DE112008001498T5 - Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Verunreinigungen aus einer Aufschmelzvorrichtung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Verunreinigungen aus einer Aufschmelzvorrichtung Download PDF

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Abstract

Aufschmelzvorrichtung zur Lötverbindung von elektronischen Komponenten mit einem Substrat, wobei die Vorrichtung aufweist:
eine Aufschmelzkammer;
eine Fördervorrichtung zur Förderung eines Substrats in der Kammer;
mindestens ein Heizelement zur Bereitstellung von Wärme zum Aufschmelzen von Lötmittel auf dem Substrat, und
mindestens ein Filtrationssystem zur Entfernung von durch das Aufschmelzlötmittel erzeugte Verunreinigungen,
wobei das mindestens eine Filtrationssystem mit der Kammer zum Durchgang eines Dampfstromes aus der Kammer durch das Filtrationssystem gekoppelt ist, wobei das mindestens eine Filtrationssystem eine Primäreinheit aufweist, welche eine Kühlvorrichtung und eine Filtervorrichtung einschließt, welche zur Kühlvorrichtung benachbart angeordnet ist, wobei die Kühlvorrichtung eine Vielzahl von Kühlrippen hat, um den Dampfstrom zu kühlen, welcher in die Primäreinheit eintritt, wobei die Anordnung derart ist, dass Verunreinigungen im Dampfstrom an den Kühlrippen kondensieren, wenn der Dampfstrom über die Kühlrippen geleitet wird, und durch die Filtervorrichtung eingefangen werden.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Diese Anmeldung betrifft allgemein die Oberflächenmontage von elektronischen Komponenten auf einer gedruckten Leiterplatte durch Anwenden eines Aufschmelz(Reflow)-Verfahrens, und insbesondere ein System und Verfahren zur Extraktion und Sammlung verdampfter Verunreinigungen (z. B. Schmelzmittel) aus einem Schmelzofen, und Entfernen der gesammelten Verunreinigungen, ohne die Oberflächenmontageproduktion zu unterbrechen.
  • 2. Erörterung des verwandten Standes der Technik
  • Bei der Herstellung von gedruckten Leiterplatten werden elektronische Komponenten oft auf einer nackten Platte durch ein als Aufschmelzlöten bzw. Reflow-Löten bekanntes Verfahren oberflächenmontiert. Bei einem typischen Aufschmelz-Lötverfahren wird ein Muster von Lötpaste auf die Leiterplatte abgegeben und die Anschlüsse von einer oder mehreren elektronischen Komponenten werden in die Lötpaste eingefügt. Die Leiterplatte wird dann durch einen Ofen geleitet, wo die Lötpaste in den erhitzten Zonen aufgeschmolzen wird (d. h. auf eine Schmelz- oder Reflow-Temperatur erhitzt) und dann in einer Kühlzone abgekühlt wird, um die Anschlüsse der elektronischen Komponenten mit der Leiterplatte elektrisch und mechanisch zu verbinden. Der Begriff ”Leiterplatte” wie hier verwendet, schließt jede Art von Substratanordnung elektronischer Komponenten ein, zum Beispiel Wafersubstrate.
  • Lötpaste weist typischerweise nicht nur Lötmetall auf, sonder auch Schmelzmittel, um eine Benetzung des Lötmittels zu fördern und gute Lötverbindungen bereitzustellen. Andere Additive, wie z. B. Lösungsmittel und Aktivatoren, können auch enthalten sein. Nachdem die Lötpaste auf die Leiterplatte abgegeben wurde, wird die Leiterplatte auf einer Fördereinrichtung durch einem Mehrzahl von Heizzonen einer Aufschmelz-Lötvorrichtung geleitet. Wenn die Lötpaste schmilzt, werden flüchtige organische Komponenten (als ”VOC” bezeichnet), im Schmelzmittel und andere Additive verdampft und neigen dazu, in der Aufschmelzvorrichtung zu kondensieren. In vielen der Aufschmelzöfen wird das Löten in einer inerten Atmosphäre durchgeführt unter der hauptsächlichen Verwendung von Stickstoff, um die Oxidation auf Lötoberflächen zu reduzieren.
  • Bei bestimmten Aufschmelzvorrichtungen sind die Heizzonen in eine Anzahl von unterschiedlichen Zonen aufgeteilt, einschließlich Vorheizzonen, Einwirkzonen und Spitzenzonen. In den Vorheizzonen und den Einwirkzonen werden die Produkte erhitzt und die flüchtigen organischen Komponenten in dem Schmelzmittel verdampfen in der umgebenden Gasatmosphäre. Die Spitzenzonen sind heißer als die Vorheizzonen und Einwirkzonen und in den Spitzenzonen schmilzt das Lötmittel.
  • Die Spitzenzonen sind auch die Zonen, wo flüchtige organische Bestandteile höherer Temperatur, wie z. B. Kolophonium oder Harz verdampft. Eine Aufschmelz-Lötvorrichtung kann viele Heizzonen haben, und diese Heizzonen können variiert werden, je nach den zu lötenden Produkten. Unterschiedliche Produkte erfordern unterschiedliche Heizprofile, und die Aufschmelz-Lötvorrichtung sollte so flexibel sein, dass bei einem Beispiel eine Vorrichtung mit zehn Heizzonen eine Vorheizzone haben kann, gefolgt von sieben Einwirkzonen und zwei Spitzenzonen für eine Art von Leiterplatte, und für eine unterschiedliche Art von Leiterplatte kann sie drei Vorheizzonen, sechs Einwirkzonen und eine Spitzenzone aufweisen. Eine oder mehrere Kühlzonen folgen den Heizzonen, in welchen das Lötmittel sich auf den Lötbereichen (z. B. elektronischen Lötaugen (Pads), typischerweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt) auf der Leiterplatte verfestigt.
  • Wenn flüchtige organische Bestandteile von den Heizzonen in die Kühlzonen strömen, neigen diese Komponenten dazu, in den Kühlzonen zu kondensieren. Diese Kondensate können die Kühlfunktionen beeinträchtigen und können Verarbeitungsprobleme darstellen. Das häufigste Problem tritt bei nicht-reinen, verbesserten Druckleistungs-Lötpasten auf. Diese Pasten verwenden Viskositätsmodifizierer, um eine höchste Druckleistung zu erreichen. Probleme können auftreten, wenn die die Viskosität modifizierenden Komponenten in den Kühlzonen kondensieren. Diese Rückstände sind von Natur aus eine viskose Flüssigkeit und können sich ansammeln und auf das gelötete Produkt von den Kühlzonenoberflächen heruntertropfen, wie z. B. in den Kühlzonen positionierte Wärmetauscher.
  • Bekannte Verfahren zur Entfernung dieser flüchtigen organischen Bestandteile verwenden Wärmetauscher, welche einen heißen Gasstrom kühlen, welcher aus einer Prozesskammer entfernt wurde, und kondensieren dadurch organische Verbindungen im Gasstrom auf einer Oberfläche des Wärmetauschers. Das Kondensat kann dann mit einem Kondensatfilter entfernt werden, bevor der Gasstrom in die Prozesskammer zurückgeführt wird. Bei solchen bekannten Verfahren muss der Kondensatfilter periodisch gereinigt werden, was die Unterbrechung des Aufschmelzofens erforderlich macht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ausführungsformen der Erfindung liefern Verbesserungen von Aufschmelzofen-Schmelzmittelextraktionssystemen, wie die oben beschriebenen auf. Ein Aspekt der Erfindung ist auf eine Aufschmelzvorrichtung zur Lötverbindung von elektronischen Komponenten mit einem Substrat gerichtet. Die Vorrichtung weist eine Aufschmelzkammer, eine Fördervorrichtung zur Förderung eines Substrats in der Kammer, mindestens ein Heizelement zur Bereitstellung von Wärme zum Aufschmelzen von Lötmittel auf dem Substrat und mindestens ein Filtrationssystem auf, um durch das Aufschmelzlötmittel erzeugte Verunreinigungen zu entfernen. Das mindestens eine Filtrationssystem ist mit der Kammer zum Durchgang eines Dampfstromes aus der Kammer durch das Filtrationssystem gekoppelt. Das mindestens eine Filtrationssystem weist eine Primäreinheit auf, welche eine Kühlvorrichtung und eine Filtervorrichtung einschließt, welche zur Kühlvorrichtung benachbart angeordnet ist. Die Kühlvorrichtung hat eine Vielzahl von Kühlrippen, um den Dampfstrom, welcher in die Primäreinheit eintritt, zu kühlen. Die Anordnung ist derart, dass Verunreinigungen im Dampfstrom an den Kühlrippen kondensieren, wenn der Dampfstrom über die Kühlrippen geleitet wird, und durch die Filtervorrichtung eingefangen werden.
  • Ausführungsformen der Vorrichtung können die Primäreinheit aufweisen, welche ferner ein Heizelement aufweist, um an den Kühlrippen kondensierte und durch den Filter eingefangene Verunreinigungen zu erhitzen. Die Primäreinheit weist ferner mindestens einen Sammelbehälter auf, um erhitzte Verunreinigungen von den Kühlrippen und der Filtervorrichtung zu sammeln. Bei einer Ausführungsform weist die Primäreinheit ferner eine Basis auf, an welcher die Kühlrippen montiert sind, und eine wassergekühlte Kühlplatte an der Basis befestigt ist. Bei einer anderen Ausführungsform weist die Primäreinheit ferner eine Basis auf, an welcher die Kühlrippen montiert sind, und ein thermisches Abzugselement an der Basis befestigt ist. Das thermische Abzugselement weist eine Vielzahl von Wärmeabzugsrippen auf. Die Vorrichtung kann ferner eine Sekundäreinheit in Fluidverbindung mit der Primäreinheit aufweisen, um weiter Verunreinigungen in dem Dampfstrom zu entfernen. Die Sekundäreinheit weist eine Rohrschlange und einen Sammelbehälter auf. Die Rohrschlange ist so ausgelegt, dass sie gekühltes Gas oder erhitztes Gas darin aufnimmt. Die Anordnung ist derart, dass wenn gekühltes Gas in die Rohrschlange eingeführt wird, Verunreinigungen im Dampfstrom an der Rohrschlange kondensieren, und wenn erhitztes Gas in die Rohrschlange eingeführt wird, Verunreinigungen im Dampfstrom aus der Rohrschlange freigesetzt und in dem Sammelbehälter gesammelt werden. Bei einer besonderen Ausführungsform ist die Rohrschlange in Fluidverbindung mit einem Gaszufuhrrohr und das Gaszufuhrrohr ist ein Wirbelrohr.
  • Ein anderer Aspekt der Erfindung ist auf eine Aufschmelzvorrichtung zur Lötverbindung elektronischer Komponenten mit einem Substrat gerichtet. Eine bestimmte Ausführungsform ist auf die Vorrichtung gerichtet, welche eine Aufschmelzkammer, eine Fördervorrichtung zur Förderung eines Substrats in der Kammer, mindestens ein Heizelement zur Bereitstellung von Wärme zum Aufschmelzen von Lötmittel auf das Substrat und mindestens ein System aufweist, um durch das Aufschmelzlötmittel erzeugte Verunreinigungen zu entfernen. Das mindestens eine System ist mit der Kammer zum Durchgang eines Dampfstromes aus der Kammer durch das System gekoppelt. Das mindestens eine System weist eine Verunreinigungssammeleinheit in Fluidverbindung mit dem Dampfstrom auf. Die Verunreinigungssammeleinheit weist eine Rohrschlange und einen Sammelbehälter auf. Die Rohrschlange ist so ausgelegt, dass sie gekühltes Gas darin aufnimmt. Die Anordnung ist derart, dass wenn gekühltes Gas in die Rohrschlange eingeführt wird, Verunreinigungen im Dampfstrom an der Rohrschlange kondensieren, und wenn das Einführen von gekühltem Gas in die Rohrschlange beendet wird, Verunreinigungen im Dampfstrom aus der Rohrschlange freigesetzt und in dem Sammelbehälter gesammelt werden.
  • Ausführungsformen der Vorrichtung können die Rohrschlange aufweisen, welche mit einem Gaszufuhrrohr in Fluidverbindung ist, wobei das Gaszufuhrrohr ein Wirbelrohr ist. Ein Heizelement kann vorgesehen sein, um Gas zu erhitzen, welches in die Rohrschlange eingeführt wird.
  • Noch ein anderer Aspekt der Erfindung ist auf ein Verfahren zum Entfernen von verdampften Verunreinigungen aus dem Inneren einer Aufschmelzvorrichtung gerichtet. Bei einer bestimmte Ausführungsform weist das Verfahren auf: Abziehen eines Dampfstromes, welcher verdampfte Verunreinigungen enthält, aus einer Aufschmelzvorrichtung; Richten des Dampfstromes auf ein System, das ausgelegt ist, Verunreinigungen aus dem Dampfstrom zu entfernen; Leiten des Dampfstromes über Kühlrippen des Systems; Kondensieren verdampfter Verunreinigungen an den Kühlrippen; periodisches Erhitzen der Kühlrippen, um Verunreinigungen von den Kühlrippen zu entfernen; und Sammeln der entfernten Verunreinigungen von den Kühlrippen.
  • Ausführungsformen des Verfahrens können ferner aufweisen das Leiten des Dampfstromes durch eine Filtervorrichtung. Das Verfahren kann ferner aufweisen eines oder mehrere von (a) Leiten des Dampfstromes über mindestens eine Kühlrohrschlange und Kondensieren verdampfter Verunreinigungen an der Kühlrohrschlange, (b) periodisches Anheben der Temperatur der Kühlrohrschlange, um Verunreinigungen von der Rohrschlange zu entfernen, und (c) Sammeln der entfernen Verunreinigungen von der Kühlrohrschlange.
  • Und schließlich ist ein weiterer Aspekt der Erfindung auf ein Verfahren zur Entfernung verdampfter Verunreinigungen aus dem Inneren einer Aufschmelzvorrichtung gerichtet. Bei einer besonderen Ausführungsform weist das Verfahren auf: Abziehen eines Dampfstromes, welcher verdampfte Verunreinigungen enthält, aus einer Aufschmelzvorrichtung; Richten des Dampfstromes auf ein System, das ausgelegt ist, Verunreinigungen aus dem Dampfstrom zu entfernen; Leiten des Dampfstromes über mindestens eine Kühlrohrschlange des Systems; Kondensieren verdampfter Verunreinigungen an der Kühlrohrschlange; periodisches Erhitzen der Kühlrohrschlange, um Verunreinigungen von der Kühlrohrschlange zu entfernen; und Sammeln der entfernten Verunreinigungen von der Kühlrohrschlange.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die beiliegenden Zeichnungen sollen nicht maßstabsgerecht gezeichnet sein. In den Zeichnungen ist jede identische oder nahezu identische Komponente, welche in verschiedenen Figuren dargestellt ist, durch eine gleiche Bezugszahl bezeichnet. Zum Zweck der Klarheit braucht nicht jede Komponente in jeder Zeichnung bezeichnet sein. In den Zeichnungen sind:
  • 1 eine schematische Ansicht, welche einen Aufschmelzlötofen einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 2 eine schematische Ansicht eines Filtrationssystems einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine schematische Ansicht eines Filtrationssystems einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und
  • 4 eine schematische Ansicht eines Schmelzmittel-Sammelsystems einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Diese Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf die Konstruktionsdetails und die Anordnung von Komponenten beschränkt, welche in der folgenden Beschreibung dargelegt oder in den Zeichnungen dargestellt sind. Die Erfindung ist zu anderen Ausführungsformen in der Lage und dazu, auf verschiedene Arten ausgeübt oder ausgeführt zu werden. Auch ist die hier verwendete Ausdrucksweise und Terminologie zum Zweck der Beschreibung und sollte nicht als beschränkend betrachtet werden. Die Verwendung von ”einschließend”, ”aufweisend”, ”habend”, ”enthaltend”, ”einbeziehend” und Variationen davon, soll hier bedeuten, dass sie die danach aufgelisteten Gegenstände und Äquivalente davon sowie zusätzliche Gegenstände umfassen.
  • Ausführungsformen der Erfindung können auf die Verwendungen eines zweistufigen Schmelzmittel-Abzugs- und Filtrationssystems gerichtet sein, welches mit einer Aufschmelz-Lötvorrichtung verwendet wird. Obwohl das zweistufige System insbesondere nützlich ist bei Aufschmelz(Reflow)-Lötanwendungen, können Ausführungsformen des zweistufigen Systems auch bei anderen Anwendungen angewendet werden. Zum Beispiel im Zusammenhang mit gedruckten Leiterplattenanordnungen kann das zweistufige System alternativ dazu verwendet werden, ähnliche Schmelzmittelrückstände, welche von anderen Arten von Lötvorrichtungen abgegeben werden, zu extrahieren und zu filtrieren, wie z. B. von einer Wellenlötvorrichtung. Außerdem kann das System nur eine von den beiden Einheiten anwenden, um die Schmelzmittelextraktionsfunktion zu erzielen.
  • Lötpaste wird routinemäßig bei der Montage von gedruckten Leiterplatten verwendet, wo die Lötpaste dazu verwendet wird, elektronische Komponenten mit der Leiterplatte zu verbinden. Lötpaste weist Lötmitte auf zur Verbindungsformation und Schmelzmittel zur Vorbereitung von Metalloberflächen zur Lötmittelanbringung. Die Lötpaste kann auf die Metalloberflächen (z. B. elektronische Pads) abgegeben werden, welche auf der Leiterplatte vorgesehen sind, durch Anwendung einer beliebigen Anzahl von Auftragsverfahren. Bei einem Beispiel kann ein Schablonendrucker ein Rakel verwenden, um Lötpaste durch eine metallische Schablone zu drängen, welche über eine freigelegte Leiterplattenoberfläche gelegt wird. Anschlüsse elektronischer Komponenten werden mit den Lötmittelablagerungen ausgerichtete und in sie hineingepresst, um die Anordnung zu bilden. Bei Aufschmelzlötverfahren wird das Lötmittel dann auf eine Temperatur erhitzt, welche ausreichend ist, das Lötmittel zu schmelzen, und abgekühlt, um die elektronische Komponente sowohl elektrisch als auch mechanisch dauerhaft mit der Leiterplatte zu koppeln. Das Lötmittel weist typischerweise eine Legierung auf, welche eine Schmelztemperatur hat, welche niedriger ist als die der zu verbindenden Metalloberflächen. die Temperatur muss auch ausreichend niedrig sein, um nicht eine Beschädigung der elektronischen Komponente zu verursachen. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Lötmittel eine Zinn-Blei-Legierung sein. Es können jedoch auch Lötmittel verwendet werden, welche bleifreie Materialien anwenden.
  • In dem Lötmittel weist das Schmelzmittel typischerweise eine Trägersubstanz, Lösungsmittel, Aktivatoren und andere Zusatzstoffe auf. Die Trägersubstanz ist eine feste oder nicht-flüchtige Flüssigkeit, welche die zu lötende Oberfläche bedeckt und kann Kolophonium, Harze, Glykole, Polyglykole, Polyglykol-Tenside und Glyzerin aufweisen. Das Lösungsmittel, welches während des Vorheiz- und Lötverfahrens verdampft, dient dazu, die Trägersubstanz-Aktivatoren und andere Additive zu lösen. Beispiele typischer Lösungsmittel schließen Alkohole, Glykole, Glykolester und/oder Glykolether und Wasser ein. Der Aktivator verstärkt die Entfernung von Metalloxid von den zu lötenden Oberflächen. Übliche Aktivatoren schließen Aminhydrdochloride, Dicarbonsäuren, wie z. B. Adipin- oder Bernsteinsäure ein, und organische Säuren, wie z. B. Zitronensäure, Maleinsäure oder Abietinsäure. Andere Schmelzmitteladditive können Tenside, Viskositätsmodifizierer und Additive zur Bereitstellung von geringen Rutsch- oder guten Hafteigenschaften aufweisen, um die Komponenten vor dem Aufschmelzen an Ort und Stelle zu halten.
  • Eine Ausführungsform einer Aufschmelzlötvorrichtung zum Löten der Leiterplattenanordnung ist in 1 dargestellt. Solche Vorrichtungen werden manchmal als Aufschmelzöfen in der Technik der Leiterplattenherstellung und -montage bezeichnet. Die Vorrichtung, allgemein mit 10 in 1 bezeichnet, weist eine Kammer in der Form eines thermisch isolierten Tunnels 12 auf, welcher einen Durchgang zum Vorerhitzen, Aufschmelzen und dann Abkühlen von Lötmittel auf einer Leiterplatte definiert, welche durch ihn hindurch verläuft. Der Tunnel 12 erstreckt sich über eine Vielzahl von Heizzonen, einschließlich, in einem Beispiel, zweier Heizzonen 14, 16, gefolgt von drei Einwirkzonen 18, 20, 22, wobei jede Zone obere bzw. untere Heizelemente 24, 26 aufweist. Den Einwirkzonen 18, 20, 22 folgen zum Beispiel drei Spitzenzonen 28, 30, 32, welche in gleicher Weise Heizelemente 24, 26 aufweisen. Und schließlich folgen zwei Kühlzonen 34, 36 den Spitzenzonen 28, 30, 32.
  • Eine Leiterplattenanordnung 38, welche abgelagerte Lötpaste und elektronische Komponenten aufweist, wird (z. B. in 1 von links nach rechts) durch jede Zone des thermisch isolierten Tunnels 12 auf einer Fördervorrichtung mit fester Geschwindigkeit geleitet, angegeben durch gestrichelte Linien bei 40 in 1, wobei ein gesteuertes und allmähliches Vorerhitzen, Aufschmelzen und Abkühlen nach dem Aufschmelzen der Leiterplattenanordnung ermöglicht wird. Bei einer Ausführungsform können die Heizelemente 24, 26 Widerstandsheizvorrichtungen darstellen, welche die Leiterplattenanordnung über Konvektionserhitzung aufwärmen. In den anfänglichen Vorheizzonen 14, 16 wird die Platte von Raumtemperatur auf die Schmelzmittel-Aktivierungstemperatur erhitzt, welche zwischen ungefähr 130°C und ungefähr 150°C für auf Blei basierenden Lötmitteln liegen kann und höher bei bleifreien Lötmitteln.
  • In den Einwirkzonen 18, 20, 22 werden Temperaturvariationen über die Leiterplattenanordnung stabilisiert und es wird dem aktivierten Schmelzmittel Zeit gegeben, die Komponentenanschlüsse, die elektronischen Pads und das Lötmittelpulver vor dem Aufschmelzen zu reinigen. Außerdem werden flüchtige organische Bestandteile in dem Schmelzmittel verdampft. Die Temperatur in den Einwirkzonen 18, 20, 22 ist typischerweise ungefähr 140°C bis ungefähr 160°C für Lötmittel auf Bleibasis und höher bei bleifreien Lötmitteln. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Leiterplattenanordnung ungefähr dreißig bis ungefähr vierzig Sekunden zum Durchgang durch die Einwirkzonen 18, 20, 22 brauchen.
  • In den Spitzenzonen 28, 30, 32 erhöht sich die Temperatur schnell auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Lötmittels, um das Lötmittel aufzuschmelzen. Der Schmelzpunkt für ein eutektisches oder nahezu eutektisches Zinn-Blei-Lötmittel liegt ungefähr bei 183°C, wobei die Aufschmelzspitze typischerweise ungefähr 25°C bis ungefähr 50°C über dem Schmelzpunkt liegt, um einen pastösen Bereich geschmolzenen Lötmittels zu überwinden. Für Lötmittel auf Bleibasis liegt eine typische Maximaltemperatur in den Spitzenzonen im Bereich von ungefähr 200°C bis ungefähr 220°C. Temperaturen über ungefähr 225°C können ein Einbrennen des Schmelzmittels bewirken und eine Beschädigung der Komponenten und/oder opfern die Verbindungsintegrität. Temperaturen unter ungefähr 200°C können verhindern, dass die Verbindungen vollständig aufschmelzen. Bei einer Ausführungsform wird die Leiterplattenanordnung typischerweise für ungefähr eine Minute bei einer Temperatur in den Spitzenzonen 28, 30, 32 über der Aufschmelztemperatur gehalten.
  • Schließlich fällt in den Kühlzonen 34, 36 die Temperatur unter die Aufschmelztemperatur und die Leiterplattenanordnung wird ausreichend gekühlt, um die Verbindungen zu verfestigen und dadurch die Verbindungsintegrität zu bewahren, bevor die Anordnung den Tunnel 12 verlässt.
  • Noch mit Bezug auf 1 ist ein Eingangsgasrohr 42 dargestellt, welches zwischen der zweiten Vorheizzone 16 und der ersten Einwirkzone 18 austritt, dann durch ein Schmelzmittel-Extraktions-/Filtrationssystem verläuft, welches allgemein bei 44 angegeben ist, und in ein Ausgangsgasrohr 46. Das Ausgangsgasrohr 46 verbindet sich wieder mit dem Tunnel zwischen der ersten und der zweiten Vorheizzone 14, 16. Im Betrieb wird ein Dampfstrom aus dem Tunnel 12 durch das Eingangsgasrohr 42 abgezogen, durch das System 44, dann durch das Ausgangsgasrohr 46 und zurück im Tunnel. Ähnliche Konstruktionen von Eingangsgasrohren 42, von Systemen 44 und Ausgangsgasrohren 46 sind in gleicher Weise angeordnet, um Dampfströme von zwischen der zweiten und dritten Einwirkzone 20, 22 und von zwischen den zweiten und dritten Spitzenzonen 30, 32 und der dritten Spitzenzone und der ersten Kühlzone 34 abzuziehen.
  • Bei einer bestimmten Ausführungsform ist eines der Extraktions-/Filtrationssysteme 44 schematisch in 2 dargestellt. Wie dargestellt, weist das System 44 ein Primäreinheit, allgemein mit 48 bezeichnet, und eine Sekundäreinheit, allgemein mit 50 bezeichnet, auf. Ein gemeinsames Gehäuse 52 kann vorgesehen sein, um die Komponenten der ersten und zweiten Einheit 48, 50 zu halten.
  • Alternativ können zwei separate Gehäuse (nicht dargestellt) vorgesehen sein, ein Gehäuse für die Primäreinheit 48 und ein separates Gehäuse für die Sekundäreinheit 50. Das Gehäuse 52 weist eine Kammer 54 auf, welche in Fluidverbindung ist mit dem Tunnel 12 mittels eines Einlasses 56, welcher das System 44 mit dem Eingangsgasrohr 42 verbindet. Die Anordnung ist derart, dass ein Dampfstrom vom Tunnel 12 in die Kammer 54 der Primäreinheit 48 über den Einlass 56 eintritt, um Verunreinigungen aus dem Dampfstrom zu entfernen. Wie oben erörtert, ist das System 44 im allgemeinen und die Primäreinheit 48 im besonderen so ausgelegt, dass sie im Lötmittel enthaltenes Schmelzmittel entfernt, aber andere Verunreinigungen können ebenfalls entfernt werden.
  • Die Primäreinheit 48 weist eine Vielzahl von Kühlrippen auf, welche mit 58 bezeichnet sind, durch welche der Dampfstrom verläuft, wenn er zuerst in die Primäreinheit des Systems 44 eintritt. Bei einer Ausführungsform sind die Kühlrippen 58 an einer Basis 60 befestigt, welche in der Kammer 54 vorgesehen ist. Wie in 2 dargestellt, kann die Basis 60 an einer Kühlplatte 62 befestigt sein, welche ausgelegt ist, ein Kühlfluid, wie z. B. gekühltes Wasser, durch die Kühlplatte durch eine Rohrschlange 64 fließen zu lassen. Bei einer bestimmten Ausführungsform befestigen unter Federspannung stehende Verriegelungen die Kühlplatte 62 lösbar an der Basis 60. Bei einer anderen Ausführungsform, welche in 2 dargestellt ist, kann ein pneumatisch betätigter Kühlplatten-Hebemechanismus 66 angewendet werden. Die Kühlrippen 58, die Basis 60 und die Kühlplatte 62 können aus einem thermisch leitfähigen Material hergestellt sein, wie z. B. Aluminium. Das Kühlfluid, welches durch die Rohrschlange 64 verläuft, kühlt die Kühlplatte 62, die Basis 60 und die Kühlrippen 58, wodurch der Dampfstrom abgekühlt wird, wenn der Dampfstrom durch die Kühlrippen strömt. Die Kühlrippen 58 sind so ausgelegt, dass Verunreinigungen, z. B. Schmelzmittel, an den Kühlrippen kondensiert, wenn der Dampfstrom hindurchströmt. Die Entfernung der angesammelten Verunreinigungen von den Kühlrippen 58 wird später detaillierter erörtert.
  • Unterhalb den Kühlrippen 58 in der Kammer 54 des Gehäuses ist eine Filtervorrichtung 68 vorgesehen. Die Filtervorrichtung 68 kann Filtrationsmaterialien des im US-Patent Nr. 6 749 644 mit dem Titel ”Filtration of Flux Contaminants” (Filtration von Schmelzmittelverunreinigungen) offenbarten Typs, welches am 15. Juni 2004 erteilt wurde und welches hier durch Bezugnahme eingeschlossen wird und welches auf den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen wurde, aufweisen. Die Filtervorrichtung 68 kann zum Beispiel Stahlkugeln und eine Rohrschlange aufweisen, welche ausgelegt sind, flüchtige organische Komponenten und andere Verunreinigungen einzufangen. Die Filtrationsvorrichtung kann auch andere Materialien aufweisen, wie z. B. Drahtgitter oder Stoffmaterialien. Verunreinigungssammelbehälter oder -gefäße 70 können unter der Filtervorrichtung 68 vorgesehen sein. Diese Konfiguration ermöglicht, dass die angesammelten Verunreinigungen, welche auf der Filtervorrichtung kondensieren, in die Gefäße 70 tropfen. die Gefäße können periodisch entfernt werden, ohne den Betrieb der Aufschmelzvorrichtung 10 zu unterbrechen, um geleert und ersetzt zu werden. Die Anordnung ist derart, dass der Dampfstrom expandiert und im Druck zunimmt, wenn der Dampfstrom in die Kammer 54 eintritt, wodurch bewirkt wird, dass die Verunreinigungen als Tröpfchen auf den Kühlrippen 58 und der Filtervorrichtung 68 kondensieren.
  • Eine Zusatzheizvorrichtung kann vorgesehen sein, um Wärme in die Kammer 54 des Gehäuses 52 zu richten, um die Verunreinigungen, welche an den Kühlrippen 58 kondensiert sind, und in der Filtervorrichtung 68 gefangen sind, zu entfernen. Bei anderen Ausführungsformen kann eine in Reihe geschaltete Heizvorrichtung mit Lufteinblasung verwendet werden. Die Zusatzheizvorrichtung kann ausgelegt sein, die angesammelten und eingefangenen Verunreinigungen zu erhitzen, so dass sie in die flüssige Form zurückkehren. Sobald sie erhitzt sind, tropfen die verflüssigten Verunreinigungen von den Kühlrippen 58 herab und fließen durch die Filtrationsvorrichtung 68, wo sie von den Gefäße 70 aufgesammelt werden, welche am Boden der Primäreinheit 48 vorgesehen sind. Die Aufschmelzvorrichtung 10 enthält ferner eine Steuereinrichtung 74, um den Betrieb der Aufschmelzvorrichtung 10 zu steuern, einschließlich des Betriebs des Extraktions-/Filtrationssystems 44. Die Steuereinrichtung 74 ermöglicht der Bedienungsperson der Aufschmelzvorrichtung 10 eine Zykluszeit festzulegen und eine Zeitdauer des Betriebs der Zusatzheizung, um die Kühlrippen 58 und die Filtervorrichtung 68 periodisch zu reinigen.
  • Im Betrieb liefern die Kühlrippen 58 dem Dampfstrom eine Kühlung, um Verunreinigungen zu sammeln, z. B. Schmelzmittel aus dem Dampfstrom. Die Zusatzheizvorrichtung kann aktiviert werden, entweder manuell durch die Bedienungsperson oder periodisch unter Steuerung der Steuereinrichtung 74, um die Temperatur innerhalb der Kammer 54 auf eine Temperatur zu erhöhen, welche ausreichend ist, um die Schmelzmittel-Verunreinigungen zu schmelzen und die verflüssigten Verunreinigungen in die Sammelgefäße 70 abzuleiten, während die Aufschmelzvorrichtung 10 noch in Betrieb ist. Nachdem der Reinigungszyklus beendet ist, kehrt die Primäreinheit 48 in ihren normalen Verunreinigungsammelzyklus zurück. Unter gewissen Umständen kann der Hebemechanismus 66 angewendet werden, um die Kühlplatte 62 und die Basis 60 zu trennen, um einen Extratemperaturschub (Erhöhung) zur Selbstreinigung zu liefern.
  • Durch Anhebung der Kühlplatte 6 von der Basis 60 wird sich die Wärme innerhalb der Kammer 54 erhöhen, um die Kammer zu reinigen.
  • Mit Bezug auf 3 ist eine andere Ausführungsform der Primäreinheit allgemein bei 76 bezeichnet. Wie dargestellt, sind die meisten der Komponenten der Primäreinheit 76 im allgemeinen die gleichen wie die Komponenten der Primäreinheit 48, welche in 2 dargestellt ist, wobei die gleichen Komponenten durch gleiche Bezugszahlen bezeichnet sind. Der Hauptunterschied zwischen der ersten und der zweiten Primäreinheit 48, 76 ist die Bereitstellung eines thermischen Entfernungselements oder Wärmesenke 78, welche oben an der Basis 60 anstelle der Kühlplatte 62 befestigt ist. Die Wärmesenke 78 weist insbesondere eine Vielzahl von Wärmeabfuhrrippen 80 auf, welche ausgelegt sind, Wärme von der Basis 60 und den Kühlrippen 58 abzuziehen, wodurch die Kühlrippen gekühlt werden. Die Wärmeabfuhrrippen 80 sind ausgelegt, Wärme von der Basis 60 und den Kühlrippen 58 abzuleiten, entweder durch Hinzufügen eines Konvektionsgebläses oder eines Abluftkanals über Rippen außerhalb der Kammer 54. Diese Anordnung ist insbesondere nützlich in Situationen, in welchen es keine Zufuhr von Kühlmittel, z. B. gekühltem Wasser, zur Aufschmelzvorrichtung 10 gibt. Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform verlässt sich das System 44 nicht auf die aktive Kühlung zum Kondensieren flüchtiger organischer Komponenten, sondern stattdessen auf die Ableitung der Wärme durch die Wärmeabfuhrrippen 80.
  • Wie in 2 und 3 dargestellt, strömen ungefähr fünfzig Prozent des Dampfstromes von der Primäreinheit (48 oder 76) zu der Sekundäreinheit 50 zur weiteren Entfernung von Verunreinigungen aus dem Dampfstrom. Die Entfernung von Verunreinigungen durch die Sekundäreinheit 50 wird detaillierter unten erörtert. Nach dem Durchströmen der Sekundäreinheit 50 tritt der Dampfstrom durch einen Auslass 82 aus, welcher mit dem Ausgangsgasrohr 46 in Fluidverbindung ist, wo der gereinigte Dampfstrom wieder in den Tunnel 12 eingeführt wird.
  • Mit Bezug auf 4 ist die Sekundäreinheit 50, welche in 2 und 3 dargestellt ist, detaillierter dargestellt. Wie dargestellt tritt der Dampfstrom von der Primäreinheit (48 oder 76) in eine Kammer 84 der Sekundäreinheit 50 durch einen Einlass 86 ein. Die Sekundäreinheit 50 weist bei einer Ausführungsform eine Rohrschlange 88 auf, welche den Einlass 86 umgibt, und einen Sammelbehälter 90, welcher unterhalb der Rohrschlange vorgesehen ist, um Verunreinigungsmaterial, z. B. Schmelzmittel, zu sammeln. Die Rohrschlange 88 und der Sammelbehälter 90 sind in der Kammer 84 der Sekundäreinheit 50 angeordnet. Die Rohrschlange 88 ist ausgelegt, gekühltes Gas darin aufzunehmen mittels des Gaszufuhrrohres 92, welches in Fluidverbindung mit der Rohrschlange steht. Bei einer gewissen Ausführungsform kann das Gaszufuhrrohr 92 ein Wirbelrohr sein und das gekühlte Gas kann Stickstoff sein. Das Wirbelrohr 92 wirkt insbesondere durch Aufnahme von Luft und Rotieren der Luft um eine Achse. Das Rohr erzeugt kalte und heiße Luft durch Drängen von komprimierter Luft mit einer hohen Geschwindigkeitsrate, z. B. 1 000 000 U/min in einen Wirbel. Die Hochgeschwindigkeitsluft erhitzt sich, wenn sie sich längs den inneren Wänden des Rohres zu einem Ende des Rohres dreht. Ein Prozentsatz der heißen Luft verlässt das Rohr durch ein Ventil (nicht dargestellt). Die kühlere Luft wird dann in einem zweiten Wirbel nach oben durch das Zentrum des Hochgeschwindigkeitsluftstromes gedrängt. Diese sich langsamer bewegende Luft wird kalt. Die Wirbelrohre können Temperaturen bis auf ungefähr 100°F herab unter die Temperatur der Einlassluftzufuhr erzeugen. Bei anderen Ausführungsformen kann auch komprimierte Luft angewendet werden.
  • Das Rohr 92 ist mit der Rohrschlange 88 durch einen Gaseinlass 98 verbunden. Die Rohrschlange gibt Luft durch den Gasauslass 100 ab. Ein besonderer Vorteil bei einem Wirbelrohr ist dass, es keine zu verschleißenden oder zu brechenden Teile aufgrund einer Beschädigung gibt. Die Anordnung ist derart, dass wenn gekühltes Gas in die Rohrschlange 88 über das Rohr 92 eingeführt wird, Verunreinigungen im Dampfstrom an der Rohrschlange kondensieren. Sobald die Rohrschlange 88 eine ausreichende Menge an angesammelten Verunreinigungen gesammelt hat, wird die Einführung von gekühltem Gas in die Rohrschlange beendet. Wenn die Zufuhr von gekühltem Gas in die Rohrschlange 88 beendet wird, werden an der Rohrschlange angesammelte Verunreinigungen freigesetzt und im Sammelbehälter 90 gesammelt. Bei einer Ausführungsform kann ein in Reihe geschaltetes Heizelement 94 vorgesehen sein, um das Gas zu erhitzen, welches in die Rohrschlange 88 eingeführt ist. Die erhitzte Rohrschlange schmilzt die angesammelten Verunreinigungen, welche in den Behälter 90 fallen.
  • Der Betrieb der Sekundäreinheit 50, welche in 4 dargestellt ist, ist wie folgt. Das Einlassrohr 92 führt das gekühlte Gas in die Rohrschlange 88, um eine gekühlte Sammeloberfläche an der Rohrschlange zu erzeugen. Schmelzmittel-Verunreinigungen, zum Beispiel, die in dem Dampfstrom enthalten sind, kondensieren an der gekühlten Rohrschlange 88 und sammeln sich an, um an der Rohrschlange zu bleiben. Während des Betriebs beeinflusst die Zufuhr von gekühltem Gas in die Rohrschlange 88 nicht die Temperatur in dem Tunnel 12 der Aufschmelzvorrichtung 10, da das Gas in der Rohrschlange enthalten ist. Sobald das kühle Gas in der Rohrschlange 88 durch den Dampfstrom erhitzt ist, kann das Gas aus der Rohrschlange ausgeblasen werden, entweder außerhalb der Aufschmelzvorrichtung 10 oder irgendwo in der Aufschmelzvorrichtung wieder verwendet werden. Die Wände des Gehäuses 52 des Systems 44 bleiben warm aufgrund der durch den Aufschmelzofen erzeugten Wärme, so dass wenig oder keine Verunreinigung oder Rückstände an den Wänden des Gehäuses gesammelt werden. Sobald die Rohrschlange 88 eine ausreichende Menge an Verunreinigungsdämpfen, z. B. Schmelzmitteldämpfen an ihrer äußeren Oberfläche angesammelt hat, kann die Zufuhr von gekühltem Gas in die Rohrschlange beendet werden. Wenn kein kühles Gas in die Rohrschlange 88 eintritt, steigt die Temperatur der Rohrschlange und Verunreinigungen, die sich an der äußeren Oberfläche der Rohrschlange angesammelt haben, kehren in ihre flüssige Form zurück. Das in Reihe geschaltete Heizelement 94 kann alternativ angewendet werden, um die Rohrschlange 88 zu erhitzen. Sobald die Verunreinigungen verflüssigt sind, tropfen sie von der Rohrschlange 88 herunter und werden in dem Sammelbehälter 90 gesammelt, welcher genau unter der Rohrschlange positioniert ist. Sobald sie gereinigt ist, kann die Zufuhr von kühlem Gas zur Rohrschlange 88 gestartet werden, um den Prozess wieder zu beginnen.
  • Bei der Ausführungsform mit dem in Reihe geschalteten Heizelement 94 kann das gekühlte Gas, das durch das Rohr 92 bereitgestellt wird, in das in Reihe geschaltete Heizelement geleitet werden, was hilft, die Selbstreinigungsfunktion zu erzeugen, um die Rohrschlange 88 zu reinigen. Durch Erhitzen des Gases wird der Prozess des Erhitzens der Rohrschlange 88 abgekürzt, wodurch der Reinigungszyklus verkürzt wird. Sobald die Rohrschlange 88 eine ausreichende Menge an Verunreinigungen angesammelt hat, wird das kalte Gas abgeschaltet (durch ein Magnetventil oder irgendeine andere geeignete Vorrichtung) und das Gas wird in das in Reihe geschaltete Heizelement 94 zurückgeleitet, um das Gas zu erhitzen, welches durch die Rohrschlange strömt. Ein Luftverstärker oder Gebläse 96 kann ferner angewendet werden, um Gas vom Tunnel 12 der Aufschmelzvorrichtung 10 zum System 44 strömen zu lassen und um das Gas in den Tunnel zurückzubringen. Solch ein Luftverstärker 96 hat keine Teile, welche verstopfen oder verschleißen können. Der Dampfstrom bewegt sich dann von der Rohrschlange 88 zum Auslass 82 und zurück zum Tunnel 12 über das Ausgangsgasrohr 46.
  • Folglich ist das System 44 der Ausführungsformen der Erfindung insbesondere ausgelegt zum Abscheiden von Dampfströmen unterschiedlicher Temperaturen, welche aus unterschiedlichen Positionen längs der Länge des Tunnels 12 zu separaten Systemen abgezogen werden. Wenn zum Beispiel ein Hochtemperatur-Dampfstrom aus einer Spitzenzone (28, 30 oder 32) abgezogen wird und mit einem Niedertemperatur-Dampfstrom aus einer Vorheizzone (14 oder 16) oder einer Einwirkzone (18, 20 oder 22) in einem besonderen System 44 gemischt wird, können Abflüsse, welche aus dem Niedertemperatur-Dampfstrom kondensiert und gefiltert werden, durch den Hochtemperatur-Dampfstrom wieder verdampft werden, wodurch die Leistungsfähigkeit des Systems verringert wird. Die vier Systeme 44, welche in 1 dargestellt sind, sind folglich so ausgelegt, dass sie eine separate Extraktion und Filtration aus vier verschiedenen Bereichen des Tunnels 12 bieten. Das Abziehen von Dampfströmen aus unterschiedlichen Abschnitten des Tunnels 12 fördert auch ein größeres Erfassen von Verunreinigungen, da jede Zone im Tunnel unabhängig Temperatur-gesteuert wird und unterschiedliche Komponenten der Lötpaste in unterschiedlichen Zonen ausbrennen.
  • Folglich entfernt die Filtrations-Fähigkeit des Filtrationssystems der Ausführungsformen der Erfindung flüchtige organische Bestandteile und andere Verunreinigungen, welche von der Lötpaste in einer Aufschmelzvorrichtung abgegeben werden, ohne den Betrieb der Aufschmelzvorrichtung abbrechen zu müssen. Da flüchtige organische Bestandteile und andere Verunreinigungen aus den Heizzonen des Aufschmelztunnels entfernt werden, können die Leiterplattenanordnungen über die Fördervorrichtung in die Kühlzonen zugeführt werden mit verringerten Konzentrationen an flüchtigen organischen Komponenten und anderen Verunreinigungen und folglich einem verringerten Potential für Beschädigungen der Leiterplattenanordnungen und Komponenten im Tunnel aufgrund einer Ansammlung von Verunreinigungen und Rückständen.
  • Daher sollte beachtet werden, dass das Schmelzmittel-Extraktionssystem der Ausführungsformen der Erfindung im Design einfacher und im Betrieb effizienter ist. Insbesondere sowohl die Primäreinheit als auch die Sekundäreinheit verwenden Schmelzmittel-Sammelbehälter, welche leicht zum Reinigen entfernt werden können, ohne den Betrieb des Ofens beenden zu müssen. Insbesondere die Sekundäreinheit benötigt keinen Filter wie bei anderen Systemen.
  • Da so verschiedene Aspekte der mindestens einen Ausführungsform dieser Erfindung beschrieben wurden, ist anzunehmen, dass verschiedene Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen einem Fachmann schnell sichtbar werden. Solche Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen sollen Teil dieser Offenbarung sein und sollen im Gedanken und Umfang der Erfindung liegen. Folglich sind die vorstehende Beschreibung und die Zeichnungen nur beispielhaft.
  • Was beansprucht wird ist:
  • Zusammenfassung
  • Eine Aufschmelzvorrichtung (10) zur Lötverbindung von elektronischen Komponenten mit einem Substrat weist eine Aufschmelzkammer, eine Fördervorrichtung, mindestens ein Heizelement und mindestens ein System auf, um durch das Aufschmelzlötmittel (44) erzeugte Verunreinigungen zu entfernen. Das System ist mit der Kammer für den Durchgang eines Dampfstromes von der Kammer durch das System gekoppelt. Das System weist eine Verunreinigungssammeleinheit mit einer Rohrschlange (88) und einem Sammelbehälter (90) auf. Die Rohrschlange ist so ausgelegt, dass sie gekühltes Gas darin aufnimmt und Verunreinigungen im Dampfstrom an der Rohrschlange kondensieren, und wenn das Einführen von gekühltem Gas in die Rohrschlange beendet wird, Verunreinigungen im Dampfstrom von der Rohrschlange freigesetzt und in dem Sammelbehälter gesammelt werden. Andere Ausführungsformen zur Entfernung von Verunreinigungen offenbaren ferner eine andere Kühlvorrichtung, welche eine Vielzahl von Kühlrippen (58) aufweist, um den Dampfstrom zu kühlen, welcher in die Vorrichtung eintritt. Das System zur Entfernung der Verunreinigungen weist auch ein Filtrationssystem mit einem Filter (68) auf.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 6749644 [0033]

Claims (21)

  1. Aufschmelzvorrichtung zur Lötverbindung von elektronischen Komponenten mit einem Substrat, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Aufschmelzkammer; eine Fördervorrichtung zur Förderung eines Substrats in der Kammer; mindestens ein Heizelement zur Bereitstellung von Wärme zum Aufschmelzen von Lötmittel auf dem Substrat, und mindestens ein Filtrationssystem zur Entfernung von durch das Aufschmelzlötmittel erzeugte Verunreinigungen, wobei das mindestens eine Filtrationssystem mit der Kammer zum Durchgang eines Dampfstromes aus der Kammer durch das Filtrationssystem gekoppelt ist, wobei das mindestens eine Filtrationssystem eine Primäreinheit aufweist, welche eine Kühlvorrichtung und eine Filtervorrichtung einschließt, welche zur Kühlvorrichtung benachbart angeordnet ist, wobei die Kühlvorrichtung eine Vielzahl von Kühlrippen hat, um den Dampfstrom zu kühlen, welcher in die Primäreinheit eintritt, wobei die Anordnung derart ist, dass Verunreinigungen im Dampfstrom an den Kühlrippen kondensieren, wenn der Dampfstrom über die Kühlrippen geleitet wird, und durch die Filtervorrichtung eingefangen werden.
  2. Aufschmelzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Primäreinheit ferner ein Heizelement aufweist, um Verunreinigungen zu erhitzen, welche an den Kühlrippen kondensiert und durch die Filtervorrichtung eingefangen sind.
  3. Aufschmelzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Primäreinheit ferner mindestens einen Sammelbehälter aufweist, um erhitzte Verunreinigungen von den Kühlrippen und der Filtervorrichtung einzusammeln
  4. Aufschmelzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Primäreinheit ferner eine Basis aufweist, an welcher die Kühlrippen montiert sind, und eine wassergekühlte Kühlplatte an der Basis befestigt ist
  5. Aufschmelzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Primäreinheit ferner eine Basis aufweist, an welcher die Kühlrippen montiert sind, und ein thermisches Abzugselement an der Basis befestigt ist.
  6. Aufschmelzvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das thermische Abzugselement eine Vielzahl von Wärmeabzugsrippen aufweist.
  7. Aufschmelzvorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Sekundäreinheit in Fluidverbindung mit der Primäreinheit, um weiter Verunreinigungen in dem Dampfstrom zu entfernen.
  8. Aufschmelzvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Sekundäreinheit eine Rohrschlange und einen Sammelbehälter aufweist.
  9. Aufschmelzvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Rohrschlange so ausgelegt ist, dass sie gekühltes Gas oder erhitztes Gas darin aufnimmt, wobei die Anordnung derart ist, dass wenn gekühltes Gas in die Rohrschlange eingeführt wird, Verunreinigungen im Dampfstrom an der Rohrschlange kondensieren, und wenn erhitztes Gas in die Rohrschlange eingeführt wird, Verunreinigungen im Dampfstrom von der Rohrschlange freigesetzt und in dem Sammelbehälter gesammelt werden.
  10. Aufschmelzvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Rohrschlange in Fluidverbindung mit einem Gaszufuhrrohr ist.
  11. Aufschmelzvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Gaszufuhrrohr ein Wirbelrohr ist.
  12. Aufschmelzvorrichtung zur Lötverbindung elektronischer Komponenten mit einem Substrat, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Aufschmelzkammer; eine Fördervorrichtung zur Förderung eines Substrats in der Kammer; mindestens ein Heizelement zur Bereitstellung von Wärme zum Aufschmelzen von Lötmittel auf dem Substrat; und mindestens ein System, um durch das Aufschmelzlötmittel erzeugte Verunreinigungen zu entfernen, wobei das mindestens eine System mit der Kammer zum Durchgang eines Dampfstromes aus der Kammer durch das System gekoppelt ist, wobei das mindestens eine System eine Verunreinigungssammeleinheit in Fluidverbindung mit dem Dampfstrom aufweist, wobei die Verunreinigungssammeleinheit eine Rohrschlange und einen Sammelbehälter aufweist, wobei die Rohrschlange so ausgelegt ist, dass sie gekühltes Gas darin aufnimmt, wobei die Anordnung derart ist, dass wenn gekühltes Gas in die Rohrschlange eingeführt wird, Verunreinigungen im Dampfstrom an der Rohrschlange kondensieren, und wenn das Einführen von gekühltem Gas in die Rohrschlange beendet wird, Verunreinigungen im Dampfstrom von der Rohrschlange freigesetzt und in dem Sammelbehälter gesammelt werden.
  13. Aufschmelzvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Rohrschlange mit einem Gaszufuhrrohr in Fluidverbindung ist.
  14. Aufschmelzvorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Gaszufuhrrohr ein Wirbelrohr ist.
  15. Aufschmelzvorrichtung nach Anspruch 12, ferner aufweisend ein Heizelement, um Gas zu erhitzen, welches in die Rohrschlange eingeführt wird.
  16. Verfahren zum Entfernen von verdampften Verunreinigungen aus dem Inneren einer Aufschmelzvorrichtung, wobei das Verfahren aufweist: Abziehen eines Dampfstromes, welcher verdampfte Verunreinigungen enthält, aus einer Aufschmelzvorrichtung; Richten des Dampfstromes auf ein System, das ausgelegt ist, Verunreinigungen aus dem Dampfstrom zu entfernen; Leiten des Dampfstromes über Kühlrippen des Systems; Kondensieren verdampfter Verunreinigungen an den Kühlrippen; periodisches Erhitzen der Kühlrippen, um Verunreinigungen von den Kühlrippen zu entfernen; und Sammeln der entfernten Verunreinigungen von den Kühlrippen.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, ferner aufweisend das Leiten des Dampfstromes durch eine Filtervorrichtung.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, ferner aufweisend Leiten des Dampfstromes über mindestens eine Kühlrohrschlange und Kondensieren verdampfter Verunreinigungen an der Kühlrohrschlange.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, ferner aufweisend periodisches Anheben der Temperatur der Kühlrohrschlange, um Verunreinigungen von der Rohrschlange zu entfernen.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, ferner aufweisend Sammeln der entfernen Verunreinigungen von der Rohrschlange.
  21. Verfahren zum Entfernen von verdampften Verunreinigungen aus dem Inneren einer Aufschmelzvorrichtung, wobei das Verfahren aufweist: Abziehen eines Dampfstromes, welcher verdampfte Verunreinigungen enthält, aus einer Aufschmelzvorrichtung; Richten des Dampfstromes auf ein System, das ausgelegt ist, Verunreinigungen aus dem Dampfstrom zu entfernen; Leiten des Dampfstromes über mindestens eine Kühlrohrschlange des Systems; Kondensieren verdampfter Verunreinigungen an der Kühlrohrschlange; periodisches Erhitzen der Kühlrohrschlange, um Verunreinigungen von der Kühlrohrschlange zu entfernen; und Sammeln der entfernten Verunreinigungen von der Kühlrohrschlange.
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