DE19910173C2

DE19910173C2 - Verfahren zum Entfernen von Lotresten auf einer Leiterplatte

Info

Publication number: DE19910173C2
Application number: DE19910173A
Authority: DE
Inventors: Henry Thurmann; Hartmut Reuter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-02-24
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2019-02-25
Also published as: DE19910173A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entfer nen von nach dem Herauslöten eines elektrischen Bauele mentes in Form eines ICs (Integrierte Schaltung) oder BGAs (Ball Grid Array) oder Flip Chips aus einer Leiterplatte auf Leiterplatten-Pads der Lei terplatte verbliebenen Lotresten, bei dem eine Lotansaug düse und die Leiterplatte bezüglich der Lotreste auf der Lei terplatte unter Verwendung eines in allen drei Raumrichtun gen einstellbaren Manipulators zueinander justiert werden, die Lotreste geschmolzen werden und die Lotreste mit der Lotansaugdüse von der Leiterplatte abgesaugt werden.

Ein derartiges Verfahren ist aus der US-Patentschrift 4,066,204 bekannt. Bei diesem vorbekannten Verfahren werden Lotreste, die sich nach einem Herauslöten eines elektrischen Bauelementes aus einer Leiterplatte noch auf der Leiterplatte bzw. auf Leiterplatten-Pads der Leiterplatte befinden, zunächst geschmolzen und anschließend mit Hilfe einer Lotansaugdüse abgesaugt. Zum Justieren der Lotan saugdüse auf der Leiterplatte wird ein Manipulator verwen det, der in x-, y- und z-Richtung - also in allen drei Raum richtungen - justierbar ist. Bei dem vorbekannten Verfahren wird eine Lotansaugdüse verwendet, deren Querschnitt un gefähr der Grundfläche des aus der Leiterplatte herausgelö teten elektrischen Bauelements entspricht. Die Lotansaug düse wird mit dem Manipulator an die mit Lotresten verun reinigte Stelle der Leiterplatte bewegt und dann auf die Lei terplatte aufgesetzt. Durch das Aufsetzen der Lotansaug düse auf der Leiterplatte wird ein Abdichten zwischen der Lotansaugdüse und der Leiterplatte erreicht, wodurch ein Ansaugen von Querluft vermieden wird, die das Saugver mögen der Lotansaugdüse reduzieren und ein zuverlässiges Absaugen der Lotreste verhindern würde.

Die DE 34 27 431 C2 beschreibt ein Verfahren zum Entfernen von Lotresten von einer Leiter platte, die nach dem Auslöten eines Bauteils auf Kontaktierungen der Leiterplatte verblieben sind. Dazu wird ein Auslötkopf verwendet, der eine in Anzahl und Positionierung den Kon takten des ausgelöteten Bauteils entsprechende Anordnung von Luftdüsen aufweist. Zum Absaugen der Lotreste mittels der Luftdüsen wird die Leiterplatte auf den Auslöt kopf abgesenkt und liegt mit ihrem Eigen gewicht auf dem Auslötkopf auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren - der eingangs beschriebenen Art derart weiterzuentwickeln, daß ein Beschädigen von Leiterbahnen und Leiterplatten- Pads der Leiterplatte beim Absaugen von Lotresten zuver lässig vermieden wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs an gegebenen Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfah rens ist darin zu sehen, daß sich die Lotansaugdüse beim Absaugen der Lotreste in einem vorgegebenen vertikalen Abstand über der Leiterplatte befindet, wodurch eine Be schädigung der Leiterbahnen bzw. der Leiterplatten-Pads beim Absaugen der Lotreste vollständig ausgeschlossen ist. Um ein zuverlässiges Absaugen der Lotreste trotz des verti kalen Abstands und der damit verbundenen Querluft - wie bereits erläutert - möglich zu machen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zum Absaugen der Lotreste eine Lotan saugdüse verwendet wird, die bezüglich ihres Durchmessers an die Leiterplatten-Pads und nicht an die Grundfläche des aus der Leiterplatte herausgelöteten elektrischen Bauele ments angepaßt ist; denn dadurch ist es im Unterschied zu dem vorbekannten Verfahren bei dem erfindungsgemäßen Verfahren überhaupt erst möglich, die Lotansaugdüse mit einem minimalen vertikalen Abstand über der Leiterplatte zu justieren bzw. auf das Aufsetzen der Lotansaugdüse auf der Leiterplatte zu verzichten. Dies ist konkret darauf zu rückzuführen, daß aufgrund der Verwendung einer relativ kleinen Lotansaugdüse die bei einem Abstand zwischen Lotansaugdüse und Leiterplatte auftretende Querluft im Hinblick auf die zum Absaugen der Lotreste erforderliche Saugleistung praktisch ohne Einfluß ist, weil aufgrund das pad-individuellen Absaugens pro Absaugschritt nur relativ wenig Lotrest-Masse abzusaugen ist. Die Querluft spielt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch deshalb keine große Rolle, weil durch das Schmelzen des Lotes der Ab stand zwischen Lotrest und Lotansaugdüse während des Ab saugens deutlich abnimmt, so daß sich der Einfluß der Quer luft reduziert; je nach Lotrest-Menge und vertikalem Ab stand zwischen Leiterplatte und Lotansaugdüse kann es dazu kommen, daß nach dem Schmelzen des Lotrestes wäh rend des Absaugens Lot und Lotansaugdüse in Kontakt kommen. In diesem Fall steht die Lotansaugdüse praktisch im flüssigen Lot, das dann als Dichtung wirkt und das Auf treten jeglicher Querluft unterbindet. Darüber hinaus ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, auf der Lei terplatte nach dem Absaugen der Lotreste eventuell noch auf einzelnen Leiterplatten-Pads verbliebene Lotverschmut zungen in Einzelreinigungsschritten zu entfernen, da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Lotreste-Absaugen pad-individuell und nicht Bauelemente- bzw. Chip-indivi duell erfolgt.

Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver fahrens wird es als vorteilhaft angesehen, wenn zum Absau gen der Lotreste eine Lotansaugdüse mit einem Durchmes ser von maximal 0,4 mm verwendet wird, da bei einer Lot ansaugdüse mit einem derart kleinen Durchmesser ein Lot absaugen auch bei Abständen der Lotansaugdüse von der Leiterplatte von einigen 100 µm - trotz des Auftretens von Querluft - noch mit Standard-Saugpumpen zuverlässig möglich ist. Im übrigen ist es mit derartigen Lotansaugdüsen möglich, Lotreste auf Leiterplatten-Pads für sog. BGA's (Ball Grid Arrays) abzusaugen, da Lotansaugdüsen mit Dü sendurchmessern kleiner als 0,4 mm ideal an Pads für BGA's angepaßt sind.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es im übrigen möglich, die Justage zwischen Lotansaugdüse und Leiterplatte bzw. Leiterplatten-Pad durchzuführen, indem die Düse oder die Leiterplatte bewegt wird oder auch indem sowohl die Düse als auch die Leiterplatte bewegt werden.

Bei den elektrischen Bauelementen, deren Lotreste nach dem Auslöten aus der Leiterplatte mit dem erfindungsgemä ßen Verfahren entfernt werden können, handelt es sich um komplexe elektrische Schaltungen, nämlich IC's (Integrierte Schaltungen) oder BGA's (Ball Grid Arrays) oder FlipChip/CSP.

Claims

1. Verfahren zum Entfernen von nach dem Herauslöten eines elektrischen Bauelementes in Form eines IC's (Integrierte Schaltung) oder BGA's (Ball Grid Array) oder Flip Chips aus einer Leiterplatte auf Leiter platten-Pads der Leiterplatte verbliebenen Lotresten, bei dem
eine Lotansaugdüse und die Leiterplatte bezüglich der Lot reste auf der Leiterplatte unter Verwendung eines in allen drei Raumrichtungen einstellbaren Manipulators zueinander justiert werden,
die Lotreste geschmolzen werden und
die Lotreste mit der Lotansaugdüse von der Leiterplatte abgesaugt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
zum Absaugen der Lotreste eine Lotansaugdüse verwendet wird, deren Düsendurchmesser dem Durchmesser der Leiter platten-Pads entspricht, und
die Lotreste Leiterplatten-Pad für Leiterplatten-Pad ein zeln abgesaugt werden, wobei
die Lotansaugdüse über dem jeweiligen Leiterplatten-Pad unter Gewährleistung eines vorgegebenen vertikalen Ab standes zur Leiterplatte justiert wird, so dass ein Abstand zwischen dem Lotresten und der Lotansaugdüse zumindest vor Beginn des Anschmelzens der Lotreste gewahrt bleibt, und
sich die Lotansaugdüse auch beim Absaugen in dem vorgegebenen vertikalen Abstand befindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Absaugen der Lotreste eine Lotansaugdüse mit einem Durchmesser von maximal 0,4 mm verwendet wird.