DE202008005868U1

DE202008005868U1 - Device for soldering workpieces

Info

Publication number: DE202008005868U1
Application number: DE202008005868U
Authority: DE
Original assignee: Ersa GmbH
Current assignee: Ersa GmbH
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2018-04-29

Abstract

Vorrichtung zum Löten von Werkstücken, insbesondere von Leiterplatten, Keramiksubstraten oder dergleichen, die insbesondere mit durchkontaktierten und/oder oberflächenkontaktierten Bauteilen oder Chip-Bauteilen sowie daraus zusammengesetzten Bauteilen und Baugruppen bestückt sind, mit einem Lotbehälter (2), einem Steigrohr (3), mit Mitteln, um Lot aus dem Lotbehälter (2) durch das Steigrohr (3) zu fördern und mit einer Wellenformerdüse (8) zum Austritt des durch das Steigrohr (3) aufsteigenden schmelzflüssigen Lotes, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schwingungseinrichtung (13) zum Einkoppeln einer mechanischen Schwingung mittelbar oder unmittelbar in die Wellenformerdüse (8) und/oder in das aus dieser austretende Lot vorgesehen ist.contraption for soldering workpieces, in particular printed circuit boards, Ceramic substrates or the like, in particular with plated through and / or surface-contacted components or chip components and assembled components and assemblies are, with a Lotbehälter (2), a riser (3), with Means to solder from the solder container (2) through the riser (3) and with a wave generator nozzle (8) for the exit of the rising through the riser (3) molten Lotes, characterized in that at least one vibration device (13) for coupling a mechanical vibration indirectly or directly into the Wellenformerdüse (8) and / or in the is provided from this exiting solder.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Löten von Werkstücken nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The The invention relates to a device for soldering workpieces according to the preamble of claim 1.

Mit einer gattungssgemäßen Lötvorrichtung sind mittels einer erzeugten Lötwelle beispielsweise mit elektronischen Bauteilen bestückte Werkstücke, insbesondere gedruckte Leiterplatten oder dergleichen, lötbar.With a generic soldering device are by means of a generated solder wave, for example with electronic Components equipped workpieces, in particular printed Printed circuit boards or the like, solderable.

Solche üblicherweise als selektive Lötanlagen bezeichneten Vorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 200 10 199 U1 bekannt, wobei zur Durchführung von Lötungen an wenigen Stellen einer Leiterplatte eine Wellenlötvorrichtung modifiziert wird, um ein so genanntes Selektivlöten durchzuführen. Die Lötwelle erstreckt sich dabei nicht über die ganze Breite einer Flachbaugruppe, sondern es wird bzw. werden mithilfe von rohrförmigen Düsen mit vergleichsweise kleinem Durchmesser einer oder mehrere punktförmige Lotstrahlen geformt. Diese Lotstrahlen können aufgrund des kleinen Durchmessers das Bauteil selektiv an einzelnen Stellen mit Lot beaufschlagen. Es erweist es sich bei der Verwendung von einer und insbesondere von mehreren Lotdüsen jedoch gelegentlich als schwierig, den Lotstrahl derart zu erzeugen, dass dieser einen einheitlichen Durchmesser und eine einheitliche Höhe während des Lötprozesses aufweist. Ferner stellt es sich als problematisch dar, wenn auf grund eines zu großen Lotstrahldurchmessers das Flachbauteil an Stellen kontaktiert wird, die außerhalb der in einem bestimmten Prozessschritt zu lötenden Bereiche liegen.Such usually referred to as selective soldering devices are for example from the DE 200 10 199 U1 known, wherein for performing soldering in a few places of a circuit board, a Wellenlötvorrichtung is modified to perform a so-called selective soldering. The solder wave does not extend over the entire width of a printed circuit board, but it is or are formed by means of tubular nozzles with a relatively small diameter one or more punctiform solder jets. Due to the small diameter, these solder blasting can selectively apply solder to the component at individual locations. However, with the use of one and especially more solder nozzles, it sometimes proves difficult to produce the solder beam to have a uniform diameter and height during the soldering process. Furthermore, it is problematic if, due to a large soldering beam diameter, the flat component is contacted at locations which lie outside the areas to be soldered in a specific process step.

Ferner ist aus dem Stand der Technik mit der DE 41 33 224 A1 eine Lötvorrichtung bekannt, bei der in einem mit Lot durchströmten Einsatz becherartige Bauteile angeordnet sind, die einen nach oben geöffneten Hohlraum haben. Diese Bauteile können bis oberhalb des Lotspiegels aus dem Einsatz heraus angehoben werden und sollen so das Lot in dem Hohlraum an die Unterseite eines zu lötenden Bauteils bringen. Der Becher wird dabei von einem Stift, der tief in den Einsatz hineinreicht, gehoben, um ein Abkühlen des Lotes zu vermeiden. Dabei besteht der Nachteil, dass das Lot in dem Becher keinem Fluss unterworfen ist und somit an der Oberfläche schnell abkühlen kann. Zudem ist die selektive Beaufschlagung mit Lot an kleinen Bereichen hier nur unzureichend auszuführen.Furthermore, from the prior art with the DE 41 33 224 A1 a soldering device is known in which cup-like components are arranged in a flow-through with solder, which have an upwardly open cavity. These components can be lifted out of the insert to above the solder level and are intended to bring the solder in the cavity to the underside of a component to be soldered. The cup is lifted by a pin, which extends deep into the insert, to prevent cooling of the solder. There is the disadvantage that the solder is not subjected to flow in the cup and thus can cool quickly on the surface. In addition, the selective application of solder to small areas here is insufficient to perform.

Die selektive Lotbeaufschlagung mit Lötwellen erfolgt bei bekannten Verfahren unabhängig davon, dass das an der Wellenformerplatte abfliesende Lot gleichmäßig abfließt und somit eine in der Geometrie und der Höhe gleichmäßige Lötwelle erzeugt wird. Dies hat den Nachteil, dass die Lotbeaufschlagung an verschiedenen Lötpunkten unterschiedlich ist, und kann ungünstigerweise, wenn ein zu großer Lotschwall vorliegt, zur Bildung von Brücken führen. Damit werden Kontaktstellen bezeichnet, die durch aufgebrachtes Lot unbeabsichtigt miteinander verbunden sind. Bei zunehmend kleiner werdenden Bauteilen und damit zunehmend kleiner werdenden Kontaktstellen ergeben sich so Probleme für die kleinen zu lötenden Flächen.The selective soldering with solder waves takes place in known Procedure regardless of that on the wave shaper plate flowing off the solder flowing off evenly and thus a uniform in geometry and height Lötwelle is generated. This has the disadvantage that the Lotbeaufschlagung is different at different solder points, and unfavorably, if too big a lot of brawl present, lead to the formation of bridges. In order to contact points are designated, which inadvertently by applied solder connected to each other. With increasingly smaller components and thus increasingly smaller contact points arise so problems for the small soldering surfaces.

Insbesondere aber bei durchkontaktierten Bauteilen oder mehrlagigen Flachbaugruppen ist es ein Nachteil, wenn der dem Bauteil zugeführte Lotstrahl in seiner Geometrie und Höhe nicht gleichbleibend ist. Hier muss nämlich das Lot sehr präzise aufgebracht werden, um eine mechanisch und elektrisch dauerhafte Verbindung zu gewährleisten. Zudem muss dabei unbedingt darauf geachtet werden, so genannte Schattenstellen d. h. Stellen an denen kein oder weniger Lot vorhanden ist, da während des Lötvorgangs das Lot nur indirekt an diese Stellen gelangt, wie beispielsweise bei Auskragungen usw., zu vermeiden.Especially but with through-contacted components or multilayer printed circuit boards it is a disadvantage when the solder beam supplied to the component in its geometry and height is not consistent. Here, the solder must be applied very precisely Become a mechanically and electrically durable connection to ensure. In addition, it must necessarily be paid attention be, so-called shadow d. H. Places where no or less solder is present since during the soldering process the solder passes only indirectly to these locations, such as at overhangs, etc., to avoid.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Lötvorrichtung vorzuschlagen, bei der das Lot gleichmäßig abfließt, um einen gleichmäßigen Lötvorgang zu gewährleisten, und wobei Schattenstellen vermieden werden. Insbesondere umfasst die Aufgabe, die Rückstände an Teilen der Vorrichtung, die mit dem Lot in Berührung stehen, zu minimieren.Of the The invention is therefore based on the object, a soldering device to propose, in which the solder flows off evenly, to a uniform soldering to and avoid shading. In particular, the task includes the residues on parts of the device that are in contact with the solder stand, minimize.

Diese Aufgabe wird durch eine Lötvorrichtung nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.These Task is performed by a soldering device according to the teaching of Claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst dabei in für sich genommen zunächst einmal bekannter Weise einen Lotbehälter, ein Steigrohr und eine Wellenformerdüse. Das Lot wird dabei aus dem Lotbehälter in das Steigrohr gepumpt und verlässt dieses durch die Wellenformerdüse. Der Grundgedanke der vorgeschlagenen Lötvorrichtung liegt darin, dass das durch die Wellenformerdüse austretende Lot in Schwingung versetzt wird. Auf diese Weise wird es möglich, die Eigenschaften des Lotes zu verändern. Erfindungsgemäß ist auf dem Steigrohr eine Wellenformerdüse für das durch die Lötdüse austretende schmelzflüssige Lot vorgesehen, wobei mindestens eine Schwingungseinrichtung zum Einkoppeln einer mechanischen Schwingung mittelbar und/oder unmittelbar vorgesehen ist. Im Ergebnis kommt es dadurch, dass die Wellenformerdüse schwingt, zu einem gleichmäßigen Abfließen des austretenden flüssigen Lotes. Dies hat für ein auf der Wellenformerdüse vorhandenes Lot zur Folge, dass die Menge, die den Lotstrahl bildet, gleich bleibt, wobei das Lot selbst verschiedene Geschwindigkeitskomponenten aufweist. Deshalb kommt man mithilfe der Erfindung zu verbesserten Lötergebnissen hinsichtlich der Benetzung, zu einer Verringerung von Schattenstellen, und es bilden sich zudem weniger Rückstände an den von Lot bedeckten Bereichen der Wellenformerdüse.The device according to the invention comprises, in a manner initially known per se, a solder container, a riser pipe and a waveguide nozzle. The solder is pumped out of the solder container into the riser and leaves it through the Wellenformerdüse. The basic idea of the proposed soldering device is that the solder emerging through the waveguide nozzle is vibrated. In this way it becomes possible to change the properties of the solder. According to the invention, a waveguide nozzle is provided on the ascending pipe for the molten solder emerging through the soldering nozzle, wherein at least one vibration device is provided indirectly and / or directly for coupling in a mechanical vibration. As a result, as the waveguide nozzle vibrates, uniform leakage of the exiting liquid solder occurs. For a solder present on the waveguide nozzle, this results in that the amount forming the plumb beam remains the same, the solder itself having different velocity components having. Therefore, the invention provides improved soldering results in terms of wetting, reduction of shadowing, and less residue forms on the solder-covered areas of the waveguide nozzle.

Ein weiterer Vorteil besteht bei dem Löten von mehrlagigen Bauteilen oder dicht bestückten Bauteilen, bei denen das Lot sehr genau platziert werden und ausreichend Lot an das Bauteil kommen muss, darin, dass nach der erfindungsgemäßen Ausführung eine genau einstellbare und gleich bleibende Lotmenge während eines Lötvorgangs zur Verfügung gestellt wird.One Another advantage is the soldering of multilayer Components or densely populated components, where the Lot are placed very accurately and sufficient solder to the component must come, that after the inventive Execution of a precisely adjustable and constant amount of solder provided during a soldering process becomes.

Es besteht noch ein weiterer Vorteil darin, dass die in der Wellenformerdüse erzeugte Schwingung das Lot derart in eine Schwingung versetzt, dass es Geschwindigkeitskomponenten in alle Richtungen aufweist. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Benetzung der Lötstellen, selbst leichte Auskragungen an Lötstellen können so gut hinterfüllt werden. Dies gewährleistet eine verbesserte Verbindung der Bauteile mit der Leiterplatte in mechanischer sowie elektrischer Hinsicht.It There is another advantage in that in the Wellenformerdüse generated vibration such that the solder is vibrated in such a way it has velocity components in all directions. This leads to a more even wetting the solder joints, even slight projections on solder joints can be backfilled so well. This ensures an improved connection of the components with the circuit board in mechanical and electrical aspects.

Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Schwingungen der Wellenformerdüse sich auf das schmelzflüssige Lot übertragen. Bei dem Austritt der Leiterplatte aus der Lötwelle bzw. dem Lotstrahl kann deshalb das Abrissverhalten verbessert werden. Für das Abrissverhalten spielt die Konsistenz des schmelzflüssigen Lotes eine entscheidende Rolle. Diese wird aufgrund der verschiedenen eingekoppelten Bewegungsrichtungen verändert.Especially Advantageously, it is provided that the vibrations of the Wellenformerdüse transfer to the molten solder. at the exit of the circuit board from the solder wave or the Solder beam, therefore, the tear behavior can be improved. For the tear-off behavior plays the consistency of the molten one Lotes a crucial role. This is due to the different changed directions of movement changed.

In Hinblick auf die Standzeiten ergibt sich auch ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, da sich aufgrund des verbesserten Abfließverhaltens eine Verringerung der Rückstandsbildung an der Wellenformerdüse ergibt. Damit ergeben sich aufgrund der Erzeugung von Schwingungen in der Wellenformerdüse verlängerte Standzeiten für die beanspruchte Lötvorrichtung.In With regard to the service life, there is also a significant advantage the invention, since due to the improved drainage behavior a reduction of residue formation on the waveguide nozzle results. This results due to the generation of vibrations prolonged service life in the waveguide nozzle for the claimed soldering device.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist das System zum Einkoppeln einer mechanischen Schwingung mittelbar oder unmittelbar in die Wellenformerdüse und/oder auf das darauf befindliche Lot an der Wellenformerdüse befestigt. Durch die Wahl der Schwingung kann der Abfluss des Lotes über die Außenseite der Wellenformerdüse und somit auch die Lötwelle in ihrer Geometrie und Höhe direkt beeinflusst werden. Im Ergebnis kann so ein besseres Lötergebnis hinsichtlich der elektrischen und mechanischen Eigenschaften erzielt werden.To In a preferred embodiment, the system is for coupling one mechanical vibration directly or indirectly into the Wellenformerdüse and / or to the solder thereon on the Wellenformerdüse attached. By choosing the vibration, the drain of the solder can over the outside of the Wellenformerdüse and thus also the solder wave in its geometry and height be directly influenced. As a result, a better soldering result can be achieved achieved in terms of electrical and mechanical properties become.

Die Wellenformerdüse ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein im Wesentlichen punktförmiger Lotstrahl erzeugt wird. Dies ist in Bezug auf die Aufgabe, ein Flachbauteil selektiv zu löten, ein Vorteil, da nur Stellen mit dem Lot in Kontakt kommen, die dazu auch vorgesehen sind. Somit kann eine wesentliche thermische Entlastung der zu lötenden Bauteile erzielt werden. Es wird damit auch möglich, sehr kompliziert bestückte Bauteile zuverlässig zu verlöten.The Wellenformerdüse is preferably formed such that a substantially punctiform solder beam is generated. This is selective to the task of selectively supporting a flat component solder, an advantage because only places in contact with the solder come, which are also intended. Thus, an essential achieved thermal relief of the components to be soldered become. It is also possible, very complicated equipped To reliably solder components.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Wellenformerdüse derart ausgebildet, dass sie einen länglichen Lotstrahl erzeugt. Dabei kann das herkömmliche Wellenlöten mit den Vorteilen der Erfindung kombiniert werden. Es ist hervorzuheben, dass dabei ein verbessertes Lötergebnis auch bei der gleichzeitigen Verlötung von mehreren Lötstellen, hinsichtlich des Abrissverhaltens und der mechanischen Eigenschaften der Kontaktierung auftritt. Auch bei einem flächigen Lotstrahl ergibt sich der erfindungsgemäße Vorteil, wobei es auch vorgesehen sein kann, die verschiedenen Lotstrahlarten in vorteilhafter Weise zu kombinieren.at In another preferred embodiment, the waveguide nozzle is formed such that it has an elongated solder beam generated. Here, the conventional wave soldering be combined with the advantages of the invention. It should be emphasized that while an improved soldering result even at the same time Soldering of several solder joints, regarding the tear-off behavior and the mechanical properties of the contacting occurs. Even with a flat solder beam results the advantage of the invention, wherein it also provided can be, the different solder beam types in an advantageous manner to combine.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, die Wellenformerdüse direkt mit einer Schwingungseinrichtung zu versehen, wobei eine einfache Verbindung eines entsprechenden Vibrators mit der Wellenformerdüse vorsehbar ist. Es kann aber auch nützlich sein, weitere Elemente der Vorrichtung zu nutzen, um eine Verbindung zwischen der Wellenformerdüse und der Schwingungseinrichtung herzustellen. Dabei ist immer darauf zu achten, dass bestimmte Teile schwingungsfähig relativ zueinander angebracht werden. Es ist unter anderem zur Einsparung von Energie günstig, wenn möglichst wenige Teile die Schwingung übertragen oder Teile zur Übertragung der Schwingung genutzt werden, die ein niedriges Gewicht haben.According to one Another embodiment is provided, the Wellenformerdüse directly to be provided with a vibrator, wherein a simple Connecting a corresponding vibrator with the Wellenformerdüse is predictable. It may also be useful to others Elements of the device to use to connect between make the Wellenformerdüse and the vibrator. It is always important to ensure that certain parts vibrate be mounted relative to each other. It is among other things to the saving of energy cheap, if possible as few parts transmit the vibration or parts for transmission the vibration are used, which have a low weight.

Aufgrund der Schwingung der Wellenformerdüse ist besonders darauf geachtet, dass diese auf dem Steigrohr fluiddicht sitzt. Somit wird ein Austreten des schmelzflüssigen Lotes aus dem Übergang von Steigrohr und Wellenformerdüse verhindert. Dieser Übergang kann starr ausgeführt sein, wobei das Steigrohr in diesem Fall beweglich sein kann. Es kann aber auch von Vorteil sein, dass das Steigrohr fest ist. In diesem Fall ist ebenfalls ein fluiddichter Übergang zu schaffen, wobei eine Bewegung der beiden Teile der Vorrichtung relativ zueinander beispielsweise durch Manschetten berücksichtigt wird.by virtue of The vibration of the waveguide nozzle is particularly important make sure that it sits on the riser fluid-tight. Thus, will a leakage of the molten solder from the transition from Riser and Wellenformerdüse prevented. This transition can be rigid, with the riser in this Case can be moving. But it can also be an advantage that the riser is fixed. In this case is also a fluid-tight transition to create, with a movement of the two parts of the device relative to each other, for example, considered by cuffs becomes.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass an dem Steigrohr ein Federhalter angebracht ist, der beispielhaft als Teller zur Aufnahme einer Feder ausgeführt sein kann. In diesen Teller kann eine Feder gespannt werden, die an dem anderen Ende gegen den Boden des Lotbehälters drückt und in dieser Richtung das Steigrohr mit seiner Stirnseite gegen eine form- und funktionskomplementäre Anschlagfläche der Wellenformerdüse presst. Dabei soll die Ausführungsform mit dem Teller nur beispielhaft sein und kann durch einen passenden Gegenhalt in beliebiger Form ersetzt werden. Diese Verspannung des Steigrohrs mit einer Feder gewährleistet beispielhaft ein bewegliches Steigrohr, welches eine Schwingung mit der Wellenformerdüse ausführen kann.A particularly preferred embodiment provides that a spring holder is attached to the riser, which may be embodied as a plate for receiving a spring, for example. In this plate, a spring can be stretched, which presses at the other end against the bottom of the Lotbehälters and in this direction the riser with its front side against a form and functionally complementary Stop surface of the waveguide nozzle presses. In this case, the embodiment with the plate should only be exemplary and can be replaced by a suitable counter-stop in any form. This tension of the riser with a spring ensures, for example, a movable riser pipe, which can execute a vibration with the Wellenformerdüse.

Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel verbindet die Wellenformerdüse über das Steigrohr mit der Schwingungseinrichtung. So kann auf einfache Weise eine Verbindung von der Schwingungseinrichtung mit der Wellenformerdüse erreicht werden. Zudem könnten in einem einfachen Ausführungsbeispiel das Steigrohr und die Wellenformerdüse einteilig ausgeführt sein und damit auch eine Einkopplung der Schwin gung in das Steigrohr ermöglichen, um zu einer Veränderung der Eigenschaften des austretenden schmelzflüssigen Lots zu kommen.One particularly preferred embodiment connects the Wellenformerdüse over the riser with the vibrating device. So can easily connect the vibrator be achieved with the Wellenformerdüse. In addition, could in a simple embodiment, the riser and the Wellenformerdüse be made in one piece and thus a coupling of the vibra tion in the riser allow to change the characteristics of the coming out of molten lots.

Nach einer besonders bevorzugten Realisierung kann die Wellenformerdüse während einer Stillstandszeit der Vorrichtung mit einer Kappe versehen werden. In diesem Zustand ist es möglich, die Wellenformerdüse durch Erhöhung des Lotdurchflusses zu spülen. Dazu wird das Lot mit erhöhtem Druck aus dem Lotbehälter durch das Steigrohr und die Wellenformerdüse gepumpt. Hierbei ist mit einem durch die Schwingung in seiner Konsistenz veränderten Lot ein verbessertes Reinigungsergebnis zu erwarten. Das mit einem erhöhten Druck gepumpte Lot, welches aufgrund der Schwingung nun Geschwindigkeitskomponenten in verschiedene Richtungen aufweist, kann vorhandene Ablagerungen aus verschiedenen Richtungen angreifen und schon beim Entstehen ablösen.To In a particularly preferred embodiment, the waveguide nozzle during a downtime of the device with a Be provided cap. In this condition it is possible the Wellenformerdüse by increasing the Lotdurchflusses to do the washing up. For this purpose, the solder with increased pressure from the Lot container through the riser and the Wellenformerdüse pumped. Here is one by the vibration in its consistency changed Lot an improved cleaning result expect. The pumped with an increased pressure solder, due to the vibration now velocity components in different directions may have existing deposits from different directions attack and replace it as it arises.

Bei ähnlichen Vorteilen ist es möglich, die Kappe mit zumindest geringem Abstand über der Wellenformerdüse zu platzieren. Es kann beispielsweise ein zweiter Betriebszustand vorgesehenen sein, bei dem das Lot mit erhöhtem Druck durch die Wellenformerdüse gepumpt wird und dabei mit einer Abdeckkappe abgedeckt wird, um auf diese Weise zu gewährleisten, dass das Lot bedeckt ist, um einerseits ein Oxidieren zu verringern und andererseits dafür zu sorgen, dass das Lot wieder zurück in den Lotbehälter gelangt. Dabei kann eine Abdeckkappe derart mit Schwingung beaufschlagt werden, um Lot, das sich daran befindet, leicht abfließen zu lassen und zu einer Verminderung der Bildung von Rückständen zu kommen. Zudem bildet das so in Schwingung versetzte Lot bei dem Rückfluss in den Lotbehälter weniger Rückstände an der Wellenformerdüse.At similar Benefits, it is possible, the cap with at least a little Place distance above the waveguide nozzle. For example, a second operating state may be provided, in which the solder with increased pressure through the Wellenformerdüse is pumped while it is covered with a cap to in this way to ensure that the solder is covered is on the one hand to reduce oxidation and on the other hand for it to make sure the solder is back in the solder pot arrives. In this case, a cap so subjected to vibration are going to drain off Lot, which is located at it to let and to reduce the formation of residues get. In addition, the so vibrated Lot forms in the Reflux into the solder pot less residue at the Wellenformerdüse.

Vornehmlich kann hierbei die Kappe kraftschlüssig mit der Wellenformerdüse verbunden werden. Dies ermöglicht es beispielsweise, eine Schwingung von der Kappe auf die Wellenformerdüse zu übertragen, indem die Schwingungseinrichtung mit der Kappe verbunden wird. Die erzeugte Schwingung wird mittels der Kappe auf die Wellenformerdüse übertragen, was im Betriebszustand der Reinigung eine wesentliche Verbesserung im Hinblick auf die zeitliche Einsetzbarkeit der Lötvorrichtung ergibt. Der Reinigungsvorgang kann darüber hinaus durch das Einkoppeln einer Schwingung wesentlich verbessert werden, da einerseits ein besserer Lotfluss ermöglicht wird und andererseits die Haftung des Lotes an der Wellenformerdüse verringert wird, so dass die Reinigung schneller und gründlicher verläuft.especially In this case, the cap can be frictionally connected to the Wellenformerdüse get connected. This allows, for example, a To transmit vibration from the cap to the waveguide nozzle by connecting the vibrator to the cap. The generated vibration is transmitted by means of the cap on the Wellenformerdüse which in the operating state of cleaning a significant improvement in view of the temporal applicability of the soldering device results. The cleaning process can also be through the Coupling a vibration can be significantly improved, on the one hand a better flow of solder is made possible and on the other hand reduces the adhesion of the solder to the Wellenformerdüse so that cleaning is faster and more thorough.

Vorzugsweise ist die Schwingungseinrichtung mit mindestens einem Kugelvibrator, einem Rollenvibrator und/oder einem Kolbenvibrator ausgestattet. Jedoch sind weitere Vibratoren denkbar, um eine geeignete Schwingung zu erzeugen. Die Schwingungseinrichtung kann Teil des Gehäuses sein oder Teil einer Vorrichtung sein, die die Lötvorrichtung enthält. Es ist dabei auch daran gedacht, Schwingungen zu erzeugen, die keine zeitlich konstante Amplitude und Frequenz haben. Auch der Einsatz mehrerer Schwingungssysteme und die Überlagerung der Schwingung der einzelnen Systeme ist vorsehbar.Preferably is the vibration device with at least one ball vibrator, equipped with a roller vibrator and / or a piston vibrator. However, further vibrators are conceivable to a suitable vibration to create. The vibrator may be part of the housing or part of a device containing the soldering device contains. It is also thought of vibrations to produce that no time constant amplitude and frequency to have. Also, the use of multiple vibration systems and the overlay The vibration of the individual systems is predictable.

Bevorzugt wird das Schwingungssystem derart realisiert, um wahlweise eine mechanische Schwingung in den Teil der Wellenformerdüse einzukoppeln und/oder unabhängig davon eine mechanische Schwingung in die Verschlusskappe einzukoppeln. Die genannten Vorteile in den einzelnen Betriebszuständen können im Zusammenspiel zu einem wesentlich verbesserten Ergebnis führen. Es ist insbesondere möglich, die Schwingungen den einzelnen Bauteilen optimal anzupassen. Es ist dabei auch an ein Zusammenwirken der beiden schwingungsfähigen Einheiten Verschlusskappe und Wellenformerdüse denkbar. In diesem Ausführungsbeispiel kann es aufgrund der unterschiedlichen Quellen für die mechanische Schwingung zu signifikanten Vorteilen kommen.Prefers the vibration system is realized in such a way to optionally a mechanical vibration in the part of the waveguide nozzle couple and / or regardless of a mechanical Couple oscillation into the cap. The advantages mentioned in the individual operating states can in interaction lead to a significantly improved result. It is special possible, the vibrations of the individual components optimally adapt. It is also an interaction of the two oscillatory Units cap and Wellenformerdüse conceivable. In this embodiment, it may be due to the different Sources of mechanical vibration to significant benefits come.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung anhand der Figuren beschrieben.in the Below are preferred embodiments of the invention Solution described with reference to the figures.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Schnitt durch eine Lötvorrichtung mit der Schwingungseinrichtung zum Einkoppeln einer mechanischen Schwingung in die Wellenformerdüse; 1 a section through a soldering device with the vibrator for coupling a mechanical vibration in the Wellenformerdüse;

2 einen Schnitt durch eine Lötvorrichtung mit der Schwingungseinrichtung zum Einkoppeln einer mechanischen Schwingung in die Abdeckkappe. 2 a section through a soldering device with the vibrator for coupling a mechanical vibration in the cap.

Die in 1 dargestellte Vorrichtung umfasst ein Gehäuse 1, in welchem sich ein Lotbehälter 2 befindet. Der Lotbehälter 2 ist bis zu einem Lotniveau 6 mit einem Lötmittel gefüllt. Durch eine Durchführung mit einem Lotdurchlass 5 im Boden des Lötbehälters ist ein Steigrohr 3 in den Lötbehälter 2 eingeführt. Das Lot kann so beispielsweise mit einer elektromagnetischen Pumpe (nicht gezeigt) zur Unterseite des Steigrohres gepumpt werden. Das Steigrohr 3 ist in dem Lotbehälter derart mit einem Federhalter 4 befestigt, dass beispielsweise eine Feder – schematisch dargestellt – vom Boden des Lotbehälters 2 gegen den Federhalter 4 drückt, um das Steigrohr 3 gegen die Wellenformerdüse 8 zu drücken. Diese Fixierung ist keinesfalls zwingend als starr anzusehen, sondern fixiert das Steigrohr 3 derart, um eine Schwingung der darauf sitzenden Wellenformerdüse 8 zuzulassen. Das Lot wird in dem Steigrohr nach oben gedrückt und gelangt zu einer darauf fluiddicht angebrachten Wellenformerdüse. Das oben austretende Lot wird zu einer Lotwelle geformt, die durch die Austrittsöffnung der Wellenformerdüse 8 bestimmt ist bzw. durch deren äußere Form. Die Wellenformerdüse 8 ist über mindestens ein vertikales Verbindungselement 10 mit einem horizontalen Verbindungselement 11, welches auch mehrteilig aufgebaut sein kann, verbunden. Das horizontale Element 11 ist mit dem Gehäusedeckel 7 über eine Verankerung 12 verbunden. Diese Verankerung 12 kann derart ausgeführt sein, dass eine Bewegung der Bauteile relativ zueinander zugelassen wird. Im Bereich oberhalb der Wellenformerdüse 8 ist das Gehäuse 1 mit einer Begasungskappe 9 abgeschlossen. Diese dient dazu, das Lot mit Schutzgas zu bedecken, um das Oxidieren an der Luft zu verhindern und somit die Qualität des Lotes zu verbessern. Die Begasungskappe 9 kann mit einem horizontalen Verbindungselement 11 verbunden sein und einen beweglichen Teil des Gehäusedeckels 7 darstellen. Die Wellenformerformerdüse 8 weißt ebenfalls eine Verbindung zu dem horizontalen Verbindungselement 11 auf. Dies ist in diesem bevorzugten Beispiel über ein vertikales Verbindungselement 10 gelöst. In diesem Beispiel sind die Wellenformerdüse 8, das vertikale Verbindungselement 10 und das horizontale Verbindungselement 11 kraftschlüssig verbunden und stellen einen relativ zu anderen Teilen beweglichen Teil dar. Dieser bewegliche Teil ist dabei an dem horizontalen Verbindungselement 11 mit einer Schwingungseinrichtung 13 verbunden. Die Schwingungseinrichtung 13 ist nur schematisch angedeutet, wobei zumindest an die in der Beschreibung genannten Vibratoren zu denken ist. Aufgrund der Zeichnung sollte sich keine Einschränkung dahingehend ergeben, an welchem der beweglichen Teile die Schwingung eingekoppelt wird, und es ist auch nicht zwingend, dass nur die Gehäuseoberseite bewegliche Teile aufweist.In the 1 illustrated device comprises a housing 1 in which there is a solder container 2 located. The solder container 2 is up to a lot level 6 filled with a solder. Through a passage with a Lotdurchlass 5 in the bottom of the solder pot is a riser 3 in the soldering container 2 introduced. For example, the solder can be pumped to the bottom of the riser with an electromagnetic pump (not shown). The riser 3 is in the solder container so with a pen 4 attached, for example, a spring - shown schematically - from the bottom of the Lotbehälters 2 against the pen 4 pushes to the riser 3 against the waveguide nozzle 8th to press. This fixation is by no means mandatory to regard as rigid, but fixes the riser 3 such as vibration of the waveguide nozzle sitting thereon 8th permit. The solder is pushed up in the riser and arrives at a waveguide nozzle fluidly mounted thereon. The above emerging solder is formed into a solder wave passing through the exit port of the waveguide nozzle 8th is determined or by their external shape. The waveformer nozzle 8th is via at least one vertical connecting element 10 with a horizontal connecting element 11 , which can also be constructed in several parts, connected. The horizontal element 11 is with the housing cover 7 about an anchorage 12 connected. This anchorage 12 can be designed such that a movement of the components is allowed relative to each other. In the area above the Wellenformerdüse 8th is the case 1 with a fumigation cap 9 completed. This serves to cover the solder with protective gas in order to prevent the oxidation in the air and thus to improve the quality of the solder. The fumigation cap 9 Can with a horizontal connector 11 be connected and a moving part of the housing cover 7 represent. The waveformer nozzle 8th also knows a connection to the horizontal connection element 11 on. This is in this preferred example via a vertical connecting element 10 solved. In this example, the waveguide nozzle is 8th , the vertical connecting element 10 and the horizontal connector 11 positively connected and provide a relative to other parts movable part. This movable part is on the horizontal connecting element 11 with a vibration device 13 connected. The vibration device 13 is only indicated schematically, which is at least think of the vibrators mentioned in the description. Due to the drawing, there should be no limitation as to which of the moving parts the vibration is coupled in, nor is it necessary that only the case top has moving parts.

Eine weitere sehr bevorzugte Ausführung ist in 2 dargestellt. Hierbei ist gezeigt, wie die Anordnung funktionsgemäß während einer Standzeit aussehen könnte. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse 1, in welchem sich ein Lotbehälter 2 befindet. Der Lotbehälter 2 ist bis zu einem Lotniveau 6 mit einem Lötmittel gefüllt. Durch eine Durchführung mit Lotdurchlass 5 im Boden ist ein Steigrohr 3 in den Lötbehälter 2 eingeführt, welche in einem oberen Bereich mit einem Federhalter 4 fixiert ist. Diese Fixierung ist nicht zwingend als starr anzusehen. Insbesondere ist hierbei die Wellenformerdüse mit einer Abdeckkappe 14 bedeckt, die sicherstellt, dass bei einem höheren Druck und somit einer höheren Durchflussgeschwindigkeit des schmelzflüssigen Lotes das aus der Wellenformerdüse austretende Lot wieder in den Lotbehälter 2 zurückgeführt wird. Zur Verdeutlichung des Sitzes der Abdeckkappe 14 ist hier die Wellenformerdüse nicht gezeigt, sondern nur mit dem darauf abfliesenden Lot durch Pfeile in Flussrichtung verdeutlicht. Damit soll auch gezeigt werden, dass das abfließende Lot primär durch die Abdeckkappe 14 beeinflusst wird. Dabei kann die Abdeckkappe 14 über einzelne Auflageflächen kraftschlüssig mit der Wellenformerdüse verbunden sein aber auch so angeordnet sein, dass sie auf dem Lot schwimmend liegt. Das Lot kann aber auch durch eine mit geringem Abstand über der Wellenformerdüse angebrachten Abdeckkappe 14 beeinflusst werden. Ein Vibrator 13 ist in diesem besonderen Ausführungsbeispiel mit der Abdeckkappe 14 verbunden und stellt somit ein Schwingungssystem 13 zum Einkoppeln einer mechanischen Schwingung mittelbar oder unmittelbar in die Abdeckkappe dar. Analog zu 1 ist der Gehäusedeckel mit einem vertikalen Verbindungselement 10, einem horizontalen Verbindungselement 11, einer Verankerung 12 und einer Begasungskappe 9 versehen. Diese stellen hierbei einen nicht beweglichen Teil dar, in den keine Schwingung eingekoppelt wird. Dies soll jedoch keinesfalls eine Einschränkung dahingehend darstellen, dass es nicht möglich ist eine Kombination aus dem Ausführungsbeispiel in 1 und dem Ausführungsbeispiel in 2 umzusetzen.Another very preferred embodiment is in 2 shown. Here it is shown how the arrangement could functionally look like during a service life. The device comprises a housing 1 in which there is a solder container 2 located. The solder container 2 is up to a lot level 6 filled with a solder. Through a passage with solder passage 5 in the bottom is a riser 3 in the soldering container 2 introduced, which in an upper area with a penholder 4 is fixed. This fixation is not necessarily to be regarded as rigid. In particular, here is the Wellenformerdüse with a cap 14 ensuring that at a higher pressure, and thus a higher flow rate of the molten solder, the solder exiting the waveguide nozzle is returned to the solder pot 2 is returned. To clarify the seat of the cap 14 Here, the Wellenformerdüse is not shown, but only with the flowing off Lot by arrows in the flow direction illustrated. This should also be shown that the outflowing solder primarily through the cap 14 being affected. In this case, the cap 14 be connected via individual bearing surfaces non-positively with the Wellenformerdüse but also be arranged so that it is floating on the solder. However, the solder can also be provided by a cap mounted at a small distance above the waveguide nozzle 14 to be influenced. A vibrator 13 is in this particular embodiment with the cap 14 connected and thus provides a vibration system 13 for coupling a mechanical vibration directly or indirectly into the cap. Analogously to 1 is the housing cover with a vertical connecting element 10 , a horizontal connecting element 11 , an anchorage 12 and a fumigation cap 9 Mistake. These represent a non-moving part in which no vibration is coupled. However, this should by no means constitute a restriction in that it is not possible to use a combination of the exemplary embodiment in FIG 1 and the embodiment in 2 implement.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Ausführung der Erfindung nicht auf die in den 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern auch eine Vielzahl von Varianten möglich ist. Insbesondere kann die Art und Anordnung der Schwingungsfähigen Elemente, wie Wellenformerdüse bzw. Abdeckkappe, abweichen und die Anbringung der Schwingungseinrichtung verschieden von den dargestellten Anordnungen sein.It should be noted that the embodiment of the invention does not apply to the in the 1 and 2 described embodiments is limited, but also a variety of variants is possible. In particular, the nature and arrangement of the vibratory elements, such as waveguide nozzle or cap, may differ and the attachment of the vibrator may be different than the arrangements shown.

Die Erfindung liefert damit einen entscheidenden Beitrag zur Verbesserung insbesondere von Lötvorrichtungen durch eine Beeinflussung des abfließenden Lotes mit einer an bestimmten mit Lot benetzten Teilen beaufschlagten Schwingung und damit auch zu einer Verbesserung der Lötergebnisse und einer Verbesserung hinsichtlich der Standzeiten.The Invention thus makes a decisive contribution to the improvement in particular of soldering devices by influencing of the effluent solder with a certain one with lot wetted parts acted upon vibration and thus to a Improvement of the soldering results and an improvement regarding the service life.

11: Gehäusecasing
22: Lotbehältersolder pot
33: Steigrohrriser
44: Federhalterpenholder
55: Durchführung mit Lotdurchlassexecution with solder passage
66: Lotniveausolder level
77: Gehäusedeckelhousing cover
88th: WellenformerdüseWellenformerdüse
99: Begasungskappegas inlet cap
1010: Vertikales Verbindungselementvertical connecting element
1111: Horizontales Verbindungselementhorizontal connecting element
1212: Verankerunganchoring
1313: Vibratorvibrator
1414: Abdeckkappecap

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 20010199 U1 [0003]
- DE 4133224 A1 [0004]

Claims

Device for soldering workpieces, in particular printed circuit boards, ceramic substrates or the like, which are in particular equipped with plated-through and / or surface-contacted components or chip components and components and assemblies composed thereof, with a solder container (US Pat. 2 ), a riser ( 3 ), with means for removing solder from the solder container ( 2 ) through the riser ( 3 ) and with a waveguide nozzle ( 8th ) to the exit of the through the riser ( 3 ) rising molten solder, characterized in that at least one vibration device ( 13 ) for coupling a mechanical vibration directly or indirectly into the Wellenformerdüse ( 8th ) and / or is provided in the emerging from this Lot.

Device according to claim 1, characterized in that the waveguide nozzle ( 8th ) is formed such that a substantially punctiform solder beam is generated.

Device according to claim 1, characterized in that the waveguide nozzle ( 8th ) is formed such that a substantially line-shaped or planar solder beam is generated.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Wellenformerdüse ( 8th ) indirectly via further parts of the device with the vibration device ( 13 ) connected is.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Wellenformerdüse ( 8th ) fluid-tight with the riser ( 3 ) is connected or connectable.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the riser ( 3 ) is pressed with its front side via a spring device against a form and / or functionally complementary stop surface of the Wellenformerdüse.

Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the Wellenformerdüse ( 8th ) over the riser ( 3 ) with the vibration device ( 13 ) connected is.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Wellenformerdüse ( 8th ) during a downtime of the device with a cap ( 14 ) is foreseeable.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the cap ( 14 ) at least a short distance above the waveguide nozzle ( 8th ) can be arranged.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the cap ( 14 ) non-positively on the Wellenformerdüse ( 8th ) is attachable.

Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that the cap ( 14 ) with the vibration device ( 13 ) is coupled such that the cap ( 14 ) can be acted upon with mechanical vibrations.

Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the vibration device ( 13 ) has at least one ball vibrator, roller vibrator and / or piston vibrator.

Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that a second vibration device is provided, wherein the first vibration device for coupling mechanical vibrations in the Wellenformerdüse ( 8th ) and the second vibration device for coupling mechanical vibrations in the cap ( 14 ) is provided.