DE3624728A1 - Vorrichtung zum ab- und anloeten von bestandteilen z.b. einer elektronischen schaltung mittels eines erhitzten fluidums - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, mit welcher ein erhitztes Fluidum wie z.B. Luft den Seiten eines Bestand­ teiles zugeführt werden kann, um den Bestandteil, der bei­ spielsweise zu einer elektronischen Schaltung gehört, von einer Unterlage ab- oder an diese anzulöten.

Vorrichtungen, mit welchen elektronische Modul-Bestandteile von einer Unterlage wie z.B. einer gedruckten Schaltungs­ platte an ihren Enden oder Terminals ab- oder daran ange­ lötet werden können und wozu auch solche gehören, die sich zum Schmelzen des Lotes eines erhitzten Fluidums z.B. er­ hitzter Luft bedienen, sind beispielsweise in den US-Patent­ schriften 42 95 596 und 43 66 925 beschrieben. Bei diesen Vorrichtungen wird der Heißluftstrom auf die Enden oder Terminals des betreffenden Bestandteiles gerichtet, worauf die Entfernung des Bestandteiles entweder mechanisch oder durch Ansaugung erfolgen kann.

Ein Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß die erhitzte Luft nicht gleichmäßig den Enden oder Terminals zugeleitet wird. Dadurch entstehen lokale Erhitzungen, die kein gleichmäßiges Schmelzen des Lotes bewirken. Die Folge ist, daß die Ablösung der Bestandteile häufig behindert wird, weil das Lot an einigen Stellen und auch an ein oder mehreren Terminals noch nicht genügend geschmolzen ist, was dann, insbesondere beim Abnehmen der Bestandteile, zu Beschädigungen der Bestandteile, der Verbindungen und/oder der gedruckten Schaltung führt.

Die Erfindung hat somit die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Leitung des erhitzten Fluidums zu schaffen, mit deren Hilfe das Fluidum den Seiten des Bestandteiles derart gleichmäßig zugeleitet wird, daß auch ein gleichmäßiges Schmelzen des Lotes, selbst am Umfang des Bestandteiles, gesichert wird.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung der genannten Art mit einer Düse und einem Prallelement, das sich oberhalb oder in der Düse be­ findet, um so eine gute Verteilung und Mischung der erhitz­ ten Luft an den Enden oder Terminals zu erzielen, wodurch die Bildung von lokalen Erhitzungen verhindert und ein gleichzeitiges Schmelzen des Lotes an allen Terminals ver­ anlaßt wird. Dadurch wird ein leichtes einwandfreies Ab­ lösen des Bestandteiles von der gedruckten Schaltungsplatte und auch die Anbringung des Bestandteiles auf dieser Platte erleichtert.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines begrenzten Durchlasses für das erhitzte Fluidum dort, wo sich die Terminals befinden, wodurch die Wärmeübertragung von dem erhitzten Fluidum auf das Lot erleichtert wird.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Düse für eine Vorrichtung der vorge­ nannten Art, die der Anbringung und der Ablösung elektro­ nischer Bestandteile von einer gedruckten Schaltung auf einer Unterlage dient.

Zur Lösung der gestellten Aufgaben schafft die Erfindung eine Vorrichtung zur Zuführung eines erhitzten Mediums, hauptsächlich erhitzter Luft, zu den Seiten eines Bestand­ teiles, um Lotmasse oder dergleichen an den Terminals an der Peripherie des Bestandteiles bei der Ablösung des Be­ standteiles von der Unterlage zu schmelzen. Die Vorrich­ tung hat eine Düse zur Zuführung des erhitzten Fluidums im allgemeinen in einer ersten Richtung zu den Seiten des Bestandteiles und ein Prallelement, das sich oberhalb oder innerhalb der Düse befindet, um das erhitzte Fluidum gegen­ über der ersten Richtung im allgemeinen in seitlicher Rich­ tung zu leiten, und zwar gegen die Seiten des Bestandteiles. Das Vorhandensein des Prallelements sichert eine gute Ver­ teilung und Mischung der erhitzten Luft an den Terminals, um so die Bildung lokaler Erhitzungen zu vermeiden und da­ für zu sorgen, daß das Schmelzen des Lotes an allen Termi­ nals im wesentlichen gleichzeitig erfolgt.

Das Prallelement hat zweckmäßig eine Prallplatte, die sich gegenüber der Düse seitlich erstreckt. Dabei hat die Prall­ platte wenigstens eine Öffnung, die sich nahe einer Umfangs­ kante der Prallplatte befindet, damit die gewünschte Vertei­ lung und Mischung der erhitzten Luft vor deren Zuführung zu den Terminals des Bestandteiles erfolgt. Gemäß einer bevor­ zugten Ausführungsform hat die Prallplatte vier in gleichem Abstand befindliche Öffnungen, von denen sich jede nahe einer Umfangskante der Prallplatte befindet.

Die Düse hat sich nach unten erstreckende Seitenplatten, welche zweckmäßig parallel zueinander verlaufen oder mit­ einander nach unten divergieren oder konvergieren. In der bevorzugten Ausführungsform, bei welcher die Seitenplatten parallel zueinander verlaufen, ist der Umfang der unteren Öffnung der Düse etwas größer als derjenige des zu entfer­ nenden oder anzubringenden Bestandteiles, so daß für das erhitzte Fluidum an den Terminals ein begrenzter Durchlaß geschaffen ist. Dadurch wird die Wärmeübertragung von dem erhitzten Fluidum auf das an den Terminals zu schmelzende Lot erleichtert.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung hat die Düse stellunggebende Mittel für das Instellungbringen eines Bestandteiles innerhalb der Düse in einer vorgesehenen be­ stimmten Ausrichtung. Das stellunggebende Mittel kann ge­ mäß einer Ausführungsform aus einem abgerundeten Teil be­ stehen, der sich wenigstens an drei Ecken der Düse befin­ det.

Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigt die Zeichnung. In dieser sind:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer früheren Anordnung zur Entfernung oder Anbringung eines Bestandteiles,

Fig. 2 ein schematischer Schnitt durch eine Vorrichtung zur Entfernung oder Anbringung eines Bestandteiles gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine auseinandergezogene schaubildliche Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles der Vorrich­ tung nach Fig. 2,

Fig. 5 und 6 schematische Seitenansichten alternativer Ausführungsformen der Erfindung,

Fig. 7 bis 11 Ansichten verschiedener Ausführungsformen einer Prallplatte, die für die Vorrichtung nach der Erfindung verwendbar ist,

Fig. 12 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfin­ dung und

Fig. 13 ein Grundriß einer Düse mit stellunggebenden Mit­ teln für die Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Die Vorrichtung zur Entfernung oder Anbringung eines Be­ standteiles gemäß der Erfindung ist insbesondere für eine Verwendung in der Vorrichtung geeignet, die in der US- Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 6 49 065 vom 10. Septem­ ber 1984 beschrieben ist.

In der nachfolgenden Beschreibung wird als erhitztes strömen­ des Medium Luft angenommen, die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung von Luft beschränkt. Es können vielmehr andere Medien wie z.B. inerte Gase einschließlich Stickstoff, Argon und Kohlendioxid benutzt werden.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt schematisch eine Anordnung zur Entfernung oder Anbringung eines Bestandteiles, wie sie in der US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 7 42 702 vom 7. Juni 1985 beschrieben ist.

Die in Fig. 1 im allgemeinen mit 2 bezeichnete Anordnung ent­ hält eine Düse 4, eine Heizvorrichtung 6 und eine Lochplatte 8 mit einer Mehrzahl von Öffnungen 10, die sich über den Umfang der Lochplatte erstrecken. Die Heizvorrichtung 6 ist von der Lochplatte 8 entfernt, um einen Raum 12 zu bilden, und die von der Heizvorrichtung 6 erhitzte Luft strömt von dem Raum 12 durch die Öffnungen 10 in die Düse 4 und er­ reicht dann die Enden oder die Terminals des Bestandteiles 16, um an diesen ein Lot oder dergleichen zum Schmelzen zu bringen.

Die Fig. 2 bis 10 zeigen dagegen Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Entfernung oder Anbringung von Bestand­ teilen, die der vorliegenden Erfindung entsprechen. Die Loch­ platte 8 nach Fig. 1 ist hier durch ein Prallelement 18 er­ setzt, welches erhitzte Luft, welche oberhalb des Prallele­ mentes eintritt, im allgemeinen seitlich gemäß den Pfeilen 20 leitet, bevor die erhitzte Luft zu dem Bestandteil 22 strömt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird die Luft durch eine Heizvorrichtung 24 erhitzt, und sie gelangt aus einem Einlaß 28 in einen Raum 26 oberhalb des Prallelementes 18. In dem Raum 26 wird die erhitzte Luft im allgemeinen in seitlicher Richtung gelenkt, wie dies die Pfeile 20 zeigen. Dann strömt die Luft abwärts in Richtung der Pfeile 30 gegen den Bestand­ teil 22. Die seitliche Ablenkung der erhitzten Luft vor ihrer Zuleitung zu dem Bestandteil 22 sichert eine gute Mischung und Verteilung der Luft über die Enden 32 des Bestandteiles 22. Dadurch wird das Auftreten von lokalen Erhitzungen und ungenügender Schmelzung des Lotes an den Enden 32 vermie­ den. Eine Hauptaufgabe der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, ein gleichzeitiges oder im wesentlichen gleich­ zeitiges Schmelzen des Lotes an den Enden 32 zu bewirken, um ein schnelles und sauberes Ablösen der Bestandteile von der gedruckten Schaltkreisplatte 34 zu bewirken, um so die Be­ schädigung der Bestandteile 22, der Enden 32 und/oder der Platte 34 auszuschließen oder zu verringern. Die gleich­ mäßige Verteilung und Mischung der erhitzten Luft durch die Düsenvorrichtung gemäß der Erfindung erleichtert auch eine leichte, saubere Anbringung eines Bestandteiles auf einer gedruckten Schaltkreisplatte, wie dies nachfolgend noch näher erläutert werden wird.

Fig. 3 zeigt eine auseinandergezogene schaubildliche An­ sicht einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Die Heizvorrichtung 24 kann in be­ liebiger geeigneter Weise gestaltet sein. Zweckmäßig ist die Heizvorrichtung von der in der oben genannten US-Patent­ anmeldung mit dem Aktenzeichen 7 42 702 beschriebenen Art. Die Heizvorrichtung 24 steht mit einem Abstandsstück 36 in Verbindung, durch dessen Öffnung 38 die erhitzte Luft gegen das Prallelement 18 strömt. Das Prallelement 18 kann aus einer Platte, zweckmäßig mit länglichen Öffnungen 40 be­ stehen, die nahe den Kanten der Prallplatte 18 angeordnet sind. Eine Mittelöffnung 42 dient zum Anschluß einer Vakuum­ leitung 44 für die Entfernung eines Bestandteiles von der gedruckten Schaltkreisplatte 34 nach dem Schmelzen des Lotes an den Enden oder Terminals 32. Weiterhin dient das Vakuum zum Festhalten eines Bestandteiles vor seiner Anbringung auf der gedruckten Schaltkreisplatte. Die Vakuumleitung 44 ist mit einer nicht dargestellten Vakuumquelle verbunden und ist mit einer Saugkappe 46 (Fig. 2) versehen, um eine gute An­ lage des Bestandteiles 22 an der Vakuumleitung 44 zu sichern.

Das Prallelement 18 ist mit einer Trennplatte 48 verbunden, die eine Öffnung 50 hat, durch welche erhitzte Luft hindurch­ strömt, nachdem sie durch das Prallelement 18 einen seit­ lichen Weg zurückgelegt hatte. Die Trennplatte 48 steht mit einer Düse 52 in Verbindung, welche einen Heißluftkanal 54 hat, durch welchen die erhitzte Luft gegen die Enden oder Terminals 32 des Bestandteiles 22 strömt. Gemäß einer be­ vorzugten Anordnung kann der Heißluftkanal 54 mit einem Abstandsstück 56 versehen sein, um die Düse 52 in einem gewünschten Abstand über der oberen Oberfläche 58 der ge­ druckten Schaltplatte 34 zu halten, so daß die erhitzte Luft durch die Öffnung 60 (Fig. 4) austreten kann, nachdem sie mit dem Lot an den Enden 32 in Berührung gekommen war und das Lot erhitzt hatte. Um für eine gute Zufuhr der er­ hitzten Luft von der Heizvorrichtung 24 über das Prallelement 18 und die Düse 52 zu sorgen, ist auf der Oberseite der ge­ lochten Trennplatte 48 eine Dichtung 62 vorgesehen. Diese Dichtung kann aus einem beliebigen, geeigneten Material z.B. einem Asbest enthaltenden Material, bestehen.

Fig. 4 zeigt schematisch den gewünschten Strom der erhitzten Luft hinter den Enden 32 des Bestandteiles 22. Der Durchgang für die erhitzte Luft ist beschränkt, da die Seitenteile 64 des Heißluftkanals 54 sich dicht an den Seiten 66 des Be­ standteiles 22 als auch an der Oberseite 58 der gedruckten Schaltungsplatte 34 befinden. Die Wände 64 sollten deshalb zweckmäßig parallel d.h. also im wesentlichen senkrecht zu der Platte 34 verlaufen. Ferner sollte die Unterkante 68 der Düse sich wenigstens unterhalb der Oberseite 67′ des Bestandteiles 22 befinden.

Die Prallplatte 18 zerstreut und verteilt die erhitzte Luft in seitlicher Richtung auf alle Seiten des Bestandteiles und es besteht im wesentlichen keine Behinderung bei dem Strom erhitzter Luft gegen die Seiten 66 des Bestandteiles 22, wie dies bei den Öffnungen 10 der Fig. 1 der Fall ist. Somit ist der Heißluftkanal 54 so ausgebildet, daß die er­ hitzte Luft die Enden oder Terminals 32 so bestreicht, wie dies durch die Pfeile 68 angedeutet ist, um auf diese Weise den Wärmeübergang von der heißen Luft auf das Lot an den Enden 32 zu bewirken. Die Enden 32 können sich unter dem Körper des Bestandteiles 22 befinden oder sich von den Sei­ ten desselben aus seitlich erstrecken.

Infolge der Abstände der Seitenwand von der Seite des Be­ standteiles und der Düsenunterkante von der Platte wird ein Schmelzen des Lotes benachbarter Bestandteile vermieden. Der größte Teil der in der erhitzten Luft enthaltenen Wärme wird auf das zu schmelzende Lot übertragen. Wenn die Luft schließ­ lich unterhalb der Unterkante der Düse austritt, so mischt sie sich mit der umgebenden Luft, wodurch die Temperatur abge­ senkt wird. Der Abstand der Unterkante von der Platte soll zweckmäßig so sein, daß dadurch eine Regelung des heißen Luftstromes stattfindet, wenn dieser den Terminal überstreicht. Dadurch wird genügend Hitze auf das zu schmelzende Lot über­ tragen. Allgemein kann gesagt werden, daß der Abstand zwischen der Düsenwand und der Seite des Bestandteiles zweckmäßig etwa 0,127 bis 1,27 mm beträgt, was auch für den Abstand der Düsen­ unterkante von der Platte gilt. Unter Umständen können aller­ dings auch Abstände außerhalb dieses Bereiches gewählt wer­ den. Das Verhältnis der Abstände hängt von dem betreffenden Bestandteil ab, wobei in einigen Fällen der Abstand der Wand von der Seite des Bestandteiles größer sein kann als der Abstand zwischen der Unterkante der Düse und der Platte, während in anderen Fällen das Umgekehrte gelten kann, was aber, wie gesagt, von der besonderen Art des Bestandteiles abhängt. Im allgemeinen kann gesagt werden, daß ein dichter Anschluß der Seitenwand an den Bestandteil sogar zu einem Rückfluß führen kann, während durch die Nähe der Unterkante der Düse an der Platte zur Regelung des Luftstromes beige­ tragen werden kann.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Konstruktion der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dazu dienen soll, daß die Vorrichtung einen gleichmäßig gemischten Heißluft­ strom liefert, und zwar in Verbindung mit einer gleich­ mäßigen Verteilung der heißen Luft zwischen der Düse und den Seiten des Bestandteiles, damit das Schmelzen des Lotes an den Terminals des Bestandteiles im gleichen oder wenigstens annähernd im gleichen Augenblick stattfindet.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine abgeänderte Ausführungsform in der Gestaltung der Düse 54. Die Düse mit parallelen Sei­ ten, wie sie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt ist, ist bevor­ zugt, doch besteht auch die Möglichkeit, die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Düsen unterschiedlicher Gestaltung zu versehen, so beispielsweise mit einer Düse mit nach unten konvergierender Gestalt gemäß Fig. 5 oder mit der nach oben divergierenden Gestalt nach Fig. 6.

Gemäß Fig. 3 sind die Heizvorrichtung 24, das Abstandsstück 36 und das Prallelement 18 üblicherweise miteinander verbun­ den und bilden einen Teil einer Heizeinheit, wie die Heiz­ einheit 174 in Fig. 11 der oben erwähnten US-Patentanmeldung 6 49 065. Demgemäß können diese Teile über die Öffnungen 39 miteinander verbunden sein.

Darüber hinaus können die Trennplatte 48 und die Düse 52 mit der Prallplatte 18 über die Öffnungen 41 miteinander in fester Verbindung stehen. Es ist jedoch vorzuziehen, daß die Trennplatte und die Düse gegenüber der vorstehend er­ wähnten Heizeinheit als eine Einheit beweglich sind. So sind die Heizplatte 48 und die Düse 52 üblicherweise in eine Düsenhaltereinheit eingebaut, wie es die Einheit 176 (Fig. 17) der erwähnten US-Patentanmeldung 6 49 065 vorsieht, wobei die Trennplatte 48 und die Düse 52 der vorliegenden Erfindung der Trennplatte 180 und der Düse 178 der genannten Patent­ anmeldung entspricht. Wenn die Trennplatte und die Düse als Einheit gegenüber der Heizeinheit beweglich ist, so ist ersichtlich, daß das Dichtelement 62 für eine Abdichtung sorgt, wenn die Düsenhaltereinheit neben der Heizeinheit angeordnet ist.

Es ist nicht nur die Düsenhaltereinheit einschließlich der Trennplatte 48 und der Düse 52 gegenüber der Heizeinheit beweglich, sondern die Düse ist üblicherweise auch von der Düsenhaltereinheit abnehmbar. Auf diese Weise können ver­ schiedene Düsengrößen Verwendung finden, die zu verschieden großen Bestandteilen passen. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind an gegenüberliegenden Seiten der Trennplatte 48 Feder­ klammern 43 angeordnet, welche einwärts gebogene Teile 45 aufweisen, die den Flansch 47 der Düse 52 in Stellung halten, wodurch die Düse in der Richtung des Pfeiles A eingeschoben oder herausgenommen werden kann. Die Federklammern 43 können denjenigen entsprechen, die bei 378 in Fig. 17 der US-Patent­ anmeldung 6 49 095 gezeigt sind.

Einer der Gründe dafür, die Düsenhaltereinheit 176 gegenüber der Heizeinheit beweglich zu machen, liegt in der Erleichterung einer genauen Ausrichtung des Bestandteiles gegenüber der Heizeinheit. Dies geschieht durch den Benutzer, der den Be­ standteil durch die Düse sieht, wenn die Düsenhaltereinheit von der Heizeinheit entfernt ist. Dann kann die Lage des Bestandteils eingestellt werden, bis sie innerhalb der unteren Öffnung der Düse eine symmetrische Lage hat. Dies wird gemäß der vorerwähnten US-Anmeldung dadurch erleichtert, daß der Umfang der unteren Düsenöffnung etwas größer ge­ macht wird als der Umfang des Bestandteiles. Eine weitere Erleichterung wird bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch eine im wesentlichen senkrechte Ausrichtung der Seitenwände 64 der Düse gegenüber der Platte 34 er­ zielt, wodurch eine sehr genaue Ausrichtung entweder mit bloßem Auge oder mit Hilfe eines Mikroskops möglich ist.

Die parallelseitige Düse gemäß der vorliegenden Erfindung hat weitere Vorteile, wie z.B. den einer leichten Anferti­ gung. Die Herstellung einer solchen Düse ist nämlich gegen­ über einer schrägwandigen Düse nach den Fig. 5 und 6 ein­ facher. Überdies können rechteckige Öffnungen am unteren Ende der Düse leicht ausgeführt werden. Die Herstellung einer Düse mit solch einer Öffnung mit schrägen Wänden ist sehr schwierig. Überdies kann eine rechteckige Öffnung ent­ weder in die Lage nach Fig. 13 oder in eine dazu rechtwinklig versetzte Lage gebracht werden. Somit sind verschiedene Ausrichtungen rechtwinkliger Bestandteile leicht zu ermög­ lichen. Wenn die untere Öffnung rechtwinklig ist, so ist es zweckmäßig, den größeren Umfang des Flansches 47 (Fig. 3) der Düse quadratisch zu machen. Die Ausrichtung bei einem rechtwinkligen Bestandteil ist leichter durch eine einfache Drehung der Düse, beispielsweise um 90°, durchzuführen, be­ vor die Düse in die Federklammern 43 der Trennplatte 48 eingesetzt wird.

Die Düsen 52 werden zweckmäßig aus zwei im allgemeinen U-för­ migen Teilen 52 a und 52 b (Fig. 3) hergestellt, die mitein­ ander meist durch Punktschweißung durch ein Band 53 ver­ bunden werden. Zweckmäßig endet das Band an einer Stelle 55 oberhalb der Unterkante 57 der Düse. Die Stelle 55 befindet sich über der Oberfläche des Bestandteiles und liegt gewöhn­ lich 3 mm oder etwas mehr als 3 mm oberhalb der Unterkante 57. Somit kann die Düse zwischen dicht nebeneinander liegen­ den Bestandteilen auf der Platte leicht eingesetzt werden. Infolge des Endes des Bandes 53 an der Stelle 55 wird nur die Stärke der Seitenwand 64 zwischen die Bestandteile ein­ gesetzt.

Im allgemeinen sollten die Düsen weitere Merkmale wie z.B. geringe Wärmeleitfähigkeit, hohe Temperaturkapazität und bauliche Stabilität aufweisen. Ein Material wie etwa rostfreier Stahl ist geeignet, da dieser die vorgenannten Eigenschaftan selbst bei geringen Materialstärken hat. Im allgemeinen soll die Düsenwandstärke zweckmäßig 0,127 bis 0,635 mm betragen. Je dünner die Wandstärke ist, je besser. Sie wird nur durch die notwendige Stabilität begrenzt. Wandstärken außerhalb des angegebenen Bereichs kommen in geeigneten Fällen in Be­ tracht. Wenn die Wand, wie im Falle der Fig. 12, das Lot berühren kann, so sollte die Wand nicht lötbar sein und auch das Lot nicht verschmutzen. Auch diese Forderungen werden durch rostfreien Stahl erfüllt.

Weitere Merkmale der Düse werden nachfolgend in Verbindung mit den Fig. 12 und 13 beschrieben.

Die Fig. 7 bis 11 zeigen abgeänderte Ausführungsformen des Prallelements 18. In Fig. 7 ist das Prallelement 18 mit dem Vakuumrohr 44 verbunden und es hat eine Oberseite 70 und sich nach unten erstreckende Seitenteile 72. Zwischen den Seiten 64 und dem Seitenteil 72 sind Durchlässe 74 gebildet. Längs der Durchlässe 74 wird gemäß den Pfeilen 76 erhitzte Luft gegen die Enden oder Terminals 32 geleitet.

Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher das Prall­ element 18 mit dem Vakuumrohr 44 vereinigt ist, indem die­ ses Rohr so ausgebildet ist, daß es sich dicht über der Ober­ seite des Bestandteiles 22 befindet. In diesem Falle dient das Prallelement sowohl zur Ablenkung als auch zur Mischung der erhitzten Luft in seitlicher Richtung, bevor die Luft zu den Leitungsenden 32 gelangt. Andererseits bildet das Prall­ element ein Saugorgan 78, das an die Vakuumleitung 44 ange­ schlossen ist, um einen Bestandteil abzunehmen oder anzubrin­ gen. Schließlich kann das Saugorgan 78 ein Hitzeschild für das Bestandteil bilden (Fig. 8).

Gemäß Fig. 9 hat das Prallelement 18 eine äußere kegelige Gestalt, während das Prallelement nach den Fig. 10 und 11 eine nach außen aufwärts gewölbte Oberfläche aufweist. Nach Fig. 10 ist das Prallelement kugelförmig und nach Fig. 11 parabolisch, wobei jedes der Prallelemente der Fig. 9 bis 11 mit dem Vakuumrohr in Verbindung steht.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 7, 9, 10 und 11 umschließt das Prallelement 18 einen wesentlichen Teil 73 des Raumes innerhalb der Düse. Es handelt sich hierbei um ein zweckmäßiges Merkmal, wie aus einem Vergleich mit der Ausführung nach Fig. 4 ersichtlich ist. In Fig. 4 muß die Luft innerhalb des Düsenraumes 73 auf Lotschmelztemperatur gebracht werden und dazu bedarf es einer bestimmten Zeit. Diese Zeitspanne wird bei den Ausführungsformen nach den Fig. 7, 9, 10 und 11 verkürzt oder im wesentlichen eingespart, da die Luft in dem Raum 73 nicht auf Lotschmelztemperatur erhitzt werden muß, weil sie nicht an dem Schmelzen des Lotes teilnimmt.

Im allgemeinen kann beispielsweise bei der Ausführungsform des Prallelementes nach Fig. 7 auf dem Rohr 44 ein Füll­ material etwa Kunststoff angebracht werden, um die Not­ wendigkeit einer Erhitzung der Luft in der Düse zu vermei­ den.

Die beschriebenen Ausführungsformen sind zur Entfernung und zur Anbringung von Bestandteilen jeglicher Art geeignet, also auch von drahtlosen Bestandteilen (wie 80 in Fig. 4) oder von J-verdrahteten Bestandteilen (wie 82 in Fig. 4). Die Aus­ führungsform nach Fig. 12 ist andererseits besonders geeig­ net für die Anbringung oder Entfernung von Bestandteilen mit äußeren Anschlüssen, beispielsweise mit Anschlußfahnen, wie sie in Fig. 12 schematisch dargestellt sind. Bei dieser be­ sonderen Ausführungsform sind die Seitenteile 64 der Düse 52 so bemessen, daß die erhitzte Luft mit Lötstellen 84 in Be­ rührung kommt, die sich an den Seiten des Bestandteiles 66 von größerer Entfernung befinden als bei der Ausführungsform nach Fig. 4. Mit der Ausführung nach Fig. 12 ist es möglich, das Lot in dem Bereich 84 zu schmelzen und dann die Seiten der Düse 64 mit dem geschmolzenen Lot in Berührung zu brin­ gen, um das Lot zusammenzudrücken und eine vollständige Ab­ dichtung zu erzielen. Bemerkt sei, obwohl die Erfindung mit Bezug auf Bestandteile der obigen Art beschrieben wurde, hierin doch keine Beschränkung der Art von Bestandteilen zu erblicken ist, für welche die Erfindung Verwendung finden kann. So können die Bestandteile auch Anschlüsse des umge­ kehrten J-Typs, des gestelzten Typs, des Flachtyps usw. haben.

Allgemein ist festzustellen, daß mit der parallelseitigen Düse der Erfindung nicht nur ein eingegrenzter Stromweg zwischen der Düsenseitenwand und der Seite des Bestandteiles 67 (Fig. 4) für die erhitzte Luft, und zwar für Bestandteile mit drahtlosem und J-Anschluß geschaffen wurde, sondern der Stromweg auch gegenüber den schrägwandigen Düsen wesentlich vergrößert wurde. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, hat der heiße Luftstrom, wenn er das zu schmelzende Lot streift, im wesent­ lichen einen senkrechten Verlauf 68 a, woran sich ein im we­ sentlichen horizontaler Verlauf 68 b anschließt, wenn die Luft an der Unterkante der Seitenwand vorbeiströmt. Es kann ange­ nommen werden, daß der senkrechte Verlauf 68 a wirksamer bei Bestandteilen mit drahtlosem oder J-Anschluß oder dergleichen ist, während der horizontale Verlauf 68 b bei Bestandteilen mit langen Anschlüssen, wie in Fig. 12 gezeigt, oder derglei­ chen wirksamer ist, obwohl es hiervon Ausnahmen geben kann.

Bemerkt sei weiterhin, daß die Ausführungsform nach Fig. 8 ebenfalls für Bestandteile mit längeren Anschlüssen sehr geeignet ist, bei denen der Bereich 84 der Fig. 12 sich bei­ spielsweise bei 84 a der Fig. 8 befindet.

Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit einem stellunggebenden Mittel zur Anordnung eines Bestandteiles innerhalb der Düse, um eine genaue Ausrichtung für die An­ bringung auf einer Platte mit gedruckter Schaltung zu er­ leichtern. Das stellunggebende Mittel hat wenigstens eine Ecke 86 der unteren Lochdüse 52. Die Gestalt der Ecke kann einem Kreisbogen entsprechen oder sonstwie abgerundet, geradlinig abgeschnitten, abgeschrägt oder sonstwie gestaltet sein, und zwar für den nachfolgend beschriebenen Zweck. Jede Ecke kann so sein, daß der Bestandteil 22 die Düse nur an den Ecken berühren kann und nicht mit den Seiten des Bestandteiles.

Da viele Bestandteile für Richtungszwecke eine oder mehrere abgerundete oder abgeschrägte Ecken haben, so ist es mög­ lich, nur eine der vier Ecken mit einem besonders gestalteten Abschnitt 86 zu versehen. Es ist jedoch auch möglich, alle vier Ecken mit einem runden Abschnitt auszustatten, und dies ist in Fig. 13 gezeigt. Der Bestandteil 22 gleitet frei in die Düse 52, aber die abgerundeten Abschnitte 86 hindern den Leiter, die Seiten 64 zu berühren. Solange der Bestand­ teil in der Düse mit oder ohne Gestaltung der Ecken frei gleiten kann, kann ein glatter Rückstrom gesichert werden. Die Ecke oder Ecken mit besonderer Gestaltung helfen jedoch, diese Bedingung zu erfüllen. Der anzubringende Bestandteil wird in der Düse 52 durch die Vakuumleitung 44 gehalten, bis er vor seiner Anbringung auf der Platte plaziert ist. Auf diese Weise besteht bei der Ausrichtung des bezüglich der Düse 52 festgelegten Bestandteiles der einzige erforderliche Schritt darin, die Platte mit der gedruckten Schaltung gegen­ über der Düse richtig auszurichten, um ein richtiges Fluch­ ten der Terminals des Bestandteiles 22 mit den Kontakten auf der Platte mit der gedruckten Schaltung zu erzielen. Bemerkt sei noch, daß die abgerundeten Ecken einen Luftstrom an den Ecken verhindern. Da sich an den Ecken eines Bestandteiles für gewöhnlich keine Terminals befinden, so wird dadurch die erhitzte Luft mehr zu den Seiten des Bestandteiles ge­ leitet, wo sich die Terminals befinden.

Eine andere Möglichkeit, Bestandteilen gegenüber der Düse 52 eine bestimmte Stellung zu geben, besteht in der Ausnutzung der Vakuumleitung 44. Dafür muß die Vakuumleitung angepaßt werden, um sie gegenüber der Düse nicht drehbar zu machen, was leicht durch eine nicht dargestellte Teilanordnung erfol­ gen kann.

Mit Hilfe der Erfindung können Bestandteile von einer Platte mit gedruckter Schaltung leicht und sauber entfernt werden. Die Düsengestaltung und ein Prallelement bewirken eine gleich­ förmige Mischung und Verteilung von geheizter Luft um die Terminals. Der Abstand zwischen den Seiten des Bestandteiles und den Innenseiten der Düse sichert im wesentlichen ein gleichzeitiges Schmelzen des Lotes an allen Terminals, ohne daß eine merkliche Überhitzung des betreffenden Bestandtei­ les selbst, der Platte oder benachbarter Bestandteile ein­ tritt.

Claims (72)

1. Vorrichtung zur Entfernung oder Anbringung eines elek­ tronischen Schaltungsbestandteiles von bzw. auf einer Unterlage mit Mitteln zur Zuführung eines erhitzten Fluidums zu den Seiten des Bestandteiles zwecks Schmel­ zung von Lotmasse an den Enden oder Terminals am Umfang des Bestandteiles, gekennzeichnet durch eine das er­ hitzte Fluidum im allgemeinen in einer ersten Richtung an die Seiten des Bestandteiles liefernden Düse und durch ein zwischen den Mitteln zur Zuführung des erhitz­ ten Fluidums und dem Bestandteil angeordnetes Prall­ element, welches das Fluidum im allgemeinen gegenüber der ersten Richtung seitlich und dann vor der Abgabe des erhitzten Fluidums durch wenigstens eine Öffnung gegen die Seiten des Bestandteiles richtet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallelement sich quer zu der Düse erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallelement aus einer Prallplatte besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte nahe einer Umfangskante wenigstens eine Öffnung aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte vier in gleichem Abstand befindliche Öffnungen aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Prallelement und der Düse eine Trennplatte angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse eine Leitung für das erhitzte Fluidum zu den Seiten des Bestandteiles aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse sich nach unten erstreckende Seiten aufweist, die die Leitung für das erhitzte Fluidum bilden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten nach unten zusammenlaufen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten nach unten auseinanderlaufen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die sich nach unten erstreckenden Seiten zueinander parallel sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die nach unten verlaufenden parallelen Seiten voneinander einen Abstand haben, der etwas größer als die Breite des Bestandteiles ist, so daß bei der Benutzung die paralle­ len Seiten mit den Seiten des Bestandteiles einen be­ grenzten Durchlaß für das erhitzte Fluidum bilden, wel­ ches so zu dem zu schmelzenden Lot an den Terminals ge­ langt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallelement in der Düse angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallelement eine nach oben konvexe Gestalt hat.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallelement eine keglige Oberfläche hat.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallelement sich im Gebrauch nahe einer Oberseite des Bestandteiles befindet.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallelement eine Saugleitung zur Abnahme eines Be­ standteiles von einer Unterlage oder zum Halten eines Bestandteiles bei dessen Anbringung auf einer Unterlage enthält.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse stellunggebende Mittel zum Instellungbringen des Bestandteiles gegenüber der Düse aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die stellunggebenden Mittel wenigstens aus einem geform­ ten Teil an einer Ecke der unteren Öffnung der Düse be­ stehen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Prallelement den größten Teil des Raumes innerhalb der Düse einnimmt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Seitenwände und wenigstens ein Teil der Außen­ seite des Prallelementes einen Durchlaß für das Fluidum zu den Seiten des Bestandteiles bilden.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände und der Teil der Außenseite des Prall­ elementes zu der Unterlage im wesentlichen senkrecht ver­ laufen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vakuumleitung enthält, die sich durch das Prall­ element und die Düse erstreckt und den Bestandteil einem Unterdruck aussetzt, wobei das Prallelement auf der Vakuumleitung montiert ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Unterkante der sich nach unten erstreckenden Seitenwände wenigstens unterhalb der Oberseite des Be­ standteiles befindet.

25. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Mittel für eine Trennung der Düse von dem Prallelement vorgesehen sind, so daß verschiedene Düsen an der Vorrichtung anbringbar sind, deren untere Öffnung entsprechend der Größe der Bestandteile unter­ schiedlich ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Düsenöffnung rechteckig ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse einen rund um die obere Öffnung verlaufenden Flansch mit rechteckigem äußeren Umfang hat, so daß die Düse in eine von zwei rechtwinkligen Richtungen in die Vorrichtung einsetzbar ist, um so zu rechteckigen Be­ standteilen mit gegeneinander unterschiedlicher recht­ winkliger Orientierung auf der Unterlage zu passen.

28. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse an der Unterkante ein Abstandsstück hat, um die Abstandhaltung der Düse von der Unterlage zu er­ leichtern.

29. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse abgerundete Ecken hat, um zu verhindern, daß das erhitzte Fluidum die Ecken des Bestandteiles berührt.

30. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse zwei zusammenpassende etwa U-förmige Teile und ein längliches Band hat, welches die Teile zusammenhält und sich wenigstens teilweise über die Trennlinie der beiden Teile erstreckt.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Band mit seinem unteren Ende an einer Stelle ober­ halb des Bestandteiles endet, um das Einsetzen der Düse zwischen benachbarten Bestandteilen mit geringem Abstand voneinander zu erleichtern.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Bandende etwa 3,175 mm oberhalb der Unterkante der Düse endet.

33. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil unbedrahtet ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil einen J-Anschluß hat.

35. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil Anschlußfahnen hat.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die sich nach unten erstreckenden Seiten einen Abstand voneinander haben, der etwa gleich dem Abstand zwischen den Lötteilen bzw. den Anschlußfahnen zwischen den Löt­ teilen bzw. den Anschlußfahnen auf gegenüberliegenden Seiten des Bestandteiles ist.

37. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Saugvorrichtung etwas geringer als der Abstand zwischen den Düsenseiten ist, um dazwischen einen begrenzten Durchlaß zu bilden.

38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil Anschlußfahnen hat.

39. Vorrichtung nach Anspruch 37 und 38, dadurch gekennzeich­ net, daß sich der begrenzte Durchlaß über dem Lötab­ schnitt der Anschlußfahnen befindet.

40. Düse für die Abgabe eines erhitzten Fluidums an die Seiten eines auf einer Unterlage angebrachten Bestand­ teiles, um Lot an den Terminals desselben zu schmelzen, gekennzeichnet durch wenigstens vier sich nach unten erstreckende Seitenplatten, die miteinander zu einem Parallelepiped verbunden und untere und obere Öffnungen haben, wobei der Abstand zwischen gegenüberliegenden Seitenplatten etwas größer als die Breite des Bestand­ teiles ist, so daß bei der Benutzung die untere Öffnung der sich nach unten erstreckenden Seitenplatten mit den Seiten des Bestandteiles einen begrenzten Durchlaß für das erhitzte Fluidum bildet, welches an die zu schmel­ zende Lötmasse an den Terminals herangeführt wird und wobei mit den Platten ein Flansch verbunden ist, der um die obere Öffnung herumläuft und dessen äußerer Ab­ schnitt im wesentlichen eine rechtwinklige Gestalt hat.

41. Düse nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß sie stellunggebende Mittel für die Stellung des Bestandteiles gegenüber der Düse aufweist.

42. Düse nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die stellunggebenden Mittel aus wenigstens einem geformten Teil einer Ecke der unteren Öffnung der Düse bestehen.

43. Düse nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Öffnung viereckig ist.

44. Düse nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Umfang des Flansches viereckig ist.

45. Düse nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Umfang des Flansches viereckig ist.

46. Düse nach Anspruch 40, gekennzeichnet durch ein Ab­ standstück an der unteren Öffnung zur Einstellung des Abstandes der Düse gegenüber der Unterlage.

47. Düse nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß diese abgerundete Ecken hat, um das erhitzte Fluidum daran zu hindern, die Ecken des Bestandteiles zu berühren.

48. Düse nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß diese zwei zusammenpassende, im wesentlichen U-förmige Teile und ein längliches Band aufweist, welches die Teile zu­ sammenhält und sich über wenigstens ein Stück der Trenn­ linie der Teile erstreckt.

49. Düse nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß das Band mit seinem unteren Ende bis zu einer Stelle ober­ halb des Bestandteiles reicht, um das Einsetzen der Düse zwischen zwei dicht benachbarte Bestandteile zu erleich­ tern.

50. Düse nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Bandende sich etwa 3,775 mm über der unteren Düsenkante befindet.

51. Düse nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil unbedrahtet ist.

52. Düse nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil J-artige Anschlüsse hat.

53. Düse nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil Anschlußfahnen hat.

54. Düse nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß die sich nach unten erstreckenden Seiten voneinander einen Abstand haben, der etwa dem Abstand zwischen den Lotteilen bzw. den Anschlußfahnen und den gegenüberliegenden Seiten des Bestandteiles gleich ist.

55. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Düsenseitenwände von den Seiten des Be­ standteiles und der Abstand der Düsenunterkante von der Unterlage so ist, daß von dem Fluidum genügend Wärme abgegeben wird, um das Lot zu schmelzen, während gleich­ zeitig ein benachbarter Bestandteil von dem unter der Düsenunterkante ausströmenden Fluidum im wesentlichen unbeeinflußt bleibt.

56. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Düsenseitenwänden und den Seiten des Bestandteiles 0,727 bis 1,27 mm beträgt.

57. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 56, dadurch gekennzeich­ net, daß der Abstand zwischen der Düsenunterkante und der Unterlage 0,727 bis 7,27 mm beträgt.

58. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die den Saugzug bewirkenden Mittel einen Wärmeschutz für den Bestandteil bilden.

59. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Düsenseitenwand 0,727 bis 0,635 mm be­ trägt.

60. Düse nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Seitenwand 0,127 bis 0,635 mm beträgt.

61. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 59, dadurch gekennzeich­ net, daß die Düse aus rostfreiem Stahl besteht.

62. Düse nach Anspruch 40 oder 60, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus rostfreiem Stahl besteht.

63. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse ein nicht lötbares Material aufweist, welches das Lot nicht verschmutzt.

64. Düse nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein nicht lötbares Material aufweist, welches das Lot nicht verschmutzt.

65. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der geformten Teile derart sind, daß der in die Düse eingesetzte Bestandteil die geformten Teile und nicht die Düsenseiten berührt.

66. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß alle vier Ecken der unteren Öffnung geformt sind.

67. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken abgerundet sind.

68. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken abgeschrägt sind.

69. Düse nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der geformten Teile derart sind, daß bei in der Düse angeordnetem Bestandteil dieser die geformten Teile und nicht die Seiten der Düse berührt.

70. Düse nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß alle vier Ecken der unteren Öffnung geformt sind.

71. Düse nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken abgerundet sind.

72. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Ecken abgeschrägt sind.