-
STAND DER
TECHNIK
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Lötvorrichtung zum Hubtauchlöten mit
Lötstempeln
und Tiegeln.
-
Lötvorrichtungen
zum Hubtauchlöten
oder Schöpflöten weisen
Stempel mit Tiegeln auf, welche in ein Lötbad mit flüssigem Lot zum Auffüllen eingetaucht
werden, um dann auf einen mit dem flüssigen Lot zu benetzenden Bereich,
beispielsweise eine Leiterplatte bzw. gedruckte Schaltung, aufgebracht
zu werden. Derartige selektive Lötvorrichtungen
werden in Lötsystemen
eingesetzt, deren typischer Einsatzbereich zum Beispiel in der Automobil-
und Konsumerelektronik liegt.
-
Dieser
Lötvorrichtungen
haben sich an sich in der Praxis bewährt, jedoch hat es sich als
nachteilig herausgestellt, daß Veränderungen
der Oberfläche
des flüssigen
Lots im Tiegel einerseits zum frühzeitigen
Leerlaufen der Tiegel und andererseits zum nicht rechtzeitigen Ablaufen überschüssigen Lots
führen.
Hieraus können
sich nicht gelötete
Lötstellen
und/oder sogenannte „Lotdurchdrücker" auf die Leiterplattenoberseite
hin bilden.
-
VORTEILE DER
ERFINDUNG
-
Die
erfindungsgemäße Lötvorrichtung
hat den Vorteil, daß die
nicht gelöteten
Lötstellen
und sogenannten „Lotdurchdrücker" vermieden werden,
wobei gleichzeitig das flüssige
Lot in den Tiegeln ergänzt
wird.
-
Im
folgenden wird die Grundidee der Erfindung erläutert, die darin besteht, daß die Tiegel über Verbindungen
in einer Basisplatte mit Behältern
in Verbindung stehen, die flüssiges
Lot enthalten. Die erfindungsgemäße Lötvorrichtung
zum Hubtauchlöten
mit Lötstempeln
und Tiegeln weist Folgendes auf:
- – eine Basisplatte
zur Aufnahme der Lötstempel;
- – einen
Niederhalter zum Befestigen der Lötstempel auf der Basisplatte;
- – mindestens
einen Behälter
zur Aufnahme von flüssigem
Lot;
- – mindestens
einen Kanal in der Basisplatte zur Verbindung der Tiegel der Lötstempel
und des mindestens einen Behälters;
und
- – eine
Einstelleinrichtung zur Einstellung einer Durchflußmenge von
Lot.
-
Dabei
ist es vorteilhaft, daß auf
der Basisplatte der Lötvorrichtung
alle Komponenten auf- und
eingebracht sind, so daß sich
eine kompakte Baueinheit auch bei Austauschen der Stempel ergibt.
Hierbei weist der Behälter
mindestens eine Ausnehmung für
flüssiges
Lot auf, wobei diese Ausnehmung mit einer Bohrung und einer Querbohrung
zum Abfluß des
flüssigen
Lotes ausgestattet ist und diese Bohrungen einfach hergestellt werden
können.
Weiterhin bietet die Einstelleinrichtung zur Einstellung einer Durchflußmenge von
Lot eine besonders vorteilhafte Anpassung an unterschiedliche Ausführungen
der Stempel und somit zu Erweiterung des Einsatzbereichs.
-
Es
ist zweckmäßig, daß die Ausnehmung
zur Aufnahme von flüssigem
Lot über
die Bohrungen mit dem Kanal und Zuläufen der Tiegel in den Lötstempeln
kommuniziert, wodurch eine einfache Verbindung der Kanäle und Behältnisse
für das
flüssige
Lot geschaffen ist.
-
In
einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Behälter so
ausgebildet ist, daß der
Boden der Ausnehmung mindestens auf gleicher Höhe der Tiegel oder darunter
angeordnet ist, wobei die offene Oberseite der Ausnehmung höher angeordnet
ist als die Oberseite der Tiegel. Hieraus ergibt sich vorteilhaft, daß das in
der Ausnehmung des Behälters
oder der Behälter
aufgenommene flüssige
Lot automatisch in die Tiegel nachfließt.
-
In
einer bevorzugten Ausführung
ist mindestens ein Behälter
an einer Längsseite
der Basisplatte angebracht, wodurch das flüssige Lot auf der gesamten
Seite beispielsweise über
mehrere Querbohrungen in den Kanal bzw. das Kanalsystem der Basisplatte
gleichzeitig einfließen
kann.
-
Es
ist vorteilhaft, daß die
Einstelleinrichtung in der Basisplatte angeordnet ist, wodurch sich
eine einfache Einstellung der Durchflußmenge des flüssigen Lots
an unterschiedliche Stempel und Tiegelformen vornehmen lässt.
-
In
einer alternativen Ausgestaltung ist die Einstelleinrichtung jeweils
in einem Behälter
angeordnet, woraus sich eine Erweiterung der Einstellmöglichkeiten
ergibt.
-
In
bevorzugter Ausführungsform
ist an jeder Längsseite
der Basisplatte jeweils ein Behälter
angeordnet. Daraus ergibt sich eine besonders vorteilhafte Kommunikation
der Ausnehmungen und Tiegel durch kurze und schnelle Fließwege des
flüssigen
Lots. Hierbei ist wird vorteilhaft die Temperatur des flüssigen Lots
länger konstant
aufrechterhalten.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Volumen der Ausnehmungen
größer ist
als das Volumen aller mit den Ausnehmungen verbundenen Tiegel, so
daß in
einfacher Weise gewährleistet
ist, daß die
Tiegel mit flüssigem
Lot schnell und ausreichend ergänzt
werden, wodurch ein Leerlaufen der Tiegel vorteilhaft vermieden
wird.
-
ZEICHNUNGEN
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung
angegebenen Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
-
Dabei
zeigen:
-
1 eine
Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Lötvorrichtung;
und
-
2 eine
Draufsicht der erfindungsgemäßen Lötvorrichtung
gemäß 1.
-
BESCHREIBUNG
DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
-
In
der 1 ist ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Lötvorrichtung
mit einer Basisplatte 3 in einer Schnittansicht dargestellt.
Die Basisplatte 3 ist mit ihren Komponenten, die weiter
unten noch detaillierter beschrieben werden, in einer Position oberhalb
eines Gefäßes 8 gezeigt.
-
In
dem Gefäß befindet
sich ein Lötbad 9 aus
erhitztem flüssigen
Lot. Die Oberfläche
des Lötbades 9 ist
mit einem auf der Spitze stehenden Dreieck gekennzeichnet. Heizung,
Wärmedämmung und
andere zum Gefäß 8 gehörige üblich Bestandteile
sind bekannt und nicht dargestellt, wobei eine Beschreibung ebenfalls nicht
erfolgt.
-
Auf
der Basisplatte 3 sind Stempel 10 aufgebracht,
welche mit einem oder mehreren Niederhaltern 6 auf der
Basisplatte 3 in nicht näher dargestellter Weise befestigt
sind. Die Stempel 10 weisen in ihren oberen Abschnitten
Tiegel 5 auf, welche jeweils mit Zuläufen 11 verbunden
sind. Der Zulauf 11 erstreckt sich von der Unterseite des
Tiegels 5 längs
der Hochachse des Stempels 10 durch diesen hindurch und
mündet
auf der Unterseite des Stempels 10.
-
Jeder
Zulauf 11 eines jeden Stempels 10 ist über eine
in der Oberseite der Basisplatte 3 eingebrachte Zulaufverbindung 14 mit
einem oder mehreren innerhalb der Basisplatte 3 angeordneten
Kanälen 4 verbunden.
Dieses wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel
dadurch realisiert, daß der
Stempel 10 mit dem Einlass seines Zulaufs 11 auf
der Unterseite des Stempels 10 direkt über der jeweiligen Zulaufverbindung 14 aufgebracht
ist und mit dem Niederhalter 6 in dieser Lage befestigt
ist.
-
An
beiden Längsseiten
der Basisplatte 3 ist, wie besonders aus 2 ersichtlich
ist, jeweils ein Behälter 1 in
nicht näher
gezeigter bekannter Weise angebracht. In der vorliegenden Ausgestaltung
sind es zwei Behälter 1,
je nach Ausführung
können
es auch mehrere sein.
-
Diese
Behälter 1 weisen
jeweils eine Ausnehmung 12 auf, in deren innenliegende
Unterseite eine Bohrung 2 mündet, die sich in der Hochachse
des Behälters 1 auf
seine Unterseite hin zu erstreckt und eine Sackbohrung bildet. Im
unteren Abschnitt dieser Bohrung 2 im Bereich der seitlichen
Anbringung des Behälters 1 an
der Basisplatte 3 mündet
mindestens eine Querbohrung 15 in die Bohrung 2,
wobei diese Querbohrung 15 durch die Seite des Behälters 1 hindurch,
die an der Basisplatte 3 anliegt, eine Verbindung zu dem
Kanal 4 der Basisplatte 4 bildet.
-
Die
Ausnehmungen 12 sind so ausgebildet, daß ihre offene Oberseite in
einer Ebene liegt, die über der
Ebene der obenliegenden Öffnungen
der Tiegel 5 angeordnet ist. Weiterhin sind die Ausnehmungen 12 in den
Behältern 1 so
ausgebildet, daß ihre
innenliegende Unterseite mindestens auf Höhe der Tiegel 5 oder
darunter liegt.
-
Die
Querbohrungen 15 der Behälter 1 sind mit dem
Kanal 4 der Basisplatte 3 jeweils über mindestens einen
Zulaufkanal 13 verbunden, der in den seitlichen Abschnitten
der Basisplatte 3 eingebracht ist.
-
Somit
kommunizieren die Tiegel 5 der Stempel 10 und
die Ausnehmungen 12 der Behälter 1 über die jeweiligen
Zuläufe 11, 14,
Kanäle 4,
Zulaufkanäle 13,
Querbohrungen 15 und Bohrungen 2 miteinander.
-
Die
Stempel 10 sind auf der Basisplatte 3 in einer
bestimmten Weise angeordnet, wie 2 veranschaulicht.
Dabei entsprechen die Aufstellorte der Stempel 10 bestimmten
mit Lot zu benetzenden Bereichen einer nicht gezeigten Leiterplatte.
Die Größe dieser
Bereiche kann ebenfalls unterschiedlich sein, wobei sie die Größe der Tiegel 5 bestimmt.
-
Bei
dieser Ausführungsform
der Lötvorrichtung
wird die Basisplatte 3 mit den aufgebrachten Behältern 1 und
Stempeln 10 in Richtung einer nach unten weisenden Bewegungsrichtung,
die mit dem Pfeil D gekennzeichnet ist, in das Lötbad 9 in dem Gefäß 8 mittels
einer nicht dargestellten Stelleinrichtung so abgesenkt, daß sich die
Oberseite der Ausnehmungen 12 und der Tiegel 5 unter
der Oberfläche
des Lötbades 9 befinden und
so mit dem flüssigen
Lot des Lötbades 9 angefüllt werden.
Da die Tiegel 5 und die Ausnehmungen 12 miteinander
wie oben beschrieben kommunizieren, werden alle Verbindungskanäle und Zuläufe mit
flüssigem
Lot gefüllt.
-
Nun
wird die Basisplatte 3 in entgegengesetzter Bewegungsrichtung
D wieder aus dem Lötbad 9 aus dem
Gefäß 8 nach
oben bewegt, damit die offenen Tiegel 5 mit dem darin befindlichen
flüssigen
Lot die mit dem Lot zu benetzenden Bereiche einer nicht dargestellten
darüber
liegenden Leiterplatte berühren,
wodurch der eigentliche Lötvorgang
ausgeführt
wird.
-
Die
Anordnung der erhöhten
Lotspiegel in den Ausnehmungen 12 der Behälter 1 über den
Lötspiegeln der
Tiegel 5 bewirkt, daß das
in den Ausnehmungen 12 der Behälter 1 aufgenommen
flüssige
Lot in Flußrichtung
des Pfeils A durch die Bohrungen 2 in die Zulaufkanäle 13 fließt. Hier
fließt
es in Flußrichtung
des Pfeils B in den Kanal 4 der Basisplatte 3 an
Einstelleinrichtungen 7 für den Durchfluß vorbei.
Diese Einstelleinrichtungen 7 beeinflussen die Durchflußmenge des
flüssigen
Lots in den Kanal 4 und durch die Zulaufverbindungen 14 und
Zuläufe 11 in
die Tiegel 5. Durch diese kommunizierenden Kanäle und Zuläufe wird
sichergestellt, daß die
Tiegel 5 immer mit flüssigem
Lot aufgefüllt
sind und die Menge des flüssigen
Lotes in den Tiegeln beim Lötvorgang
ergänzt
wird. Somit werden Lötfehlstellen
in den zu lötenden
Bereichen einer Leiterplatte oder dergleichen vorteilhaft vermieden.
Weiterhin wird ein rechtzeitiges Ablaufen von überschüssigem Lot gewährleistet,
wodurch auch sogenannte Lotdurchdrücker vermieden werden.
-
Die 2 zeigt
eine Draufsicht auf die Lötvorrichtung,
wobei die Basisplatte 3 mit drei gleichen Anordnungen von
Stempeln 10 bestückt
ist, welche unterschiedliche Formen von Tiegeln 5 aufweisen.
An beiden Längsseiten
der Basisplatte 3 ist jeweils ein Behälter 1 angebracht.
Zulaufkanäle 13 und
Kanäle 4 sind
gestrichelt dargestellt. Hierbei ist deren mehrteilige Anordnung
zu erkennen, wodurch sich kurze Fließwege des flüssigen Lots
aus den Ausnehmungen 12 der beiden Behälter 1 zu den Tiegeln 5 in
den Stempeln 10 ergeben. Dieses ist nur eine beispielhafte
Anordnung von vielen.
-
Die
Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern auf vielfältige
Art und Weise modifizierbar.
-
So
ist es zum Beispiel denkbar, daß die
Einstelleinrichtungen 7 für die Durchflußmenge des
flüssigen Lotes
in den Bohrungen 2 in den Behältern 1 angeordnet
sind.
-
Weiterhin
können
die Behälter 1 komplett
um die Basisplatte 3 herum entweder in mehreren Einzelbehältern oder
in einem Stück
angeordnet sein.
-
Es
ist denkbar, daß die
Basisplatte 3 entweder aus einem Gussteil einstückig oder
auch mehrstückig hergestellt
ist, wobei zum Beispiel bei der Mehrstückigkeit ein Unterteil und
ein Oberteil verwendet wird.
-
Die
Behälter 1 und/oder
die Basisplatte 3 und/oder die Stempel 5 können mit
einer zusätzlichen
Heizeinrichtung oder Heizkanälen
versehen sein.
-
Es
ist auch denkbar mehrere Behälter 1 in
einer Modulbauform nebeneinander zu verbinden, um somit bei größeren Tiegelvolumina
in einfacher Weise einen größeren Vorrat
an flüssigem
Lot in den Ausnehmungen 12 der Behälter 1 zu erhalten.
-
Lötvorrichtung
-
