DE10138555A1

DE10138555A1 - Verfahren zum Löten von Leiterplatten

Info

Publication number: DE10138555A1
Application number: DE2001138555
Authority: DE
Original assignee: Seho Systemtechnik GmbH
Current assignee: Seho Systemtechnik GmbH
Priority date: 2001-08-06
Filing date: 2001-08-06
Publication date: 2003-02-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Löten von Leiterplatten in einer Durchlauflötanlage mit einer Lötzone und einer dieser vorgeordneten Vorheizzone zum langsamen Steigern der Temperatur der Leiterplatten, bei dem die Lötfähigkeit der Leiterplatten durch ein in einer Fluxzone auf die Leiterplatten aufgebrachtes Flussmittel herbeigeführt wird. DOLLAR A Die Fluxzone folgt der Vorheizzone und geht direkt in die Lötzone über, wobei in der Fluxzone eine Erwärmung des Flussmittels auf eine der Endtemperatur der Vorheizzone angenäherte Temperatur, jedoch unterhalb des Kochpunktes des Flussmittels, vorgenommen wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Löten von Leiterplatten in einer Durchlauflötanlage mit einer Lötzone und einer dieser vorgeordneten Vorheizzone zum langsamen Steigern der Temperatur der Leiterplatten, bei dem die Lötfähigkeit der Leiterplatten durch ein in einer Fluxzone auf die Leiterplatten aufgebrachtes Flussmittel herbeigeführt wird.

Die Reihenfolge der vorstehend genannten Zonen hat man bisher, wie sich z. B. aus der Fig. 1 der US-PS 5240169 ergibt, so gestaltet, daß die Vorheizzone direkt der Lötzone vorgeordnet wurde, um von der Vorheizzone zur Lötzone einen günstigen ununterbrochenen Temperaturübergang zu erzielen. Dabei wird der Vorheizzone die Fluxzone vorgeordnet. Bei einer Gestaltung derartiger Vorrichtungen ist zu berücksichtigen, daß das Flussmittel so gewählt ist, daß es entlang der Vorheizzone nicht in einen Zustand gelangt, in dem es entweder frühzeitig verdampft oder chemisch degeneriert. Dies ist solange unproblematisch, wie mit Löttemperaturen gearbeitet wird, die im Bereich bis zu 250°C liegen. Dementsprechend ergeben sich am Ende der Vorheizzone Temperaturen bis zu etwa 160°C. Es besteht jedoch die Notwendigkeit, insbesondere bei Verwendung weitgehend bleifreier Lote die Löttemperatur zu erhöhen, und zwar auf etwa 280°C, was dann auch zu einer entsprechenden Erhöhung der Temperatur in der Vorheizzone führt. Dies muß bei der Wahl des Flussmittels berücksichtigt werden, was chemisch nicht einfach ist und vor allem die für das Flussmittel aufzuwendenden Kosten erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zum Löten von Leiterplatten so zu gestalten, daß die Problematik hinsichtlich des Flussmittels beseitigt wird. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, dass in der Fluxzone eine Erwärmung des Flussmittels auf eine der Endtemperatur der Vorheizzone angenäherte Temperatur, jedoch unterhalb des Kochpunktes des Flussmittels, vorgenommen wird, wobei die Fluxzone der Vorheizzone folgt und direkt in die Lötzone übergeht.

Aufgrund der Erwärmung des Flussmittels auf eine unterhalb ihres Kochpunktes liegende, der Endtemperatur der Vorheizzone angenäherte Temperatur und durch den direkten Übergang der Fluxzone in die Lötzone ergibt sich unmittelbar vor der Lötzone praktisch kein Abfall der Temperatur der Leiterplatten, so daß diese problemlos gelötet werden können, wobei dem Flussmittel nur sehr kurzzeitig eine relativ hohe Temperatur zugemutet wird, wodurch verhindert wird, daß das Flussmittel degenerieren kann. Hierfür ist nämlich eine gewisse Zeit erforderlich, die aber beim Durchgang des Flussmittels durch die Vorheizzone wegen der notwendigen Dauer dieses Durchgangs des Verlaufs der dadurch immer leicht erreicht werden konnte.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur zeigt in schematischer Zeichnungsweise eine Durchlauflötanlage, in der Leiterplatten 1, 2, 3 kontinuierlich entlang der strichpunktierten Linie in Richtung des eingezeichneten Pfeils transportiert werden. Die Leiterplatten 1, 2,3 gelangen dabei zunächst in die Vorheizzone 4, in der sie durch Strahlung von dem Heizer 5 bis auf eine jeweils gewünschte Temperatur vorgewärmt werden. Die so vorgeheizten Leiterplatten gelangen dann zunächst in die Fluxzone 6 und danach in die direkt anschließende Lötzone 7. In der Fluxzone 6 werden die Leiterplatten, gemäß Darstellung in der Figur momentan die Leiterplatte 2, auf ihrer Unterseite mit einem Fluxmittel bespült bzw. besprüht, das aus dem Flussmittelbehälter 8 aufwärts gegen die Leiterplatte 2 gepumpt wird, wobei das in dem Flussmittelbehälter 8 enthaltene Flussmittel durch den Heizer 9 auf die in der Vorheizzone 4 erreichte Temperatur der Leiterplatten, jedoch unterhalb des Kochpunktes des Flussmittels, erwärmt wird. Die Leiterplatte 2 (und jede folgende) wird also mit einem entsprechend vorgewärmten Flussmittel versehen. In der unmittelbar anschließenden Lötzone 7 erfolgt dann in üblicher bekannter Weise durch eine Schwallötung das Löten der Leiterplatte 2, wozu das Lötmittel 10 aus dem Lötmittelbehälter 11 durch die Düse 12 hochgepumpt und nach Verlassen der Düse 12 unter Bildung eines Schwalles nach Berührung der Unterseite der Leiterplatte 2 in den Lötmittelbehälter 11 zurückfließt. Wie ersichtlich, geht dabei die Fluxzone 6 direkt in die Lötzone 7 über, so daß von der Fluxzone 6 zur Lötzone 7 praktisch kein Temperaturverlust an der Leiterplatte 2 entsteht. Nach Verlassen der Lötzone 7 erreichen dann die Leiterplatten, hier die dargestellte Leiterplatte 3, den Ausgang der Durchlauflötanlage als fertig gelötete Leiterplatte.
Anstelle einer Schwallötung kann auch jede andere Lötmethode, z. B. Reflowlöten, verwendet werden.

Claims

1. Verfahren zum Löten von Leiterplatten (1, 2, 3) in einer Durchlauflötanlage mit einer Lötzone (7) und einer dieser vorgeordneten Vorheizzone (4) zum langsamen Steigern der Temperatur der Leiterplatten (1, 2, 3), bei dem die Lötfähigkeit der Leiterplatten (1, 2, 3) durch ein in einer Fluxzone (6) auf die Leiterplatten (1, 2, 3) aufgebrachtes Flussmittel herbeigeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluxzone (6) der Vorheizzone (4) folgt und direkt in die Lötzone (7) übergeht, wobei in der Fluxzone (6) eine Erwärmung des Flussmittels auf eine der Endtemperatur der Vorheizzone (4) angenäherte Temperatur, jedoch unterhalb des Kochpunktes des Flussmittels, vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lötzone die Lötung durch Wellenlöten erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lötzone die Lötung durch Reflow-Löten erfolgt.