DE2410849A1

DE2410849A1 - Verfahren zum aufloeten von miniaturbauelementen

Info

Publication number: DE2410849A1
Application number: DE2410849A
Authority: DE
Inventors: Rolf Hohmann
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1974-03-07
Filing date: 1974-03-07
Publication date: 1975-09-11
Also published as: DE2410849B2

Description

Verfahren zum Auflöten von Miniatur-Bauelementen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auflöten von Miniatur-Bau-elementen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Im Zuge der technischen Erweiterung auf gleichem Raum bzw. der Verkleinerung von Geräten ist die Notwendigkeit entstanden, diskrete Schaltungen wesentlich kleiner aufzubauen. Eine aus diesem Bestreben entstandene Technologie ist die Hybrid-Technik, in der so verschiedene Vorgänge wie das Aufdrucken von Leiterbahnen, das Aufbringen von Dickschlchtwiderständen und das Auf löten von diskreten Bauelementen ausgeführt werden können.
Die bei dieser Bestückungstechnik verwendeten Bauelemente haben üblicherweise verzinnbare Anschlußflächen, mit denen sie direkt, also ohne Drahtenden, auf das Trägerplättchen aufgelötet werden.
Es existieren auch noch ältere Bauelemente, die mit gebogenen Drahtenden auf dem Trägerplättchen aufliegen können und so gelötet werden.
In bisheriger Technik werden an beide Seiten der geplanten Lage eines Zweipol-Bauelemenbs rechteckige Kontaktflächen, die mit den Leiterbahnen elektrisch verbunclerl sind, so vorverzinnt, daß für jede Anschlußseite des Baueiemenbs ein Zinntropfen entsteht, der sich beim Abkühlen verfestigt. Auf die abgekühlten Zinntropfen wird das Bauelement gelegt und die ganze Anordnung erhitzt. Das durch das Erhitzen geschmolzene Zinn stellt Lötverbindungen zwischen Bauelement und Leiterbahn her.
Bei diesem Verfahren ergeben sich Schwierigkeiten, die häufig zu unbrauchbaren Lötstellen führen und die keine Genauigkeit bezüglich der Positionierung der Bauelemente erlauben. Die Schwierigkeiten sind in der relativ hohen Oberflächenspannung des flüssigen Zinnes begründet. Das Vorverzinnen der Kontaktflächen wird üblicherweise durch das Eintauchen des gesamten Trägerplättchens in ein Lötbad erre-icht. Bei diesem Vorgang entstehen auf den üblicherweise in etwa quadratischen Kontaktflächen Zinntropfen, die im seitlichen Profil im wesentlichen die Form einer wenig abgeplatteten Halbkugel haben. Auf den beiden stark gekrümmten Oberflächen der erkalteten Zinntropfen ist eine gute Auflage des Zweipol-Bauelementes nicht möglich.
Häufig kommt es auch vor, daß beide Tropfen ungleiche Höhe aufweisen, wodurch die Auflage weiter verschlechtert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet die Nachteile dadurch, daß die Vorverzinnung einer Kontaktfläche in einer derartigen Form ausgeführt wird, daß zwei oder mehrere Löttropfen entstehen, auf denen das Bauelement mit einer Anschlußseite aufliegt.
Durch die Aufteilung der Vorverzinnung in mehrere Löttropfen werden folgende vorteilhafte Effekte erreicht.
Da mehrere Tropfen pro Anschlußseite entstehen, erreichen diese Tropfen eine geringere Höhe als ein Tropfen. Jede Anschlußseite liegt auf mehreren Auflagepunkten auf, womit eine einwandfreie Auflage des Bauelementes gewährleistet ist. Schließlich kommt das erfindungsgemäße Verfahren mit einem geringen Zinnbedarf aus, so daß die Gefahr des Wegschwimmens eines Miniatur-Bauelementes auf dem flüssigen Zinn erheblich verringert ist.
Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ergibt sich aus einer kammartigen Aufteilung der Vorverzinnung.
Anhand der folgenden Figuren soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden.
Es zeigen: Fig. la die Draufsicht auf einen Träger mit einer Leiterbahn, einem Miniatur-Bauelement und vorverzinnten Kontaktflächen in üblicher Ausführung, Fig. lb die Auflage einer Anschlußfläche eines Bauelementes auf einem Löttropfen nach Fig. la, Fig. 2a die Draufsicht auf einen Träger wie in Fig. la, jedoch mit vorverzinnten Kontaktflächen in erfindungsgemäßer Ausführung, Fig. 2b die Auflage einer Anschlußfläche eines Bauelementes auf Löttropfen nach Fig. 2a.
Die Fig. la und 2a zeigen ein zinnabweisendes Trägerplättchen 1, das üblicherweise aus Keramik besteht, aber auch aus Hartpapier o.ä. sein kann. Auf das Trägerplättchen 1 werden im ersten Schritt des Verfahrens die metallischen Leiterbahnen 2 mit den Kontaktflächen 5 bzw. 4 im Siebdruckverfahren aufgebracht. Die Leiterbahnen werden daraufhin mit einer zinnabweisenden Schutzschicht überzogen, so daß nur noch die Kontaktflächen 5 bzw. 4 als metallisierte Flächen frei liegen. Beim Eintauchen in ein Lötbad werden die Kontaktflächen 5 bzw. 4 verzinnt. Nach diesem Vorverzinnen wird das Bauelement auf die Oberflächen der erstarrten Zinntropfen gelegt. Durch Erhitzen mittels Heißluft, elektrischqr Aufheizung o.ä. wird das Zinn verflüssigt und der Kontakt zu den verzinnbaren Anschlußflächen eines Bauclementes 4 hergestellt.
In Fig. la sind übliche Kontaktflächen 3 dargestellt, in Fig.
2a sind die Kontaktflächen 4 beim Aufdrucken gleich kammartig aufgeteilt, so daß auch die Vorverzinnung diese Aufteilung annimmt. Die kammartige Aufteilung ist dort ausgeführt, wo das Bauelement 5 aufliegen wird.
Fig. lb verdeutlicht die Auflage einer Anschlußseite eines Bauelementes 5 auf einer verzinnten üblichen Kontaktfläche 5. Bei der vergleichenden Betrachtung der Fig. 2b, die die Auflage einer Anschlußseite eines Bauelementes 5 auf einer verzinnten erfindungsgemäßen Kontaktfläche 4 darstellt, werden die oben erwähnten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ohne weiteres deutlich.
Wie schon erwähnt, gestaltet sich die Erzielung der Form einer erfindungsgemäßen Kontakt fläche 4 außerordentlich einrach, aa die die Kontaktflächen 4 aufgedruckt werden, also nur dieser Druck gegenüber den üblichen Kontaktflächen 3 verändert werden muß.
Eine andere Methode zur Erzielung der erfindungsgemäßen Form der Vorverzinnung ist das Aufbringen von Lötstopplack auf die erwünschten Unterbrechungen der üblichen Kontaktflächen 5.
Da das Lötzinn nicht auf den mit Lötstopplack versehenen Teilen der Kontaktflächen 3 haften kann, wird die gewünschte Vorverzinnung ebenfalls in einfacher Form erreicht.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Auflöten von Miniatur-Bauelementen, die mit verzinnbaren Anschlußflächen versehen sind, auf Trägerplättchen mit metallisierten, vorverzinnten Kontaktflächen, bei denen nach Auflage der Bauelemente das Lötzinn wieder verflüssigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorverzinnung einer Kontaktfläche (3 bzw. 4) in einer derartigen Form ausgeführt ist, daß zwei oder mehrere Löttropfen entstehen, auf denen das Bauelement (5) mit einer Anschlußseite aufliegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche -für die Vorverzinnung kammartig ausgeführt wird.

L e e r s e i t e