DE102005018539A1 - Work tool for heat treatment process esp., soldering or welding, has processing zone of work tool mounted flush on work piece - Google Patents

Work tool for heat treatment process esp., soldering or welding, has processing zone of work tool mounted flush on work piece Download PDF

Info

Publication number
DE102005018539A1
DE102005018539A1 DE200510018539 DE102005018539A DE102005018539A1 DE 102005018539 A1 DE102005018539 A1 DE 102005018539A1 DE 200510018539 DE200510018539 DE 200510018539 DE 102005018539 A DE102005018539 A DE 102005018539A DE 102005018539 A1 DE102005018539 A1 DE 102005018539A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tool according
tool
soldering
conductor foil
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE200510018539
Other languages
German (de)
Other versions
DE102005018539B4 (en
Inventor
Rolf Wagemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intedis GmbH and Co KG
Original Assignee
Intedis GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intedis GmbH and Co KG filed Critical Intedis GmbH and Co KG
Priority to DE200510018539 priority Critical patent/DE102005018539B4/en
Publication of DE102005018539A1 publication Critical patent/DE102005018539A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102005018539B4 publication Critical patent/DE102005018539B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494Heating methods for reflowing of solder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/02Soldering irons; Bits
    • B23K3/03Soldering irons; Bits electrically heated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/02Soldering irons; Bits
    • B23K3/03Soldering irons; Bits electrically heated
    • B23K3/0338Constructional features of electric soldering irons
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0195Tool for a process not provided for in H05K3/00, e.g. tool for handling objects using suction, for deforming objects, for applying local pressure
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/02Details related to mechanical or acoustic processing, e.g. drilling, punching, cutting, using ultrasound
    • H05K2203/0278Flat pressure, e.g. for connecting terminals with anisotropic conductive adhesive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

A work tool (01) for carrying out a heat treatment process on a work piece (02). The tool (01) has a processing zone, which can be mounted flat on the work piece (02), in which in the processing zone at least one heating element is provided, with which the work piece (02) can be heated in at least one heating zone (10,11) for carrying out the heat treatment process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Durchführung einer Wärmebehandlung an einem flächigen Werkstück.The The invention relates to a tool for carrying out a heat treatment on a plane Workpiece.

Gattungsgemäße Werkzeuge werden insbesondere zum Löten oder Schweißen eingesetzt. Zur Belötung von Leiterplatten ist es beispielsweise bekannt, Tunnelöfen einzusetzen, durch die die mit Bauteilen und Lot bestückten Leiterplatten hindurchgefahren werden. Diese Lötöfen haben jedoch den Nachteil, dass die Größe der belötbaren Bauteile durch die lichte Weite der Ofenöffnung begrenzt wird. Außerdem erfordern Lötöfen sehr große Investitionen, so dass sie nur in der Großserienfertigung eingesetzt werden. Außerdem sind Lötwerkzeuge, beispielsweise Lötkolben oder Laserlötanlagen, bekannt, mit denen die Lötstellen auf einem Werkstück einzeln verlötet werden können. Diese Art von Werkzeugen hat den Nachteil, dass die Herstellung der Lötverbindungen sehr langsam erfolgt und damit ebenfalls kostenintensiv ist.Generic tools especially for soldering or welding used. To the soldering PCBs, for example, it is known to use tunnel ovens, passed through the printed circuit boards equipped with components and solder become. These brazing furnaces have However, the disadvantage that the size of the solderable components the clear width of the oven opening is limited. Furthermore require soldering ovens very much size Investment, so they only used in mass production become. Furthermore are soldering tools, for example, soldering iron or laser soldering machines, known with which the solder joints individually on a workpiece soldered can be. This type of tools has the disadvantage that the production the solder joints is very slow and therefore also costly.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Werkzeug zur Durchführung von Wärmebehandlungen, insbesondere zum Löten oder Schweißen, an flächigen Werkstücken vorzuschlagen.outgoing From this prior art, it is therefore an object of the present Invention, a new tool for performing heat treatments, in particular for soldering or welding, on flat workpieces propose.

Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.These Task is solved by a tool according to the teaching of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous embodiments The invention are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Werkzeug beruht auf dem Grundgedanken, dass es in einer Bearbeitungszone flächig an dem flächigen Werkstück, beispielsweise einer Leiterfolie, zur Anlage kommt, wobei in der Bearbeitungszone zumindest ein Heizelement am Werkzeug vorgesehen ist, mit dem das Werkstück beheizt werden kann. Abhängig von der Größe der Heizzone kann auf diese Weise eine Vielzahl von Bauteilen gleichzeitig auf dem Werkstück verlötet oder verschweißt werden. Die Größe der Bearbeitungszone ist dabei nur durch die Größe des Werkzeugs selbst begrenzt und kann somit im Grundsatz beliebig angepasst werden. Auf welcher Seite des Werkstücks das Werkzeug dabei flächig zur Anlage kommt, ist grundsätzlich beliebig.The inventive tool based on the idea that it is in a processing zone flat on the plane Workpiece, For example, a conductor foil, comes to rest, in the Processing zone provided at least one heating element on the tool is with which the workpiece can be heated. Dependent the size of the heating zone In this way, a variety of components can be used simultaneously soldered to the workpiece or welded become. The size of the processing zone is only by the size of the tool itself limited and can therefore be adjusted in principle as desired. On which side of the workpiece the tool thereby flat to Plant comes is basically any.

Um eine möglichst homogene Temperaturverteilung in der Bearbeitungszone zu erhalten, ist es vielfach vorteilhaft, wenn das Heizelement in zumindest zwei Bereichen der Bearbeitungszone mit jeweils unterschiedlichen Heizleistungen betrieben werden kann. Dies kann beispielsweise durch jeweils unterschiedliche Querschnitte der in Reihe geschalteten Heizelemente geschehen, da die Heizelemente mit kleinerem Querschnitt bei gleichem Stromdurchfluss stärker aufgeheizt werden.Around one possible to obtain homogeneous temperature distribution in the processing zone, It is often advantageous if the heating element in at least two Areas of the processing zone, each with different heat outputs can be operated. This can be done, for example, by different ones Cross sections of the series-connected heating elements happen because the heating elements with a smaller cross-section with the same flow of electricity stronger be heated.

Insbesondere zur angepassten Erwärmung des Randes der Bearbeitungszone ist diese Art der Beheizung mit jeweils unterschiedlichen Heizleistungen sinnvoll, da die Wärme am Rand der Bearbeitungszone stärker abfließt. Um diese stärkere Kühlung der Bearbeitungszone am Rand auszugleichen, kann das Heizelement am Rand der Bearbeitungszone mit höherer Heizleistung betrieben werden als im Zentrum der Bearbeitungszone.Especially for adapted heating of the Edge of the processing zone is this type of heating with each different heating benefits, as the heat at the edge the processing zone stronger flows. To get this stronger cooling To compensate for the processing zone on the edge, the heating element operated at the edge of the processing zone with higher heating power be considered in the center of the processing zone.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind in der Bearbeitungszone, in der das Werkstück flächig auf dem Werkzeug anliegt, zumindest zwei Heizelemente vorgesehen. Damit ist es möglich, dass das Werkstück in getrennten Heizzonen beheizt werden kann. Insbesondere bei großflächigen Werkstücken mit nur wenigen Lötpunkten ist diese Ausführungsform von großem Vorteil, da die notwendige Lötenergie sehr zielgenau ins Werkstück eingebracht werden kann, wohingegen weite Teile des Werkstücks keiner Wärmebelastung ausgesetzt sind. Insbesondere bei großflächigen Leiterfolien erweist sich dies als Vorteil, da bei Leiterfolien die große Gefahr besteht, dass sie bei großflächiger Erhitzung Falten werfen.To a preferred embodiment in the processing zone, in which the workpiece rests flat on the tool, provided at least two heating elements. With that it is possible that the workpiece can be heated in separate heating zones. Especially with large workpieces with only a few solder points is this embodiment of great Advantage, because the necessary soldering energy very accurately into the workpiece can be introduced, whereas far parts of the workpiece none heat stress are exposed. Especially with large-area conductor films proves this is an advantage because there is a high risk of that when heated over a large area Throw wrinkles.

Die unterschiedlichen Heizelemente sollten dabei vorzugsweise unabhängig voneinander beheizbar, insbesondere unabhängig voneinander abschaltbar und/oder temperatursteuerbar und/oder temperaturregelbar, sein. Auf diese Weise können beim Belöten oder Verschweißen in den verschiedenen Heizzonen unterschiedliche Heizzustände realisiert werden, die dann jeweils auf den dort gewünschten Befestigungseffekt abgestimmt sind. Insbesondere können in den unterschiedlichen Heizzonen verschiedene Temperaturprofile abgefahren werden, die spezifisch auf die entsprechenden Prozesserfordernisse abgestimmt sind.The different heating elements should preferably be independent of each other heated, in particular independently disconnectable from each other and / or temperature controllable and / or temperaturregelbar, be. This way you can Belöten or welding realized in the different heating zones different heating conditions which are then each on the desired attachment effect there are coordinated. In particular, you can Different temperature profiles in the different heating zones which are specific to the respective process requirements are coordinated.

Insbesondere beim Löten hängt das Bearbeitungsergebnis sehr stark von der Einhaltung vorgegebener Prozessparameter, insbesondere vorgegebener Temperaturgrenzen, ab. Um diese Prozessparameter zuverlässig einstellen und/oder dokumentieren zu können, kann am Werkzeug zumindest ein Sensorelement vorgesehen sein, mit dem die Temperatur in der Heizzone mittelbar oder unmittelbar messbar ist.Especially when soldering that depends Processing result very much of the compliance of predetermined Process parameters, in particular predetermined temperature limits, from. To make these process parameters reliable can set and / or document at least one tool Sensor element may be provided, with which the temperature in the heating zone is measurable directly or indirectly.

Mit Hilfe eines solchen Temperatursensors kann gemeinsam mit einem zugeordneten Heizelement eine Temperatursteuerstrecke und/oder ein Temperaturregelkreis aufgebaut werden, so dass während des Bearbei tungsprozesses die Temperatur in der Heizzone gesteuert oder geregelt werden kann.With the help of such a temperature sensor, together with an associated heating element, a temperature control distance and / or a Temperature control circuit can be constructed so that during the machining process, the temperature can be controlled or regulated in the heating zone.

Für die Ausbildung des Sensorelements gibt es zwei bevorzugte Messtypen. Der erste Messtyp von Sensorelementen ist dabei dazu geeignet, die Durchschnittstemperatur in der Heizzone zu messen. Alternativ bzw. additiv dazu können Sensorelemente eingesetzt werden, mit denen die Temperatur in einer im Wesentlichen punktförmigen Messzone (Hotspot) innerhalb der Bearbeitungszone messbar ist. Abhängig von der geforderten Messgenauigkeit können durch kombinierte Verwendung der verschiedenen Messtypen an Sensorelementen die aufgebrachten Bearbeitungstemperaturen beliebig genau gemessen und überprüft werden.For training There are two preferred types of measurement of the sensor element. The first Measurement type of sensor elements is suitable, the average temperature to measure in the heating zone. Alternatively or in addition thereto, sensor elements can be used are used to measure the temperature in a substantially punctiform measuring zone (Hotspot) within the processing zone is measurable. Depending on the required measurement accuracy can be achieved by combined use the different measurement types on sensor elements the applied processing temperatures be measured and checked as accurately as possible.

In welcher Art das Heizelement konstruktiv ausgebildet ist, ist grundsätzlich beliebig. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird das Werkzeug aus einer Leiterfolie hergestellt, auf deren Ober- und/oder Unterseite zumindest ein Heizelement und/oder zumindest ein Temperatursensorelement vorgesehen ist. Die Heizelemente und/oder Temperatursensorelemente können auf solchen Leiterfolien mit bekannten Fertigungstechnologien, insbesondere durch photolithographische Ätzung, von einer auf einer Trägerfolie angeordneten Kupferschicht sehr einfach und kostengünstig, insbesondere auch bei kleinen Losgrößen, hergestellt werden. Der überragende Vorteil von Leiterfolien als Wärmebehandlungswerkzeugen, insbesondere beim Löten von Bauteilen, liegt in ihrer sehr geringen Wärmespeicherkapazität. D.h. die Heizelemente auf einer Leiterfolie können durch An- und Abschaltung einer elektrischen Beheizung mit steilen Temperaturgradienten aufgeheizt und wieder abgekühlt werden. Dies ist insbesondere beim Löten von mit Lötpaste bestückten SMD-Bauteilen von großer Bedeutung, da die pastösen Anteile der Lötpaste durch Abfahren eines exakt vorgegeben Temperaturprofils ausgetrieben werden müssen. Die Einhaltung eines solchen Temperaturprofils ist mit einem auf einer Leiterfolie realisierten Herzelement aufgrund der geringen Wärmespeicherkapazität der Leiterfolie sehr gut möglich. Außerdem ist es wünschenswert, die Heizzone nach dem Aufschmelzen des Lots schnell wieder abkühlen zu können, um die Bauteile durch Erstarrung des Lots mechanisch zu befestigen.In Which type of heating element is designed constructively, is basically arbitrary. According to a preferred embodiment the tool is made of a conductor foil, on the top and / or Bottom at least one heating element and / or at least one temperature sensor element is provided is. The heating elements and / or temperature sensor elements can on Such conductor foils with known manufacturing technologies, in particular by photolithographic etching, from one on a carrier foil arranged copper layer very simple and inexpensive, in particular also for small lot sizes become. The towering Advantage of conductor foils as heat treatment tools, especially when soldering of components, lies in their very low heat storage capacity. That the heating elements on a conductor foil can be switched on and off an electric heating with steep temperature gradient heated and cooled again become. This is especially true when soldering solder paste SMD components of great Meaning, because the pasty Proportions of solder paste driven by driving off a precisely predetermined temperature profile Need to become. Compliance with such a temperature profile is on with one a conductor foil realized heart element due to the low Heat storage capacity of the conductor foil very possible. Besides that is it desirable Cool the heating zone quickly after the solder melts can, to fix the components by solidification of the solder mechanically.

Um den verschiedenen Funktionselementen auf der Leiterfolie, insbesondere dem Heizelement, dem Sensorelement bzw. der Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung, die erforderlichen Eingangsdaten zuzuführen bzw. die anfallenden Ausgangsdaten abzuführen bzw. die erforderliche Energieversorgung zu gewährleisten, sollte an der Leiterfolie eine Kontaktierungseinrichtung, insbesondere ein Stecker oder ein Schleifkontakt, vorgesehen sein. Durch Anstecken dieser Kontaktierungseinrichtung an entsprechend vorgesehene externe Funktionselemente können die Daten beispielsweise an eine Zentralsteuerung übertragen bzw. kann elektrische Energie zur Leiterfolie übertragen werden.Around the various functional elements on the conductor foil, in particular the heating element, the sensor element or the control and / or evaluation device, to supply the required input data or the resulting output data dissipate or to ensure the required power supply, should be on the conductor foil a contacting device, in particular a plug or a Slip contact, be provided. By plugging this contacting device to appropriately provided external functional elements, the For example, transmit data to a central control or can electrical Transfer energy to the conductor foil become.

Zur Ansteuerung des Heizelements während des Werkzeugbetriebs bzw. zur Auswertung der vom Sensor gelieferten Messdaten ist eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung notwendig. Diese Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung kann außerhalb des Werkzeugs realisiert sein, wobei die Steuer- und Messsignale dann über entsprechende Leitungen vom Heizelement bzw. Sensorelement zur Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung bzw. in Gegenrichtung übertragen werden muss. Um eine möglichst geringe Signalverfälschung während der Signalübertragung zu ermöglichen, sollte die Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung möglichst nah bei dem Heizelement bzw. bei dem Sensorelement angeordnet sein. Dies ist insbesondere dadurch in einfacher Weise möglich, dass die Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung ebenfalls Teil der Leiterfolie ist.to Control of the heating element during the Tool operation or for the evaluation of the sensor supplied Measurement data is a control and / or Evaluation device necessary. This control and / or evaluation device can outside be implemented of the tool, the control and measuring signals then over corresponding lines from the heating element or sensor element to the control and / or evaluation or transferred in the opposite direction must become. To the lowest possible aliasing while the signal transmission to enable should the control and / or evaluation as possible be arranged near the heating element or at the sensor element. This In particular, this makes it possible in a simple manner that the control and / or evaluation also part of the conductor foil is.

In welcher Weise die Heizelemente und Sensorelemente auf der Leiterfolie relativ zueinander angeordnet sind, ist grundsätzlich beliebig. Ein möglichst kurzer Abstand zwischen einem Heizelement und dem zur Messung der Temperatur in dieser Heizzone vorgesehenen Sensorelement ist dabei wünschenswert, damit die gemessenen Temperaturdaten mit möglichst geringer Verzögerung die tatsächlich vom Heizelement erzeug ten Bearbeitungstemperaturen mit möglichst hoher Genauigkeit wiederspiegeln. Besonders bevorzugt ist es deshalb, wenn ein Heizelement und das jeweils zur Messung der Bearbeitungstemperaturen dieses Heizelements vorgesehene Sensorelement einander gegenüberliegend auf der Oberseite und Unterseite der Leiterfolie angeordnet sind. Der Abstand zwischen Heizelement und Sensorelement wird dann durch die Dicke der Leiterfolie bestimmt. Bei Verwendung beispielsweise einer Leiterfolie kann dieser Abstand bis auf einige Mikrometer verringert werden, so dass die vom Heizelement aufgebrachten Bearbeitungstemperaturen sehr genau und mit sehr geringen Verzögerungen gemessen werden können.In which way the heating elements and sensor elements on the conductor foil are arranged relative to each other, is basically arbitrary. One possible short distance between a heating element and that for measuring the Temperature in this heating zone provided sensor element is desirable, so that the measured temperature data with the least possible delay the actually from Heating element generated th processing temperatures as possible high accuracy. It is therefore particularly preferred if a heating element and each for measuring the processing temperatures This heating element provided sensor element opposite each other are arranged on the top and bottom of the conductor foil. The distance between heating element and sensor element is then through determines the thickness of the conductor foil. For example, when using a conductor foil can this distance down to a few microns be reduced, so that the processing temperatures applied by the heating element can be measured very accurately and with very little delay.

Zur Herstellung der Heizelemente bzw. Sensorelemente auf den Leiterfolien ist es nach einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass dazu elektrisch leitende Leiterstrukturen, insbesondere Kupfer- oder Nickelbahnen, vorgesehen sind. Diese Leiterstrukturen können in beinahe jeder beliebigen Geometrie sehr einfach durch photolitographische Herstellungsprozesse, insbesondere durch Ätzen einer Metallschicht, hergestellt werden.to Production of the heating elements or sensor elements on the conductor foils It is provided according to a preferred embodiment that For this purpose, electrically conductive conductor structures, in particular copper or nickel sheets, are provided. These ladder structures can be found in almost any geometry very easily by photolithographic manufacturing processes, in particular by etching a metal layer.

Um die Leiterstrukturen zur Bildung der Heizelemente bzw. Sensorelemente gegen äußere Beschädigungen bzw. unerwünschte Verzunderung zu schützen, können diese durch Abdeckelemente, insbesondere Abdeckfolien, und nach außen hin abgedeckt werden. Als Abdeckelemente sollten dabei Werkstoffe zum Einsatz kommen, die eine hohe Temperaturleitfähigkeit und möglichst geringe Wärmekapazität aufweisen.To the ladder structures for the formation of Hei zelemente or sensor elements to protect against external damage or unwanted scaling, they can be covered by cover, in particular cover sheets, and to the outside. As cover elements materials should be used, which have a high thermal conductivity and the lowest possible heat capacity.

Besonders geeignet zur Herstellung erfindungsgemäßer Werkzeuge sind Leiterfolien aus hochtemperaturfestem Kunststoff, insbesondere Polyimid. Diese hochtemperaturfesten Kunstofffolien können außerordentlich dünn hergestellt und mit Leiterbahnen versehen werden. Aufgrund ihrer geringen Schichtdicke weisen diese Leiterfolien bei hoher Temperaturfestigkeit eine nur sehr geringe Wärmekapazität auf. Auf diese Weise wird in der Leiterfolie nur sehr wenig Wärme gespeichert, so dass die Heizzone nach Abschaltung des Heizelements sehr rasch wieder abkühlt.Especially suitable for the production of tools according to the invention are conductor foils made of high-temperature resistant plastic, in particular polyimide. These High-temperature-resistant Kunstofffolien made extremely thin and be provided with tracks. Due to their small layer thickness These conductor foils have a high temperature resistance only one very low heat capacity. On this way, very little heat is stored in the conductor foil, so that the heating zone after switching off the heating element very quickly cools.

Beim Belöten von Werkstücken hat dies insbesondere den Vorteil, dass das Lot in der Bearbeitungszone sehr rasch nach dem Aufschmelzen wieder erstarrt und der Lötprozess auf diese Weise sicher geführt werden kann. Die Leiterfolie zur Herstellung des erfindungsgemäßen Werkzeugs sollte dabei vorzugsweise eine Schichtdicke von weniger als 200 μm, insbesondere eine Schichtdicke von ungefähr 30 μm bis 70 μm, aufweisen.At the Belöten of workpieces this has the particular advantage that the solder in the processing zone re-solidifies very quickly after melting and the soldering process safely guided in this way can be. The conductor foil for the production of the tool according to the invention should preferably have a layer thickness of less than 200 microns, in particular a layer thickness of approximately 30 μm to 70 microns, have.

Um dem erfindungsgemäßen Werkzeug bei Verwendung einer Leiterfolie die erforderliche mechanische Festigkeit zu geben, kann die Leiterfolie auf einem mechanischen Trägerelement, beispielsweise einer Trägerplatte, angeordnet werden. Dadurch kann insbesondere die im Wesentlichen faltenfreie Auslegung der Leiterfolie gewährleistet werden, wenn die Leiterfolie beispielsweise an mehreren Befestigungspunkten fixiert bzw. vollflächig mit dem Trägerelement verbunden ist.Around the tool according to the invention when using a conductor foil, the required mechanical strength to give the conductor foil on a mechanical support element, for example, a carrier plate, to be ordered. As a result, in particular the substantially wrinkle-free design of the conductor foil can be ensured if the Conductor foil fixed, for example, at several attachment points or full surface with the carrier element connected is.

Um eine Speicherung von größeren Wärmemengen im Trägerelement zu vermeiden, sollte auch das Trägerelement vorzugsweise aus einem Werkstoff mit geringer Wärmekapazität hergestellt sein.Around a storage of larger amounts of heat in the carrier element The support element should also be avoided preferably be made of a material with low heat capacity.

Soweit die oben vorgeschlagenen Maßnahmen zur Verringerung der Wärmekapazität im Werkzeug nicht ausreichen, um eine ausreichend schnelle Abkühlung der Heizzone nach Abschaltung des Heizelements zu gewährleisten, kann zusätzlich auch ein Kühlelement zur Kühlung der Bearbeitungszone am Werkzeug vorgesehen werden. Dabei kann es sich je nach Anwendungsfall um eine Luftkühlung oder auch um eine Flüssigkeitskühlung handeln. Wird beispielsweise die Trägerplatte permanent gekühlt, so kann durch das Bestromen des Heizelements die Heizzone während des Bearbeitungsvorgangs mit steilem Temperaturgradienten aufgeheizt und nach Abschaltung des Heizelements mit einem ebenfalls sehr steilen Temperaturgradienten wieder abgekühlt werden.So far the measures proposed above to reduce the heat capacity in the tool are not sufficient to cool off sufficiently fast To ensure heating zone after switching off the heating element, can additionally also a cooling element for cooling the machining zone are provided on the tool. It can be Depending on the application, it can be air cooling or liquid cooling. Becomes for example, the carrier plate permanently cooled, Thus, by energizing the heating element, the heating zone during the Heating process with steep temperature gradient heated and after switching off the heating element with a likewise very steep Temperature gradients are cooled again.

Soll das Werkstück durch die Heizelemente nur in bestimmten Zonen beheizt werden, so ist für die richtige Durchführung des Bearbeitungs prozesses eine lagerichtige Relativanordnung zwischen Werkzeug und Werkstück zwingend erforderlich. Um diese lagerichtige Anordnung des Werkstücks auf dem Werkzeug in einfacher Weise gewährleisten zu können, sollten deshalb Positionierelemente am Werkzeug vorgesehen sein. Beispielsweise können am Werkzeug Positionierstifte nach oben überstehen, die entsprechende Konturen oder Ausnehmungen im Werkstück durchgreifen, so dass beim Auflegen des Werkstücks auf dem Werkzeug die richtige Relativposition ohne Weiteres aufgefunden werden kann.Should the workpiece be heated by the heating elements only in certain zones, so is for the correct execution the machining process a correct position relative arrangement between the tool and workpiece absolutely necessary. To this positionally correct arrangement of the workpiece on the Ensure tool in a simple manner to be able to Therefore, positioning should be provided on the tool. For example, on Tool positioning pins protrude upward, the corresponding Pass through contours or recesses in the workpiece, so that when Placing the workpiece found the right relative position on the tool easily can be.

Für die Realisierung eines erfindungsgemäßen Werkszeugs sind verschiedene Bauformen denkbar. Gemäß einer ersten Bauform ist die Bearbeitungszone des Werkzeugs in der Art einer Kontaktfläche ausgebildet, auf die das Werkstück aufgelegt wird. Beispielsweise kann eine zu belötende Leiterfolie auf ein flächiges Lötwerkzeug aufgelegt werden, wobei die Heizelemente bzw. Sensorelemente des flächigen Lötwerkzeugs durch Leiterbahnen auf einer entsprechenden Lötfolie realisiert werden. Soweit erforderlich, kann der notwendige Kontakt zwischen Werkstück und Werkzeug in der Bearbeitungszone durch Auflegung eines Beschwerungselements, beispielsweise einer Beschwerungsplatte, realisiert werden. Durch Bestromung der Heizelemente werden die Heizzonen soweit erwärmt, dass der jeweils gewünschte Bearbeitungsprozess, beispielsweise das Schweißen oder Löten, durchgeführt werden kann.For the realization a tool according to the invention Different types are conceivable. According to a first design is the machining zone of the tool is designed in the manner of a contact surface, on the the workpiece is hung up. For example, to be soldered conductor foil on a flat soldering tool be placed, wherein the heating elements or sensor elements of the flat soldering tool be realized by conductor tracks on a corresponding solder foil. So far required, the necessary contact between the workpiece and tool in the processing zone by placing a weighting element, For example, a weighting plate, be realized. By Energizing the heating elements, the heating zones are heated to such an extent that the respectively desired Machining process, such as welding or soldering, are performed can.

Besonders bevorzugt ist es, dass das Werkzeug in der Art eines Lötwerkzeugs zum Belöten insbesondere großflächiger Leiterfolien ausgebildet ist. Die großflächigen Leiterfolien werden flächig auf das Lötwerkzeug ausgelegt, wobei die Leiterfolien mit elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen bestückt sind. In den Kontaktstellen der zu belötenden Leiterfolie zu den elektronischen bzw. elektrischen Bauteilen hin befindet sich ein Lötwerkstoff, insbesondere eine Lotpaste, die durch Bestromung der Heizelemente soweit aufgeheizt werden kann, dass der Löt werkstoff aufschmilzt und die Kontaktstellen elektrisch leitend miteinander verbindet.Especially it is preferred that the tool in the manner of a soldering tool for soldering in particular large-scale conductor foils is trained. The large-scale conductor foils become flat on the soldering tool designed, wherein the conductor foils with electronic and / or electrical Components assembled are. In the contact points of the conductor foil to be soldered to the electronic or electrical components there is a soldering material, in particular, a solder paste by energizing the heating elements as far as can be heated, that the solder material melts and the contact points electrically conductively connects to each other.

Zur Verbesserung der Lötergebnisse kann zusammen mit dem Lötwerkzeug ein Löthilfswerkzeug eingesetzt werden. Das Löthilfswerkzeug wird dabei auf der mit elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen (04) bestückten Seite der Leiterfolie aufgelegt. Soweit am Löthilfswerkzeug ein Niederhalter vorgesehen ist, mit dem die Leiterfolie gegen das Lötwerkzeug gedrückt wird, kann dadurch ein flächiger Kontakt zwischen Leiterfolie und Lötwerkzeug gewährleistet werden, was insbesondere bei Leiterfolien von Bedeutung ist, deren Material sich bei Erwärmung wellt oder Falten wirft.To improve the soldering results, a soldering tool can be used together with the soldering tool. The soldering tool is on the with electronic and / or electrical components ( 04 ) equipped side of the conductor foil hung up. As far as the Löthilfswerkzeug a hold-down is provided with which the conductor foil is pressed against the soldering tool, thereby a flat contact between the conductor foil and soldering tool can be ensured, which is particularly important for conductor foils of importance, the material curls when heated or wrinkles.

Weiterhin kann durch das Löthilfswerkzeug eine geschlossene Heizkammer über den elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen gebildet werden. Im Ergebnis wird dadurch erreicht, dass die vom Lötwerkzeug eingebrachte Prozesswärme sich in der Heizkammer sammelt und somit für einen Temperaturausgleich sorgt.Farther can through the soldering tool a closed heating chamber over the electronic and / or electrical components are formed. The result is achieved by that of the soldering tool introduced process heat collects in the heating chamber and thus for a temperature compensation provides.

Alternativ dazu kann die Bearbeitungszone des erfindungsgemäßen Werkzeugs auch in der Art einer Stempelfläche ausgebildet sein, die von der Ober- oder Unterseite an das Werkstück angedrückt wird. Auf diese Weise kann in der Bearbeitungszone neben der Wärmebehandlung auch ein Bearbeitungsdruck aufgebracht werden, um auf diese Weise beispielsweise zwei Bauteile in einer Lötstelle dauerhaft miteinander zu verbinden. Insbesondere ist es auf diese Weise denkbar, dass zwei Lötfolien in entsprechend vorgesehenen Kontaktstellen miteinander verlötet werden. Weiterhin erlauben solche Stempellötwerkzeuge das selektive Belöten einzelner Bauteile.alternative For this purpose, the processing zone of the tool according to the invention also in the manner of stamp surface be formed, which is pressed from the top or bottom of the workpiece. In this way, in the processing zone in addition to the heat treatment Also, a processing pressure can be applied to this way, for example two components in one solder joint permanently connect with each other. In particular, it is on this Way conceivable that two solder foils be soldered together in accordance with intended contact points. Furthermore, such stamping tools allow the selective soldering of individual components.

Sind am Werkzeug zwei einander gegenüberliegende Stempelflächen vorgesehen, so kann das Werkstück zwischen diesen Stempelflächen verpresst werden. Auf diese Weise können beispielsweise Lötzangen realisiert werden.are on the tool two opposite each other punch faces provided, so the workpiece between these stamp faces be pressed. In this way, for example, soldering guns will be realized.

Auch zum Aufbau von Lötanlagen sind erfindungsgemäße Werkzeuge gut geeignet. Werden beispielsweise mehrere Werkzeuge umlaufend angetrieben, so können die Werkstücke im Durchlauf gelötet werden und auf diese Weise die bisher verwendeten Durchlauflötöfen ersetzt werden. Insbesondere bei sogenannten Rolle-zu-Rolle-Lötverfahren, bei denen eine Leiterfolie belötet wird, wobei die Leiterfolie vor dem Belöten von einer Vorratsrolle abgespult und nach dem Belöten auf eine Speicherrolle aufgespult wird, sind erfindungsgemäße Werkzeuge von großem Vorteil. Denn beim Belöten der Werkstücke mit solchen Rolle-zu-Rolle-Lötverfahren unter Verwendung eines Durchlauflötofens besteht die Gefahr, dass bei Prozessstörungen und entsprechendem Rollenstillstand alle im Lötofen befindlichen Werkstücke zerstört werden. Diese Gefahr wird bei Verwendung erfindungsgemäßer Werkzeuge vermieden, da bei Prozessstörungen die erfindungsgemäßen Werkzeuge einzeln angesteuert und die Lötprozesse dadurch individuell zu Ende gebracht werden können und damit eine Beschädigung der Werkstücke ausgeschlossen ist.Also for the construction of soldering systems are tools according to the invention well suited. For example, if several tools are circulating driven, so can the workpieces soldered in the pass be replaced in this way, the previously used continuous brazing become. Especially in so-called roll-to-roll soldering processes, in which soldered a conductor foil is, wherein the conductor foil before the soldering of a supply roll unpacked and after soldering is wound on a storage reel, tools according to the invention of great Advantage. Because when soldering the workpieces with such roll-to-roll soldering processes using a continuous soldering furnace there is a risk that in case of process disturbances and corresponding roll standstill all workpieces located in the brazing furnace to be destroyed. This danger is avoided when using tools according to the invention, since at process disturbances the tools according to the invention individually controlled and the soldering processes can be brought to an end individually and thus damage the workpieces is excluded.

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert.In The drawings is an embodiment The invention is shown schematically and is exemplified below explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein erfindungsgemäßes Werkzeug mit einem zu belötenden Werkstück in perspektivischer Ansicht; 1 an inventive tool with a workpiece to be soldered in a perspective view;

2 eine Leiterfolie zur Bildung des Werkzeugs gemäß 1 in Ansicht von oben; 2 a conductor foil for forming the tool according to 1 in top view;

3 die Leiterfolie gemäß 2 in Ansicht von unten; 3 the conductor foil according to 2 in bottom view;

4 das Werkzeug mit Werkstück gemäß 1 nach dem Auflöten der Bauteile; 4 the tool with workpiece according to 1 after soldering the components;

5 das Werkzeug mit Werkstück gemäß 4 nach dem Aufschweißen von Gehäuseteilen. 5 the tool with workpiece according to 4 after welding on housing parts.

In 1 ist ein Werkzeug 01 zum Belöten eines Werkstücks 02, nämlich einer großflächigen Leiterfolie, perspektivisch dargestellt. Vor dem eigentlichen Lötvorgang wird die Leiterfolie 02 in ihren Kontaktstellen 03 mit Lötpaste, die beispielsweise durch Siebdruck aufgebracht wird, bestückt. Anschließend werden elektronische und elektrische Bauteile 04 von oben in die Lötpaste eingedrückt, was beispielsweise unter Zuhilfenahme eines Bestückungsautomaten erfolgen kann. Die elektronischen bzw. elektrischen Bauteile 04 sind dabei in zwei Zonen des Werkstücks 04, nämlich in der linken oberen Ecke und der rechten unteren Ecke, konzentriert.In 1 is a tool 01 for soldering a workpiece 02 , namely a large-scale conductor foil, shown in perspective. Before the actual soldering process, the conductor foil 02 in their contact points 03 with solder paste, which is applied for example by screen printing, stocked. Subsequently, electronic and electrical components 04 pressed from above into the solder paste, which can be done for example with the aid of a placement machine. The electronic or electrical components 04 are in two zones of the workpiece 04 , namely in the upper left corner and the lower right corner, concentrated.

Um die Bauteile 04 elektrisch leitend mit den Kontaktstellen 03 zu verlöten, muss der Lötpaste eine ausreichende Wärmemenge zugeführt werden, so dass die Lötpaste kurzzeitig aufschmilzt und anschließend wieder rasch erstarrt. Um diese Art der Wärmebehandlung durchführen zu können, dient das Werkzeug 01.To the components 04 electrically conductive with the contact points 03 To solder, the solder paste must be supplied with a sufficient amount of heat, so that the solder paste melts for a short time and then quickly solidifies again. To perform this type of heat treatment, the tool is used 01 ,

Das Werkzeug 01 wird im Wesentlichen von einer Leiterfolie 05 und einem Trägerelement 06, auf dem die Leiterfolie 05 aufgelegt ist, gebildet. Auf der Leiterfolie 05 sind durch photolitographische Ätzung einer Kupferschicht Leiterbahnen 07 hergestellt, die in 1, 2 und 3 lediglich schematisch und nur teilweise dargestellt sind.The tool 01 is essentially made of a conductor foil 05 and a carrier element 06 on which the conductor foil 05 is upset, educated. On the conductor foil 05 are by photolithographic etching of a copper layer tracks 07 made in 1 . 2 and 3 are shown only schematically and only partially.

2 stellt die in 1 zum Werkstück 02 weisende Oberseite der Leiterfolie 05 dar. In 3 ist die Unterseite 09 der Leiterfolie 05 dargestellt, die auf dem Trägerelement 06 zu liegen kommt und die in 1 verdeckt ist. 2 represents the in 1 to the workpiece 02 facing top of the conductor foil 05 in this 3 is the bottom 09 the conductor foil 05 shown on the support element 06 comes to rest and the in 1 is covered.

Auf der Unterseite 09 ist in zwei strichliniert angedeuteten Heizzonen 10 und 11 jeweils ein von mäanderförmig ausgebildeten Leiterbahnabschnitten gebildetes Heizelement 12 bzw. 13 vorgesehen. Durch Bestromung der Heizelemente 12 und 13 kann die Leiterfolie 05 in den Heizzonen 10 und 11 soweit aufgeheizt werden, dass das Lot in den Kontaktstellen 03 aufschmilzt. Auf der Oberseite 08 sind den Heizelementen 12 und 13 jeweils gegenüberliegend zugeordnet Sensorelemente 14 und 15 vorgesehen, die ebenfalls von mäanderförmig verlegten Leiterbahnabschnitten gebildet werden. Durch entsprechend geeignete Beschaltung der Sensorelemente 14 und 15 kann die von den Heizelementen 12 und 13 aufgebrachte Prozesstemperatur gemessen werden.On the bottom 09 is in two dashed lines indicated heating zones 10 and 11 in each case a heating element formed by meander-shaped conductor track sections 12 respectively. 13 intended. By energizing the heating elements 12 and 13 can the conductor foil 05 in the heating zones 10 and 11 be heated up so far that the solder in the contact points 03 melts. On the top 08 are the heating elements 12 and 13 in each case opposite assigned sensor elements 14 and 15 provided, which are also formed by meandering laid conductor track sections. By appropriately suitable wiring of the sensor elements 14 and 15 Can be used by the heating elements 12 and 13 applied process temperature can be measured.

Wie aus 1 ersichtlich, ist auf der Leiterfolie 05 zugleich eine elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung 16 bestückt, die die Heizelemente 12 und 13 während des Belötens ansteuert und zugleich die Temperaturmessdaten der Sensorelemente 14 und 15 auswertet. Mittels eines ebenfalls auf der Leiterfolie 05 bestückten Steckers 18 können Daten ein- und ausgelesen und elektrische Energie zugeführt werden. Durch entsprechende Ansteuerung der Heizelemente 12 und 13 können die Heizzonen 10 und 11 auch unabhängig voneinander beheizt werden, so dass insbesondere unterschiedliche Temperaturprofile abhängig von der jeweiligen Bestückung in den Heizzonen 10 und 11 abgefahren werden können. Zur Einhaltung der vom Temperaturprofil vorgegebenen Soll-Temperaturen ist in der Steuer- und Auswerteeinrichtung 16 ein Regelelement vorgesehen, das die von den Sensorelementen 14 und 15 gemessenen Ist-Temperaturen mit den vorgegebenen Soll-Temperaturen vergleicht und die Heizleistung der Heizelemente 12 und 13 entsprechend anpasst.How out 1 can be seen, is on the conductor foil 05 at the same time an electronic control and evaluation device 16 equipped the heating elements 12 and 13 activates during the soldering and at the same time the temperature measurement data of the sensor elements 14 and 15 evaluates. By means of a likewise on the conductor foil 05 equipped plug 18 Data can be read in and out and electrical energy supplied. By appropriate control of the heating elements 12 and 13 can the heating zones 10 and 11 be heated independently, so that in particular different temperature profiles depending on the particular placement in the heating zones 10 and 11 can be traveled. To comply with the predetermined temperature profile of the target temperature is in the control and evaluation 16 a control element is provided which is that of the sensor elements 14 and 15 measured actual temperatures compared with the specified target temperatures and the heating power of the heating elements 12 and 13 adapts accordingly.

Mit den Sensorelementen 14 und 15 kann die Durchschnittstemperatur in den Heizzonen 10 und 11 gemessen werden. Soweit erforderlich können auch zusätzliche Sensorelemente auf die Leiterfolie 05 integriert werden, mit denen sogenannte Hotspots, d.h. punktförmige Messzonen, gemessen werden können. Dadurch, dass die Sensorelemente 14 und 15 zwischen den Heizelementen 12 und 13 einerseits und dem zu belötenden Werkstück 02 andererseits angeordnet sind, spiegeln die gemessenen Temperaturdaten die tatsächlichen Prozesstemperaturen in der Lötzone sehr genau wieder. Die Heizelemente 12 und 13 werden mittels der Steuer- und Auswerteeinrichtung mit Wechselspannung beheizt, wobei zur Absicherung gegen elektrische Überlastung ein nicht dargestelltes Sicherungselement vorgesehen ist.With the sensor elements 14 and 15 can the average temperature in the heating zones 10 and 11 be measured. If necessary, additional sensor elements can also be applied to the conductor foil 05 integrated, with which so-called hotspots, ie punctiform measuring zones, can be measured. Due to the fact that the sensor elements 14 and 15 between the heating elements 12 and 13 on the one hand and the workpiece to be soldered 02 On the other hand, the measured temperature data reflect the actual process temperatures in the soldering zone very accurately. The heating elements 12 and 13 are heated by means of the control and evaluation device with AC voltage, being provided to hedge against electrical overload a fuse element, not shown.

In 4 ist das Werkstück 02 mit dem Werkzeug 01 nach Durchführung des Belötungsvorgangs perspektivisch dargestellt. Nach Abschalten der Stromversorgung zu den Heizelementen 12 und 13 kühlen die Lötzonen außerordentlich schnell ab, da die Lötfolie 05 sehr dünn ist und damit nur sehr wenig Wärmeenergie speichert. Außerdem ist das Trägerelement 06 ebenfalls relativ dünn und aus einem Material mit geringer Wärmekapazität, beispielsweise einem entsprechend geeignetem Polymer, hergestellt.In 4 is the workpiece 02 with the tool 01 after performing the Belötungsvorgangs shown in perspective. After switching off the power supply to the heating elements 12 and 13 the soldering zones cool down extremely quickly, as the solder foil 05 is very thin and thus saves very little heat energy. In addition, the carrier element 06 also relatively thin and made of a material with low heat capacity, for example a correspondingly suitable polymer.

Wie in 5 dargestellt, können nach Durchführung des Lötvorgangs die Werkstücke 02 noch zusätzlich mit Schutzgehäusen 17 bestückt werden. Durch Bestromung entsprechend verlegter Leiterbahnen zur Bildung zusätzlicher Heizelemente können die auf der Leiterfolie 02 aufliegenden Ränder der Schutzgehäuse 17 bereichsweise aufgeschmolzen und dadurch auf der Leiterfolie 02 aufgeschweißt werden. Erforderlichenfalls kann dadurch ein zusätzlicher Druck oben auf die Schutzgehäuse 17 aufgebracht werden. Außerdem ist es denkbar, zwischen Schutzgehäuse 17 und Leiterfolie 02 einen Schmelzkleber aufzubringen, der durch die Wärmezufuhr aufgeschmolzen wird und nach der Erstarrung das Schutzgehäuse 17 fixiert.As in 5 shown, after performing the soldering process, the workpieces 02 additionally with protective housings 17 be fitted. By energizing appropriately laid conductor tracks to form additional heating elements can on the conductor foil 02 resting edges of the protective housing 17 partially melted and thereby on the conductor foil 02 be welded. If necessary, this can put additional pressure on top of the protective housing 17 be applied. It is also conceivable between protective housing 17 and conductor foil 02 applying a hot melt adhesive, which is melted by the heat and after solidification the protective housing 17 fixed.

Claims (35)

Werkzeug (01) zur Durchführung einer Wärmebehandlung, insbesondere zum Löten oder Schweißen, an einem flächigen Werkstück (02), dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (01) eine Bearbeitungszone aufweist, die flächig am Werkstück (02) zur Anlage bringbar ist, wobei in der Bearbeitungszone zumindest ein Heizelement (12, 13) vorgesehen ist, mit dem das Werkstück (02) in zumindest einer Heizzone (10, 11) bei Durchführung der Wärmebehandlung beheizt werden kann.Tool ( 01 ) for carrying out a heat treatment, in particular for soldering or welding, on a flat workpiece ( 02 ), characterized in that the tool ( 01 ) has a processing zone which is flat on the workpiece ( 02 ) can be brought to the plant, wherein in the processing zone at least one heating element ( 12 . 13 ) is provided, with which the workpiece ( 02 ) in at least one heating zone ( 10 . 11 ) can be heated when carrying out the heat treatment. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (12, 13) in zumindest zwei Bereichen der Bearbeitungszone mit jeweils unterschiedlichen Heizleistungen betrieben werden kann.Tool according to claim 1, characterized in that the heating element ( 12 . 13 ) can be operated in at least two areas of the processing zone, each with different heat outputs. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (12, 13) am Rand der Bearbeitungszone mit höherer Heizleistung betrieben wird als im Zentrum der Bearbeitungszone.Tool according to claim 2, characterized in that the heating element ( 12 . 13 ) is operated at the edge of the processing zone with higher heating power than in the center of the processing zone. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bearbeitungszone zumindest zwei Heizelemente (12, 13) vorgesehen sind, mit denen das Werkstück (02) in getrennten Heizzonen (10, 11) bei Durchführung der Wärmebehandlung beheizt werden kann.Tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the processing zone at least two heating elements ( 12 . 13 ) are provided, with which the workpiece ( 02 ) in separate heating zones ( 10 . 11 ) can be heated when carrying out the heat treatment. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Heizelemente (12, 13) unabhängig voneinander beheizbar sind, insbesondere unabhängig voneinander abschaltbar und/oder temperatursteuerbar und/oder temperaturregelbar, sind.Tool according to claim 4, characterized in that at least two heating elements ( 12 . 13 ) are heated independently, in particular which can be switched off independently of each other and / or temperature controlled and / or temperaturregelbar are. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkzeug (01) zumindest ein Sensorelement (14, 15) vorgesehen ist, mit dem die Temperatur in einer Heizzone (10, 11) mittelbar oder unmittelbar messbar ist.Tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the tool ( 01 ) at least one sensor element ( 14 . 15 ) is provided, with which the temperature in a heating zone ( 10 . 11 ) is measurable directly or indirectly. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Heizelement (12, 13) und zumindest ein zugeordnetes Sensorelement (14, 15) Teil einer Temperatursteuerstrecke und/oder eines Temperaturregelkreises sind.Tool according to claim 6, characterized in that at least one heating element ( 12 . 13 ) and at least one associated sensor element ( 14 . 15 ) Are part of a temperature control path and / or a temperature control loop. Werkzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Sensorelement (14, 14) die Durchschnittstemperatur in einer Heizzone (10, 11) messbar ist.Tool according to claim 6 or 7, characterized in that with the sensor element ( 14 . 14 ) the average temperature in a heating zone ( 10 . 11 ) is measurable. Werkzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Sensorelement die Temperatur in einer im Wesentlichen punktförmigen Messzone innerhalb der Bearbeitungszone messbar ist.Tool according to claim 6 or 7, characterized that with a sensor element, the temperature in a substantially punctiform measuring zone within the processing zone is measurable. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (12, 13) und/oder das Sensorelement (14, 15) auf einer Leiterfolie (05) angeordnet ist.Tool according to one of claims 1 to 9, characterized in that the heating element ( 12 . 13 ) and / or the sensor element ( 14 . 15 ) on a conductor foil ( 05 ) is arranged. Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Leiterfolie (05) eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (16) vorgesehen ist, mit der das Heizelement (12, 13) ansteuerbar ist und/oder die Messdaten des Sensorelements (14, 15) auswertbar sind.Tool according to claim 10, characterized in that on the conductor foil ( 05 ) a control and / or evaluation device ( 16 ) is provided, with which the heating element ( 12 . 13 ) is controllable and / or the measured data of the sensor element ( 14 . 15 ) are evaluable. Werkzeug nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Heizelement (12, 13) und ein jeweils zugeordnetes Sensorelement (14, 15) einander gegenüberliegend auf der Oberseite (08) und Unterseite (09) der Leiterfolie (05) angeordnet sind.Tool according to claim 10 or 11, characterized in that a heating element ( 12 . 13 ) and a respective associated sensor element ( 14 . 15 ) Opposite each other on the top ( 08 ) and underside ( 09 ) of the conductor foil ( 05 ) are arranged. Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (14, 15) auf der Seite der Leiterfolie (05) angeordnet ist, die am Werkstück (02) zur Anlage kommt.Tool according to one of claims 10 to 12, characterized in that the sensor element ( 14 . 15 ) on the side of the conductor foil ( 05 ) arranged on the workpiece ( 02 ) comes to the plant. Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (12, 13) und/oder die Sensorelemente (14, 15) von elektrisch leitenden Leiterbahnen (07), insbesondere von Kupferbahnen oder Nickelbahnen, auf der Leiterfolie (05) gebildet werden.Tool according to one of claims 10 to 13, characterized in that the heating elements ( 12 . 13 ) and / or the sensor elements ( 14 . 15 ) of electrically conductive tracks ( 07 ), in particular of copper tracks or nickel tracks, on the conductor foil ( 05 ) are formed. Werkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (07) durch einen photolithographischen Herstellungsprozess, insbesondere durch Ätzen einer Metallschicht, hergestellt sind.Tool according to claim 14, characterized in that the conductor tracks ( 07 ) are produced by a photolithographic manufacturing process, in particular by etching a metal layer. Werkzeug nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schutz der Heizelemente (12, 13) und/oder der Sensorelemente (14, 15) auf den entsprechenden Leiterbahnen (07) Abdeckelemente, insbesondere Abdeckfolien, angeordnet sind.Tool according to claim 14 or 15, characterized in that for the protection of the heating elements ( 12 . 13 ) and / or the sensor elements ( 14 . 15 ) on the corresponding tracks ( 07 ) Covering, in particular cover sheets, are arranged. Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass an der Leiterfolie (05) eine elektrisch leitende Kontaktierungseinrichtung, insbesondere ein Stecker (18) oder Schleifkontakt, vorgesehen ist, mit der elektrischen Funktionselemente auf der Leiterfolie (05) mit einer externen elektrischen Energieversorgung und/oder mit Datenleitungen verbunden werden können.Tool according to one of claims 10 to 16, characterized in that on the conductor foil ( 05 ) an electrically conductive contacting device, in particular a plug ( 18 ) or sliding contact, is provided, with the electrical functional elements on the conductor foil ( 05 ) can be connected to an external electrical power supply and / or data lines. Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass an der Leiterfolie (05) eine Sicherungseinrichtung zur Absicherung gegen elektrische Überlasten vorgesehen ist.Tool according to one of claims 10 to 17, characterized in that on the conductor foil ( 05 ) is provided a safety device for protection against electrical overloads. Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterfolie (05) aus einem hochtemperaturfestem Kunststoff, insbesondere Polyimid, besteht.Tool according to one of claims 10 to 18, characterized in that the conductor foil ( 05 ) consists of a high temperature resistant plastic, in particular polyimide. Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterfolie (05) eine Schichtdicke von weniger als 200 μm, insbesondere ungefähr 30 μm bis 70 μm, aufweist.Tool according to one of claims 10 to 19, characterized in that the conductor foil ( 05 ) has a layer thickness of less than 200 microns, in particular about 30 microns to 70 microns. Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterfolie (05) auf einem mechanischen Trägerelement (06), insbesondere einer Trägerplatte, angeordnet ist.Tool according to one of claims 10 to 20, characterized in that the conductor foil ( 05 ) on a mechanical support element ( 06 ), in particular a carrier plate is arranged. Werkzeug nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (06) aus einem Werkstoff mit geringer Wärmekapazität hergestellt ist.Tool according to claim 21, characterized in that the carrier element ( 06 ) is made of a material with low heat capacity. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug zumindest ein Kühlelement zur Kühlung der Bearbeitungszone aufweist.Tool according to one of claims 1 to 22, characterized that the tool at least one cooling element for cooling the Has processing zone. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass mit zumindest einem Heizelement (12, 13), insbesondere unter Einsatz der Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (16), ein Temperaturprofil gesteuert oder geregelt in zumindest einer Heizzone (10, 11) abgefahren werden kann.Tool according to one of claims 1 to 23, characterized in that with at least one heating element ( 12 . 13 ), in particular using the control and / or evaluation device ( 16 ), a temperature profile controlled or regulated in at least one heating zone ( 10 . 11 ) can be traversed. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug zumindest ein Positionierelement zur lagerichtigen Positionierung des Werkstücks am Werkzeug, insbesondere Positionierstifte, aufweist.Tool according to one of claims 1 to 24, characterized in that the tool to at least one positioning element for positionally correct positioning of the workpiece on the tool, in particular positioning pins having. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente mit Wechselspannung beheizt werden.Tool according to one of claims 1 to 25, characterized that the heating elements are heated with AC voltage. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungszone (10, 11) in der Art einer Kontaktfläche ausgebildet ist, auf die das Werkstück (02) aufgelegt wird.Tool according to one of claims 1 to 26, characterized in that the processing zone ( 10 . 11 ) is formed in the manner of a contact surface, on which the workpiece ( 02 ) is launched. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (01) in der Art eines Lötwerkzeuges ausgebildet ist, auf dem insbesondere großflächige Leiterfolien (02) flächig auslegbar sind, wobei die Leiterfolie (02) mit elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen (04) bestückt ist, und wobei zwischen den Kontaktstellen (03) der Leiterfolie (02) einerseits und den Kontaktstellen der elektronischen und/oder elektrischen Bauteile (04) andererseits jeweils ein Lötwerkstoff, insbesondere Lötpaste, vorgesehen ist.Tool according to one of claims 1 to 27, characterized in that the tool ( 01 ) is formed in the manner of a soldering tool, on which in particular large-area conductor foils ( 02 ) are extensively interpretable, wherein the conductor foil ( 02 ) with electronic and / or electrical components ( 04 ) and between the contact points ( 03 ) of the conductor foil ( 02 ) on the one hand and the contact points of the electronic and / or electrical components ( 04 On the other hand, in each case a soldering material, in particular solder paste, is provided. Werkzeug nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Lötwerkzeug mit einem Löthilfswerkzeug zusammenwirkt, wobei das Löthilfswerkzeug auf der mit elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen (04) bestückten Seite der Leiterfolie aufgelegt wird.Tool according to claim 28, characterized in that the soldering tool cooperates with a soldering auxiliary tool, wherein the soldering auxiliary tool on the with electronic and / or electrical components ( 04 ) equipped side of the conductor foil is placed. Werkzeug nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Löthilfswerkzeug zumindest einen Niederhalter aufweist, mit dem die Leiterfolie gegen das Lötwerkzeug gedrückt wird.Tool according to claim 29, characterized that the soldering tool has at least one hold-down with which the conductor foil against the soldering tool depressed becomes. Werkzeug nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Löthilfswerkzeug eine geschlossene Heizkammer über den elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen bildet.Tool according to claim 29 or 30, characterized that the Löthilfswerkzeug a closed heating chamber over forms the electronic and / or electrical components. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungszone in der Art einer Stempelfläche ausgebildet ist, die von einer Seite an das Werkstück angepresst werden kann.Tool according to one of claims 1 to 31, characterized that the processing zone is formed in the manner of a stamp surface is that can be pressed from one side to the workpiece. Werkzeug nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkzeug zumindest zwei einander gegenüberliegende Stempelflächen vorgesehen sind, zwischen denen das Werkstück verpresst werden kann, insbesondere dass das Werkzeug in der Art einer Lötzange ausgebildet ist.Tool according to claim 32, characterized that provided on the tool at least two opposing punch surfaces are, between which the workpiece can be pressed, in particular that the tool in the Art a soldering iron is trained. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, insbesondere umlaufend angetriebene, Werkzeuge (01) Teil einer Lötanlage sind.Tool according to one of claims 1 to 33, characterized in that several, in particular circumferentially driven, tools ( 01 ) Are part of a soldering system. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke unter Verwendung einer Leiterfolie hergestellt werden, wobei die Leiterfolie in der Lötanlage vor dem Löten von einer Vorratsrolle abgespult wird, und wobei die Leiterfolie nach dem Löten auf einer Speicherrolle aufgespult wird (Rolle-zu-Rolle-Lötverfahren).Tool according to one of claims 1 to 34, characterized that the workpieces are under Use of a conductor foil are produced, wherein the conductor foil in the soldering machine before soldering is unwound from a supply roll, and wherein the conductor foil after soldering is wound on a storage roll (roll-to-roll soldering process).
DE200510018539 2005-04-20 2005-04-20 Tool for performing a heat treatment Expired - Fee Related DE102005018539B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510018539 DE102005018539B4 (en) 2005-04-20 2005-04-20 Tool for performing a heat treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510018539 DE102005018539B4 (en) 2005-04-20 2005-04-20 Tool for performing a heat treatment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102005018539A1 true DE102005018539A1 (en) 2006-11-02
DE102005018539B4 DE102005018539B4 (en) 2007-02-01

Family

ID=37084940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510018539 Expired - Fee Related DE102005018539B4 (en) 2005-04-20 2005-04-20 Tool for performing a heat treatment

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005018539B4 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009000364A1 (en) * 2007-06-26 2008-12-31 Rehm Thermal Systems Gmbh Reflow soldering system with a temperature profile which can be adapted to external transport speeds

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR967681A (en) * 1948-06-07 1950-11-09 Method and device for welding at low or medium temperatures
US3309494A (en) * 1963-06-12 1967-03-14 North American Aviation Inc Bonding apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR967681A (en) * 1948-06-07 1950-11-09 Method and device for welding at low or medium temperatures
US3309494A (en) * 1963-06-12 1967-03-14 North American Aviation Inc Bonding apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009000364A1 (en) * 2007-06-26 2008-12-31 Rehm Thermal Systems Gmbh Reflow soldering system with a temperature profile which can be adapted to external transport speeds

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005018539B4 (en) 2007-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3423172C2 (en) Method of manufacturing a solar battery
DE102011100495B4 (en) Method and device for joining a composite sheet metal part
EP0618035B1 (en) Solder/desolder device for integrated circuits
DE2852753C3 (en) Method for fastening components with flat connection contacts on a printed circuit board and template for carrying out the method
DE4230330C2 (en) Tape carrier package and method for solder bonding the same by high-frequency heating
DE102012001883B3 (en) Soldering method and corresponding soldering device
WO2019202117A1 (en) Accumulator cell module and method for contacting the accumulator cells
DE3824865A1 (en) MANUFACTURE OF SOLAR AREAS
DE10335438B4 (en) Method and apparatus for soldering under bias
EP2361001A1 (en) Soldering mask for wave soldering and method for selective soldering of individual components of a circuit board in a wave soldering machine
DE102005018539B4 (en) Tool for performing a heat treatment
DE102006034600B4 (en) Method for producing a solder joint
DE4330467C1 (en) Method for soldering surface-mounted electronic components (SMDs) onto printed circuit boards
EP0756442B1 (en) Method of soldening components to a carrier foil
DE102009031227A1 (en) Device for soldering a conductor to a circuit carrier
DE102007014337B4 (en) Method for equipping a contacting element with an electrical component and a contacting element with an electrical component
DE2943243C3 (en) Method for soldering parts and device for its implementation
DE10342964A1 (en) Flat wire repair tool systems and processes
DE69817932T2 (en) Method for connecting electronic components on a substrate
EP2747531B1 (en) Method for the manufacture of circuit boards with mixed components
DE10232821B4 (en) Method for producing sensors for measuring the level electrically, and device for producing such sensors
EP0851722A1 (en) Arrangement for desoldering or soldering and heating device for such an arrangement
DE2838021A1 (en) Simultaneous soldering of numerous contacts on electric components - using pressure on soldered joints during cooling after long profiled soldering iron has been retracted
DE19617618B4 (en) Method and device for unsoldering components, in particular electronic components
DE102005032135A1 (en) Method for soldering a circuit board with lead-free solder paste in a reflow soldering oven, circuit board for such a method and reflow soldering oven

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee