DE3006431C2

DE3006431C2 - Verfahren zum Anlöten von an Trägerstreifen angeordneten Anschlußstiften an Schaltungsplatten und Tauchlötbad zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE3006431C2
Application number: DE3006431A
Authority: DE
Inventors: Manfred 4050 Moenchengladbach Bodewig
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1980-02-21
Filing date: 1980-02-21
Publication date: 1981-07-02
Also published as: DE3006431B1; GB2069905B; IT1135519B; FR2476520A1; IT8119828A0; GB2069905A; US4410127A; JPS56134751A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anlöten von an Trägerstreifen angeordneten Anschlußstiften an Schaltungsplatten, insbesondere an Dickschichtmodule, wobei die Schaltungsplatte vor dem Anlöten in einem Lötbad lösbar auf den Anschlußstiften festgesetzt ist, und auf ein Tauchlötbad zur Durchführung des Verfahrens.

Mit Anschlußstiften bestückte Trägerstreifen sind bekannt und werden heute industriell eingesetzt. Die Trägerstreifen dienen dabei einer geordneten und mechanisierten Zufuhr der einzelnen Anschlußstifte an die jeweilige Bearbeitungspositicn. Vsf oder naeh dem Anstecken der Anschlußstifte an Schaltungsplatten werden die Trägerstreifen abgetrennt. Da die Zuführung der Anschlußstifte zu der Bestückungsstelle normalerweise über an beiden Anschlußstiften angeordnete Trägerstreifen erfolgt, wird vor dem Bestücken zunächst der im Bereich der Anschlußtulpe versehene Trägerstreifen entfernt, während der gegenüberliegende Trägerstreifen erst nach dem Anlöten der Anschlußstifte abgetrennt wird. Als Schaltungsplatten, an denen die vorerwähnten Anschlußstifte angebracht werden, kommen bevorzugt Dickschicht-Hybridmodule zum Einsatz, Bei diesen Modulen sind die Leitungszüge teilweise sehr dicht an die Anschlußstellen der Anschlußstifte herangeführt Dies bedeutet, daß der Anlötvorgang der Anschlußstifte sehr präzise vorgenommen werden muß. Des weiteren ist es wichtig, dal) die Fußpunkte der Anschlußstifte an den Trägerstreifen nach dem Entfernen aus dem Lötbad möglichst wenig Lotbrücken aufweisen, da der Abtrennvorgang der Trägerstreifen sich an der fußseitigen Trägerkante orientiert

£s ist bekannt Dickschicht-Hybridmodule, die mit Anschlußstiften klemmend bestückt sind, zusammen mit den an den Fußpunkten der Stifte ansetzenden Trägerstreifen einzeln oder in kleinen Gruppen aufrecht stehend in ein Lötbad zu tauchen. Dabei treten aber die erwähnten Schwierigkeiten auf.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Anlöten von an Trägerstreifen angeordneten Anschlußstiften an Schaltungspiatten zu schaffen, bei dem ein exaktes Lötniveau erreicht wird und Lotbrücken an den Fußpunkten vermieden sind und wobei zusätzlich eine kontinuierliche Bearbeitung von endlosen, mit Stiften und Schalterplatten bestückten Trägerstreifen möglich wird

jo Die gestellte Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein endloser Trägerstreifen mit den aufrecht von ihm getragenen Anschlußstiften und Schaltungspiatten horizontal durch flüssiges Lot gefördert wird, das von den zu lötenden Teilen wegströmt, wobei das die Teile nicht benetzende und verbindende Lot am Ende des vorgegebenen Lötweges bevorzugt in Förderrichtung der Teile strömt und dabei durch gleichzeitiges Abstürzen auf ein Niveau unterhalb des Trägerstreifens von den benetzten Teilen abgezogen wird.

Durch das horizontale Hindurchziehen der Anschlußstifte und Schaltungsplatten tragenden Trägerstreifen durch wenigstens im Oberflächenbereich von den zu verlötenden Teilen ständig wegfließendem Lot ist die Lotoberfläche ständig von Oxydresten gereinigt und eine gleichbleibende Lotoberfläche sichergestellt. Damit lassen sich sehr exakte höhenausgerichtete Lötungen vornehmen. Da das Lot am Ende des Lötweges in Förderrichtung strömt and dabei auf ein tieferes Niveau abstürzt, werden Lotbrücken im Bereich der Anschlußstiftfüße vermieden. Dies beruht darauf, daß das strömende Lot alle Lotteile mitreißt, die nicht durch Benetzung an den zu lötenden Teilen haften.

Das zur Durchführung des Lötverfahrens eingesetzte Tauchbad ist gekennzeichnet durch eine aus dem Bad herausragende Oberlauflötdüse, in die der Trägerstreifen mit den Anschlußstiften eintauchbar ist und die im Durchzugsweg des Trägerstreifens einschnittförmige

Ausnehmungen aufweist, die sich vom oberen Überlaufrand in Richtung auf das Bad erstrecken, wenigstens bis in den Bereich der Eintauchtiefe des Trägerstreifens, wobei sich die Böden der Ausnehmungen oberhalb der Badoberfläche befinden. Durch diese Überlauflötdüsen·

M ausbildung wird erreicht, daß das von unten zugeführte Lot über den DUsenrand ständig abstürzt und dabei eine Flußrichtung von den durch die Düse hindurchgeführten Teilen zum Rand der Düse erzeugt. Der Streifen mit den

von ihm getragenen Teilen wird durch die Ausnehmungen in die Düse eingeführt und wieder aus ihr herausgefördert Zusätzlich zu diesen dem Ein- und Ausführen der Streifen dienenden Ausnehmungen haben diese Ausnehmungen die Aufgabe, eine Strömungsrichtung des Lotes längs des Trägerstreifens und der von ihm getragenen Teile zu erzeugen. Im Bereich der Ausnehmungen strömt das Lot mithin bevorzugt in Längsrichtung des Streifens und der Teile. Da sich nun die Badoberfläche oberhalb der Böden der Ausnehmungen befindet kann das Lot beim Verlassen der Düse nach unten in das Bad abstürzen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen den Böden der Ausnehmungen eine Stützleiste für den Trägerstreifen vorgesehen. Die Stützleiste, die beispielsweise an den Kopfenden der Düse befestigt sein kann, unterstützt den Trägerstreifen, der zwischen der Aufbringvorrichtung des Flußmittels und der Trockenzone nicht unterstützt werden sollte.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Stützleiste mit Durchbrüchen versehen, um die Lötzirkulation auch zu der über dis Stützleiste hinweglaufenden Kante des Trägerstreifens zu gewährleisten.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist außerhalb einer der Lötdüsenausnehmungen ein Lotabstreifer vorgesehen. Dieser Lotabstreifer sorgt dafür, daß an der Unterkante des Trägerstreifens keine Lotoder Oxydreste hängenbleiben können.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Lötbad mit Lötdüse sowie einer vorgeschalteten, mit einer Schaumwelle arbeitenden Benetzungsvorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt durch das Tauchlötbad längs der LinieH-H nach Fig.3und

F i g. 3 eine Draufsicht auf das Tauchlötbad.

In Fig. 1 ist eine Wanne 3 eines Lötbades mit Lot S dargestellt Das Lot ist durch eine nicht dargestellte Erhitzungsvorrichtung erwärmt und mithin flüssig. Innerhalb der Wanne 3 befindet sich eine ebenfalls wannenförmige Lötdüse 7. Diese wannenförmige Lötdüse steht auf Füßen 9 in der Wanne 3 des Lötbades.

Die Lötdüse ragt mit einem oberen Kragen 11 aus dem Lötbad heraus. Innerhalb der Düse 9 befinden sich Leitbleche 13, die einen Strömungskana! innerhalb der Düse 7 bilden. Dieser Strömungskanal 15 beginnt an einem unteren Einlaß 17, in dessen Bereich ein Umwälzrad 19 angeordnet ist Das Umwälzrad 19 ist über eine Welle 21 von einem Motor 23 angetrieben. Oberhalb des Umwälzrades 19 erweitert sich der Strömungskanal 15 auf die volle Breite der Lötdüse 7.

Wie sich besonders gut aus F i g. 2 ergibt sind in den Schmalseiten 25 der Lötdüse schlitzförmige Ausnehmungen 27 vorgesehen. Die schlitzförmigen Ausnehmungen erstrecken sich von dem oberen Rand 29 der Lötdüse 7 auf die Wanne 3 des Lotbades zu und enden mit ihren Böden 31 oberhalb des Lotniveaus 33 in der Wanne 3. Zwischen den Böden 31 in den Schmalseiten 25 der Lötdüse erstreckt sich eine Stützleiste 35, die, wie sich aus F i g. 3 besonders deutlich ergibt, mit lochförmigen Durchbrüchen 37 versehen ist

Das Löten geht wie folgt vor sich. Der endlose Trägerstreifen 39 trägt über die Anschlußstifte 41, die vertikal nach oben stehen, Dickschicht-Hybridmodule 43. Die AnschluBstifte 41 sind zu diesem Zweck mit Aufstecktulpen 45 versehen, in welche die Dickschichtmodule eingesteckt sind und in welchen die Module zunächst klemmend festsitzen.

ίο Der endlose Trägerstreifen mit den von ihm getragenen Anschlußstiften und Schaltungsplatten in Form von Dickschicht-Hybridmodulen wird in der in Fig. t dargestellten aufrechten Lage zunächst durch eine Schaumwein 47 aus Benetzungsmittel hindurchgezogen. Der Schaum wird durch Einblasen von Luft über Rohre 48 in eine Benetzungsflüssigkeit erzeugt und steigt zwischen Abdeckungen 49 auf bis zu einer Höhenlinie 50, die der obersten Lothöhe entspricht Das Benetzungsmittel benetzt dabei den Trägersireifen 39, die Anschlußstifte 41 und die Schaltungsplatten 43 bis hoch zu der Mit 50 bezeichneten Löthöhenlinie. Der Streifen überquert zwischen der die S.iflaumwel!e 47 erzeugenden Benetzungsvorrichtung 51 un-i der Lötvorrichtung einen Trockenabschnitt in Richtung des Pfeiles 53. Der Trägerstreifen mit den von ihm getragenen Teilen 41, 43 tritt dann in das Lot 5' ein, welches at·* der am Eingang zur Lötdüse gelegenen Ausnehmung 27 entgegen der Förderrichtung ausfließt und in die Wanne 3 herabstürzt Innerhalb der Lötdüse 7 wird die Trägerleiste 39 auf der Stützleiste 37 abgestützt Das mit dem Umwälzrad 19 hochgepumpte Lot erreicht genau die mit der Linie 50 angegebene Niveauhöhe. Das Lot strömt im Bereich der Lotoberfläche von den in der Düsenmitte geführten Teilen 39,41, 43 weg. Das Lot strömt allseitig zum Rand 11 hin und über diesen Rand 11 hinweg in die Wanne 3 zurück. Auf diese Weise entsteht im Bereich der durchgeförderten, zu tötenden Teile 39, 41 und 43 eine absolut gleichbleibende Lötniveauebene 50.

Der Lötweg innerhalb der Lötdüse ist durch deisn Länge L festgelegt Diese Länge ergibt zusammen mit einer bestimmten Fördergeschwindigkeit eine vorgegebene Lotkontaktzeit. Über die Länge L läßt sich damit die Fördergeschwindigkeit beeinflussen, und zwar beispielsweise derart daß die Fördergeschwindigkeit durch Vergrößerung der Länge L gleichfalls vergrößert wird.

Am Ende 55 des Lötweges tritt der Trägerstreifen 39 mit den Anschlußstiften 41 und den Schaltungsplatten

so 43 wieder aus der Lötdüse 7 aus, und zwar durch die endseitig gelegene Ausnehmung 27'. Aus dieser am Ende des Lötweges L gelegenen Ausnehmung strömt das Lot längs der Förderrichtung aus und stürzt auf das Niveau 33 des Lotes 5 in der Wanne 3 nieder. Bei diesem

Niedsrstr,rten wird insbesondere vom Träger im Bereich der AnschluSstiftfüße 57 nicht zur Benetzung

dienendes Lot mit in die Wanne 3 zurückgerissen, Damit verbleiben keine Lotbrücken im Bereich der Füße 57.

An der Fußkante 59 des Trägerstreifens 39 können

dennoch Lot- oder Sihlackefeste hängen bleiben. Diese Reste werden mit Hilfe eines Abstreifers 61 abgezogen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren «.iim Anlöten von an Trägerstreifen angeordneten Anschlußstjften an Schaltungsplatten, insbesondere an Dickschichtmodule, wobei die Schaltungsplatte vor dem Anlöten in einem Lötbad lösbar auf den Anschlußstiften festgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein endloser Trägerstreifen mit den aufrecht von ihm getragenen Anschlußstiften und Schaltungspiatten horizontal durch flüssiges Lot gefördert wird, das im Oberflächenbereich von den zu lötenden Teilen wegströmt, wobei das die Teile nicht benetzende und verbindende Lot am Ende des vorgegebenen Lötweges bevorzugt in Förderrichtung der Teile strömt und dabei durch gleichzeitiges Abstürzen auf ein Niveau unterhalb des Trägerstreifens von den benetzten Teilen abgezogen wird.

2. Tauchlötbad zum Anlöten von Anschlußstiften, die lösbar an sine Schaltungsplatte, insbesondere einen Dicksctscfitmodul, angesetzt sind, wobei die von der Schaltungsplatte abliegenden Enden der Anschlußstifte an Trägerstreifen angeordnet sind, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine aus dem Bad (3) herausragende Überlauflötdüse (7), in die der Trägerstreifen (39) mit den Arachlußstiften (41) eintauchbar ist und die im Durchzugsweg des Trägerstreifens (39) einschnittförmige Ausnehmungen (27) aufweist, die sich vom oberen Oberlaufrand (29) in Richtung auf das Bad (3) erstrecken, wenigstens bis in den Bereich der Eintauchtiefe des Trägerstreifens (29), wobei sich <ät Böden (31) der Ausnehmungen (27) oberhalb der Badoberfläche (33) befinden.

3. Tauchlötbad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Böden (31) der Ausnehmungen (27) eine Stützleiste (37) für den Trägerstreifen (39) vorgesehen ist.

4. Tauchlötbad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützleiste (35) mit Durchbrüchen (37) versehen ist,

5. Tauchlötbad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb einer der Lötdüsenausnehmungen (27) ein Lotabstreifer (61) vorgesehen ist