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Die Erfindung bezieht sich auf eine Lötvorrichtung zum gleichzeitigen
Verlöten mehrerer über eine größere Fläche verteilter Lötstellen mittels eines entsprechend
vorgenannter Fläche bemessenen Lötbades, welches Lötbad nach oben hin durch eine
in Höhe der Lötstellen durchbrochene Abdeckung abgedeckt ist, insbesondere zum Verlöten
der Anschlußstellen von Baugruppen für Fernmeldeanlagen.
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Beim gleichzeitigen Verlöten mehrerer Lötstellen, z. B. der im wesentlichen
in einer Ebene liegenden verschiedenen Anschlußpunkte einer Baugruppe, mit Hilfe
eines großflächigen Lötbades besteht die Schwierigkeit, daß auch die nicht zu verlötenden
Teile z. B. der Baugruppe direkt der durch das Lötbad entwickelten Wärmestrahlung
ausgesetzt sind. So können beim Eintauchen der Baugruppe in das Lötbad elektrische
Bauelemente, Teile aus Isolierstoff oder auch Isoliermäntel von in der Lötebene
verlegten Schaltdrähten beschädigt werden. Man ist deshalb dazu übergegangen, die
nicht zu verlötenden und z. B. sehr wärmeempfindlichen Teile z. B. einer Schaltungsplatte
mit einer Maske aus einem Material niederer Wärmeleitfähigkeit abzudecken. Es wurde
also z. B. eine Papierfolie entsprechend der Verteilung der Lötstellen zugeschnitten
und unter Freilassung der Lötstellen auf dem Lötstellenträger, also beispielsweise
auf der Schaltungsplatte, durch Kleben oder Aufdrucken dicht aufgebracht, so daß
das Lot während des Eintauchvorganges keinen Zutritt zu den nicht zu verlötenden
Stellen hat. Dabei wurde auf das dichte Anliegen der Maske an der zu schützenden
Stelle besonderen Wert gelegt, weshalb man auch vielfach dazu überging, einen Schutz
der nicht zu verlötenden Stellen durch Auftragen eines Lacküberzuges zu erreichen.
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A11 diese bekannten Verfahren, bei denen Masken auf die zu schützenden
Stellen aufgebracht werden, haben den Nachteil, daß besondere, zeitlich aufwendige
Arbeitsschritte zum Aufbringen und nach vollendeter Lötung zum Wiederabnehmen der
Maske erforderlich sind, daß die dabei verwendeten Masken nach Gebrauch zumeist
nicht mehr erneut verwendet werden können und daß nicht zuletzt mit derartigen Masken
nur ebene Flächen, wie z. B. Flächenteile von gedruckten oder geätzten Schaltungsplatten,
mit Erfolg geschützt werden können.
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Weiterhin ist zur gleichzeitigen Verlötung einer Vielzahl von Lötstellen
ein Lötbehälter bekanntgeworden, welcher beheizbar ist und an seiner Oberseite und
an den Lötstellen z. B. einer Trägerplatte entsprechenden Stellen mit rohrförmigen
Öffnungen versehen ist, aus denen das Lot in einem praktisch ununterbrochenen Strom
ausfließt. Dieser Lötbehälter eignet sich jedoch nur zur Verlötung von weit auseinander
liegenden Lötstellen, da zwischen den einzelnen Ausflußrohren genügend Raum für
das jeweils ausfließende Lot verbleiben muß, wozu sich noch zusätzlich die Wandstärken
der einzelnen Ausflußrohre addieren.
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Der Erfindung ist nun die Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, wodurch unter Vermeidung
der Nachteile bekannter Lötverfahren in einfacher und wirtschaftlicher Weise gleichzeitig
eine Vielzahl von Lötstellen z. B. ganzer Baugruppen entsprechend den Bedürfnissen
zonenweise und/oder punktweise verlötet werden können, ohne daß an die Anzahl, Anordnung
oder Ausbildung der Lötstellen besondere Anforderungen oder Beschränkungen gestellt
sind.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abdeckung
als dünnes, lotabweisendes Blech mit Ausnehmungen an den der Verteilung der Lötstellen
entsprechenden Stellen ausgebildet ist und entweder dem Lötbadbehälter oder der
zu verlötenden Baugruppe als Bauteil zugehört und während des Lötvorganges mit dem
im wesentlichen ebenen Lötbadspiegel in Berührung steht. Dadurch, daß die Lötbadoberfläche
selbst entsprechend der Verteilung der Lötstellen z. B. auf einer Baugruppe in lötbereite
Zonen jeder beliebigen Form unterteilt wird, erübrigen sich besondere Abdeckungen,
die wie bei den bekannten Verfahren in aufwendiger und unwirtschaftlicher Weise
an den Baugruppen selbst anzubringen sind. Die Stärke des Lotleitbleches ist dabei
so zu wählen, daß sie in jedem Fall die Höhe der meniskusartigen Auswölbung des
flüssigen Lotes an den Rändern des Lotleitbleches, bewirkt durch die Oberflächenspannung
des speziellen Lotes, unterschreitet. Es werden also dadurch einzelne, entsprechend
den Bedürfnissen umrissene Lötbäder geschaffen, deren jeweilige Lötbadspiegel, bedingt
durch den Umstand, daß bei bestimmter gegenseitiger Lage der Lotleitbleche und des
Lötbades das Lot infolge seiner Oberflächenspannung über die Oberfläche des zinnabweisenden
dünnen Lotleitbleches meniskusartig hinaus aufzusteigen vermag, geeignet sind für
die Verlötung der abisolierten Enden selbst waagerecht in der Lötebene liegender
abisolierter Schaltdrähte sowie auch für die Verlötung von Lötstellen, die in einer
gegenüber einer von dem Lot zu schützenden Ebene tieferen, d. h. von dem Lötbadspiegel
weiter entfernten Ebene liegen. Diese Lage des Lötbadspiegels gegenüber dem Lotleitblech
kann durch Bewegen des Lotleitbleches in Richtung des Lötbadspiegels, durch Anheben
des Lötbadspiegels in Richtung des stationären Lotleitbleches oder aber durch gegenseitige
stationäre Zuordnung des Lötbades sowie des Lotleitbleches erreicht werden, wobei
in den ersten beiden Fällen der Lötbadspiegel vor Erreichen seiner lötbereiten Lage
in den Intervallen zwischen den Lötvorgängen von sich laufend bildenden Oxydhäuten
oder sonstigen Verunreinigungen befreit werden kann, während in dem letzterwähnten
Fall eine Oxydbildung durch ständige Bespülung der lötbereiten Zonen mit einem geeigneten
Schutzgas verhindert werden kann. Jedenfalls werden durch die erfindungsgemäße Unterteilung
einer Lötbadoberfläche den jeweiligen Erfordernissen hinsichtlich der Verteilung
der Lötstellen auf einem Träger entsprechende lötbereite Zonen geschaffen, die durch
die konvexe Auswölbung ihrer Einzeloberflächen über die Lotleitbleche hinaus eine
horizontale Zuführung der zu verlötenden Werkstücke und somit eine automatische
und kontinuierliche Durchführung von Lötvorgängen erlauben.
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Es bedeutet F i g. 1 einen Teil einer Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer darüberliegenden zu verlötenden Baugruppe,
F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens in anderer Ausgestaltung, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung
gemäß F i g. 2.
In F i g. 1 ist als Teil einer nicht weiter gezeigten
Vorrichtung zum gleichzeitigen Verlöten mehrerer Lötstellen ein horizontaler Schacht
1, welcher ein Lötbad bildet, dargestellt, welcher an seinem oberen freien Ende
durch ein mit Öffnungen 2 versehenes dünnes Lotleitblech 3 aus lotabweisendem Material
teilweise abgedeckt ist. Der Schacht 1 hat einen derartigen Querschnitt,
daß eine ganze Gruppe von Lötstellen 4 einer plattenförmigen Baugruppe 5 bei entsprechender
Verteilung der Öffnungen 2 in einem Arbeitsgang verlötet werden kann. Die Lötstellen
4 werden gebildet durch geschlitzte, durch die Trägerplatte der Baugruppe 5 hindurchragende
Bauelementeanschlüsse 6, in deren Schlitze Blankdrähte 7 eingelegt sind. Durch das
Lotleitblech 3 wird die Oberfläche eines bis zu dem Lotleitblech 3 sich erstreckenden
Lötbades, welches durch den Grundriß des Schachtes 1 bestimmt ist, in einzelne lötbereite
Zonen unterteilt, und zwar dadurch, daß das Lot in diesen Zonen (Öffnungen 2) auf
Grund seiner Oberflächenspannung konvex über die Oberfläche des Lotleitbleches 3
bis zur lötgerechten Berührung mit den Lötstellen 4 hinausragt. Ein Verschmieren
oder Verlaufen des Lotes auf dem Lotleitblech 3 ist durch die lotabweisende Beschaffenheit
des Lotleitbleches 3 ausgeschlossen. Dadurch wird mit Sicherheit eine Brückenbildung
zwischen benachbarten Lötstellen, Verpatzungen oder aber eine Beschädigung von hitzeempfindlichen
Bauelementen auf Grund der Wärmestrahlung des Lötbades im Schacht 1 vermieden. Zur
Vermeidung einer Oxydbildung besteht die Möglichkeit, das Lot nur kurzzeitig, z.
B. 1 bis 2 Sekunden, entsprechend der physikalisch bedingten Lötdauer in seiner
lötbereiten Lage zu belassen. Dies kann dadurch geschehen, daß das Lot aus einem
nicht dargestellten Vorratsbehälter mittels einer Fördereinrichtung unmittelbar
vor dem Lötvorgang durch den Schacht 1 in Pfeilrichtung in seine lötbereite Lage
bewegt wird und dabei in dem Schacht 1 eine Strecke durchläuft, deren Länge mindestens
eine einmalige, von der Reibung an der Innenwand des Schachtes 1 verursachte
Umwälzung des Lotes gestattet. Es werden dadurch einerseits durch die Strömung mitgerissene
Oxydteile von der abrollenden Oberfläche des aufsteigenden Lotes entfernt, und andererseits
wird eine sofort auf der mit der Luft in Berührung stehenden Oberfläche des Lotstromes
entstehende Oxydhaut in Richtung der Wandung des Schachtes 1 verdrängt, wo sie haftenbleibt.
Damit ist gewährleistet, daß für jeden Lötvorgang die lötbereiten Zonen völlig oxydfrei
sind. Man sieht, daß durch die Aufteilung des Lötbades in einzelne lötbereite Zonen
entsprechend der Verteilung der Lötstellen 4 sämtliche nicht zu verlötenden
Teile der Baugruppe 5 gegen Wärmestrahlung wirksam geschützt sind und daß durch
die konvex über das Lotleitblech 3 hinausragenden lötbereiten Zonen der horizontalen
Förderbewegung der Baugruppe 5 in ihre lötgerechte Lage nichts im Wege steht.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 2 und 3 wird wiederum
ein Lötbad durch einen Schacht 8 gebildet, dessen obere Begrenzung durch ein das
Lötbad teilweise abdeckendes zweiteiliges Lotleitblech 9 geschieht. Es sollen die
abisolierten Enden von Schaltdrähten 10 einer Baugruppe 11 mit Bauelementeanschlüssen
6 verlötet werden. Zum Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 wird
das Lötbad nur im Bereich der Schaltdrähte 10 durch das zahnartig geformte Lotleitblech
9, die Lötstellen 12 freilassend, abgedeckt. Ein weiterer Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel
gemäß F i g. 1 besteht darin, daß das Lotleitblech 9, dessen zahnartige Enden für
den zusätzlichen Schutz der isolierten Schaltdrähte 10 eine Auswölbung 13 aufweisen,
an den Rähmchen 14 der Baugruppe 11 angesetzt ist. Ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß F i g. 1 kann das Lot vor dem Lötvorgang, also wenn sich die Baugruppe 11
mit dem Lotleitblech 9 über dem Schacht 8 befindet, in Pfeilrichtung in seine lötbereite
Lage bewegt werden, wo es entsprechend der Form des Lotleitbleches 9 einzelne konvex
über die Oberfläche des Lotleitbleches 9 hinausragende lötbereite Zonen bildet,
was in F i g. 2 deutlich zum Ausdruck kommt.