DE19950843A1 - Löt-Vorrichtung mit elastischem Substrathaltemechanismus und Lotoxidfilm-Entfernungsmechanismus - Google Patents
Löt-Vorrichtung mit elastischem Substrathaltemechanismus und Lotoxidfilm-EntfernungsmechanismusInfo
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Abstract
In einer Lötvorrichtung wird ein Substrat (4) von einem Paar von Haltern (17, 26) eines Einspannmechanismus eingespannt oder ergriffen und über ein Lotbad in einer Lötwanne (6, 7) gefördert, während es in Kontakt mit dem geschmolzenen Lot (6a, 7a) gehalten wird. Die Halter werden gegeneinander elastisch/nachgiebig gehalten, so daß sich das Substrat thermisch zwischen den Haltern ohne Verformungen ausdehnen kann. Der Einspannmechanismus hat einen Kratzer (39), der sich quer über die gesamte seitliche Länge des Substrates an der Vorderseite des Substrates in Substratförderrichtung gesehen erstreckt, um einen Oxidfilm (400) wegzuschieben, der sich auf dem geschmolzenen Lot ausbildet. Der Einspannmechanismus ist so aufgebaut, daß er es dem geschmolzenen Lot ermöglicht, unter das Substrat in Seitenrichtung bezüglich der Substratförderrichtung zu fließen. Nach Abschluß eines Lötvorganges ändern die Halter den Satz von einander gegenüberliegenden bisher ergriffenen Seiten zu einem anderen Satz von gegenüberliegenden Seiten des Substrates, so daß das Substrat einem erneuten Lötvorgang aus einer recht unterschiedlich zu dem vorhergehenden Lötvorgang unterworfen wird.
Description
Die Erfindung betrifft eine Löt-Vorrichtung nach dem
Oberbegriffes des Anspruches 1 bzw. 7 bzw. 17. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung eine Schwalllöt-Vorrich
tung, bei der ein mit elektronischen Schaltkreiselementen
bestücktes Substrat mit einem Lotfluß kontaktiert wird, um
die elektronischen Schaltkreiskomponenten mit dem Substrat
durch Löten zu verbinden.
Eine Schwalllöt-Vorrichtung wird verwendet, um elektro
nische Schaltkreiskomponenten auf ein Schaltkreissubstrat,
beispielsweise eine gedruckte Schaltkreiskarte zu löten,
auf der die elektronischen Schaltkreiskomponenten angeord
net sind. Diese bekannte Schwalllöt-Vorrichtung greift die
beiden Seitenenden des Substrates, fördert diese zu einem
Schwalllöt-Becken und kontaktiert es mit einem Lotfluß, um
den Lötvorgang durchzuführen, was durch einen Roboterarm
erfolgt, wie in der JP-A-7-288380 offenbart.
Das Substrat erfährt eine thermisch bedingte Ausdeh
nung, wenn es mit dem geschmolzenen Lot in der Lötwanne in
Berührung kommt. Das Substrat biegt sich auf, da es an sei
nen beiden Seitenenden eingeklemmt ist. Somit verschlech
tert sich die Lötqualität der Schaltkreiskomponenten auf
dem Substrat und das fertige Substrat kann eine Verformung
aufweisen.
Weiterhin oxidiert das geschmolzene Lot in der Lötwan
ne, wenn es der Umgebungsluft ausgesetzt ist. Somit bildet
sich ein Oxidfilm auf der Oberfläche des geschmolzenen Lo
tes. Wenn das Substrat über die Lötwanne bewegt wird und in
Kontakt mit dem geschmolzenen Lot gebracht wird, berührt
der Oxidfilm das Substrat und verschlechtert die Qualität
der Lötverbindung. Das JP-U-58-119962 offenbart eine
Substrathaltereinheit mit drei Umfangswänden. Die Wände
halten das Substrat und entfernen den Oxidfilm. Die Wände
neigen jedoch dazu, einen Raum zwischen dem Substrat und
dem geschmolzenen Lot unmittelbar hinter der Vorderwand zu
bilden, da das Substrat oberhalb des Bodenendes der Wände
gehalten wird. Im Ergebnis besteht die Wahrscheinlichkeit,
daß ungelötete Teile auf dem Substrat auftreten, so daß die
Qualität des Lötvorganges verschlechtert wird.
Die obige JP-A-7-288380 schlägt vor, das Substrat zu
drehen, so daß der Lotangriff aus unterschiedlichen Rich
tungen stattfindet. Bei diesem Lötvorgang ist es wahr
scheinlich, daß geschmolzenes Lot über die obere Oberfläche
des Substrates schwappt, welche nicht mit Lot in Berührung
kommen sollte.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, die Qualität der
Lötverbindungen zu verbessern. Genauer gesagt, die vorlie
gende Erfindung wurde gemacht, die thermisch bedingte Ver
formung eines Substrates einzuschränken. Die vorliegende
Erfindung entfernt weiterhin den Oxidfilm am oder vom ge
schmolzenen Lot, ohne den Lötvorgang zu unterbrechen. Wei
terhin kann die vorliegende Erfindung das Schwappen oder
Spritzen von Lot auf ein Substrat verhindern.
Allgemein gesagt, die Lösung der obigen Aufgabe erfolgt
durch die im Anspruch 1 bzw. 7 bzw. 17 angegebenen Merkma
le, wobei die jeweiligen Unteransprüche vorteilhafte Wei
terbildungen und Ausgestaltungsformen der Erfindung zum In
halt haben.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird ein Substrat durch ein Paar von Schienen oder Leisten
eines Einspannmechanismus eingeklemmt und über eine Lötwan
ne mit geschmolzenem Lot gefördert, während es in Kontakt
mit dem geschmolzenen Lot gehalten wird. Die Schienen wer
den elastisch/nachgiebig gegeneinander gehalten, so daß es
dem Substrat ermöglicht ist, sich zwischen den Schienen oh
ne Durchbiegung durch Temperatureinfluß auszudehnen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist ein Einspannmechanismus zum Einklemmen eines Substrates
und zum Fördern des Substrates über eine Lötwanne mit ge
schmolzenem Lot vorgesehen. Der Einspannmechanismus weist
ein Teil auf, welches sich quer über die die gesamte Sei
tenlänge des Substrates an der Vorderseite des Substrates
in Substratförderrichtung erstreckt, um einen Oxidfilm weg
zuschieben, der auf geschmolzenem Lot ausgebildet ist. Der
Einspannmechanismus ist so aufgebaut, daß er es dem ge
schmolzenem Lot ermöglicht, unter dem Substrat in Seiten
richtung bezüglich der Substratförderrichtung einzutreten.
Somit wird das Substrat in Kontakt mit geschmolzenem Lot
ohne Berührung mit dem Oxidfilm gefördert. Das Teil kann
eine Kratzerschiene oder ein Rakel sein, die oder der an
der Vorderseite des Einspannmechanismus in Substratförder
richtung angeordnet ist.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung
weist ein Einspannmechanismus ein Paar von Schienen oder
Leisten zum Einklemmen eines Substrates an zwei aneinander
gegenüberliegenden Seitenwänden des Substrates auf. Der
Einspannmechanismus fördert das Substrat auf eine Weise,
daß die aneinander gegenüberliegenden Seiten an der Vorder
seite und der Rückseite bezüglich der Substratförderrich
tung während des Lötvorganges gehalten werden. Nach Ab
schluß des ersten Lötvorganges wechseln die Schienen von
den aneinander gegenüberliegenden beiden Seiten zu einem
anderen Satz zweier anderer aneinander gegenüberliegenden
Seiten des Substrates. Der Einspannmechanismus unterwirft
das Substrat einem ähnlichen Lötvorgang, während der andere
Satz der beiden aneinander gegenüberliegenden Substratsei
ten an der Vorderseite und Rückseite bezüglich der
Substratförderrichtung gehalten wird.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie
genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be
schreibung von Ausführungsformen anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Schwalllöt-Vor
richtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Schwalllöt-Vorrich
tung von Fig. 1;
Fig. 3 eine vertikale Schnittdarstellung durch einen
Einspannmechanismus, wie er in der ersten Ausführungsform
verwendet wird;
Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch einen Einspannmecha
nismus, wie er in der ersten Ausführungsform ein Substrat
einklemmt;
Fig. 5 eine vergrößerte schematische Darstellung von
Schienen oder Leisten im Einspannmechanismus, welche das
Substrat einklemmen;
Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch einen Einspannmecha
nismus, wie er in einer zweiten Ausführungsform verwendet
wird;
Fig. 7A und 7B eine vergrößerte Draufsicht bzw. Seiten
ansicht zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des Ein
spannmechanismus von Fig. 6;
Fig. 8 eine Seitenansicht auf einen Kratzer oder Schie
ber, der an dem Einspannmechanismus von Fig. 6 angeordnet
ist;
Fig. 9A und 9B eine Seitenansicht eines Kratzers und
einer zweiten Schiene gemäß Abwandlungen der zweiten Aus
führungsform;
Fig. 10 eine schematische Draufsicht auf eine Schwall
löt-Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 eine Seitenansicht auf die Schwalllöt-Vorrich
tung von Fig. 10;
Fig. 12 einen Vertikalschnitt durch den Einspannmecha
nismus, wie er in der dritten Ausführungsform verwendet
wird;
Fig. 13 eine Draufsicht auf eine Greifänderungsvorrich
tung, wie sie in der dritten Ausführungsform verwendet
wird;
Fig. 14 eine Seitenansicht auf die Greifänderungsvor
richtung von Fig. 13;
Fig. 15 eine Seitenansicht einer Reinigungsvorrichtung,
wie sie in der dritten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 16A und 16B eine Draufsicht von oben bzw. eine
Seitenansicht auf einen Bürstenkörper in der Reinigungsvor
richtung von Fig. 15;
Fig. 17A und 17B eine Draufsicht von oben und eine Sei
tenansicht auf eine Lötwanne, wie sie in der dritten Aus
führungsform verwendet wird; und
Fig. 18 bis 24 schematische Darstellungen eines
Greifänderungsvorganges der Greifänderungsvorrichtung in
der dritten Ausführungsform.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Detail
unter Bezugnahme auf mehrere Ausführungsformen beschrieben,
in welchen gleiche oder ähnliche Teile mit den gleichen Be
zugszeichen versehen sind.
Eine Schwalllöt-Vorrichtung gemäß einer ersten Ausfüh
rungsform ist in Fig. 1 perspektivisch dargestellt. Ein Ro
boter 1 steht auf einem Boden. Der Roboter 1 weist einen
Roboterarm 2 auf. Ein Einspannmechanismus 3 ist am oberen
oder freien Ende des Armes 2 angeordnet, so daß der Ein
spannmechanismus 3 in der Lage ist, ein Substrat 4 einzu
klemmen oder klemmend zu halten. Eine Mehrzahl von elektro
nischen Schaltkreiskomponenten 50 (siehe Fig. 5) ist auf
dem Substrat 4 angeordnet. Der Roboterarm 2 bewegt den Ein
spannmechanismus 3 in eine gewünschte Position und in eine
gewünschte Richtung mittels Drehung, Ausfahren/Einziehen
und dergleichen über entsprechende Gelenke und Verbindun
gen. Dieser Roboterarm 2 fördert oder bewegt den Einspann
mechanismus 3 und somit das Substrat 4.
In Fig. 1 sind auf dem Boden um den Roboter 1 herum ein
Vorheizer 5, eine primäre Schwalllöt-Wanne 6 und eine se
kundäre Schwalllöt-Wanne 7 aufgestellt. Geschmolzenes Lot
6a und 7a wird in jeder der Schwalllöt-Wannen 6 und 7 gemäß
Fig. 2 nach oben gedrückt. Wenn das von dem Einspannmecha
nismus 3 eingeklemmte Substrat 4 über die Schwalllöt-Wannen
6 und 7 bewegt wird, gerät die Bodenfläche des Substrates 4
zum Zwecke des Schwalllötens mit dem geschmolzenen Lot 6a
und 7a in Kontakt.
Der am freien Ende des Roboterarm 2 angeordnete Ein
spannmechanismus 3 ist in Fig. 3 in vertikaler Schnittdar
stellung veranschaulicht. Der Einspannmechanismus 3 weist
einen ersten Halter in Form einer ersten Schiene oder Lei
ste 17 und einen zweiten Halter in Form einer zweiten
Schiene oder Leiste 26 auf, welche mittels eines Motors 12
als Einspann-Stellglied so betätigt werden, daß sie aufein
ander zu und voneinander weg beweglich sind. Somit wird das
Substrat 4 beim Annähern der Schienen 17 und 26 gehalten
und durch Entfernung der Schienen 17 und 26 voneinander
wieder freigegeben. Mit anderen Worten, die erste Schiene
17 hält ein Seitenende des rechteckförmigen Substrates 4
und die zweite Schiene 26 hält eine andere Seite, welche
der durch die erste Schiene 17 gehaltenen Seite gegenüber
liegend ist.
Genauer gesagt, am Roboterarm 2 ist ein Hauptrahmen 10
angebracht. Der Hauptrahmen 10 weist parallele Plattenteile
10a und 10b auf, mittels denen ein Rahmen 11 für die erste
Schiene 17 gleitbeweglich gelagert ist. Der Motor 12 zum
Öffnen und Schließen der Einspannschienen ist am Rahmen 11
der ersten Schiene 17 befestigt. Eine Stellspindel 13 ist
an der Ausgangswelle des Motors 12 befestigt und die Stell
spindel 13 ist in Gewindeeingriff mit einer Gewindeöffnung
14 im Hauptrahmen 10. Der Rahmen 11 für die erste Schiene
17 ist in der Figur in Richtung Y1 durch eine Vorwärtsdre
hung der Ausgangswelle des Motors 12 beweglich, wohingegen
er in der Zeichnung in eine Richtung Y2 durch eine entge
gengesetzte Drehung der Ausgangswelle des Motors 12 beweg
lich ist. Ein Wechselspannungs-Servomotor wird als Motor 12
zum Öffnen und Schließen der Einspannschienen in dieser
Ausführungsform verwendet.
Der Rahmen 11 für die erste Schiene 17 weist eine Füh
rungsschiene 15 auf und der Hauptrahmen 10 weist einen Füh
rungsblock 16 auf. Somit ist der Rahmen 11 beweglich, wäh
rend er durch die Führungsschiene 15 und den Führungsblock
16 geführt wird.
Die erste Schiene 17 ist entfernbar am Ende des Rahmens
11 angeordnet. Genauer gesagt, ein Führungsstift 18 ist an
der ersten Schiene 17 angeordnet und dieser Führungsstift
18 ist in eine Führungsöffnung 19 am Ende des Rahmens 11
eingesetzt. Ein Haken 20 ist drehbeweglich durch eine Welle
21 nahe dem Ende des Rahmen 11 für die erste Schiene 17 ge
lagert und wird durch eine Feder 22 in eine Richtung Z1 in
der Zeichnung vorgespannt. Die erste Schiene 17 wird daran
gehindert, außer Eingriff mit dem Rahmen 11 zu gelangen,
solange ein Vorsprung 20a des Hakens 20 in einer Vertiefung
23 an einer Seitenfläche der ersten Schiene 17 gehalten
ist.
Ein Rahmen 24 für die zweite Schiene 26 ist zwischen
den parallelen Plattenteilen 10a und 10b des Hauptrahmens
10 angeordnet. Der Rahmen 24 ist in horizontaler Richtung
durch eine Welle 25 beweglich gelagert, welche die paralle
len Plattenteile 10a und 10b überbrückt. Die zweite Schiene
26 ist lösbar am Ende des Rahmens 24 angeordnet. Genauer
gesagt, ein Führungsstift 27 ist an der zweiten Schiene 26
angeordnet und in eine Führungsöffnung 28 eingesetzt, wel
che am Ende des Rahmens 24 ausgebildet ist. Ein Haken 29
ist drehbeweglich durch ein Welle 30 nahe dem Ende des Rah
mens 24 gelagert und wird durch eine Feder 31 in der Figur
in der Richtung Z2 vorgespannt. Die zweite Schiene 26 wird
daran gehindert, außer Eingriff mit dem Rahmen 24 zu gelan
gen, solange ein Vorsprung 29a des Hakens 29 in eine Ver
tiefung 32 eingreift, die an der Seitenfläche der zweiten
Schiene 26 ausgebildet ist.
Weiterhin ist eine Feder 33 zwischen dem parallelen
Plattenteil 10b und dem Rahmen 24 und damit zwischen den
parallelen Plattenteilen 10a und 10b des Hauptrahmens 10
angeordnet. Der Rahmen 24 wird durch die Feder 33 parallel
zu dem Substrat 4 in der Figur in Richtung W1, d. h. in ho
rizontaler Richtung elastisch vorgespannt.
Die erste Schiene 17 ist in Querschnitt L-förmig und
weist an ihrem oberen Ende eine Vertiefung 34 auf. Auf ähn
liche Weise ist die zweite Schiene 26 im Querschnitt L-för
mig und weist an ihrem oberen Ende eine Vertiefung 35 auf,
welche der Vertiefung 34 der ersten Schiene 17 gegenüber
liegt. Somit sind die ersten und zweiten Schienen 17 und 26
so gebaut, daß sie in der Lage sind, das Substrat 4 zwi
schen den Vertiefungen 34 und 35 sandwichartig einzuklem
men, wie in Fig. 4 gezeigt. Ein Abstand 36 ist zwischen dem
Rahmen 24 und dem parallelen Plattenteil 10a des Hauptrah
mens 10 dann vorhanden, wenn das Substrat 4 zwischen der
Vertiefung 34 der ersten Schiene 17 und der Vertiefung 35
der zweiten Schiene 26 eingespannt oder eingeklemmt ist.
Bei dieser Ausführungsform wird der Abstand zwischen
den Schienen 17 und 26 etwas geringer (z. B. 2 mm) gesetzt
als die tatsächliche Breite des Substrates 4, und zwar in
dem Zustand, in welchem der Rahmen 24 in Kontakt mit dem
Plattenteil 10a durch die Feder 33 vorgespannt ist, wie in
Fig. 3 gezeigt. Somit ist der Abstand 36 (z. B. 2 mm) gemäß
Fig. 4 vorhanden, wenn der Rahmen 24 von dem Plattenteil
10a entgegen der Feder 33 wegbewegt wird, um das Substrat 4
zwischen den Schienen 17 und 26 zu ergreifen.
Wie damit schematisch in Fig. 5 gezeigt, ist die Feder
33 zwischen einem Klemmkraft-Übertragungsmechanismus vor
handen, der die Schienen 17 und 26 des Einspannmechanismus
3 aufweist.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist ein L-förmiges Befestigungs
teil 37 an der oberen Oberfläche des Rahmens 24 befestigt
und an diesem Befestigungsteil 37 ist ein Abstandssensor 38
angeordnet. Der Abstandssensor 38 mißt einen Abstand L von
Sensor 38 zum parallelen Plattenteil 10b des Hauptrahmens
10. Dieser Abstand L entspricht einem Betrag des Abstandes
36. Der Kompressionszustand der Feder 33, d. h. der Ab
stand, der erzeugt wird, wenn das Substrat 4 von den Schie
nen 17 und 26 ergriffen wird, läßt sich auf diese Weise
messen. Denn in diesem Fall wird der gemessene Abstand L
kleiner als ein bestimmter Wert (Schwellenwert), da die Fe
der 36 gelängt wird, wenn ein fremder Gegenstand zwischen
den Vertiefungen 34 und 35 der Schienen 17 und 26 einge
klemmt wird. Wenn dieses Einklemmen eines Fremdkörpers oder
fremden Gegenstandes erfaßt wird, wird der Betriebsablauf
unterbrochen und ein Alarm ausgegeben.
Die Arbeitsweise der so aufgebauten Schwalllöt-Vorrich
tung wird nachfolgend beschrieben.
Zunächst bewegt der Roboter 1 den Einspannmechanismus 3
am freien Ende des Roboterarmes 2 zu einer Anordnungsposi
tion des Substrates 4 und greift das Substrat 4 durch die
Schienen 17 und 26, die durch den Motor 12 des Einspannme
chanismus 3 betrieben werden, wie in Fig. 4 gezeigt. Das
Substrat 4 ist mit elektronischen Schaltkreiskomponenten 50
bestückt, wie in Fig. 5 gezeigt und stellt einen Gegenstand
dar, an welchem Elektroden, Anschlußstifte oder dergleichen
durch Löten befestigt werden sollen.
Das Substrat 4 wird in eine Position oberhalb des Vor
heizers 5 in Fig. 1 durch Betätigung des Roboterarms 2 be
wegt, so daß das Substrat 4 vorgewärmt oder vorgeheizt
wird. Das Substrat 4 wird dann über die primäre Lötwanne 6
gebracht, wie in Fig. 2 gezeigt und (mit seiner Unterseite)
in das geschmolzene Lot 6a getaucht. Das geschmolzene Lot
6a haftet an der Bodenoberfläche des Substrates 4, während
das Substrat 4 in Kontakt mit dem geschmolzenen Lot 6a ge
halten wird.
Sodann wird das Substrat 4 (mit seiner Unterseite) in
das geschmolzene Lot 7a der sekundären Lötwanne 7 durch Be
tätigung des Roboterarms 2 getaucht. Das an dem Substrat 4
bereits anhaftende Lot wird durch Fördern des Substrates 4
über die sekundäre Schwalllötwanne 7 aus geformt, während
die Bodenfläche des Substrates 4 mit dem geschmolzenen Lot
7a in der sekundären Lötwanne 7 in Kontakt steht.
Bei dem obigen Vorgang dehnt sich das Substrat 4 durch
thermische Einwirkung aus, da es in das geschmolzene Lot 6a
und 7a eingetaucht wird bzw. mit diesem in Kontakt gelangt.
Wenn die Verformungskraft oder Ausdehnungskraft des
Substrates 4 die Vorspannkraft der Feder 33 übersteigt,
wird die zweite Schiene 26 in Fig. 4 nach rechts bewegt.
Andererseits kühlt das Substrat 4 nach dem Löten ab und
zieht sich wieder zusammen. Wenn sich das Substrat 4 zusam
menzieht, wird die zweite Schiene 26 in Fig. 4 durch die
Feder 33 entsprechend nach links bewegt.
Somit wird, obgleich das Substrat 4 fest durch die
Schienen 17 und 26 während des Lötvorganges eingeklemmt
wird, es so gehalten, daß es sich ohne Ausbiegung nach oben
oder unten in Fig. 5 ausdehnen kann. Mit anderen Worten,
die Feder 33 erlaubt eine Ausdehnung des Substrates 4 und
verhindert eine Verbiegung oder Verformung des Substrates
4, so daß eine gute Lötqualität sichergestellt wird. Es sei
festzuhalten, daß die Feder 33 nicht zwingend ein Druckfe
dertyp sein muß. Weiterhin kann die Feder 33 durch andere
Bauteile ersetzt werden können, welche elastisch sind und
in der Lage sind, die thermische Ausdehnung des Substrates
4 aufzunehmen.
Die zweite Ausführungsform ist ähnlich aufgebaut wie
die erste Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform
ist jedoch gemäß Fig. 6 eine Kratzerschiene oder ein Krat
zer 39 an der Vorderseite (rechte Seite in Fig. 6) der
zweiten Schiene 26 angeordnet. Der Kratzer 39 erstreckt
sich über die gesamte Länge der Vorderseite der zweiten
Schiene 26, wie in Fig. 7A gezeigt, um einen Oxidfilm zu
entfernen oder zur Seite zu schieben, der auf dem geschmol
zenen Lot 6a und 7a ausgebildet ist.
Der Kratzer 39 hat den in Fig. 8 gezeigten Querschnitt.
Mit anderen Worten, der Kratzer 39 hat eine Bodenfläche
39a, welche um einen Winkel θ relativ zu einer horizontalen
Ebene geneigt ist, so daß der Kratzer 39 an seiner Vorder
seite dicker als an seiner Rückseite und dicker als das
Substrat 4 ist. Der Winkel θ wird so bestimmt, daß die Ent
fernungsleistung des Oxidfilmes 400 vom geschmolzenen Lot
6a und 7a maximiert wird, wenn das Substrat in Fig. 7B nach
rechts in einer schräg gehaltenen Weise bewegt wird, wo
seine vordere Seite hochgehalten ist. Die Eintauchtiefe des
Substrates 4 in das Lot 6a und 7a beträgt bevorzugt unge
fähr 0,8 mm, falls das Substrat 4 eine Dicke von ungefähr
1,6 mm hat.
Alternativ hierzu kann der Kratzer oder Schaber 39 ei
nen L-förmigen Querschnitt haben, wie in Fig. 9A gezeigt.
Der Kratzer 39 hat eine flache Bodenfläche und einen Vor
sprung 39b, der in einer Richtung nach unten vorsteht und
sich über die gesamte Länge der zweiten Schiene 26 in Quer
richtung erstreckt. Weiterhin kann der Kratzer 39 weggelas
sen werden und die zweite Schiene 26 kann so ausgebildet
werden, daß sie eine schräge Bodenfläche 26a hat, welche
sich von einer hintersten Position zu einer vorderen Posi
tion schräg nach unten erstreckt, wie Fig. 9B zeigt. Das
geschmolzene Lot 6a und 7a kann mit der gesamten Bodenflä
che des Substrates 4 auch unmittelbar hinterhalb der Schie
ne 26 in Berührung gelangen, da die schräge Oberfläche nahe
am vorderen Ende des Substrates 4 angeordnet ist.
Im Betrieb wird jedesmal ein Substrat 4 zwischen den
Schienen 17 und 26 eingeklemmt und zu den Lötwannen 6 und 7
gefördert, um in das geschmolzene Lot 6a und 7a eingetaucht
zu werden, wobei dann jedesmal der Oxidfilm 400 durch den
Kratzer 39 weggeschoben wird, bevor das Substrat 4 in Kon
takt mit dem geschmolzenen Lot 6a und 7a gelangt. Hierbei
sind keine Schienen an den beiden Seiten des Einspannmecha
nismus 3 bezüglich der Substratbewegungsrichtung angeord
net. Mit anderen Worten, der Einspannmechanismus 3 ist an
seinen seitlichen Seiten zumindest in einer vertikalen Po
sition, wo das Substrat 4 gehalten ist, völlig offen. Im
Ergebnis wird es dem geschmolzenen Lot 6a und 7a ermög
licht, in seitlicher Richtung unter das Substrat 4 einzu
treten, selbst dann, wenn ein Raum unterhalb des Substrates
4 unmittelbar hinter der zweiten Schiene 26 aufgrund des
Kratzers 39 verursacht wird. Somit kann das geschmolzene
Lot 6a und 7a direkt die Bodenfläche des Substrates 4 für
einen Schwalllötvorgang kontaktieren. Das so von der Ober
fläche des geschmolzenen Lotes 6a und 7a entfernte Oxid 400
kann weiterhin von Hand oder automatisch aus den Lötwannen
6 und 7 entfernt werden.
Bei der zweiten Ausführungsform entfernt der Kratzer
39, der an der Vorderseite der zweiten Schiene 26 in
Substratförderrichtung angeordnet ist, den Oxidfilm 400
wirksam, bevor das Substrat 4 mit dem geschmolzenen Lot 6a
und 7a in Kontakt gelangt, so daß die Lötqualität verbes
sert wird. Weiterhin muß der Kratzer nicht jedesmal dann
vorhanden sein, wenn ein Lötvorgang durchgeführt wird.
In der zweiten Ausführungsform muß das Substrat 4 nicht
auf schräge Weise (Fig. 7B) über das geschmolzene Lot 6a
und 7a hinweg bewegt werden, sondern kann horizontal ausge
richtet bewegt werden. Weiterhin können die Schienen 17 und
26 so angeordnet sein, daß sie die seitlichen Seite des
Substrates 4, bezüglich der Substratbewegungsrichtung gese
hen, ergreifen, während der Kratzer 39 an der Vorderseite
des Substrates 4 angeordnet ist. Hierbei sind die Schienen
17 und 26 bevorzugt so geformt, daß sie eine seitliche
Strömung des geschmolzenen Lotes 6a und 7a erlauben, indem
beispielsweise die Längserstreckung der Schienen 17 und 26
verringert wird.
In der dritten Ausführungsform gemäß den Fig. 10 und
11 ist der Roboterarm 2 so aufgebaut, daß er die horizon
tale Ausrichtung X1 (Fig. 10), den Abstand X2 (Fig. 11),
die Höhe (X3) und die Richtung (X4) des Einspannmechanismus
ändern kann. Nur eine Lötwanne 6 ist in den Figuren ge
zeigt. Eine Greifänderungsvorrichtung 50 ist im Detail in
den Fig. 13 und 14 dargestellt. Die Greifänderungsvor
richtung 50 weist einen Tisch 40 und vier Basen 41 bis 44
auf, welche hierauf in radialer Richtung gesehen angeordnet
sind, d. h. alle 90°. Jede Basis weist ein horizontales Teil
45 und vertikale Teile 46 und 47 auf. Zwei Führungsschienen
48 und 49 sind parallel zwischen den vertikalen Teilen 46
und 47 angeordnet. Schienen 50a bis 50d sind gleitbeweglich
an den Führungsschienen 48 und 49 der Basen 41 bis 44 gela
gert.
An jedem vertikalen Teil 46 ist ein Motor 51 angebracht
und an der Ausgangswelle des Motors 51 ist eine Stellspin
del 52 befestigt. Die Stellspindel 52 ist in Eingriff mit
jeder der Schienen 50a bis 50d, um die Schienen 50a bis 50d
unabhängig voneinander antreiben zu können. Somit werden
die Schienen 50a und 50c bewegt, um sich aufeinander zu zu
bewegen oder sich voneinander weg bewegen und die Schienen
50b und 50d werden bewegt, um sich aufeinander zu oder von
einander weg zu bewegen. Jede der Schienen 50a bis 50d
weist eine Vertiefung 53 auf, so daß das Substrat 4 von
zwei gegenüberliegenden Schienen eingeklemmt oder sandwich
artig ergriffen werden kann, d. h. durch die Schienen 50a
und 50c oder durch die Schienen 50b und 50d.
Eine Bürstenvorrichtung 60 ist im Detail in den Fig.
15 und 16 gezeigt. Die Bürstenvorrichtung 60 weist ein Ge
häuse 600 auf, in welchem ein Motor 61 aufgenommen ist. Ein
Bürstenkörper 62 ist oberhalb des Gehäuses 600 angeordnet
und mit der Ausgangswelle des Motors 61 verbunden. Der Bür
stenkörper 62 weist eine scheibenförmige Platte 63 und ei
nen Zylinder 64 auf. Bürsten oder Borsten 65 sind sowohl an
der Oberseite der Platte 63 als auch der äußeren Umfangs
seite des Zylinders 64 angeordnet. Das an den Vertiefungen
34 und 35 der Schienen 17 und 26 und der Unterseite der
Schienen 17 und 26 anhaftende Lot wird von den Bürsten ent
fernt, wenn die Schienen 17 und 26 bewegt werden, um in
Kontakt mit den Bürsten 65 zu gelangen, wenn diese in Dre
hung sind, wie in Fig. 16 gezeigt. Das Gehäuse 600 weist
eine obere Verlängerung 66 auf, welche den Bürstenkörper 62
umgibt, so daß entferntes Lot nicht über die Verlängerung
66 hinaus zur Außenseite spritzen kann.
Gemäß den Fig. 17A und 17B weist die Lötwanne 6 eine
Spritzdüse 70 auf, welche nach oben gerichtet ist, wobei
eine Wanne 71 mit dem oberen Ende der Düse oder Leitung 70
verbunden ist. Die Wanne 71 weist eine Bodenfläche auf,
welche sich an einer Seite (rechte Seite in Fig. 17A) der
Leitung 70 horizontal erstreckt und an der anderen Seite
(linke Seite in Fig. 17B) nach unten erstreckt. Das ge
schmolzene Lot wird von der Leitung oder Düse 70 nach oben
ausgespritzt, so daß das geschmolzene Lot 6a eine im we
sentlichen flache horizontale Oberfläche in der Wanne 71
bildet und entlang des nach unten gerichteten Bodens der
Wanne 71 ausströmt. Das Substrat 4 wird in Kontakt mit dem
geschmolzenen Lot 6a derart bewegt, daß das Bodenende P1
der Schiene 26 sich durch das geschmolzene Lot 6a bewegt,
wie in Fig. 17B strichpunktiert dargestellt.
Nochmals bezugnehmend auf Fig. 10, weist eine Schienen
wiederherstellungsvorrichtung 80 zwei Hakenfreigebe-Stell
glieder 81 jeweils mit Stäben 81a auf. Jeder Stab 81a ist
ausfahrbar und zurückziehbar. Wenn die Stäbe 81a sich in
Richtung des Pfeiles in Fig. 12 erstrecken und die Haken 20
und 29 kontaktieren, werden die Haken 20 und 29 gedreht, um
die Schienen 17 und 26 von den Rahmen 11 und 24 des Ein
spannmechanismus 3 zu lösen. Ein anderer Satz von Schienen
17' und 26', welche anstelle der Schienen 17 und 26 an den
Rahmen 11 und 24 anzubringen sind, werden auf einer Schie
nenaustauschvorrichtung 90 gelagert.
Im Betrieb wird der Einspannmechanismus 3 vom Roboter 1
in eine Position bewegt, wo rechteckförmige Substrate auf
bewahrt oder gelagert werden und zwei gegenüberliegende
Seiten S2 und S4 (Fig. 18) des Substrates 4 werden zwischen
den Schienen 17 und 26 eingespannt. Die Seiten S2 und S4
sind kürzer als die verbleibenden Seiten S1 und S3. Hierbei
hat jede Schiene 17 und 26 eine Länge größer als diejenige
der Seiten S2 und S4.
Das Substrat 4 wird dann zur Lötwanne 6 gefördert und
in das geschmolzene Lot 6a getaucht, während die Schienen
26 und 17 an den Vorder- bzw. Rückseiten in Substratförder
richtung gesehen dieses halten. Das Substrat 4 wird schräg
gehalten, wobei sein Vorderende leicht angehoben ist und
dann in Vorwärtsrichtung in die Lötwanne 6 bewegt und an
schließend in umgekehrte Richtung zurückbewegt, wie Fig. 17B
zeigt, so daß die Bodenfläche des Substrates 4 in Kon
takt mit dem geschmolzenen Lot 6a gehalten wird. Alternativ
hierzu kann das Substrat 4 horizontal ohne irgend eine Nei
gung gehalten werden. Die Eintauchtiefe beträgt bevorzugt
etwa die Hälfte der Dicke des Substrates 4. Hierbei sind
die Vorderseite und die Rückseite des Substrates 4 (jeweils
in Substratförderrichtung gesehen) von den Schienen 26 und
27 maskiert oder abgedeckt. Im Ergebnis wird das Substrat 4
vor Lotwellen geschützt, welche durch das schnelle Fließen
des geschmolzenen Lotes und die Bewegung des Substrates 4
verursacht werden.
Das Substrat 4 wird aus der Wanne 6 heraus gehoben und
zu der Greifänderungsvorrichtung zurückbewegt. Die Schienen
50a und 50c werden angetrieben, um sich aufeinander zu zu
bewegen und um die längeren Seiten S1 und S3 des Substrates
4 zu ergreifen, wie in Fig. 19 gezeigt. Die Schienen 50b
und 50d werden nicht angetrieben und in der Ausgangspositi
on gehalten, welche von Substrat 4 maximal beabstandet ist.
Sodann werden die Schienen 17 und 26 des Einspannmechanis
mus 3 angetrieben, um sich vom Substrat 4 wegzubewegen, wie
in Fig. 20 gezeigt.
Danach werden die Schienen 50b und 50d angetrieben, um
sich den kurzen Seiten S2 und S4 des Substrates 4 zu nä
hern, wie in Fig. 21 gezeigt. Die Schienen 50a und 50c wer
den dann angetrieben, um sich von den Seiten S1 und S3 weg
zubewegen, wie in Fig. 22 gezeigt.
Der Einspannmechanismus 3, der das Substrat 4 freigege
ben hat, wird dann zu der Reinigungsvorrichtung 60 bewegt.
Die Schienen 17 und 26 werden radial nach innen bewegt, um
sich aufeinander zu zu bewegen, so daß sie den Bürstenkör
per 62 zwischen sich einschließen, wie in Fig. 15 gezeigt.
Die Schienen 17 und 26 werden dann durch die vom Motor 61
angetriebenen Bürsten 65 gereinigt.
Nach der Reinigung werden die Schienen 17 und 26 radial
von den Bürstenkörper 62 wegbewegt und der Einspannmecha
nismus 3 wird zu der Greifänderungsvorrichtung 50 zurückbe
wegt. Der Einspannmechanismus 3 wird um 90° gedreht, um die
längeren Seiten S1 und S3 des Substrates 4 durch die Schie
nen 17 und 26 zu ergreifen. Die Einspannschienen 50b und
50d der Basen 42 und 44 werden so angetrieben, daß sie sich
von Substrat 4 wegbewegen, wie in Fig. 24 gezeigt. Somit
werden die Schienen 17 und 26 des Einspannmechanismus 3,
welche die kürzeren Seiten S2 und S4 des Substrates 4 er
griffen hatten, in ihrer Greifposition geändert, um nun die
längeren Seiten S1 und S3 des Substrates 4 zu ergreifen.
Wenn der Abstandssenor 38 erkennt, daß der Abstand L
kürzer als ein Referenzwert ist, wenn die Schienen 17 und
26 das Substrat 4 ergreifen, wird bestimmt, daß noch Lot
oder ein anderer Fremdkörper in den Vertiefungen 34 und 35
der Schienen 17 und 26 vorhanden ist, d. h., daß die Reini
gung durch die Bürstenvorrichtung 60 unvollständig war. In
diesem Fall werden die Schienen 17 und 26 in der Schienen
wiederherstellungsvorrichtung 80 gegen neue Schienen ausge
tauscht.
Genauer gesagt, das Einklemmen des Substrates 4 wird
unterbrochen und der Einspannmechanismus 3 wird zu der
Schienenwiederherstellungsvorrichtung 80 bewegt. Die Haken
20 und 29 werden durch die Stellglieder 81 betätigt, um
sich zu drehen und die Schienen 17 und 26 von den Rahmen 11
und 24 des Einspannmechanismus 3 zu lösen. Die in der
Schienenaustauschvorrichtung 90 aufbewahrten neuen Schienen
17' und 26' werden ergriffen und an den Rahmen 11 und 24
befestigt. Der Schienenaustauschvorgang wird somit durch
Einsetzen der Stifte 18 und 27 der Schienen 17' und 26' in
die Öffnungen 19 und 28 bewirkt.
Die von dem Einspannmechanismus 3 entfernten Schienen
17 und 26 werden von der Schienenwiederherstellungsvor
richtung 80 aus zu einer anderen Stelle bewegt, so daß in
der Schienenwiederherstellungsvorrichtung 80 ein neuer
Schienenaustauschvorgang durchgeführt werden kann. Weiter
hin wird jedesmal dann, wenn der Schienenaustauschvorgang
abgeschlossen ist, ein neuer Satz von Schienen 17 und 26
für den nächsten Schienenaustauschvorgang zugeliefert.
Nach Änderung der Einklemmposition des Substrates 4 be
wegt der Einspannmechanismus 3 das Substrat 4 zur Lötwanne
6 für den Lötvorgang, wobei die längeren Seiten S1 und S3
in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung bezüglich der
Substratförderrichtung gehalten werden.
Beim Lötvorgang in der Lötwanne 6 greifen die Schienen
17 und 26 das Substrat 4 über die gesamte Länge der Vorder
seite und der Rückseite des Substrates 4 bezüglich der
Substratförderrichtung gesehen während einer Zurückbewegung
über das Lot 6a und maskieren somit das Substrat, so daß
das Lot 6a nicht auf die obere Oberfläche des Substrates 4
schwappen kann. Hierbei erfolgt der Lötvorgang von allen
Seiten des Substrates 4 her, da die Einklemmposition und
Lage des Substrates 4 nach einem Lötvorgang in der Lötwanne
6 geändert wird und die Bewegungsrichtung des Substrates 4
während eines jeden Lötvorganges umgekehrt wird. Im Ergeb
nis sind die Teile und Komponenten auf dem Substrat 4 mit
hoher Qualität festgelötet.
In der dritten Ausführungsform müssen die Schienen 17
und 26 des Einspannmechanismus 3 nicht ausgetauscht werden,
für den Fall, daß das Substrat 4 Seiten S1 bis S4 kürzer
als die Länge der Schienen 17 und 26 hat. Weiterhin kann
die Einklemmposition des Substrates 4 durch Drehen des
Substrates 4 in der Greifänderungsvorrichtung 50 durchge
führt werden, das heißt, anstelle des Drehens des Einspann
mechanismus 3. Auf ähnliche Weise wie in der ersten Ausfüh
rungsform und der zweiten Ausführungsform kann die Lötwanne
E in der dritten Ausführungsform alleine für das Primärlö
ten zum Aufbringen eines geschmolzenen Lotes 6a an die Bo
denseite des Substrates verwendet werden und eine nachfol
gende Lötwanne oder nachfolgendes Lotbad kann für den se
kundären Lötvorgang verwendet werden, um das Lot, welches
an der Bodenseite des Substrates 4 anhaftet, zu formen.
Beschrieben wurde somit insoweit zusammenfassend eine
Lötvorrichtung, bei der ein Substrat von einem Paar von
Schienen eines Einspannmechanismus eingespannt oder ergrif
fen und über ein Lotbad in einer Lötwanne gefördert wird,
während es in Kontakt mit dem geschmolzenen Lot gehalten
wird. Die Schienen werden gegeneinander ela
stisch/nachgiebig gehalten, so daß sich das Substrat ther
misch zwischen den Schienen ohne Verformungen ausdehnen
kann. Der Einspannmechanismus hat einen Kratzer, der sich
quer über die gesamte seitlich Länge des Substrates an der
Vorderseite des Substrates in Substratförderrichtung gese
hen erstreckt, um einen Oxidfilm wegzuschieben, der sich
auf dem geschmolzenen Lot ausbildet. Der Einspannmechanis
mus ist so aufgebaut, daß er es dem geschmolzenen Lot er
möglicht, unter das Substrat in Seitenrichtung bezüglich
der Substratförderrichtung zu fließen. Nach Abschluß eines
Lötvorganges ändern die Schienen den Satz von einander ge
genüberliegenden bisher ergriffenen Seiten zu einem anderen
Satz von gegenüberliegenden Seiten des Substrates, so daß
das Substrat einem erneuten Lötvorgang aus einer Richtung
unterschiedlich zu dem vorhergehenden Lötvorgang unterwor
fen wird.
Es versteht sich, daß der Gegenstand der vorliegenden
Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen
Ausführungsformen und Abwandlungen hiervon beschränkt ist,
sondern daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Viel
zahl von Modifikationen und Abwandlungen möglich ist, ohne
den Gegenstand der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Claims (20)
1. Eine Lötvorrichtung, insbesondere Schwalllöt-Vor
richtung für ein Substrat (4) mit:
einer Lötwanne (6, 7) zum Strömenlassen eines ge schmolzenen Lotes (6a, 7a) in Richtung des Substrates (4);
einem Einspannmechanismus (3) mit einem Paar von be weglichen Haltern (17, 26) zum Einklemmen einander gegen überliegender Seitenenden des Substrates (4);
einer Übertragungsvorrichtung (1, 2) zum Fördern des Einspannmechanismus (3) über die Lötwanne (6, 7), während das Substrat (4) mit dem geschmolzenen Lot (6a, 7a) in Kon takt gebracht wird; und
einer elastischen Vorrichtung (33) in dem Einspannme chanismus (3), um das Substrat (4) elastisch/nachgiebig zwischen den beweglichen Haltern (17, 26) zu halten.
einer Lötwanne (6, 7) zum Strömenlassen eines ge schmolzenen Lotes (6a, 7a) in Richtung des Substrates (4);
einem Einspannmechanismus (3) mit einem Paar von be weglichen Haltern (17, 26) zum Einklemmen einander gegen überliegender Seitenenden des Substrates (4);
einer Übertragungsvorrichtung (1, 2) zum Fördern des Einspannmechanismus (3) über die Lötwanne (6, 7), während das Substrat (4) mit dem geschmolzenen Lot (6a, 7a) in Kon takt gebracht wird; und
einer elastischen Vorrichtung (33) in dem Einspannme chanismus (3), um das Substrat (4) elastisch/nachgiebig zwischen den beweglichen Haltern (17, 26) zu halten.
2. Lötvorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin mit:
einem Abstandssensor (38) in dem Einspannmechanismus (3) zum Messen einer Vorspannkraft der elastischen Vorrich tung (33) entsprechend einem Abstand zwischen den bewegli chen Haltern (17, 26).
einem Abstandssensor (38) in dem Einspannmechanismus (3) zum Messen einer Vorspannkraft der elastischen Vorrich tung (33) entsprechend einem Abstand zwischen den bewegli chen Haltern (17, 26).
3. Lötvorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein Lötvor
gang unterbrochen wird, wenn die gemessene Vorspannkraft
einen Schwellenwert unter der Bedingung überschreitet, daß
das Substrat (4) von den beweglichen Haltern (17, 26) ein
geklemmt wird.
4. Lötvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die Übertragungsvorrichtung (1, 2) einen Roboterarm
(2) beinhaltet.
5. Lötvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei die elastische Vorrichtung (33) eine Feder (33) bein
haltet, welche beweglich angeordnet ist, um wenigstens ei
nen der Halter (17, 26) parallel zu dem Substrat (4) zu
halten.
6. Lötvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
weiterhin mit einer Vorrichtung (25) zur Führung wenigstens
eines der Halter (17, 26) in horizontaler Richtung.
7. Eine Lötvorrichtung, insbesondere Schwalllöt-Vor
richtung für ein Substrat (4) mit:
einer Lötwanne (6, 7) zum Strömenlassen eines ge schmolzenen Lotes (6a, 7a) in Richtung des Substrates (4);
einem Einspannmechanismus (3) mit einem Paar von be weglichen Haltern (17, 26) zum Einklemmen einander gegen überliegender Seitenenden des Substrates (4);
einer Übertragungsvorrichtung (1, 2) zum Fördern des Einspannmechanismus (3) über die Lötwanne (6, 7), während das Substrat (4) mit dem geschmolzenen Lot (6a, 7a) in Kon takt gebracht wird; und
einem Teil (26, 39), der an einer Vorderseite des Ein spannmechanismus (3) bezüglich eines Substratförderrichtung gesehen angeordnet ist, um einen Oxidfilm (40) zu entfer nen, der sich über dem geschmolzenen Lot (6a, 7a) ausbil det, wobei das Teil (26, 39) sich über die gesamte seitli che Länge der Vorderseite des Substrates (4) erstreckt und es dem geschmolzenen Lot (6a, 7a) erlaubt, unter das Substrat (4) in seitlicher Richtung bezüglich der Substrat förderrichtung gesehen zu fließen.
einer Lötwanne (6, 7) zum Strömenlassen eines ge schmolzenen Lotes (6a, 7a) in Richtung des Substrates (4);
einem Einspannmechanismus (3) mit einem Paar von be weglichen Haltern (17, 26) zum Einklemmen einander gegen überliegender Seitenenden des Substrates (4);
einer Übertragungsvorrichtung (1, 2) zum Fördern des Einspannmechanismus (3) über die Lötwanne (6, 7), während das Substrat (4) mit dem geschmolzenen Lot (6a, 7a) in Kon takt gebracht wird; und
einem Teil (26, 39), der an einer Vorderseite des Ein spannmechanismus (3) bezüglich eines Substratförderrichtung gesehen angeordnet ist, um einen Oxidfilm (40) zu entfer nen, der sich über dem geschmolzenen Lot (6a, 7a) ausbil det, wobei das Teil (26, 39) sich über die gesamte seitli che Länge der Vorderseite des Substrates (4) erstreckt und es dem geschmolzenen Lot (6a, 7a) erlaubt, unter das Substrat (4) in seitlicher Richtung bezüglich der Substrat förderrichtung gesehen zu fließen.
8. Lötvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Teil (26)
an einer Vorderseite des Substrates (4) bezüglich der
Substratförderrichtung gesehen angeordnet ist.
9. Lötvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei der
Einspannmechanismus (3) an den seitlichen Seiten bezüglich
der Substratförderrichtung gesehen offen ist, um ein seit
liches Strömen des geschmolzenen Lotes (6a, 7a) unmittelbar
hinter dem Teil (26) zu ermöglichen.
10. Lötvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
wobei das Teil (26, 39) eine Bodenfläche (39a) hat, welches
sich an ihrer Vorderseite in einer Richtung nach unten wei
ter schräg erstreckt, als an ihrer Rückseite.
11. Lötvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Boden
fläche (26a, 39a) des Teils (26, 39) sich von ihrer vorder
sten Position zu einer Position erstreckt, wo das Substrat
(4) eingeklemmt ist.
12. Lötvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
wobei das Teil (27, 39) in das geschmolzene Lot (6a, 7a) in
einer Position tiefer als eine Grenzfläche zwischen dem
Oxidfilm (40) und dem geschmolzen Lot (6a, 7a) eingetaucht
wird.
13. Lötvorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Teil
(26, 39) den Halter (26) aufweist und der Einspannmechanis
mus (3) an seinen seitlichen Seiten bezüglich der Substrat
förderrichtung gesehen offen ist, um ein seitliches Fließen
des geschmolzenen Lotes (6a, 7a) unmittelbar hinter dem
Halter (26) zu ermöglichen.
14. Lötvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Halter
(26) eine Bodenfläche (26a) hat, welche an ihrer vorderen
Seite in einer Richtung nach unten stärker abgeschrägt ist,
als an ihrer rückwärtigen Seite.
15. Lötvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14,
wobei die Übertragungsvorrichtung (1, 2) einen Roboterarm
(2) aufweist.
16. Lötvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15,
weiterhin mit einer elastischen Vorrichtung (33), welche in
dem Einspannmechanismus (3) angeordnet ist, um das Substrat
(4) elastisch/nachgiebig zwischen den beweglichen Haltern
(17, 26) in einer Richtung parallel zum Substrat (4) zu
halten.
17. Lötvorrichtung insbesondere Schwalllötvorrichtung
für ein Substrat (4), welches Rechteckform hat, mit:
einer Lötwanne (6) zur Aufbewahrung geschmolzenen Lo tes (6a);
einem Einspannmechanismus (3) mit einem ersten Halter (17) und einem zweiten Halter (26) zum Einklemmen eines Satzes von zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Substrates (4) her, wobei der erste Halter (17) sich so er streckt, daß er eine gesamte Länge einer der beiden gegen überliegenden Seiten des Substrates (4) abdeckt und sich der zweite Halter (26) so erstreckt, daß er die gesamte Länge der anderen der beiden gegenüberliegenden Seiten des Substrates (4) abdeckt;
einer Greifänderungsvorrichtung (50) zum Ändern des Satzes der beiden gegenüberliegenden Seiten des Substrates (4) zum anderen Satz von Seiten des Rechteckes; und
einer Übertragungsvorrichtung (1, 2) zum Fördern des Einspannmechanismus (3) zwischen der Lötwanne (6) und der Greifänderungsvorrichtung (50), wobei die Übertragungsvor richtung (1, 2) weiterhin den Einspannmechanismus (3) über die Lötwanne (6) bewegt, während der erste Halter (17) und der zweite Halter (26) an den Vorder- und Rückseiten bezüg lich einer Substratförderrichtung gesehen gehalten werden und das Substrat (4) mit dem geschmolzenen Lot (6a) in Kon takt gebracht wird unabhängig von dem Satz der beiden ge genüberliegenden Seiten des Substrates (4).
einer Lötwanne (6) zur Aufbewahrung geschmolzenen Lo tes (6a);
einem Einspannmechanismus (3) mit einem ersten Halter (17) und einem zweiten Halter (26) zum Einklemmen eines Satzes von zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Substrates (4) her, wobei der erste Halter (17) sich so er streckt, daß er eine gesamte Länge einer der beiden gegen überliegenden Seiten des Substrates (4) abdeckt und sich der zweite Halter (26) so erstreckt, daß er die gesamte Länge der anderen der beiden gegenüberliegenden Seiten des Substrates (4) abdeckt;
einer Greifänderungsvorrichtung (50) zum Ändern des Satzes der beiden gegenüberliegenden Seiten des Substrates (4) zum anderen Satz von Seiten des Rechteckes; und
einer Übertragungsvorrichtung (1, 2) zum Fördern des Einspannmechanismus (3) zwischen der Lötwanne (6) und der Greifänderungsvorrichtung (50), wobei die Übertragungsvor richtung (1, 2) weiterhin den Einspannmechanismus (3) über die Lötwanne (6) bewegt, während der erste Halter (17) und der zweite Halter (26) an den Vorder- und Rückseiten bezüg lich einer Substratförderrichtung gesehen gehalten werden und das Substrat (4) mit dem geschmolzenen Lot (6a) in Kon takt gebracht wird unabhängig von dem Satz der beiden ge genüberliegenden Seiten des Substrates (4).
18. Lötvorrichtung nach Anspruch 17, weiterhin mit ei
ner Reinigungsvorrichtung (60) zum Entfernen von an dem er
sten Halter (17) und dem zweiten Halter (26) haftendem Lot,
nachdem das Substrat (4) in der Lötwanne (6) einem Lötvor
gang unterworfen wurde und von dem ersten Halter (17) und
dem zweiten Halter (26) freigegeben wurde.
19. Lötvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, weiterhin
mit einer Austauschvorrichtung (80) zum Austauschen des er
sten Halters (17) und des zweiten Halters (26) gegen neue
Halter (17', 26'), bevor der Satz von gegenüberliegenden
zwei Seiten des Substrates (4) durch die Greifänderungsvor
richtung (50) geändert wird, wenn das Lot (6a) an dem er
sten Halter (17) und dem zweiten Halter (26) haften bleibt.
20. Lötvorrichtung nach Anspruch 19, weiterhin mit ei
nem Abstandsensor (38) zum erkennen eines Parameters, der
anzeigt, daß das Lot (6a) an dem ersten Halter (17) und dem
zweiten Halter (26) verblieben ist, so daß die Notwendig
keit einer Austauschung durch die Austauschvorrichtung (90)
angezeigt wird.
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