DE102009022514B4

DE102009022514B4 - Apparatus for applying solder

Info

Publication number: DE102009022514B4
Application number: DE102009022514A
Authority: DE
Inventors: Marcus Elkenkamp; Mathias Schreckenberg; Rainer Voesgen
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2009-05-25
Publication date: 2011-05-26
Anticipated expiration: 2029-05-26
Also published as: DE102009022514A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zeitgleichen, definierten Aufbringen von pastösem Lot an mehreren Lötstellen, wobei ein Dosierkopf (1) mit Durchgangsöffnungen (2) zum Lotdurchtritt vorgesehen ist, an dessen Durchgangsöffnungen (2) sich Dosierröhrchen (3) anschließen.The invention relates to a device for the simultaneous, defined application of paste-like solder to several soldering points, a dosing head (1) with through-openings (2) for the passage of solder being provided, the through-openings (2) of which are connected to metering tubes (3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von pastösem Lot, umfassend einen Dosierkopf sowie am Dosierkopf angeordnete Durchgangsöffnungen gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for applying pasty solder, comprising a dosing head and arranged on the dosing through holes according to the features in the preamble of claim 1.

Neben dem bekannten Einsatz von Dosierspritzen zum Aufbringen von Lot auf Leiterplatten oder Elektronikbauteile oder Robotern, welche die zu lötenden Konturen abrastern, gehört es zum Stand der Technik Schablonen einzusetzen, über welche das Lot nach dem Raster- bzw. Siebdruckverfahren auf die zu belotenden Leiterplatten aufgebracht wird. Eine derartige Schablone ist beispielsweise in der DE 10 2004 054 855 B4 beschrieben.In addition to the known use of metering syringes for applying solder on printed circuit boards or electronic components or robots that scan the contours to be soldered, it is part of the state of the art to use stencils, via which the solder is applied to the printed circuit boards to be soldered by the screen or screen printing method becomes. Such a template is for example in the DE 10 2004 054 855 B4 described.

Lötverfahren werden außer im Elektronikbereich vor allem auch im Maschinenbau eingesetzt. Aufgrund der oftmals unebeneren Topografie der zu lötenden Oberfläche dieser Bauteile im Vergleich zur Oberfläche von Leiterplatten und des teilweise von Lötstelle zu Lötstelle schwankenden Lotbedarfs sind die Siebdruckverfahren nur sehr begrenzt geeignet, um eine möglichst schnelle Bepastung eines Bauteils vorzunehmen. Zudem ist im Verbindungsbereich zwischen zwei metallischen Bauteilen oftmals eine geschlossene und stabile Lötnaht gefordert um die Bauteile dicht miteinander zu verbinden, wofür zumeist eine größere Lotmenge benötigt wird als zur Herstellung eines elektronischen Kontaktes zwischen einem elektrischem Bauteil und einer Leiterplatte. Dies ist beispielsweise bei der Herstellung von Wärmetauschern, wie z. B. Abgasrückkühlern, der Fall, wo neben der Größe des zu lötenden Bereichs oder dem Verlauf der Lötnaht auch die notwendige Lotmenge variieren kann. Die vielfach hierfür eingesetzten Dosierspritzen führen aufgrund der seriellen Bepastung der Lötstellen zu einem zeit- und somit kostenintensiven Lötverfahren. Zudem ist beispielsweise beim Einsatz von beschichteten Lochscheiben eine nachträgliche Korrektur mit großem Aufwand, wie dem Ändern und Optimieren der Werkzeuge, verbunden. Oft müssen dabei diese Korrekturen wiederum getestet und gegebenenfalls erneut angepasst werden. Dies ist jedoch mit großem Zeit- und Kostenaufwand verbunden.Soldering methods are mainly used in mechanical engineering, except in the electronics sector. Due to the often uneven topography of the surface to be soldered of these components compared to the surface of printed circuit boards and the sometimes soldering to solder joint fluctuating Lotbedarfs the screen printing process are only very limited suitable to make the fastest possible pasting of a component. In addition, in the connection region between two metallic components, a closed and stable solder seam is often required in order to connect the components tightly, for which a larger quantity of solder is usually required than for producing an electronic contact between an electrical component and a printed circuit board. This is for example in the production of heat exchangers, such. As exhaust gas recoolers, the case where in addition to the size of the area to be soldered or the course of the solder seam and the required amount of solder can vary. The dosing syringes often used for this purpose lead to a time-consuming and thus costly soldering process due to the serial pasting of the solder joints. In addition, for example, when using coated perforated discs subsequent correction with great effort, such as changing and optimizing the tools connected. Often, these corrections have to be tested again and, if necessary, adjusted again. However, this is associated with great time and cost.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit welcher ein Zeit und Kosten sparendes, definiertes Aufbringen von pastösem Lot an vielen Lötstellen gleichzeitig möglich ist.It is therefore an object of the present invention to provide a device with which a time-saving and cost-saving, defined application of pasty solder at many solder joints is possible at the same time.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.This object is achieved by a device having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent subclaims.

Die Vorrichtung zum zeitgleichen, definierten Aufbringen von pastösem Lot umfasst einen Dosierkopf, wobei an dem Dosierkopf Durchgangsöffnungen zum Lotdurchtritt vorgesehen sind. An diese Durchgangsöffnungen sind Dosierröhrchen angeschlossen.The device for the simultaneous, defined application of pasty solder comprises a dosing head, wherein passage openings for the passage of solder are provided on the dosing head. At these openings Dosierröhrchen are connected.

Die Dosierröhrchen können unterschiedlich große Durchmesser aufweisen, so dass auf die verschiedenen Lötstellen innerhalb des gleichen Zeitraums unterschiedliche Lotmengen aufgebracht werden können. Eine andere mögliche Ausführungsform sieht vor, die Dosierröhrchen mit gleich großen Durchmessern zu versehen. Zum definierten Aufbringen einer bestimmten Lotmenge auf eine Lötstelle kann hierbei der Durchströmquerschnitt wenigstens eines Dosierröhrchens vom Benutzer eingestellt bzw. variiert werden. Die Dosierung oder auch das Verschließen einzelner Dosierröhrchen kann über Ventilmittel vorgenommen werden. Vorzugsweise kommen hierbei Nadelventile zum Einsatz.The metering tubes may have different diameters, so that different amounts of solder can be applied to the various solder joints within the same period of time. Another possible embodiment provides to provide the metering tubes with the same diameter. For the defined application of a certain amount of solder to a solder joint, the flow cross-section of at least one metering tube can be adjusted or varied by the user. The dosage or the closing of individual dosing tubes can be made via valve means. Preferably needle valves are used here.

Neben der Anpassung des Durchströmquerschnittes ist es ebenso möglich, die Länge der Dosierröhrchen einer dreidimensionalen Oberflächengeometrie des zu bepastenden Bauteils anzupassen. Hierfür können die Dosierröhrchen unterschiedlich lang ausgestaltet sein. Für die Bepastung ebener Bauteile sind die Dosierröhrchen vorzugsweise gleich lang ausgestaltet.In addition to the adaptation of the flow cross-section, it is also possible to adjust the length of the metering tubes of a three-dimensional surface geometry of the component to be pasted. For this purpose, the metering tubes can be designed to have different lengths. For the loading of planar components, the metering tubes are preferably designed to be the same length.

Die Anordnung der Dosierröhrchen erfolgt in Anpassung an die Lötstellen, bzw. den Verlauf der zu erzeugenden Lötnaht. Hierfür können die Dosierröhrchen in unterschiedlichen Abständen zueinander angeordnet sein. Ebenso ist es möglich ein Raster mit gleichen Abständen für die Dosierköpfe vorzusehen, bei welchem die Anpassung an die jeweilige Struktur der zu verlötenden Bauteile durch Verschließen oder Öffnen einzelner Dosierröhrchen vorgenommen wird. Über eine auf der dem Dosierröhrchen gegenüberliegenden Seite der Durchgangsöffnung angeordnete Förderschnecke wird das pastöse Lot in den Dosierkopf hineingedrückt. Durch den sich hierbei aufbauenden Druck erfolgt eine gleichmäßige Verteilung des pastösen Lots auf die Dosierröhrchen und nach dem Austritt aus den Dosierröhrchen auf die einzelnen Lötstellen.The arrangement of the dosing is carried out in adaptation to the solder joints, or the course of the solder seam to be produced. For this purpose, the dosing can be arranged at different distances from each other. It is also possible to provide a grid with equal spacing for the dosing heads, in which the adaptation to the respective structure of the components to be soldered is performed by closing or opening individual dosing tubes. About a arranged on the opposite side of the dosing tube feedthrough screw the pasty solder is pressed into the dosing. Due to the pressure built up in this case, a uniform distribution of the pasty solder on the metering and after exiting the metering tube on the individual solder joints.

Ein großer Vorteil dieses Dosierkopfes ist, dass die Bepastung mit dem Lot auch noch dann vorgenommen werden kann, wenn erste Bauteile schon gefügt sind, und daher eine unregelmäßige 3-dimensionale Struktur gelötet werden muss. Ferner ist von Vorteil, dass die Lotmenge pro Lötstelle selbstständig durch den Benutzer regulierbar ist. Dies erlaubt eine an den Bedarf angepasste Abgabe unterschiedlicher Lotmengen an einzelnen Lötstellen, bei zeitgleicher Bepastung aller Lötstellen eines Bauteils unabhängig von dessen Oberflächengeometrie. Außerdem können Korrekturen durch Änderung der Pastenmenge mittels der Dosierröhrchen direkt vorgenommen und dadurch zeitnah an die Lötspalte angepasst werden, ohne dass eine Änderung des Werkzeuges vorgenommen werden muss oder Korrekturdurchläufe notwendig sind. Dies spart sowohl Zeit als auch Kosten.A great advantage of this dosing head is that the paste can be made with the solder even when the first components are already joined, and therefore an irregular 3-dimensional structure must be soldered. Furthermore, it is advantageous that the amount of solder per solder joint is independently adjustable by the user. This allows a tailor-made delivery of different amounts of solder at individual solder joints, with simultaneous pasting of all solder joints of a component regardless of its surface geometry. In addition, corrections can be made directly by changing the amount of paste by means of the metering and thus adapted quickly to the solder gaps, without any change of the tool must be made or correction runs are necessary. This saves both time and costs.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigt einen Dosierkopf in Blickrichtung von unten, damit der Aufbau der Unterseite deutlich wird.The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment schematically illustrated in the figure. The figure shows a dosing head in the direction of view from below, so that the structure of the bottom is clear.

Der Dosierkopf 1 ist mit mehreren Durchgangsöffnungen 2 für den Durchtritt von pastösem Lot versehen. An diese Durchgangsöffnungen schließen sich Dosierröhrchen 3 an. Diese sind hier in unterschiedlichen Abständen und parallel zueinander angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Dosierröhrchen 3 unterschiedlich große Durchmesser D, D1 auf. Zudem variiert die Länge L, L1 der Dosierröhrchen 3.The dosing head 1 is with several through holes 2 provided for the passage of pasty solder. At these passage openings close dosing 3 at. These are arranged here at different distances and parallel to each other. In this embodiment, the Dosierröhrchen 3 different diameter D, D1 on. In addition, the length L, L1 varies the Dosierröhrchen 3 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Dosierkopfdosing
22: DurchgangsöffnungenThrough openings
33: DosierröhrchenDosierröhrchen
DD: Durchmesserdiameter
D1D1: Durchmesserdiameter
LL: Längelength
L1L1: Längelength

Claims

Device for the simultaneous, defined application of pasty solder at a plurality of solder joints comprising a dosing head ( 1 ), wherein the dosing head ( 1 ) Passage openings ( 2 ) to the solder passage, wherein the through holes ( 2 ) Dosing tubes ( 3 ) are connected.

Device according to claim 1, characterized in that the dosing tubes ( 3 ) have the same diameter (D).

Device according to claim 1, characterized in that the dosing tubes ( 3 ) have different diameter (D, D1).

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the dosing ( 3 ) are the same length.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the dosing ( 3 ) are different in length.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a flow cross-section of at least one Dosierröhrchens ( 3 ) is adjustable.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the dosing ( 1 ) A screw conveyor for supplying solder is arranged.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the dosing ( 3 ) are arranged at equal distances from each other.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the dosing ( 3 ) are arranged at different distances from each other.

Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that valve means are provided which at least one at least one dosing ( 3 ) subset of dosing tubes ( 3 ) assigned.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the valve means are needle valves.