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Die
Erfindung betrifft eine Leiterplatte und ein Verfahren zur Lötung von
in Lotpaste eingesetzten SMD-Bauteilen in einem Reflow-Lötofen und
anschließender
Bestückung
und selektiven Lötung
von wenigstens einem bedrahteten Bauteil.
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Heute
ist es üblich,
elektronische Schaltungen auf Leiterplatten zu fertigen, bei denen
möglichst viele
elektronische, oberflächenmontierte
Bauteile, sogenannten SMD-Bauteile, sind. Eine Seite einer derart
bestückten
Leiterplatte, bei der die SMD-Bauteile in Lotpaste eingesetzt werden,
kann ein einem Reflow-Lötofen
in einem Arbeitsgang gelötet
werden. Angestrebt wird daher, die Anzahl selektiv, also außerhalb
des Reflow-Lötofens
zu lötender
anderer Bauteile so gering wie möglich
zu halten, was in der Praxis aber nicht in allen Fällen möglich ist.
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Es
gibt jedoch elektronische Bauteile, die nicht als SMD-Bauteile erhältlich sind,
die nicht durch SMD-Bauteile ersetzt werden können oder die nicht für die hohen
Temperaturen ieiner Lötkammer
des Reflow-Lötofen
geeignet sind. Solche Bauteile werden als bedrahtete Bauteile verwendet,
deren Anschlußpins
nach dem Löten
der SMD-Bauteile im Reflow-Lötofen
in dafür
vorgesehene Anschlußbohrungen
der Leiterplatte eingesetzt werden und anschließend selektiv auf dafür vorgesehene
Kontaktflächen (auch "Lötpads" genannt) auf der Leiterplatte verlötet werden.
Ein heute übliches
selektives Lötverfahren ist
das sogenannte Wellenlöten,
bei in einem Wellenlötautomaten
auf einer Unterseite der Leiterplatte befindliche Anschlußpins von
THT-Bauteilen gelötet werden
können.
Ob und wie gut eine selektive Lötung mittels
Wellenlötautomaten
funktioniert, ist vom Layout und der Bestückung jener Seite der Leiterplatte abhängig, die
von der Lotwelle überstrichen
werden soll. Um möglichen
Problemen zu begegnen und beim selektiven Löten der THT-Bauteile vom Layout der
Leiterplatte und ihrer Bestückung
unabhängig
zu sein, werden die THT-Bauteile häufig Bauteil für Bauteil
und Anschlußpin
für Anschlußpin gelötet. Dies geschieht
in einem oder mehreren Arbeitsgängen beispielsweise
per Hand, mit einem Handlötkolben, oder
mit anderen Verfahren und Geräten,
die es erlauben, an die ausgewählte
Kontaktfläche,
beispielsweise ein Lötauge,
punktuell Wärmeenergie
zuzuführen,
die dazu dient, eine währenddessen
dort ebenfalls zuzuführende
Lotmenge aufzuschmelzen.
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Gerade
bei Handlöten
hat es sich gezeigt, daß die
per Hand zugeführte
Lotmenge, üblicherweise
mit einem Lotdraht, schlecht zu dosieren ist. Um eine reproduzierbare
Menge Lot zur Verfügung
zustellen, werden bei solchen selektiven Lötung auch Lotformteile verwendet,
die in Form von Ringen oder Hülsen
erhältlich
sind. Ringförmige
Lotformteile werden über
die Anschlußpins
der verlötenden THT-Bauteile
geschoben, bevor die Anschlußpins
in die dafür
vorgesehenen Anschlußbohrungen
gesteckt werden. Hersteller von bedrahteten Bauteilen bieten Bauteile
mit Abschlußpins
mit bereits vormontierten Lotformteilen an, aber diese Bauteile
sind speziell und teuer. Hülsenförmige Lotformteile
werden in jene, entsprechend dimensionierten Anschlußbohrungen
eingesetzt, die für
die Anschlußpins
der verlötenden
THT-Bauteile vorgesehenen sind, bevor eben diese Anschlußpins in
die Anschlußbohrungen mit
den hülsenförmigen Lotformteilen
eingesteckt werden. Nachteilig ist bei dieser Verwendung von Lotformteilen,
daß das
Aufstecken auf die Anschlußpins
oder das Einsetzen in die Anschlußbohrungen weitere Arbeitschritte
erfordert.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen
Nachteile zu vermeiden und insbesondere nach einem Löten von SMD-Bauteilen in einem
Reflow-Lötofen
ein anschließendes
selektives Löten
von THT-Bauteilen schneller und sicherer zu machen.
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Diese
Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch eine Leiterplatte
mit SMD-Bauteilen in Lotpaste zur Lötung in einem Reflow-Lötofen und
anschließender
Bestückung
und selektiven Lötung
von wenigstens einem bedrahteten Bauteil, wobei auf der Leiterplatte
bereits vorher im Bereich jener Kontaktflächen, die für Anschlußpins des bedrahteten Bauteils
vorgesehen sind, eine vorgebbare Menge Lot angeordnet worden ist,
das eine höhere
Schmelztemperatur hat als die Lotpaste.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Leiterplatte nach der Erfindung umfaßt das Lot wenigstens ein Lotformteil.
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Bei
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
der Leiterplatte nach der Erfindung wird in unmittelbarer Nähe zu einer
Kontaktfläche
auf die Leiterplatte ein Klebstoff aufgebracht, in den das Lotformteil
eingesetzt wird.
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Bei
wieder einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leiterplatte wird
in eine dafür
vorgesehene Aussparung einer Kontaktfläche auf die Leiterplatte ein
Klebstoff aufgebracht, in den das Lotformteil eingesetzt wird.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Leiterplatte
ist der Klebstoff ein SMD-Kleber, der beim Löten der SMD-Bauteile im Reflow-Lötofen aushärtet.
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Bei
wieder einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leiterplatte werden
nach dem Löten
im Reflow-Lötofen
das bzw. die gewünschten
bedrahteten Bauteile bestückt,
so daß nach
einem Wenden der Leiterplatte das bzw. die Lotformteile selektiv
aufgeschmolzen und das bzw. die bedrahteten Bauteile gelötet werden.
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Bei
noch einer weiteren Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Leiterplatte
sind das bzw. die Lotformteile auf wenigstens einer ihrer Seiten
mit Flußmittel
beschichtet oder enthalten ein Flußmittel im ihrem Innern.
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Die
oben beschriebene Aufgabe wird außerdem nach der Erfindung gelöst durch
ein Verfahren zum Löten
von SMD-Bauteilen auf einer Leiterplatte in einem Reflow-Lötofen und
zur anschließenden
Bestückung
und selektiven Lötung
von wenigstens einem bedrahteten Bauteil, mit den folgenden Schritten:
- – Nach
einer Aufbringung von Lotpaste auf Kontaktflächen auf einer ersten Seite
der Leiterplatte, die für
die SMD-Bauteile vorgesehen sind, wird im Bereich jener Kontaktflächen, die
für Anschlußpins des
bedrahteten Bauteils vorgesehen sind, ein Klebstoff aufgebracht;
- – die
SMD-Bauteile werden in die dafür
vorgesehene Lotpaste eingesetzt;
- – wenigstens
ein Lotformteil, das eine höhere Schmelztemperatur
hat als die Lotpaste, wird auf den Klebstoff aufgesetzt;
- – die
derart bestückte
Leiterplatte wird im Reflow-Lötofen
gelötet,
wobei der Klebstoff aushärtet
und das bzw. die Lotformteile fixiert;
- – nach
dem Löten
Reflow-Lötofen
wird die Leiterplatte gewendet und die Anschlußpins des bzw. der bedrahteten
Bauteile in die dafür
vorgesehenen Anschlußbohrungen
und durch die Leiterplatte gesteckt; und
- – nach
Wenden der Leiterplatte werden das bzw. die Lotformteile selektiv
aufgeschmolzen und das bzw. die bedrahteten Bauteile gelötet.
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Die
oben beschriebene Aufgabe wird nach der Erfindung auch weiter gelöst durch
ein Verfahren zum Löten
von SMD-Bauteilen auf einer ersten Seite (12) und einer
zweiten Seite einer Leiterplatte (10) in einem Reflow-Lötofen und
zur anschließenden
Bestückung
und selektiven Lötung
von wenigstens einem bedrahteten Bauteil (38) mit folgenden
Schritten:
- – Nach einer Aufbringung von
Lotpaste (16) auf Kontaktflächen (14) auf der
zweiten Seite der Leiterplatte (10), die für die SMD-Bauteile
(18) vorgesehen sind, werden die SMD-Bauteile (18)
werden in die Lotpaste (16) eingesetzt;
- – die
derart bestückte
Leiterplatte (10) wird im Reflow-Lötofen gelötet;
- – danach
wird Lotpaste (16) aufgebracht auf jene Kontaktflächen (14)
auf der ersten Seite (12) der Leiterplatte (10),
die für
die SMD-Bauteile (18) vorgesehen sind, und die Leiterplatte
(10) gewendet;
- – auf
der ersten Seite der Leiterplatte (10) wird im Bereich
jener Kontaktflächen,
die für
Anschlußpins
(40) des bedrahteten Bauteils (38) vorgesehen
sind, ein Klebstoff (26) aufgebracht;
- – wenigstens
ein Lotformteil (28), das eine kleinere Schmelztemperatur
haben darf als die Lotpaste (16), wird auf den Klebstoff
(26) aufgesetzt und die Leiterplatte (10) wird
erneut gewendet;
- – die
für die
erste Seite (12) der Leiterplatte (10) vorgesehenen
SMD-Bauteile (18)
werden in die dafür
vorgesehene Lotpaste (16) auf der ersten Seite (12)
der Leiterplatte (10) eingesetzt;
- – die
derart bestückte
Leiterplatte (10) wird im Reflow-Lötofen gelötet, wobei die SMD-Bauteile
(18) auf der ersten Seite (12) der Leiterplatte
(10) gelötete
werden und der auf der zweiten Seite der Leiterplatte (10)
befindliche Klebstoff (26) aushärtet und das bzw. die Lotformteile
(28) fixiert;
- – nach
dem Löten
im Reflow-Lötofen
werden die Anschlußpins
(40) des bzw. der bedrahteten Bauteile (38) in
die dafür
vorgesehenen Anschlußbohrungen
(20) und durch die Leiterplatte (10) gesteckt
und das bzw. die Lotformteile (28) selektiv aufgeschmolzen,
so daß das
bzw. die bedrahteten Bauteile (38) gelötet werden.
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Die
oben beschriebene Aufgabe wird andererseits nach der Erfindung gelöst durch
ein Verfahren zum Bestückung
und selektiven Lötung
von wenigstens einem bedrahteten Bauteil (38) auf einer Leiterplatte
(10) mit bereits in einem Reflow-Lötofen gelöteten SMD-Bauteilen mit folgenden
Schritten:
- – Nachdem die Leiterplatte
(10) mit den gelöteten SMD-Bauteilen
(18) den Reflow-Lötofen
verlassen hat, wird im Bereich jener Kontaktflächen (24, 30),
die für
Anschlußpins
(40) des bedrahteten Bauteils (38) vorgesehen
sind, ein Klebstoff (26) aufgebracht;
- – wenigstens
ein Lotformteil (28) wird auf den Klebstoff (26)
aufgesetzt;
- – der
Klebstoff (26) wird ausgehärtet, so daß das bzw. die Lotformteile
(28) fixiert sind;
- – die
Anschlußpins
(40) des bzw. der bedrahteten Bauteile (38) werden
in die dafür
vorgesehenen Anschlußbohrungen
(20) und durch die Leiterplatte (10) gesteckt;
und
- – danach
werden das bzw. die Lotformteile (28) selektiv aufgeschmolzen
und das bzw. die bedrahteten Bauteile (38) gelötet.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Verfahren nach der Erfindung ist der Klebstoff ein SMD-Kleber.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Verfahren
wird der Klebstoff von einem Dispenser automatisch auf die Leiterplatte aufgetragen.
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Bei
noch einer anderen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Verfahren
werden das bzw. die Lotformteile von einem Automaten auf den dafür vorgesehenen
Klebstoff gesetzt.
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Bei
wieder einer anderen Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Verfahren
erfolgt das selektive Aufschmelzen des bzw. der Lotformteile mit
einem Handlötkolben.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Verfahren nach der Erfindung erfolgt das selektive Aufschmelzen
des bzw. der Lotformteile mit einem Automaten.
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Noch
weitere Ausführungsformen
der Verfahren nach der Erfindung betreffen das selektive Aufschmelzen
des bzw. der Lotformteile mit einem automatischen Kolbenlöter, mit
einem automatischen Bügellöter, mit
einem automatischen Mikroflammlöter,
mit einem automatischen Laserlöter,
mit einem automatischen Infrarot-Lichtlöter oder mit einem automatischen
Induktionslöter.
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Der
Vorteil der Erfindung besteht darin, daß beim oben beschriebenen selektiven
und punktuellen Löten
kein Lot zugeführt
werden muß und
das vorher bereits applizierte und wohl dosierte Lot nur noch aufgeschmolzen
wird. Die durch das erfindungsgemäße Applizieren der Lotformteile
auf die Leiterplatte erforderlichen Arbeitsschritte können von
Automaten erledigt werden. Bei besonderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird auch das selektive Aufschmelzen des Lotes für die THT-Bauteile von Lötautomaten erledigt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen, die in der
beigefügten
Zeichnung dargestellt sind, näher
beschrieben und erläutert.
Dabei zeigen:
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1 eine
schematische Teilschnitt-Darstellung einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Leiterplatte;
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2 eine
schematische Draufsicht auf einen Teil einer zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Leiterplatte;
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3 eine
schematische Draufsicht auf einen Teil einer dritten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Leiterplatte;
und
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4 eine
schematische Teilschnitt-Darstellung einer vierten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Leiterplatte.
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Zur
Vereinfachung sind in der Zeichnung für gleiche Bauteile, Bauelemente
oder Module gleiche Bezugszeichen verwendet, sofern dies sachdienlich erscheint.
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In 1 ist
ein Ausschnitt bzw. Teil einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leiterplatte 10 dargestellt.
In der hier gewählten
Darstellungsweise zeigt eine erste Seite 12 der Leiterplatte 10 nach
oben. Die Leiterplatte 10 ist für eine Lötung in einem hier nicht dargestellten
Reflow-Lötofen vorbereitet.
Auf der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 ist bereits
auf Kontaktflächen 14 Lotpaste 16 aufgebracht,
vorzugsweise gedruckt, worden. In diese Lotpaste 16 sind
auch bereits SMD-Bauteile 18 eingesetzt worden.
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Neben
den hier angedeuteten Innenlagen der Leiterplatte 10 umfaßt diese
auch wenigstens eine Anschlußbohrung 20 für ein bedrahtetes
Bauteil 38, das hier nur strichliert dargestellt ist. Die
Anschlußbohrung 20 ist
vorzugsweise, wie hier dargestellt, mit einer Metallisierung 22 versehen,
die mit einer Kontaktfläche,
beispielsweise ein Lötauge 24 für einen
Anschlußpin 40 des
bedrahteten Bauteils 38 verbunden ist. Im Bereich des Lötauges 24,
genauer gesagt: in ummittelbarer Nähe dazu ist ein punktuell ein
Klebstoff 26 auf die Leiterplatte 10 aufgebracht, auf
den ein Lotformteil 28 aufgesetzt ist. Der Klebstoff 26 ist
vorzugsweise ein üblicher
SMD-Kleber, wie er auch zum Fixieren von SMD-Bauteilen verwendet wird.
Wie später
noch genauer beschrieben, wird der Klebstoff 26 vorzugsweise
mit einem Automaten auf die Leiterplatte 10 aufgebracht,
nachdem die Lotpaste 16 auf die Kontaktflächen 14 für die SMD-Bauteile 18 aufgedruckt
wurde.
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Für andere
bedrahtete Bauteile, wie beispielsweise Litzen, die nach dem Löten der SMD-Bauteile 18 im
Reflow-Lötofen
selektiv auf entsprechende Kontaktflächen 30 gelötet werden
sollen und die kein Durchstecken durch die Leiterplatte 10, also
auch keine Anschlußbohrung 20 erfordern,
sieht die Erfindung die Möglichkeit
vor, ebenfalls in unmittelbarer Nähe zur jeweiligen Kontaktfläche 30 Klebstoff 26 aufzubringen,
in das ein Lotformteil 28 eingesetzt wird, mit dem später die
Litze auf die Kontaktfläche 30 gelötet wird.
Auch diese Möglichkeit
ist in 1 veranschaulicht.
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Zunächst werden
die Lotformteile 28 zum Löten der ersten Seite 12 der
Leiterplatte 10 zusammen mit den SMD-Bauteilen 18 durch
den Reflow-Lötofen transportiert,
wo die Lotpaste 16 aufgeschmolzen wird. Da die Lotformteile 28 erst
danach zum selektiven Löten
von bedrahteten Bauteilen aufgeschmolzen werden sollen, dürfen sie
im Reflow-Lötofen noch
nicht aufschmelzen. Die Lotformteile 28 zeichnen sich daher
durch eine höhere
Schmelztemperatur aus als die Lotpaste 16.
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Bei
dem in 1 beispielhaft angedeuteten THT-Bauteil 38 kann,
wie in 1 veranschaulicht, zum selektiven Löten der
Anschlußpin 40 von
der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 her oder
der gegenüberliegen
Seite der Leiterplatte 10 her in die Anschlußbohrung
eingesteckt werden.
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Die
Erfindung sieht zwar vor, im unmittelbaren Bereich der betreffenden
Kontaktflächen 24 oder 30 Klebstoff 26 anzubringen.
Es ist jedoch wichtig, darauf zu achten, daß kein Klebstoff 16 auf
die Kontaktflächen 24 oder 30 für bedrahtete
Bauteile 38 kommt, was beim selektiven Aufschmelzen der
Lotformteile 18 die Anbindung des Lotes an die derart verunreinigten
Kontaktflächen 24 oder 30 beeinträchtigen
würde.
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In 2 ist
eine schematische Draufsicht auf einen Teil der ersten Seite 12 einer
anderen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Leiterplatte 10 dargestellt.
Zur Vereinfachung ist hier nur das Lötauge 24 für den Anschlußpin 40 des
THT-Bauteils 38 (siehe dazu 1) dargestellt.
Die Bestückung
der restlichen ersten Seiten 12 der Leiterplatte 10 mit SMD-Bauteilen kann beispielsweise
wie in 1 aussehen. Dies ist aber für die Erfindung nicht zwingend
und nicht wichtig. Die in 2 dargestellte
erfindungsgemäße Leiterplatte 10 veranschaulicht
eine besonderes vorteilhafte Aufbringung des Klebstoffs 26 auf
die erste Seite 12 der Leiterplatte 10. Hier wir der
Klebstoff 26 beidseitig einer mit dem Lötauge 24 verbundenen
Leiterbahn 32 aufgebracht, was eine Fixierung des entsprechenden
Lotformteils 28 in ummittelbarer Nähe des betreffenden Lötauges 24 ermöglicht,
aber das Lötauge 24 selbst
nicht verunreinigt.
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2 zeigt
die betrachtete Leiterplatte 10, nachdem im Reflow-Lötofen bereits
die SMD-Bauteile 18 auf der ersten Seite 12 der
Leiterplatte 10 gelötet
worden sind (siehe dazu auch 1) und der Klebstoff 26 bei
eben diesem Lötvorgang
ausgehärtet
ist, so daß das
aufgesetzte Lotformteil 28 im Bereich des Lötauges 24 fixiert
ist. Der Anschlußpin 40 des
THT-Bauteils 38 (siehe dazu auch 1) wurde bereits
in die Anschlußbohrung 20 eingesteckt.
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Neben
der in 2 dargestellten Fixierung des Lotformteils 28 durch
zwei kleine Punke Klebstoff 26 können auch bei Bedarf, d.h.
bei einem größeren Lotformteil 28,
auch weitere Punkte von Klebstoff 26 hinzukommen. Genauso
gut ist es ohne Einschränkung
der Erfindung denkbar für
ein entsprechend kleineres Lotformteil 28 nur einen einzelnen
Punkt von Klebstoff 26 direkt neben der Leiterbahn 32 anzuordnen,
der das Lotformteil 28 allein tragen kann. Selbstverständlich ist
es bei dem in 2 veranschaulichten Beispiel
der erfindungsgemäßen Leiterplatte 10 möglich, die
dort dargestellte Anordnung des Klebstoffes 26 mit anderen
punktuell aufgebrachten Klebstoffen und weiteren dort aufgesetzten,
hier nicht dargestellten Lotformteilen zu kombinieren. Dies ist
besonders dann wichtig, wenn die für das selektive Verlöten des
Anschlußpins 40 in
der Anschlußbohrung 20 und
mit dem betrachteten Lötauge 24 eine
größere Lotmenge
erfordert. Auf diese Weise kann eine wohl dosierte Lotmenge um das
Lötauge herum
plaziert werden, bevor der eigentliche selektive Lötvorgang
beginnt.
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In 3 ist
eine schematische Draufsicht auf einen Teil der ersten Seite 12 einer
weiteren Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Leiterplatte 10 dargestellt.
Wie in 2 ist auch hier zur Vereinfachung nur das Lötauge 24 für den Anschlußpin 40 des
THT-Bauteils 38 (siehe dazu 1) dargestellt. Die
Bestückung
der restlichen ersten Seiten 12 der Leiterplatte 10 mit
SMD-Bauteilen kann
beispielsweise wie in 1 aussehen.
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Die
in 3 dargestellte erfindungsgemäße Leiterplatte 10 veranschaulicht
eine weitere besonderes vorteilhafte Aufbringung des Klebstoffs 26 auf die
erste Seite 12 der Leiterplatte 10. Hier wird
der Klebstoff 26 punktuell in einer dafür vorgesehenen Aussparung 34 des
Lötauges 24 aufgebracht,
was wieder eine Fixierung des entsprechenden Lotformteils 28 in
unmittelbarer Nähe
des betreffenden Lötauges 24 ermöglicht,
aber das Lötauge 24 selbst nicht
verunreinigt.
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Wie 2 veranschaulicht
auch 3 die betrachtete Leiterplatte 10, nachdem
im Reflow-Lötofen
bereits die SMD-Bauteile 18 auf der ersten Seite 12 der
Leiterplatte 10 gelötet
worden sind (siehe dazu auch 1) und der
Klebstoff 26 bei eben diesem Lötvorgang ausgehärtet ist,
so daß das
aufgesetzte Lotformteil 28 im Bereich des Lötauges 24 fixiert
ist. Der Anschlußpin 40 des
THT-Bauteils 38 (siehe dazu auch 1) wurde
bereits in die Anschlußbohrung 20 eingesteckt.
Die leiterplatte 10 ist bereit zum selektiven Löten der
bedrahteten Bauteile.
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Wie
bei der in 2 dargestellten Ausführungsform
der Leiterplatte 10 ist es bei Bedarf möglich, neben der in 3 dargestellten
Fixierung des Lotformteils 28 durch einen kleinen Punkt
von Klebstoff 26 in einer einzelnen Aussparung 34 des
Lötauges 24 auch
mehrere solcher Aussparungen vorzusehen, in denen Klebstoff 26 aufgebracht
wird, um entweder ein größeres Lotformteil 28 zu
fixieren oder um mehrere kleine Lotformteil 28 im Bereich
des Lötauges 24 anzuordnen.
Damit ist eine genaue Dosierung der für die betrachtete selektive
Lötung
erforderlichen Lotmenge durch mehrere einzelne kleinere Lotformteile
möglich.
Selbstverständlich
ist es bei dem in 3 veranschaulichten Beispiel
der erfindungsgemäßen Leiterplatte 10 möglich, die
dort dargestellte Anordnung des Klebstoffes 26 mit anderen punktuell
aufgebrachten Klebstoffen und weiteren dort aufgesetzten, hier nicht
dargestellten Lotformteilen zu kombinieren. So lassen sich beispielsweise alle in
den 1-3 dargestellten Anordnungen von
Klebstoff 26 und Lotformteilen 28 untereinander beliebig
kombinieren.
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Der
Vollständigkeit
halber ist in 4 eine vierte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Leiterplatte 10 schematisch
als Teilschnitt dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein besonderes Lotformteil 28 verwendet,
bei dem wenigstens die obere, von der Leiterplatte fort weisende
Seite mit einer Beschichtung aus Flußmittel 36 versehen
ist. Eine solche Beschichtung hat sich als besonders vorteilhaft
für das
selektive Aufschmelzen der Lotformteile 28 erwiesen. Denkbar
ist es auch, ähnlich
wie bei bekannten Lotdrähten,
im Innern der Lotformteile Flußmittel
vorzusehen.
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3 veranschaulicht
auch beispielhaft eine Befestigung des Lotformteils 28 durch
zwei Punkte von Klebstoff 26. Dies ist dann sinnvoll, wenn
ein Klebstoffpunkt allein nicht ausreicht, um das betrachtete Lotformteil
zu halten, oder wenn aus Platzgründen
mehrere sehr kleine Punkte von Klebstoff 26 vorgesehenen
werden müssen.
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Obwohl
bei den in den 1-3 dargestellten
Ausführungsbeispielen
der Erfindung kein Lotformteil 28 eine Kontaktfläche bzw.
Lötauge 24 oder
eine Anschlußbohrung 20 für ein bedrahtetes Bauteil
vollständig überdeckt,
hat sich in der Praxis gezeigt , daß die erfindungsgemäßen und
in den 1-3 veranschaulichten Anordnungen
der Lotformteile 28 zu sicheren und sauberen Lötverbindungen
auf den Kontaktflächen
bzw. Lötaugen 24 führen.
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Vorzugsweise
werden bei der Erfindung Lotformteile sehr kleiner Dimensionierung
und von rechteckigem Querschnitt verwendet. Die Lotformteile sind
preiswert am Markt erhältlich
und können
wie oben beschrieben von einem Bestückungsautomaten gesetzt werden.
Auf einfache Weise ist mit ihnen eine genaue Dosierung für die an
der jeweiligen Lötstelle
erforderliche Lotmenge möglich.
Die rechteckigen und kleinen Lotformteile haben außerdem den Vorteil,
daß sie
von einem Bestückungsautomaten gesetzt
werden können.
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Das
Verfahren zum Löten
der SMD-Bauteile 18 auf den oben beschriebenen und in den 1-4 dargestellten
Ausführungsbeispielen
erfindungsgemäßer Leiterplatte 10 in
einem Reflow-Lötofen
und zur anschließenden
Bestückung und
selektiven Lötung
von bedrahteten Bauteilen 38 läuft im wesentlichen wie folgt
ab:
Zunächst
wird Lotpaste 16 auf jene Kontaktflächen 14 auf der ersten
Seite 12 der Leiterplatte 10, die für die SMD-Bauteile 18 vorgesehen
sind, aufgebracht, vorzugsweise gedruckt. Im Bereich jeder Kontaktflächen 24 oder 30,
die für
Anschlußpins
des bedrahteten Bauteils 38 vorgesehen sind, wird Klebstoff 26 aufgebracht,
vorzugsweise automatisch mit einem Dispenser. Der Klebstoff 26 ist
vorzugsweise ein SMD-Kleber, wie er auch zur Fixierung von anderen SMD-Bauteilen
auf der Leiterplatte 10 zum Einsatz kommen kann.
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Dann
werden die SMD-Bauteile 18 in die Lotpaste 16 auf
den dafür
vorgesehenen Kontaktflächen 14 eingesetzt,
was üblicherweise
in einem Bestückungsautomaten
geschieht. Vorzugsweise werden auch im Bestückungsautomaten und im gleichen
Arbeitsschritt die gewünschten
vorgegebenen Lotformteile 28 auf den Klebstoff 26 im
Bereich der für
die bedrahteten Bauteile 38 vorgesehenen Kontaktflächen 24 oder 30 aufgesetzt.
Es ist nicht zwingend notwendig, das das Aufsetzen der Lotformteile 28 mit
einem Automaten durchgeführt
wird. Ein Automat ist jedoch häufig
bei derartigen Leiterplatten Teil einer industriellen Fertigungslinie
und wird für
das Bestücken
der SMD-Bauteile benötigt.
Ein Aufsetzen der Lotformteile außerhalb eines Bestückungsautomaten
bedeutet ein Verlassen der Fertigungslinie und ist daher nicht anzustreben.
Grundsätzlich
ist es daher sinnvoll im Rahmen der Erfindung solche Lotformteile
zu verwenden, die von einem üblichen
Bestückungsautomaten
verarbeitet werden können.
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Die
wie oben beschrieben derart mit SMD-Bauteilen 18 und Lotformteilen 28 bestückte Leiterplatte 10 wird
im Reflow-Lötofen
gelötet,
wobei der Klebstoff 26 aushärtet und das bzw. die Lotformteile 28 fixiert.
Wie oben bereits beschrieben haben die Lotformteile 28 eine
höhere
Schmelztemperatur als die Lotpaste, da die Lotformteile 28 nicht
im Reflow-Lötofen
aufgeschmolzen werden sollen sondern erst danach im Rahmen eines
selektiven Lötvorgangs.
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Nach
dem Löten
der SMD-Bauteile 18 und dem Aushärten des Klebstoffs 26 im
Reflow-Lötofen wird
die Leiterplatte 10 gewendet und die Anschlußpins 40 des
bzw. der gewünschten
bedrahteten Bauteile 38 in die dafür vorgesehenen Anschlußbohrungen 20 und
durch die Leiterplatte 10 gesteckt. nach erneutem Wenden
der Leiterplatte 10 werden die Lotformteile 28 selektiv
aufgeschmolzen und die betreffenden bedrahteten Bauteile 38 gelötet.
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Das
selektive Aufschmelzen der Lotformteile 28 erfolgt mit
einem Handlötkolben
oder aber mit einem automatischen oder halbautomatischen Lötautomaten.
Solche Lötautomaten
sind beispielsweise automatische Kolbenlöter, automatische Bügellöter, automatische
Mikroflammlöter,
automatische Laserlöter,
automatische Infrarot-Lichtlöter
und automatischen Induktionslöter,
die nach Bedarf mit der Erfindung verwendet werden können.
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Neben
dem oben beschriebenen Verfahren sind nach der Erfindung auch weitere
Verfahren möglich,
die insbesondere dann anzuwenden sind, wenn Lotformteile 28 verwendet
werden, die eine kleinere oder gleiche Schmelztemperatur als die
Lotpaste 16 haben.
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Im
einzelnen sind für
den Fall einer Leiterplatte 10, die beidseitig mit SMD-Bauteilen 18 zu
bestücken
und zu löten
ist, folgende Verfahrenschritte durchzuführen:
Nach dem Aufbringung,
vorzugsweise durch Drucken, von Lotpaste (16) auf Kontaktflächen (14)
auf der zweiten Seite der Leiterplatte (10), die für die SMD-Bauteile
(18) vorgesehen sind, werden die SMD-Bauteile (18)
in die Lotpaste (16) eingesetzt, und die derart bestückte Leiterplatte
(10) wird im Reflow-Lötofen
gelötet.
Nachdem die Leiterplatte 10 gewendet wurde, wird Lotpaste 16 auf
der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 aufgebracht
auf jene Kontaktflächen 14,
die für
die SMD-Bauteile 18 vorgesehen sind, und die Leiterplatte 10 erneut
gewendet. Nun wird auf der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 im
Bereich jener Kontaktflächen,
die für
Anschlußpins 40 des
bedrahteten Bauteils 38 vorgesehen sind, der Klebstoff 26,
vorzugsweise SMD-Kleber, aufgebracht, beispielsweise mit einem Dispenser.
Ein oder mehrere Lotformteile 28, die eine kleinere Schmelztemperatur
haben dürfen
als die Lotpaste 16, werden auf den Klebstoff 26 aufgesetzt
und die Leiterplatte 10 wird wieder gewendet, so daß die für die erste
Seite 12 der Leiterplatte 10 vorgesehenen SMD-Bauteile 18 in
die dafür
vorgesehene Lotpaste 16 auf der ersten Seite 12 der
Leiterplatte 10 eingesetzt werden können. Anschließend wird
die derart bestückte
Leiterplatte 10 im Reflow-Lötofen
gelötet,
wobei die SMD-Bauteile 18 auf der ersten Seite 12 der
Leiterplatte 10 gelötete
werden und der auf der zweiten Seite der Leiterplatte 10 befindliche
Klebstoff 16 aushärtet
und das bzw. die Lotformteile 28 fixiert. Die Leiterplatte 10 selbst
schirmt dabei das bzw. die Lotformteile 28 auf der zweiten
Seite der Leiterplatte 10 gegenüber einer auf die erste Seite 12 der
Leiterplatte 10 einwirkenden Lötenergie ab, so daß die Lotformteile
selbst bei einer geringig kleineren Schmelztemperatur als die Lotpaste
nicht im reflow-Lötofen aufgeschmolzen
werden.
-
Nach
dem Löten
im Reflow-Lötofen
werden – wie
bereits oben beschrieben – die
Anschlußpins 40 des
bzw. der bedrahteten Bauteile 38 in die dafür vorgesehenen
Anschlußbohrungen 20 und
durch die Leiterplatte 10 gesteckt und das bzw. die Lotformteile 28 selektiv
aufgeschmolzen, so daß das
bzw. die bedrahteten Bauteile 38 gelötet werden.
-
Bei
einem anderen erfindungsgemäßen Verfahren
zum Bestückung
und selektiven Lötung
von wenigstens einem bedrahteten Bauteil 38 auf einer Leiterplatte 10 mit
bereits in einem Reflow-Lötofen gelöteten SMD-Bauteilen, wird wie
folgt vorgegangen:
Nachdem die Leiterplatte 10 mit
den gelöteten SMD-Bauteilen 18 den
Reflow-Lötofen verlassen
hat, wird im Bereich jener Kontaktflächen 24, 30,
die für Anschlußpins 40 des
bedrahteten Bauteils 38 vorgesehen sind, der Klebstoff 26 aufgebracht.
Ein oder mehrere Lotformteile 28 werden auf den Klebstoff 26 aufgesetzt
und anschließend
läßt man den
Klebstoff 26 aushärten,
so daß das
bzw. die Lotformteile 28 fixiert sind. Anschließend werden
die Anschlußpins 40 des
bzw. der bedrahteten Bauteile 38 in die dafür vorgesehenen
Anschlußbohrungen 20 und
durch die Leiterplatte 10 gesteckt und das bzw. die Lotformteile 28 selektiv
aufgeschmolzen, so daß das
bzw. die bedrahteten Bauteile 38 in der bereits oben beschriebenen
weise gelötet
werden können.
-
- 10
- Leiterplatte
- 12
- erste
Seite
- 14
- Kontaktfläche für SMDs
- 16
- Lotpaste
- 18
- SMD
- 20
- Anschlußbohrung
für (38)
- 22
- Metallisierung
- 24
- Lötauge für (38)
- 26
- Klebstoff
(SMD-Kleber)
- 28
- Lotformteil
- 30
- Kontaktfläche für THT
- 32
- Leiterbahn
- 34
- Aussparung
- 36
- Flußmittel-Beschichtung
- 38
- THT-Bauteil
- 40
- Anschlußpin von
(38)