DE10160710A1

DE10160710A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Löten

Info

Publication number: DE10160710A1
Application number: DE10160710A
Authority: DE
Inventors: Andreas Hohnerlein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2021-12-12
Also published as: DE10160710B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Löten und insbesondere zum Löten von Flachbaugruppen bzw. von mit elektronischen Bauelementen 3 bestückten Leiterplatten 4 unter Verwendung von flüssigem Lot 10 und Schutzgas 16. DOLLAR A Der Kern der Erfindung besteht darin, daß das Lot 10 in Form von mindestens einer definierten Menge mit Hilfe von mindestens einem nach unten offenen Lotdepot 6, 6' eines zugleich zum Transport dienenden Lötwerkzeuges 5 unter Schutzgas an einer geschmolzenen Lot 10 aufweisenden Füllstation 38 aufgenommen und sodann ebenfalls unter Schutzgas 16 an die Löstelle 2, 2' transportiert und schließlich unter Schutzgas 16 an die Lötstelle 2, 2' übertragen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Löten von Flachbaugruppen und insbesondere von mit elektronischen Bauteilen bestückten Leiterplatten oder von Komponenten unter Verwendung von flüssigem Lot und Schutzgas.
Trotz der zur Verfügung stehenden, hochentwickelten Lötanlagen ist es immer wieder notwendig, Kleinserien oder besonders gestaltete Bauteile von Hand oder mit Handlingsgeräten mit Hilfe von Lötkolben zu bearbeiten, wobei das Lot über einen Lotdraht entweder manuell oder automatisch zugeführt wird. Dieser Lotdraht enthält auch das zum Löten notwendige Flußmittel.
Beim Arbeiten mit Lötkolben ist es schwierig, genau dosierte Lotmengen zu übertragen. Mehr oder weniger genaue Lotmengen werden durch manuelle Bewegungen oder mit Hilfe eines Handlinggerätes über eine gesteuerte Manipulation erreicht.
Vor allem bei feinen Lötstellen ist es wichtig und wünschenswert, daß nur eine genau definierte Lotmenge übertragen wird, damit sich kein unnötiger Lotüberschuß bildet.
Ebenso ist es wichtig, mit geringst möglichen Mengen an Flußmittel zu arbeiten, weil dessen Rückstände das Lötbild negativ beeinflussen.
Schließlich ist es erforderlich, mit nahezu oxidfreiem Lot zu arbeiten, weil vorhandene oder neu entstehende Oxide zu Einschlüssen und rauhen Lötstellen führen.
Die Herstellung von nacheinander bearbeiteten Einzellötstellen hat schließlich noch den Nachteil, daß einzelne Baugruppen geschädigt werden können, weil eine insgesamt sehr lange Lötzeit bei permanent hoher Temperatur benötigt wird.
Schließlich ist es erforderlich, die Lötwerkzeuge nach jedem Lötvorgang mit Hilfe eines Schwammes oder einer Reinigungsbürste zu reinigen. Hiermit verbunden ist in der Regel ein hoher Verschleiß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen vorzusehen, die es erlauben, die oben beschriebenen, als kompliziert empfundenen Lötarbeiten deutlich zu vereinfachen und die mit den bisherigen Maßnahmen verbundenen Nachteile zu vermeiden.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles von Anspruch 1 vor, daß das Lot in Form von mindestens einer definierten Menge hängend in mindestens einer nach unten offenen Vertiefung eines zugleich zum Transport dienenden Lötwerkzeuges unter Schutzgas von einer geschmolzenes Lot aufweisenden Füllstation zur Lötstelle transportiert und dort ebenfalls unter Schutzgas an die Lötstelle übertragen wird.
Die Verwendung eines zugleich als Transporteinrichtung dienenden Lötwerkzeuges mit von unten zugänglichem Lot erlaubt die Durchführung von selektiven Lötarbeiten mit einer erzielbaren Qualität, die bei Verwendung von Lötkolben oder dergleichen nicht erzielbar ist. Darüber hinaus lassen sich alle Maßnahmen mit Robotern oder Handlingsgeräten mit einer Genauigkeit ausführen, die bisher nicht erreichbar war.
Ein wesentlicher Vorteil besteht darüber hinaus darin, daß beliebig viele Lötstellen gleichzeitig hergestellt werden können, wozu es lediglich erforderlich ist, an der Unterseite des Lötwerkzeuges entsprechend der Anzahl und Lage der Lötstellen in gleicher Anzahl und Lage als Lotdepot dienende Vertiefungen vorzusehen. Das Lot wird in den besagten Vertiefungen aufgrund von Adhäsion und/oder Kapillarität gehalten und erst an der Lötstelle abgegeben, weil dort die aufgrund von zuvor aufgebrachtem Flußmittel gegebene Adhäsion größer ist als die Adhäsion zwischen dem flüssigen Lot und dem Werkstoff des Lötwerkzeuges.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus Unteransprüchen und der Zeichnung zusammen mit der Beschreibung hervor.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigen:
1: in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit dem Lötwerkzeug in Transportstellung;
2: eine Ansicht wie in 1 mit dem Lötwerkzeug in der Arbeitsstellung;
3: eine Ansicht der Vorrichtung wie in 1 vor dem Füllen des Lötwerkzeuges mit Lot;
4: eine Ansicht ähnlich wie 3 von einer abgewandelten Füllstation für das Lot und
5: eine Ansicht von einem letzten Ausführungsbeispiel betreffend eine Vorrichtung mit Lötstation und schutzgastechnisch integrierter Füllstation.
Eine Vorrichtung 1 zum Löten an einer einzigen Lötstelle 2 oder zum gleichzeitigen Löten an mehreren Lötstellen 2' von Bauelementen 3, mit denen eine Leiterplatte 4 bestückt ist, umfaßt ein Lötwerkzeug 5 mit einem oder mehreren Lotdepots 6, 6'. Die Lotdepots 6, 6' sind nach Lage, Form und Gestalt sowie Größe an die Lötstellen 2, 2' angepaßt und derart gestaltet, daß sie nur eine definierte Lotmenge aufnehmen können. Die Lotdepots 6 beziehungsweise 6' sind eine oder mehrere Vertiefungen ähnlich einer Bohrung mit begrenzter Tiefe in der Unterseite 7 des Lötwerkzeuges 5. Sie sind nach unten offen und halten und tragen das Lot aufgrund von Adhäsion und/oder Kapillarität. Ihr Querschnitt ist in der Regel gering.
Die Lotdepots 6, 6' befinden sich in einem Depotkörper 8, der ein Teil des Lötwerkzeuges 5 ist.
Das Lötwerkzeug 5 umfaßt ferner eine Heizung 9, die dafür sorgt, daß das in den Lotdepots 6, 6' befindliche, mengenmäßig definierte Lot 10 sowohl während des Transportes als auch während des Lötvorganges beziehungsweise auch das Restlot danach nicht abkühlt. Schließlich gehört ein plattenförmiges Verbindungselement 12 gemäß Ausführungsbeispiel (1) zu dem Lötwerkzeug 5 beziehungsweise zu einer Halteeinrichtung 11 für das Lötwerkzeug 5 und Gleiches gilt für weitere Halte- und Verbindungsteile 13 und 14, mit deren Hilfe das Lötwerkzeug 5 an einem Handlingsgerät/Roboter 15 befestigbar ist.
Das Handlingsgerät beziehungsweise der Roboter 15 ist gemäß den in 1 angegebenen Doppelpfeilen in der Lage, das Lötwerkzeug 5 in der jeweils gewünschten Richtung zu bewegen. Auf Einzelheiten dieser, grundsätzlich bekannten Handlingsgerätr/Roboter kommt es hier im Einzelnen nicht an, so daß auch nähere Ausführungen dazu nicht erforderlich sind.
Wesentlich ist jedoch, daß das Lötwerkzeug 5 mit seinen Lötdepots 6 derart gekapselt ist, daß sich das in den Lotdepots 6, 6' befindliche Lot 10 während des Transportes von einer zum Füllen der Lotdepots 6, 6' dienenden Stelle bis zur Lötstelle 2, 2', permanent in einer Schutzgas-Atmosphäre befindet. Dazu ist ein mit Schutzgas 16 gefüllter Raum 17 vorgesehen, der zugleich das Lötwerkzeug 5 gemäß Ausführungsbeispiel aufnimmt. Gebildet wird der Raum 17 von dem Inneren eines Gehäuses 18, das das Lötwerkzeug 5 umgibt und in dem das Lötwerkzeug 5 unter Schutzgas angeordnet ist.
Das Gehäuse 18 weist an seinem unteren Ende 19 und somit im Bereich der Lotdepots 6, 6' eine Öffnung 20 auf. Die Größe und der Querschnitt dieser Größe 20 entspricht der Form und Gestalt des lotdepotseitigen Endes 21 des Lötwerkzeuges 5. Das Lötwerkzeug 5 läßt sich daher grundsätzlich mit seinem lotdepotseitigen Ende 21 durch die Öffnung 20 im Gehäuse 18 in Richtung der Lötstellen 2, 2' bewegen, wenn die Öffnung 20 geöffnet ist (2) und sich das Lötgut/die Lötstellen 2, 2' in ihrer Bearbeitungsstellung befinden.
Während des Transportes des Lotes von einer Füllstelle beziehungsweise von einer Füllstation bis unmittelbar über beziehungsweise zu den Lötstellen 2, 2' ist das untere Ende 19 des Gehäuses 18 mit Hilfe eines Verschlußelementes 22 geschlossen. Das Verschlußelement 22 ist zum Beispiel plattenförmig und mit Hilfe eines Stellantriebes 23 aus einer Schließstellung gemäß 1 in eine Öffnungsstellung gemäß 2 bewegbar. In der Schließstellung gemäß 1 dichtet das plattenförmige Verschlußelement 22 den Raum 17 weitgehend ab, so daß Schutzgas 16 kaum aus dem Raum 17 entweichen kann. Eine absolute Dichtheit ist nicht erforderlich, wenn Schutzgas 16 permanent durch eine Schutzgasleitung 24 nachströmt. Ein derartiges Nachströmen ist insbesondere dann allerdings notwendig, wenn das plattenförmige Verschlußelement 22 geöffnet ist und Lot 10 an die Lötstellen 2, 2' übertragen wird. Dann umströmt das Schutzgas 16 das auf die Lötstellen 2 aufgesetzte Lötwerkzeug 5 permanent und sorgt dafür, daß die Lötstellen 2, 2' nicht mit oxidierendem Sauerstoff in Kontakt kommen.
Die Schutzgasversorgung des Lötwerkzeuges 5 erfolgt gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel durch den Raum 17, der hierzu an seinem der Öffnung 20 abgewandelten Ende eine weitere Öffnung 25 aufweist.
Durch die Öffnung 25 greift außerdem das stabförmige Halte- und Verbindungsteil 13 und sichert das Lötwerkzeug 5 an dem Halte- und Verbindungsteil 14, das gemäß Ausführungsbeispiel unmittelbar an dem Handlingsgerät beziehungsweise an dem Roboter 15 befestigt ist. Ein verlängerbarer Balg 26 umgibt einerseits die Öffnung 25 oben am Gehäuse 18 und ferner umgibt der Balg nicht nur das gemäß Ausführungsbeispiel stabförmige Halte- und Verbindungsteil 13, sondern zugleich auch eine Versorgungsöffnung 27, an der die Schutzgasleitung 24 endet. Das Schutzgas strömt daher von der Schutzgasleitung 24 in das Innere des Balges 26 und dann durch die Öffnung 25 in das Innere des Gehäuses 18 und füllt, den Raum 17 mit dem Lötwerkzeug 5 vollständig aus. Nach dem Öffnen des Verschlußelementes 22 mit Hilfe des Stellantriebes 23 umströmt das Schutzgas 16 in der bereits oben beschriebenen Weise das Lötwerkzeug 5 und die Lötstellen 2, 2'. Eine sichere Versorgung des in den Lotdepots 6, 6' befindlichen Lotes 10 mit Schutzgas 16 ist daher gewährleistet. Die unmittelbare Abgabe von Lot 10 an zum Beispiel stiftförmige Lötstellen 2, 2' ist in 2 dargestellt. Das Schutzgas 16 umströmt das Lötwerkzeug gemäß 2 während der Übertragung des Lotes 10, wobei sich auch die Leiterplatte 4 aufgrund von vorstehenden Randteilen günstig auf den Schutz des Lotes 10 vor atmosphärischem Sauerstoff auswirkt.
Schließlich kann vorgesehen sein, daß das Schutzgas 16 auch in Richtung des Pfeiles 28 (2) durch einen oder mehrere Kanäle im Lötwerkzeug 5 unmittelbar in die Nähe einzelner oder aller Lötstellen 2, 2' geführt wird. Einzelheiten dieser Schutzgasversorgung von Lötstellen 2, 2' sind in den Fig. – abgesehen von dem Pfeil 28 – nicht dargestellt.
Die Übertragung des Lotes 10 vom Lötwerkzeug 5 an die Lötstelle 2 beziehungsweise auf die Lötstellen 2, 2' erfolgt aufgrund unterschiedlicher Adhäsion zwischen dem vor dem Lötvorgang auf die Lötstellen 2, 2' aufgetragenen Flußmitteln 29 und dem Lot 10 einerseits sowie der geringeren Adhäsion zwischen dem Lot 10 und dem Werkstoff, der für die Herstellung der Lötdepots 6, 6' dient.
Unabhängig davon benetzt das Lot 10 die Lötstellen 2, 2' aber auch dann, wenn die Lotdepots 6, 6' Abmessungen aufweisen, die ausreichend größer sind als die Abmessungen der Kontaktstücke oder Kontaktflächen an den Lötstellen 2, 2'.
Das Flußmittel 29 ist in 1 lediglich schematisch mit einer gestrichelten Linie dargestellt. Die Linie verdeutlicht nur die Präsenz des Flußmittels 29.
Während die Stellung des Lötwerkzeuges 5 und die Stellung des Verschlußelementes 22 in 1 die Position zeigen, bevor das Verschlußelement 22 geöffnet wird beziehungsweise nachdem es nach der Übertragung von Lot wieder geschlossen worden ist, zeigt 3 die Position des Lötwerkzeuges 5 unmittelbar bevor die Lotdepots 6, 6' mit Lot 10 gefüllt werden beziehungsweise die Position unmittelbar nachdem die Lotdepots 6, 6' mit Lot 10 gefüllt worden sind. 3 zeigt somit eine Füllstation 30 für die Lotdepots 6, 6' des Lötwerkzeuges 5.
Die Füllstation 30 umfaßt im Wesentlichen grundsätzlich bekannte Komponenten, wozu ein Lottiegel 31 für flüssiges Lot 10 und eine Heizung 32 sowie ein Motor 33 für eine Lotpumpe 34 gehören. Die Lotpumpe erzeugt zusammen mit grundsätzlich bekannten Einbauten 35 im Lottiegel 31 eine Lotwelle 36, in die das Lötwerkzeug 5 zum Füllen der Lotdepots 6, 6' eintaucht.
Gemäß dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Lottiegel 31 in einem Gehäuse 37 mit einer Deckplatte 38, die über der Lotwelle 36 eine Öffnung 39 aufweist. Durch die Öffnung 39 greift das Lötwerkzeug 5 zum Füllen der Lotdepots 6, 6'. Zuvor müssen allerdings gegenüber der Darstellung in 3 noch das zum Lötwerkzeug 5 gehörende Verschlußelement 22 und ein zur Öffnung 39 gehörendes Verschlußelement 40 mit Hilfe ihrer jeweiligen Stellelemente 23 beziehungsweise 41 geöffnet werden. Erst dann kann das Lötwerkzeug 5 mit seinem/seinen Lotdepots 6, 6 in die Lotwelle 36 eintauchen.
Nach dem Füllen der Lötdepots 6, 6' wird das Lötwerkzeug 5 in die in 3 dargestellte Position zurückgezogen, wobei die Verschlußelemente 22 und 40 geschlossen werden.
Ebenso wie das Innere des das Lötwerkzeug 5 aufnehmenden Gehäuses 18 mit einem Schutzgas 16 gefüllt ist, gilt grundsätzlich Gleiches für den Raum 42, der sich im Lottiegel 31 über dem flüssigen Lot 10 befindet. Über eine Leitung 47 wird der gesamte Raum 42 zwischen der freien Oberfläche 43 des flüssigen Lotes 10 und dem Gehäuse 37 mit Schutzgas gefüllt, wodurch nicht nur verhindert wird, daß die freie Oberfläche 43 des flüssigen Lotes 10 im Lottiegel 31 eine Oxidschicht bildet, sondern auch daß Sauerstoff nach dem Andocken des Lötwerkzeuges 5 aus dem Raum 42 des Lottiegels 31 in das Innere des Gehäuses 18 mit dem Lötwerkzeug 5 gelangen kann.
Die über der Lotwelle 36 in der Deckplatte 38 gelegene Öffnung 39 wird gehäuseseitig von einem freien Rand 44 begrenzt. Auf diesen freien Rand 44 setzt das Gehäuse 18 mit dem Lötwerkzeug 5 vor dem Füllen der Lotdepots 6, 6' auf, wie dies in 3 dargestellt ist. Zweckmäßigerweise ist ferner eine Dichtung 45 vorgesehen und zwischen dem Rand 44 der Öffnung 39 und dem freien Rand am offenen Ende 19 des Gehäuses 18 wirksam. Die Dichtung 45 befindet sich konkret an dem tiegelseitigen Gehäuse 37.
3 zeigt schließlich noch, daß die beiden Stellantriebe 23 und 41 am Gehäuse 18 beziehungsweise an der Deckplatte 38 des den Lottiegel 31 aufnehmenden Gehäuses 37 derart angeordnet sind, daß sie in der Füllposition parallel zueinander sowie in die gleiche Richtung, nämlich zu dem Motor 33 der Pumpe 34 hin gerichtet sind.
Eine abgewandelte Füllstation 30a bei grundsätzlich gleicher Gestaltung der Vorrichtung 1a mit dem Lötwerkzeug 5a gemäß 1 ist in 4 dargestellt, wobei grundsätzlich gleiche Teile dieselben Bezugszahlen und zusätzlich den Buchstabenindex a aufweisen. In der Füllstation 30a wird keine Lotwelle erzeugt, da eine Pumpe und ein Pumpenantrieb sowie die zur Erzeugung der Lotwelle erforderlichen Einbauten völlig fehlen.
Zur Reinigung der freien Oberfläche 43a des im Lottiegel 31a befindlichen Lotes 10a ist ein Rakel 50a vorgesehen, der von Hand mit Hilfe einer Stange 51a in der erforderlichen Weise bewegt werden kann. An ihrem aus dem Lottiegel 31a herausragenden Ende weist die Stange 51a einen Handgriff 52a auf.
Zur Aufnahme von verunreinigten Lot 10a ist ein im Lottiegel 31a befindlicher Behälter 53a vorgesehen, der mit seinem freien Rand 54a etwas über die freie Oberfläche 43a des Lotes 10a ragt. An seiner dem Rakel 50a zugewandten Seite weist der Behälter 53a eine Auflaufschräge 55a für vom Rakel 50a gesammeltes, verunreinigtes Lot auf. Zur Entsorgung kann das verunreinigte Lot über die Auflaufschräge 55a in das Innere des Behälters 53a gleiten.
In dem Raum 42a zwischen der freien Oberfläche 43a des Lotes 10a und der Deckplatte 38a des den Lottiegel 31a aufnehmenden Gehäuses 37a befindet sich wiederum eine Schutzgas-Atmosphäre. Das hierzu benötigte Schutzgas wird über eine Leitung 56a in den Raum 42a geführt.
Seitlich versetzt über dem Behälter 53a befindet sich eine Öffnung 39a in der Deckplatte 38a. Diese Öffnung 39a ist tiegelseitig mit einem Verschlußelement 40a verschließbar.
Zum Öffnen des Verschlußelementes 40a dient wiederum ein Stellantrieb 41a. Der Stellantrieb 41a ist an der Deckplatte 38a sowie gemäß Ausführungsbeispiel über dem Behälter 53a angeordnet.
Am freien Rand der Öffnung 39a befindet sich wiederum eine Dichtung 45a wie bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel. Auf dieser Dichtung 45a setzt das. als Schutzgehäuse dienende Gehäuse 18a der Vorrichtung 1a auf, wenn das/die Lotdepots des Lötwerkzeuges 5a mit Lot 10a gefüllt werden sollen.
Zu dem Gehäuse 18a gehören auch ein Verschlußelement 22a und ein Stellantrieb 23a, die mit dem Verschlußelement 40a und dem Stellantrieb 41a in grundsätzlich gleicher Weise zusammenarbeiten wie bei dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Schließlich gilt auch hier, daß das Handlingsgerät 15a beziehungsweise der Roboter 15a das Lötwerkzeug 5a nach dem Aufsetzen des Gehäuses 18a auf die Dichtung 45a sowie nach Öffnen der Verschlußelemente 22a und 40a mit Hilfe der zugehörigen Stellantriebe 23a und 41a derart weit in Richtung des flüssigen Lotes 10a bewegt, bis die Lotdepots sich durch Kontakt mit dem flüssigen Lot 10a selbsttätig füllen können.
4 zeigt schließlich noch, daß die Stellantriebe 23 und 41a auf verschiedenen Seiten des Lötwerkzeuges 5a angeordnet sind.
Schließlich betrifft 5 eine weitere Ausführungsform zur Gestaltung einer Vorrichtung 1b, die eine Lötstation 60b und eine Füllstation 30b für flüssiges Lot umfaßt, die schutzgastechnisch zu einer Baueinheit integriert sind.
Bei der Füllstation 30b handelt es sich um eine modifizierte Variante der in 3 dargestellten Füllstation 30. Sie umfaßt daher ebenfalls eine Pumpe 34b mit einem Motor 33b und mit Einbauten 35b im Lottiegel 31b zur Erzeugung einer Lotwelle 36b. Schutzgas wird über die Leitung 47b in den Raum 42b zwischen der Deckplatte 38b und der freien Oberfläche 43b des flüssigen Lotes 10b gegeben.
Auch befindet sich eine Öffnung 39b in der Deckplatte 38b über der Lotwelle 36b. An dieser Stelle fehlen jedoch gegenüber der Ausfüh rungsform nach 3 das Verschlußelement und der zugehörige Stellantrieb. Stattdessen ist an die Öffnung 39b ein Gehäuse 61b angeschlossen, in dessen Innerem 62b sowohl das Handlingsgerät/der Roboter 15b als auch das von dem Handlingsgerät/Roboter 15b getragene Lötwerkzeug 5b angeordnet sind.
Das Gehäuse 61b ist gasdicht und weist nur einen Zugang/eine offene Verbindung 63b zur Lotwelle 36b zum Füllen der Lotdepots 6b, 6b' und eine weitere Öffnung 64b auf, die grundsätzlich geschlossen ist und nur zum Übertragen des Lotes lOb auf Lötstellen 2b, 2b' geöffnet wird. Die Öffnung 64b entspricht der Öffnung 20 in dem als Schutzgehäuse dienenden Gehäuse 18 des zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiels.
Die Lage der Öffnung 64b wird bestimmt durch die Stelle in der Lötstation 60b, an der gelötet wird beziehungsweise die Übertragung des Lotes von den Lotdepots auf die Lötstellen erfolgt.
Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Lötwerkzeug 5b mit dem von ihm transportierten Lot 10b frei in dem Gehäuse 61b in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung entsprechend den Doppelpfeilen in 5 bewegbar. Das Lötwerkzeug 5b kann daher an der Füllstation 30b das Lot 10b aufnehmen und an der Lötstation 60b das Lot 10b wieder abgeben.
Die Öffnung 64b in dem Gehäuse 61b ist grundsätzlich mit Hilfe eines bewegbaren Verschlußelementes 65b verschließbar. Dieses Verschlußelement 60b ist ebenso wie die anderen Verschlußelemente vorzugsweise plattenförmig und wird mit Hilfe eines Stellantriebes 66b in die Stellungen „auf" „zu" bewegt.
Zum Übertragen des Lotes aus den Lotdepots 6b, 6b' auf die Lötstellen 2b, 2b' an einer Leiterplatte 4b wird das Lötwerkzeug 5b im Bereich der geöffneten Öffnung 64b ausreichend nach unten bewegt, während die Leiterplatte 4b mit den Lötstellen 2b, 2b' entsprechend dem Doppelpfeil in 5 grundsätzlich auch nach oben und nach unten bewegt werden kann. Auf weitere Einzelheiten kommt es diesbezüglich nicht an, denn wesentlich für die Ausführungsform gemäß 5 ist, daß sowohl die Lötstation 60b als auch die Füllstation 30b gemeinsam gekapselt sind, so daß durch die Leitung 47b in den Raum 42b zwischen der freien Oberfläche 43b des Lotes 10b in dem Lottiegel 31b und der Deckplatte 38b strömendes Schutzgas unmittelbar auch das Lötwerkzeug 5b umströmt oder auch gegebenenfalls durchströmt, um sowohl während des Transportes als auch während der Übertragung des Lotes 10b vom Lötwerkzeug 5b auf die Lötstellen 2b, 2b' ein Oxidieren des Lotes sicher und zuverlässig zu verhindern.
Als Schutzgas kann zum Beispiel Stickstoff verwendet werden. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, andere Gase zu benutzen, wozu auch gehört, daß das Schutzgas einen sauerstoff-reduzierenden Anteil enthalten kann.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Fig. dargestellten Ausführungsformen beschränkt, vielmehr sind auch noch Abwandlungen und Ergänzungen möglich, ohne von den grundsätzlichen Erfindungsgedanken abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Löten, insbesondere von Flachbaugruppen und insbesondere von mit elektronischen Bauelementen (3) bestückten Leiterplatten (4) unter Verwendung von flüssigem Lot (10) und Schutzgas (16), dadurch gekennzeichnet, daß das Lot (10) in Form von mindestens einer, definierten Menge mit Hilfe von mindestens einem nach unten offenen Lotdepot (6, 6') eines zugleich zum Transport dienenden Lötwerkzeuges (5) unter Schutzgas an einer geschmolzenes Lot (10) aufweisenden Füllstation (30) aufgenommen und sodann ebenfalls unter Schutzgas (16) an die Lötstelle (2, 2') transportiert und schließlich unter Schutzgas (16) an die Lötstelle (2, 2') übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lot (10) in einer als Lotdepot (6, 6') dienenden Vertiefung sowie hängend von der Aufnahme bis zur Abgabe gehalten und transportiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch die Verwendung von unterschiedlichen Haltekräften für das Lot beim Füllen der Lotdepots (2, 2') sowie beim Transport des Lotes (10) von der Aufnahmestelle/Füllstation bis zur Abgabestelle einerseits und bei der Übertragung des Lotes (10) an die Lötstelle (2, 2') andererseits, wobei die Haltekräfte aufgrund von Rahmenbedingungen an der Lötstelle (2, 2') depotseitig geringer sind als auf der Seite der Lötstelle (2, 2')
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme von Lot in das/die Lotdepots (2, 2') und die Abgabe von Lot mit Hilfe von Kapillar- und/oder Adhäsionskräften erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung von Lot (10) an die Lötstelle (2, 2') mit Hilfe von Adhäsionskräften erfolgt, die größer sind als die bei der Aufnahme des Lotes (10) und während des Transportes des Lotes (10) wirksamen Kapillar- bzw. Adhäsionskräfte.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötstelle (2, 2') vor der Übertragung des Lotes (10) vom Lötwerkzeug (5) an die Lötstelle (2, 2') mit Flußmittel (29) versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lot (10) während des Transportes und bei der Abgabe/Übertragung an die Lötstelle sowie das nach der Übertragung des Lotes (10) an die Lötstelle (2, 2') in der Vorrichtung (1) noch verbliebene Restlot permanent geheizt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Lotdepots (6, 6') im Lötwerkzeug (5) verwendet werden, die bezüglich Lage, Form und Gestalt sowie Größe an die Lage, Form und Gestalt sowie Größe der Lötstelle(n) angepaßt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Lotdepots verwendet werden, die an der Unterseite (7) des Lötwerkzeuges (5) angeordnet und nach unten offen sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lötwerkzeug (5) mit als Lotdepot dienenden Vertiefungen verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lötwerkzeug (5) zum Füllen des/der Lotdepots (2, 2') mit Lot (10) in eine Lötwelle (36) aus flüssigem Lot (10) eintaucht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lötwerkzeug (5) zum Füllen des/der Lotdepots (2, 2') in die freie Oberfläche (43) von flüssigem Lot (10) eintaucht.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem von Schutzgas umströmten Lötwerkzeug (5), das mindestens ein Lotdepot (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lotdepot (6, 6') an der Unterseite (7) des Lötwerkzeuges (5) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lotdepot (6, 6') nach unten offen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lötwerkzeug mit Hilfe eines Handlingsgerätes/Roboters (15) zwischen einer Füllstation (30) und der Station zum Übertragen des Lotes (10) von dem/den Lotdepots (6, 6') an die Lötstelle (2)/die Lötstellen (2') bewegbar ist, wobei sich das Lot (10) in einer Schutzgasatmosphäre befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lötwerkzeug (5) mindestens mit seinem/seinen Lotdepots (6, 6') permanent in einer Schutzgas aufweisenden Atmosphäre angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lötwerkzeug (5) in einem Raum (17) angeordnet ist, der sich öffnen und schließen läßt und in den mindestens eine Leitung (24) für Schutzgas mündet.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lötwerkzeug (5) in einem unten offenen Gehäuse (18) angeordnet ist, dessen Öffnung (20) sich mit Hilfe eines Verschlußelementes (22) öffnen und schließen läßt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lötwerkzeug (5) und daß das Gehäuse (18), das das Lötwerkzeug (5) aufnimmt, derart am Handlingsgerät/Roboter (15) angeordnet sind, daß die Lage des Lötwerkzeuges (5) in vertikaler Richtung veränderbar ist und daß das Gehäuse (18) und das Lötwerkzeug (5) gemeinsam in horizontaler Richtung bewegbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der das Lötwerkzeug (5) aufnehmend Raum (17) im Gehäuse (18) mit Schutzgas beströmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Füllstation (30) für das/die Lotdepots (6, 6') im Lötwerkzeug (5) eine Lötwelle (36) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstation (30) ein schutzgas-gekapseltes Gehäuse (37) mit einer Öffnung (39) umfaßt, die sich öffnen und schließen läßt und unmittelbar über der Lötwelle (36) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) mit dem Lötwerkzeug (5) auf die Öffnung (39) des Gehäuses (37) für das flüssige Lot (10) in der Füllstation (30) aufsetzbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (37a) für das flüssige Lot (10a) in der Füllstation (30a) eine Öffnung (39a) aufweist, auf die das Gehäuse (18a) mit dem Lötwerkzeug (5a ) derart aufsetzbar ist, daß das/die Lotdepots (6a, 6a') in die freie Oberfläche (43a) des Lotes (10a) nach dem Öffnen von Verschlußelementen (22a und 40a) eintauchen kann/können.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstation (30b) und die Lötstation (60b) schutzgastechnisch miteinander integriert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstation (30b) und Lötstation (60b) miteinander verbundene, mit Schutzgas (16) gefüllte Gehäuse (37b, 61b) aufweisen.