DE3527147A1

DE3527147A1 - Auswechselbare spitze fuer ein entloetgeraet zum entfernen von bauelementen von einem substrat

Info

Publication number: DE3527147A1
Application number: DE19853527147
Authority: DE
Inventors: Linus E. Rockville Wallgren, Md.
Original assignee: Pace Inc
Current assignee: Pace Inc
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1985-07-29
Publication date: 1986-02-13
Also published as: GB8519322D0; IT1200494B; IT8521773A0; FR2582182A1; US4697729A; GB2162904A

Description

PRINZ, LEISER, BUNKE &: PARTNER

Patentanwälte · European' F&teirt Attorneys ^ τ 9 7 1 Ll

Ernsbergerstraße 19 ■ 8000 München 60

29. Juli 1985

PACE INCORPORATED

9893 Brewers Court

Laurel, Maryland 20707 /V.St.A.

Unser Zeichen: P 3020

Auswechselbare Spitze für ein Entlötgerät zum Entfernen von Bauelementen von einem Substrat

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf das Abnehmen elektronischer Bauelemente von Leiterplatten. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine auswechselbare Spitze für die Verwendung mit einem Entlötgerät zum Entfernen elektronischer Bauelemente von einer Leiterplatte.

Bei der Reparatur elektronischer Geräte ist es häufig notwendig, Lötstreifen, Lötverbindungen und/oder elektronische Bauelemente in wirksamer Weise zu entfernen, ohne daß die Schaltung in ihrer Gesamtheit oder andere Bauelemente der Schaltung beeinflußt werden. Das Entfernen von Lötmitteln, allgemein gesagt, das Entlöten, erfolgt dadurch, daß das vordere Ende eines aufgeheizten Rohrglieds mit einem gelöteten Bereich in Kontakt gebracht wird, damit das Lötmittel schmilzt, worauf dann an das Rohrglied ein Un-

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terdruck angelegt wird, damit das geschmolzene Lötmittel durch das Rohrglied in einen Behälter abgesaugt wird. In der US-PS 3 392 897 wird ein Entlötgerät beschrieben mit einem koaxialen Instrument mit bleistiftartiger Konstruktion, in dem eine rohrartige aufgeheizte Spitze, ein Wärmeer zeugungselement, eine Aufnahmekammer für geschmolzenes Lötmittel und ein Griff konzentrisch und/oder in axialer Folge hintereinander angeordnet sind, wobei ein von vorne nach hinten führender axialer Kanal für den Fluß des abgesaugten Lötmittels vorgesehen ist. Es heißt, daß diese koaxiale, bleistiftartige Konstruktion eine Anzahl von Vorteilen beim Entfernen des Lötmittels hat, nämlich, daß sich das geschmolzene Lötmittel geradlinig bewegt, wodurch die Möglichkeit eines Verstopfens oder einer Abnutzung an Biegestellen vermieden wird und ein guter Saugeffekt aus der Unterdruckquelle erzeugt wird, daß das Entlötgerät als Ganzes leicht und ausgewogen ist, wobei ein bleistiftartiger Griff eine genaue Kontrolle der aufgeheizten Spitze mit geringerer Gefahr von Verbrennungsschäden an der Schaltung und an Bauelementen nahe des entfernten Lötmittels ermöglicht, daß das Entlötgerät leicht bei Werkstücken angewendet werden kann, die naheliegende Hindernisse aufweisen, beispielsweise aufwärts gerichtete Bauelemente, und daß die Auswirkungen der Strahlungs- und Konvektionswärme auf das Werkstück auf ein Minimum herabgesetzt werden. Die bekannten Entlötgeräte machen jedoch von geradlinigen, rohrförmigen Spitzen Gebrauch, die bei der Anwendung in einem bleistiftartigen Griff die Wirkung haben, daß geschmolzenes Lötmittel veranlaßt wird, im wesentlichen parallel zur Werkstückoberfläche, beispielsweise zur Oberfläche einer Leiterplatte gezogen zu werden. Dieses Ziehen eines Lötmittels entlang der Oberfläche des Werkstücks kann nachteilig sein, was insbesondere im Falle einer Leiterplatte mit komplizierten und/oder eng beieinander liegenden Stromkreisen gilt. Als Alternative kann die rohrformige Spitze auch im wesentlichen senkrecht zur Leiterplatte gehalten werden, damit das geschmolzene Lötmittel in erwünschter Weise nach oben

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und von der Leiterplatte weg gezogen wird, jedoch führt diese Handposition zu einer Ermüdung der Bedienungsperson und zu einem Verlust an Stabilität. Da die rohrförmige Spitze des bekannten Geräts mit Hilfe eines Gewindestifts festgehalten wird, die zu diesem Zweck im Entlötgerät angebracht ist, kann ein Auswechseln der Spitze, wenn diese abgenutzt oder verzundert ist, zu Schwankungen der Länge führen, mit der die Spitze aus dem Körper des Entlötgeräts herausragt. Solche Schwankungen können die Aufheizgeschwindigkeit verändern und niedrigere Temperaturen zur Folge haben, wenn die Spitze zu weit aus dem Entlötgerät herausragt, oder sie können unerwünschte Strahlungs- und Konvektionsheizwirkungen am Werkstück hervorrufen, die auf das Heizelement des Entlötgeräts zurückzuführen sind, wenn die Spitze nicht genügend weit aus dem Gerät herausragt.

Auf dem Gebiet des Entfernens von Bauelementen wurden bisher die Leiter des Bauelements mit einer Heizvorrichtung erhitzt, damit das Lötmittel an den Leiterverbindungen schmilzt, so daß das Abnehmen des Bauelements von der Leiterplatte entweder mit mechanischen Mitteln, beispielsweise Pinzetten, oder durch Verwendung eines Gebläses zum Wegblasen des Lötmittels von den Leiterverbindungen oder aber auch durch die Anwendung einer Unterdruckvorrichtung zum Befestigen des Bauelements an dem Werkzeug erleichtert wird.

Eine weitere Möglichkeit zum Abnehmen von Bauelementen von einer Leiterplatte ist in der US-PS 4 436 24 2 angegeben, in der eine Entlötvorrichtung beschrieben ist, die mit einer kästchenförmigen Ausnehmung ausgestattet ist, die eng über ein leiterloses Bauelement auf einer Leiterplatte angebracht werden kann. Die kästchenförmige Ausnehmung umgibt das zu entfernende Bauelement vollständig, und die Vorrichtung arbeitet nicht mit der Anwendung eines Unterdrucks, sondern mit der molekularen Anziehung des Lötmittels am Bauelement in der Ausnehmung, damit das Bauelement in der Ausnehmung festgehalten wird, wenn es von der Lei-

terplatte abgehoben wird. Das Bauelement wird dann aus der Ausnehmung mittels eines Luftstoßes durch den sich durch das Werkzeug erstreckenden zentralen Kanal entfernt.

im US-PS 3 382 564 ist ein kompliziertes Gerät zum Löten und Entlöten von Bauelementen auf Leiterplatten beschrieben. Zum Abnehmen des Bauelements nach dem Schmelzen des Lötmittels wird Unterdruck angewendet, jedoch erfolgt das Entlöten mittels einer komplizierten Anordnung, in der aufgeheizte Finger in vertikaler Richtung verschoben und mit den Anschlußleitern des Bauelements in Kontakt gebracht und wieder von diesen entfernt werden.

Die bekannten Vorrichtungen zum Abnehmen von Bauelementen, wie sie oben beschrieben worden sind, haben den Nachteil, daß sie schwerfällig und teuer sind. Außerdem gibt es viele Fälle, in denen eine mit der Reparatur elektronischer Geräte beauftragte Person verschiedenartige Verbindungen in der zu reparierenden Schaltung entlöten und löten muß, so daß es notwendig ist, die Anzahl der zur Durchführung dieser Reparaturarbeiten erforderlichen Werkzeuge zu reduzieren. Beispielsweise würde eine Fernsehapparate jeweils im Haus reparierende Person die Reparaturarbeiten gerne vorzugsweise mit einem einzigen Werkzeug durchführen, das einfach gehandhabt werden kann und außerdem einfach unter Verwendung austauschbarer Komponenten zur Erzielung unterschiedlicher Funktionen angepaßt werden könnte.

Mit Hilfe der Erfindung soll eine auswechselbare Spitze für ein in der Hand zu haltendes, bleistiftartiges Entlötgerät geschaffen werden, mit dessen Hilfe Lötmittel vom Werkstück in einer im wesentlichen senkrecht zum Werkstück verlaufenden Richtung entfernt werden kann, während die Bedienungsperson das Entlötgerät in der Art eines Bleistifts anfassen kann, wobei die erfassende Hand wie beim Schreiben mit einem Bleistift vom Werks-tück oder vom Werktisch aus Gründen der Stabilität und der

Bequemlichkeit unterstützt wird.

Ferner soll mit Hilfe der Erfindung eine auswechselbare Spitze für ein Entlötgerät geschaffen werden, die in zuverlässiger Weise so angebracht werden kann, daß ein vorbestimmter Überstand aus dem Gerätekörper aufrechterhalten wird.

Die mit Hilfe der Erfindung zu schaffende auswechselbare Spitze für ein in der Hand zu haltendes, bleistiftartiges Entlötgerät zum Entfernen elektronischer Bauelemente von einem Substrat in einer im wesentlichen senkrecht zum Werkstück verlaufenden Richtung soll so ausgebildet sein, daß die Bedienungsperson das Entlötgerät in der Art eines Bleistifts erfassen kann, wobei die erfassende Hand wie beim Schreiben mit einem Bleistift aus Gründen der Stabilität und der Bequemlichkeit vom Werkstück oder vom Werktisch unterstützt wird.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird eine auswechselbare Spitze für ein in der Hand zu haltendes,bleistiftartiges Entlötgerät geschaffen, das eine Achse und einen koaxial verlaufenden Kanal zum Entfernen von Lötmittel von einer ebenen Fläche aufweist. Die Spitze enthält ein Rohrglied mit vorbestimmtem Außendurchmesser, in dem eine Mittelbohrung mit im wesentlichen konstantem Querschnitt angebracht ist. Das Rohrglied weist einen ersten geradlinigen Abschnitt mit vorbestimmter Länge und mit einer Achse auf, der koaxial in dem Kanal des Entlötgeräts aufgenommen werden kann; ferner weist es einen zweiten linearen Abschnitt mit vorbestimmter Länge auf, der eine Achse und ein freies Ende enthält, und der dazu bestimmt ist, das Lötmittel zu berühren. Zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt ist ein Arretierungsabschnitt vorgesehen, der die Länge begrenzt, mit der das Rohrglied im Kanal des Entlötgeräts aufgenommen wird,und mit dem das freie Ende des zweiten Abschnitts in einem vorbestimmten Abstand vom Entlötgerät gehalten wird. Die Achse des zweiten Abschnitts bildet

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Sr

mit der Achse des ersten Abschnitts einen Winkel, so daß dann, wenn das Lötgerät von einer Bedienungsperson in der Art eines Bleistifts erfaßt wird, die Achse des zweiten Abschnitts im wesentlichen senkrecht zur ebenen Fläche verläuft, von der das Lötmittel entfernt werden soll, so daß geschmolzenes Lötmittel in das hohle Rohrglied von der Werkstückfläche weg abgezogen wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine auswechselbare Spitze für ein in der Hand zu haltendes, bleistiftartiges Entlötgerät vorgesehen, mit dessen Hilfe elektronische Bauelemente von einem Substrat abgenommen werden können. Die Spitze enthält ein Rohrglied mit einer einen im wesentlichen konstanten Querschnitt aufweisenden Mittelbohrung, wobei das Rohrglied einen ersten geradlinigen Abschnitt mit vorbestimmter Länge und mit einer Achse aufweist, der ein erstes Ende besitzt, das koaxial in einem Kanal in dem Entlötgerät aufgenommen werden kann. Das Rohrglied weist einen zweiten linearen Abschnitt mit vorbestimmter Länge und mit einer Achse auf, wobei dieser Abschnitt ein zweites Ende besitzt und mit einer Arretierungsvorrichtung versehen ist, die zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt angebracht ist, damit die in dem Kanal des Entlötgeräts aufgenommene Länge des Rohrglieds begrenzt wird und das zweite Ende in einem festen Abstand von dem Entlötgerät gehalten wird. Die Achse des ersten Abschnitts bildet mit der Achse des zweiten Abschnitts einen Winkel. Mit dem zweiten Ende ist ein Bauelement-Abnahmekopf verbunden, der wenigstens zwei aufheizbare, im Abstand voneinander verlaufende Schultern aufweist. Das von der Leiterplatte zu entfernende Bauelement kann zwischen den im Abstand voneinander verlaufenden Schultern aufgenommen werden. Die im Abstand voneinander liegenden Schultern heizen Leiterverbindungen des Bauelements auf, damit das an diesen Verbindungen vorhandene Lot geschmolzen wird, und es ist eine Saugvorrichtung vorgesehen, die an die Mittelbohrung angeschlossen ist, und mit der das Bauelement zwischen den Schultern

festgehalten wird, nachdem durch die Mittelbohrung ein Unterdruck angelegt wird. Auf diese Weise wird das Abnehmen des Bauelements von dem Substrat nach dem Schmelzen des Lots an den Leiterverbindungen erleichtert.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt einer auswechselbaren

Spitze für ein Entlötgerät nach der

Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt einer auswechselbaren

Spitze nach der Erfindung im eingesetzten Zustand in einem herkömmli

chen Entlötgerät,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer

auswechselbaren Spitze nach der Erfindung für die Verwendung in einem

Entlötgerät zum Abnehmen elektronischer Bauelemente von einem Substrat,

Fig* 4 einen Schnitt der Spitze von Fig. 3

längs der Linie 4-4,

Fig. 5 ' eine Stirnansicht einer weiteren aus

wechselbaren Spitze nach der Erfindung zum Abnehmen elektronischer Bauelemente,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer wei

teren auswechselbaren Spitze nach der Erfindung zum Abnehmen elektronischer Bauelemente,

Fig. 7 und perspektivische Ansichten weiterer Fig. 8 auswechselbarer Spitzen nach der Er

findung zum Abnehmen elektronischer

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Bauelemente.

In der Hand zu haltende, bleistiftartige EntlÖtgeräte sind bekannt. Typischerweise enthalten solche EntlÖtgeräte auswechselbare, rohrförmige, geheizte Spitzen, ein Wäremeer zeugungselement zum Zuführen von Wärme zu der Spitze, eine Schmelzlotaufnahmekammer und einen Handgriff, "wobei die Teile konzentrisch und/oder axial hintereinander angeordnet sind und ein axialer Kanal von vorne nach hinten für das Strömen des abgesaugten Lots aufweisen. Bei der Anwendung legt die Bedienungsperson die heiße Spitze an eine gelötete Verbindung solange an, bis das Lot schmilzt, worauf dann ein Unterdruck angelegt wird, der das dann geschmolzene Lot durch die Spitze längs des axialen Kanals in die Lotaufnahmekammer absaugt. In der US-PS 3 392 ist ein herkömmliches Entlötgerät einschließlich seiner Anwendung beschrieben.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele werden nun genauer erläutert. Fig. 1 zeigt einen Schnitt eines Typs der erfindungsgemäßen Spitze. Die Spitze 1 weist ein Rohrglied 3 mit vorbestimmtem Außendurchmesser A auf, in dem eine Mittelbohrung 5 mit im wesentlichen konstantem Querschnitt angebracht ist. Das Rohrglied 3 und die Mittelbohrung 5 haben beide einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Natürlich können auch andere Querschnittformen angewendet werden, beispielsweise mehreckige Querschnitte. Diese Formen sind jedoch schwieriger herzustellen, insbesondere bei Innenquerschnitten, und die Scheitelpunkte, an denen zwei Seiten aufeinander treffen, stellen Orte dar, an denen sich Lot ansammeln kann. Aus diesem Grund wird ein kreisförmiger Querschnitt bevorzugt. Das Rohrglied 3 weist einen ersten geraden Abschnitt 7 mit vorbestimmter Länge auf, der eine strichpunktiert angegebene Achse 9-9 besitzt; ferner weist er einen zweiten geraden Abschnitt 11 mit vorbestimmter Länge auf, der eine mit strichpunktierter Linie angegebene Achse 13-13 besitzt. Das Rohrglied 3 weist ferner einen

Übergangsabschnitt 15 zwischen dem ersten geraden Abschnitt 7 und dem zweiten geraden Abschnitt 11 auf.

Die Achse 9-9 des ersten geraden Abschnitts 7 bildet mit der Achse 13-13 des zweiten geraden Abschnitts 11 einen Winkel α. Die Funktion dieses Winkels wird später noch genauer erläutert.

Zur Gewährleistung einer freien Strömung des geschmolzenen Lots durch die Mittelbohrung 5 ist der Übergangsabschnitt 15 als stetige Kurve ausgebildet, die den ersten geraden Abschnitt 7 mit dem zweiten geraden Abschnitt 11 verbindet. Die Mittellinie des Rohrglieds 3 besteht in dieser Hinsicht aus der Achse 9-9 des ersten geraden Abschnitts 7, der Achse 13-13 des zweiten geraden Abschnitts 11 und der (die Achsen 9-9 und 13-13 verbindenden) gestrichelten Linie 17 des Übergangsabschnitts 15, Der Krümmungsradius R im Übergangsabschnitt 15 muß eine stetige Kurve bilden, damit das geschmolzene Lot in freiem Fluß hindurchströmen kann. Eine stetige Kurve kann dadurch geschaffen werden, daß der Krümmungsradius konstant zunehmend oder abnehmend gestaltet wird, oder daß ein konstanter Krümmungsradius gewählt wird, bei dem die beiden geraden Abschnitte tangential zum Anfang und Ende der Kurve verlaufen. Zur Vereinfachung der Herstellung wird eine Kurve mit konstantem Radius (R = konstant) bevorzugt.

Der gekrümmte Übergangsabschnitt 15 dient auch als Arretierungsvorrichtung, mit der die Länge begrenzt wird, mit der das Rohrglied 3 in das Entlötgerät eingeschoben wird. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, wird die Spitze 1 mit dem Heizelement 19 eines Entlötgeräts verbunden, indem der erste gerade Abschnitt 7 koaxial in einem axialen Kanal 21 des Entlötgerätes eingeschoben wird, der mit einer (nicht dargestellten) Lotaufnahmekammer und einer Unterdruckquelle in Verbindung steht. Wenn der erste Abschnitt 7 in das Heizelement 19 geschoben wird, wirkt die Krümmung des Übergangsabschnitts 15 als Anschlag 23, der ein weiteres

Einschieben verhindert. Beim Auswechseln von Spitzen muß die Bedienungsperson somit lediglich den ersten geraden Abschnitt 7 in das Heizelement 19 schieben, bis ein weiteres Einschieben nicht mehr möglich ist. Die Bedienungsperson kann dann die Spitze an Ort und Stelle beispielsweise durch Festziehen eines (nicht dargestellten) Gewindestiftes sichern, und dann darauf vertrauen, daß eine vorbestimmte Länge der Spitze (in diesem Fall die Länge des ersten geraden Abschnitts 7) in wärmeleitendem Kontakt mit dem Heizelement 19 steht. Außerdem wird das freie Ende 25 der Spitze 1 in einem vorbestimmten festen Abstand vom Heizelement 19 gehalten, was wegen des Winkels α zwischen dem ersten und dem zweiten linearen Abschnitt (7 bzw. 11), dem Krümmungsradius R des Übergangsabschnitts 15 und der vorbestimmten Länge des zweiten geraden Abschnitts 11 der Fall ist.

Der Winkel et zwischen der Achse 9-9 des ersten geraden Abschnitts 7 und der Achse 13-13 des zweiten geraden Ab-Schnitts 11 ist so gewählt, daß dann, wenn die Spitze 1 in das Heizelement 19 des Entlötgeräts eingeschoben wird, und das Entlötgerät mit der Hand von der Bedienungsperson in der Art eines Bleistifts erfaßt wird, die Achse 13-13 des zweiten geraden Abschnitts 11 im wesentlichen senkrecht (mit dem Winkel β von Fig. 2 von ungefähr 9 0°) zur ebenen Fläche 27 eines Werkstücks (beispielsweise einer Leiterplatte) verläuft, auf der sich Lot 29 befindet. Verschiedene Bedienungspersonen halten das Lötgerät in der Art eines Bleistifts zwar sicherlich auf unterschiedliche Art und Weise, jedoch gewährleistet ein Winkel α von 120 bis 150° im allgemeinen eine bequeme und stabile Handhabung, während der Winkel β von etwa 90° aufrechterhalten wird. Vorzugsweise hat der Winkel α einen Wert von 130 bis 13 5°.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verjüngt sich der Außendurchmesser A des Rohrglieds 3 in einem Bereich 31 der Länge des zweiten geraden Abschnitts 11

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angrenzend an dessen freies Ende 25 auf einen kleineren Durchmesser B. Es ist erwünscht, daß dieser verringerte Durchmesser B kleiner als die Breite des zu entfernenden Lots 29 (gemäß der Darstellung von Fig. 2) ist, damit gewährleistet wird, daß das gesamte Lot, daß zum Schmelzen gebracht wird, nach Anlegen eines Unterdrucks an die Mittelbohrung durch diese Mittelbohrung 5 abgesaugt wird.

Die auswechselbare Spitze nach der Erfindung besteht allgemein aus Kupfer oder einer Legierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Vorzugsweise ist die Spitze mit einem korosionsbeständigen Überzug, beispielsweise einem durch Vernickelung oder andere bekannte Verfahren aufgebrachten Nickelüberzug versehen, damit eine Beständigkeit gegen Korosion durch das Lot erzielt wird.

In der besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Spitze aus einem Kupferrohr hergestellt, bei dem ein Ende zur Erzielung einer Verjüngung am freien Ende der Spitze geschmiedet wird; das Rohr wird dann um den geeigneten Winkel gebogen und anschließend vernickelt. Insbesondere wird ein Kupferrohr mit einem Außendurchmesser von etwa 3,2 mm verwendet, das eine Innenbohrung mit einem Durchmesser von etwa 0,45 bis 1,5 mm aufweist. Der erste gerade Abschnitt hat eine Länge von etwa 33 mm, der zweite gerade Abschnitt hat eine Länge von etwa 11 mm und der Übergangsabschnitt bildet eine Kurve mit konstantem Krümmungsradius von etwa 6,3 mm. Die Verjüngung wird durch Schmieden über eine Länge von etwa 8 mm angrenzend an das freie Ende des zweiten Abschnitts gebildet. Der Winkel α beträgt etwa 130 bis 135°.

Es wird nun auf die in den Figuren 3 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiele Bezug genommen. Fig. 3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine auswechselbare Spitze 30, die mit einem Bauelement-Abnahmekopf 32 versehen ist. Der Kopf 32 ist allgemein U-förmig ausgebildet, wie auch

aus Fig. 4 zu erkennen ist, und er wird im allgemeinen aus einem geeigneten leitenden Material wie Metall hergestellt. Es kann zwar jedes geeignete Metall verwendet werden, doch wird vorzugsweise die Legierung Everdure-Bronce oder Tellurkupfer zur Erzielung eines guten Wärmeübergangs und zur Erleichterung der Herstellung verwendet.

Der Kopf 32 weist zwei parallele, im Abstand voneinander verlaufende Schultern 34, 36 auf, die rechtwinklig zu einer Fläche 38 angeordnet sind, die sich längs der gesamten Länge des Kopfs erstreckt. Der Kopf 3 2 ist mit einem Rohrglied 30 verbunden, in dem eine Mittelbohrung mit einem im wesentlichen konstanten Querschnitt angebracht ist. Das Rohrglied 40 und die Mittelbohrung 42 haben einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, wie dies auch bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Fall ist. Das Rohrglied 40 weist einen ersten geraden Abschnitt 44 mit vorbestimmter Länge auf, der eine Achse 46-46 besitzt. Ferner weist das Rohrglied 40 einen zweiten geraden Abschnitt 48 mit vorbestimmter Länge auf, der eine Achse 50-50 besitzt. Zwischen dem ersten geraden Abschnitt 44 und dem zweiten geraden Abschnitt 48 weist das Rohrglied 40 einen Übergangsabschnitt 52 auf. Die Achse 46-46 des ersten geraden Abschnitts 44 bildet mit der Achse 50-50 des zweiten geraden Abschnitts 48 einen Winkel α. Wie in der Ausführungsform der Figuren 1 und 2 besteht der Zweck dieses Winkels darin, zu gewährleisten, daß dann, wenn die Spitze 30 in ein Heizelement 54 eines Entlötgeräts eingeschoben ist und dieses von der Bedienungsperson mit der Hand in der Art eines Bleistifts erfaßt wird, die Achse 50-50 des zweiten geraden Abschnitts 48 und somit der Kopf im wesentlichen senkrecht (also mit einem etwa 90° betragenden Winkel β in Fig. 4) zu einer ebenen Fläche eines Werkstücks verläuft, von der ein darauf angebrachtes Bauelement 60 mit Leitern 70 abgenommen werden soll. Wie in dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 gilt

auch hier, daß verschiedene Bedienungspersonen, zwar das Entlötgerät in der Art eines Bleistifts auf unterschiedliche Weise anfassen, ein Winkel α von etwa 120 bis 150° im allgemeinen jedoch die Aufrechterhaltung des Winkels β von etwa 90° bequem und stabil zuläßt. Vorzugsweise hat der Winkel α einen Wert von etwa 130 bis 135°.

Wie aus Fig. 4 deutlich hervorgeht, weist der Abnahmekopf 32 einen zentralen Kanal 62 auf, der von der Fläche 38 ausgeht und durch die Rückfläche 64 führt. Der Kopf ist fest am Ende 66 des zweiten geraden Abschnitts 48 befestigt, damit ein ununterbrochener Durchlaß entsteht, der sich durch die Mittelbohrung 3 6 in den zentralen Kanal 32 erstreckt. In der Fläche 38 ist ein den zentralen Kanal 62 umgebender konkaver Bereich 68 gebildet, der kreisförmig und konzentrisch zum zentralen Kanal 62 oder auch länglich oval gemäß Fig. 3 ausgebildet sein kann. Der Zweck des konkaven Bereichs 68 ist es, die Erzeugung eines zumindest teilweisen Unterdrucks über dem Bauelement 60 als Folge eines Ausströmens von Luft zwischen den Leitern 70 des Bauelements 60 und den Innenwänden 62 der Schultern 34, 3 6 nach Anlegen des Unterdrucks an die Mittelbohrung 62 zu erzeugen. In der Ausführungsform von Fig. 3 hat der ovale konkave Bereich 68 die Länge L, die etwa dem zwei- bis vierfachen Durchmesser der Mittelbohrung 42 entspricht, und er bildet einen Hohlraum, .der das Entstehen eines verstärkten Saugeffekts zum Festhalten des Bauelements 60 zwischen den Schultern 34, 36 an der Fläche 38 beim Abnehmen vom Werkstück 58 zur Folge hat.

Die Innenwände 72 der Schultern 34, 36 erstrecken sich von der Fläche 38 aus über eine Strecke D, die so bemessen ist, daß dann, wenn die Schultern 34, 3 6 das Werkstück oder die Leiterverbindungen 70 berühren, die heiße Fläche 38 das Bauelement 60 nicht berührt. Außerdem verlaufen die Innenwände 62 in einem solchen Abstand voneinander, daß sie das Bauelement 60 nicht berühren, wenn

die Schultern 34, 3 6 mit den Leiterverbindungen 70 in Kontakt stehen. Auf diese Weise wird das Schmelzen des Lots an den Leiterverbindungen 70 mit minimaler Wärmebeschädigung am Bauelement 60 erzielt, da keine der heißen Flächen 38 oder 72 das Bauelement während des Schmelzvorgangs berührt.

In Fig. 4 sind die Leiterverbindungen 70 als nach außen ragende Leiterverbindungen dargestellt. Die auswechselbare Spitze 30 kann aber auch zum Abnehmen von Bauelementen benutzt werden, die leiterlose Verbindungen aufweisen.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform des Bauelement-Abnahmekopfs, bei dem die Saugvorrichtung ein nachgiebiges Saugelement 74 enthält, das fest an dem zentralen Kanal 62 angebracht ist. Das Saugelement 74 weist eine Durchführung auf, die mit dem zentralen Kanal 62 in Verbindung steht. Das Saugelement kann aus einem geeigneten, hitzebeständigen flexiblen Material, beispielsweise einem Hochtemperatur-Silikongummi, hergestellt sein. Wenn das abzunehmende Bauelement als Folge des Schmelzens des Lots an den Leiterverbindungen gelöst worden ist und durch den Kanal 62 ein Sog ausgeübt wird, wird das Bauelement gegen das Saugelement 74 gezogen und an diesem festgehalten, damit das Abnehmen des Bauelements von dem Werkstück erleichtert wird. Ein Vorteil der Verwendung des Saugelements 74 besteht darin, daß das Bauelement nicht direkt mit der Fläche 38 in Kontakt kommt, so daß das Risiko einer Wärmebeschädigung des Bauelements reduziert wird.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Bauelement-Abnahmekopfs dargestellt, der besonders für das Abnehmen leiterloser Bauelemente ausgelegt ist. Der Kopf ist dabei so geformt, daß er quer über die Enden des Bauelements gelegt werden kann, das keine Leiterverbindungen aufweist, so daß das Abnehmen bewirkt wird, indem

dem Bauelement selbst Wärme zugeführt wird und die gelöteten Verbindungen als Folge der direkten Leitung von Wärme durch das Bauelement hindurch geschmolzen werden. Es ist zu erkennen, daß es Fälle gibt, in denen es nicht beabsichtigt ist, ein abgenommenes Bauelement wieder zu verwenden; der in Fig. 6 dargestellte Abnahmekopf kann zum Abnehmen solcher Bauelemente benutzt werden. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, verlaufen die Schultern 34, 3 6 quer zur Längsrichtung des Kopfs 32. Dies ermöglicht es, den Kopf über dem Bauelement so anzubringen, daß die Schultern 34 und 36 angrenzend an die Seiten des Bauelements zu liegen kommen, die keine Anschlußleiter aufweisen. Von der Fläche 38 führt der zentrale Kanal 62 zu einer (nicht dargestellten) Unterdruckquelle, damit das Abnehmen des Bauelements nach dem Schmelzen des Lots an den Anschlußstellen erleichtert wird.

In Fig. 7 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der Schultern 78, 80 mit unterschiedlicher Länge angewendet werden. Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform eignet sich besonders gut zum Abnehmen von Transistoren mit kleinen Umfangsabmessungen (SOT¹s), die zwei Leiter auf ihrer einen Seite und einen Leiter in der Mitte ihrer anderen Seite aufweisen. Es ist jedoch zu erkennen, daß die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform für das Abnehmen jedes Bauelementtyps verwendet werden kann, bei dem die Anzahl der Leiter auf einer Seite von der Anzahl der Leiter an der anderen Seite abweicht.

Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß die in den Figuren 3 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiele so ausgebildet sind, daß Bauelemente abgenommen werden können, die Leiterverbindungen nur an zwei gegenüberliegenden parallelen Seiten aufweisen. Es gibt jedoch Bauelemente, bei denen Anschlußleiter an allen vier Seiten vorhanden sind; die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform ist besonders für das Abnehmen solcher Bauelemente

ausgelegt. Fig. 8 zeigt eine auswechselbare Spitze 82 mit vier im Winkel von 90° zueinander angebrachten Heizgliedern, die eine kästchenartige Form bilden. Da die Anschlußleiter eines Bauelements nur an den Seiten und nicht an den Ecken angebracht sind, sind die Heizglieder 84 an den Ecken nicht miteinander verbunden, sondern so angeordnet, daß Lücken 86 zwischen den Heizgliedern der betreffenden Ecke entstehen, so daß die Ecken des Bauelements keiner Erwärmung ausgesetzt werden. Die Heizglieder 84 stehen mit einem gebogenen Rohrglied 88 in Verbindung, das die gleiche Form wie das Rohrglied 40 in Fig. 4 hat, so daß die Spitze 82 in einfacher Weise mit dem Heizelement 54 eines Entlötgeräts verbunden werden kann.

Claims

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1. Auswechselbare Spitze für ein in der Hand zu haltendes, bleistiftartiges Entlötgerät zum Abnehmen elektronischer Bauelemente von einem Substrat, gekennzeichnet durch ein eine Mittelbohrung mit im wesentlichen konstantem Querschnitt aufweisendes Rohrglied mit einem ersten geradlinigen Abschnitt mit vorbestimmter Länge und einer Achse, wobei der erste geradlinige Abschnitt ein erstes Ende aufweist, das koaxial in einer Durchführung in dem Entlötgerät aufnehmbar ist, und mit einem zweiten geradlinigen Abschnitt mit vorbestimmter Länge und einer Achse und einem zweiten Ende, eine Arretierungsvorrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt zur Begrenzung der innerhalb der Durchführung des Entlötgeräts aufgenommenen Länge des Rohrglieds und zum Aufrechterhalten eines festen Abstandes des zweiten Endes von dem Entlötgerät, wobei die Achse des ersten Abschnitts mit der Achse des zweiten Abschnitts einen Winkel bildet, einen Bauelement-Abnahmekopf, der mit dem Ende ver-

Schw/sc

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bunden ist und wenigstens zwei aufheizbare, im Abstand
voneinander verlaufende Schultern zum Aufheizen von Leiterverbindungen des Bauelements aufweist, damit das Lötmittel oder dergleichen an den Leiterverbindungen zum
Schmelzen gebracht wird, wobei das Bauelement zwischen den im Abstand verlaufenden Schultern aufgenommen werden kann, und eine mit der Mittelbohrung in Verbindung stehende
Saugvorrichtung zum Halten des Bauelements zwischen den
Schultern nach Anlegen eines Unterdrucks durch die Mittelbohrung, wodurch das Bauelement von dem Substrat entfernt
werden kann, nachdem das Lötmittel an den Leiterverbindungen geschmolzen ist.

2. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß der Bauelement-Abnahmekopf
eine zwischen den Schultern verlaufende Fläche aufweist,
und daß die Saugvorrichtung einen zentralen Kanal enthält, der in diese Fläche eine öffnung bildet, wobei dieser Kanal mit der Mittelbohrung in Verbindung steht.

3. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 2, dadurch g e kennz e ichnet, daß die Saugvorrichtung außerdem einen die öffnung in der Fläche umgebenden konkaven
Bereich aufweist.

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4. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung kreisförmig ist, und daß der konkave Bereich eine längliche, ovale Form
hat.

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5. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugvorrichtung aus
einem flexiblen, konkaven Saugelement besteht, das fest an der Öffnung angebracht ist und einen Durchlaß aufweist,

der mit dem Rohrglied in Verbindung steht.

6. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schultern gleich lang

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sind.

7. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schultern nicht gleich lang sind.

8. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwei in Abstand voneinander verlaufende parallele Schultern vorhanden sind.

9. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß vier Schultern vorgesehen sind, die rechtwinkelig zueinander verlaufen, wobei die Schultern an den Ecken nicht miteinander verbunden sind.

10. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schultern von der Fläche um eine solche Strecke abstehen, daß die Fläche das Bauelement nicht berührt, wenn die Schultern mit dem Werk- *

stück in Kontakt stehen. I

11. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungsvorrichtung aus einem gekrümmten Abschnitt des Rohrglieds besteht.

12. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Krümmung des gekrümmten Abschnitts einen weichen übergang von dem zweiten Abschnitt zu dem ersten Abschnitt bildet, so daß ab-' gezogenes Lötmittel frei aus dem zweiten Abschnitt in den ersten Abschnitt fließen kann.

13. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der gekrümmte Abschnitt eine Kurve mit konstantem Radius ist.

14. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Achse des

ersten Abschnitts und der Achse des zweiten Abschnitts gebildete Winkel etwa 120 - 150° beträgt.

15. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 14, dadurch

gekennzeichnet, daß der Winkel etwa 130 135° beträgt.

16. Bauelement-Abnahmekopf für die Verwendung beim Abnehmen elektronischer Bauelemente von einem Substrat, g e kennzeichnet durch wenigstens zwei aufheizbare, im Abstand voneinander verlaufende Schultern zum Aufheizen von Leiterverbindungen eines Bauelements, damit Lötmittel oder dergleichen an den Leiterverbindungen geschmolzen wird, wobei das Bauelement zwischen den Schultern aufgenommen werden kann, und eine Saugvorrichtung, die an eine Unterdruckquelle anschließbar ist, damit das Bauelement nach Anwendung eines Unterdrucks zwischen den Schultern festgehalten werden kann, wenn das Lötmittel an den Leiterverbindungen geschmolzen ist.

17. Bauelement-Abnahmekopf nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß eine sich zwischen den Schultern erstreckende Fläche vorgesehen ist, und daß die Saugvorrichtung aus einem zentralen Kanal besteht, der in der Fläche eine Öffnung bildet und mit der Unterdruckquelle in Verbindung steht.

18. Auswechselbare Spitze für ein in der Hand zu haltendes, bleistiftartiges Entlötgerät mit einer Achse und einem koaxialen Kanal zum Entfernen von Lot von einer ebenen Fläche, dadurch gekennzeichnet , daß ein Rohrglied mit vorbestimmtem Außendurchmesser und einer Mittelbohrung mit im wesentlichem konstantem Querschnitt vorgesehen ist, das einen in dem Kanal koaxial aufnehmbaren ersten geraden Abschnitt mit vorbestimmter Länge und mit einer Achse, einen zweiten geraden Abschnitt und mit einer Achse sowie einem freien Ende zum Beführen

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des Lots und eine Arretierungsvorrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt aufweist, wobei die Arretierungsvorrichtung zum Begrenzen der in dem Kanal aufgenommenen Länge des Rohrglieds und zum Aufrechterhalten eines festen Abstandes zwischen dem freien Ende des zweiten Abschnitts und dem Entlötgerät vorgesehen ist, und daß die Achse des zweiten Abschnitts mit der Achse des ersten Abschnitts einen Winkel bildet, so daß das Entlötgerät von einer Bedienungsperson in der Art eines Bleistifts so erfaßt werden kann, daß die Achse des zweiten Abschnitts im wesentlichen senkrecht zur ebenen Fläche verläuft, von der das Lot entfernt werden soll.

19. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Arretierungsvorrichtung von einem gekrümmten Abschnitt des Rohrglieds gebildet ist.

20. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß die Krümmung des gekrümmten Abschnitts einen stetigen Übergang von dem zweiten Abschnitt zu dem ersten Abschnitt bildet, so daß das abgenommene Lot frei von dem zweiten Abschnitt zu dem ersten Abschnitt fließen kann.

21. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß der gekrümmte Abschnitt eine Kurve mit konstantem Radius ist.

22. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß sich der Außendurchmesser des Rohrglieds an dem freien Ende über einen Abschnitt der Länge des zweiten Abschnitts angrenzend an das freie Ende zu einem kleineren Durchmesser verjüngt.

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23. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß der zwischen der Achse des ersten Abschnitts und der Achse des zweiten Abschnitts gebildete Winkel 120 bis 150° beträgt.

24. Auswechselbare Spitze nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet , daß der Winkel 130 bis 135° beträgt.