DE3829596A1 - Loetverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Lötkontakten zwischen Anschlüssen eines elektronischen Bauteils einerseits und Punkten auf Leiterbahnen andererseits, wobei das Lötmittel vor dem Herstellen des Lötkontaktes an der Oberfläche der Leiterbahn und/oder an den Anschlüssen des Bau­ teils haftet und wobei die Zufuhr von Wärme an die Lötstelle mit Hilfe eines über eine Düse kontrolliert zugeführten heißen Gasstromes geschieht.

Bei den bekannten Lötverfahren werden Lot und Flußmittel vor dem Löten in Form einer Lötpaste an die Stellen auf den Leiterplatinen gebracht, an denen eine Lötung erfolgen soll. Danach werden die einzulötenden Bauteile aufgebracht und die Leiterplatine wird beispielsweise einer heißen Dampfatmosphäre ausgesetzt. Durch die zugeführte Wärme schmilzt das Lot in der Lötpaste und benetzt in Verbindung mit dem Flußmittel jeweils die Leiterbahn und den Anschluß des elektronischen Bauteils. Nach dem Abkühlen ergibt sich im Normalfall eine funktions­ fähige Lötverbindung. Will man auf eine so behandelte Platine nachträglich weitere Bauteile auflöten, so ergibt sich das Problem, daß Flußmittel an die vorgesehenen Lötstellen gebracht werden muß, denn das in der Lötpaste vorhandene Flußmittel wird durch die erste Wärmebehandlung der Platine von der Lötstelle entfernt. Das Nachlöten von zusätzlich auf die Platine aufzu­ bringenden Bauteilen geschieht vorzugsweise dadurch, daß der Lötstelle mittels eines heißen Gasstromes Wärme zugeführt wird. Ein solches Verfahren ist in dem Prospekt "Ein- und Auslöt­ maschine Type DRS 21 für oberflächenmontierte Bauelemente" der Firma ZEVAC beschrieben. Versuche, vor dem Einschalten des heißen Gasstromes Flußmittel auf die Lötstelle zu bringen, schlagen fehl, da das Flußmittel durch den Gasstrom von der Lötstelle verdrängt wird. Aus ähnlichen Gründen kann das Flußmittel nicht während des Betriebs des heißen Gasstromes von außen an die Lötstelle gebracht werden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, bei dem eine Lötstelle mit Flußmittel versorgt wird, wobei die Lötung durch Erwärmung mittels eines heißen Gasstromes geschieht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem heißen Gas, das auf die Lötstelle zuströmt, vor Erreichen der Lötstelle Tröpfchen von Flußmittel zugesetzt werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß das Flußmittel der Lötstelle mit dem heißen Gasstrom direkt zuge­ führt wird. Die pro Zeiteinheit zugeführte Menge des Fluß­ mittels ist genau kontrollierbar. Sie kann beispielsweise so gewählt werden, daß die Lötstelle während des Lötvorgangs dauernd von Flußmittel benetzt ist. Dabei wird möglichst wenig Flußmittel an die Lötstelle gebracht, um ein Verschmutzen der Leiterplatine zu verhindern.

Die Erfindung kann dadurch ausgestaltet werden, daß das Fluß­ mittel dem heißen Gasstrom über mindestens eine Kanüle zugeführt wird, deren Ende in den heißen Gasstrom hineinragt.

An dem Ende der Kanüle(n), das in dem heißen Gasstrom hineinragt, werden durch das vorbeiströmende Gas Flüssig­ keitströpfchen aus der (den) Kanüle(n) mitgerissen. Dadurch wird das Flußmittel am Ende der Kanüle(n) zerstäubt und dem Gasstrom zugeführt. Danach werden die Flüssigkeitströpfchen mit dem Gasstrom der Lötstelle zugeführt.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren dadurch ausge­ staltet werden, daß das Flußmittel am Ende der Kanüle(n) da­ durch zerstäubt wird, daß es am Ende der Kanüle(n) durch eine Düse hindurchgepreßt wird.

Durch das Zerstäuben des Flußmittels mit Hilfe einer Düse können dem Gasstrom große Mengen von Flußmitteltröpfchen zugeführt werden. Durch Regelung des Drucks in der Kanüle kann die Menge des zugeführten Flußmittels gesteuert werden.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausgestaltet werden, daß dem heißen Gasstrom erst dann Tröpfchen von Flußmittel zugesetzt werden, wenn das Lot an der Lötstelle durch die Zufuhr des heißen Gases bereits geschmolzen ist.

In der Zuleitung der Kanüle(n) befinden sich Ventile, die das Absperren der Zufuhr von Flußmittel gestatten. Das Flußmittel wird an der Lötstelle erst von dem Zeitpunkt an benötigt, an dem das Lot in den flüssigen Zustand übergegangen ist. Von diesem Zeitpunkt an soll das Flußmittel dafür sorgen, daß die Oberflächenspannung des flüssigen Lots herabgesetzt und die Bildung von Oxydschichten vermieden wird. Dadurch wird das Bestreben des Lots verstärkt, die Oberfläche der Leiterbahn und des Anschlusses des elektronischen Bauteils zu benetzen. Eine gute Benetzung der zu verlötenden Oberflächen ist Voraussetzung für das Entstehen einer funktionsfähigen Lötstelle. Vor dem Flüssigwerden des Lotes wird an der Lötstelle kein Flußmittel benötigt. Dadurch, daß die Zufuhr von Flußmittel erst zu dem Zeitpunkt begonnen wird, wenn das Lot an der Lötstelle bereits geschmolzen ist, wird einerseits Flußmittel eingespart und andererseits eine Verschmutzung der Platine vermieden.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung noch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der in eine Heißgasdüse oder in den Zulauf zu einer Heißgasdüse mindestens eine Kanüle so eingesetzt ist, daß sie während des Betriebes der Düse in den heißen Gasstrom hineinragt. Durch die Kanüle können die Flußmitteltröpfchen dem Gasstrom besonders einfach zugeführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben.

Dabei zeigt:

5 Fig. 1 eine Düse zum Zuführen des heißen Gasstromes im Querschnitt,

Fig. 2 eine Ansicht der Düse, von der Leiterplatine aus betrachtet, wobei das Bauteil 4 weggelassen ist.

Die Düse 1 wird an die Leiterplatine 10 so herangeführt, daß sie sich über das elektronische Bauteil 4 stülpt. Die Düse 1 enthält an ihrem Ende eine Schutzplatte 8, die das Bauteil 4 vor dem heißen Gasstrom schützt. Das heiße Gas strömt in Richtung der Strömungspfeile 7 durch die verbleibenden Schlitze 11, 12 (Fig. 2) am Ende der Düse auf die Lötstellen 2, 3 zu. Das Bauteil 4 kann über die Saugpipette 6, die innerhalb der Düse 1 verläuft und in der Öffnung 13 in der Schutzplatte 8 endet, an die Schutzplatte 8 angesaugt und dort festgehalten werden. Nach Beendigung des Lötvorganges wird die Saugpipette belüftet, so daß sich die Schutzplatte 8 von dem Bauteil 4 leicht lösen läßt. Sobald das Lot an den Lötstellen 2 und 3 durch die Erwärmung mittels des heißen Gases in den flüssigen Zustand übergegangen ist, wird über die Kanüle 5 an ihrem Ende 9 Flußmittel dem Gasstrom zugesetzt. Die Kanüle 5 verfügt über ein Absperrventil 14, das es erlaubt, den Zustrom von Fluß­ mittel bis zu diesem Zeitpunkt zurückzuhalten. Nach der Zeit, die erfahrungsgemäß ausreicht, um über den heißen Gasstrom das Lot zu verfestigen, kann durch eine automatische Vorrichtung das Ventil 14 geöffnet werden, so daß am Ende der Kanüle 9 Tröpfchen des Flußmittels von dem vorbeiströmenden heißen Gas mitgerissen und danach zu den Lötstellen 2 und 3 transportiert werden. Es ist auch denkbar, am Ende 9 der Kanüle 5 eine Düse anzubringen, durch die das Flußmittel in den heißen Gasstrom eingesprüht wird.

Claims (5)

1. Verfahren zum Herstellen von Lötkontakten zwischen Anschlüssen eines elektronischen Bauteils einerseits und Punkten auf Leiterbahnen andererseits, wobei das Lötmittel vor dem Herstellen des Lötkontaktes an der Oberfläche der Leiterbahn und/oder an den Anschlüssen des Bauteils haftet und wobei die Zufuhr von Wärme an die Lötstelle mit Hilfe eines über eine Düse kontrolliert zugeführten heißen Gasstromes geschieht, dadurch gekennzeichnet, daß dem heißen Gas, das auf die Lötstelle (2, 3) zuströmt, vor Erreichen der Lötstelle (2, 3) Tröpfchen von Flußmittel zugesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Flußmittel dem heißen Gasstrom über mindestens eine Kanüle (5) zugeführt wird, deren Ende in den heißen Gasstrom hineinragt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Flußmittel am Ende der Kanüle(n) (5) dadurch zerstäubt wird, daß es am Ende (9) der Kanüle(n) (5) durch eine Düse hindurchgepreßt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß dem heißen Gasstrom erst dann Tröpfchen von Flußmittel zugesetzt werden, wenn das Lot an der Lötstelle (2, 3) durch die Zufuhr des heißen Gases bereits geschmolzen ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in eine Heißgasdüse (1) oder in den Zulauf zu einer Heißgasdüse mindestens eine Kanüle (5) so eingesetzt ist, daß sie während des Betriebes der Heißgasdüse in den heißen Gasstrom hineinragt.