DE3610747A1

DE3610747A1 - Verfahren und vorrichtung zum selbsttaetigen loeten

Info

Publication number: DE3610747A1
Application number: DE19863610747
Authority: DE
Inventors: Yamahiro Iwasa; Atsushi Hachioji Tokio/Tokyo Kabe; Yoichi Higashiyamato Tokio/Tokyo Oba
Original assignee: Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd
Priority date: 1985-03-30
Filing date: 1986-03-29
Publication date: 1986-10-02
Also published as: GB2174326A; US4684054A; GB2174326B; NL9201027A; FR2579857A1; GB8607657D0; DE3610747C2; DE3645211C2; NL8600826A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Löten

Die Erfindung betrifft eine automatische Lötvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren, bei dem insbesondere ein Flußmittel erhitzt und mit einer Fläche einer zu lötenden Platte in Berührung gebracht wird, um die Platte gleichzeitig mit dem Flußmittel zu beschichten und vorläufig zu erwärmen, was den Lötvorgang beschleunigt. Auf die herkömmliche Vorwärmeinrichtung kann dabei verzichtet oder deren Größe verringert werden, was zu beträchtlichen Einsparungen an Strom und natürlich auch zu einer kleineren Lötvorrichtung führt.

Bisher wird das Löten von Grundplatten für gedruckte Schaltungen in einer Reihe von Schritten ausgeführt, näm lich Auftragen des Flußmittels auf die Platte, Vorerwärmen der Platte, Löten der Platte und anschließendes Kühlen der Platte. Als Flußmittel wird bisher ein Harz benutzt, dem ein Beschleuniger oder Aktivator, wie Hydrochlorid von niederem Amin, beispielsweise Äthylamin zugefügt und der in Lösung, z. B. Isopropy la Ikoho I CIPA) aufgelöst wird.

Es ist bekannt, daß das Flußmittel aufgrund seines Aktivators die Fähigkeit hat, Oxide auf der metallischen Oberfläche der Grundplatten gedruckter Schaltungen und der metallischen Oberfläche an der Grundplatte anzulötender elektronischer Elemente fernzuhalten und aufgrund seines Harzgehaltes, die Oberflächenspannung des Lots zu erniedrigen und zu verhindern, daß das Metall oxidiert. Ferner wirkt der IsopropylaIkohoI nicht nur als Lösungsmittel für den Aktivator und das Harz sondern auch als Verdünnungsmittel, wodurch der gedruckten Leiterplatte eine gleichmäßige Beschichtung mit Lot gegeben und die aufgetragene Flußmenge gesteuert wird. Das Flußmittel wird normalerweise unter schäumenden Bedingungen und nur bei normaler Temperatur benutzt.

Die Vorerwärmung erfolgt, um das Lösungsmittel aus dem flüssigen Flußmittel zu entfernen und den Beschleuniger zu aktivieren und außerdem die Grundplatte für die gedruckte Schaltung vorläufig zu erwärmen. Durch die vorläufige Erwärmung soll in erster Linie das Lösungsmittel aus dem Flußmittel total verflüchtigt werden, damit das Lösungsmittel nicht explosiv flüchtig wird, wenn beim anschließenden Löten das Lot von hoher Temperatur mit dem Lösungsmittel in Berührung tritt, denn das wäre hinderlich für einen gleichmäßigen Auftrag des Lots. In zweiter Linie soll der Aktivator im Flußmittel durch das vorläufige Erwärmen stärker aktiviert werden, und außerdem soll die Temperatur der Leiterplatte selbst erhöht werden, um die Differenz zwischen der Platte und dem erwärmten Lot zu verringern, was den Wärmeschock beim anschließenden Löten abschwächt. Die Vorerwärmung wird deshalb im allgemeinen so gewählt, daß die Grundplatte der gedruckten Schaltungstafel bis auf 40⁰C bis 120⁰C erwärmt wird.

Eine herkömmliche Vorrichtung zum selbsttätigen Löten ist in Fig. 11 und 12 gezeigt. Wie aus diesen Figuren hervorgeht, gehört zu der Vorrichtung 1 im wesentlichen eine Vorrichtung 2 zum Transport der zu lötenden Grundplatte, eine FLußmittelauftragsvorrichtung 3, ein Lotvorrat sbehä Ite r 4 zur Aufnahme geschmolzenen Lots, eine Vorwärmvorrichtung 5, eine Luftschleusenvorrichtung 6 und eine Kühlvorrichtung 8. Die Vorwärmvorrichtung 5 weist eine Heizvorrichtung 9, z. B. eineChromnickeIdraht-Heizvorrichtung oder einen Infrarotstrahler auf, um die Luft in einem begrenzten Raum zu erwärmen, damit die zu lötende Platte indirekt erwärmt werden kann. Der Lotvorratsbehälter 4 ist so angeordnet, daß entweder die mit geschmolzenem Lot zu versehende Platte eingetaucht oder geschmolzenes Lot auf die Platte im Strahl aufgetragen wird. Das Kühlen erfoLgt im allgemeinen mit einem Gebläse, welches einen kühlen Luftstrahl auf die gelötete Platte' Leitet. Damit soll das erwärmte Lot rasch abgekühlt

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und gleichzeitig die Beschädigung der PLatte durch Warme verringert werden.

Die herkömmLiehe automatische Lötvorrichtung mit der Flußmittelauftragsvorrichtung 3 , mittels der das FLußmitteL bei normaler Temperatur auf die zu lötende Platte aufgetragen wird, die von einer eigenen Vorwärmvorrichtung 5 erwärmt werden muß, hat jedoch eine Reihe von Nachtei len.

1.) In der Vorrichtung wird das Flußmittel in aufgeschäumtem Zustand behandelt und enthält dabei ein leicht entzündbares organisches Lösungsmittel. Unmittelbar anschließend erfolgt die Erwärmung des Flußmittels, um das Lösungsmittel daraus zu entfernen. Da es unvermeidlich ist, das entzündliche Element und das heizende Element nahe beieinander anzuordnen, besteht Feuergefahr.

2.) Die Vorrichtung erfordert eine beträchtliche Wärmemenge, nicht nur um das organische Lösungsmittel zu verdampfen sondern auch um die zu Lötende Platte mittels einer Heizvorrichtung zu erwärmen, die die Luftschicht in einem begrenzten Raum erwärmt. Wegen der geringen Dichte der Luft ist das Wärmeleitvermögen und auch die Wärmekapazität sehr gering und folglich der Wirkungsgrad der Erwärmung sehr niedrig. Es ist also nötig, entweder eine große Anzahl von Heizvorrichtungen oder eine lange Heizperiode vorzusehen. Folglich ist der Bedarf an elektrischer Energie groß. Wie aus Fig. 11 und 12 hervorgeht, ist außerdem die Vorwärmvorrichtung 5 so umfangreich, daß sie etwa 20 % der Länge der automatischen Lötvorrichtung 1 einnimmt.

3.) Mit der herkömmlichen Lötvorrichtung ist es praktisch nicht möglich, in kurzer Zeit eine zu Lötende Platte gleichmäßig zu erwärmen, die eine große Wärmekapazität oder eine geringe Wärmeleitfähigkeit hat, beispielsweise eine mehrschichtige Grundplatte von beträchtlicher Größe

oder eine keramische Platte. DeshaLb ist es möglich, unvollständig gelötete Produkte zu erzeugen.

-1

Ί Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der Nachteile bekannter Vorrichtungen und Verfahren eine Möglichkeit zum selbsttätigen Löten aufzuzeigen, die weniger Zeit erfordert und gleichmäßigere Ergebnisse liefert.

So sieht die Erfindung vor, ein Flußmittel zu benutzen, welches kein herkömmliches organisches Lösungsmittel enthält sondern stattdessen ein Gemisch oder eine Auflösung aus einem nicht entflammbaren oder niedrig entzündbaren und niedrig verdampfenden Lösungsmittel, einem Beschleuniger oder Aktivator, der bei einer Temperatur oberhalb der zum Erhitzen des Flußmittels nötigen Temperatur aktiviert aber bei der zum Erwärmen des Flußmittels nötigen Temperatur stabilisiert wird, sowie einem Zusatz, der in dem Lösungsmittel und dem Aktivator leicht lösbar ist. Dabei wird eine Flußmittelauftragsvorrichtung verwendet, die mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen des Flußmittels versehen ist und das erwärmte Flußmittel mit einer Fläche der zu lötenden Grundplatte in Berührung bringt, so daß der Auftrag des Flußmittels und die vorläufige Erwärmung der Grundplatte gleichzeitig erfolgt. Damit ist es möglich, auf die Vorwärmvorrichtung zu verzichten oder deren Größe erheblich zu verringern, was zu weniger Stromverbrauch und einer Verkleinerung der Lötvorrichtung selbst in Längsrichtung führt. Ferner wird anstelle der Luft gemäß der Erfindung ein flüssiges Flußmittel als Heizmedium benutzt, dessen Dichte und Wärmekapazität größer als die von Luft ist, wodurch der Wärmewirkungsgrad beim Erhitzen der zu lötenden Grundplatte erhöht wird. Die Grundplatte kann infolgedessen mit einem Minimum an Energie innerhalb kurzer Zeit auf eine gewünschte Temperatur gleichmäßig erwärmt werden. Außerdem sieht die Erfindung vor, ein Flußmittel zu verwenden, welches kein organisches Lösungsmittel enthält, wodurch die Notwendigkeit zur Verdampfung des organischen Lösungsmittels

entfäLLt. Damit ist es möglich, Energieverluste zu vermeiden, die durch Verdampfungswärme verursacht werden können. Außerdem besteht keine Gefahr für die Öffentlichkeit und keine Feuergefahr.

Da gemäß der Erfindung die Grundplatte mit dem erwärmten Flußmittel wirksam erhitzt wird, kann innerhalb kurzer Zeit eine großbemessene Grundplatte, z. B. eine vielschichtige Grundplatte mit großer Wärmekapazität oder eine keramische Grundplatte von geringer Wärmeleitfähigkeit gleichmäßig erwärmt werden, wodurch das Auftragen von Lot auf große Grundplatten bedeutend verbessert wird.

Gemäß der Erfindung wird die Grundplatte allmählich mit dem erwärmten Flußmittel in Berührung gebracht, und zwar zunächst mit Flußmittel von niedrigerer Temperatur und dann übergehend zu Flußmittel von höherer Temperatur, was den Wärmeschock der Grundplatte mildert und verhindert, daß sie durch Erwärmen verformt wird.

Außerdem ist eine Vorrichtung vorgesehen, die nach dem Auftrag überschüssiges Flußmittel von der Grundplatte entfernt, die wegen der hohen Temperatur möglicherweise zu stark beschichtet wurde. So wird das Flußmittel wiedergewonnen und eingespart und eine nachteilige Beeinflussung des Lötvorganges selbst vermieden.

Es soll ferner ein stark wärmebeständiges Flußmittel verwendet werden, um das geschmolzene Lot mit dem Flußmittel zu bedecken und dadurch zu verhindern, daß das geschmolzene Lot oxidiert.

Nach dem Löten im Lotvorratsbehälter wird mit der Grundplatte ein Fluid in Berührung gebracht, um sie abzukühlen und zu waschen. Auf diese Weise wird überschüssiges Flußmittel vollständig von der Grundplatte entfernt und diese gleichzeitig abgekühlt, damit sie im nächsten Verfahrensschritt ordnungsgemäß behandelt werden kann.

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Das Flußmittel, wird gemäß der Erfindung ζ . B. auf bis zu 10O⁰C bis 15O°C erwärmt und mit der Grundplatte in Berührung gebracht, um diese vorläufig aufzuwärmen. Dazu wird ein Aktivator benutzt, der sich nicht auflöst und dessen Qualität keine Änderung erfährt, und der seine Aktivität beim Löten selbst dann aufrechterhält, wenn er während langer Zeit auf ca. 150⁰C erwärmt wird. Ferner wird ein Verdünnungsmittel benutzt, um den Aktivator zu lösen. Dies Verdünnungsmittel löst sich gleichfalls nicht auf und ändert seine Qualität selbst dann nicht, wenn es auf ca. 150⁰C erwärmt wird. Außerdem hat es Waschfähigkeiten und ist ungiftig und eignet sich für das Löten. Es ist also möglich, eine Grundplatte gleichzeitig mit dem Flußmittel zu überziehen und vorzuwärmen.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht einer automatischen Lötvorrichtung

gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung;
Fig. 3 eine vertikal geschnittene Stirnansicht einer

Flußmittelauftragsvorrichtung;
Fig. 4 eine vertikal geschnittene Seitenansicht der

Flußmittelauftragsvorrichtung gemäß Fig. 3;
Fig. 5 eine vertikal geschnittene Stirnansicht einer abgewandelten Flußmittelauftragsvorrichtung;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Flußmittel-

hei zvo rri chtung;

Fig. 7 eine vertikal geschnittene Ansicht einer vielschichtigen Grundplatte in Berührung mit Lot;
Fig. 8 eine teilweise in senkrechtem Schnitt gezeigte Stirnansicht einer Spül- und Kühlvorrichtung, in der eine Grundplatte gewaschen und abgekühlt
wi rd;

Fig. 9 eine vertikal geschnittene Stirnansicht einer
weiteren, abgewandelten Flußmittelauftragsvorrichtung;

Fig. 10 eine senkrecht geschnittene Seitenansicht der FLußmitteLauftragsvorrichtung gemäß Fig. y;

Fig. 11 ein Schema einer herkömmLichen automatischen L ö t vorri chtung;

Fig. 12 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig.

Die in Fig. 1 bis 4 gezeigte automatische Lötvorrichtung 11 weist im wesentLichen eine Transportvorrichtung 12, eine FLußmitteLauftragsvorrichtung 13, einen LotvorratsbehäLter 14 sowie eine Heizvorrichtung 29 auf, die mit der FLußmitteLauftragsvorrichtung 13 verbunden ist. Die Transportvorrichtung 12 dient zum Weiterbewegen einer zu Lötenden GrundpLatte 16, die insbesondere in Fig. 7 gezeigt ist, und weist hierzu eine EndLoskette 19 auf, die mit einer VieLzahL von Kettenrädern 18 in Eingriff steht. Mit der EndLoskette ist eine VieLzahL von Trägern 20 verbunden, die mit der Kette, angetrieben von einer hier nicht gezeigten Kettenantriebsvorrichtung bewegt werden. Die EndLoskette 19 ist bei diesem AusführungsbeispieL zur FLußmitteLauftragsvorrichtung 13 und zum LotvorratsbehäLter 14 geneigt, so daß die jeweiLs mit einer GrundpLatte 16 beschickten Träger 20 nach unten in die FLußmitteLauftragsvorrichtung 13 und den Lot vor ratsbehäLter 14 bewegt werden. Die Träger 20 bestehen jeweiLs aus einem Rahmen 21, zwei sich seitlich durch den Rahmen 21 erstreckenden Stangen 22, vier an beiden Enden der Stangen 22 drehbar geLagerten Rädern 23 und HaLtern 24, weL-che die GrundpLatte 16 haLten. Eine der Stangen 22 ist

an einem Ende 22a mit der EndLoskette 19 verbunden, und die Räder 23 sind auf zwei Führungsschienen 25 angeordnet. Jeder HaLter 24 hat ein oberes Ende am Rahmen 21 und ein unteres Ende für die GrundpLatte 16.

Der LotvorratsbehäLter 14 ist hinter der FLußmitteLauftragsvorrichtung 13 angeordnet. Bei diesem AusführungsbeispieL fehLt die in Fig. 11 gezeigte herkömmLiche Vorwärmvorrichtung 5. Im LotvorratsbehäLter 14 ist geschmolzenes Lot 25a enthalten, und an der Unterseite des Lot-

vor ratsbehäL te rs 14 ist eine Heizvorrichtung 26 angeordnet.

An der FLußmittelauftragsvorrichtung 13 ist an der Unterseite 28 eine Heizvorrichtung 29 angeordnet, die aus einer Vielzahl von in Fig. 6 gezeigten Aluminiumheizelementen 32 besteht, bei denen jeweils in einem Aluminiumblock 31 ein Wärmeerzeugungselement 30 eingebettet ist. Die Heizvorrichtung 29 ist an einem Flußmittelvorratsbehälter 33 an dessen Bodenplatte 33a befestigt. Der Flußmittelvorratsbehälter 33 hat eine von der Bodenplatte 33a nach oben ragende, diese umgebende, innere Seitenplatte 33b sowie eine die innere Seitenplatte 33b vollständig umgebende, äußere Seitenplatte 34, wobei zwischen der inneren und äußeren Seitenplatte Wärmeisoliermaterial vorgesehen ist. Ferner ist in dem Flußmittelvorratsbehälter 33 ein überI auftank 36 angeordnet, der aus einem Zulaufbereich 38 und einem Überlaufbereich 39 für Flußmittel besteht. Die beiden Bereiche sind durch eine Abschirmplatte 40 getrennt, die mit einer öffnung 40a für den Durchlaß des Flußmittels aus dem Zu laufbereich 38 in den über laufbereich 39 versehen ist. Der überlauftank 36 hat ferner eine Bodenplatte 41 mit einer "Öffnung 41a, durch die Flußmittel in den Zu laufbereich 38 aufgenommen wird. In Verbindung mit dem Zu laufbereich ist eine Saugpumpe P vorgesehen, die ein Pumpenrad 42 aufweist, welches am unteren Ende einer Drehwelle 43 befestigt und an der öffnung- 41a angeordnet ist. Am oberen Ende der Drehwelle 43 ist eine Riemenscheibe 48 befestigt, die mittels eines Riemens 46 mit einer Riemenscheibe 45 in Verbindung steht, welche an einer Drehwelle 44a eines mit veränderlicher Drehzahl antreibbaren Motors 44 befestigtist.

Das im Flußmitte I vor ratsbehälter 33 gespeicherte Flußmittel 49 wird von der Heizvorrichtung 29 auf 40⁰C bis 120⁰C erwärmt und mittels des Pumpenrades 42 in den Zulaufbereich 38 aufgenommen, um dann in den überlaufbereich 39

zu fließen, aus dem das Flußmittel. 49 überläuft. Der Flußmittelvorratsbehälter 33 ist auf einer Bodenplatte 51 angebracht, deren vertikale Lage mit Hilfe von vier Hebewinden 50 verstellbar ist.

Unmittelbar hinter dem F lußmitteIvorratsbehäI ter 33 ist eine Vorrichtung 52 angeordnet, die überschüssiges Flußmittel entfernt. Diese Vorrichtung besteht aus einer Platte 53, die zum FlußmitteI vor ratsbehäI ter 33 geneigt angeordnet ist, sowie einer Bürste 54, die am höheren Ende der Platte 53 vorgesehen ist. Die Bürste 54 kann aus Nylon bestehen und ist so angeordnet, daß sie von der Unterseite der beschichteten Grundplatte 16 überschüssiges Flußmittel 49 entfernt. Anstelle einer solchen mechanischen Bürste kann auch eine Luftbürste verwendet werden, um überschüssiges Flußmittel mit einem Druckluftstrahl wegzublasen.

Am hinteren Ende der automatischen Lötvorrichtung 11 ist eine Kühl- und Spülvorrichtung 55 vorgesehen, die beispielsweise so ausgelegt ist, daß sie einen Strahl eines Fluids 56 zum Kühlen und Waschen auf die Grundplatte richtet, die im Lotvorratsbehälter 14 gelötet wurde. Sie weist ein Gehäuse 58 zur Aufnahme des Fluids 56, eine Pumpe 59 zum Erzeugen des Strahls sowie eine Düse 60 und einen Fluidaufnähmetrichter 61 auf, wie im einzelnen aus Fig. 8 hervorgeht. Falls das Flußmittel 49 wasserlöslich ist, kann als Fluid 56 Wasser oder warmes Wasser benutzt werden, welches 1 % Ätznatron enthält. Falls das Flußmittel nicht in Wasser löslich ist, kann das Fluid 56 ein Lösungsmittel der Flon-FamiIie, z. B. ein Chlorlösungsmittel oder ein alkoholisches Lösungsmittel sein.

Wie ferner aus Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, ist zwischen dem Flußmittelvorratsbehälter 33 und dem Lotvorratsbehälter 14 eine Luft schLeusenvorrichtung 62 angeordnet, mittels der die Temperatur der in der Flußmittelauftrags vorrichtung 13 erwärmten Grundplatte 16 aufrecht-

erhalten wird, bis diese in den Lotvorratsbehälter 14 transport i e rt ist.

Fig. 5 zeigt eine abgewandelte FLußmittelauftragsvorrichtung 13A mit einem F lußmitte I vor ratsbehäIter 33A, an dessen Boden ein Ende einer Rohrleitung 63 angeschlossen ist, deren anderes Ende über eine Pumpe P mit dem Boden eines Überlaufbereichs 36A verbunden ist. So kann übergelaufenes F lußmi tte I 49 durch den Flußmittelvorratsbehälter 33A und die Rohrleitung 63 zum überlaufbereich 36A und in einer Bahn zwischen Heizvorrichtungen 29A fließen, die am Boden des F lußmitteI vor ratsbehäIters 33A vorgesehen und in zwei Teile unterteilt sind. Am F lußmitte IvorratsbehäLter 33A ist am oberen linken Ende in der Zeichnung gesehen eine Vorrichtung 52A mit einer Bürste 54A zum Entfernen einer überschußmenge an Flußmittel von der Grundplatte 16 vorgesehen. Wenn die Grundplatte 16, auf die Flußmittel aufgetragen wurde, an der Bürste 54A vorbei bewegt wird, kann diese deren Unterseite berühren.

In Fig. 9 und 10 ist ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem eine selbsttätige Lötvorrichtung 71 mit einer Flußmittelauftragsvorrichtung 73 versehen ist, die im wesentlichen der Flußmittelauftragsvorrichtung 13 beim ersten Ausführungsbeispiel gleicht, während der Flußmittelvorratsbehälter 33 und die Heizvorrichtung 29 im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel geringere Kapazität haben. Mit Ausnahme der Flußmittelauftragsvorrichtung sind folglich die gleichen Bezugszeichen verwendet, und die Beschreibung wird nicht wiederholt. Allerdings ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Transportvorrichtung 72 mit zwei Schienen 75 vorgesehen, auf denen die Räder 23 der Träger 20 angebracht sind. Sie ist an einer Kuppelplatte 76 befestigt, die mit einer vorherbestimmten Anzahl von Kolbenstangen 79 von Zylindern 78 verbunden ist. Diese werden in einem vorherbestimmten Zeitablauf aktiviert, um die Schienen oberhalb der Flußmittelauftragsvorrich-

is ' 361074?

tung 73 zwischen der strichpunktiert und der durchgezogen gezeichneten SteLLung auf- und abzubewegen.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbei spielen wird das FLußmitteL 49 in der FLußmitte Lauftragsvorrichtung 13, 13A, 73 auf eine vorherbestimmte Temperatur erwärmt. Es ist aber auch möglich, den Flußmittelvorratsbehälter 33 in eine Vielzahl von Kammern zu unterteilen und dementsprechend die Kapazität der einzelnen Heizvorrichtungen 29 so zu ändern, daß die Grundplatten 16 mit dem Flußmittel in Berührung gebracht werden, welches zunächst niedrigere Temperaturen und dann während des Transports der Grundplatten allmählich zunehmende Temperaturen hat.

Nachfolgend wird erläutert, wie das Flußmittel 49 bei der automatischen Lötvorrichtung gemäß der Erfindung eingesetzt wird. Das Flußmittel 49 wird ganz benutzt und normalerweise auf eine Temperatur zwischen 40⁰C und 120⁰C erwärmt. Dabei ist es unvermeidbar, daß das Lösungsmittel verdampft und die Qualität des Aktivators verschlechtert wird. Folglich kann herkömmliches flüssiges Flußmittel in der Vorrichtung gemäß der Erfindung nicht benutzt werden. Die Zusammensetzung des Flußmittels kann in Abhängigkeit von dem einzustellenden Erwärmungsbereich des Flußmittels bestimmt werden. Vorzugsweise wird ein Flußmittel vorgesehen, welches aus einem Gemisch eines nicht entflammbaren oder niedrig zündbaren Lösungsmittels, eines Aktivators und eines Zusatzes besteht, der mit dem Lösungsmittel und dem Aktivator gut löslich ist. Der Aktivator wird dabei mit einer Aktivierungstemperatur als Flußmittel aktiv gemacht und ist sicher gegenüber der Erwärmungstemperatur für das Flußmittel. So wird z. B. ein Flußmittel benutzt, welches Tricresylphosphat (wärmebeständig, beschleunigungsfördernd, und Auflösungsund Füllmittel), Phosphorsäure (Aktivator) und 2,3-Dibrompropanol (Aktivator) enthält sowie ein Flußmittel, welches Dibuty IdigIycoladivat (wärmebeständig, beschleu-

nigungsfördernd und Auflösungs-und Füllmittel), Phosphorsäure (Aktivator) und 2,3-DibrompropanoL (Aktivator) enthä Lt.

Das Flußmittel gemäß der Erfindung wird beispielsweise auf 100⁰C bis 150⁰C erwärmt und mit der Grundplatte in Berührung gebracht. Deshalb muß das Flußmittel folgende Anforderungen erfüllen:

1.) Als Beschleuniger darf es bei einer Erwärmung auf 150⁰C während langer Zeit nicht denaturiert oder zersetzt werden und muß bei der Löttemperatur aktiv sein und die Lötbedingungen fördern.

2.) Als Verdünner des Aktivators muß es den Aktivator auflösen aber bei einer Erwärmung auf 150⁰C nicht denaturiert oder zersetzt werden und außerdem dazu beitragen, das Lotauftragsvermögen zu verbessern und ausgewaschen zu werden, ohne ein giftiges Element abzugeben.

Als ein das erste Erfordernis erfüllender Aktivator ist erfindungsgemäß Phosphorsäure gewählt worden. Dazu gehört Orthophosphorsäure (H,PO/), Py rophospho rsäure (H,P₂O₇) und Metaphosphorsäure (HPO₃) ). Zu dem Verdünnungsmittel ist hinsichtlich des Auflösungsvermögens zu sagen, daß Orthophosphorsäure und Pyrophosphorsäure vorzuziehen sind, von denen die erstere ferner bevorzugt zum Fördern der Lötbedingungen benutzt wird. Wenn nachfolgend von Phosphorsäure die Rede ist, bezieht sich dies auf Orthophosphorsäure.

Das Verdünnungsmittel muß den Aktivator auflösen können und hochtemperaturbeständig sein und mit Phosphorsäure gemischt das Auftragsvermögen des Lots verbessern. Als Verdünnungsmittel gemäß der Erfindung wird ein wärmebeständiges Plastifiziermittel benutzt, welches Phthalsäureester, Fettsäureester, Malein- und Fumarsäureester sowie Orthophosphorsäureester (wärmebeständig) aufweist.

Diese Streckmittel sind hinsichtlich des Auflösungsvermögens mit Phosphorsäure geprüft worden, wozu 4 Gew.% Phosphorsäure zu 100 Gew.% jedes der Verdünnungsmittel hinzugefügt wurde und das Gemisch dann eine Stunde lang auf 120⁰C erhitzt wurde. Die Mittel sind gleichfalls hinsichtlich der Lötbedingungen geprüft worden. Hierzu wurden einige Tropfen des Gemisches gemeinsam mit einem Stück Lot von 250 mg auf eine 30 mm χ 30 mm große Kupferplatte gegeben und diese dann 30 Sekunden lang auf eine Temperatur von 250⁰C erwärmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt, in deren Auswertungsspalten sich folgende Zeichen finden: θ , 0, Δ und X. Diese bezeichnen optimale, gute, zufriedenstellende bzw. nicht gute Ergebnisse.

Anhand der Versuchsergebnisse wurde Tributoxyäthy Iphosphat (TBXP), TricresyIphosphat (TCP) und Cresy IphenyL-phosphat (CDP) als Orthophosphorsäureester, Dibutylmaleat (DBM) als Maleinsäureester und Dibuty ladipat sowie Dibuty Idiglycoladipat als Fettsäureester ausgewählt.

Es hat sich gezeigt, daß Orthophosphorsäureester als P LastifiziermitteI zur Auflösung in der Phosphorsäure geeignet ist, statt gegen die Beschleunigungsfunktion der Phosphorsäure zu wirken. So wurde am Trisdichlorpropylphosphat (CRP) und dem halogenhaltigen, kondensierten Phosphorsäureester zusätzlich zum TributoxyäthyLphosphat und CresyIdiphenyIphosphat eine Wärmebehandlung vorgenommen. Dabei wurden diese Stoffe während einer Stunde auf 180⁰C erwärmt (entsprechend 120⁰C während 64 Stunden) und Änderungen am Farbton und der Viskosität überprüft. Es wurde festgestellt, daß Tributoxyäthy Iphosphat, Tricresylphosphat und Cresyldiphenylphosphat sich leicht in Richtung zu gelb geändert hatten, während die Viskosität unverändert war, während das halogenhaltige Orthophosphorsäureester sich zu braun verändert hatte und die Viskosität merklich erhöht war.

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>7a TABELLE 1

Typen	O	Namen	DHP	Auf Lösung mit [	O	-otauf-
	^. Il -or		diheptylphtalat	Phosphorsäure I		: ragei gen-
	ι Ι		DOP	<	X	;chaf t
Phtal.säu re-	^1<^^Λ^ Il -or	dioctylphtalat		X
ester	Ii ο	DIDP	X
	diisodecylphtalat		X
Fettsäure-	BBP	Δ
ester	butylbenzilicphtalat		X
CH2COOR I (CH₂)Ii 1	DOA	X
I CH2COOR	bioctyladipat		Δ
	DBA dibutyladipat BXA dibutyldiglicoladipat	O O
	DOZ dioctylazolat :	O	X
	DBS	χ
	dibutylsebacad		O O
Malednsäure-	DOS	χ	X
(Fumarsäure-)	dioctylsebacod		X
ester	DBM	Δ
	.dibutylmaleat .		X
	DOM	X
	dioctylmaleat		Ο
Orthophosphor-	DBF	X
säureester	dibutylfumarat		χ
	TBXP	O
O ti	tributoxyethy!phosphat		X
Il RO—P-OR Il	TCP	Δ
OR	tricresy!phosphat		O
CDP cresyldipheny!phosphat *	O
		©

O

DeshaLb wurde beschlossen, TributoxyäthyLphosphat, TricresyLphosphat, TricresyLdiphenyLphosphat, Dibutylmaleat, DibutyLadipat und DibutyLdigLycoLadipat aLs Verdünnungsmittel. einzeLn oder im Gemisch zu verwenden.

Das Verhältnis zwischen Phosphorsäure und Verdünnungsmittel wurde im Bereich von 5 : 1000 bis 0,5 : 1000 in der Familie von Phosphorsäure und Tricresy Iphosphat untersucht. Es hat sich gezeigt, daß mindestens mehr als 1 Gew.%, vorzugsweise mehr als 3 Gew.% Phosphorsäure für 100 Gew.% Verdünnungsmittel benötigt wird, wie Tabelle 2 zeigt.

Tabelle 2

TCP:0r

thopho

spho rsau re

Lot

e

rst r

eck
(

ung
mm)

auf

Kup

fe

r

Std.

5

(Gewi

cht sve

rhi Itni s)

unm

i

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Auft

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rag

na

ch

na c

h

5

2

1

00:5

1

3 χ

23

-

1

5

1

00:3

1

3 χ

14

1

2

X

1

00:1

3 χ

5

1

X

1

00:0,5

4 χ

4

5

X

Ferner wurden einige Zusätze untersucht, und dabei stellte sich heraus, daß 2,3-DibrompropanoI in der Nachbarschaft der Löttemperatur aufgelöst wird und ein Gas erzeugt, welches eine Rührwirkung im Lötflußmittel erzeugt, wodurch die Lötbedingungen ebenso wie die Lötgeschwindigkeit verbessert werden. Ferner hat sich gezeigt, daß herkömmliches Harz und mit Phenolharz denaturiertes Harz hinzugefügt werden kann. Das aus der Phosphorsäure und dem genannten Verdünnungsmittel zusammengesetzte Lötflußmittel hat, ohne ein brennbares und flüchtiges organisches Lösungsmittel, wie Isopropylalkohol und dgl. zu enthalten, eine solche Wärmebeständigkeit, daß es in dem FlußmitteI vorratsbehä lter der automatischen Lötvorrichtung beispielsweise bis auf 100⁰C bis 150⁰C erwärmt und auf die zu lötende Grundplatte aufgetragen werden kann.

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Diese erwärmt sich dadurch innerhalb einer um 1/4 bis 1/6 kürzeren Zeit aLs bei Verwendung der herkömmlichen Vorwärmvorrichtung auf eine gewünschte Temperatur. Selbst eine ziemlich dicke Grundplatte läßt sich vollständig und gleichmäßig erwärmen. Das Flußmittel wird nicht verfärbt oder denaturiert und erzeugt auch keinen unangenehmen Geruch und kein giftiges Gas oder Feuergefahr durch Verbrennen. Das Flußmittel verbessert das wirksame Lötvermögen ebenso wie das Lotbenetzungsvermögen.

In Tabelle 3 sind die Lötflußmittel aufgeführt, die erfindungsgemäß zusammengesetzt sind und deren Eigenschaften mit einem Moniscographen ausgewertet wurden. Dabei zeigte sich, daß die Flußmittel dem bekannten, handelsüblichen Flußmittel insbesondere beim Löten von Messing und Nickel überlegen sind.

Die automatische Lötvorrichtung 11 gemäß der Erfindung weist, wie aus Fig. 1 bis 8 hervorgeht, eine Flußmittelauftragsvorrichtung 13 mit einem FlußmitteI vor ratsbehäL-ter 33 auf, in dem das Flußmittel 49 gemäß der Erfindung aufgehoben wird. Die aus Wärmeerzeugungselementen 30 zusammengesetzte Heizvorrichtung 29 wird elektrisch erregt, um den F lußmitteI vor ratsbehäI ter 33 zu erwärmen. Dementsprechend wird das Flußmittel 49 auf 40⁰C bis 120⁰C erwärmt. Andererseits wird der Lot vor ratsbehä Iter 14 mittels der elektrisch betriebenen Heizvorrichtung 26 erwärmt und das darin enthaltene Lot 25a geschmolzen.

Der mit der Grundplatte 16 beschickte Träger 20 wird mittels der Transportvorrichtung 12 in der durch Pfeil A in Fig. 3 angedeuteten Richtung transportiert, und dabei erreicht die Endloskette 19 eine untere Höhe, bei der die Grundplatte 16 mit dem Flußmittel 49 im überlauftank 36 der Flußmittelauftragsvorrichtung 13 in Berührung tritt. Das Flußmittel 49 wird mittels des Pumpenrades angesaugt, welches vom Motor 44 über die Riemenscheibe 45, den Riemen 46, die andere Riemenscheibe 48 und die

	TCP	BXA	OPA	DBP	Harz	0	L	TAB	ELLE 3	Mess	ing	Nickel	_ Relatives g-Haf tve rmö - gen *3
F Luß- Tii ttel			*1	*2		0		Kupfer	Lot auft rag- geschwi ndi g- kei t (see.)	Relatives Haftvermö gen *3	Lot auft rag geschwindi k'ei t (see.)	125
N r.	100	0	5	2	0	Lo tauf- tragge- schwiii (see.)	Relatives Haftvermö gen *3	0,19	173	0,45	85
5	100	0	3	5	0	0,25	166	0,19	189	0,10	119
6	80	20	5	2	0	0,27	177	0,19	184	0,60	70
4	80	2 0	3	2	0	0,25	187	-	-	1,27	38
25	80	20	3	1	0	0_;25	174	-	-	1,77	0
27	70	3 9	3	2	10	0,24	187	-	-	2,00	93
26	52	48	4	2	0	0,24	181	-	-	1,0 8	80
20	52	48	4	2	0	0_T23	180	-	-	1,49	94
22	50	50	5	2	0	0,22	180	0,19	179	0,95	65
1	20	80	5	2	0,24	183	0,18	188	1,42	52
3	0	100	5	2	0,23	177	0,18	183	1,22	ke i η Lot auftrag
2	Isübl	i ehes	FLuRm	i tte	0, 28	176	0.20	139	0,50
hande					0,22	169

*1 Orthophosphorsäure *2 DibroiTK-propanol

*3 Angabe des relativen Werts des Haf tve rmöqeixs cIps Lot auf t rags . J e höher der Wert, desto besser das Haftvermögen."Der Wert wird negativ (-) b°i Fehlen eines Lot Überzugs.

«2α

Flußmittel

DrehweLLe 43 in Umdrehung versetzt wird. Das fließt durch den Zu lauf bereich 38 in den über laufbereich 39, von wo aus es in den Flußmittelvorratsbehälter 33 überfließt. Das Flußmittel 49 wird bei diesem Umlauf erhitzt, während es auf der Bodenplatte 33a des Flußmit-v te Ivor ratsbehälters 33 entlangfließt. Das mit der Unterseite der Grundplatte 16 in Berührung stehende Flußmittel 49 wird folglich ständig auf optimale, vorherbestimmte Temperatur erwärmt gehalten. Da das Flußmittel 49 eine deutlich höhere Dichte und größere Wärmekapazität als Luft hat, die als Heizmedium bei der bekannten Vorwärmvorrichtung dient, werden durch das Flußmittel 49 alle Teile der Grundplatte 16 gleichmäßig in kurzer Zeit erhitzt, wozu ca. 1/4 bis 1/6 der von der herkömmlichen Vorwärmvorrichtung benötigten Zeit genügt. Während die Transportvorrichtung 12 etwa einige Sekunden anhält, wird die Grundplatte 16 mit dem Flußmittel beschichtet und gleichzeitig erwärmt. Dann wird die Transportvorrichtung 12 erneut in Bewegung gesetzt, und die Endloskette 19 bewegt sich nach oben, wie durch Pfeil B angedeutet. Damit gelangt die Grundplatte 16 auf dem Träger 20 weg vom Flußmittel 49. Im Vergleich zu Flußmittel von normaler Temperatur haftet eine überschüssige Menge an erhitztem Flußmittel 49 an der Grundplatte 16. Die überschüssige Menge des Flußmittels wird entfernt, wenn die Grundplatte 16 in Gleitberührung an der Bürste 54 der Vorrichtung 52 vorbei bewegt wird.

Zwischen der Flußmittelauftragsvorrichtung 13 und dem Lotvorratsbehä Iter 14 wird die Luftschleusenvorrichtung 62 aktiviert, um die erwärmte Grundplatte 16 auf gegebener Temperatur zu halten, bis sie zum Lotvorratsbehälter 14 gebracht wird, wo die auf dem Träger 20 abgestützte Grundplatte nach unten zur Oberfläche des geschmolzenen Lots gelangt und mit diesem in Berührung gebracht wird. Dabei wird Lot auf die Grundplatte 16 aufgetragen. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird die in allen ihren Teilen gleichmäßig erwärmte Grundplatte 16 mit dem Lot

gut bedeckt. Es ist nachgewiesen, daß eine große, vielschichtige Grundplatte und selbst eine insgesamt noch weniger wärme Leitfähige, keramische Grundplatte gut mit Lot überzogen wurde.

Ein Beispiel einer viertägigen Grundplatte 16 ist in Fig. 7 gezeigt. Bei dieser Grundplatte besteht eine beträchtliche Temperaturdiskrepanz zwischen der Oberseite 16a und der Unterseite 16b bei Erwärmung nach dem bekannten Verfahren, so daß das auf die Unterseite 16a aufgetragene Lot nicht bis zur Oberseite 16b gelangt. Selbst wenn das Lot die Oberseite 16b erreicht, wird es nicht in gewünschtem Zustand aufgetragen, beispielsweise auf den Leitungen 80, 80a und deren Anschlüssen gemäß Fig. 8. Bei der Erfindung hingegen besteht kein wesentlicher Temperaturunterschied zwischen der Unterseite 16a und der Oberseite 16b der vierschichtigen Grundplatte 16, so daß das Lot leicht die Oberseite 16b und die darauf angeordneten elektronischen Elemente 80 erreicht. Im Endergebnis wird das Lot auf die Grundplatte 16 in der gewünschten Weise aufgetragen.

Wenn das geschmolzene Lot 25a auf die Grundplatte 16 aufgetragen worden ist, wird die Transportvorrichtung erneut aktiviert, um die Grundplatte 16 der Kühl- und Spülvorrichtung 55 zuzuführen. Dort wird die Pumpe 59 in Gang gesetzt, um einen Strahl Fluid 56 aus der Düse 60 in Richtung von C nach D in den Fluidaufnahmetrichter 61 zu sprühen, wobei das Waschfluid mit hoher Geschwindigkeit im ganzen Gehäuse 58 umgewälzt wird. Mit dem aufgestrahlten Fluid 56 wird zusätzliches Flußmittel und Lot von der Grundplatte 56 weggespült und diese dabei gleichzeitig mit dem aufgetragenen Lot 25a gekühlt. Damit ist eine Reihe von Arbeitsschritten im Lotauftrag beendet.

Es ist auch möglich, das Fluid 56 im Stillstand zum Waschen und Kühlen mit der gleichen Wirkung mit der mit Lot beschichteten Grundplatte 16 in Berührung zu bringen.

Bei dem vorstehend beschriebenen AusführungsbeispieL hat der Flußmittelvorratsbehälter 33 der Flußmittelauftragsvorrichtung 13 und auch die Heizvorrichtung 29 eine verhältnismäßig große Kapazität und trotzdem ist die gesamte Konstruktion einfach und preisgünstig. Die Transportvorrichtung kann auch unablässig ohne Unterbrechungen an der FLußmittelauftragsvorrichtung und an der Lotauftragsvorrichtung angetrieben werden.

In Fig. 9 und 10 ist ein zweites AusführungsbeispieL der Erfindung gezeigt, bei dem die automatische Vorrichtung 71 zum Auftragen von Lot die Transportvorrichtung 72 aufweist, deren mit einer Grundplatte 16 beschickter Träger 20 von der Endloskette 19 in der durch Pfeil E gekennzeichneten Richtung zu einer Stelle unmittelbar oberhalb der F lußmi tte lauf t ragsvo.r r i chtung 73 transportiert wird. Dann werden die Zylinder 78 betätigt, um die entsprechenden Kolbenstangen 79 abwärtszubewegen, um dadurch mittels der Kuppelplatten 76 einen Teil der Schienen 75 herabzubewegen, auf denen sich der Träger 20 befindet, der dadurch aus der strichpunktiert gezeigten Stellung in die durchgezogen gezeichnete Stellung gelangt. Dabei kann die Unterseite der Grundplatte 16 mit dem erhitzten Flußmittel 49 in Berührung treten, so daß die Grundplatte 16 nicht nur mit Flußmittel beschichtet sondern gleichzeitig erhitzt wird. Während dieser Zeit wird die Endloskette 19 angehalten.

Wenn die Grundplatte 16 mit dem Flußmittel 49 beschichtet und gleichzeitig erhitzt wurde, werden die Zylinder

78 erneut betätigt, um die entsprechenden Kolbenstangen

79 hochzufahren und dadurch den Teil der Schienen 75 wieder auf das Niveau der übrigen Schienen zu bringen. Dann wird auch die Endloskette 19 wieder aktiviert, um den Träger 20 in der durch Pfeil E angedeuteten Richtung zur nächsten Beschichtungsstufe zu fahren. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Träger 20 unmittelbar oberhalb der Flußmittelauftragsvorrichtung 73 in Richtung

der Pfeile F und 6 auf- und abbewegt. Aus di eseitr Qrlirid muß die Transportvorrichtung 72 angehalten werden, wenn das FLußmitteL 49 auf die Grundplatte 16 aufgebracht wird. Ferner sind die Zylinder 78 und die ihnen zugeordneten Glieder nötig, so daß die Vorrichtung komplizierter und teurer wird als im Fall des ersten Ausführungsbeispiels. Allerdings kann der Flußmittelvorratsbehälter 33 und die Heizvorrichtung 29 kleiner bemessen sein als beim ersten Ausführungsbeispiel.

Ausführungsbeispiel 1:

Der Temperaturanstieg der Platte (gedruckte Leiterplatte) wurde für den Fall verglichen, daß die Grundplatte mit dem herkömmlichen Infrarotstrahler der automatischen Lötauf t rags vo r ri chtung erhitzt wurde und daß die Grundplatte mit der Flußmittelauftragsvorrichtung gemäß der Erfindung erhitzt wurde.

Als Prüfstück wurde eine Kupferlaminatplatte (50 mm χ 50 mm) benutzt, die mit einem Epoxyharz auf Glasbasis ver arbeitet und mit meßkammartigen Iso I ierwiderstandselektroden gemäß C6480 der japanischen Industrienorm (JIS) versehen wurde. Der Prüfling wurde an der Seite, an der die Elektroden vorhanden waren, erwärmt und der Temperaturanstieg an der gegenüberliegenden Seite gemessen, bis eine vorherbestimmte Temperatur erreicht war, was anhand eines auf der Fläche des Prüflings befestigten, nicht reversiblen Thermoetiketts angezeigt wurde.

Bei der Erwärmung des Prüfstücks mit dem Infrarot heizgerät wurde das Prüfstück so angeordnet, daß die mit Elektroden versehene Fläche auf ca. 120⁰C erwärmt wurde. Bei der Erwärmung des Prüfstücks mit erhitztem Flußmittel war dieses wie folgt zusammengesetzt: 100 Gew.% Tricresylphosphat, 3 Gew.% Phosphorsäure, 5 Gew.% 2,3-Dibrompropano I.

ALs Ergebnis zeigte sich bei dem herkömmLichen Verfahren, daß es 28 Sekunden dauerte, bis die Außenfläche des Prüfstücks auf 43°C erhitzt war, 45 Sekunden, bis die Außenfläche auf 48°C erhitzt war, 90 Sekunden, bis die Außenfläche auf 71 ° C erhitzt war, 110 Sekunden, bis die Außenfläche auf 76°C erhitzt war und 135 Sekunden, bis die Außenfläche auf 82°C erhitzt war.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hingegen waren 7 Sekunden nötig, bis die Außenfläche auf 43°C erhitzt war (1/4 der Zeit im Vergleich zum herkömmLichen Verfahren), 10 Sekunden, bis die Außenfläche auf 48°C erhitzt war (1/4,5 der Zeit), 17 Sekunden, bis die Außenfläche auf 71°C erhitzt war (1/5,3 der Zeit), 20 Sekunden, bis die Außenfläche auf 76°C erhitzt war (1/5,5 der Zeit) und 23 Sekunden, bis die Außenfläche auf 82°C erhitzt war (1/5,9 der Zeit).

Aus den vorstehend genannten Prüfungsergebnissen geht deutlich hervor, daß die Zeit zum Erwärmen der Grundplatte gemäß der Erfindung gegenüber dem herkömmlichen Verfahren um 1/4 bis 1/6 erniedrigt wurde. Obwohl die einzelnen Daten hier nicht offenbart sind, wurde eine Grundplatte von großen Abmessungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dem gleichen Test unterzogen, und es zeigte sich, daß die TemperaturverteiLung im Vergleich zum herkömmLichen Verfahren gLeichmäßiger war.

AusführungsbeispieL 2:

Unter den unten im einzelnen aufgeführten Bedingungen wurde die FLäche einer Grundplatte einer gedruckten Leiterplatte auf GLanzepoxybasis mit erwärmtem Flußmittel in Berührung gebracht, und danach wurde Lot aufgetragen. Das FLußmittel war wie foLgt zusammengesetzt: 100 Gew.% DibutylgLycoladipat, 3 Gew.% Phosphorsäure, 2 Gew.% 2,3-DibrompropanoL. Die Temperatur des Flußmittels betrug 120⁰C und die Berührungszeit 30 Sekunden.

Die Fläche des Prüfstücks, auf der die eLektronise hen Elemente angeordnet waren, d. h. die der mit dem Flußmittel in Berührung gebrachten Seite gegenüberliegende Seite hatte eine Temperatur von ca. 90°C.

Das Prüfstück wurde mit geschmolzenem Lot einer Temperatur von 250⁰C in 2 Sekunden unmittelbar danach in Berührung gebracht. Die Lotbeschichtung war innerhalb von 5 Sekunden beendet.-

Außerdem wurde nach herkömmlichem Verfahren ein handelsübliches Flußmittel (einschließlich Isopropy Ia Ikoho I als Lösungsmittel), zusammengesetzt aus denaturiertem Harz als Hauptelement und verschiedenen Sorten von Aminhydrochloriden und Hydrobromphosphaten auf ein entsprechendes Prüfstück aufgetragen. Das Prüfstück wurde dann mit einem Infrarotheizgerät ca. 1 Minute lang erhitzt, bis die Außenfläche eine Temperatur von ca. 90⁰C erreicht hatte, während das Lösungsmittel entfernt wurde. Dann wurde das erwärmte Prüfstück mit geschmolzenem Lot in Berührung gebracht und dabei begann das Lot durch die im Prüfstück vorhandenen Löcher innerhalb von 5 Sekunden nach dem Kontakt aufzusteigen. Die Beschichtung mit Lot war nach 10 Sekunden beendet.

Damit liegt auf der Hand, daß die Lotauftragsmethode und die entsprechende Vorrichtung gemäß der Erfindung gegenüber den herkömmlichen deutlich überlegen sind.

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche λ ft * ιη nr / **

1. Verfahren zum seLbsttätigen Löten einer gedruckten Grundplatte,

dadurch gekennzei c h η e t , daß
Ca) ein Flußmittel auf eine vorherbestimmte Temperatur
erhitzt wird,

(b) das erhitzte Flußmittel mit einer Fläche der gedruckten Grundplatte in Berührung gebracht wird, welche dadurch beschichtet und gleichzeitig von dem erhitzten Flußmittel erwärmt wird, und

Cc) die Fläche der gedruckten Grundplatte mit geschmolzenem Lot in Berührung gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß als Flußmittel eine Auflösung oder ein Gemisch aus einem Lösungsmittel,
welches nicht brennbar oder von geringer Zündfähigkeit
und wenig verdampfungsfähig ist, einem Aktivator, der
durch eine höhere Temperatur als die des erhitzten Flußmittels aktiviert und bei der Temperatur des erhitzten
Flußmittels stabilisiert ist, und einem Zusatzmittel verwendet wird, welches mit dem Lösungsmittel und dem Aktivator leicht lösbar ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß das Flußmittel TricresyIphosphat, Phosphorsäure und 2,3-Dibrompropano I
einschließt.

4. Verfahren nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß das Flußmittel DibutyLgIycoladipat, Phosphorsäure und 2,3-Dibrompropano I einschließt.

5. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktieren des erhitzten Flußmittels mit der Fläche der gedruckten Grundplatte einen Schritt einschließt, gemäß dem die

361Π 7 L7

Fläche der gedruckten Grundplatte fortschreitend mit Flußmittel von niedrigerer Temperatur zu Flußmittel von höherer Temperatur in Berührung gebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß das Flußmittel Phosphorsäure als Aktivator und eine nicht brennbare Flüssigkeit einschließt, die auf die Wirkung der Phosphorsäure zum Löten der gedruckten Grundplatte keinen schädlichen Einfluß hat.

7. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß das Flußmittel Phosphorsäure als Aktivator und als Verdünnungsmittel einen oder mehrere Stoffe enthält, die unter Tricresylphosphat, Cresy IphenyLphosphat, Tributoxyäthy Iphosphat , Dibuty ladipat, DibutyIglycoladipat und Dibuty Ima leat ausgewählt sind.

8. Verfahren nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß das Flußmittel Phosphorsäure als Aktivator, ein Verdünnungsmittel, welches nicht brennbar, mit der Phosphorsäure leicht lösbar und für die Wirkung der Phosphorsäure auf das Löten der gedruckten Grundplatte harmlos ist, und einen Zusatz einschließt, der mit der Phosphorsäure und dem Verdünnungsmittel leicht lösbar ist und die Lötwirkung des Flußmittels erhöht, wobei als Zusatz mindestens einer der folgenden, Harz, mit Phenolharz denaturiertes Harz und 2,3-Dibrompropanol ausgewählt ist.

9. Vorrichtung zum selbsttätigen Löten, gekennzei chnet durch eine Einrichtung zum Transport einer zu lötenden, gedruckten Grundplatte (16), eine Flußmittelauftragsvorrichtung (13; 13A; 73) mit einem Behälter, in dem geschmolzenes Flußmittel (49) gelagert ist, und mit einer Heizvorrichtung (29; 29A) zum Erwärmen des Flußmittels, wobei das Flußmittel nach dem

Erwärmen mit einer Fläche der Grundplatte so in Berührung bringbar ist, daß diese Fläche mit Flußmittel beschichtbar und gleichzeitig die Grundplatte auf eine vorherbestimmte Temperatur erwärmbar ist.

10. Vorrichtung zum selbsttätigen Löten,

g e k e η η ζ e i c h η e t durch eine Einrichtung zum Transport einer zu lötenden,gedruckten Grundplatte (16), eine Flußmittelauftragsvorrichtung (13; 13A; 73) mit einem Behälter, in dem geschmolzenes Flußmittel (49) gelagert ist, und mit einer Heizvorrichtung (29; 29A) zum Erwärmen des Flußmittels, wobei das FLußmittel'nach dem Erwärmen mit einer Fläche der Grundplatte so in Berührung bringbar ist, daß diese Fläche mit Flußmittel beschichtbar und gleichzeitig die Grundplatte auf eine vorherbestimmte Temperatur erwärmbar ist,und eine Einrichtung zum Entfernen überschüssigen Flußmittels von der mit Flußmittelauftrag versehenen, gedruckten Grundplatte.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10,

dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Einrichtung zum Entfernen überschüssigen Flußmittels eine Bürste (54) aufweist, die mechanisch so betätigbar ist, daß sie überschüssiges Flußmittel (49) von der Grundplatte (16) entfernt, während diese an der Bürste vorbei transportiert wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10,

dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Einrichtung zum Entfernen überschüssigen Flußmittels eine Luftbürste ist, die so betätigbar ist, daß sie einen Druck-Luftstrahl abgibt, der überschüssiges Flußmittel von der Grundplatte entfernt, während diese an der Luftbürste vorbei transportiert wird.

13. Vorrichtung zum selbsttätigen Löten, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Transport einer zu lötenden, gedruckten Grundplatte (16),

eine F lußmitteLauftragsvorrichtung (13; 13A; 73) mit einem Behälter, in dem geschmolzenes Flußmittel (49) gelagert ist, und mit einer Heizvorrichtung (29; 29A) zum Erwärmen des Flußmittels, wobei das Flußmittel nach dem Erwärmen mit einer Fläche der Grundplatte so in Berührung bringbar ist, daß diese Fläche mit Flußmittel beschichtbar und gleichzeitig die Grundplatte auf eine vorherbestimmte Temperatur erwärmbar ist, eine Einrichtung zum Löten der mit Flußmittel beschichteten, gedruckten Grundplatte, die einen Behälter aufweist, in welchem geschmolzenes Lot (25a) gespeichert ist, welches mit der Fläche der Grundplatte in Berührung bringbar ist, während diese dem Lotvorratsbehälter (14) zugeführt wird, und eine Einrichtung zum Kühlen und Spülen der mit Lot beschichteten, gedruckten Grundplatte, während diese an der Kühl- und Spüleinrichtung vorbei transportiert wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13,

dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die einen Luftvorhang zwischen dem Flußmittelvorratsbehälter (33) und dem Lotvorratsbehälter (14) erzeugt, wobei der Luftvorhang bewirkt, daß die Temperatur der im Flußmittelvorratsbehälter erwärmten, gedruckten Grundplatte (16) erhalten bleibt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13,

dadurch gekennzei chnet, daß der Flußmittelvorrat sbehä Ite r (33; 33A) einen Zu I aufbereich (38) und einen Überlaufbereich (39; 36A) und eine Einrichtung aufweist, die das Flußmittel zwischen den beiden Bereichen umwä I zt.