DD241986A1

DD241986A1 - Loetwerkzeug zum kontaktieren von flat-pack-bauelementen

Info

Publication number: DD241986A1
Application number: DD27352585A
Authority: DD
Inventors: Karl-Peter Hauptvogel
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1985-02-21
Filing date: 1985-02-21
Publication date: 1987-01-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Loetwerkzeug zum Kontaktieren von flat-pack-Bauelementen auf Leiterplatten, das ebenso zum Ausloeten defekter bzw. auszutauschender Bauelemente eingesetzt werden kann. Ziel ist es, ein Loetwerkzeug zu schaffen, das das Loeten aller Bauelementeanschluesse zum gleichen Zeitpunkt gestattet, eine sichere Verbindung zwischen dem jeweiligen Anschluss und der Leiterbahn schafft und eine Brueckenbildung zwischen benachbarten Bauelementeanschluessen verhindert. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass jedem Bauelement ein Loetbuegel zugeordnet ist, dass die Loetbuegel in zwei Reihen und in einem der Breite des Bauelements entsprechenden Abstand gegenueberliegend angeordnet sind, dass die Loetbuegel aus elastischem, bogenfoermig gespanntem Material mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand hergestellt sind und dass ein Niederhalter ueber eine Gleitfuehrung mit dem Traegerteil verbunden ist und kammartig angeordnete Stege aufweist, die sich zwischen den Loetbuegeln befinden. Zum Ansaugen und Fixieren des Bauelements waehrend des Loetvorganges ist im Niederhalter eine Aussparung vorgesehen, in der sich eine Vakuumduese befindet. Fig. 1

Description

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt in:

Fig.1: die erfindungsgemäße Lösung im Schnitt

Fig.2: die Seitenansicht der erfindungsgemäßen Lösung

Das Lötwerkzeug zum Kontaktieren von flat-pack-Bauelementen weist ein Trägerteil 1 auf, mit dem die an beiden Seiten des Trägerteils 1 gegenüberliegend angeordneten Lötbügelkämme 2 und 3 mechanisch fest verbunden sind. Der Lötbügelkamm 2 besteht aus zwei ebenen Platten 4 und 5 und einer zwischengeordneten Isolationsschicht 6.

Die Lötbügel 17, die im beschriebenen Beispiel aus Molybdän bestehen, sind gemäß Figur 1 mit den ebenen Platten 4 und 5 verbunden. Dabei sind die Lötbügel 17 entsprechend dem Abstand und der Anzahl der Anschlüsse derflat-pack-Bauelemente, gemäß Figur 2, an den ebenen Platten 4 und 5 angeordnet. Technologisch günstig läßt sich diese Anordnung realisieren, in dem zunächst ein dünnes Mölybdänblech mit den Platten 4 und 5 verbunden und danach entsprechend dem Abstand und der Anzahl der Anschlüsse des Bauelements geschlitzt wird. Somit entstehen die einzelnen Lötbügel 17.

Analog dazu ist der Lötbügelkamm 3, bestehend aus den ebenen Platten 7 und 8, der zwischengeordneten Isolationsschicht 9 und den Lötbügeln 18, aufgebaut.

Der mit kammartig angeordneten Stegen 10, gemäß Figur 2, versehene Niederhalter 11 ist in dem Trägerteil 1 geführt und steht über Rückstellfedern 12 und 13, die auch durch einen Gummiring verkörpert sein können, mit diesem in Verbindung. In der der Form eines Bauelements angepaßten Aussparung 14des Niederhalters 11 ist eine Vakuumdüse 15 zum Ansaugen und Fixieren des Bauelements (nicht gezeichnet) vorgesehen. Die Vakuumdüse 15 steht über eine Schraubverbindung 16, die gleichzeitig zur Vorspannung des federn gelagerten Niederhalters 11 vorgesehen ist, mit dem Trägerteil 1 in Verbindung. Das zu montierende Bauelement wird zunächst durch die Saugwirkung der Vakuumdüse 15 und in die Aussparung 14 des Niederhalters 11 aufgenommen und durch die kammartig angeordneten Stege 10, zwischen denen sich die Bauelementeanschlüsse befinden, ausgerichtet. Eine Zustellbewegung des Lötwerkzeuges positioniert das Bauelement auf die vorgesehene Stelle der Leiterplatte. Beim Absenken des Lötwerkzeuges berühren zuerst die Stege 10 des Niederhalters 11 die Leiterplatte.

Der gefederte Niederhalter 11 ermöglicht ein weiteres Absenken des Werkzeuges, das erst bei Erreichen einer einstellbaren Andruckkraft und dem Aufsetzen der Lötbügel 17 und 18 auf die entsprechenden Bauelementeanschlüsse beendet wird. Ein kraftabhängiger Schalter (nicht gezeichnet) löst dann einen Stromimpuls aus, der über die ebenen Platten 4 und 5 bzw. 7 und 8 den Lötbügeln 17 und 18zugeführt wird und diese als Widerstandsdraht wirkenden Bauelemente in der eigentlichen Lötzone durch einen verringerten Querschnitt auf die Schmelztemperatur des Lotes erhitzt und dajnjt den Lötvorgang ermöglicht. Die durch die spezielle Anordnung bogenförmig gespannten Lötbügel 17 und 18 sind außerdem in der Lage, Toleranzen der Bauelementeanschlüsse bzw. Unebenheiten der Leiterplatte auszugleichen und eine sichere Verbindung an allen Kontaktstellen zu garantieren. Erst nach der Erstarrung der Lötstellen hebt das Lötwerkzeug von der Leiterplatte ab, wobei die Saugwirkung der Vakuumdüse 15 kurzseitig unterbrochen wird. Mit diesem Werkzeug ist es möglich, alle Bauelementeanschlüsse in einem Arbeitsgang zu löten und eine Brückenbildung zwischen den Anschlüssen zu vermeiden, da diese durch die Stege des Niederhalters 11 räumlich voneinander getrennt sind. Durch eine Veränderung der Steuerung der Bewegung des Lötwerkzeuges und der Funktion der Vakuumdüse 15 ist es auch zum Entlöten defekter bzw. austauschbarer Bauelemente einsetzbar.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Lötwerkzeug zum Kontaktieren von flat-pack-Bauelementen auf Leiterplatten mit mehreren Lötbügeln, einem Trägerteil zur Befestigung der Lötbügel und einem Niederhalter zur Aufnahme des Bauelements, gekennzeichnet dadurch, daß jedem Bauelementanschluß ein Lötbügel zugeordnet ist, daß die Lötbügel in zwei Reihen und in einem der Breite des Bauelementes entsprechenden Abstand gegenüberliegend angeordnet sind, daß die Lötbügel aus elastischem und bogenförmig gespanntem Material mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand hergestellt sind und daß der Niederhalter über eine Gleitführung mit dem Trägerteil verbunden ist und kammartig angeordnete Stege aufweist, die sich zwischen den Lötbügeln befinden.
2. Lötwerkzeug nach Pkt. 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Niederhalter eine Aussparung aufweist, die der Form des Bauelementes angepaßt ist und in der eine Vakuumdüse zum Ansaugen und Fixieren des Bauelements während des Lötvorganges vorgesehen ist.
3. Lötwerkzeug nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Niederhalter über Rückstellfedern mit dem Trägerteil in Verbindung steht.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Lötwerkzeug zum Kontaktieren von flat-pack-Bauelementen auf Leiterplatten. Mit diesem Werkzeug ist es möglich, das Bauelement exakt zu positionieren und alle Anschlüsse in einem Arbeitsgang anzulöten. Je nach Anwendungsfall kann das Werkzeug auch zum Auslöten defekter bzw. auszutauschender Bauelemente eingesetzt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die bereits bekannten Vorrichtungen zur Kontaktierung von Bauelementen auf Leiterplatten weisen im einzelnen Mängel hinsichtlich der Zuverlässigkeit und Fehlerfreiheit des Lötprozesses und der Ökonomie des jeweiligen Verfahrens auf. Die wesentlichsten Varianten zur Kontaktierung der Bauelementeanschlüsse bestehen darin, daß die Anschlüsse einzeln und nacheinander durch ein Lötwerkzeug, die Anschlüsse einer Seite des Bauelementes mit einem Lötbügel in einem Arbeitsgang oder 2 sich am Bauelement gegenüberliegende Anschlüsse in einem Arbeitsgang gelötet werden. Diese Varianten sind entweder sehr zeitaufwendig oder bedingen fehlerhafte Brückenbildungen zwischen den einzelnen Anschlüssen.

Die Patentschrift SU 471966 beschreibt ebenfalls eine Vorrichtung zum Löten von Mikrobauelementen auf Leiterplatten, mit der die Qualität des Lötens durch einen besonderen Niederhalter verbessert werden soll. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem gefederten Niederhalter, der Nuten entsprechend den Anschlüssen des Bauelementes aufweist, einem Ferromagneten, der sich im Niederhalter befindet und den Lötbügeln. Das Bauelement wird durch den Magneten an die vorgesehene Stelle der Leiterplatte transportiert und durch die Nuten des Niederhalters, in denen sich die Anschlüsse befinden, orientiert. Die außerhalb des Niederhalters angeordneten Lötbügel sind in horizontaler Richtung beweglich und werden zum Löten an die Bauelementanschlüsse herangeführt. Diese Vorrichtung bedingt damit einen relativ großen Platzbedarf um das Bauelement herum zur Sicherung der technologischen Bewegungsfreiheit und ist nicht geeignet zur Herstellung von Leiterplatten mit hoher Packungsdichte. Die Vorrichtung ist ebenfalls nicht verwendbar für die Montage von Bauelementen, die nicht mit magnetischen Feldern in Verbindung gebracht werden dürfen. - -

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, schnell und mit geringem Aufwand eine sichere Verbindung zwischen Bauelementeanschluß und Leiterhahn beim Kontaktieren von flat-pack-Bauelementen auf Leiterplatten herzustellen.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Kontaktieren von flat-pack-Bauelementen auf Leiterplatten zu schaffen, wobei eine Brückenbildung zwischen benachbarten Bauelementeanschlüssen verhindert wird. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jedem Bauelementeanschluß ein Lötbügel zugeordnet ist, daß die Lötbügel in zwei Reihen und in einem der Breite des Bauelementes entsprechenden Abstand gegenüberliegend angeordnet sind, daß die Lötbügel aus elastischem, bogenförmig gespanntem Material mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand gefertigt sind und daß der Niederhalter über eine Gleitführung mit dem Trägerteil verbunden ist und kammartig angeordnete Stege aufweist, die sich zwischen den Lötbügeln befinden. Zum Ansaugen und Fixieren des Bauelementes während des Lötvorganges kann imNiederhalter eine Aussparung in einer dem Bauelemente angepaßten Form, in der eine Vakuumdüse angeordnet ist, vorgesehen sein. Vorteilhaft ist, wenn der Niederhalter über Rückstellfedern mit dem Trägerteil verbunden ist. Das Werkzeug verhindert die Brückenbildung zwischen benachbarten Bauelementeanschlüssen, da diese während des Lötvorganges durch die Stege des Niederhalters voneinander getrennt sind.