DE1652841B2

DE1652841B2 - Method for soldering an electromechanical transducer onto a transit time body of an electromechanical delay line

Info

Publication number: DE1652841B2
Application number: DE19681652841
Authority: DE
Inventors: Erwin 7900 Ulm Greifendorf; Gerhard 7906 Herrlingen Woelfl
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1968-02-02
Filing date: 1968-02-02
Publication date: 1974-09-12
Also published as: DE1652841A1; DE1652841C3

Description

!Die Eifindung betrifft ein Verfahren zum Auflöten eines elektromechanischen Wandlers auf eine Vorzugsweise metallisierte Eingangs- bzw. Ausgangsfläche ekles Lauifzeitkörpers einer elektromechanischen Ver-Eö|gerun|^einrichtung unter Verwendung eines Weichlotes.The invention relates to a method of soldering an electromechanical transducer on a preferably metallized input or output surface Disgusting runtime body of an electromechanical control device using a soft solder.

IEs; ist bereits bekannt, die elektromechanischen Wandler an die Laufzeitkörper von Uitraschallver-Kögerungsleitungen mittels eines Weichlotes anzulöten. Im allgemeinen ist es üblich, zu diesem Zweck die Lötflächen an dem Laufzeitkörper vor dem Lötvorgang zu raeUiUisktren.IEs; is already known the electromechanical Solder transducers to the transit time bodies of ultrasonic delay lines using soft solder. In general, it is customary for this purpose to close the soldering surfaces on the transit time body before the soldering process raeUiUisktren.

Untersuchungen von Ultraschallverzögerungsleitungen der «Eingangs genannten Art, bei welchen größere Differenzen in den elektrischen Meßwerten aufgetreten sind, z.B. abweichende Laufzeiten und zu starke Dämpfung, haben gezeigt, daß die Ursache für solche SS Abweichungen häufig in den Lötstellen zu suchen war. Insbesondere hat sich gezeigt, daß unsachgemäße Lötstellen zu erhöhten Dämpfungen führten.Investigations of ultrasonic delay lines of the type mentioned at the beginning, in which larger Differences in the electrical measured values have occurred, e.g. deviating runtimes and excessively strong Attenuation, have shown that the cause of such SS Deviations were often to be found in the solder joints. In particular, it has been shown that improper soldering points lead to increased attenuation.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe tugnunde, ein neuartiges Verfahren zum Anlöten der elektromechanischen Wandler an einen Laufzettkörper anzugeben, das insbesondere in der Massenfertigung verbesserte und gleichmäßigere Lötstellen herzustellen gestattetThe present invention is therefore the object tugnunde, a novel method for soldering the specify electromechanical transducer to a Laufzettkörper, which is especially in mass production Permitted to produce improved and more uniform soldering points

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Laufzeitkörper im Bereich der Lötfläche auf eine Temperatur erwärmt wird, die höher ist als die Erweichungstemperatur des Lotes, das Lot auf die LötflächeAccording to the invention it is proposed that the transit time body is heated in the area of the soldering surface to a temperature which is higher than the softening temperature of the solder, the solder on the soldering surface aufgebracht, der Wandler auf die flüssige Lotschicht aufgesetzt und der Windier in eine reibende Bewegung versetzt wird, unjlEinsjäilüsse zwischen Wandler und Lötfläche zu eni|erife£idann der Wandler in der gewünschten Lage an ien Laufzeitkörper angepreßt und die Lötstelle zwecks Erstarrung des Lotes abgekühltapplied, the transducer placed on the liquid solder layer and the Windier in a rubbing motion is shifted, if there are any insecurities between converter and To finish the soldering surface, the converter is then pressed in the desired position on a runtime body and the soldering point is cooled down for the purpose of solidification of the solder wird.will.

Ein ganz wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in dem Verfahrensschritt, daß der Wandler nicht nur auf die flüssige Lotschicht aufgelegt wird, sondern unter geringem Druck zunächst auf dieser Lotschicht hin- und hergerieben wird. Durch diesen Verfahrensschriu werden Lufteinschlüsse und Gaseinschlüsse, die sich" zum Teil erst nach Aufsetzen des Wandlers ergeben, aus der Lotschicht herausgedrückt. Als Folge davon ergibt sich dann eine Lötsteile, bei der eine großflächige und weitgehend von Einschlüssen freie Verbindung zwischen dem Laufzeitkörper und dem Wandler besieht Es ist besonders zweckmäßig, wenn die für die Lötung vorgesehene Fläche des Laufzeitkörpers zuvor metallisiert insbesondere vernickelt, wird. Diese metallisierte Oberfläche wird dann mir einer Flachseite des Wandlers, die von einer der beiden Elektroden des Wandlers gebildet wird, verlötetA very essential feature of the present invention consists in the process step that the Converter is not only placed on the liquid solder layer, but is first rubbed back and forth on this solder layer under low pressure. Through this Process steps are air inclusions and gas inclusions, which "partly only after the application of the Transducer result, pushed out of the solder layer. As a result, there is a soldering part in which a large area and largely free of inclusions connection between the transit time body and It is particularly useful if the surface of the transit time body intended for soldering is previously metallized, in particular nickel-plated, will. This metallized surface is then joined to a flat side of the transducer by one of the two Electrodes of the transducer is formed, soldered

An Hand der in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Verfahrenssehritte wird ein bevorzugtes Ausführungsbii spiel des Erfindungsgegenstandes nachfolgend näher erklärt Bei der elektromechanischen Verzögerungseinrichtung, die gemäß der Erfindung hergestellt wire. handelt es sich bevorzugt um eine Ul traschall verzog r rungsleitung, deren Laufzeitkörper aus Glas besteht, an dessen Eingangs- und Ausgangsflächen jeweils ein pie ze elektrischer Windier als Eingangs- bzw. Ausgang-, wandler angebracht ist Beide Wandler sind gemäß dem erfinderischen Verfahren anzulöten.On the basis of the FIGS. 1 to 4 illustrated process steps is a preferred embodiment game of the subject matter of the invention explained in more detail below. In the electromechanical delay device manufactured according to the invention wire. it is preferably an ultrasonic delay line whose transit time body is made of glass whose input and output surfaces each have a pie ze electrical winding as input and output, converter is attached Both converters are to be soldered according to the inventive method.

Der stabförmige Laufzeitkörper 1 wird, wie in F i g 1 dargestellt, zunächst erwärmt z. B. mittels einer dargestellten ringförmigen Heizspule 2. Die Erwärmung so!! zweckmäßig so stark erfolgen, daß die Lötfläche 3 des Laufzeitkörpers 1 so heiß wird, daß das darauf aufgebrachte Weichlot flüssig bleibt Die zur Lötung vorgesehene Räche 3, also die Eingangs- oder die Ausgangsfläche des Laufzeitkörpers 1 ist vorher zweckmäßig metallisiert worden. Diese Metallschicht der Lotfläche 3 soll selbstverständlich aus einem Metall bestehen, dessen Erweichungstemperatur wesentlich höher ist als die des verwendeten Weichlotes. Die Erwärmung hat so zu erfolgen, daß keine Beschädigungen der Verzögerungsleitung, insbesondere des Glasstabes, durch Wärmespannungen auftreten, beispielsweise in der Weise, daß sich der Erwärmungsvorgang über einen gewissen Zeitraum hinziehtThe rod-shaped transit time body 1 is, as in FIG. 1 shown, first heated z. B. by means of an illustrated annular heating coil 2. The heating so !! expediently done so strongly that the soldering surface 3 of the transit time body 1 becomes so hot that the soft solder applied to it remains liquid been metallized. This metal layer of the solder surface 3 should of course consist of a metal, the softening temperature of which is significantly higher than that of the soft solder used. The warming has to be done in such a way that no damage to the delay line, in particular the glass rod, occurs due to thermal stresses, for example in the manner that the heating process dragged on over a certain period of time

Nachdem der Laufzeitkörper 1 mittels der Heizspirale 2 genügend erhitzt ist wird auf die Lotfläche 3 gemäß der Erfindung das Weichlot 4 aufgebracht und zwar bevorzugt in bereits erweichtem Zustand Ein zweckmäßiges Verfahren zum Aufbringen des Lotes 4 besteht darin, daß mitteis einer Art Lötkolben ein in der Größe bereits genau vorgegebenes Stückchen Lot aufgenommen wird, wobei das Lot bereits an diesem Lötkolben einen flüssigen Tropfen bildet Dieser flüssige Lottropfen wird nun auf die vorgewärmte Lötfläche 3 aufgesetzt und gegebenenfalls auf dieser Lötfläche etwas verrieben, so daß das Lot die gesamte Lötfläche benetzt Es ist zweckmäßig, vor Aufbringen des Lotes auf die Lötfläche noch ein Flußmittel aufzubringen, um ein verbessertes Fließen und Benetten des Lotes auf der Lötfläche 3 zu erzielen.After the transit time body 1 is sufficiently heated by means of the heating coil 2, the soldering surface 3 is applied according to the invention, the soft solder 4 is applied, preferably in an already softened state expedient method for applying the solder 4 is that mitteis a kind of soldering iron in the size already exactly predetermined piece of solder is recorded, the solder already on this Soldering iron forms a liquid drop This liquid solder drop is now on the preheated soldering surface 3 placed and possibly rubbed a little on this soldering surface, so that the solder covers the entire soldering surface wetted It is advisable to apply a flux before applying the solder to the soldering surface in order to to achieve an improved flow and wetting of the solder on the soldering surface 3.

Wie in F i g. 3 dargestellt, wird nunmehr der Wandler 5, der im allgemeinen die Form eines kleinen Plättchens besitzt, mit der gewünschten Seite auf die Lotschicht 4, die nach wie vor flüssig ist, weil sie durch den Heizkörper 2 erwärmt wird, aufgelegt und dann z. B. in Riehtung des Doppelpfeils 6 unter geringem Druck auf der Lötfläche hin- und hergerieben. Die Reibbewegung kann auch kreisend sein. Dadurch werden etwaige Einschlüsse, sowohl Lufteinschlüsse als auch sich erst nach Aufsetzen des Plättchens bildende Gaseinschlüsse, aus dem Lot zwischen dem Wandler S und der Lötfläche 3 herausgetrieben. Zweckmäßig erfolgt dieser Verfahrensschritt in der Weise, daß man den Wandler 5 mittels eines Saughebers oder einer Saugpinzette aufhebt, auf die Lotschicht 4 aufsetzt und das Wandlerplättchen in einer Art kreisender Bewegung auf dem Lot reibt Dann wird das Flättchen in die gewünschte Lage gebracht und, wie in F i g. 4 dargestellt, auf das Wandlerplättchen 5 ein Druck in Richtung des Pfeils 7 ausgeübt, se daß es auf die .-ötfläche 3 des Laufzeitkörpers 1 »o aufgepreßt wird.As in Fig. 3 is now the converter 5, which is generally in the form of a small plate, with the desired side on the solder layer 4, which is still liquid because it is heated by the radiator 2, placed and then z. B. in the direction of the double arrow 6 rubbed back and forth on the soldering surface under slight pressure. The rubbing movement can also be circular. This will remove any inclusions, both air inclusions and gas inclusions that only form after the plate has been placed on the surface the solder driven out between the transducer S and the soldering surface 3. This process step is expediently carried out in such a way that the transducer 5 is picked up by means of a suction cup or suction tweezers, touches the solder layer 4 and rubs the transducer plate in a kind of circular motion on the solder Then the flap is brought into the desired position and, as in FIG. 4 shown on the converter plate 5 a pressure is exerted in the direction of arrow 7, see that it is on the.-Ötfläche 3 of the transit time body 1 »o is pressed on.

Dieser Druck gemäß dem Pfeil 7 in Fig.4 soll in jedem Fall schon einsetzen, bevor das Lot erstarrt Man kann also entweder zuerst das Plättchen andrücken und dann die Heizvorrichtung 2 entfernen, man kann aber auch genauso den Laufzeitkörper 1 aus der Heizvorrichtung herausnehmen bzw. entfernen und schnell in eine Vorrichtung einbringen, in welcher der Druck 7 ausgeübt wird. Wichtig ist lediglich, daß der Druck schon und noch besteht, wenn das Lot 4 erstarrtThis pressure according to the arrow 7 in FIG In any case, use it before the solder solidifies. So you can either press the plate first and then remove the heating device 2, but you can also just as easily remove the runtime body 1 from the heating device take out or remove and quickly put into a device in which the pressure 7 is exercised. It is only important that the pressure already and still exists when the solder 4 solidifies

Die Halterung des Laufzeitkörpers während der beschriebenen Verfahrensschritte erfolgt zweckmäßig in einer solchen Lage, daß die Lötfläche 3 angenähert waggerecht liegt Als Lot wird zweckmäßig ein Weichlot verwendet Die Dosierung der genauen Lotmenge wird zweckmäßig dadurch erreicht, daß man z. B. einen Lotdraht in kleine Abschnitte gleicher Länge schneidet Es hat sich gezeigt, daß die genaue Beachtung der Lotaienge für die elektrische ^punktion einer Ultraschallverzögerungsleitung von Bedeutung ist, und daß es für die Erzielung reproduzierbarer Ergebnisse wichtig ist, daß die Lotmengen nicht allzusehr variieren.The holding of the transit time body during the process steps described is expediently in such a position that the soldering surface 3 is approximately level. A soft solder is expediently used as solder. As a solder wire into small sections of equal length cuts, it has been shown that careful attention is the Lotaienge for electrical ^p unction of an ultrasonic delay line is important, and that it is important to achieve reproducible results indicate that the amounts of solder do not vary too much.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

, - Patentansprüche:, - Claims:

Λ. Verfahren zum Auflöten eines elektromechanischen'Wandlers auf eine, vorzugsweise metallisierte Eingangs- bzw. Ausgangsfläche eines Laufzeitkörpeis einer elektromechanischen Verzögerungseinricntung unter Verwendung eines Weichlotes, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufzeitkörper im Bereich der Lötfläche auf eine Tempera- "> tür erwärmt wird, die höher ist als die Erweichungstemperatur des Lotes, das Lot auf die Lötfläche aufgebracht, der Wandler auf die flüssige Lotschicht · aufgesetzt und der Wandler in eine reibende Bewegung versetzt wird, um Einschlüsse zwischen Wand- »5 ler und Lötfläche zu entfernen, dann der Wandler in der gewünschten Lage an den Laufzeitkörper angepreßt und die Lotstelle zwecks Erstarrung des Lotes abgekühlt wird. Λ. Method for soldering an electromechanical converter onto a, preferably metallized, input or output surface of a running time body of an electromechanical delay device using a soft solder, characterized in that the running time body is heated to a higher temperature in the area of the soldering surface As the softening temperature of the solder, the solder is applied to the soldering surface, the transducer is placed on the liquid solder layer and the transducer is set in a rubbing motion to remove inclusions between the transducer and the soldering surface, then the transducer in the desired position Layer pressed against the running time body and the solder point is cooled for the purpose of solidification of the solder.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- »o zeichnet daß das Lot in flüssigem Zustand auf die Lötfläche aufgebracht wird.2. The method according to claim 1, characterized by »o shows that the solder is applied to the soldering surface in a liquid state.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß eine dosierte und vorbestimmte Menge Lotes pro Lötstelle verwendet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a metered and predetermined amount of solder is used per solder joint.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Lötflache des Laufzeitkörpers vor Auflöten des Wandlers vernickelt insbesondere stromlos vernikkelt wird.4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the The soldering surface of the runtime body is nickel-plated, in particular without current, before the transducer is soldered on.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet daß als Laufzeitkörper ein Glaskörper und als Wandler elektiOmechanische Wandler verwendet werden.5. The method according to one or more of claims I to 4, characterized in that as Runtime body a glass body and electromechanical transducers are used as transducers.

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