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Die Erfindung betrifft einen Träger mit mindestens einer Testfläche, die mit flüssigem Lot benetzbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Anwendung eines solchen Trägers in einem Testverfahren. Mit diesem Testverfahren kann eine Anlage zum Selektivlöten gestestet werden.
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Ein Träger der eingangs angegebenen Art ist beispielsweise in der
DE 10 2006 023 325 A1 beschrieben. Danach besitzt eine Testplatte, die testweise mit Lotpaste bedruckt werden kann, eine Testfläche, die rechteckig ausgeführt ist. Diese kann mit einem Muster belotet werden, welches Rückschlüsse darauf zulässt, wie groß die Benetzungsfähigkeit der Lotpaste auf der Testfläche ist. Hierdurch lassen sich Rückschlüsse auf die Qualität des Lotmaterials ziehen. Testplatten der angegebenen Art haben sich bewährt, um mit vergleichsweise kostengünstigen Mitteln vergleichsweise realitätsnahe Testergebnisse für Lötvorgänge zu erhalten.
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Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen Träger mit mindestens einer Testfläche, die mit flüssigem Lot benetzbar ist, anzugeben, welche weiterführende Aussagen über den Belotungsprozess zulässt. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verwendung eines solchen Trägers anzugeben.
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Die erste Aufgabe wird mit dem eingangs angegebenen Träger erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die mindestens eine Testfläche als zumindest teilweise Umrandung einer zweidimensionalen Referenzfläche ausgeführt ist, und dabei entspricht diese Referenzfläche in zumindest einer Dimension der erforderlichen Benetzungsfläche eines zu testenden selektiven Lötprozesses. Außerdem ist die Referenzfläche im Vergleich zu der Testfläche mit flüssigen Lot schwer benetzbar. Als schwer benetzbare Referenzfläche im Zusammenhang mit der Erfindung sollen Eigenschaften der Referenzfläche verstanden werden, die dazu führen, dass diese schwerer benetzbar ist, als die Testfläche. Wird während des selektiven Lötprozesses flüssiges Lot an die Referenzfläche herangeführt, so kann dieses aufgrund der schwereren Benetzbarkeit nicht an der Referenzfläche haften bleiben. Anders verhält sich dies mit der Testfläche, die im Vergleich zur Referenzfläche gut mit Lotwerkstoff benetzbar ist. Sobald das flüssige Lot mit der Testfläche in Berührung kommt, bleibt es an dieser haften und erstarrt nach Beendigung des selektiven Lötprozesses daran.
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Um eine gute Benetzbarkeit der Testfläche zu erreichen, kann es erforderlich sein, diese vorher mit einem Flussmittel zu behandeln. Da die Referenzfläche der erforderlichen Benetzungsfläche des zu testenden selektiven Lötprozesses entspricht, ist es durch den zu testenden selektiven Lötprozess möglich, genau diese Testfläche mit dem flüssigen Lotwerkstoff zu erreichen, so dass dieser die Testfläche benetzt. Hierbei reicht es, dass die Umrandung der Referenzfläche nur teilweise vorhanden ist. Sie bildet somit die Begrenzung der Referenzfläche. Wird die Testfläche beispielsweise als Metallisierung auf einer Leiterplatte vorgesehen, so besteht die Referenzfläche aus dem schwer benetzbaren Leiterplattenmaterial selbst, wobei die Referenzfläche dadurch definiert ist, dass die Testfläche eine Umrandung dieser Referenzfläche bildet. Andere Teile der Leiterplatte, die ebenfalls schwer benetzbar sind, gelten im Sinne dieser Definition nicht als Referenzfläche.
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Eine teilweise Umrandung kann zum Beispiel durch zwei parallele gerade Verläufe von parallel verlaufenden Testflächen ausgebildet werden. Der Abstand dieser parallelen Testflächen zueinander entspricht dann gerade dem Radius der erforderlichen Benetzungsfläche, wobei dieser nur in der rechtwinklig zum Verlauf der Testflächen liegenden Dimension ausgebildet ist, während rechtwinklig hierzu die Referenzfläche nicht umrandet, also offen ist. Dies hat den Vorteil, dass der Lötkopf zum selektiven Löten aus derjenigen Richtung zur Referenzfläche hin bewegt werden kann, in der die Referenzfläche nicht umrandet, also offen ist.
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Mit dem erfindungsgemäßen Träger steht vorteilhaft ein vergleichsweise einfaches Testmittel zur Verfügung. Dieses kann in bestimmten Standardgrößen für Leiterplatten hergestellt werden, so dass diese Träger ohne große Probleme in einen laufenden Fertigungsprozess eingefügt werden können und statt einer der normalerweise zu belotenden Leiterplatten belotet werden kann. Auf diese Weise lässt sich im laufenden Prozess eine Stichprobe entnehmen, um bestimmte Parameter der selektiven Lötanlage zu überprüfen (hierzu im Folgenden mehr). Eine Auswertung des Testergebnisses lässt sich vorteilhaft auf einfache Weise durch Inaugenscheinnahme des Belotungsergebnisses auf dem Träger ermitteln.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in gleichmäßigem Abstand zur Umrandung eine Umrahmung vorgesehen ist, die ebenfalls eine Testfläche bildet. Der Abstand zwischen Umrahmung und Umrandung ist im Vergleich zu den Testflächen ebenfalls mit flüssigem Lot schwer benetzbar, so dass zwischen der Umrandung und der Umrahmung keine Lotbrücken ausgebildet werden können. Während die Umrandung den Rand der Referenzfläche bildet, ist die Umrahmung sozusagen ein äußerer Rahmen innerhalb dessen sowohl die Referenzfläche wie auch die Umrandung liegt. Hierdurch lassen sich vorteilhaft zusätzliche Prüfergebnisse erzeugen. Während die Umrandung bei einem fehlerfrei laufenden selektiven Belotungsprozess benetzt werden muss, da die Referenzfläche genau der Größe der nominellen Benetzungsfläche des selektiven Lötprozesses entspricht, wird der Abstand zwischen Umrandung und Umrahmung so gewählt, dass die Umrahmung außerhalb des Toleranzbereichs für die Positioniergenauigkeit des Lötkopfes unterhalb des Trägers liegt. Mit anderen Worten darf die Umrahmung bei einem fehlerfrei laufenden Prozess auf keinen Fall belotet werden. Gerät dennoch Lot auf die Umrahmung, ist dies ein Hinweis darauf, dass der zulässige Toleranzbereich für den selektiven Lötprozess überschritten wurde. Dies kann daran liegen, dass der Selektivlötkopf ungenau unterhalb des Trägers positioniert wurde oder dass das aus dem selektiven Lötkopf austretende flüssige Lotmaterial nicht die erforderliche Geometrie aufweist. In jedem Fall kann eine nachfolgende Fehlersuche gestartet werden, um die geforderten Qualitätsstandards weiter zu garantieren.
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Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in der Mitte der Referenzfläche eine zentrale Testfläche vorgesehen ist, die die Umrandung nicht berührt. Diese zentrale Testfläche ist sozusagen die Simulation von Lötpunkten oder Lötbahnen, wie sie normalerweise auf Leiterbahnen vorgesehen werden. Diese sollen mittels des selektiven Lötprozesses belotet werden, so dass das Belotungsergebnis auf diesen Lötpunkten oder Lötbahnen optisch untersucht werden kann. Außerdem haben diese zentralen Testflächen noch einen anderen Zweck. Sollte beispielsweise der Prozess des selektiven Belotens soweit gestört sein, dass die gesamte Umrandung einer bestimmten Referenzfläche nicht mehr benetzt wird, so wäre nach erfolgtem Lötvorgang nicht erkennbar, ob diese Referenzfläche überhaupt durch den selektiven Lötkopf angefahren worden ist. Dadurch, dass in der Mitte der Referenzfläche eine zentrale Testfläche vorgesehen ist, kann jedoch ausgeschlossen werden, dass ein bestimmter Testbereich überhaupt nicht belotet wird. Selbst wenn die Benetzung der Umrandung aufgrund einer Störung des selektiven Belotungsprozesses nicht gelingt, so ist es doch sehr wahrscheinlich, dass zumindest die zentrale Testfläche mit Lot benetzt wird. Hierdurch wird vorteilhaft der mögliche Bewertungsprozess sicherer und vereinfacht.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine kreisförmige Referenzfläche vorgesehen ist. Eine kreisförmige Referenzfläche kann in beiden Dimensionen zur Auswertung der Positioniergenauigkeit des Selektivlötkopfes herangezogen werden, da eine Umrandung der kreisförmigen Referenzfläche um den ganzen Umfang der Referenzfläche herum möglich ist. Mittels kreisförmiger Referenzflächen lässt sich vorteilhaft daher ein punktuelles Beloten besonders einfach und sicher bewerten.
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Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine langgestreckte Referenzfläche vorgesehen ist, deren Breite den Radius der erforderlichen Benetzungsfläche eines zu testenden selektiven Lötprozesses entspricht und welche zumindest an den Längsseiten die Umrandung aufweist. Hierbei liegen die Längsseiten, die die Umrandung aufweisen, gerade rechtwinklig zu der Dimension (Richtung), die bei dem selektiven Lötprozess hinsichtlich der Positioniergenauigkeit berücksichtigt werden soll. Die andere Dimension weist vorzugsweise keine Umrandung auf, so dass der selektive Lötkopf in Richtung der langgestreckten Ausdehnung der Referenzfläche, also parallel zu den Längsseiten, verfahren werden kann.
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Vorzugsweise wird der Selektivlötkopf in einer x- und in einer senkrecht dazu verlaufenden y-Richtung verfahren, wodurch beispielsweise bei einer Leiterplatte alle Punkte angefahren werden können. Bei dem Testen des selektiven Lötprozesses ist daher die Positioniergenauigkeit jeweils in x-Richtung und in y-Richtung von besonderer Bedeutung. Durch geeignete Ausrichtung von langgestreckten Referenzflächen kann hierbei ein einfacher Test durchgeführt werden. Vorzugsweise wird der Selektivlötkopf jeweils in x-Richtung oder in x-Richtung bewegt, während das flüssige Lot die zwischen der jeweiligen die Längsseiten bildenden Umrandung hindurchgeführt wird und dabei die Referenzfläche benetzt. Aus dem Benetzungsergebnis der Umrandung und eventuell einer außen von der Umrandung liegenden Umrahmung lässt sich dann auf die Qualität des selektiven Lötvorgangs schließen.
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Weiterhin kann vorgesehen werden, dass mehrere langgestreckte Referenzflächen mit jeweils unterschiedlicher, insbesondere rechtwinklig zueinander stehender Ausrichtung zueinander vorgesehen sind. Wie bereits erwähnt, können hierdurch die typischen Verfahrrichtungen des Selektivlötkopfes in x-Richtung und y-Richtung erfasst werden. Dadurch, dass mehrere langgestreckte Referenzflächen vorhanden sind, ist es vor allen Dingen auch möglich, verschiedene Bewegungsmuster des Selektivlötkopfes an einem Träger testweise zu erproben. Hierbei können beispielsweise Lötbahnen und x- und y-Richtung abgefahren werden. Weiterhin können Einzellötpunkte angefahren werden. Außerdem können die Einzellötpunkte sowie die Lötbahnen aus gegensätzlichen Richtungen angefahren werden, um zu überprüfen, ob die Positioniergenauigkeit in allen Richtungen gleich groß ist. Damit lassen sich auch Toleranzabweichungen aufgrund einer Umkehrspanne, das heißt, aufgrund einer Kehrtwendung der Bewegung des Lötkopfes um 180°, in der jeweiligen Achse ermitteln. Insgesamt können die Belotungsergebnisse in Kenntnis des abgelaufenen Bewegungsprofils des Selektivlötkopfes durch den Benutzer ausgewertet werden.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn mehrere Referenzflächen für Benetzungsflächen mit jeweils unterschiedlichen Radien vorgesehen sind. Hierdurch entsteht ein standardisierter Träger, der bei unterschiedlichen Selektivlötprozessen Verwendung finden kann. Dabei hängt es dann von den geometrischen Gegebenheiten des verwendeten Selektivlötkopfes ab, welche der Benetzungsflächen unterschiedlicher Radien zum Einsatz kommen. Auch können Referenzflächen mit an sich zu großem Radius Verwendung finden, um bei Selektivlötköpfen, deren Benetzungsfläche einen kleineren Radius hat, Aussagen über die Positioniergenauigkeit zu treffen.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn der Träger als Trägerplatte mit einer Oberseite und einer Unterseite ausgeführt ist, wobei die mindestens eine Testfläche auf der Unterseite vorgesehen ist. Ein solcher Träger ahmt die gebräuchlichen Leiterplatten nach, die standardmäßig zum Aufbau von elektronischen Baugruppen Verwendung finden. Mit der Unterseite nach unten kann eine solche Trägerplatte ohne Weiteres in einen Lötprozess zum Selektivlöten eingefügt werden und nach den geltenden Bestimmungen belotet werden. Nach Entfernen der Trägerplatte aus der Selektivlötanlage kann das Belotungsergebnis begutachtet werden.
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Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Trägerplatte mit mindestens einem Durchgangsloch verbunden ist, das auf der Vorderseite mit einem Indikator für Flussmittel verschlossen ist. Dadurch entsteht aus dem Durchgangsloch sozusagen ein Blindloch, welches nach unten geöffnet ist. Dieses steht einem Benetzungsprozess durch Flussmittel zur Verfügung, welches bei Selektivlötanlagen gewöhnlich lokal beispielsweise durch Düsen aufgebracht wird. Zusätzlich zum Belotungsprozess kann mittels der so weitergebildeten Trägerplatte auch das Benetzen mit Flussmitteln qualitativ überprüft werden. Die Positioniergenauigkeit für den Flussmittel-Benetzungsprozess ist gegeben, wenn der betreffende Flussmittelkopf das Durchgangsloch trifft und auf diese Weise der Indikator mit Flussmittel benetzt wird. Trifft der Flussmittelkopf daneben, so wird der Indikator jenseits des Durchgangslochs nicht benetzt, was bei einer nachfolgenden Begutachtung auffällt. Als Indikator kann beispielsweise ein Indikatorpapier verwendet werden.
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Gemäß einer besonderen Ausgestaltung können auch mehrere Durchgangslöcher vorgesehen sein, die bevorzugt unterschiedliche Lochweiten aufweisen. Auch hier ist es möglich, wie in Zusammenhang mit dem Selektivlötkopf bereits erwähnt, dass die Durchgangslöcher durch den Flussmittelkopf aus verschiedenen Richtungen angefahren werden, so dass erweiterte Aussagen hinsichtlich der erreichbaren Toleranzen beim Aufbringen des Flussmittels möglich werden. Insbesondere auch bei Durchgangslöchern mit unterschiedlicher Lochweite ist es möglich, verschiedene Toleranzbereiche auszumachen. Werden nur die größeren Durchgangslöcher getroffen während die kleinen nicht mehr getroffen werden, lässt dies direkte Aussagen über die erreichbare Positioniergenauigkeit zu.
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Zusätzlich kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass der Träger einen Temperaturindikator aufweist, der für die beim selektiven Löten auftretenden Temperaturen empfindlich ist und dessen Indikatorreaktion irreversibel ist. Durch eine Empfindlichkeit im Temperaturbereich des selektiven Lötens wird gewährleistet, dass eine Indikatorreaktion dann ausgelöst wird, wenn der geforderte Temperaturbereich beim Selektivlöten auch erreicht wird. Dadurch, dass die Indikatorreaktion irreversibel ist, kann diese auch noch ermittelt werden, nachdem der Träger nach Beendigung des selektiven Lötvorgangs wieder abgekühlt ist. Hierdurch sind zusätzliche Aussagen möglich, beispielsweise kann ein unbefriedigendes Belotungsergebnis auch an einer ungünstigen Temperaturführung während des Belotungsprozesses liegen.
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Zusätzlich kann außerdem vorgesehen werden, dass der Träger Markierungen zur Positionierung in einer Anlage zum Selektivlöten aufweist. Hierdurch wird die Positionierung des Trägers in der Selektivlötanlage erleichtert. Beispielsweise kann ein automatisches optisches Erkennungssystem zur Positionierung genutzt werden. Je genauer der Träger in der Selektivlötanlage positioniert werden kann, desto aussagekräftiger sind auch die Ergebnisse der Belotung hinsichtlich der Erreichbarkeit bestimmter Toleranzen, da die Messunsicherheiten aufgrund einer ungenauen Positionierung der Selektivlötanlage weitgehend ausgeschlossen werden können.
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Die zweitgenannte Aufgabe wird durch das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Träger, wie dieser vorstehend beschrieben wurde, in der Anlage positioniert wird. Zumindest ein Teil der Referenzflächen, bevorzugt diejenigen, die aufgrund ihrer Geometrie für den betreffenden Selektivlötkopf ausgelegt sind, werden dann selektiv belotet. Zum Schluss wird der Träger aus der Anlage entnommen und das Belotungsergebnis überprüft. Dies kann beispielsweise durch eine Inaugenscheinnahme durch einen erfahrenen Benutzer der Selektivlötanlage erfolgen. Auch ist es möglich, die Auswertung automatisiert vorzunehmen, indem beispielsweise ein digitales Bild des Belötungsergebnisses erzeugt wird und dies einer Bildverarbeitung unterzogen wird. Diese kann beispielsweise erfolgte Belotungen erkennen und hieraus eine Qualitätsaussage hinsichtlich des selektiven Belotungsprozesses ableiten. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Testen der Anlage zum Selektivlöten hat die bereits beschriebenen Vorteile. Insbesondere besteht ein Vorteil darin, dass der Träger auf einfache Weise in einen laufenden Fertigungsprozess integriert werden kann, indem dieser als Ersatz für eine an sich zu belotende Trägerplatte für eine elektronische Baugruppe durch die Belotungsanlage geschleust wird. Außerdem sind auf vergleichsweise einfache Weise Aussagen über die Qualität des selektiven Belotungsprozesses möglich. Insbesondere, wenn die Prozessparameter stimmen, so dass das Ergebnis keine Beanstandungen nötig macht, kann das Testverfahren vorteilhaft sehr schnell abgeschlossen werden. Treten allerdings Belotungsfehler auf, muss der Ursache hierfür nachgegangen werden. Dazu sind unter Umständen weiterführende Testverfahren notwendig, die allerdings nur eingeleitet werden müssen, wenn das Belotungsergebnis nicht den erwarteten Qualitätsstandards entspricht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass vor dem selektiven Beloten ein selektiver Flussmittelauftrag auf die Testflächen erfolgt und der Indikator für die Flussmittel durch die Durchgangslöcher hindurch mit Flussmittel beaufschlagt wird. Einerseits wird durch den Flussmittelauftrag auf die Testflächen deren Benetzbarkeit erhöht, wie dies auch bei den selektiven Belotungsprozessen erforderlich ist, die normalerweise in der selektiven Lötanlage gefahren werden. Außerdem kann durch die Beaufschlagung der Durchgangslöcher mit dem Flussmittel getestet werden, ob der Prozess des Flussmittelauftrags den erforderlichen Standards entspricht. Hierdurch sind vorteilhaft zusätzliche Aussagen hinsichtlich der Qualität des selektiven Lötprozesses möglich.
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Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Referenzflächen aus unterschiedlichen Richtungen mit einem Lötkopf der Anlage angefahren werden. Dies macht es möglich, die Toleranzabweichungen abhängig von den Verfahrensparametern des selektiven Lötprozesses zu ermitteln. Es wurde bereits erwähnt, dass hierdurch unter anderem auch die Umkehrspanne einer jeweiligen x-Achse oder y-Achse ermittelt werden kann, also Toleranzabweichungen, die sich in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Selektivlötkopfes während des Selektivlötens ergeben.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur in soweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigen
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1 bis 3 schematisch ausgewählte Schritte eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Testen und
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4 und 5 die jeweilige Aufsicht auf die Vorderseite und die Rückseite eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Trägers.
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Gemäß 1 ist dargestellt, wie eine Testplatte 11 von einer Unterseite 12 her durch einen Flussmittelkopf 13 mit Flussmittel 14 beaufschlagt werden kann. Der Flussmittelkopf 13 wird hierbei in horizontaler Richtung 15 bewegt, wobei Flussmittel auch durch ein Durchgangsloch 16 hindurch auf einen auf der Oberseite 17 der Trägerplatte befindlichen Indikator 18 aufgebracht werden kann. Der Indikator ist ein Papier, welches auf der Oberseite 17 anliegt und im Falle einer Benetzung mit dem Flussmittel 14 einen Farbumschlag zeigt.
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Zu erkennen ist, wie das Durchgangsloch 16 zur Bestimmung der Positioniergenauigkeit des Flussmittelkopfes 13 in horizontaler Richtung 15 verwendet werden kann. Die Lochweite des Durchgangsloches 16 entspricht dabei dem zulässigen Toleranzbereich bei der Positionierung des Flussmittelkopfes 13. So lange dieser innerhalb des durch das Durchgangsloch 16 vorgegebenen Toleranzbereich positioniert ist, trifft der Strahl des Flussmittels 14 nämlich auf den Indikator 18. Strickpunktiert ist auch eine unzulässige Position 19 dargestellt, bei der der Strahl des Flussmittels auf die Unterseite 12 der Testplatte 11 trifft, so dass der Indikator 18 nicht mit Flussmittel benetzt wird. Dies kann bei einer Auswertung des Testergebnisses der Testplatte 11 Berücksichtigung finden.
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In 2 ist zu erkennen, dass die Unterseite 12 auch mit verschiedenen Testflächen versehen sein kann, die mit dem durch einen Lötkopf 20 zum Selektivlöten aufgebrachten flüssigen Lot 21 benetzbar sind. Als erste Testfläche umgibt eine Umrandung 22 eine von Lot schwer benetzbare Referenzfläche 23, die im Inneren der Umrandung 22 liegt. In einem Abstand 24 zur Umrandung 22 befindet sich eine Umrahmung 25, die eine weitere Testfläche zur Benetzung mit Lot bildet. Außerdem befindet sich im Zentrum der Referenzfläche 23 noch eine zentrale Testfläche 26.
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Wenn die betrachtete Dimension der zweidimensionalen Fläche (in 2 verläuft diese in der Zeichenebene) gleich dem Radius der erforderlichen Benetzungsfläche ist, so wird die Testfläche, die die Umrandung der Referenzfläche bildet, gerade noch von dem flüssigen Lotwerkstoff des selektiven Lötprozesses berührt, so dass es zu einer Benetzung der Testfläche kommt. Allerdings kann die Dimension der zweidimensionalen Referenzfläche auch etwas kleiner als der Radius der erforderlichen Benetzungsfläche sein, da ja die Umrandung selbst auch eine räumliche Ausdehnung aufweist. Auf diese Weise wird vorteilhaft die Testfläche auch sicherer belotet. In diesem Fall kann beispielsweise die Referenzfläche inklusive der Umrandung insgesamt in der betrachteten Dimension dem Radius der erforderlichen Benetzungsfläche entsprechen. Auf diese Weise wird allerdings eine Benetzung der Testfläche auch erfolgen, wenn die Benetzungsfläche des zu testenden selektiven Lötprozesses etwas zu klein ausfällt. Hierbei wird auf dem Träger ein Toleranzbereich definiert, der gerade der Ausdehnung der Umrandung entspricht.
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In 2 ist weiterhin zu erkennen, dass das flüssige Lot 21 sowohl die zentrale Testfläche 26 als auch die Umrandung 22 benetzt. Wie 3 zu entnehmen ist, verbleiben daher nach Entfernen des Lötkopfes 20 von der Unterseite 12 der Testplatte 11 Lotdepots 27 auf der zentralen Testfläche 26 und der ringförmigen Umrandung 22, die dort erstarren. Da der Prozess hinsichtlich der Toleranzen keinen Qualitätsmangel enthielt, ist die ebenfalls ringförmige Umrahmung 25 von Lot unbenetzt geblieben. Dieses Testergebnis kann beispielsweise mittels einer Digitalkamera 28 aufgenommen und ausgewertet werden.
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Allerdings sind strickpunktiert auch zwei andere Fälle in 2 dargestellt. Der Lötkopf 20 soll eine Benetzungsfläche 29 zur Verfügung stellen, welche im Ausführungsbeispiel gerade an der Außenseite der Umrandung 22 liegt. Tritt allerdings nicht genug Lot aus dem Lötkopf 20 aus, so stellt sich eine Kontur 30a des Lotes ein, welches außerhalb des zulässigen Toleranzbereichs für die Benetzungsfläche 29 liegt und daher zu klein ist. Zwar wird durch das Lot die zentrale Testfläche 26 noch benetzt, so dass im Testergebnis erkennbar wird, dass der Lötkopf 20 an die Testflächen angenähert wurde, jedoch bleibt die Umrandung 22 unbenetzt. Ein anderer Fall tritt auf, wenn zu viel Lot aus dem Lötkopf 20 austritt. Hierbei ergibt sich die Kontur 30b, so dass Durchmesser der Benetzungsfläche 29 zu groß wird. Dadurch wird auch die Umrahmung 25 benetzt, wobei der Abstand 24 hierbei überbrückt wird. Im Testergebnis bleibt dieser Fehler erkennbar, da auch die Umrahmung Lotdepots ausbildet, die mit den in 3 dargestellten vergleichbar sind.
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In 4 ist ein Beispiel einer Testplatte dargestellt. Man kann die Unterseite erkennen, die mit einem Muster von Testflächen versehen ist, um unterschiedliche Testfälle abzudecken. Um die Testplatte 11 gut in der Selektivlötanlage positionieren zu können, ist die Platte mit Markierungen 31 versehen. Außerdem kann ein Textfeld 32 vorgesehen werden, welches Hersteller- und Produktinformationen enthält. In der linken unteren Ecke sind überdies Aufsichten von runden Referenzflächen 23 zu erkennen, wie sie im Schnitt bereits in 2 dargestellt sind. Die einzelnen Referenzflächen sind außerdem durchnummeriert, damit eine Auswertung erleichtert werden kann. Die Referenzflächen 23 sind für ein punktuelles Anfahren durch den Lötkopf gedacht. Es werden überdies Referenzflächen 23 mit unterschiedlichen Durchmessern zur Verfügung gestellt, um eine Testplatte für verschiedene Lötkopfgrößen zur Verfügung zu stellen. Außerdem ist zu erkennen, dass die Umrandung 22 auch unterbrochen sein kann, was bei Positionierfehlern den Vorteil hat, dass bestimmte Teilbereiche der Umrandung 22 nicht benetzt werden und dadurch ein Rückschluss möglich wird, in welche Richtung der Positionierfehler sich ausgewirkt hat.
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Weiterhin sind auf der Testplatte längliche Referenzflächen 33 vorgesehen, die jeweils durch eine Umrandung 22 entlang ihrer Längenausdehnung definiert sind. Quer zu ihrer Längsausdehnung weisen die Referenzflächen 33 allerdings keine Umrandung auf, so dass der Lötkopf der Länge nach durch die Referenzfläche hindurch geführt werden kann.
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Die Referenzflächen 33 sind jeweils mit Längsausdehnung in x-Richtung oder in y-Richtung auf der Testplatte angebracht und entsprechend mit x und y beschriftet und überdies durchnummeriert (vergleiche auch das in 4 angedeutete x-y-Koordinatensystem). Jeweils in einer Richtung sind immer mehrere Referenzflächen 33 aneinander gekettet, wobei deren Breitenausdehnung beispielsweise mit 12 mm, 8 mm, 6 mm, 4 mm und 3 mm gestaffelt ist. Diese Breitenausdehnung entspricht derjenigen Dimension der jeweiligen Referenzfläche 33, welche kleiner oder gleich dem Durchmesser der erforderlichen Benetzungsfläche des zu testenden selektiven Lötprozesses ist. Von jeder dieser gestaffelten Referenzflächen 33 sind mehrere Staffeln auf der Testplatte vorhanden, so dass diese jeweils aus unterschiedlichen Richtungen angefahren werden können, um die Positioniergenauigkeit des Lötkopfes aus verschiedenen Richtungen und insbesondere auch eine eventuelle Umkehrspanne ermitteln zu können. Neben den Umrandungen 22 sind an den Referenzflächen zusätzliche zentrale Testflächen 26 und Umrahmungen 25 vorgesehen, die ebenfalls anders als zu 2 beschrieben keine punktuelle Ausdehnung oder Kreisausdehnung, sondern eine Längenausdehnung besitzen und jeweils parallel zu der Umrandung 22 verlaufen. Allerdings würde ein Schnitt durch die Umrahmung, die Umrandung und zentrale Testfläche, der rechtwinklig zu deren Längenausdehnung verläuft, genauso aussehen, wie der Schnitt gemäß 2.
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Außerdem ist auf der Testplatte eine Reihe von Durchgangslöchern 16 zu erkennen, welche als Ketten einmal in x-Richtung, einmal in y-Richtung und einmal in einer diagonalen Richtung aneinander gereiht sind. In der dargstellten Testplatte haben diese Durchgangslöcher denselben Durchmesser, allerdings können auch Durchgangslöcher mit unterschiedlichen Durchmessern angeordnet werden.
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Gemäß 5 ist die Oberseite der Testplatte dargestellt. Diese weist zusätzlich zur Auswertung einen Temperaturindikator 34 auf, bei dem anhand der Verfärbungen erkennbar ist, welche Temperatur die Testplatte erreicht hat. Außerdem ist eine Tabelle 35 abgedruckt, welche nach Auswertung des Testergebnisses beschriftet werden kann, so dass das Testergebnis an der Testplatte schnell ablesbar ist. Außerdem ist der Indikator 18 zu erkennen, der aus einem Indikatorpapier besteht und die Durchgangslöcher (siehe 4) abdeckt. Da diese deswegen nicht zu sehen ist, ist auf der Oberseite der Testplatte 11 außerdem das Lochmuster an Durchgangslöchern 16 gemäß 4 als dargestellt, so dass eventuelle Verfärbungen auf dem Indikator 18, die eine Benetzung mit Flussmittel anzeigen, richtig interpretiert werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006023325 A1 [0002]
