DE1223667B

DE1223667B - Device for swallowing flat conductors

Info

Publication number: DE1223667B
Application number: DEB64192A
Authority: DE
Inventors: Monte Hugh Lovelace
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1960-09-30
Filing date: 1961-09-29
Publication date: 1966-08-25

Description

Vorrichtung zum Schwallöten von flächigen Leiterzügen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schwallöten von flächigen Leiterzügen. Beim Löten derartiger Leiterzüge - nämlich gedruckter Schaltungen - wird die die Leiterzüge tragende und mit Bauteilen bestückte Platte über eine Kuppe des Lotspiegels hinwegbewegt.Device for wave soldering of flat conductor tracks The invention relates to a device for wave soldering of flat conductor tracks. When soldering such conductor tracks - namely printed circuits - becomes the conductor tracks bearing plate equipped with components moved over a dome of the plumb line.

Die Kuppe erzeugt eine Düse, der das Lot durch eine Pumpe ständig zugeführt wird, um zu verhindern, daß der Lötvorgang durch Schlacken- und Oxydeinschlüsse beeinträchtigt wird.The dome creates a nozzle that pumps the solder continuously is fed to prevent the soldering process from slag and oxide inclusions is affected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der ein sich selbst reinigendes Lotbad von verhältnismäßig geringem Volumen notwendig ist, das ohne Verwendung einer Pumpe in Bewegung kommt. Zum Lösen dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine langgestreckte Lotbadwanne vorgesehen, die in ihrer Längsrichtung von einem elektrischen Strom durchflossen ist und unter Einfluß eines im wesentlichen rechtwinklig zur Stromrichtung wirkenden magnetischen Feldes steht.The invention is based on the object of creating a device in which a self-cleaning solder bath of relatively small volume it is necessary to get it moving without the use of a pump. To solve this The object of the invention is to provide an elongated solder bath tub that is in its Is traversed longitudinally by an electric current and under the influence of a is essentially at right angles to the direction of the current acting magnetic field.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das magnetische Feld durch einen zur Längsrichtung des Bades im wesentlichen parallelen elektrischen Leiter erzeugt ist. Es kann indessen auch vorgesehen sein, daß das magnetische Feld durch Magnetpole erzeugt ist.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the magnetic field by one to the longitudinal direction of the bath substantially parallel electrical conductor is generated. However, it can also be provided that the magnetic field is generated by magnetic poles.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung kann der in Längsrichtung durch die Lotbadwanne fließende Strom gleichzeitig die Bewärmung des Bades bewirken, so daß es zusätzlicher Aufheizeinrichtungen nicht bedarf. Es hat sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, daß für den elektrischen Strom ein von dem Lotbad isolierter elektrischer Leiter vorgesehen ist, um jede Gefährdung durch einen elektrischen Stromstoß zu vermeiden.In the device according to the invention, the can in the longitudinal direction the solder bath tub causing current flowing at the same time the heating of the bath, so that there is no need for additional heating devices. However, it has been found to be useful proved that the electrical current is an electrical one that is isolated from the solder bath Conductor is provided to avoid any electrical shock hazard avoid.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß der zur Felderzeugung dienende elektrische Leiter mit dem Bad in Serie geschaltet ist. Schließlich können zwei parallel zueinander liegende Wannen elektrisch in Serie geschaltet sein.Another feature of the invention is the fact that the for Field generation serving electrical conductor is connected in series with the bath. In the end two parallel tubs can be connected electrically in series.

Die Erfindung ist in der Beschreibung und den Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert.The invention is in the description and drawings at several Embodiments explained.

Es zeigt F i g.1 eine Draufsicht in perspektivischer Ansicht, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g.1, F i g. 3 eine schaubildliche Teilansicht eines anderen Ausführungsbeispiels, F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 3, F i g. 5 eine schaubildliche Teilansicht in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in F i g. 5, F i g. 7 einen senkrechten Schnitt einer anderen Ausführungsform der Erfindung, F i g. 8 ein elektrisches Schaltschema der Erfindung, F i g. 9 einen Schnitt durch die mit einer fotoelektrischen Lötmittelspiegelmessung versehenen Vorrichtung.FIG. 1 shows a top view in perspective view, FIG G. 2 shows a section along the line 2-2 in F i g.1, F i g. 3 is a diagrammatic partial view of another embodiment, FIG. 4 is a section along line 4-4 in F i g. 3, fig. 5 shows a diagrammatic partial view in a further embodiment of the invention, FIG. 6 shows a section along line 6-6 in FIG. 5, Fig. 7 one vertical section of another embodiment of the invention, F i g. 8 an electric Circuit diagram of the invention, FIG. 9 is a section through the with a photoelectric Solder level measurement device provided.

Die F i g.1 zeigt eine Vorrichtung mit einer länglichen Lotbadwanne 11, welche noch nicht mit Lot gefüllt ist. Diese Wanne ist elektrisch isoliert und erstreckt sich über einen Transporttisch, der aus zwei Platten 12 und 13 gebildet ist. Die Ränder 14 der Wanne 11 verlaufen im wesentlichen auf derselben Ebene wie die Oberkanten der Platten 12 und 13. Die Enden der Wanne 11 sind durch Isolierblöcke 15 und 16 geschlossen, die auch als Stützen für zwei eingebettete Elektroden 20 bzw. 21 dienen. Die Elektrode 20 ist mit einem elektrischen Leiter versehen, der zu einem Netzanschluß 23 hinführt, der einen Strom von etwa 250 Ampere bei einer Spannung von 0,5 Volt liefert. Die Elektrode 21 ist an einen elektrischen Leiter 24 angeschlossen, welcher durch den Isolierblock 16 und unmittelbar unter der Wanne 11 sowie durch den Isolierblock 15 hindurchführt und mit seinem anderen Ende am Netzanschluß 23 angeschlossen ist. Innerhalb der Wanne 11, etwa in deren Mitte, und zwar zwischen den Elektroden 20 und 21, sind zwei Termoelemente 25 und 26 angeordnet. Die Thermoelemente 25 und 26 sind an durch den Boden der Wanne 11 hindurchführende Leitungen angeschlossen. .FIG. 1 shows a device with an elongated solder bath tub 11 which has not yet been filled with solder. This tub is electrically insulated and extends over a transport table which is formed from two plates 12 and 13. The edges 14 of the trough 11 are essentially in the same plane as the upper edges of the plates 12 and 13. The ends of the trough 11 are closed by insulating blocks 15 and 16 which also serve as supports for two embedded electrodes 20 and 21, respectively. The electrode 20 is provided with an electrical conductor which leads to a mains connection 23 which supplies a current of about 250 amperes at a voltage of 0.5 volts. The electrode 21 is connected to an electrical conductor 24 which passes through the insulating block 16 and directly under the tub 11 and through the insulating block 15 and is connected at its other end to the mains connection 23. Two thermocouples 25 and 26 are arranged within the tub 11, approximately in the middle thereof, namely between the electrodes 20 and 21. The thermocouples 25 and 26 are connected to lines passing through the bottom of the tub 11. .

Über der Wanne 11 befinden sich zwei Kontaktfinger 30 und 31, die an Haltearmen 32 und 33 angeordnet sind, die in Böcken 34 und 35 eingelassen sind. Diese Teile dienen dem Zweck, den in der Wanne 11 befindlichen Lotspiegel während des Betriebes auf gleicher Höhe zu halten.Above the tub 11 there are two contact fingers 30 and 31, which are arranged on holding arms 32 and 33 which are embedded in brackets 34 and 35. These parts serve the purpose of the solder mirror located in the trough 11 during of the company at the same level.

Um das Lot, z. B. einen Lotdraht 41, durch Führungsrohre 42 bei jeder Erregung eines Motors 43 in die Wanne 11 weiterzuführen, werden eine oder mehrere Lotrollen 40 mit Lotdraht 41 im Endbereich der Wanne 11 angeordeet. Der Lotdraht 41 wird zweckmäßigerweise an den beiden Enden der Wanne 11 in diese hineingeführt. Wie es in F i g.1 indes dargestellt ist, kommt lediglich eine Lotrolle 40 zur Verwendung. Es ist jedoch wünschenswert, daß eine zweite Lotrolle zusammen mit einem Antriebsmotor im Bereiche des gegenüberliegenden Endes der Wanne 11 angeordnet ist, so daß der Lotdraht 41 von beiden Enden der Wanne 11 aus zugeführt werden kann, um den richtigen Stand des Lotspiegels aufrechtzuerhalten.To the plumb bob, z. B. a solder wire 41, through guide tubes 42 at each To continue excitation of a motor 43 in the tub 11, one or more Solder rolls 40 with solder wire 41 in the end area of the trough 11. The solder wire 41 is expediently guided into the tub 11 at both ends of the tub. As shown in FIG. 1, however, only one solder roll 40 is used. However, it is desirable to have a second solder roll along with a drive motor is arranged in the region of the opposite end of the tub 11, so that the Solder wire 41 can be fed from both ends of the trough 11 to the correct Maintain the level of the plumb line.

Die Vorrichtung umfaßt außerdem eine Transportvorrichtung, z. B. einen Kettentrieb 50 mit einer Anzahl von Behältern 51 für die Aufnahme einer Leiterzugplatte 52; von denen eine in der Zeichnung gezeigt ist. Der Behälter 51 ist so groß, daß er eine Leiterzugplatte 52 aufnehmen und letztere über die Platte 12 sowie über die Wanne 11 und über die Platte 13 hinwegheben kann. In der Anordnung nimmt die Leiterzugplatte 52 eine Anzahl elektrischer Bauteile auf, nämlich Transistoren 53, Kondensatoren 54, Dioden 55, Widerstände 56 und Potentiometer 60, die alle an der Oberseite der Leiterzugplatte 52 befestigt sind, wobei sich deren Zuleitungen durch die Leiterzugplatte 52 hindurcherstrecken und auf deren Unterseite enden, auf der mehrere metallische Leiterzüge 61 angeordnet sind, von denen einer in strichpunktierten Linien, auf der Unterseite der Leiterzugplatte 52 gezeigt ist.The device also comprises a transport device, e.g. B. a Chain drive 50 with a number of containers 51 for receiving a circuit board 52; one of which is shown in the drawing. The container 51 is so large that he take up a circuit board 52 and the latter over the plate 12 as well as over the tub 11 and over the plate 13 can lift away. In the arrangement, the Circuit board 52 has a number of electrical components, namely transistors 53, Capacitors 54, diodes 55, resistors 56, and potentiometers 60, all attached to the Top of the circuit board 52 are attached, with their leads through the circuit board 52 extend through and terminate on the underside of the a plurality of metallic conductor tracks 61 are arranged, one of which in dash-dotted lines Lines, shown on the underside of the circuit board 52.

Die Platten 12 und 13 weisen mehrere Öffnungen 65 auf, durch welche aufrecht stehende Rohre 66 hindurchgeführt sind, die mit Zuführrohren 70 in Verbindung stehen. Letztere sind an eine gemeinsame Hauptleitung 71 angeschlossen, die ihrerseits mit einer Zufuhrleitung 72 verbunden ist. In die Zufuhrleitung 72 wird Druckluft oder vorzugsweise unter Druck stehender Stickstoff eingeführt, der zu den Rohren 65 strömt, so daß ein ständiger Luft- oder Stickstoffstrom zu den Behältern 52 führt.The plates 12 and 13 have several openings 65 through which Upright tubes 66 are passed through, which are connected to feed tubes 70 stand. The latter are connected to a common main line 71, which in turn is connected to a supply line 72. In the supply line 72 is compressed air or preferably pressurized nitrogen introduced to the tubes 65 flows so that a constant flow of air or nitrogen leads to the containers 52.

Die Zufuhrleitung 70 ist von einem Heizelement 73 umgeben, so daß die Luft oder der Stickstoff, welcher durch das Rohr 72 hindurchgeht, auf eine Temperatur von etwa 93 bis 260° C erwärmt wird, bevor der Luft- bzw. Stickstoffstrom zu dem betreffenden Behälter 52 weitergeleitet wird. Der oberhalb der Platte 12 eingeführte erwärmte Strom dient zur Vorwärmung der Leiterzugplatte 52, bevor sie die Lotbadwanne 11 erreicht. Wenn das zugeführte Gas Stickstoff ist, dient es ferner dazu, als eine neutrale Atmosphäre die Oxydation der zu den elektrischen Bauteilen gehörenden Zuleitungen zu verhindern. Die Öffnungen 65 in der Platte 13 dienen zur Nach= wärmung der Leiterzugplatte 52, nachdem letztere die Lotbadwanne 11 passiert hat.The supply line 70 is surrounded by a heating element 73, so that the air or nitrogen passing through the tube 72 to a temperature from about 93 to 260 ° C is heated before the air or nitrogen flow to the relevant container 52 is forwarded. The one introduced above the plate 12 The heated current is used to preheat the printed circuit board 52 before it reaches the solder bath 11 reached. Further, when the supplied gas is nitrogen, it serves as a neutral atmosphere the oxidation of the supply lines belonging to the electrical components to prevent. The openings 65 in the plate 13 are used to reheat the circuit board 52 after the latter has passed the solder bath tub 11.

Die Vorwärmung der jeweiligen Leiterzugplatte 52, bevor diese die Lotbadwanne 11 erreicht, verhindert das Abtropfen bzw.. Abfallen des Flußmittels.The preheating of the respective circuit board 52 before this Reached solder bath tub 11, prevents dripping or falling of the flux.

Die Arbeitsweise der in F i g.1 gezeigten Vorrichtung wird bei Betrachtung von F i g. 2 verständlich, die einen Schnitt durch die Wanne 11 und die Platten 12 und 13 zeigt, wobei die Wanne 11 mit einem Lotbad 80 gefüllt ist. Unter normalen Betriebsbedingungen fließt ein Strom durch den elektrischen Leiter 22 von dem Netzanschluß 23 durch das Lotbad 80 und kehrt über den elektrischen Leiter 24 zurück, wobei der Strom in der in der Zeichnung durch das Kreuz in der Mitte des Lotbades 80 gezeigten Weise fließt und über den elektrischen Leiter 24, wie es durch die punktierte Linie gezeigt ist, die Vorrichtung wieder verläßt. Der Stromfluß durch das Lotbad 80 bringt dieses zum Schmelzen, wobei das flüssige Lot einen konvexen Spiegel 81 bildet, welcher sich über den Rand 14 der Wanne 11 erstreckt. Der Abstand zwischen den Rändern 14 liegt in der Größenordnung von 6,35 mm, während der Spiegel 81 des Lotbades 80 bis auf eine Höhe von etwa 3,17 mm über die Ränder 14 hinaus ansteigt.The operation of the device shown in FIG. 1 is illustrated by considering FIG. 2, which shows a section through the tub 11 and the plates 12 and 13, the tub 11 being filled with a solder bath 80. Under normal operating conditions, a current flows through electrical conductor 22 from power connector 23 through solder bath 80 and returns via electrical conductor 24, the current flowing and overflowing as shown in the drawing by the cross in the center of solder bath 80 the electrical conductor 24, as shown by the dotted line, leaves the device again. The current flow through the solder bath 80 causes it to melt, the liquid solder forming a convex mirror 81 which extends over the edge 14 of the trough 11. The distance between the edges 14 is of the order of magnitude of 6.35 mm, while the level 81 of the solder bath 80 rises to a height of approximately 3.17 mm above the edges 14.

Der Stromdurchgang durch das Lotbad 80 in der durch das Kreuz angegebenen Richtung erzeugt elektromagnetische Flußlinien, die das Lotbad 80 in bekannter Weise in Richtung der gestrichelten Pfeile umkreisen. Andererseits erzeugt der Stromdurchgang durch den elektrischen Leiter 24 ein zweites Feld mit Flußlinien, die sich in der Richtung des den Leiter 24 umgebenden gestrichelten Pfeiles erstrecken. Die Felder der beiden Leiter, des Lotbades 80 und des Leiters 24 sind entgegengesetzt gerichtet, was auf den beiden Leitern eine Reaktionskraft hervorbingt. Da der Leiter 24 jedoch ein verhältnismäßig großer, in einem Block eingelassener Kupferleiter ist, wird er durch die Reaktion der beiden Felder nicht merklich beeinflußt. Das Lotbad 80 ist indes eine flüssige Masse, und die Reaktion der beiden Felder erzeugt eine Kraft, die das Lotbad 80 innerhalb der Wanne 11 in Richtung des ausgezogenen Pfeiles in Umlauf versetzt. Die Reaktion, die auf das Lotbad 80 einwirkt, ist eine leicht wahrnehmbare Turbulenz des Lotes in der Wanne 11. Die Wirkung dieser Turbulenz des Lotes besteht darin, daß jegliches sich auf der Oberfläche des Spiegels 81 bildende Oxyd schnell an den Rand der Wanne herangeführt wird, wo es sich anhäuft und über die oberen Ränder 14 die Lotbadwanne 11 verläßt.The passage of current through the solder bath 80 is indicated by the cross Direction creates lines of electromagnetic flux, which the solder bath 80 in a known manner circle in the direction of the dashed arrows. On the other hand, the electrical current creates continuity through the electrical conductor 24 a second field with lines of flux, which are in the Direction of the dashed arrow surrounding the conductor 24 extend. The fields the two conductors, the solder bath 80 and the conductor 24 are directed in opposite directions, which produces a reaction force on the two ladders. Since the conductor 24, however is a relatively large copper conductor embedded in a block it is not noticeably influenced by the reaction of the two fields. The solder bath 80 is, however, a liquid mass, and the reaction of the two fields creates a force which the solder bath 80 within the tub 11 in the direction of the solid arrow in Circulation staggered. The reaction that is applied to the solder bath 80 is easily noticeable Turbulence of the solder in the trough 11. The effect of this turbulence of the solder exists in that any oxide forming on the surface of the mirror 81 rapidly is brought to the edge of the tub where it piles up and over the top Edges 14 leave the solder bath tub 11.

Der Lotspiegel hat eine größere Länge als die Breite des Behälters 51, so daß die jeweilige Leiterzugplatte 52, die in .einer Erhöhung von weniger als 3,17 mm über, die Wanne 11 hinweggeführt wird, durch den Spiegel hindurchgehen muß und somit in sauberes, geschmolzenes Lot eintaucht. Die Leiterzüge 61 werden dabei mit einer Lotschicht überzogen; die alle elektrischen Bauteile in den Leiterzügen in ihrer Stellung befestigt.The length of the plumb line is greater than the width of the container 51, so that the respective circuit board 52, which in .ein an increase of less than 3.17 mm over, the tub 11 is led away, go through the mirror must and thus immersed in clean, molten solder. The conductor tracks 61 are covered with a layer of solder; all of the electrical components in the conductor tracks fastened in place.

Wie es aus F i. g. 2 ersichtlich ist, berührt der Kontaktfinger 31 den höchsten Punkt des Spiegels 81 des Lotbades 80. Dieser Finger 31 dient dazu, eine konstante Höhe des Lotes innerhalb der Wanne 11 aufrechtzuerhalten. Auf dem Boden der Wanne 11 ist auch das Thermoelement 26 sichtbar, welches dem sich bewegenden Lot ausgesetzt ist und daher dessen Temperatur laufend feststellt, so daß eine Steuerung der Temperatur durchgeführt werden kann. As can be seen from FIG. 2, the contact finger 31 touches the highest point of the mirror 81 of the solder bath 80. This finger 31 serves to maintain a constant height of the solder within the tub 11. On the bottom of the tub 11, the thermocouple 26 is also visible, which is exposed to the moving solder and therefore continuously detects its temperature, so that the temperature can be controlled.

Die Richtung des Stromflusses durch das Lotbad 80 und den Leiter 24 bleibt konstant, wenn der Netzanschluß 23 Gleichstrom an die Leiter 23 und 24 heranführt. Die Richtung der magnetischen Kraftlinienfelder bleibt dann ebenfalls aufrechterhalten. Wenn der Netzanschluß 23 dagegen Wechselstrom heranführt, dann erscheinen sofort die gezeigten Strom- und die Feldrichtungen. Die Umkehrung der Richtung des Stromes führt nämlich einen Wechsel der Flußrichtung und der Richtung der durch die beiden stromführenden Leiter erzeugten Felder herbei. Die erzeugten Felder bleiben in Gegenläufigkeit, und die auf das Lot ausgeübte Reaktion bleibt in derselben Richtung. Daher dreht sich das Lotbad sowohl beim Durchfluß von Wechselstrom als auch beim Durchfluß von Gleichstrom durch das Lotbad 80 in einer einzigen Richtung (in dem in F i g. 2 gezeigten Fall entgegen dem Uhrzeigersinn).The direction of current flow through solder bath 80 and conductor 24 remains constant when the mains connection 23 supplies direct current to the conductors 23 and 24. The direction of the magnetic force line fields is then also maintained. If, on the other hand, the mains connection 23 supplies alternating current, then appear immediately the current and field directions shown. Reversing the direction of the current namely leads to a change in the direction of flow and the direction of the flow through the two fields generated by current-carrying conductors. The generated fields remain in opposite directions, and the reaction exerted on the solder remains in the same direction. Hence turns the solder bath both with the flow of alternating current and with the flow of Direct current through solder bath 80 in a single direction (that shown in FIG Case counterclockwise).

In F i g. 3 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Zu dieser gehören vergleichbare Platten 112 und 113, und dazwischen ist ein Isolierblock 114, beispielsweise aus Quarz, angeordnet, der weitgehend temperaturunempfindlich ist. Der Isolierblock 114 ist mit einer in ihm gebildeten haarnadelförmigen Lotbadwanne 111 versehen, die mit einem Lotbad 116 gefüllt ist. Zwei Elektroden 120 und 121 sind mit Eingangsleitern 122 und 124 versehen, die an eine Stromzuführung angeschlossen sind. Diese Stromzuführung ist in der Zeichnung nicht dargestellt, ist jedoch von der in der F i g.1 gezeigten Art. Die Elektroden 120 und 121 werden von einem Anschlußblock 115 aufgenommen, welcher aus dielektrischem Material hergestellt ist, das der Betriebswärme der Vorrichtung widerstehen kann.In Fig. 3 shows another embodiment of the invention. This includes comparable plates 112 and 113, and there is an insulating block in between 114, for example made of quartz, which is largely insensitive to temperature is. The insulating block 114 has a hairpin-shaped solder bath tub formed therein 111 provided, which is filled with a solder bath 116. Two electrodes 120 and 121 are provided with input conductors 122 and 124 which are connected to a power supply are. This power supply is not shown in the drawing, but is from of the type shown in FIG. 1. The electrodes 120 and 121 are connected to a terminal block 115 received, which is made of dielectric material, the operating heat the device can withstand.

In der Ausführungsform nach F i g. 3 ist der Rückleiter für den elektrischen Strom der Schenkel 118, während im anderen Schenkel 117 der haarnadelförmig ausgebildeten Lotbadwanne 111 der Strom zugeführt wird. Dieses macht es möglich, daß gegebenenfalls zwei Lötflächen mit den Leiterzugplatten in Verbindung zu bringen sind, die über die Platten 112 und 113 hinweggeführt werden.In the embodiment according to FIG. 3 is the return conductor for the electrical Stream of the legs 118, while in the other leg 117 the hairpin-shaped Solder bath tub 111 the current is supplied. This makes it possible that if necessary two soldering pads are to be brought into connection with the printed circuit boards, which are over the plates 112 and 113 are led away.

Die Wirkung des Stromdurchganges durch das Lotbad 116 ist aus F i g. 4 ersichtlich. In dieser Figur wird der Strom, wie es durch das Kreuz dargestellt ist, in den Schenkel 117 eingeführt und, wie es durch einen Punkt bezeichnet ist, durch den Schenkel 118 herausgeführt. Die die stromführenden Schenkel 117, 118 umgebenden magnetischen Kraftlinienfelder sind durch die gestrichelten Pfeile bezeichnet. Die beiden Felder wirken aufeinander ein, und die Reaktion zwischen den Feldern erzeugt wiederum eine Drehbewegung, in diesem Falle in den beiden Schenkeln 117, 118, was in den beiden Schenkeln eine Drehbewegung in der durch die ausgezogenen Pfeile angedeuteten Richtung hervorruft. Das in beiden Schenkeln 117 und 118 der Lotbadwanne 111 befindliche Lot 116 führt eine Drehbewegung in entgegengesetzten Richtungen aus. Dabei wird erneut eine Art Reinigungswirkung des Spiegels des Lotes 116 erzeugt und gleichzeitig ein möglicher Einschluß von Luftblasen in dem Lot 116 verhindert. Beide Schenkel 117 und 118 haben also ständig saubere oberflächen.The effect of the passage of current through the solder bath 116 can be seen from F i G. 4 can be seen. In this figure the current is as represented by the cross is inserted into the leg 117 and, as indicated by a point, led out through the leg 118. The current-carrying legs 117, 118 surrounding magnetic lines of force fields are indicated by the dashed arrows. the Both fields interact, and the reaction between the fields is generated again a rotary movement, in this case in the two legs 117, 118, what a rotary movement in the two legs as indicated by the solid arrows Direction evokes. The one located in both legs 117 and 118 of the solder bath 111 Lot 116 rotates in opposite directions. It will again a kind of cleaning effect of the level of the solder 116 is generated and at the same time a possible entrapment of air bubbles in the solder 116 is prevented. Both legs 117 and 118 always have clean surfaces.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 ist es denkbar, daß mit elektrischen Bauteilen versehene Leiterzugplatten zu Kurzschlüssen zwischen den beiden Schenkeln 117, 118 der Lotbadwanne 111 fÜhren. Dies ist nicht erwünscht, weil dann die Gefahr besteht, daß die elektrischen Bauteile zerstört werden. Im Betrieb beträgt jedoch die auf das Lot einwirkende Spannung lediglich 0,5 bis 2,5 Volt. Daher würde das gesamte Potential, welches über die beiden Endanschlüsse eines an der Leiterzugplatte befestigten Bauteiles übertragen wird, einen geringeren Wert als dieses haben. Außerdem ist die Querschnittsfläche der Lotmulde in der Größenordnung von 1 cm2 und bietet einen Einheitswiderstand von 16 Mikro-Ohm je Zentimeter ihrer Länge. Daher ist der Widerstand des Lotes in einer Lotbadwanne von 10 cm Länge etwa 100 bis 200 Mikro-Ohm. Demzufolge werden jegliche Leiterzugplatten, die sich über die Schenkel 177 und 118 in der Ausführungsform nach der F i g. 4 hinwegbewegen, einer niedrigen Spannung ausgesetzt.In the embodiment according to FIG. 3 it is conceivable that with electrical Circuit boards provided with components to short-circuits between the two legs 117, 118 of the solder bath 111 guide. This is not wanted because then there is a risk exists that the electrical components are destroyed. In operation, however, is the voltage acting on the solder is only 0.5 to 2.5 volts. Hence that would total potential, which over the two end connections one on the circuit board attached component is transferred, have a lower value than this. aside from that is the cross-sectional area of the solder well in the order of 1 cm2 and offers a unit resistance of 16 micro-ohms per centimeter of its length. Hence the Resistance of the solder in a solder bath tub of 10 cm length about 100 to 200 micro-ohms. As a result, any circuit boards that extend over legs 177 and 118 in the embodiment according to FIG. 4 move away, a low tension exposed.

In bestimmten Fällen kann es wünschenswert sein, beim Löten von Leiterzugplatten mit einem stärkeren Strom zu arbeiten. Dann ist es erforderlich, die elektrischen Bauteile zu schützen. Dieses kann mit der in F i g. 5 gezeigten Ausführungsform erreicht werden. In F i g. 5 sind eine Lotbadwanne 211, ein Abschluß 216, ein Endanschlußblock 215 und ein elektrischer Leiter 224 gezeigt. Alle diese Teile sind im wesentlichen mit den entsprechenden Teilen in der F i g.1 identisch. Der erste Leiter 217 wird durch eine mittlere Widerstandsheizvorrichtung innerhalb eines Isolierrohres 218 gebildet, das entlang der Achse des Lotbades angeordnet ist. Die Widerstandsheizvorrichtung dient der Erwärmung des in der Lotbadwanne 211 gehaltenen Lotbades auf Löttemperatur. In das geschmolzene Lot wird durch Elektroden 219 und 220 gerade so viel Strom eingeführt, um ein elektromagnetisches Feld zu bilden. Der elektrische Leiter 224 erzeugt ebenso ein Feld, welches im Gegensatz zu dem Feld steht, welches durch den Strom erzeugt wird, der das in der Lotbadwanne 211 befindliche Lot durchströmt. Die gegenseitige Einwirkung der beiden Felder aufeinander erzeugt eine Reaktionskraft, die auf das Lot einwirkt und eine Turbulenz desselben hervorruft.In certain cases it can be desirable when soldering circuit boards to work with a stronger current. Then it is required the electrical Protect components. This can be done with the in FIG. 5 embodiment shown can be achieved. In Fig. 5 are a solder bath tub 211, a termination 216, an end terminal block 215 and an electrical conductor 224 are shown. All of these parts are essential identical to the corresponding parts in FIG. 1. The first conductor 217 becomes by a central resistance heater within an insulating tube 218 formed, which is arranged along the axis of the solder bath. The resistance heater is used to heat the solder bath held in the solder bath tub 211 to the soldering temperature. Just enough current is introduced into the molten solder by electrodes 219 and 220, to create an electromagnetic field. Electrical conductor 224 also generates a field that is in contrast to the field generated by the current which flows through the solder located in the solder bath tub 211. The mutual The effect of the two fields on each other creates a reaction force that acts on the Solder acts and causes turbulence of the same.

Die Arbeitsweise der Ausführungsform nach F i g. 5 ist in F i g. 6 dargestellt. Die Anordnung der Widerstandsheizvorrichtung bzw. des elektrischen Leiters 217 mit dem Isolierrohr in der Mitte des Lotes 280 ist aus der Zeichnung ersichtlich. Die infolge der durch das Lotbad 280 und den elektrischen Leiter 224 fließenden Ströme erzeugten Felder sind, wie es durch die gestrichelten Pfeile angedeutet ist, entgegengesetzt gerichtet, und die auf das geschmolzene Lot einwirkende Reaktionskraft verursacht eine Bewegung des Lotes in Richtung der Pfeile.The mode of operation of the embodiment according to FIG. 5 is in FIG. 6th shown. The arrangement of the resistance heating device or the electrical Conductor 217 with the insulating tube in the middle of the solder 280 is from the drawing evident. As a result of the solder bath 280 and the electrical conductor 224 flowing currents are generated fields, as indicated by the dashed arrows is, in the opposite direction, and the reaction force acting on the molten solder causes the plumb bob to move in the direction of the arrows.

In jeder der beschriebenen Ausführungsformen wird das zweite Feld, welches mit dem Feld der durch das Lotbad der Widerstandheizvorrichtung hindurchführenden Ströme zusammenarbeitet, durch . den Rückleiter desselben Stromweges gebildet. Das zweite Feld kann aber auch durch einen oder mehrere Magnete gebildet werden, deren Polschuhe im Bereiche der Lotbadwanne liegen, und die Kraftlinien von den Magneten gehen durch die Lotbadwanne hindurch. Eine solche Ausführungsform ist in der F i g. 7 dargestellt. Die beiden Magnete 240 und 241 sind mit verlängerten Polschuhen 242 und 243 versehen, die sich parallel zur Länge einer Lotbadwanne erstrecken. Lötdrahtrollen 245 und 246 mit Führungsrohren 250 und 251 sind unterhalb des Spiegels des in der Lotbadwanne 244 befindlichen Lotes angeordnet. Es sind fernerhin zwei Kontakte 252 und 253 sowie elektrische Leitungen 254 und 255 für die Thermoelemente in der Lotbadwanne 244 dargestellt.In each of the described embodiments, the second field, which with the field of passing through the solder bath of the resistance heater Streams working together, through. formed the return conductor of the same current path. That The second field can also be formed by one or more magnets, whose Pole shoes are in the area of the solder bath, and the lines of force from the magnets go through the solder bath tub. Such an embodiment is shown in FIG G. 7 shown. The two magnets 240 and 241 have elongated pole pieces 242 and 243, which extend parallel to the length of a solder bath tub. Solder wire rolls 245 and 246 with guide tubes 250 and 251 are arranged below the level of the solder located in the solder bath tub 244. There are also two contacts 252 and 253 and electrical lines 254 and 255 for the thermocouples in the solder bath tub 244.

Der durch das Lotbad in der Lotbadwanne 244 hindurchgehende Strom bringt das Lot zum Schmelzen und erzeugt ein Wechselstromfeld, wenn an die Elektroden Wechselstrom herangeführt wird. Die Magnete 240 und 241, die permanente Magnete sein können, erzeugen unveränderliche Felder, die im wesentlichen auf den Bereich zwischen ihren beiden Polschuhen begrenzt sind. Die gegenseitige Einwirkung der wechselnden und festen Felder aufeinander erzeugt in der Lotbadwanne 244 eine Reaktion, die auf das Lot zur Einwirkung kommt. Diese Wirkung kann in Form von auf der gesamten Oberfläche des Lotes gebildeten kleinen Wellen im Bereiche der beiden Felder wahrgenommen werden. Die erzeugte Bewegung erhält das Lot in ständiger Turbulenz.The current passing through the solder bath in solder bath tub 244 melts the solder and creates an alternating current field when alternating current is applied to the electrodes. The magnets 240 and 241, which can be permanent magnets, generate invariable fields which are essentially limited to the area between their two pole pieces. The mutual action of the alternating and fixed fields on one another creates a reaction in the solder bath tub 244 which acts on the solder. This effect can be perceived in the form of small waves formed on the entire surface of the solder in the area of the two fields. The generated movement is kept in constant turbulence by the plumb bob.

Wenn Gleichstrom durch das Lotbad gemäß der Ausführungsform nach F i g. 7 hindurchgeführt wird, dann sollten die Magnete 240 und 241 Elektromagnete sein und mit einem Wechselstrom gespeist werden. Es wird dann dieselbe Turbulenz erzeugt, wie es bereits mehrfach beschrieben ist.When direct current through the solder bath according to the embodiment according to F i g. 7 is passed through, then magnets 240 and 241 should be electromagnets and be fed with an alternating current. It then becomes the same turbulence generated as it has already been described several times.

Die genaue Steuerung sowohl der Temperatur als auch der Menge des in einer relativ kleinen Vorrichtung vorhandenen Lotes wird durch Anwendung des in der F i g. 8 gezeigten Stromkreises erreicht. Eine Stromquelle, in diesem Fall ein Generator 284 (z. B. 115 Volt), ist mit elektrischen Leitungen 285 und ein Leitungsschalter 286 mit einer Spannungssteuerung 287 sowie mit einem Transformator 288 verbunden, der eine niedrige Spannung in der Größenordnung von 0,5 bis 5 Volt und einen Strom von 250 Ampere zu erzeugt. Der Strom von dem Transformator 288 wird durch die elektrischen Leitungen 222 und 224 in das Lotbad eingeführt. Die Thermoelemente 225 und 226 in der Lotbadwanne 244 messen die Temperatur des Lotes, und die von den Thermoelementen 225 und 226 entwickelte Ausgangsspannung wird über elektrische Leitungen 227 und 228 einem Verstärker 230 zugeführt, welcher wiederum einen Motor 231 steuert, der mit der Spannungssteuerung 287 verbunden ist. Der Verstärker 230 ist so ausgelegt, daß er ein Fehlersignal abgibt, wenn der Spannungsausgang eines der Thermoelemente von einem vorbestimmten Wert abweicht. Der Motor 231 verändert durch eine Umdrehung des Abgreifers an der Spannungssteuerung 287 den an das Lot herangeführten Strom und verändert dadurch dessen Temperatur. Diese selbsttätige, schnellwirkende Steueranlage ermöglicht die schnelle Korrektur der Temperatur des Lotbades. Die elektrische Steuerung der Temperatur erfolgt übrigens unmittelbar, da die Temperatur des Lotbades eine Funktion des PR-Verlustes in dem Lotbad ist und durch eine Veränderung des Stromes variiert wird. Zur Erlangung einer noch schnelleren Temperatursteuerung kann die elektromechanische Servoanlage der F i g. 8 durch ein Thyratron oder eine andere elektronische Stromsteuerung ersetzt worden.Precise control of both the temperature and the amount of solder present in a relatively small device is achieved using the method shown in FIG. 8 reached. A power source, in this case a generator 284 (e.g. 115 volts), is connected to electrical lines 285 and a line switch 286 to a voltage control 287 and to a transformer 288 which has a low voltage on the order of 0.5 to 5 volts and a current of 250 amperes to be generated. The current from transformer 288 is introduced into the solder bath through electrical leads 222 and 224. The thermocouples 225 and 226 in the solder bath tub 244 measure the temperature of the solder, and the output voltage developed by the thermocouples 225 and 226 is fed via electrical lines 227 and 228 to an amplifier 230, which in turn controls a motor 231 which is connected to the voltage controller 287 is. The amplifier 230 is designed to emit an error signal if the voltage output of one of the thermocouples deviates from a predetermined value. The motor 231 changes the current supplied to the solder by one revolution of the tap on the voltage control 287 and thereby changes its temperature. This automatic, fast-acting control system enables the temperature of the solder bath to be corrected quickly. The electrical control of the temperature takes place directly, since the temperature of the solder bath is a function of the PR loss in the solder bath and is varied by changing the current. To achieve even faster temperature control, the electromechanical servo system of FIG. 8 has been replaced by a thyratron or other electronic current control.

Eine Steuerung des Lotbadspiegels wird durch ein oder mehrere Kontaktelemente 232 erreicht, die die Oberseite des Spiegels berühren und mit dem Stromkreis 233 eines Motors 234 für die Lotdrahtrolle 245, 246 (F i g. 7) verbunden sind. Wenn der Lotspiegel in der Lotbadwanne 244 unter den normalen Spiegel absinkt und der Kontakt 232 den Stromkreis über ein normalerweise betätigtes Relais 235 und eine Wicklung 236 des Transformators 288 öffnet und der hintere Kontakt 237 des Relais 235 den Motor 234 erregt, dann wird Lotdraht der Lotbadwanne zugeführt.The solder bath level is controlled by one or more contact elements 232 reached, which touch the top of the mirror and connected to the circuit 233 a motor 234 for the solder wire reel 245, 246 (Fig. 7). if the solder level in the solder bath tub 244 drops below the normal level and the Contact 232 completes the circuit via a normally operated relay 235 and a Winding 236 of transformer 288 opens and the rear contact 237 of the relay 235 energizes motor 234, then solder wire is fed to the solder bath tub.

In F i g. 9 ist eine andere Vorrichtung zum Messen des Lotspiegels dargestellt. Hierbei wird eine Lichtquelle 260 innerhalb eines mit Öffnungen versehenen Gehäuses 261 benutzt, das auf der einen Seite einer Lotbadwanne 262 angeordnet ist, sowie eine Fotozelle 263, die in einem ähnlichen Gehäuse 264 eingeschlossen ist. Die Gehäuse 261 und 264 haben fluchtende Schlitze 265 und 266, um den Durchgang des Lichtes von der Lichtquelle 260 zur Fotozelle 263 zu begrenzen. Die Lichtquelle 260 ist mit einer Stromquelle 270 und die Fotozelle 263 mit einem Verstärker 271 verbunden, welcher die Zufuhr von Lot zur Lotbadwanne 262 steuert.In Fig. 9 is another device for measuring the plumb level shown. Here, a light source 260 is provided within an aperture Housing 261 used, which is arranged on one side of a solder bath tub 262, and a photocell 263 enclosed in a similar housing 264. Housings 261 and 264 have aligned slots 265 and 266 to provide passage of the light from the light source 260 to the photocell 263. The light source 260 is with a power source 270 and the photocell 263 with an amplifier 271 connected, which controls the supply of solder to the solder bath tub 262.

Die Schlitze 265 und 266 in den Gehäusen 261 und 264 befinden sich in einer solchen Höhe, daß das durch sie hindurchgehende Licht von dem Lotbadspiegel 272 des geschmolzenen Lotes aufgefangen wird, wenn es den Lotspiegel erreicht. Wenn der Spiegel unterhalb der erforderlichen Höhe absinkt, dann erregt das von der Lichtquelle 260 kommende und die Fotozelle 263 berührende Licht die Zelle und erzeugt eine Ausgangsspannung, durch welchen Impuls über Verstärker 271 (F i g. 1 und 7) der Lotbadspiegel erhöht wird, wobei also zusätzliches Lot in die Lotbadwanne 262 eingeführt wird.The slots 265 and 266 in the housings 261 and 264 are located at such a height that the light passing through them is from the solder bath mirror 272 of the molten solder is caught when it reaches the solder level. if the mirror drops below the required height, then this is excited by the light source 260 incoming light and the photocell 263 touching the cell and generates an output voltage, by which pulse through amplifier 271 (Figs. 1 and 7) the solder bath level is increased is, so additional solder is introduced into the solder bath tub 262.

Beide Vorrichtungen zur Bestimmung des Standes des Lotspiegels, d. h. das Kontaktverfahren nach F i g.1 und 7 und die fotoelektrische Vorrichtung nach der F i g. 9, gestatten eine genaue Oberflächensteuerung, da beide die Höhe des Flüssigkeitsspiegels wahrnehmen. Jede hat ihre Vorteile, jedoch wird die Anordnung nach den F i g.1 und 7 auf Grund ihrer Einfachheit bevorzugt.Both devices for determining the level of the plumb level, d. H. the contact method according to FIGS. 1 and 7 and the photoelectric device according to FIG the F i g. 9, allow precise surface control as both the height of the Perceive the liquid level. Each has its advantages, however the arrangement becomes preferred according to FIGS. 1 and 7 because of their simplicity.

Claims

Claims: 1. Device for wave soldering of flat conductor tracks, characterized by an elongated solder bath tub (11, 111, 211), which in its An electric current flows through it in the longitudinal direction and is under the influence a magnetic field acting essentially at right angles to the direction of the current stands.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the magnetic Field generated by an electric field that is essentially parallel to the longitudinal direction of the bath Conductor (24, 224) is generated.

3. Device according to claim 1, characterized in that that the magnetic field is generated by magnetic poles.

4. Device after one of claims 1 to 3, characterized in that the in the longitudinal direction by the Trough (11, 111, 211) flowing current causes the bath to be heated at the same time.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that for the electrical current is an electrical conductor insulated (218) from the solder bath (280) (217) is provided.

6 .. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the electrical conductor (24, 224) serving for field generation is connected in series with the bath (80, 280).

7. Device according to claim 1, characterized by two tubs lying parallel to one another, which are electrically connected in series. Publications considered: German Auslegeschrift No. 1013 733; Maschinentechnik 9 (1960), issue 8, page 418.