DE3832424A1

DE3832424A1 - Soldering apparatus

Info

Publication number: DE3832424A1
Application number: DE19883832424
Authority: DE
Inventors: Josef Kraus
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: TDK Electronics AG
Priority date: 1988-09-23
Filing date: 1988-09-23
Publication date: 1990-03-29
Anticipated expiration: 2008-09-24
Also published as: DE3832424C2

Abstract

Soldering apparatus for making soldered joints preferably simultaneously between adjacent metallic surfaces of individual parts (1, 2, 5, 10, 14) assembled to make a construction element, the construction element having at the end face a connection element (10) with a flange, the flange-free part (12) of which is to be protected against solder (28) during the soldering. The soldering apparatus itself consists of a cap (21) into which the flange-free part (12, 13) of the connection element (10) plunges during the soldering, the cap margin being pressed against the flange part (11) of the connection element. The cap is preferably fastened centrally in a frame (24), in one half of which a passage (23) is provided by which the cap interior (22) is connected in a gas-permeable manner to the outer space in such a way that, when the construction element plunges into the soldering bath (28) or comes out of the soldering bath (28), a pressure balance can be effected in the interior of the construction element. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Lötvorrichtung, insbesondere Tauch- oder Schwallötvorrichtung zur bevorzugt gleichzeitigen Schaffung von Lötverbindungen zwischen benachbarten metallischen Flächen von zu einem Bauelement zusammengesetzten Einzelteilen.The invention relates to a soldering device, in particular immersion or wave soldering device for preferably simultaneous creation of solder connections between adjacent metallic surfaces of individual parts assembled to form a component.

Zahlreiche elektrische Bauelemente, wie z.B. Durchführungsfilter und Durchführungskondensatoren bestehen aus einer Reihe von Einzelteilen, die teilweise in den Bereichen ihrer Verbindungen miteinander verlötet sind. So besitzt ein Durchführungskonden sator einen auf ein Kernrohr aus Isoliermaterial aufgewickelten Kondensatorwickel, der in ein hohlzylindrisches Filtergehäuse eingesetzt ist, das jeweils stirnseitig mit einem radnabenarti gen Element geschlossen ist, auf das eine Gewindekappe mit Flanschteil aufgesetzt ist. Ein zentrisch im Wickelkernrohr angeordneter Durchführungsleiter ist isoliert durch das genann te Element und durch die Gewindekappe nach außen geführt. Das radnabenartige Element ist dabei mit seinem Flanschteil größeren Außendurchmessers mit dem Filtergehäuse und die Gewindekappe einerseits mit dem Durchführungsleiter und andererseits mit ihrem Flanschteil mit dem Teil geringeren Durchmessers des rad nabenartigen Elements verlötet.Numerous electrical components, e.g. Feedthrough filter and feedthrough capacitors consist of a series of Individual parts, some in the areas of their connections are soldered together. So has a condenser sator a wound on a core tube made of insulating material Capacitor winding in a hollow cylindrical filter housing is used, each with a wheel hub art is closed element on which a threaded cap with Flange part is attached. One centrally in the winding tube arranged lead-through is isolated by the genann te element and through the threaded cap to the outside. The Wheel hub-like element is larger with its flange part Outside diameter with the filter housing and the threaded cap on the one hand with the implementation manager and on the other hand with its flange part with the part with the smaller diameter of the wheel hub-like element soldered.

Die einzelnen Lötverbindungen, die im aufgeführten Beispiel je Stirnseite jeweils drei sind, wurden bisher von Hand mittels Lötkolben geschaffen, was zeitraubend und äußerst lohnintensiv ist.The individual solder connections, each in the example shown Front are three, were previously by hand Soldering iron created what was time consuming and extremely wage intensive is.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lötvorrichtung anzugeben, die weitgehend selbsttätig arbeitet, die gleichzeitige Schaffung mehrerer Lötverbindungen ermöglicht und zusätzlich so gestaltet ist, daß von Lot freizuhaltende Teile der Bauelemente, die beim Löten in das Lot eintauchen, gegen dieses geschützt sind.The present invention has for its object a Specify soldering device that works largely automatically, enables the simultaneous creation of multiple solder connections and is also designed so that solder is to be kept free Parts of the components that are immersed in the solder during soldering are protected against this.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist dabei insbesondere die Schaffung einer Lötvorrichtung für Bauelemente wie z.B. Durch führungsfilter und Durchführungskondensatoren, die stirnseitige Anschlußelemente mit Flanschen aufweisen, deren flanschfreie Teile, z.B. Gewindeteile, von Gewindekappen gegen Lot beim Lö ten geschützt werden sollen.The object of the present invention is in particular the Creation of a soldering device for components such as By guide filters and feedthrough capacitors, the front Have connecting elements with flanges, the flange-free Parts, e.g. Threaded parts, from threaded caps against solder when soldering should be protected.

Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe sieht die Erfindung eine Kappe vor, in die beim Löten, d.h. beim Eintauchen des aus Ein zelteilen zusammengesetzten und gegen Auseinanderfallen ge sicherten Bauelements in das Lot, das flanschfreie Teil des Anschlußelements eintaucht, wobei der Kappenrand gegen das Flanschteil des Anschlußelements gedrückt wird. Das Kappenin nere der bevorzugt mittig in einem Bügel befestigten Kappe ist dabei über einen in einer der Bügelhälften vorgesehenen Kanal gasdurchlässig mit dem Außenraum verbunden, derart, daß beim Ein- und Austauchen des Bauelements in das bzw. aus dem Lötbad ein Druckausgleich im Bauelementeinneren erfolgen kann.The invention provides a solution to the above problem Cap into which during soldering, i.e. when immersing the off on parts assembled and against falling apart secured component in the solder, the flange-free part of the Connector element immersed, the edge of the cap against the Flange part of the connecting element is pressed. The cap nere which is preferably attached centrally in a bracket cap thereby via a channel provided in one of the bracket halves gas permeable connected to the outside, such that when Immersion and immersion of the component in or out of the solder bath pressure equalization can take place inside the component.

Die Erfindung ist nicht, wie dies bereits die Aufgabenstellung andeutet, auf Anschlußelemente entsprechend vorstehender Gestal tung beschränkt; sie erstreckt sich grundsätzlich auf die Schaf fung von Lötverbindungen zwischen Einzelteilen unterschiedlicher Abmessungen.The invention is not, as is already the task suggests, on connection elements according to the above shape limited; it basically extends to the sheep of soldered connections between individual parts Dimensions.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Lötvorrichtung angegeben.In the subclaims are further advantageous features of specified soldering device according to the invention.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispie les näher erläutert. Es zeigt:The invention is described below using an exemplary embodiment les explained in more detail. It shows:

Fig. 1 einen an sich bekannten Durchführungskondensator in teils gebrochener und geschnittener Explosivdarstellung, Fig. 1 a known feedthrough capacitor in partly broken and sectioned exploded view,

Fig. 2 in schematischer, teils geschnittener und gebrochener Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Lötvorrichtung nach der Erfindung und zwar in Betriebsausgangsstellung, Fig. 2 shows a schematic, partly sectional and broken view of an embodiment of a soldering apparatus according to the invention, namely in operation starting position,

Fig. 3 die Lötvorrichtung gemäß Fig. 2 in der Darstellung nach Fig. 2, jedoch in Arbeitsstellung. Fig. 3, the soldering apparatus shown in FIG. 2 in the illustration of FIG. 2, but in the working position.

Der in Fig. 1 gezeigte Durchführungskondensator besitzt ein ver zinntes Messing-Filtergehäuse 1 und einen auf ein Wickelkernrohr 3 aus Isolierwerkstoff aufgewickelten Kondensatorwickel 2. Auf beide metallbeschoopte Stirnseiten des Kondensatorwickels 2 sind sogenannte Kontaktierkörbe 4 aufgelötet oder aufgeschweißt, die in ihrer Endstellung über ihre Mantelflächen mit dem Fil tergehäuse 1 elektrisch leitend verbunden, z.B. verschweißt sind.The feedthrough capacitor shown in FIG. 1 has a tin-plated brass filter housing 1 and a capacitor winding 2 wound on a winding core tube 3 made of insulating material. On both end faces of the capacitor winding metallbeschoopte 2-called Kontaktierkörbe 4 are soldered or welded, the tergehäuse in its final position on their lateral surfaces with the Fil 1 electrically connected, for example welded.

Das Filtergehäuse 1 ist stirnseitig durch radnabenartige, kera mische Durchführungselemente 5 geschlossen, auf denen mit Gewin deteilen 12 ausgetattete metallische Gewindekappen 10 mit ihren Flanschteilen 11 aufsitzen. Durch das Wickelkernrohr 3 und die zu beiden Stirnseiten des Al-Gehäuses 1 angeordneten Elemente 5 und Gewindekappen 10 ist ein Durchführungsleiter 14 zentrisch geführt, den die verjüngten Endteile 13 der Gewindekappen 10 durchdringen.The filter housing 1 is closed on the end face by wheel hub-like, ceramic feedthrough elements 5 , on which threaded 12 threaded metal caps 10 are seated with their flange parts 11 . A feed-through conductor 14 is centrally guided through the winding core tube 3 and the elements 5 and threaded caps 10 arranged on both end faces of the Al housing 1 , through which the tapered end parts 13 of the threaded caps 10 penetrate.

In der in Fig. 2 gezeigten Löt-Ausgangsstellung tauchen die Durchführungselemente 5 mit ihren mantelseitig metallisierten Flanschen 6 größeren Durchmessers in die Stirnräume des Filter gehäuses 1 ein. Auf den gleichfalls im Randbereich seiner Mantelfläche metallisierten Flanschteil geringeren Durchmes sers des Durchführungselements 5 ist die metallische Gewinde kappe 10 mit ihrem Flanschteil 11 aufgeschoben.In the starting position shown in FIG. 2, the bushing elements 5 with their flanges 6 of larger diameter, which are metallized on the casing side, plunge into the end spaces of the filter housing 1 . On the likewise in the edge region of its lateral surface of the flange part of smaller diameter sers of the lead-through element 5 , the metallic threaded cap 10 is pushed with its flange part 11 .

Beim Löten mittels der in Fig. 2, 3 gezeigten Lötvorrichtung, bei dem die metallisierten Flächen der Flansche 6 mit dem Me- Filtergehäuse 1, die Flanschteile 11 der Gewindekappen 10 mit den metallisierten Flächen der Flanschteile 7 des Durchführungs elements 5 und der Durchführungsleiter 14 mit den verjüngten Teilen 13 der Gewindekappen 10 verlötet werden sollen, werden zunächst sämtliche Einzelteile des Bauelements in die gewünschte Stellung zueinander geschoben und - was in der Zeichnung nicht dargestellt ist - in dieser Stellung durch Quetschen der über die Endteile 13 hinausragenden Abschnitte des Durchführungslei ters 14 gesichert.When soldering by means of the soldering device shown in Fig. 2, 3, in which the metallized surfaces of the flanges 6 with the Me filter housing 1 , the flange parts 11 of the threaded caps 10 with the metallized surfaces of the flange parts 7 of the bushing elements 5 and the bushing conductor 14 with the tapered parts 13 of the threaded caps 10 are to be soldered, all the individual parts of the component are first pushed into each other in the desired position and - which is not shown in the drawing - secured in this position by squeezing the protruding portions 13 of the Durchführungslei age 14 .

Die eigentliche Lötvorrichtung 20 - siehe Fig. 2, 3 - besteht da bei aus einer mittig in einem Bügel 24 befestigten Kappe 21, die einen zur Aufnahme des Gewindeteils 12 des Anschlußelements 10 geeigneten Hohlraum 22 aufweist, der über einen in einer der Bügelhälften vorgesehenen Kanal 23 gasdurchlässig mit dem Außen raum verbunden ist.The actual soldering device 20 - see FIGS . 2, 3 - consists of a cap 21 fastened in the middle in a bracket 24 , which has a cavity 22 suitable for receiving the threaded part 12 of the connecting element 10 , which is provided via a channel provided in one of the bracket halves 23 is permeable to the outside space.

Darüberhinaus sind die freien Enden der Bügelhälften mittels Fe dern 26 mit den freien Enden eines Galgens 25 verbunden, der z. B. fest auf dem Lötbadbehälter 27 aufsitzt.In addition, the free ends of the temple halves are connected by means of feet 26 to the free ends of a gallows 25 , which, for. B. sits firmly on the solder bath container 27 .

Zu Beginn des Lötvorgangs, und zwar vor dem Eintauchen der Löt vorrichtung in das Lötbad 28, wird das vormontierte Bauelement mittels eines Niederhalters 29, z.B. eines Stempels, mit dem Gewindeteil 12 einer der beiden Gewindekappen 10 in das Kappen innere 22 eingeführt, bis der Kappenrand gegen die zugekehrte Stirnfläche des Flanschteils 11 der Gewindekappe anschlägt. Gleichzeitig wird dabei unter der Wirkung der Federn 26 die Gewindekappe 10 gegen die entsprechenden Flanschflächen des Durchführungselements 5 und dieses wiederum gegen den Kontak tierkorb 4 gepreßt.Device at the beginning of the soldering process, prior to the immersion of the solder in the solder bath 28, a punch, with the threaded part 12 of one of the two threaded caps 10 in the cap interior 22 the pre-assembled component by means of a holding-down device 29, for example, is inserted until the cap edge strikes against the facing end face of the flange part 11 of the threaded cap. At the same time, under the action of the springs 26, the threaded cap 10 is pressed against the corresponding flange surfaces of the lead-through element 5 and this in turn is pressed against the contact animal basket 4 .

Auf diese Weise ist gewährleistet, daß beim anschließenden Ein tauchen in das Lötbad im Bereich der Anlage der Kappe 21 gegen das Flanschteil 11 der Gewindekappe 10 und in den vorstehend erwähnten weiteren Anlagebereichen zwischen Gewindekappe und Durchführungselement bzw. Durchführungselement und Kontaktier korb kein Lot in das Kappeninnere 22 eindringen und damit das gegen Lot zu schützende Gewindeteil 12 nicht mit Lot bedecken kann.In this way it is ensured that during the subsequent immersion in the solder bath in the area of the cap 21 against the flange 11 of the threaded cap 10 and in the aforementioned further contact areas between the threaded cap and the grommet element or grommet element and contacting basket no solder into the interior of the cap 22 penetrate and thus can not cover the threaded part 12 to be protected against solder with solder.

Beim eigentlichen Lötvorgang wird unter der Wirkung des Nieder halters 29 die Lötvorrichtung 20 samt Bauelement in das im Löt behälter 27 befindliche Lötbad 28 eingetaucht und so die ge wünschte Verbindung zwischen den Einzelteilen des Bauelements geschaffen.During the actual soldering operation of the low-holder is immersed 29, the soldering apparatus 20 including the device in the container in the solder 27 located solder bath 28, thus creating the desired ge connection between the individual parts of the device under the action.

Nach erfolgter Lötung wird die Lötvorrichtung 20 schließlich in der in Fig. 3 gezeigten "geschlossenen", d.h. das Gewindeteil 13 gegen Lot schützenden Stellung der Kappe 21 aus dem Lötbad 28 herausgeführt und anschließend das fertige, gelötete Filter durch den Niederhalter 29 freigegeben.After soldering, the soldering apparatus 20 will eventually be shown in FIG. "Closed" 3, the threaded part that is 13 protected against Lot position of the cap 21 guided out of the solder bath 28, and then released the finished, soldered filter through the low-holder 29.

Durch den in Fig. 2, 3 strichliniert angedeuteten Kanal 23 in ei ner der Bügelhälften ist, wie bereits erwähnt, das Kappeninnere 22 gasdurchlässig mit dem Außenraum verbunden, so daß beim Ein- und Austauchen des Bauelements in das bzw. aus dem Lötbad 28 ein Druckausgleich im Bauelementeinneren erfolgen kann. Die Höhe der Seitenschenkel des U-förmigen Bügels 24 ist dabei so gewählt, daß beim Eintauchen der Lötvorrichtung 20 in das Lötbad 28 die Stirnflächen der Seitenschenkel des Bügels 24 sich außerhalb des Lötbades 28 befinden.Through the dashed lines in Fig. 2, 3 indicated channel 23 in egg ner of the temple halves, as already mentioned, the cap interior 22 is gas permeable connected to the outside, so that when the component is inserted and removed into or out of the soldering bath 28 Pressure equalization can take place inside the component. The height of the side legs of the U-shaped bracket 24 is selected so that when the soldering device 20 is immersed in the solder bath 28, the end faces of the side legs of the bracket 24 are located outside the solder bath 28 .

Auf diese Weise strömt die Luft, die sich beim Eintauchen des Bauelements in das Lötbad 28 infolge Erwärmung im Filtergehäuse inneren 1 ausdehnt, teils zwischen Filtergehäuse 1 und Durch führungselement 5 in das Lötbad und teils durch den Kanal 23 nach außen. Der beim Austauchen des Bauelements aus dem Lötbad im Gehäuseinneren entstehende Unterdruck wird gleichfalls durch den mit dem Außenraum gasdurchlässig verbundenen Kanal 23 aus geglichen. Diese Art der "Belüftung" des Bauelements beim Löt vorgang ist insbesondere für Bauelemente erforderlich, zu deren Lötung eine größere Eintauchtiefe des Bauelements in das Lot bad nötig ist.In this way, the air that expands when the component is immersed in the solder bath 28 as a result of heating in the filter housing inner 1 , partly between the filter housing 1 and through guide element 5 into the solder bath and partly through the channel 23 to the outside. The negative pressure which arises when the component is removed from the solder bath in the interior of the housing is also compensated for by the channel 23, which is connected to the outside in a gas-permeable manner. This type of "ventilation" of the component during the soldering process is particularly necessary for components whose soldering requires a greater immersion depth of the component in the solder.

Claims

1. Soldering device, in particular immersion or wave soldering device, for preferably simultaneously creating soldered connections between adjacent metallic surfaces of individual parts assembled to form a component, the component having a connection element with a flange, in particular a threaded cap, the flange-free part of which protects against soldering during soldering should, characterized in that a cap ( 21 ) is provided, in which the flange-free part ( 12 , 13 ) of the connection element ( 10 ) is immersed during soldering, the cap edge against the flange part ( 11 ) of the connection element ( 10 ) is pressed that the cap is preferably fastened with tig in a bracket ( 24 ), and that the inside of the cap ( 22 ) is connected to the outside in a gas-permeable manner via a channel provided in one of the bracket halves, such that when the tube is inserted and removed Component in or out of the solder bath ( 28 ) a pressure equalization inside the component ren can be done.

2. Soldering device according to claim 1, characterized in that the bracket ( 24 ) is coupled by means of springs ( 26 ) with a gallows ( 25 ), such that when the flange-free part ( 12 , 13 ) of the connecting element ( 10 ) is immersed Kap penrand is pressed under the action of these springs against the flange part ( 11 ) of the connecting element ( 10 ).

3. Soldering device according to claim 1, characterized in that a preferably resilient hold-down device ( 29 ) is provided, under the effect of which the construction element is compressed and the cap edge of the cap ( 21 ) against the flange part ( 11 ) of the connecting element ( 10 ) is pressed.

4. Soldering device according to claim 1, characterized by a U-shaped bracket ( 24 ) whose side legs have a length such that when the device is immersed in the solder bath ( 28 ) the end faces of the side legs are outside the solder bath .