CH713419B1 - Pipette and method for populating a circuit board with solder paste. - Google Patents

Pipette and method for populating a circuit board with solder paste. Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pipette und ein Verfahren zum Bestücken einer Leiterkarte mit Lotpaste. Die Pipette umfasst einen rohrförmigen Körper (4) zum Ausstechen eines definierten Teils der Lotpaste aus einem Lotpastendepot (5), einen Kolben (6), welcher dermaßen an eine Innenwandung des rohrförmigen Körpers (4) anliegt, dass der rohrförmige Körper (4) luftdicht verschlossen ist, und Mittel zum Variieren des Drucks zwischen dem Kolben (6) und des ausgestochenen Teils der Lotpaste.The invention relates to a pipette and a method for equipping a printed circuit board with solder paste. The pipette comprises a tubular body (4) for cutting out a defined part of the solder paste from a solder paste depot (5), a piston (6) which rests against an inner wall of the tubular body (4) in such a way that the tubular body (4) is airtight is closed, and means for varying the pressure between the piston (6) and the punched out part of the solder paste.

Description

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Pipette zum Bestücken einer Leiterkarte mit Lotpaste. The invention relates to a pipette for loading a circuit card with solder paste.

[0002] Beim Pin-Transfer wird das Dosiermaterial (Kleber, Lotpaste) mithilfe von Stempelwerkzeugen aufgetragen. Eine Direkt-Dispens-Station stellt ein Reservoir des Dosiermaterials bereit. Eine Dosierung wird über verschiedene Prozessparameter wie die Schichtdicke des Materialreservoirs und die Form des Stempelwerkzeugs erreicht. Bei solch einem Verfahren werden die Dosierergebnisse ungezielt und unkontrolliert beeinflusst. When pin transfer, the dispensing material (glue, solder paste) is applied using stamping tools. A direct dispensing station provides a reservoir for the dispensing material. Dosing is achieved using various process parameters such as the layer thickness of the material reservoir and the shape of the stamping tool. With such a method, the dosing results are influenced in an untargeted and uncontrolled manner.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bestücken einer Leiterkarte mit Lotpaste bereitzustellen, bei der die Lotpaste genau dosierbar ist. The invention is based on the object of providing a device for loading a circuit card with solder paste, in which the solder paste can be precisely dosed.

[0004] Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der Erfindung gelöst. Gegenstand der Erfindung ist eine Pipette zum Bestücken einer Leiterkarte mit Lotpaste, umfassend einen rohrförmigen Körper zum Ausstechen eines definierten Teils der Lotpaste aus einem Lotpastendepot, einen Kolben, welcher dermaßen an eine Innenwandung des rohrförmigen Körpers anliegt, dass der rohrförmige Körper luftdicht verschlossen ist, und Mittel zum Variieren des Drucks zwischen dem Kolben und des ausgestochenen Teils der Lotpaste. The object is achieved by the subject matter of the invention. The subject of the invention is a pipette for loading a circuit board with solder paste, comprising a tubular body for cutting out a defined part of the solder paste from a solder paste depot, a piston which rests against an inner wall of the tubular body in such a way that the tubular body is hermetically sealed, and Means for varying the pressure between the plunger and the punched out portion of the solder paste.

[0005] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das Mittel zum Variieren des Drucks zwischen dem Kolben und dem ausgestochenen Teil der Lotpaste eine Membran, welche eine Stirnfläche des Kolbens bildet. According to an advantageous development, the means for varying the pressure between the piston and the punched out part of the solder paste comprises a membrane which forms an end face of the piston.

[0006] Gemäß einer vorteilhaften Variante umfasst das Mittel zum Variieren des Drucks zwischen dem Kolben und dem ausgestochenen Teil der Lotpaste, eine Vorrichtung zum Bewegen des Kolbens in dem rohrförmigen Körper. According to an advantageous variant, the means for varying the pressure between the piston and the punched out part of the solder paste comprises a device for moving the piston in the tubular body.

[0007] Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zum Bestücken einer Leiterkarte mit Lotpaste, insbesondere mittels einer Pipette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte, Ausstechen eines definierten Teils einer Lotpaste aus einem Lotpastendepot, Ansaugen des ausgestochenen Teils der Lotpaste, Platzieren des ausgestochenen Teils der Lotpaste auf einer Leiterkarte, Auspressen des ausgestochenen Teils der Lotpaste, bis der ausgestochene Teil der Lotpaste an der Leiterkarte anhaftet. The invention also relates to a method for equipping a circuit card with solder paste, in particular by means of a pipette according to one of the preceding claims, comprising the steps of cutting out a defined part of a solder paste from a solder paste depot, Sucking the punched out part of the solder paste, placing the punched out part of the solder paste on a circuit board, pressing out the punched out part of the solder paste until the punched out part of the solder paste sticks to the circuit board.

[0008] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform geschieht das Ausstechen eines definierten Teils einer Lotpaste aus einem Lotpastendepot mittels des rohrförmigen Körpers. According to an advantageous embodiment, a defined part of a solder paste is cut out of a solder paste depot by means of the tubular body.

[0009] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung geschieht das Auspressen und/oder Ansaugen des ausgestochenen Teils der Lotpaste mittels der Mittel zum Variieren des Drucks zwischen dem Kolben und des ausgestochenen Teils der Lotpaste. According to an advantageous embodiment, the pressing out and / or suction of the punched out part of the solder paste by means of the means for varying the pressure between the piston and the punched out part of the solder paste.

[0010] Gemäß einer günstigen Weiterbildung umfasst das Mittel zum Variieren des Drucks zwischen dem Kolben und dem ausgestochenen Teil der Lotpaste eine Membran, welche eine Stirnfläche des Kolbens bildet. According to a favorable development, the means for varying the pressure between the piston and the punched out part of the solder paste comprises a membrane which forms an end face of the piston.

[0011] Gemäß einer günstigen Variante umfasst das Mittel zum Variieren des Drucks zwischen dem Kolben und dem ausgestochenen Teil der Lotpaste, eine Vorrichtung zum Bewegen des Kolbens in dem rohrförmigen Körper. According to a favorable variant, the means for varying the pressure between the piston and the punched out part of the solder paste comprises a device for moving the piston in the tubular body.

[0012] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: <tb>Fig. 1A- J:<SEP>einen Längsschnitt einer Pipette mit einer Membran als Stirnfläche des Kolbens, die einen definierten Teil einer Lotpaste aus einem Lotpastendepot aussticht und auf einer Leiterkarte platziert, und <tb>Fig. 2A- H:<SEP>einen Längsschnitt einer Pipette mit einem beweglichen Kolben, die einen definierten Teil einer Lotpaste aus einem Lotpastendepot aussticht und auf einer Leiterkarte platziert. <tb>Fig. 1A- J<SEP>zeigen jeweils einen Längsschnitt einer Pipette, die einen definierten Teil einer Lotpaste aus einem Lotpastendepot aussticht (Fig. 1A - E) und auf einer Leiterkarte platziert (Fig. 1F - J). Die Pipette weist einen rohrförmigen Körper 4 zum Ausstechen eines definierten Teils der Lotpaste 3 aus dem Lotpastendepot 5 auf. Ein Kolben 6, liegt dermaßen an eine Innenwandung 7 des rohrförmigen Körpers 4 an, dass der rohrförmige Körper 4 luftdicht verschlossen ist. Eine Membran 8 bildet eine Stirnfläche des Kolbens 6 (Fig. 1A).[0012] The invention is explained in more detail with reference to the following drawings. It shows: <tb> Fig. 1A-J: <SEP> shows a longitudinal section of a pipette with a membrane as the end face of the piston, which cuts out a defined part of a solder paste from a solder paste depot and places it on a circuit board, and FIG <tb> Fig. 2A-H: <SEP> shows a longitudinal section of a pipette with a movable piston, which cuts a defined part of a solder paste from a solder paste depot and places it on a circuit board. <tb> Fig. 1A-J <SEP> each show a longitudinal section of a pipette which cuts a defined part of a solder paste from a solder paste depot (FIGS. 1A-E) and places it on a circuit board (FIGS. 1F-J). The pipette has a tubular body 4 for cutting out a defined part of the solder paste 3 from the solder paste depot 5. A piston 6 rests against an inner wall 7 of the tubular body 4 in such a way that the tubular body 4 is hermetically sealed. A membrane 8 forms an end face of the piston 6 (Fig. 1A).

[0013] Das Verfahren zum Bestücken der Leiterkarte 2 mit Lotpaste 3 mittels der Pipette 1 umfasst die nachfolgenden Schritte. In einem ersten Schritt wird die Pipette 1 auf der Oberfläche eines Lotpastendepots 5 mit der Spitze voran platziert (Fig. 1B). Die Membran 8 bildet die Spitze der Pipette 1 und ist nach Außen ausgelenkt. The method for equipping the circuit board 2 with solder paste 3 by means of the pipette 1 comprises the following steps. In a first step, the pipette 1 is placed with the tip first on the surface of a solder paste depot 5 (FIG. 1B). The membrane 8 forms the tip of the pipette 1 and is deflected outwards.

[0014] In einem zweiten Schritt wird der rohrförmigen Körper 4 in Richtung des Lotpastendepots 5 gefahren, bis das Lotpastendepot 5 ganz durchstochen ist (Fig. 1C). In a second step, the tubular body 4 is moved in the direction of the solder paste depot 5 until the solder paste depot 5 is completely pierced (FIG. 1C).

[0015] In einem dritten Schritt wird die Membran 8 entweder mechanisch oder mittels Unterdruck nach Innen ausgelenkt, um so einen Unterdruck zwischen der Membran 8 und der Oberfläche des Lotpastendepots 5 zu erzeugen (Fig. 1D). In a third step, the membrane 8 is deflected inwards either mechanically or by means of negative pressure, in order to generate a negative pressure between the membrane 8 and the surface of the solder paste depot 5 (FIG. 1D).

[0016] In einem vierten Schritt wird die Pipette 1 in einer dem Lotpastendepot 5 entgegengesetzten Richtung bewegt, so dass die Pipette 1 einen definierten Teil der Lotpaste 3 von dem Lotpastendepot 5 aussticht (Fig. 1E). In a fourth step, the pipette 1 is moved in a direction opposite to the solder paste depot 5, so that the pipette 1 sticks out a defined part of the solder paste 3 from the solder paste depot 5 (FIG. 1E).

[0017] In einem fünften Schritt wird die Pipette 1 mit der Spitze voran auf einer Oberfläche einer Leiterkarte 2 platziert (Fig. 1F). Dabei liegt das definierte Teil der Lotpaste 3 an einem mit Lotpaste zu bedeckenden Teil der Leiterkarte 2 (Fig. 1G). In a fifth step, the pipette 1 is placed tip first on a surface of a printed circuit board 2 (Fig. 1F). The defined part of the solder paste 3 lies on a part of the printed circuit board 2 to be covered with solder paste (FIG. 1G).

[0018] Fig. 2A - H zeigen ein Längsschnitt einer Pipette mit einem beweglichen Kolben. 2A-H show a longitudinal section of a pipette with a movable piston.

[0019] In einem ersten Schritt wird die Pipette 1 mit der Spitze voran auf einem Lotpastendepot 5 platziert (Fig. 2A). In a first step, the pipette 1 is placed with the tip first on a solder paste depot 5 (FIG. 2A).

[0020] In einem zweiten Schritt wird der rohrförmige Körper 4 herausgefahren, bis ein Teil der Lotpaste 3 herausgestochen ist. In a second step, the tubular body 4 is moved out until part of the solder paste 3 is poked out.

[0021] In einem dritten Schritt wird der Kolben 6 in einer dem Teil der Lotpaste 3 entgegengesetzten Richtung bewegt (Fig. 2C). Auf diese Weise entsteht ein Unterdruck zwischen dem Kolben 6 und dem Teil der der Lotpaste 3. Dieser Unterdruck führt dazu, dass das Teil der Lotpaste 3 sich von dem Lotpastendepot 5 löst und von der Pipette 1 aufgenommen wird (Fig. 2D). In a third step, the piston 6 is moved in a direction opposite to the part of the solder paste 3 (FIG. 2C). In this way, a negative pressure arises between the piston 6 and the part of the solder paste 3. This negative pressure causes the part of the solder paste 3 to detach itself from the solder paste depot 5 and to be picked up by the pipette 1 (FIG. 2D).

[0022] In einem vierten Schritt wird die Pipette 1 mit der Spitze voran auf eine Leiterkarte 2 platziert (Fig. 2E und F). In einem fünften Schritt wird der Kolben 6 in Richtung des Teils der Lotpaste 3 bewegt, bis ein Überdruck zwischen dem Kolben 6 und dem Teil der Lotpaste 3 entsteht. Dieser Überdruck führt dazu, dass das Teil der Lotpaste 3 von der Pipette 1 gelöst wird und gegen die Leiterkarte 2 gepresst wird, bis die Lotpaste 3 an der Leiterkarte 2 anhaftet. In a fourth step, the pipette 1 is placed with the tip first on a circuit board 2 (Fig. 2E and F). In a fifth step, the piston 6 is moved in the direction of the part of the solder paste 3 until an overpressure is created between the piston 6 and the part of the solder paste 3. This overpressure leads to the part of the solder paste 3 being detached from the pipette 1 and being pressed against the circuit card 2 until the solder paste 3 adheres to the circuit card 2.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

[0023] 1 Pipette 2 Leiterkarte 3 Lotpaste 4 Körper 5 Lotpastendepot 6 Kolben 7 Innenwandung 8 Membran 1 pipette 2 circuit board 3 solder paste 4 body 5 solder paste depot 6 piston 7 inner wall 8 membrane

Claims (8)

1. Pipette zum Bestücken einer Leiterkarte (2) mit Lotpaste (3), umfassend einen rohrförmigen Körper (4) zum Ausstechen eines definierten Teils der Lotpaste (3) aus einem Lotpastendepot (5), einen Kolben (6), welcher dermaßen an eine Innenwandung (7) des rohrförmigen Körpers (4) anliegt, dass der rohrförmige Körper (4) luftdicht verschlossen ist, Mittel zum Variieren des Drucks zwischen dem Kolben (6) und des ausgestochenen Teils der Lotpaste (3).1. Pipette for populating a circuit board (2) with solder paste (3), comprising a tubular body (4) for cutting out a defined part of the solder paste (3) from a solder paste depot (5), a piston (6) which rests against an inner wall (7) of the tubular body (4) in such a way that the tubular body (4) is hermetically sealed, Means for varying the pressure between the piston (6) and the punched out part of the solder paste (3). 2. Pipette nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Variieren des Drucks zwischen dem Kolben (6) und dem ausgestochenen Teil der Lotpaste (3) eine Membran (8) umfasst, welche eine Stirnfläche des Kolbens (6) bildet.2. Pipette according to claim 1, wherein the means for varying the pressure between the piston (6) and the punched out part of the solder paste (3) comprises a membrane (8) which forms an end face of the piston (6). 3. Pipette nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Variieren des Drucks zwischen dem Kolben (6) und dem ausgestochenen Teil der Lotpaste (3), eine Vorrichtung zum Bewegen des Kolbens (6) in dem rohrförmigen Körper (4) umfasst.3. Pipette according to claim 1, wherein the means for varying the pressure between the plunger (6) and the punched-out part of the solder paste (3) comprises a device for moving the plunger (6) in the tubular body (4). 4. Verfahren zum Bestücken einer Leiterkarte (2) mit Lotpaste (3), mittels einer Pipette (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte, Ausstechen eines definierten Teils einer Lotpaste (3) aus einem Lotpastendepot (5), Ansaugen des ausgestochenen Teils der Lotpaste (3), Platzieren des ausgestochenen Teils der Lotpaste (3) auf einer Leiterkarte (2), Auspressen des ausgestochenen Teils der Lotpaste (3), bis der ausgestochene Teil der Lotpaste (3) an der Leiterkarte (2) anhaftet.4. A method for equipping a circuit card (2) with solder paste (3) by means of a pipette (1) according to one of the preceding claims, comprising the steps of Cutting out a defined part of a solder paste (3) from a solder paste depot (5), sucking in the cut out part of the solder paste (3), placing the cut out part of the solder paste (3) on a circuit board (2), Squeeze out the punched out part of the solder paste (3) until the punched out part of the solder paste (3) sticks to the circuit board (2). 5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Ausstechen eines definierten Teils einer Lotpaste (3) aus einem Lotpastendepot (5) mittels des rohrförmigen Körpers (4) geschieht.5. The method according to claim 4, wherein the cutting out of a defined part of a solder paste (3) from a solder paste depot (5) takes place by means of the tubular body (4). 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Auspressen und/oder Ansaugen des ausgestochenen Teils der Lotpaste (3) mittels der Mittel zum Variieren des Drucks zwischen dem Kolben (6) und des ausgestochenen Teils der Lotpaste (3) geschieht.6. The method according to claim 4 or 5, wherein the pressing out and / or suction of the punched out part of the solder paste (3) by means of the means for varying the pressure between the piston (6) and the punched out part of the solder paste (3) takes place. 7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Mittel zum Variieren des Drucks zwischen dem Kolben (6) und dem ausgestochenen Teil der Lotpaste (3) eine Membran (8) umfasst, welche eine Stirnfläche des Kolbens (6) bildet.7. The method according to claim 6, wherein the means for varying the pressure between the piston (6) and the punched out part of the solder paste (3) comprises a membrane (8) which forms an end face of the piston (6). 8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Mittel zum Variieren des Drucks zwischen dem Kolben (6) und dem ausgestochenen Teil der Lotpaste (3), eine Vorrichtung zum Bewegen des Kolbens (6) in dem rohrförmigen Körper (4) umfasst.8. The method according to claim 6, wherein the means for varying the pressure between the piston (6) and the punched out part of the solder paste (3) comprises a device for moving the piston (6) in the tubular body (4).
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