfläche (As); -zumindest ein Vorsprung (9), der aus der Stirnfläche (As) hervorsteht und eine Vorsprungsfläche (Av) aufweist, wobei der Vorsprung (9) im Längsschnitt eine zumindest abschnittsweise konkave Kontur (10) zwischen der Stirnfläche (As) und der Vorsprungsfläche (Av) aufweist, wobei der maximale Abstand (D) zwischen der Stirnfläche (As) und der Vorsprungsfläche (Av) und somit die Höhe des Vorsprungs (9) im Bereich von 50-400 pm liegt und die Vorsprungsfläche einen Durchmesser im Bereich von 300-180 pm, bevorzugt im Bereich von 180-130 pm, besonders bevorzugt im Bereich von 130-50 pm aufweist.
6. Lotauftragsstempel nach Anspruch 5, wobei die Vorsprungsfläche (Av) im Wesentlichen parallel zur Stirnfläche (As) des Grundkörpers (8) verläuft.
7. Lotauftragsstempel nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Vorsprungsfläche (Av) so ausgebildet ist, dass das Verhältnis der Stirnfläche (As) zu der Vorsprungsfläche (Av) maximal einem Faktor 10, bevorzugt einem Faktor 7,5, besonders bevorzugt einem Faktor 5, entspricht.
8. Lotauftragsstempel nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Vorsprungsfläche (Av) so ausgebildet ist, dass das Verhältnis der Stirnfläche (As) zu der Vorsprungsfläche (Av) maximal einem Faktor 35, bevorzugt einem Faktor 21, besonders bevorzugt einem Faktor 15, entspricht.
9. Lotauftragsstempel nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der maximale Abstand (D) zwischen der Stirnfläche (As) und der Vorsprungsfläche (Av) und somit die Höhe des Vorsprungs im Bereich von 50-250 pm, bevorzugt im Bereich von 80-150 pm, liegt.
10. Lotauftragsstempel nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der maximale Abstand (D) zwischen der Stirnfläche (As) und der Vorsprungsfläche (Av) und somit die Höhe des Vorsprungs (9) im Bereich von 180-220 pm, bevorzugt im Bereich von 280-320 pm, liegt.
11. Lotauftragsstempel nach einem der Ansprüche 5 bis 10, weiterhin umfassend eine hydrophobe Beschichtung (11), die zumindest in einem an den Vorsprung (9) angrenzenden Bereich (12) auf dem Grundkörper aufgebracht ist.
12. Verwendung eines Lotauftragsstempels nach einem der Ansprüche 5 bis 10 in einer Automatisierungsanlage zur Reparatur einer Leiterplatte (1), die zumindest ein defektes Bauteil (2) aufweist.
13. Automatisierungsanlage zur Reparatur einer Leiterplatte (1), die zumindest ein defektes Bauteil (2) aufweist, gemäss dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit: - einem Lotauftragsstempel (5), wie er in einem der Ansprüche 5 bis 11 beschrieben ist; - einer automatischen Positioniereinheit, an die der Lotauftragsstempel (5) angebracht ist, um so ein automatisches Positionieren bzw. Verfahren des Lotauftragsstempels (5) zu ermöglichen; - einer Leiterplattenaufnahmeeinheit, die in Bezug auf die Positioniereinheit ein automatisches Positionieren einer in der Leiterplattenaufnahmeeinheit eingebrachten Leiterplatte (1) ermöglicht; - einer Mehrkanal-Ringdüse zum Entfernen eines noch an der Leiterplatte (1) angelöteten defekten Bauteils (2), zum Herauslösen eines Ersatzbauteils (7) aus einem Bauteil-Gurt, zum Befördern des Ersatzbauteils (7) an eine gewünschte Position auf der Leiterplatte (1) und zum Anlöten des platzierten Ersatzbauteils (7) an der Leiterplatte (1), wobei die Mehrkanal-Ringdüse derart ausgestaltet ist, dass sie zum einen Heissluft abgeben und zum anderen Luft ziehen kann; - einer Mehrkanal-Reinigungsdüse zum Abfahren von Kontaktstellen (3) auf der Leiterplatte (1) und Erhitzen von restlichem Lot auf der Leiterplatte (1), wobei die Mehrkanal-Reinigungsdüse derart ausgestaltet ist, dass sie zum einen Heissluft abgeben und zum anderen Luft ziehen kann.
14. Automatisierungsanlage nach Anspruch 13, wobei die Positioniereinheit ein kraftgesteuertes Verfahren, insbesondere ein kraftgesteuertes Absetzen des an der Positioniereinheit befestigten Lotauftragsstempels (5), ermöglicht.