DE102006053801A1

DE102006053801A1 - Lötdüse zum Wellenlöten von Leiterplatten

Info

Publication number: DE102006053801A1
Application number: DE200610053801
Authority: DE
Inventors: Dirk Fritz; Philipp Trabold; Markus Walter
Original assignee: Seho Systemtechnik GmbH
Current assignee: Seho Vermoegensverwaltungs & Co Kg De GmbH
Priority date: 2006-11-15
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2026-11-16
Also published as: DE102006053801B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lötdüse zum Wellenlöten von Leiterplatten mit elektrischen Bauelementen, die quer zur Förderrichtung der Leiterplatten als Reihe angeordnete Lotaustrittsöffnungen aufweist. Die Lotaustrittsöffnungen sind nach Art eines gleichschenkeligen Dreiecks mit abgerundeter Spitze ohne den gegenüber der Spitze liegenden Schenkel ausgebildet und das Dreieck weist mit seiner Spitze in Förderrichtung.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lötdüse zum Wellenlöten von Leiterplatten mit elektrischen Bauelementen. Die Lötdüse weist quer zur Förderrichtung der Leiterplatten als Reihe angeordnete Lotaustrittsöffnungen auf.
Eine derartige Lötdüse ist in der EP 1 404 478 B1 beschrieben und dargestellt. Bei dieser bekannten Lötdüse sind mindestens zwei Reihen von jeweils als Schlitze ausgebildeten Lotaustrittsöffnungen vorgesehen. In jeder Reihe sind die Schlitze parallel zueinander in Schräglage zur Förderrichtung angeordnet, wobei von Reihe zu Reihe die Schräglage sich in Bezug auf die Förderrichtung umkehrt. In Förderrichtung betrachtet liegt damit eine etwa zick-zack-förmig verlaufende Aufeinanderfolge von Lotaustrittsöffnungen vor, die entsprechend ihrer Schräglage die zu verlötenden, ihnen zugewandten Lötstellen an Leiterplatten abwechselnd von jeweils der entgegengesetzten Seite mit Lot umspülen, so dass sich eine besonders intensive und allseitig wirksame Beaufschlagung der Anschlussstellen mit Lot ergibt.
Ein Problem bei Lötdüsen dieser bekannten Art besteht darin, dass zuviel Lot an bestimmten Anschlussstellen verbleibt und damit eine gewisse Klumpenbildung möglich ist, die zur Bildung von Brücken führen kann, womit eine fehlerhafte Verlötung gegeben wäre.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Zusammenhang mit Lötdüsen gemäß der vorstehend erläuterten Art eine Düsengestaltung zu schaffen, durch die das Abrissverhalten des Lots beim Überstreichen von Lötstellen durch die Lotwelle wesentlich verbessert wird. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, dass die Lotaustrittsöffnungen nach Art eines gleichschenkeligen Dreiecks mit abgerundeter Spitze ohne den gegenüber der Spitze liegenden Schenkel ausgebildet sind und dass das Dreieck mit seiner Spitze in Förderrichtung weist.
Durch die beiden Schenkel des gleichschenkeligen Dreiecks, das die Lotaustrittsöffnung bildet, wird einerseits eine Umspülung der Lötstelle von zwei gegenüberliegenden Seiten erreicht, andererseits aber aufgrund der abgerundeten Spitze eine besonders große Masse von Lot an jeder Lötstelle konzentriert, wodurch wegen des Gewichts dieses Lotkonzentrat die Abreißtendenz des Lots gegenüber nur einseitig bespülten Lötstellen stark erhöht wird.
In Förderrichtung der Leiterplatten werden vor der Reihe der Dreiecke zweckmäßig mindestens eine Reihe von als Schlitze ausgebildete Lotaustrittsöffnungen angeordnet, die für eine erste Benetzung der einzelnen Lötstellen mit Lot sorgen. Diese Schlitze kann man in einer Reihe schräg zur Förderrichtung anordnen. Um dabei eine Umspülung der Lötstellen von zwei gegenüberliegenden Seiten sicher zu erzielen, kann man zwei Reihen von jeweils als Schlitze ausgebildete Lotaustrittsöffnungen vorsehen und in jeder Reihe die Schlitze parallel zueinander in Schräglage zur Förderrichtung anordnen, wobei von Reihe zu Reihe die Schräglage sich in Bezug auf die Förderrichtung umkehrt. Hierdurch wird in besonders intensiver Weise dafür gesorgt, dass die Lötstellen von beiden Seiten umspült werden.
Zusätzlich ist es dann auch noch möglich, aus Sicherheitsgründen eine Reihe von Schlitzen vorzusehen, in denen die Schlitze quer zur Förderrichtung verlaufen.
Durch diese zusätzlichen Maßnahmen wird zunächst das notwendige Abschmelzen und Abführen eines auf die Lötstellen aufgebrachten Lötmittels erzielt, das dann durch das aus folgenden Schlitzen austretende Lot weggespült wird, wobei gleichzeitig die sichere Umspülung der einzelnen Lötstellen mit Lot erfolgt, bis schließlich die dreieckförmigen Lotaustrittsöffnungen mit ihrem abgerundeten Spitzen der gleichschenkeligen Dreiecke folgen, durch die überschüssiges Lot sicher abgezogen wird.
Es hat sich gezeigt, dass es sich auf die Umspülung der Lötstellen als günstig erweist, wenn die Lotaustrittsöffnungen schräg zur Ebene der Lötdüse gerichtet sind. Hierdurch kann auf eine gegebenenfalls vorhandene geringe Schrägführung der Leiterplatten gegenüber der Ebene der Lötdüse Rücksicht genommen werden. Im Übrigen hat ein schräg gegen die Leiterplatte gerichteter Lotschwall eine besondere Tendenz, das Abrissverhalten des Lots zu unterstützen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigen:
1 in schematischer Darstellung eine Düsenplatte in Draufsicht;
2 einen Teilausschnitt aus einer Düsenplatte mit einer gegenüber der Ebene der Düsenplatte geneigt gerichteten Lotaustrittsöffnung.
Die 1 zeigt die Düsenplatte 1, die in bekannter Weise Bestandteil einer Lötwellenanlage ist, aus deren Lotaustrittsöffnungen Lot im Wesentlichen in vertikaler Richtung herausgedrückt wird. Über eine solche Düsenplatte werden mit Bauelementen bestückte Leiterplatten hinweggeführt, an denen die Bauelemente mit auf den Leiterplatten angebrachten Verbindungsleitungen in bekannter Weise verlötet werden. Die Transportrichtung derartiger Leiterplatten ist dabei durch den in die Figur eingezeichneten Pfeil angedeutet.
Die Düsenplatte 1 weist eine Reihe Dreiecksöffnungen 2 auf, die jeweils aus den beiden Schenkeln 3 und 4 und der abgerundeten Spitze 5 bestehen. Die Dreiecksöffnungen sind nach Art eines gleichschenkeligen Dreiecks gestaltet, wobei allerdings der der abgerundeten Spitze 5 gegenüberliegende Schenkel, wie ersichtlich, weggelassen ist, so dass jede Dreiecksöffnung 2 nur aus den beiden Schenkeln 3 und 4 und der abgerundeten Spitze 5 besteht. Diese Dreiecksöffnungen 2 sind über die gesamte Breite der Düsenplatte 1 in einer Reihe 6 angeordnet.
Vor der Reihe 6 der Dreiecksöffnungen 2 sind vier weitere Reihen von Lotaustrittsöffnungen in der Düsenplatte 1 vorgesehen, nämlich die Reihen 7, 8, 9 und 10. Die Reihe 7 wird durch als gerade Schlitze 11 gestaltete Lotaustrittsöffnungen gebildet, die geneigt zur Förderrichtung angeordnet sind. In der übernächsten Reihe 9 sind die Lotaustrittsöffnungen ebenfalls als Schlitze 12 ausgebildet, die allerdings hinsichtlich ihrer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Schlitze 11 geneigt sind. Zwischen den Reihen 7 und 9 ist die Reihe 8 mit den Schlitzen 13 angeordnet, die quer zur Förderrichtung verlaufen. Aufgrund dieser drei Reihen 7, 8 und 9 wird zunächst eine dichte Umspülung der darüber hinweggeführten Lötstellen erzielt. Aus Sicherheitsgründen ist dann noch die Reihe 10 mit den Schlitzen 14 vorgesehen, die so geneigt sind wie die Schlitze 11, wobei allerdings der Abstand der Schlitze 14 voneinander größer ist als der Abstand der Schlitze 11. Die Reihe 10 mit den Schlitzen 14 dient im Wesentlichen dazu, mittels des dort austretenden Lots eine Vorerwärmung der betreffenden Lötstellen zu erzielen.
Beim Überführen einer Leiterplatte mit entsprechend zu verlötenden Bauteilen über die Düsenplatte 1, die in bekannter Weise erfolgt, wie dies z.B. in der oben erwähnten EP 1 404 478 B1 erläutert ist, wird zunächst die sichere Umspülung der einzelnen elektrischen Bauteile mit ihren Lötstellen ausgeführt, woraufhin dann am Ende der Überführung der Leiterplatten über die Düsenplatte 1, wenn also die betreffenden Bauteile die Reihe 6 mit den dreieckförmigen Lotaustrittsöffnungen 2 erreichen, das an den Lötstellen hängen gebliebene Lot gewissermaßen weggespült wird und unter dem Einfluss der Schwerkraft und der Abrisskräfte sicher abtropft, so dass im Bereich der Reihe 6 gewissermaßen das Abziehen des Lotes von den Lötstellen durch die abgerundeten Spitzen 5 der Dreiecksaustrittsöffnungen 2 sicher erzielt wird und damit saubere, in sich abgegrenzte Lötstellen an der betreffenden Fläche der Leiterplatte verbleiben.
In der 2 ist ein Ausschnitt aus der Düsenplatte 1 im Schnitt dargestellt, und zwar im Bereich einer Lotaustrittsöffnung 15, die, wie ersichtlich, in ihrer Längsrichtung geneigt zur Ebene der Düsenplatte 1 gerichtet ist. Die Folge von dieser Schrägrichtung ist, dass aus der betreffenden Lotaustrittsöffnung in dieser Schrägrichtung ein Lotschwall austritt und daher in Schrägrichtung auf die zu verlötenden Leiterplatte trifft.

Claims

Zum Wellenlöten von Leiterplatten mit elektrischen Bauelementen dienende Lötdüse, die quer zur Förderrichtung der Leiterplatten als Reihe (6) angeordnete Lotaustrittsöffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lotaustrittsöffnungen nach Art eines gleichschenkeligen Dreiecks (2) mit abgerundeter Spitze (5) ohne den gegenüber der Spitze (5) liegenden Schenkel (3, 4) ausgebildet sind und dass das Dreieck (2) mit seiner Spitze (5) in Förderrichtung weist.
Lötdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Reihe (6) der Dreiecke (2) mindestens eine Reihe (7, 8, 9, 10) von als Schlitze (11, 12, 13, 14) ausgebildete Lotaustrittsöffnungen angeordnet ist.
Lötdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (11, 12) schräg zur Förderrichtung verlaufen.
Lötdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Reihen (7, 9) von jeweils als Schlitze (11, 12) ausgebildeten Lotaustrittsöffnungen vorgesehen sind und in jeder Reihe (7, 9) die Schlitze (11, 12) parallel zueinander in Schräglage zur Förderrichtung angeordnet sind, wobei von Reihe zu Reihe (7, 9) die Schräglage sich in Bezug auf die Förderrichtung umkehrt.
Lötdüse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (13) quer zur Förderrichtung verlaufen.
Lötdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Lotaustrittsöffnungen schräg zur Ebene der Lötdüse gerichtet ist.