DE102006033448B4

DE102006033448B4 - Eine Vorrichtung zum Löten eines Bauteils an eine Platine

Info

Publication number: DE102006033448B4
Application number: DE102006033448A
Authority: DE
Inventors: Masanari Toyota Matsuura; Masahiro Koizumi; Masaya Tsuruta; Tomoyuki Kubota; Yoshiyuki Nakamura
Original assignee: Hirata Corp; Toyota Motor Corp; Nihon Den Netsu Keiki Co Ltd
Current assignee: Sensbey Co Ltd Yokohama-Shi Jp; Hirata Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2009-08-06
Anticipated expiration: 2026-07-20
Also published as: DE102006033448A1; JP4845447B2; DE102006062841B4; JP2007036110A; US7649159B2; US20070023486A1

Abstract

Vorrichtung (10) zum Löten von zumindest einem Bauteil (28) an eine Platine (26), die folgende Merkmale aufweist:
eine Induktionsspule (11), die länger ist als die Länge der Platine (26) entlang der Längsrichtung der Induktionsspule (11) und einen Innenraum aufweist, der die Induktionsspule (11) entlang der Längsrichtung durchdringt, wobei die Induktionsspule (11) derart ausgebildet ist, daß eine durch die Induktionsspule (11) erzeugte Magnetflußdichte entlang der Längsrichtung der Induktionsspule (11) variiert;
eine Positionierungsvorrichtung (14) zum Positionieren der Platine (26), die das Bauteil (28) über ein Lötmaterial (30) lagert, in einem angenähert mittleren Bereich des Innenraums innerhalb einer Querschnittsebene der Induktionsspule (11); und
eine Steuerung (18) zum Anlegen eines Wechselstroms an die Induktionsspule (11) und daher zum Erwärmen und Schmelzen des Lötmaterials (30) und zum Löten des Bauteils (28) an die Platine (26).

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Löten von Bauteilen, wie z. B. elektronischen Bauteilen, an eine Platine, wie z. B. eine Schaltungsplatine.
Beschreibung der verwandten Technik
Die Technologie zur Herstellung eines elektronischen Bauelements durch Löten von elektronischen Bauteilen an eine Platine, auf deren Oberfläche Schaltungsstrukturen ausgebildet sind, ist bereits bekannt. In dieser Situation wird das Lötmaterial verwendet, um die elektronischen Bauteile mechanisch an der Platine zu befestigen und um eine elektronische Leitfähigkeit zwischen den Schaltungsstrukturen, die auf der Oberfläche der Platine ausgebildet sind, und den elektronischen Bauteilen sicherzustellen. Das Lötmaterial ist dahingehend von hohem Nutzen, dass eine elektrische Leitfähigkeit sichergestellt werden kann, während die elektronischen Bauteile mechanisch an der Platine befestigt werden, doch wird es gelegentlich auch nur zum mechanischen Befestigen von elektronischen Bauteilen an einer Platine verwendet. Die elektronischen Bauteile können beispielsweise an eine Platine gelötet werden, selbst wenn keine Notwendigkeit besteht, eine elektrische Leitfähigkeit über das Lötmaterial sicherzustellen, weil die Verdrahtung, die die elektronischen Bauteile und die Platine elektrisch verbindet, gesondert von dem Lötmaterial bereitgestellt ist. Die elektronischen Bauteile werden außerdem gelegentlich an eine Platine gelötet, um während des Betriebs der elektronischen Bauteile die durch die elektronischen Bauteile erzeugte Wärme an die Platine zu übertragen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technologie zum Löten und Befestigen eines Bauteils an eine Platine. Die vorliegende Erfindung kann in dem Fall angewendet werden, wo auf einer Platine Schaltungsstrukturen ausgebildet werden, um zwischen den Bauteilen und der Platine über das Lötmaterial eine elektrische Verbindung herzustellen, und auch in dem Fall, wo keine Schaltungsstrukturen ausgebildet sind. Die vorliegende Erfindung kann in dem Fall angewendet werden, wenn elektronische Bauteile an eine Platine gelötet werden, und auch dann, wenn mechanische Bauteile an eine Platine gelötet werden.
Um ein Bauteil an eine Platine zu löten ist eine Technologie entwickelt worden, bei der ein Lötmaterial im festen Aggregatszustand zwischen der Platine und dem Bauteil platziert wird, wobei das Phänomen der Induktionserwärmung genutzt wird, um das Lötmaterial zu erwärmen und schmelzen zu lassen, und das Bauteil wird mit dem geschmolzenen Lötmaterial an die Platine gelötet. Bei dem Phänomen der Induktionserwärmung handelt es sich um ein Phänomen, das ein alternierendes magnetisches Feld durch Leiten eines Wechselstroms durch eine Induktionsspule erzeugt, einen Wechselstrom in einem Magnetwiderstand erzeugt, der innerhalb des alternierenden Magnetfelds platziert ist, und somit in dem Magnetwiderstand mittels des in dem Magnetwiderstand erzeugten Wechselstroms Wärme erzeugt. Viele Lötmaterialarten weisen Eigenschaften wie Magnetwiderstände auf und erzeugen Wärme, wenn sie in einem alternierenden Magnetfeld platziert sind. Alternativ kann der Magnetwiderstand in einer Position benachbart zu dem Lötmaterial platziert sein und die in dem Magnetwiderstand erzeugte Wärme kann an das Lötmaterial übertragen werden.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift H09-283915 ist eine Vorrichtung offenbart, die sich das Phänomen der Induktionserwärmung zu Nutze macht, um einen Lötvorgang auszuführen. Bei dieser Lötvorrichtung wird die Induktionsspule unter der Platine positioniert, wobei eine eisenhaltige Platine verwendet wird. Wenn das Lötmaterial im festen Aggregatszustand auf die Oberfläche der eisenhaltigen Platine positioniert ist und mit einem auf der Oberfläche des Lötmaterials angeordneten Bauteil ein Wechselstrom durch die Induktionsspule geleitet wird, wird die eisenhaltige Platine erwärmt und die Wärme an das Lötmaterial übertragen und das Lötmaterial geschmolzen, und das Bauteil an die Platine gelötet.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift H07-171677 ist eine Technologie offenbart, bei der eine flache Induktionsspule über einer Platine angeordnet ist, die ein Bauteil durch Lötmaterial lagert, und bei der das auf der Platine angeordnete Lötmaterial erwärmt wird und durch ein alternierendes Magnetfeld, das durch die Induktionsspule erzeugt wird, geschmolzen wird.
Aus der US 2003/0222124 A1 ist ein Lötverfahren für eine Halbleitervorrichtung bekannt, bei der wird die Platine mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit über die kurze Induktionsspule geführt wird.
Die JP 09-260010 A lehrt ferner ein Lötverfahren zum Verlöten von Flachmaterialien, wobei eine thermische Verformung verhindert werden soll. Hierbei wird das zu lötende Material vermittels eines Magnetfeldes und Metallplatten erhitzt und zusammengepresst.
Die JP 2001-044616 A offenbart ein weiteres Lötverfahren, welches ein Magnetfeld zum Verlöten der einzelnen Komponenten nutzt.
Die US 5,093,545 lehrt schließlich ein Lötverfahren, bei dem das Lötzinn mittels Induktion Magnetpartikel in einem alternierenden Magnetfeld erhitzt wird.
Kurzfassung der Erfindung
Wenn eine Lötvorrichtung verwendet wird, können das Lötmaterial und die Bauteile in verschiedenen Positionen auf der Platine entsprechend dem Produkttyp, der gefertigt werden soll, angeordnet werden. Alternativ kann es sich als wirksam erweisen, wenn eine Mehrheit des Lötmaterials, das auf eine Vielzahl von Positionen auf der Platine auf einmal verteilt wird, erwärmt und geschmolzen wird.
Um das Lötmaterial zu erwärmen und schmelzen zu lassen und ein Bauteil an die Platine zu löten, muss das Lötmaterial während des Lötvorgangs auf eine geeignete Temperatur gesteuert werden. Ist die Temperatur zu hoch, können die Platinenbauteile überhitzen und deren Leistungseigenschaften verschlechtert werden. Ist die Temperatur zu niedrig, kann das Lötmaterial nicht schmelzen und das Bauteil nicht an der Platine befestigt werden. Es ist sehr wichtig, das Lötmaterial ungeachtet der Position des Lötmaterials, das auf der Platine angeordnet ist, bei einer geeigneten Temperatur zu erwärmen.
Ein durch eine Induktionsspule erzeugter Magnetfluss zirkuliert zwischen dem Nordpol und dem Südpol der Induktionsspule. Der Magnetfluss, der sich vom Nordpol nach außerhalb der Induktionsspule erstreckt, konvergiert am Südpol, nachdem er sich über den Umfang der Induktionsspule ausgebreitet hat. Die Magnetflussdichte ändert sich an der Außenseite der Induktionsspule abhängig von deren Position erheblich.
Bei der in der japanischen Patentanmeldung H09-283915 offenbarten Technologie ist die Induktionsspule unterhalb der Platine positioniert. Bei der in der japanischen Patentanmeldung H07-171677 offenbarten Technologie ist die Induktionsspule über der Platine angeordnet. Bei jeder Technologie wird der Magnetfluss, der sich an der Außenseite der Induktionsspule ausbreitet, zum Erwärmen und Schmelzen von Lötmaterial verwendet. Bei einer Konfiguration, bei der eine Platine und ein Lötmaterial an der Außenseite einer Induktionsspule angeordnet sind, wie bei der herkömmlichen Technologie, gibt es große Variationen bezüglich der Temperatur, auf die das Lötmaterial erwärmt wird, was von den Positionen des auf der Platine positionierten Lötmaterials abhängt. Wenn das Lötmaterial in einer Position angeordnet ist, in der die Magnetflussdichte hoch ist, kann das Lötmaterial überhitzen. Wenn das Lötmaterial in einer Position angeordnet ist, in der die Magnetflussdichte niedrig ist, kann das Lötmaterial auf eine unzureichende Temperatur erwärmt werden. Bei einer herkömmlichen Lötvorrichtung kann es sich schwierig gestalten, eine Mehrheit des Lötmaterials, das in einer Vielzahl von Positionen auf einer Platine angeordnet ist, einheitlich zu erwärmen. Daneben kann es schwierig sein, eine Mehrzahl von Bauelementtypen zufrieden stellend festzulöten, wobei das Lötmaterial in unterschiedlichen Positionen auf der Platine angeordnet ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technologie zu schaffen, die eine Mehrheit des Lötmaterials, das an einer Vielzahl von Positionen auf einer Platine angeordnet ist, einheitlich erwärmen und eine Mehrzahl von Bauteilen, die an einer Vielzahl von Positionen auf der Platine angeordnet sind, einheitlich löten kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technologie zu schaffen, die eine Vielzahl von Bauelementarten zufrieden stellend löten kann, wobei das Lötmaterial an einer Vielzahl von Positionen auf der Platine angeordnet ist.
Die Magnetflussdichte im Inneren einer Induktionsspule ist einheitlicher als die Außenseite einer Induktionsspule. Der Variationsbereich der Magnetflussdichte ist positionsabhängig gering.
Bei der vorliegenden Erfindung werden eine Platine, Lötmaterial und Bauteile innerhalb einer Induktionsspule positioniert, wobei die Verteilung der Magnetflussdichte beibehalten wird, um ausgenommen außerhalb der Induktionsspule relativ einheitlich zu sein. Wenn ein Wechselstrom in diesem Zustand durch die Induktionsspule geleitet wird, kann ein einheitlicher Magnetfluss durch die Platine und das Lötmaterial geleitet werden. Wenn ein Wechselstrom durch die Induktionsspule geleitet wird, wenn eine Platine, Lötmaterial und Bauteile innerhalb der Induktionsspule angeordnet sind, kann die Mehrheit des Lötmaterials, das an einer Vielzahl von Positionen auf der Platine angeordnet ist, einheitlich erwärmt werden. Dabei kann die Mehrzahl der in einer Vielzahl von Positionen auf der Platine angeordneten Bauteile einheitlich mit der Platine verlötet werden. Alternativ können die Teile zufrieden stellend mit der Platine verlötet werden, selbst wenn eine Mehrheit des Lötmaterials an einer Vielzahl von Positionen auf der Platine verteilt ist.
Die Lötvorrichtung der vorliegenden Erfindung macht sich das Phänomen der Induktionserwärmung zu Nutze, um Lötmaterial zu verschmelzen und zumindest ein Bauteil an die Platine zu löten.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch 1 weist eine Induktionsspule, eine Positionierungsvorrichtung und eine Steuerung auf. Die Induktionsspule ist länger als die Längenabmessung der Platine entlang der Längsrichtung der Induktionsspule und weist einen Innenraum auf, der die Induktionsspule entlang der Längsrichtung durchdringt wobei die Induktionsspule derart ausgebildet ist, dass eine durch die Induktionsspule erzeugte Magnetflußdichte entlang der Längsrichtung der Induktionsspule variiert. Die Positionierungsvorrichtung positioniert die Platine, auf der das Bauteil über ein Lötmaterial gelagert wird, an einem angenähert mittleren Bereich des Innenraums innerhalb einer Querschnittsebene der Induktionsspule. Die Steuerung legt einen Wechselstrom an die Induktionsspule an.
Wenn der Wechselstrom an die Induktionsspule angelegt ist, wird das Lötmaterial erwärmt und durch den Effekt der Induktionserwärmung, die durch ein alternieren des Magnetfeld verursacht wird, geschmolzen, und somit wird das Bauteil an die Platine gelötet.
Bei der Induktionsspule muss es sich nicht um eine einzelne Induktionsspule handeln. Eine Vielzahl von Induktionsspulen kann benachbart nebeneinander in der Längsrichtung angeordnet sein. Wenn eine Vielzahl von Induktionsspulen verwendet wird, kann die Gesamtlänge der Vielzahl von Induktionsspulen länger sein als die Platine.
Wenn ein Wechselstrom durch die Induktionsspule fließt, wird innerhalb der Induktionsspule ein alternierendes Magnetfeld erzeugt, das sich in der Längsrichtung der Induktionsspule ausbreitet. Die innerhalb der Induktionsspule erzeugte Magnetflussdichte ist einheitlich, und der Variationsbereich der Magnetflussdichte ist positionsabhängig innerhalb der Induktionsspule gering. Insbesondere ist die Magnetflussdichte in dem mittleren Bereich des Querschnitts des Innenraums der Induktionsspule sehr einheitlich. Die Länge der Induktionsspule ist so ausgelegt, dass sie länger ist als die Länge der Platine, wodurch daher die Richtung des Magnetflusses im wesentlichen parallel mit der Ebene der Platine ist, wenn die Platine innerhalb der Induktionsspule angeordnet ist. Wenn eine Platine im mittleren Bereich des Querschnitts eines Spuleninnenraums angeordnet ist, der länger ist als die Platine, und darin ein alternierendes Magnetfeld erzeugt wird, kann eine Mehrheit des Lötmaterials, das an einer Vielzahl von Positionen auf der Platine angeordnet ist, einheitlich erwärmt werden. Eine Mehrzahl der Bauteile, die an einer Vielzahl von Positionen auf der Platine angeordnet ist, kann einheitlich mit der Platine verlötet werden.
Die vorstehend beschriebene Lötvorrichtung sieht außerdem folgender Wirkungsweisen vor. Der gesamte Magnetfluss, der durch die Induktionsspule erzeugt wird, gelangt durch das Innere der Induktionsspule. Daher wird die durch die Induktionsspule erzeugte Magnetflussdichte innerhalb der Induktionsspule höher als außerhalb der Induktionsspule. Insbesondere erreicht die Magnetflussdichte in dem mittleren Bereich des Querschnitts des Spuleninnenraums einen hohen Wert. Durch Positionierung einer Platine innerhalb einer Induktionsspule, wo die Magnetflussdichte hoch ist (wobei die Magnetflussdichte im mittleren Bereich von deren Querschnitt besonders hoch ist), kann ein Lötmaterial auf der Platine bei einem guten Wirkungsgrad erwärmt werden. Es kann eine Wärmeeffizienz erhalten werden, die höher ist als wenn eine Platine an der Außenseite einer Induktionsspule positioniert ist, wie dies bei der herkömmlichen Technologie der Fall ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Mehrheit des Lötmaterials, das auf eine Vielzahl von Positionen auf einer Platine verteilt ist, einheitlich erwärmt und geschmolzen werden. Die Gesamtheit der Mehrzahl von Bauteilen, die auf die Vielzahl von Positionen auf der Platine verteilt ist, kann zufrieden stellend an die Platine gelötet werden. Zusätzlich können alle Bauteile zufrieden stellend an eine Platine von einem beliebigen einer Vielzahl von Bauelementen gelötet werden, wobei die Positionen des Lötmaterials auf der Platine sich abhängig vom Typ des Bauelements unterscheiden.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist eine Gesamtansicht einer Lötmaschine in einer Ausführungsform.
2 ist eine Querschnittsansicht entsprechend Linie II-II von 1.
3 ist eine Querschnittsansicht entsprechend Linie III-III von 1.
4 zeigt ein Beispiel einer Anordnung der Wicklungen einer Induktionsspule:
5 zeigt ein weiteres Beispiel einer Anordnung der Wicklung einer Induktionsspule.
6 ist eine Querschnittsansicht entsprechend Linie III-III von 1, wenn ein Wärmegenerator verwendet wird.
7(A) ist eine Draufsicht auf ein Beispiel eines Wärmegenerators.
7(B) ist eine Seitenansicht eines Beispiels eines Wärmegenerators, der in 7(A) gezeigt ist.
8(A) ist eine Draufsicht auf ein weiteres Beispiel eines Wärmegenerators.
8(B) ist eine Seitenansicht eines weiteren Beispiels eines in 8(A) gezeigten Wärmegenerators.
9 ist eine schematische perspektivische Ansicht von noch einem weiteren Beispiel eines Wärmegenerators.
10 ist eine schematische perspektivische Ansicht von noch einem weiteren Beispiel eines Wärmegenerators.
11 ist ein schematische perspektivisch Ansicht von noch einem weiteren Beispiel eines Wärmegenerators.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die bevorzugten technischen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden nachstehend beschrieben.
Die Steigungen der Wicklung der Induktionsspule können entlang der Längsrichtung der Induktionsspule variieren.
Wenn eine Vielzahl von Bauteilen an einer Vielzahl von Positionen auf einer Platine gelötet werden soll, können sich Typ und Größe des Lötmaterials, das verwendet werden soll, gemäß ihren Positionen auf der Platine unterscheiden. Angemessene Wärmebedingungen können sich entsprechend dem Typ und der Größe des Lötmaterials unterscheiden. In anderen Worten kann dazu kommen, dass eine Vielzahl von Lötmaterialarten, die unterschiedliche Erwärmungsbedingungen erfordern, auf einer Platine verwendet wird.
Durch Anordnen der Steigungen der Wicklung in der Längsrichtung der Induktionsspule, so dass ein Teil der Steigungen weiter voneinander beabstandet ist und ein Teil näher beieinander ist, kann die Magnetflussdichte im Innenraum der Induktionsspule in der Längsrichtung variiert werden. Die Magnetflussdichte kann in den Steigungen der Wicklung verringert werden, die weiter voneinander beabstandet sind, und die Magnetflussdichte kann in den Steigungen der Wicklung erhöht werden, die näher beieinander sind.
Wenn die Steigungen der Wicklung in den Abschnitten näher beieinander sind, in denen Lötmaterial angeordnet ist, das stark erwärmt werden muss, und die Steigungen der Wicklung in den Abschnitten weiter voneinander beabstandet sind, in denen Lötmaterial angeordnet ist, das schwach erwärmt werden muss, kann das stark zu erwärmende Lötmaterial zur gleichen Zeit stark erwärmt werden wie das schwach zu erwärmende Lötmaterial schwach erwärmt werden kann.
Die Querschnittsbereiche der Induktionsspule könne entlang der Längsrichtung variieren.
Auch hier kann die Magnetflussdichte im Innenraum der Induktionsspule in der Längsrichtung der Induktionsspule variiert werden. Die Magnetflussdichte kann in großen Bereichen des Querschnittsbereichs verringert werden, und die Magnetflussdichte kann in kleinen Abschnitten des Querschnittsbereichs erhöht werden.
Wird die vorstehend beschriebene Technologie angewendet, kann die Magnetflussdichte in Positionen verstärkt werden, in denen Lötmaterial, das stark erhitzt werden muss, angeordnet ist, und die Magnetflussdichte kann in Positionen gesenkt werden, in denen Lötmaterial, das schwach erwärmt werden muss, angeordnet ist. Wenn auf einer Platine ein Mehrheit von Lötmaterial angeordnet ist, das unterschiedliche Erwärmungsbedingungen erfordert, kann das jeweilige Lötmaterial erwärmt und gemäß seiner jeweiligen Anforderung geschmolzen werden. Wenn eine Mehrheit von Lötmaterial, das unterschiedliche Erwärmungsbedingungen erfordert, verwendet wird, um eine Mehrzahl von Bauteilen festzulöten, kann die Gesamtheit der Bauteile auf einmal zufrieden stellend gelötet werden. Die Positionierungsvorrichtung kann die Platine von außerhalb der Induktionsspule in den Innenraum der Induktionsspule befördern.
In dieser Situation können das Lötmaterial und die Bauteile in angemessenen Positionen auf der Platine, außerhalb der Induktionsspule positioniert werden, und die Platine, auf der die Bauteile über das Lötmaterial positioniert sind, können zum mittleren Bereich des Spuleninneraums befördert werden.
Die Querschnittsflächen der Induktionsspule können sich von der Position stromauf zur stromabwärtigen Position entlang der Beförderungsrichtung der Positionierungsvorrichtung allmählich verringern.
Mit „allmählich abnehmen" sind hier Situationen gemeint, in den die Querschnittfläche des Innenraums der Induktionsspule schrittweise entlang der Richtung abnimmt, in der eine Platine befördert wird. Die Beförderungsrichtung ist im wesentlichen mit der Längsrichtung der Induktionsspule identisch.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration strömt ein Magnetfluss mit niedriger Dichte durch die Platine, wenn die Platine an eine Stelle befördert wird, an der die Querschnittsfläche groß ist. Die Platine kann auf eine geringere Temperatur erwärmt werden. Wenn dann die Beförderung fortgesetzt und die Platine an einen Ort weiterbefördert wird, in dem die Querschnittsfläche kleiner ist, strömt der Magnetfluss von einer Dichte, die höher ist als an der Stelle, wo die Querschnittsfläche groß ist, durch die Platine. Die Platine kann auf eine höhere Temperatur erwärmt werden, und die Platine kann allmählich erwärmt werden. Die Heizbedingungen können entsprechend der Größe der Querschnittsfläche der Induktionsspule eingestellt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht keine Notwendigkeit mehr, das Ausmaß des Stroms, der durch die Induktionsspule fließt, zu steuern, um eine Platine allmählich aufzuwärmen. Es ist zu beachten, dass vorzugsweise ein Wechselstrom an die Induktionsspule angelegt werden kann, während die Beförderung einer Platine vorübergehend an einer jeweiligen Position der Induktionsspule angehalten wird, in der sich deren Querschnittsfläche unterscheidet.
Es ist zu bevorzugen, dass die Platine, an der ein Wärmegenerator befestigt ist, durch die Positionierungsvorrichtung positioniert wird. In diesem Fall erzeugt der Wärmegenerator eine Wärme aufgrund eines alternierenden Magnetfelds, das durch den an die Induktionsspule angelegten Wechselstrom verursacht wird. Der „Wärmegenerator" ist vorzugsweise aus einem ferromagnetischen Material und einem Leiter mit einem entsprechenden magnetischen Widerstandsgrad gebildet. Der „Wärmegenerator" kann als ein „Suszeptor" bezeichnet werden.
Manchmal kann Lötmaterial mit seinem schwachen Magnetismus verwendet werden. Um ein Lötmaterial mit einem schwachen Magnetismus mittels des Phänomens der induktiven Erwärmung zu erwärmen, wird ein alternierendes Magnetfeld mit hoher Leistung benötigt. Wird ein Wärmegenerator verwendet, der mittels eines alternierenden Magnetfelds effizient Wärme erzeugt, kann die Stärke des alternierenden Magnetfeld, die zum Erwärmen des Lötmaterials benötigt wird, reduziert werden. Wenn der Wärmegenerator in der Nähe des Lötmaterials angeordnet ist, kann das Lötmaterial durch den Wärmegenerator erwärmt effizient werden, und die Stärke des alternierenden Magnetfelds, die zum Schmelzen der Lötmaterials erforderlich ist, kann reduziert werden. Daher kann der durch die Steuerung an die Induktionsspule angelegte Wechselstrom reduziert werden.
In dem Fall wo der Wärmegenerator verwendet wird, kann die Dicke des Wärmegenerators entlang einer Richtung im rechten Winkel zu einer Kontaktoberfläche zwischen dem Wärmegenerator und der Platine in einem Bereich der Kontaktoberfläche variieren.
Der erforderliche, angemessene Zeitaufwand zum Erhöhen der Temperatur (Aufwärmzeit) auf Schmelztemperatur (die angemessene Aufwärmzeit) unterscheidet sich manchmal abhängig vom Typ des verwendeten Lötmaterials. Wenn eine Mehrheit des Lötmaterials mit unterschiedlichen angemessenen Aufwärmzeiten auf der selben Platine angeordnet ist, kann die Dicke des Wärmegenerators an Stellen dick sein, an denen das lange, angemessene Aufwärmzeiten aufweisende Lötmaterial angeordnet ist, und die Dicke des Wärmegenerators kann an den Stellen dünn sein, an denen Lötmaterial mit kurzen, angemessenen Aufwärmzeiten angeordnet ist.
Der Wärmegenerator kann die Aufwärmzeit entsprechend der Größe der Querschnittsfläche ändern, selbst wenn die Dichte des Magnetflusses, der hindurchgelangt, die gleiche ist. Zum Aufwärmen des Wärmegenerator an Abschnitten mit einer großen Querschnittsfläche kann eine lange Zeitdauer erforderlich sein, und zum Aufwärmen des Wärmegenerators in Abschnitten mit einer kleinen Querschnittsfläche kann eine kurze Zeitdauer erforderlich sein. Durch Einstellen der Dicke des Wärmegenerators, um sich der angemessene Aufwärmzeit des Lötmaterials anzupassen, kann eine angemessene Aufwärmzeit erreicht werden, die für jedes Lötmaterial geeignet ist. Die Gesamtheit der Bauteile kann auf einmal einheitlich und zufrieden stellend gelötet werden, selbst wenn das auf der Platine verwendete Lötmaterial unterschiedliche, angemessene Aufwärmzeiten aufweisen sollte.
Der Oberflächenbereich des Wärmegenerators an einer Kontaktoberfläche mit der Platine kann kleiner sein als der Oberflächenbereich der Platine an einer Kontaktoberfläche mit dem Wärmegenerator.
In anderen Worten ist es zu bevorzugen, daß der Wärmegenerator die Platine nicht einheitlich kontaktiert, sondern vielmehr einen Abschnitt aufweist, der die Platine kontaktiert, und einen Abschnitt, der die Platine nicht kontaktiert.
Es kann auf der Platine Stellen geben, an denen die Bauteile in Gruppen angeordnet sind, und andere Stellen, an denen dies nicht der Fall ist. Das Lötmaterial kann entsprechend der Dichte, in der die Bauteile auf der Platine angeordnet sind, auch ungleichmäßig verteilt sein. Die Platine sollte an Stellen, an denen das Lötmaterial nicht angeordnet ist, nicht erwärmt werden. Wenn die Aufwärmstellen auf der Platine reduziert werden können, kann ein Temperaturanstieg der gesamten Platine verhindert werden. Der Wärmegenerator kontaktiert die Platine bevorzugt nicht an den Stellen, an denen kein Bedarf besteht, erwärmt zu werden. In anderen Worten ist der Oberflächenbereich des Wärmegenerators, der an der Platine befestigt ist, vorzugsweise kleiner ausgebildet als der Oberflächenbereich der Platine, die am Wärmegenerator befestigt ist. Auf diese Weise kann ein Aufwärmen der Platine an Stellen auf derselben verhindert werden, an denen kein Bedarf besteht.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Bauelements gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise ein Verfahrensschritt ausgeführt, bei dem vor dem Verfahrensschritt zum Positionieren der Platine innerhalb des Innenraums der Induktionsspule der Wärmegenerator an der Platine befestigt wird.
Gemäß diesem Verfahren kann der Wärmegenerator die Platine innerhalb der Induktionsspule effizient erwärmen. Ein Bauelement mit Bauteilen, die zufrieden stellend an die Platine gelötet sind, kann mit weniger elektrischer Leistung hergestellt werden als wenn das Lötmaterial direkt mit Hlfe des Phänomens der induktiven Erwärmung erwärmt wird.
In dem Lötmaterial ist vorzugsweise ein magnetisches Material enthalten. Wenn das magnetische Material in dem Lötmaterial enthalten ist, kann das Lötmaterial direkt durch ein alternierendes Magnetfeld erwärmt werden.
Der Wärmegenerator ist vorzugsweise so ausgebildet, dass ein Material, das ein ferromagnetisches Material enthält, in einem nichtmagnetischen Rahmen eingebettet ist. Durch Verteilen des ferromagnetischen Materials in dem Rahmen und Befestigen des Rahmens an der Platine, wird das ferromagnetische Material ohne weiteres nahe am Abschnitt der Platine angeordnet, wo es erwärmt werden soll, während verhindert wird, dass das ferromagnetische Material an Abschnitten der Platine angeordnet wird, wo es nicht erwärmt werden soll.
<Ausführungsform 1>
Bevorzugte Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
1 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lötmaschine 10. Die Lötmaschine 10 weist eine Beförderungseinrichtung 14 (die einer in den Ansprüchen erneut angeführten Positionierungsvorrichtung entspricht), die eine Platine befördert, auf der über ein in einem festen Aggregatzustand befindliches Lötmaterial Schaltungsbauteile gelagert werden, eine Induktionsspule 11, die die Mitte der Beförderungseinrichtung 14 umgibt, einen Temperatursensor 16, der die Temperatur der Platine misst, und eine Steuerung 18 auf, die diese Einheiten steuert. Die Steuerung 18 legt einen Wechselstrom an die Induktionsspule 11 an. Die Induktionsspule 11 wird durch Aufwickeln einer Wicklung in einer Schraubenlinienform ausgebildet.
Nachstehend wird eine Platine, die ein Schaltungsbauteil und Lötmaterial beinhaltet, als ein Werkstück 20 bezeichnet. Das Schaltungsbauteil, das Lötmaterial und die Platine sind nicht in 1, sondern in 2 einzeln dargestellt. Für ein einfaches Verständnis ist die Induktionsspule 11 in 1 abgebildet, wenn sie durch ein wenige Male erfolgendes Aufwickeln eines breiten Drahts 12 (eine Wicklung) ausgebildet ist. Tatsächlich wird die Induktionsspule 11 durch ein mehrere Male erfolgendes Aufwickeln eines Drahts, der dünner ist als in 1 gezeigt ist, gebildet.
Wie in 1 gezeigt ist, ist die Länge L der Induktionsspule 11 so ausgebildet, dass sie länger ist als die Länge des Werkstücks 20. Zusätzlich ist ein Innenraum, der die Induktionsspule 11 im Inneren durchdringt, in einer Größe ausgebildet, die es ermöglicht, dass darin das Werkstück 20 angeordnet werden kann.
Die Beförderungseinrichtung 14 ist so angeordnet, dass sie den Innenraum der Induktionsspule 11 durchdringt. Wenn das Werkstück 20 durch die Beförderungseinrichtung 14 in den Innenraum der Induktionsspule 11 befördert wird, bewirkt die Steuerung 18, dass ein Wechselstrom durch die Induktionsspule 11 fließt. Ein alternierendes Magnetfeld wird durch den Wechselstrom erzeugt, der durch die Induktionsspule 11 fließt. Das Lötmaterial auf dem Werkstück 20 wird erwärmt und mittels des Induktionserwärmungsphänomens, das durch das alternierende Magnetfeld erzeugt wird, geschmolzen. Wenn das Lötmaterial erwärmt und geschmolzen wird, stoppt die Steuerung 18 den Fluss des Wechselstroms. Die Temperatur des erwärmten und geschmolzenen Lötmaterials nimmt ab, und die Schaltungsbauteile und die Platine des Werkstücks 20 haften aneinander. In anderen Worten werden die Schaltungsbauteile mit der Platine verlötet. Der Temperatursensor 16 überwacht die Temperatur, so dass das Werkstück 20 sich nicht überhitzt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die der Linie II-II von 1 entspricht. Die spezifische Form des Werkstücks 20 ist zudem in 2 schematisch gezeigt. Eine Platine 26 ist an der Beförderungseinrichtung 14 über eine Halterung 22 befestigt. Die Schaltungsbauteile 28a, 28b, 28c, wie z. B. die Halbleiterelemente, Kondensatoren, Widerstände und dergleichen, sind an der Platine 26 über ein Lötmaterial 30 befestigt.
Die Schaltungsbauteile 28a, 28b, 28c sind gemäß der Schaltungskonfiguration in verschiedenen Positionen auf der Platine 26 angeordnet. Das Lötmaterial 30, das die Schaltungsbauteile 28a, 28b, 28c an die Platine 26 lötet, ist zudem in verschiedenen Positionen auf der Platine 26 entsprechend den Positionen angeordnet, in denen die Schaltungsbauteile angeordnet sind.
Die Wicklung 12 der Induktionsspule 11 ist in einer im wesentlichen rechtwinkeligen Form aufgewickelt. Das Werkstück 20 ist im wesentlichen im mittleren Bereich des Innenraums der Induktionsspule 11 in der Querschnittsebene der Induktionsspule 11 angeordnet. Die Querschnittsebene der Induktionsspule 11 ist in anderen Worten im Wesentlichen gleich einer Ebenen parallel zu einer Wicklungsrichtung der Wicklung 12. Wie in 2 gezeigt ist, ist das Werkstück 20 so angeordnet, dass der linke Abstand „b" und der rechte Abstand „d" zwischen dem Werkstück 20 und der Wicklung 12 im wesentlichen gleich sind. Außerdem ist das Werkstück 20 so angeordnet, dass der obere Abstand „a" und der untere Abstand „c" zwischen dem Werkstück 20 und der Wicklung 12 im wesentlichen gleich sind. In anderen Worten ist die Beförderungseinrichtung 14 so angeordnet, dass das Werkstück 20 wie vorstehend beschrieben angeordnet ist. Somit wird das Werkstück 20 im Inneren der Induktionsspule 11 angeordnet, und im wesentlichen im mittleren Bereich des Innenraums der Induktionsspule 11 innerhalb der Lateralebene der Induktionsspule 11 (d. h. in einer Ebene, die parallel zur Wicklungsrichtung der Wicklung 12 ist). Dieser mittlere Bereich des Innenraums ist dort, wo die Magnetflussdichte, die durch die Induktionsspule 11 erzeugt wird, im wesentlichen einheitlich ist. Somit wird ein alternierendes Magnetfeld einheitlich an das Werkstück 20 angelegt. Dabei kann das Lötmaterial 30, das an verschiedenen Positionen auf der Platine 26 des Werkstücks 20 angeordnet ist, einheitlich erwärmt und geschmolzen werden.
Anschließend erfolgt eine ausführliche Beschreibung des Induktionserwärmungseffekts, der einheitlich auf dem Werkstück 20 erzeugt wird, das innerhalb der Induktionsspule 11 angeordnet ist. 3 ist eine Querschnittsansicht, die der Linie III-III von 1 entspricht. 3 zeigt das Werkstück 20, das auf der Beförderungseinrichtung 14 im Innenraum der Induktionsspule 11 befestigt ist. Die Induktionsspule 11, die in 3 gezeigt ist, stellt die Richtung dar, in der der Strom zu dem Zeitpunkt fließen wird, wenn ein Wechselstrom angelegt wird. Es ist zu beachten, dass zur Vereinfachung der Beschreibung in 3 davon ausgegangen wird, dass es sich bei dem gesamten Werkstück 20 um ein magnetisches Material handelt.
Zu dem Zeitpunkt, der in 3 gezeigt ist, fließt der Wechselstrom in der Wicklung 12 der Induktionsspule 11, die in dem oberen Abschnitt von 3 positioniert ist, von der Rückseite der Zeichenebene zur Vorderseite der Zeichenebene. Gleichzeitig fließt der Strom in der Wicklung 12 der Induktionsspule 11, die in dem unteren Abschnitt von 3 positioniert ist, von der Vorderseite der Zeichenebene zur Rückseite. Ein Magnetfluss 100a, der sich gegen den Uhrzeigersinn dreht, wird erzeugt, so dass die gesamte Wicklung 12 der Induktionsspule 11 erzeugt wird, die in dem oberen Abschnitt von 3 positioniert ist. Ein Magnetfluss 100b, der sich im Uhrzeigersinn dreht, wird erzeugt, um die gesamte Wicklung 12 der Induktionsspule 11 zu umgeben, die in dem unteren Abschnitt von 3 positioniert ist. Die Magnetflüsse strömen von der linken zur rechten Seite im Innenraum der Induktionsspule 11. Die gesamte Länge L der Induktionsspule 11 ist ausreichend länger als die Länge W des Werkstücks 20 entlang der Längsrichtung der Induktionsspule 11, und somit gelangen die Magnetflüsse durch das Werkstück 20, um parallel zueinander zu verlaufen. Wenn bei der Magnetflussdichte, die die Induktionsspule 11 mittels eines alternierenden Magnetfelds erzeugt, eine Veränderung eintritt, wird in dem Werkstück 20 mittels des magnetischen Induktionseffekts ein Wirbelstrom erzeugt. Der Wirbelstrom strömt in eine Richtung, so dass ein Magnetfluss, der durch den Wirbelstrom erzeugt wird, einen Anstieg oder eine Ab nahme der Magnetflussdichte, die durch den durch die Wicklung 12 gelangenden Wechselstrom erzeugt wird, aufhebt. In dem Fall, dass die Magnetflüsse 100a, 100b, die durch die Induktionsspule 11 erzeugt werden, reduziert werden, wird ein Wirbelstrom 102 in dem Werkstück 20 erzeugt, wie in 3 gezeigt ist. In dieser Situation wird ein Magnetfluss 104a und ein Magnetfluss 104b innerhalb des Werkstücks 20 durch den Wirbelstrom 102 erzeugt. Die Ausrichtung der Magnetflüsse 100a, 100b innerhalb des Werkstücks 20 ist mit der Ausrichtung der Magnetflüsse 100a, 100b identisch, die durch die Induktionsspule 11 erzeugt werden.
Wie in 3 gezeigt ist gelangen die parallelen Magnetflüsse durch das Werkstück 20. In anderen Worten gelangen im wesentlichen einheitliche Magnetflüsse durch das Werkstück 20. Wie die Magnetflüsse einheitlich durch das Werkstück 20 gelangen, ist auch der Wirbelstrom, der innerhalb des Werkstücks 20 erzeugt wird, ebenfalls einheitlich. In der vorstehend erfolgten Beschreibung wird das Werkstück 20 als ein magnetisches Material beschrieben, doch tatsächlich wird der Wirbelstrom im Lötmaterial erzeugt. Wie vorstehend beschrieben, wird auch der im Lötmaterial erzeugte Wirbelstrom einheitlich, weil die einheitlichen Magnetflüsse durch das gesamte Werkstück 20 gelangen. Somit kann ein Lötmaterial, das an verschiedenen Positionen auf einer Platine angeordnet ist, einheitlich erwärmt und geschmolzen werden, indem man den Induktionerwärmungseffekt einheitlich ablaufen lässt. Wenn ein verteiltes Lötmaterial einheitlich erwärmt und geschmolzen werden kann, können Schaltungsbauteile einheitlich mit der Platine verlötet werden.
Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform das Werkstück 20 in dem im wesentlichen mittleren Bereich innerhalb des Innenraums der Induktionsspule 11 mittels der Beförderungseinrichtung 14 in einer Ebene angeordnet, die parallel zu der Wicklungsrichtung der Wicklung 12 der Induktionsspule 11 verläuft. Die Magnetflussdichte ist im mittleren Bereich der Induktionsspule 11 am höchsten. Somit können die Magnetflüsse, die durch die Induktionsspule 11 erzeugt werden, effektiv durch das Werkstück 20 gelangen. Dadurch wird ermöglicht, dass das Lötmaterial auf dem Werkstück 20 mit guter Effizienz erhöht werden kann.
Es ist zu beachten, dass die vorstehend erfolgende Beschreibung auf zwei Abmessungen beschränkt ist, doch dass die selbe Beschreibung auch gelten wird, selbst wenn sie auf drei Abmessungen erweitert wird.
Abhängig von den Schaltungsbauteilen auf der Platine können unterschiedliche Lötmaterialtypen verwendet werden. In anderen Worten kann es vorkommen, dass unterschiedliche Lötmaterialtypen auf einer Platine verwendet werden. Die Art des Lötmaterials, das verwendet werden soll, unterscheidet sich basierend auf der zum Schmelzen angemessenen Temperatur (der angemessenen Schmelztemperatur). Die Aufwärmbedingungen für ein jeweiliges Lötmaterial müssen angepaßt werden, um der angemessenen Schmelztemperatur für jedes Lötmaterial zu entsprechen.
Darüber hinaus kann es, abhängig von der Anordnung der Schaltungsbauteile auf der Platine, auf derselben Positionen geben, in denen die Schaltungsbauteile in Gruppen angehäuft sind, und Positionen, bei denen dies nicht der Fall ist. Das Lötmaterial ist entsprechend der Verteilung der Schaltungsbauteile auch ungleichmäßig auf der Platine verteilt. An Positionen, wo das Lötmaterial in Gruppen angeordnet ist, ist eine große Wärmeleistung erforderlich, um das gesamte Lötmaterial zu schmelzen. An Positionen, an denen das Lötmaterial nicht in Gruppen angeordnet ist, muss hingegen die Wärmemenge gemäß der Lötmaterialmenge gesenkt werden.
Anschließend wird nachstehend die Struktur einer Lötmaschine beschrieben, die ein Aufwärmen ausführt, wenn eine Mehrzahl des Lötmaterials mit unterschiedlichen angemessene Schmelztemperaturen auf einer Platine verwendet wird, und die ein Aufwärmen ausführt, wenn es auf der Platine Positionen gibt, an denen das Lötmaterial dicht angeordnet ist, und Positionen auf derselben, an denen das Lötmaterial lose angeordnet ist. Um die Beschreibung zu vereinfachen beschränkt sie sich auf zwei Abmessungen.
Es wird ein Beispiel angeführt, bei dem Lötmaterial am Randbereich des Werkstücks 20 dicht angeordnet ist, und das Lötmaterial im mittleren Bereich des Werkstücks 20 lose angeordnet ist. In diesem Fall kann eine Wicklung 12b einer Induktionsspule 11b angeordnet sein, wie in 4 gezeigt ist. In anderen Worten wird die Wicklung 12b so gewickelt, so dass ein Abstand „e1" zwischen der oberen und der unteren Seite der Wicklung 12b im mittleren Bereich des Werkstücks 20, wo das Lötmaterial lose angeordnet ist, länger ist als ein Abstand „e2" zwischen der oberen und der unteren Seite der Wicklung 12b in der Randbereichen des Werkstücks 20, wo das Lötmaterial dicht angeordnet ist. Wenn die Wicklung 12b wie vorstehend beschrieben aufgewickelt ist, wird die Magnetflussdichte in den Abschnitten zwischen der oberen und der unteren Seite der Wicklung 12b niedrig, wo der Abstand lang ist (der Abschnitt, der durch „e1" in 4 gezeigt ist), und die Magnetflussdichte ist in den Abschnitten zwischen der oberen und der unteren Seite der Wicklung 12b hoch, wo der Abstand kurz ist (der durch „e2" in 4 bezeichnete Abschnitt). Auf diese Weise kann die Stärke des alternierenden Magnetfelds, das durch die Induktionsspule 11 erzeugt wird, in dem Abschnitt „e1" geschwächt werden, und in dem Abschnitt „e2" gestärkt werden. Somit kann auch die Stärke des Wirbelstroms im Werkstück 20, der durch eine Veränderung des alternierenden Magnetfelds erzeugt wird, auch im Abschnitt „e1" geschwächt werden, und im Abschnitt „e2" verstärkt werden. Die Erwärmung kann in den Randbereichen des Werkstücks 20 erhöht werden, in dem das Lötmaterial in Gruppen angeordnet ist, und im mittleren Bereich des Werkstücks 20 reduziert werden, wo das Lötmaterial nicht in Gruppen angeordnet ist. Die Verteilung der auf das Werkstück 20 angewendeten Wärme kann angepaßt werden, um mit der Dichteverteilung der Lötmaterialanordnungen auf dem Werkstück 20 zu entsprechen.
Darüber hinaus wird im Gegensatz zu dem vorstehend beschriebenen Fall, wenn beispielsweise das Lötmaterial in den Randbereichen des Werkstücks 20 lose angeordnet ist, und das Lötmaterial im mittleren Bereich des Werkstücks 20 dicht angeordnet ist, die Wicklung 12b so gewickelt, dass der Abstand „e1" zwischen den oberen und unteren Seite der Wicklung 12 im mittleren Bereich des Werkstücks 20, wo das Lötmaterial dicht angeordnet ist, kürzer ist als der Abstand „e2" zwischen der oberen und der unteren Seite der Wicklung 12b auf den Randbereichen des Werkstücks 20, wo das Lötmaterial lose angeordnet ist. Aufgrund der Art und Weise, in der die Wicklung 12b aufgewickelt ist, kann die Wärmemenge, die dem Lötmaterial mittels Induktionserwärmungseffekt der Induktionsspule 11 bereitgestellt wird, im mittleren Bereich des Werkstücks 20 verstärkt werden, wo das Lötmaterial dicht angeordnet ist, und kann in den Randbereichen des Werkstücks 20 verringert werden, wo das Lötmaterial lose angeordnet ist. Die Verteilung der auf das Werkstück 20 einwirkenden Wärme kann angepaßt werden, dass sie der Dichteverteilung der Lötmaterialanordnungen auf dem Werkstück 20 entspricht. Jedes Lötmaterial kann einheitlich erwärmt und geschmolzen werden. Somit können die Schaltungsbauteile einheitlich gelötet werden.
Die vorstehend beschriebene Konfiguration kann auch in dem Fall übernommen werden, wenn Lötmaterial mit unterschiedlichen angemessenen Schmelztemperaturen auf einer Platine verwendet wird.
Die vorstehende Beschreibung war auf zwei Abmessungen beschränkt. Bei drei Abmessungen entspricht jedoch der in 4 gezeigte Abschnitt „e1" zwischen der oberen und der unteren Seite der Wicklung 12b, wo der Abstand groß ist, einer Vergrößerung des Innenbereichs der Induktionsspule 11b in der Längsrichtung der Induktionsspule 11b in einer Ebene, die parallel zu der Wicklungsrichtung der Wicklung 12b verläuft. Außerdem entspricht der in 4 gezeigte Abschnitt „e2" zwischen der oberen und der unteren Seite der Wicklung 12b, wo der Abstand kurz ist, einer Verringerung des Innenbereichs der Induktionsspule 11b in der Längsrichtung der Induktionsspule 11b in einer Ebene, die parallel zu der Wicklungsrichtung der Wicklung 12b verläuft. In anderen Worten entspricht dies der Ausbildung der Induktionsspule 11b, so dass die Querschnittsbereiche des Innenraums sich in deren Längsrichtung verändern können.
Der gleiche Effekt kann auch erzielt werden, in dem die Steigungen der Wicklung in einer Induktionsspule verengt oder erweitert werden. Insbesondere können die Steigungen der Wicklung in den Abschnitten des Werkstücks 20 verengt werden, wo das Lötmaterial in Gruppen angeordnet ist, und die Steigungen der Wicklung werden in den Abschnitten des Werkstücks 20 geweitet, wo das Lötmaterial nicht in Gruppen angeordnet ist. Daher kann durch Anpassen der Steigungen der Wicklung die Wärmemenge, die an ein Werkstück bereitgestellt wird, entsprechend dem Abschnitt des Werkstücks angepaßt werden.
Anschließend wird 5 herangezogen, um eine Lötmaschine zu beschreiben, die das Lötmaterial 30 auf dem Werkstück 20 (in 2 gezeigt) allmählich erwärmen kann. Auch in 5 ist der Einfachheit halber die Beschreibung auf zwei Abmessungen beschränkt.
Das Werkstück 20 wird durch die Beförderungseinrichtung 14 in der durch x angezeigten Richtung in 5 von links nach rechts in der Zeichnung befördert. Die Induktionsspule 11 kann in vier Abschnitte unterteilt sein, 11g, 11h, 11j und 11k. Der Abstand zwischen der oberen Seite und der unteren Seite der Wicklung in dem Abschnitt 11g der Induktionsspule 11 wird durch das Zeichen „g" dargestellt. Desgleichen wird der Abstand zwischen der oberen Seite und der unteren Seite der Wicklung in dem Abschnitt 11h der Induktionsspule 11 durch das Zeichen „h" dargestellt. Der Abstand in dem Abschnitt 11j der Induktionsspule 11 wird durch das Zeichen „j" dargestellt, und der Abstand in dem Abschnitt 11k der Induktionsspule 11 wird durch das Zeichen „k" dargestellt. Die Abstände zwischen der oberen Seite und der unteren Seite der Wicklungen weisen die Beziehung g > h > j > k auf. In anderen Worten nimmt der Abstand zwischen der oberen Seite und der unteren Seite der Wicklung allmählich in Beziehung zu der Richtung ab, in der das Werkstück 20 sich bewegt. Während der Abstand zwischen der oberen Seite und der unteren Seite der Wicklung abnimmt, nimmt die sich dazwischen hindurchbewegende Magnetflussdichte zu. Somit kann das Lötmaterial auf dem Werkstück 20 auf eine Temperatur erwärmt werden, die, wenn ein alternierendes Magnetfeld erzeugt wird, wenn sich das Werkstück 20 im Abschnitt 11h der Induktionsspule 11 befindet, höher ist als wenn ein alternierendes Magnetfeld erzeugt wird, wenn sich das Werkstück 20 im Abschnitt 11g der Induktionsspule 11 befindet. Desgleichen kann das Lötmaterial auf eine höhere Temperatur erwärmt werden, wenn ein alternie rendes Magnetfeld mit dem Werkstück 20 im Abschnitt 11j der Induktionsspule 11 erzeugt wird. Ferner kann das Lötmaterial auf einen noch höhere Temperatur erwärmt werden, wenn ein alternierendes Magnetfeld erzeugt wird, wenn sich das dem Werkstück 20 im Abschnitt 11k der Induktionsspule 11 befindet. Ein alternierender Strom mit der gleichen Amplitude kann dazu gebracht werden, durch eine jeweilige Induktionsspule 11g, 11h, 11j und 11k zu strömen. In anderen Worten kann gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration das Lötmaterial auf dem Werkstück 20 allmählich erwärmt werden, während das Werkstück von einer Position stromauf zu einer stromabwärtigen Position entlang der Beförderungsrichtung ohne Steuerung der Amplitude des Wechselstroms befördert wird. Im vorstehenden werden zwei Abmessungen beschrieben, doch die gleiche Beschreibung gilt auch für drei Abmessungen. Bei drei Abmessungen beläuft sich die Beziehung, bei der der Abstand zwischen der oberen Seite und der unteren Seite der Wicklung g > h > j < k beträgt, auf eine Konfiguration, bei der die Innenbereiche der Induktionsspule 11 in einer Ebene parallel zu der Wicklungsrichtung der Wicklung (d. h. die Querschnittsbereiche des Innenraums, der die Induktionsspule 11 durchdringt) von einer Position stromauf zu einer stromabwärtigen Position entlang der Richtung, in der das Werkstück 20 befördert wird, allmählich abnehmen. Es ist zu beachten, dass ein Wechselstrom vorzugsweise an eine Induktionsspule angelegt werden kann, während die Beförderung des Werkstücks 20 vorübergehend an jeder Position der Induktionsspule angehalten wird (wobei jede Position einer jeweiligen Position 11g, 11h, 11j und 11k entspricht), an denen sich deren Querschnittsbereich unterscheidet. Nachdem die Erwärmung in diesem Abschnitt beendet ist, wird das Werkstück 20 durch die Beförderungseinrichtung 14 zum nächsten Abschnitt der Induktionsspule befördert.
Anschließend wird ein Beispiel für einen an einem Werkstück 20 befestigten Wärmegenerator beschrieben. Ein Wärmegenerator ist als ein Element definiert, das aus einem ferromagnetischen Material besteht und mittels des Induktionserwärmungseffekts erwärmt wird. In anderen Worten handelt es sich bei einem Wärmegenerator um ein Element, durch das ein Strom fließt und das Wärme erzeugt, wenn er einem alternierenden Magnetfeld ausgesetzt ist. Es ist zu beachten, dass der „Wärmegenerator" manchmal auch als „Suzeptor" bezeichnet wird.
6 ist eine Querschnittsansicht, die einer Linie III-III von 1 entspricht, wenn ein Werkstück 20 mit einem daran befestigten Wärmegenerator verwendet wird. Der Wärmegenerator 50 ist an der unteren Oberfläche der in 2 gezeigten Platine 26 befestigt. In anderen Worten ist der Wärmegenerator 50 auf der Oberfläche der Platine 26 befestigt, bei der die Schaltungsbauteile nicht angeordnet sind. Der Wärmegenerator 50 ist auf einer Halterung 22 befestigt, und das gesamte Werkstück 20 ist auf der Beförderungseinrichtung 14 angeordnet. In diesem Fall wird der Wärmegenerator 50 einheitlich erwärmt, wenn der Wärmegenerator, der am Werkstück 20 befestigt ist, innerhalb des Innenraums der Induktionsspule 11 positioniert ist und ein Wechselstrom dazu gebracht wird, durch die Induktionsspule 11 in der selben Weise wie vorstehend in 3 beschrieben zu fließen. Von dem einheitlich erwärmten Wärmegenerator 50 wird die Wärme gleichmäßig zur Platine 26 übertragen. Weil die Platine 26 einheitlich erwärmt wird, wird auch ein jeweiliges Lötmaterial 30 einheitlich erwärmt, selbst wenn das Lötmaterial 30 in verschiedenen Positionen auf der Platine 26 angeordnet ist. Dabei kann das Lötmaterial 30 auf der Platine 26 einheitlich geschmolzen werden. Die Schaltungsbauteile 28a, 28b, 28c können einheitlich mit der Platine 26 verlötet werden.
Es ist zu beachten, dass der Wärmegenerator 50 von der Platine 26 zu dem Zeitpunkt entfernt werden kann, wenn der Lötvorgang abgeschlossen ist, oder von der Platine zu dem Zeitpunkt entfernt werden kann, wenn das Lötmaterial 30 geschmolzen ist. Wenn der Wärmegenerator 50 auf der Platine 26 befestigt bleibt, selbst nachdem das Lötmaterial 30 geschmolzen ist, kann die Temperatur des Lötmaterials 30 allmählich aufgrund des Wärmegenerators 50, der auf einer hohen Temperatur gehalten wird, gesenkt werden. Im Gegensatz dazu kann das Lötmaterial umgehend gekühlt werden, wenn der eine hohe Temperatur aufweisende Wärmegenerator 50 zu dem Zeitpunkt entfernt wird, zu dem das Lötmaterial 30 geschmolzen ist. Welcher von diesen besser ist, hängt von dem Zeitaufwand ab, der notwendig ist um das Lötmaterial 30 angemessen zu kühlen und zu befestigen.
Anschließend erfolgt eine Beschreibung der Formvariationen des Wärmegenerators. Es wird ein Beispiel verwendet, bei dem die angemessene Aufwärmzeit für das Lötmaterial, das auf dem mittleren Bereich der Platine 26 angeordnet ist, länger ist als die für das Lötmaterial, das an den Randbereichen der Platine 26 angeordnet ist. In dieser Situation kann der mittlere Bereich der Platine 26 langsamer erwärmt werden als deren Randbereiche.
7 zeigt die Form eines Wärmegenerators 50a, der den mittleren Bereich der Platine 26 langsam erwärmen kann. 7(A) ist eine Draufsicht auf den Wärmegenerator 50a, und 7(B) ist eine Seitenansicht des Wärmegenerators 50a. Die obere Seite der Seitenansicht des Wärmegenerators 50a, der in 7(B) gezeigt ist, ist die Oberfläche, die an eine Platine befestigt wird. Der mittlere Abschnitt des Wärmegenerators 50a kann den mittleren Abschnitt der Platine 26 kontaktieren, während die Randabschnitte des Wärmegenerators 50a die Randabschnitte der Platine 26 kontaktieren können. In diesem Fall ist die Dicke t2 des mittleren Abschnitts des Wärmegenerators 50a dicker ausgebildet als die Dicke t1 der Randabschnitte des Wärmegenerators 50a. In anderen Worten, wenn der Wärmegenerator 50a an einer Platine befestigt ist, bezieht sich die Dicke des Wärmegenerators 50a am mittleren Bereich der Platine auf t2 und die Dicke des Wärmegenerators 50 an den Randbereichen der Platine auf t1.
Weil der Wärmegenerator 50a im mittleren Abschnitt des Wärmegenerators 50a eine größere Wärmekapazität aufweist als in den Randbereichen, kann die Temperatur am mittleren Abschnitt langsamer zunehmen als die Temperatur an den Randbereichen, selbst wenn sowohl vom mittleren Abschnitt als auch den Randbereichen des Wärmegenerators 50 ein alternierendes Magnetfeld einheitlich angelegt wird. Daher kann durch Befestigen des Wärmegenerators 50a mit der in 7 gezeigten Form an einer Platine und Ausführen eine Induktionserwärmung der mittlere Abschnitt der Platine, in dem das Lötmaterial mit einer langen, angemessenen Aufwärmzeit angeordnet ist, langsamer erwärmt werden als die Randbereiche der Platine. Ein jeweiliges Lötmaterial kann erwärmt und geschmolzen werden, um der angemessenen Aufwärmzeit eine jeweiligen Lötmaterials angepaßt zu werden. Aufgrund des Wärmegenerators 50a können Schal tungsbauteile auf einmal einheitlich und zufrieden stellend an eine Platine gelötet werden, selbst wenn auf einer Platine Lötmaterial mit unterschiedlichen Aufwärmzeiten verwendet wird.
Außerdem kann ein Wärmegenerator 50b mit der in 8 dargestellten Form verwendet werden, wenn das Lötmaterial nicht auf dem mittleren Abschnitt und auch nahe der lateralen Seite einer Platine angeordnet ist. 8(A) zeigt eine Draufsicht auf den Wärmegenerator 50b. Die Breite H2 des mittleren Abschnitts des Wärmegenerators 50b ist kürzer ausgebildet als die Breite H1 seiner Randabschnitte. In anderen Worten weist der Wärmegenerator 50b eine Form auf, bei der die Seitenabschnitte des Wärmegenerator 50b in der Mitte entlang der Längsrichtung (der linken und rechten Richtung in 8(A)) ausgeschitten sind. Bei der oberen Oberfläche des Wärmegenerators 50b in 8(B) handelt es sich um die Oberfläche, die an einer Platine befestigt werden kann. In anderen Worten wird der Oberflächenbereich des Wärmegenerators 50b, der der Platine gegenüberliegt, kleiner ausgebildet als der Oberflächenbereich der Platine, der dem Wärmegenerator 50b gegenüberliegt. Die Induktionserwärmung kann ausgeführt werden, während der Wärmegenerator 50b, der an einer Platine befestigt ist, innerhalb des Innenraums der Induktionsspule positioniert ist, und somit wird der Wärmegenerator 50b erwärmt. Die Platine kann durch den Wärmegenerator 50b erwärmt werden, der aufgrund einer Induktionserwärmung erwärmt wird. In diesem Fall kann eine Wärmemenge vom Wärmegenerator nicht einheitlich an die Platine übertragen werden, selbst wenn der Wärmegenerator 50b einheitlich erwärmt werden kann, weil Abschnitte der Platine entsprechend den ausgeschnittenen Abschnitten des Wärmegenerators 50b den Wärmegenerator 50b nicht kontaktieren können. Durch Anpassen der ausgeschnittenen Abschnitte des Wärmegenerators 50b an die Abschnitte der Platine, auf denen kein Lötmaterial angeordnet ist, und dann Befestigen des Wärmegenerators 50b an der Platine, können die Abschnitte der Platine, auf denen kein Lötmaterial angeordnet ist, nicht erwärmt werden. Weil die Abschnitte der Platine, bei denen ein Aufwärmen nicht erforderlich ist, nicht erwärmt werden dürfen, kann eine Wärmemenge, die von dem Wärmegenerator 50b an die Platine übertragen wird, reduziert werden.
Wenn ein Wärmegenerator derart ausgebildet ist, dass dessen Breite und die Dicke einheitlich sind, kann es einfacher sein, den mittleren Abschnitt des Wärmegenerators zu erwärmen als dessen Randbereiche, weil eine Wärmemenge von beiden Randbereichen zum mittleren Abschnitt übertragen wird. Dementsprechend kann dadurch, dass die Breite H2 des Wärmegenerators 50b kürzer ist als die Breite H1 der Randbereiche, wie in 8 gezeigt ist, ein Effekt erzielt werden, bei dem die Fähigkeit der einheitlichen Erwärmung des Wärmegenerators 50b mit größerer Präzision beibehalten werden kann.
Zusätzlich stellt 9 eine schematische perspektivisch Ansicht eines weiteren Beispiels der Form eines Wärmegenerators 50c dar. Der Wärmegenerator 50c weist eine Mehrzahl von Löchern auf, die in einem Wärmegeneratorrahmen 60 vorgesehen sind, der aus einem nichtmagnetischen Material gebildet ist, und Wärmegenerator-Kleinteile 52, die aus einem ferromagnetischen Material bestehen, werden in die Löcher pressgepasst. Durch Anordnen der Kleinteile 52 des Wärmegenerators, die in die Löcher des Wärmegeneratorrahmens 60 pressgepasst sind, um mit den zu erwärmenden Abschnitten einer Platine zu korrespondieren, kann eine Wärmemenge von den Kleinteilen 52 des Wärmegenerators, die durch Induktionserwärmung erwärmt worden sind, an nur die zu erwärmenden Abschnitte übertragen werden.
Ferner ist zu bevorzugen, dass die Kleinteile 52 des Wärmegenerators untereinander eine unterschiedliche Dicke aufweisen. Daneben wird außerdem bevorzugt, dass die Kleinteile 52 des Wärmegenerators aus einem Magnetmaterial mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften untereinander bestehen. Indem die Dicke eines jeweiligen Wärmegenerator-Wafers 52 unterschiedlich gestaltet wird, kann die Aufwärmzeit für ein jeweiliges Kleinteil 52 eines Wärmegenerators angepaßt werden. Zusätzlich kann die Temperatur, die mittels des gleichen alternierenden Magnetfelds erreicht wird, für andere Aufwärmzeiten anders eingestellt werden, indem ein jedes Kleinteil 52 eines Wärmegenerators mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften versehen wird. Indem die Dicke und die magnetischen Eigenschaften des Kleinteils 52 des Wärmegene rators entsprechend dem Lötmaterialtyp, der auf der Platine angeordnet ist, unterschiedlich gestaltet werden, kann das Lötmaterial auf einer Platine einheitlich erwärmt und geschmolzen werden, ungeachtet der verwendeten Lötmaterialart. In anderen Worten können alle Teile einheitlich und zufrieden stellend auf einmal gelötet werden, selbst wenn das auf der Platine verwendete Lötmaterial verschiedenartig ist.
Ferner sind in 10 und 11 Beispiele über andere Wärmegeneratoren abgebildet.
Ein Wärmegenerator 50d, der in 10 abgebildet ist, weist eine andere Art von Metallplatte 62 auf, wie z. B. eine mit Metall beschichtete Platte oder dergleichen, die an beiden Oberflächen einer Wärmegeneratorplatte 54 befestigt sind. Ein Wärmegenerator 50e, der in 11 dargestellt ist, weist eine Wärmegeneratorplatte 54 auf, die an beiden Oberflächen einer andere Art von Metallplatte 62 befestigt ist. Durch Zusammenfügen von unterschiedlichen Metallplattentypen auf diese Weise können die Wärmegeneratoren 50d, 50e einheitlich erwärmt werden.
Neben den vorstehend beschriebenen Wärmegeneratoren kann auch ein Wärmegenerator, der so unterteilt ist, dass er der Form einer Platine oder der Anordnung des Lötmaterials entspricht, und dann auf einer Platine befestigt wird, ebenfalls wünschenswert sein.
<Ausführungsform 2>
Anschließend wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements mit einer Platine, auf die die Schaltungsbauteile gelötet sind, beschrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich bei dem Bauelement um eine Schaltungsplatine mit vorbestimmten Funktionen.
Bei dem Fertigungsvorgang wird die Schaltungsplatine, wie z. B. die Platine 26, die in 2 gezeigt ist, zunächst in dem mittleren Bereich des Querschnitts des Innen raums der Induktionsspule 11 positioniert, wie in 1 und 2 gezeigt ist. Dabei werden die Schaltungsteile 28a, 28b, 28c und ein festes Lötmaterial 30 an der Platine 26 befestigt. Dann wird durch die Steuerung 18 bewirkt, dass ein Wechselstrom durch die Induktionsspule 11 fließt. Indem ein Wechselstrom dazu gebracht wird, dass er durch die Induktionsspule 11 gelangt, kann ein alternierendes Magnetfeld in der Induktionsspule 11 erzeugt werden. Aufgrund des Induktionserwärmungseffekts des alternierenden Magnetfelds kann das Lötmaterial 30 auf der Platine 26 erwärmt und geschmolzen werden. An dem Punkt, wo das Lötmaterial 30 geschmolzen ist, kann der Fluss des Wechselstroms zur Induktionsspule 11 angehalten werden. Dann kann die Platine 26 gekühlt werden. Es ist zu beachten, dass die Platine 26 bei Raumtemperatur stehen gelassen werden kann, damit sie abkühlen kann. Wenn die Platine 26 abgekühlt ist, und das Lötmaterial 30 erneut fest geworden ist, können die Schaltungsteile 28a, 28b, 28c an die Platine 26 gelötet werden. Auf diese Weise kann ein Bauelement mit einer Platine, auf die die Schaltungsteile einheitlich gelötet sind, gefertigt werden.
Es ist zu beachten, dass, wie in 6 gezeigt ist, es wünschenswert ist, einen Schritt hinzuzufügen, bei dem der Wärmegenerator 50 an der Platine 26 befestigt wird, bevor ein alternierendes Magnetfeld durch die Induktionsspule 11 erzeugt wird. Darüber hinaus ist es auch wünschenswert, dass eine Induktionsspule 11 mit der Form, die entweder in 1 oder 5 gezeigt ist, verwendet wird. Ferner ist es ebenfalls wünschenswert, dass ein Wärmegenerator mit den Formen, die in einer von 7 bis 9 gezeigt sind, verwendet wird.
Nachdem das Lötmaterial durch ein alternierendes Magnetfeld, das durch die Induktionsspule 11 erzeugt wird, erwärmt und geschmolzen worden ist, kann der Wärmegenerator 50 von der Platine 26 entfernt werden, nachdem das Lötmaterial erneut fest geworden ist. Daneben kann der Wärmegenerator 50 zu dem Zeitpunkt von der Platine 26 entfernt werden, wenn das Lötmaterial geschmolzen ist. Wenn der Wärmegenerator 50 auf der Platine 26 befestigt bleibt und abkühlt, nachdem das Lötmaterial 30 geschmolzen ist, kann die Temperatur des Lötmaterials 30 allmählich aufgrund der Wärmemenge in dem Wärmegenerator 50 reduziert werden. Im Gegensatz dazu kann das Lötmaterial umgehend gekühlt werden, wenn ein eine hohe Temperatur aufweisender Wärmegenerator 50 zu dem Zeitpunkt entfernt wird, wenn das Lötmaterial 30 geschmolzen ist. Welches Kühlverfahren besser ist, kann entsprechend den Eigenschaften des Lötmaterials 30, das verwendet werden soll, bestimmt werden.
Obgleich spezifische Beispiele der vorliegenden Erfindung im Vorstehenden ausführlich beschrieben wurden, handelt es sich bei ihnen um einfache Veranschaulichungen, die den Schutzbereich der Ansprüche nicht einschränken. Der Schutzbereich der Offenbarung der Patentansprüche umfasst verschiedene Modifizierungen und Veränderungen der vorstehend veranschaulichten, spezifischen Beispiele.
Zum Beispiel ist vorzugsweise das Lötmaterial, das ein ferromagnetisches Material aufweist, als das in den Ausführungsformen verwendete Lötmaterial zu verwenden. Das Lötmaterial wird mittels eines alternierenden Magnetfelds, das durch die Induktionsspule erzeugt wird, sogar noch problemloser erwärmt.
Daneben ist, wie in 2 gezeigt ist, ist der Querschnitt der Induktionsspule 11 (der Querschnitt in der Ebene entlang der Wicklung 12) in den Ausführungsformen im wesentlichen viereckig. Doch kann die Form des Querschnitts der Induktionsspule 11 beispielsweise elliptisch sein oder eine beliebige andere Form aufweisen.
Außerdem wurde in den Ausführungsformen eine Beförderungseinrichtung als eine Positionierungsvorrichtung dargestellt, die eine Platine in dem mittleren Bereich des Querschnitts des Inneraums positioniert. Die Positionierungsvorrichtung kann jedoch ein Ständer sein, der innerhalb des Innenraums der Induktionsspule angeordnet ist. Der Ständer kann so angeordnet werden, dass eine Platine in dem mittleren Bereich des Querschnitts des Innenraums positioniert wird, wenn die Platine am Ständer befestigt ist.
Darüber hinaus kann die Beförderungseinrichtung (Positionierungsvorrichtung), die eine Platine von außerhalb der Induktionsspule zum mittleren Bereich des Quer schnitts des Innenraums befördert, eine Vorrichtung sein, die die Platine in einer von oben herabhängenden Weise befördert. Auch in dieser Situation ist die Positionierungsvorrichtung so konfiguriert, dass sie eine Platine im Innenraum einer Induktionsspule im mittleren Bereich von deren Querschnitt positionieren kann.
Die technischen Elemente, die in der vorliegenden Beschreibung oder den Zeichnungen beschrieben sind, sind entweder alleine oder in verschiedenen Kombinationen von technischem Nutzen und sind nicht auf die Kombination der zum Anmeldungszeitpunkt offenbarten Anspruchskombination beschränkt. Ferner wird durch die in der vorliegenden Beschreibung oder den Zeichnungen dargestellte Technik eine Mehrzahl von Aufgaben gelöst, und selbst die Lösung von nur einer Aufgabe von diesen bringt einen technischen Nutzen hervor.

Claims

Vorrichtung (10) zum Löten von zumindest einem Bauteil (28) an eine Platine (26), die folgende Merkmale aufweist: eine Induktionsspule (11), die länger ist als die Länge der Platine (26) entlang der Längsrichtung der Induktionsspule (11) und einen Innenraum aufweist, der die Induktionsspule (11) entlang der Längsrichtung durchdringt, wobei die Induktionsspule (11) derart ausgebildet ist, daß eine durch die Induktionsspule (11) erzeugte Magnetflußdichte entlang der Längsrichtung der Induktionsspule (11) variiert; eine Positionierungsvorrichtung (14) zum Positionieren der Platine (26), die das Bauteil (28) über ein Lötmaterial (30) lagert, in einem angenähert mittleren Bereich des Innenraums innerhalb einer Querschnittsebene der Induktionsspule (11); und eine Steuerung (18) zum Anlegen eines Wechselstroms an die Induktionsspule (11) und daher zum Erwärmen und Schmelzen des Lötmaterials (30) und zum Löten des Bauteils (28) an die Platine (26).
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steigungen der Wicklung (12) der Induktionsspule (11) entlang der Längsrichtung der Induktionsspule (11) variieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Querschnittsbereiche der Induktionsspule (11) entlang der Längsrichtung variieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Positionierungsvorrichtung (14) die Platine (26) von außerhalb der Induktionsspule (11) in den Innenraum der Induktionsspule (11) befördert.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Querschnittsbereiche der Induktionsspule (11) allmählich von einer Position stromauf zu einer stromabwärtigen Position entlang der Beförderungsrichtung der Positionierungsvorrichtung (14) abnehmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Positionierungsvorrichtung (14) die Platine (26), an der ein Wärmegenerator (50) befestigt ist, positioniert, wobei ein Wärmegenerator (50) aufgrund eines alternierenden Magnetfelds Wärme erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Dicke des Wärmegenerators (50) entlang einer Richtung im rechten Winkel zu einer Kontaktoberfläche zwischen dem Wärmegenerator (50) und der Platine (26) in einem Bereich der Kontaktoberfläche variiert.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Oberflächenbereich des Wärmegenerators (50) an einer Kontaktoberfläche mit der Platine (26) kleiner ist als der Oberflächenbereich der Platine (26) an einer Kontaktoberfläche mit dem Wärmegenerator (50).