DE3509626C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzeugen eines definierten kurzzeitigen Gas-Unterdruck- Saugimpulses zum Einsaugen von Lötpaste in Löcher von Dickschichtschaltungen, bestehend aus einer in der Arbeitsplatte einer Siebdruckmaschine angeordneten Unter­ druckkammer, die über eine Saugleitung, in der sich ein Unterdruckventil befindet, und ein Unterdruck-Vorrats­ volumen an einen Unterdruckerzeuger angeschlossen ist.The invention relates to a device for Generation of a defined short-term gas vacuum Suction pulse for sucking solder paste into holes from Thick film circuits consisting of one in the Worktop of a screen printing machine arranged sub pressure chamber, which has a suction line in which a Vacuum valve is located, and a vacuum supply volume is connected to a vacuum generator.

Aus der DE-OS 34 20 966 ist es zur Behandlung von Dickschichtplatten bekannt, unterhalb einer Dickschicht­ platte eine Unterdruckkammer vorzusehen. Die Unterdruck­ kammer wird über ein normales oder ganz speziell fein dosierendes Ventil an eine Saugleitung angeschlossen. Das Öffnen und Schließen des Ventiles an der Saugleitung läßt sich nicht so exakt vornehmen, daß die Lotpaste gerade in die Löcher hinein, aber nicht aus ihnen wieder heraus­ gesaugt wird.From DE-OS 34 20 966 it is for the treatment of Thick film panels known, below a thick film plate to provide a vacuum chamber. The negative pressure chamber is fine over a normal or very special metering valve connected to a suction line. The Opens and closes the valve on the suction line not make yourself so precise that the solder paste just in the holes in, but not out of them is sucked.

Auch aus der DE-OS 31 02 126 ist es bekannt, Lotpaste durch Löcher von Schaltungsplatten hindurchzusaugen. An eine Unterdruckkammer unterhalb der Schaltungsplatte ist dazu eine Saugleitung angeschlossen, die über ein Unter­ druckventil zu einer zentralen Saugleitung hin geöffnet werden kann. Der Saugeffekt ist bei dieser Verfahrensweise außerordentlich unregelmäßig. Die Lotpaste wird in einem Teil der Löcher nicht weit genug, in einem anderen Teil der Löcher zu stark hindurchgesaugt, so daß die Unterseite der Dickschichtplatte mit Lotpaste verschmiert wird.It is also known from DE-OS 31 02 126 solder paste to suck through holes in circuit boards. At is a vacuum chamber below the circuit board  For this purpose, a suction line connected via a sub pressure valve open to a central suction line can be. The suction effect is with this procedure extraordinarily irregular. The solder paste is in one Part of the holes not far enough in another part of the holes sucked through too much so that the bottom the thick-layer plate is smeared with solder paste.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches zu schaffen, mittels der beim Nach-Unten-Durchsaugen von Lotpaste durch Löcher in der Schaltungsplatte Unsauberkeiten an der Schaltungs­ plattenunterseite durch Lotpastenschmiere vermieden werden und der Durchzieheffekt der Lotpaste vergleichmäßigt wird.It is an object of the invention to provide a device according to the Generic preamble of the claim to create, by means of when sucking down solder paste through holes in the circuit board impurities on the circuit the underside of the plate can be avoided with solder paste smear and the pull-through effect of the solder paste is evened out.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches.The object is achieved according to the invention by characteristic features of the claim.

Auf diese Weise ist es möglich, Unterdruckimpulse zu erzeugen, bei denen der Unterdruck an der Unterseite der Schaltungsplatte ansteigt auf ein vorbestimmbares Niveau und dann wieder abfällt, unabhängig von dem Ausschalten des Unterdruckventiles. Dies beruht darauf, daß sich bei strömender Preßluft ein bestimmter Unterdruck im vorge­ gebenen Leitungsvolumen aufbaut. Dieses Unterdruckvolumen stellt beim Öffnen des Unterdruckventiles den Unterdruck­ impuls an der Schaltungsplatte bereit. Es ist nicht mög­ lich, über die Ejektordüse schnell genug genügend Unter­ druckvolumen nachzuliefern. Der Unterdruck an der Schal­ tungsplatte muß also zwangsläufig am Ende des Unterdruck­ impulses abfallen, ganz gleich, wie schnell das Unter­ druckventil abschalten kann. Dies ist für die Bereitstel­ lung des Unterdruckimpulses mit vorgegebener Saugleistung von großer Bedeutung.In this way it is possible to apply vacuum pulses generate where the vacuum at the bottom of the Circuit board rises to a predeterminable level and then drops again, regardless of turning it off of the vacuum valve. This is due to the fact that flowing compressed air a certain negative pressure in the pre given line volume builds up. This vacuum volume sets the vacuum when the vacuum valve is opened ready on the circuit board. It is not possible Lich enough enough under the ejector nozzle to deliver the print volume. The negative pressure on the scarf tion plate must necessarily at the end of the vacuum  impulses fall, no matter how fast the sub can turn off the pressure valve. This is for the ready vacuum pulse with a given suction power of great importance.

Mittels des Venturirohres läßt sich die Saugleitung an der Venturidüse besser einstellen.The suction line can be started by means of the Venturi tube adjust the Venturi nozzle better.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei zugleich eine geeignete Anwendung des Unterdruckimpulses beschrie­ ben ist. Es zeigtThe invention is illustrated by the in the drawing th embodiment explained in more detail, at the same time described a suitable application of the vacuum pulse ben is. It shows

Fig. 1 in schaubildlicher Darstellung eine Vorrichtung zum Durchkontaktieren von Löchern in Dickschichtschaltungen, Fig. 1 in perspective view an apparatus for contact holes in thick film circuits,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein durchkontaktiertes Loch einer Dickschichtplatte, Fig. 2 shows a section through a plated-through hole of a thick layer plate,

Fig. 3 eine Vorrichtung zur Erzeugung eines dosierten Unterdruckimpulses. Fig. 3 shows a device for generating a metered vacuum pulse.

Eine Vorrichtung, an der ein einstellbarer, genau dosier­ barer Unterdruck zur Anwendung kommt, besteht beispiels­ weise aus einer Unterdruckkammer 1, die an eine Saug­ leitung 3 anschließbar ist. Innerhalb der Unterdruckkammer befindet sich eine Auflagefläche 5 für eine Aus­ gleich-Lochplatte 7. An der Oberseite ist die Unterdruck­ kammer abgedeckt mittels einer Deckplatte 9. Die Deck­ platte 9 weist einen Aufnahmerahmen 11 auf, auf dem dichtend eine Auflage-Lochplatte 13 liegt. Auf der Auf­ nahme-Lochplatte 13 ruht dichtend, und zwar flächig dichtend, eine Dickschichtplatte 15. Über die Dickschicht­ platte 15 ist eine Siebdrucklochmaske 17 auf nicht näher beschriebene Weise gespannt. Am Aufnahmerahmen 11 befinden sich Klemmlager 19, die die Dickschichtplatte 5 in einer vorgegebenen Position festlegen. Während des Unterdruck­ anlegens wird die Siebdruckmaske 17, die an einer Seite (Pfeil 16) mittels des zuvor übergezogenen Rakels 18 fest­ gelegt ist, auch auf der Gegenseite, wie durch Pfeil 20 angedeutet, niedergedrückt.A device on which an adjustable, precisely dosable negative pressure is used consists, for example, of a negative pressure chamber 1 which can be connected to a suction line 3 . A support surface 5 for an equal perforated plate 7 is located within the vacuum chamber. At the top, the vacuum chamber is covered by a cover plate 9 . The cover plate 9 has a receiving frame 11 on which a support perforated plate 13 lies sealingly. On the receiving plate 13 rests sealingly, namely sealing flat, a thick-film plate 15th Over the thick film plate 15 , a screen printing perforated mask 17 is stretched in a manner not described in detail. There are clamp bearings 19 on the receiving frame 11 , which fix the thick-film plate 5 in a predetermined position. During the application of the negative pressure, the screen printing mask 17 , which is fixed on one side (arrow 16 ) by means of the previously coated doctor blade 18 , is also pressed down on the opposite side, as indicated by arrow 20 .

Durch die Platte 15 erstrecken sich Löcher 21, die nach Maßgabe des nicht dargestellten Schaltungsmusters über die Platte 15 verteilt sind.Through the plate 15, holes 21 which are distributed on the basis of the circuit pattern is not shown on the plate 15 extend.

Zum Einsaugen von Lotpaste in die Löcher 21 wird zunächst mittels eines Rakels Lotpaste über die Lochmaske 17 gezogen. Die Löcher der Lochmaske 17 entsprechen denen der Dickschichtplatte 15. Danach wird die Lochmaske unmittel­ bar über die Dickschichtplatte 15 gespannt. Nun wird über die Saugleitung 3 an die Unterdruckkammer ein zeitlich und mengenmäßig genau dosierter Saugimpuls gelegt. Das Einsaugen der Lotpaste in die Löcher 21 kann dadurch in der Einsaugtiefe so genau dosiert werden, daß die Löcher 21 beispielsweise nur über 2/3 ihrer Länge mit Lotpaste bedeckt werden. Ein Überschmieren an der Unterseite ist damit vermieden. Fig. 2 zeigt eine 2/3-Lotpasten-Bedeckung 27 eines Lochkanales mittels der Vorrichtung nach Fig. 1. Das restliche Drittel wird durch ein erneutes Einsaugen von Lotpaste von der anderen Plattenseite aufgebracht. Der zweite Auftragevorgang bzw. die zweite Lotpasten-Bedeckung 27 a ist in Fig. 2 eingetragen. Die Durchkontaktierung ist damit vollendet.To suck solder paste into the holes 21 , solder paste is first drawn over the shadow mask 17 by means of a squeegee. The holes in the shadow mask 17 correspond to those in the thick-film plate 15 . Then the shadow mask is stretched immediately bar over the thick-film plate 15 . Now a suction pulse that is precisely metered in time and quantity is applied to the vacuum chamber via the suction line 3 . The suction of the solder paste in the holes 21 may be metered as accurately in the Einsaugtiefe characterized in that the holes 21 are covered, for example, only about 2/3 of their length with solder paste. This prevents over-lubrication on the underside. Fig. 2 shows a 2/3 of -Lotpasten covering 27 of a hole channel by means of the device according to Fig. 1. The remaining third is applied by re-suction of the solder paste from the other side of the plate. The second application process or the second solder paste covering 27 a is entered in FIG. 2. The through-plating is now complete.

Für die Erzeugung eines genau in der Zeit und in der Gas­ menge dosierten Gas-Unterdruck-Saugimpulses ist eine in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung vorgesehen. In einer Preß­ luftleitung 101 sind ein Manometer 103 und ein Zufluß­ regelventil 105 vorgesehen. Weiterhin befindet sich in der Preßluftleitung 101 eine Saugvorrichtung 107. Diese Saug­ vorrichtung 107 besteht aus einem in die Preßluftleitung 101 eingesetzten Venturirohr 109, in dem eine Venturidüse 111 mündet. Durch die Preßluftleitung strömt die Preßluft in der durch die Pfeile 113 angegebenen Richtung. Die Durchflußmenge ist mittels des Zuflußregelventils 105 regelbar.A device shown in FIG. 3 is provided for generating a gas vacuum suction pulse metered precisely in time and in the gas quantity. In a compressed air line 101 , a manometer 103 and an inflow control valve 105 are provided. A suction device 107 is also located in the compressed air line 101 . This suction device 107 consists of a Venturi tube 109 inserted into the compressed air line 101 , in which a Venturi nozzle 111 opens. The compressed air flows through the compressed air line in the direction indicated by the arrows 113 . The flow rate can be regulated by means of the inflow control valve 105 .

An die Venturidüse 111 schließt sich eine Saugleitung 115 an. In dieser befindet sich ein Filter 117, ein Manometer 119 und ein Unterdruckventil 121, das mittels eines elektrischen Antriebes 123 zu betätigen ist. Die Saug­ leitung 115 führt schließlich über den Stutzen 3 zur Unterdruckkammer 1, die mit der Dickschichtplatte 15 abgedeckt ist. Dieser Aufbau stellt eine Vereinfachung gegenüber Fig. 1 dar. Zur Saugvorrichtung gehören noch die Ausgleich-Lochplatte 7, die Auflage-Lochplatte 13 und die Siebdruck-Lochplatte 17.A suction line 115 connects to the Venturi nozzle 111 . In this there is a filter 117 , a manometer 119 and a vacuum valve 121 which can be actuated by means of an electric drive 123 . The suction line 115 finally leads via the nozzle 3 to the vacuum chamber 1 , which is covered with the thick-film plate 15 . This structure represents a simplification compared to FIG. 1. The suction device also includes the compensation perforated plate 7 , the support perforated plate 13 and the screen printed perforated plate 17 .

Zur Vorbereitung eines Gas-Unterdruck-Saugimpulses wird Preßluft durch die Preßluftleitung 101 geführt. Es bildet sich in der Saugleitung 115 ein Unterdruck aus. Soll nun eingesaugt werden, dann wird das Unterdruckventil 121 schlagartig geöffnet. In der Unterdruckkammer 1 bildet sich ein Unterdruck aus, der sich gleichmäßig an der Dick­ schichtplatte 15 entsprechend der Lochdichte ausbreitet, ansteigt und wieder zusammenbricht. Dieser Ausbreite- und Zusammenbrecheffekt läßt sich genau einstellen anhand der Preßluftmenge im Preßluftrohr und des Unterdruckvolumens zwischen der Venturidüse 111 und dem Unterdruckventil 121.In preparation for a gas vacuum suction pulse, compressed air is passed through the compressed air line 101 . A negative pressure forms in the suction line 115 . If suction should now take place, the vacuum valve 121 is opened suddenly. In the vacuum chamber 1 , a vacuum is formed, which spreads evenly on the thick layer plate 15 according to the hole density, increases and collapses again. This spreading and collapsing effect can be set precisely on the basis of the amount of compressed air in the compressed air tube and the vacuum volume between the Venturi nozzle 111 and the vacuum valve 121 .

Claims (1)

Vorrichtung zum Erzeugen eines definierten kurzzeitigen Gas-Unterdruck-Saugimpulses zum Einsaugen von Lötpaste in Löcher von Dickschichtschaltungen, bestehend aus einer in der Arbeitsplatte einer Siebdruckmaschine angeordneten Unterdruckkammer, die über eine Saugleitung, in der sich ein Unterdruckventil befindet, und ein Unterdruck-Vorrats­ volumen an einen Unterdruckerzeuger angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleitung (115) unmittelbar an eine preßluftbetriebene Venturidüse (111) angeschlossen ist.Device for generating a defined short-term gas vacuum suction pulse for sucking solder paste into holes in thick-film circuits, consisting of a vacuum chamber arranged in the worktop of a screen printing machine, via a suction line, in which a vacuum valve is located, and a vacuum supply volume a vacuum generator is connected, characterized in that the suction line ( 115 ) is connected directly to a compressed air operated Venturi nozzle ( 111 ).
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