DE2720293C3

DE2720293C3 - Vorrichtung zur Herstellung von LotÜberzugen und Lotverbindungen an Anschlußelementen von elektrischen Bauteilen

Info

Publication number: DE2720293C3
Application number: DE19772720293
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 8000 Muenchen Koeppe
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-05-05
Filing date: 1977-05-05
Publication date: 1980-06-26
Also published as: DE2720293B2; DE2720293A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Lot-Überzügen und Lötverbindungen an Anschlußelementen von elektrischen Bauteilen duich Tauchen der Anschlußelemente in schmelzflüssiges Lot, bestehend aus einem das schmelzflüssige Lot beinhaltenden Behälter, der eine Platte mit mehreren, mit dem schmelzflüssigen Lot mindestens teilweise gefüllten, die Anschlußelemente aufnehmenden öffnungen aufweist, deren Teilung jener der Anschlußelemente am elektrischen Bauteil entspricht.

Beim Verzinnen von Lötfahnen oder Lötsliften aber auch beim Anlöten von Drähten an Lötfahnen entstehen Lotspritzer, die durch eine explosionsartige Verdampfung des Lötflußmittels beim Eintauchen der Anschlußelemente in das bis auf eine Temperatur von 200 bis 400⁰C erwärmte' Lot verursacht werden. Die Lotspritzer besitzen meist die Form kleiner Lotkugeln, welche oft nur unter dem Mikroskop sichtbar sind; oft geben derartige Lotspritzer bei elektrischen Geräten zu Störungen Anlaß. Die kleinen Kugeln kleben oder schmelzen an der den Lötfahnen benachbarten Flächen.

Durch die DE-AS 1102 528, DE-GM 70 24 105, US-PS 29 64 007 sind Lötvorrichtungen bekannt geworden, bei denen eine auf das Schmelzlot aufliegende Platte mit Löchern verwendet wird, welche im Rasterbild der Lötstifte der elektrischen Bauteile angeordnet sind. Damit wird das Entstehen von Schäden durch Lotspritzer an elektrischen Bauteilen weitgehend verhindert. Es läßt sich jedoch nicht völlig vermeiden, daß die plötzliche Verdampfung des Lotflußmittels zumindest ein Teil der kleinen Lotpartikel mit hoher Geschwindigkeit durch die öffnungen hindurchgetrieben werden, insbesondere wenn die lichte Weite der öffnungen in der Platte in Bezug auf die Stärke der Anschlußelemente zu groß ist und die Stärke der Platte wegen der relativ kurzen Anschlußelemente dünn gehalten werden muß.

Ferner beinhaltet das Lotflußmittel sog. Aktivaloren, welche chemisch auf die meist aus Metall bestehende Platte einwirken. Da die Stärke der Platte relativ dünn gehalten werden muß, sind die Platte und die Bohrungen in der Platte durch diese Aktivatoren stark gefährdet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß nicht nur mit großer Sicherheit verhindert wird, daß Lotspritzer an Teile der elektrischen Geräte gelangen können, sondern auch der die öffnungen zum Einführen der Anschlußelemente aufweisende Wandteil dünn gehalten werden kann.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Platte ein Seitenwandteil des Lotbadbehälters ist und zumindest die im Wandteil eingebrachten öffnungen mit einer Emailschicht ausgekleidet sind.

Vorzugsweise sind die in einem Seitenwandteil des Lotbadbehälters eingebrachten Bohrungen unterhalb des Lotbadspiegels gelegen.

Vorteilhaft ist es, bei vergleichsweise im Durchmesser kleinen Anschlußelementen, nämlich solche, deren Durchmesser oder Dicke nicht mehr als 2 mm beträgt, einen im Vergleich zur Länge der Anschlußelemente schmalen Wandteil zu verwenden, und im Abstand vom Lotspiegel Öffnungen zum Einführen der Anschlußelemente in den Wandteil einzubringen, wobei die lichte Weite der öffnungen und ihr Abstand vom Lotspiegel so bemessen ist, daß das schmelzflüssige Lot entgegen seinem hydrostatischen Druck durch Kapillarwirkung in

den öffnungen hält.

Die im Flußmittel enthaltenen Aktivatoren wirken auf das Material der Beckenwandung; sie kann dadurch völlig zerstört werden. Die Emailschicht verhindert eine Zerstörung der Beckenwandung.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine in einem Wandungsteil des Lotbehälters eingebrachte öffnung mit einem darin eingeführten Anschlußelement,

Fig. 2 einen Lotbad-Behälter mit Öffnungen für die Anschlußelemente im dachförmigen Wandteil,

Fig.3 einen Lotbad-Behälter mit öffnungen zum Einführen der Anschlußelemenie im Seitenwandteil.

Gemäß Fig. 1 sind in einem Wandteil 1 eines Lotbad-Behälters öffnungen 2 eingebracht, durch welche man die Anschlußelemente 3 eines elektrischen Bauteils einführt. Der Wandteil 1 steht in Berührungsverbindung mit dem schmelzflüssigen Lot 4 des Lotbad-Behälters. Durch Kapillarwirkung und/oder den hydrostatischen Druck sind die Bohrungen 2 mit schmelzflüssigem Lot mindestens teilweise gefüllt. Beim Einführen des mit einem Lötflußmittel benetzten Anschlußelementes 3 entsteht unter der Einwirkung des auf eine hohe Temperatur von 200 bis 400° C erwärmten Lotes eine plötzliche Verdampfung des Lotflußmittels, so daß kleine Lotpartikel 6 aus der Lotschmelze mit hoher Geschwindigkeit herausgetrieben werden. Diese Lotspritzer können von der Wandung 5 der öffnung 2 nicht vollständig aufgefangen werden.

Fig. 2 zeigt einen im Prinzip bekannten Lotbad Behälter bzw. ein Lotbecken 8 mit einem dachförmigen Wandteil 1. Im Wandteil sind eine Vielzahl von öffnungen 2 eingebracht, deren Teilung I der Teilung der Anschlußelemente 3 eines elektrischen Bauteiles 9 entspricht. Ebenso entspricht die geometrische Anordnung der öffnungen 2 der Anordnung der Anschlußelemente 3 des elektrischen Bauteiles. Die lichte Weite der öffnungen ist etwa 1 mm größer als das Maß der Anschlußelemente. Der Wandteil 1 überdeckt hier nach Art einer Traverse das Lotbad und ragt mit seiner von der Auflagefläche 10 für das elektrische Bauteil 9 abgekehrten Fläche 11 in das schmelzflüssige Lot, so

daß die Öffnungen 2 mindestens teilweise mit Lot gefüllt sind. Die der Lotschmelze zugekehrte Fläche 11 ist — wie ersichtlich — dachförmig geschrägt, derart, daß die Rückstände sowie Oxidreste entlang dieser Fläche in Pfeilrichtung 12 zu Kanälen 13 treiben uno dort mittels eines Schabers entfernbar sind. Es ist nicht auszuschließen, daß sich Rückstände an den dem Lot 4 zugekehrten öffnungen 2 ansetzen. Zu diesem Zwecke benutzt man einen Schaber 14 — hier nur gestrichelt dargestellt —, welcher in Pfeilrichtung 15 entlang der Scheitelkante des Wandteiles 1 führbar ist. An den beiden Stirnflächen des Beckes 8 befindet sich eine Vertiefung 16 zum Auffangen der vorgenannten Rückstände.

Auch bei dieser Ausführung entsteht unter der Einwirkung des sehr hoch erwärmten Lotes eine plötzliche Verdampfung des Lotflußmittels, so daß kleine Lotpartikel aus der Lotschmelze mit hoher Geschwindigkeit durch die öffnungen 2 hindurchgetrieben werden können, insbesondere wenn die lichte Weite der Öffnungen 2 im Wandteil 1 in Bezug auf die Stärke der Anschlußdrähte 3 zu groß ist

Dies wird mit Sicherheit bei dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel verhindert. Fig.3 2eigt einen im Querschnitt dargestellten Lotbad-Behälter 8 mit einem Seitenwandteil Γ, dessen Wandstärke so gering wie erforderlich gehalten werden kann. Hier sind im Seitenwandteil 1' des Lotbad-Behälters bzw. -beckens Bohrungen 2 eingebracht Eine derartige Anordnung eignet sich insbesondere dann, wenn die Anschlußelemente 3 in ihrem Durchmesser kleiner als 2 mm sind. Wählt man einen Durchmesser für die Öffnungen von annähernd 3 mm, so ist der verbleibende Raum einerseits groß genug zum Einführen des Anschlußelementes in das schmelzflüssige Lot 4, andererseits ist jedoch der verbleibende Spalt so eng,

ίο daß das Lot durch seine Kapillarwirkung am Ausfließen gehindert wird. Hierbei ist es wesentlich, daß der Abstand H vom Lotbadspiegel 4' empirisch ermittelt wird; ist er zu groß, so fließt das Lot infolge des hydrostatischen Druckes aus den Öffnungen 2. Die

Höhe f/wird in Abhängigkeit vom Durchmesser D der öffnungen 2 durch Versuche ermittelt

Dadurch, daß zumindest der Seitenwandteil Γ mit einer Emailschicht versehen ist, kann seine Wandstärke sehr gering gehalten werden. Diese Emaillierung

verhindert vor allem die Einwirkung der Aktivatoren

des Flußmittels auf die dünne Becken wandung, die sonst völlig zerstört werden würde. Die Emaillierung wirkt

gegenüber dem Lot besonders abweisend.

Vorteilhafterweise sind auch die Wandungen 5 der

öffnungen 2 mit einer Emailschicht 7 ausgekleidet, wie F i g. i zeigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Hersteilung von Lot-Oberzügen und Lötverbindungen an Anschlußelementen von elektrischen Bauteilen durch Tauchen der Anschlußelemente in schmelzflüssiges Lot, bestehend aus einem das schmelzflüssige Lot beinhaltenden Behälter, der eine Platte mit mehreren, mit dem schmelzflüssigen Lot mindestens teilweise gefüllten, die Anschlußelemente aufnehmenden öffnungen aufweist, deren Teilung jener der Anschlußelemente am elektrischen Bauteil entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte ein Seitenwandteil (1') des Lotbadbehälters (8) ist und zumindest die im Wandteil (1) eingebrachten öffnungen (2) mit einer Emailschicht (7) ausgekleidet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Seitenwandteil (Γ) des Lotbadbehälters (8) eingebrachten Bohrungen (2) unterhalb des Lotbadspiegels (4') gelegen sind.