DE4133224A1 - Vorrichtung zum loeten von flachbaugruppen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Löten von Flachbaugruppen, insbesondere von mit elektronischen Bauelementen bestückten Leiterplatten, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine solche Vorrichtung ist in zahlreichen Ausführungs­ formen bekannt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen sind der Einsatz und seine obere Öffnung derart geformt, daß das aus der Öffnung ausströmende Lot eine Welle bildet. Die Trageinrichtung für die Flachbaugruppen transportiert die Flachbaugruppen meist leicht ansteigend über die Welle, deren Kamm im wesentlichen quer zur Transportrichtung der Flachbaugruppen verläuft. Dabei wird dann die gesamte Unterseite der Flachbaugruppe bzw. der mit elektronischen Bauelementen bestückten Leiter­ platte in Berührung mit der Lotwelle gebracht, so daß diese die Fügepartner zahlreicher Lötstellen mit Lot benetzt.

Bisweilen liegt die Aufgabe vor, daß eine Leiterplatte mit wenigen bedrahteten Bauelementen verlötet werden muß, nachdem der größte Teil der Lötungen an der Flachbau­ gruppe bereits ausgeführt worden ist. Insbesondere dann, wenn dabei schon SMD(Surface Mounted Devices)-Bauelemente mit der Leiterplatte verlötet worden sind, ist es nicht zweckmäßig, die zusätzlichen Lötungen für die wenigen bedrahteten Bauelemente durch einen weiteren Wellen­ lötvorgang auszuführen.

Zur Durchführung von wenigen Lötungen an bestimmten Stellen einer Leiterplatte, d. h. zum sogenannten Selektivlöten, ist es bereits bekannt, eine Wellenlötvor­ richtung derart zu modifizieren, daß statt einer einheitlichen, sich über die gesamte Breite der Flachbaugruppe quer zu deren Transportrichtung erstreckenden Lotwelle mit Hilfe von rohrförmigen Düsen mit vergleichsweise kleinem Durchmesser mehrere Lot­ flecken bzw. Lotkuppen erzeugt werden, mit deren Hilfe den Lötstellen des Selektivlötens Lot zugeführt wird. Dabei erweist es sich jedoch als schwierig, die Lotströ­ mung durch die mehreren Düsen derart zu führen, daß die Lotflecken bzw. -kuppen im wesentlichen gleiche Geometrie und Höhe haben. Ferner beträgt der Durchmesser der benetzten Stelle an der Unterseite der Leiterplatte ungefähr 15 mm, was zur Folge hat, daß Lot auch solchen Bereichen der Leiterplatte zugeführt wird, in denen die Lötungen bereits ausgeführt worden sind und die nicht erneut mit Lot benetzt werden sollen, damit es nicht zu Brückenbildung und anderen Lötfehlern kommt.

Ferner ist es bekannt, das Selektivlöten mit Hilfe eines Lötkolbens durchzuführen, der zusammen mit Lötdraht pro­ grammgesteuert die selektiv zu lötenden Lötstellen anfährt und dort die Lötungen ausführt. Auch dieses Vorgehen hat jedoch Nachteile. Eines der wesentlichen liegt darin, daß die Lötungen oberhalb der Leiterplatte ausgeführt werden müssen, was bedeutet, daß für Lötungen auf der Unterseite der Leiterplatte diese mit ihrer Unterseite nach oben gewendet werden muß und auf der Oberseite der Leiterplatte angeordnete Bauelemente zusätzlich gehalten und schon beim Wenden der Leiterplatte entsprechend positioniert sein müssen. Der Aufwand hier­ für kann erheblich sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Ausführung von Einzellötungen auf möglichst genaue und fehlerarme Weise ermöglicht. Die Nachteile des vorstehend beschriebenen Standes der Technik sollen dabei vermieden sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt im Betrieb über dem Einsatz ein im wesentlichen ebener und waagerechter Lotspiegel vor. In seinem Inneren ist der Einsatz von Lot durchströmt. In dieser Lotströmung ist zumindest ein becherartiges Bauteil angeordnet, das zumindest einen nach oben offe­ nen, kleinen Hohlraum aufweist, der, da das Bauteil in seiner ersten Stellung vollständig in das Lot eingetaucht ist, mit flüssigem Lot angefüllt ist. Das becherartige Bauteil ist in eine zweite Stellung bewegbar, in der es über den Lotspiegel hinaus angehoben ist und sich dicht bei der Unterseite der Flachbaugruppe befindet. Der Ort des becherartigen Bauteils in seiner zweiten Stellung ist derart bestimmt, daß sich oberhalb des oben offenen Hohlraumes die zu lötenden Fügepartner der einzeln bzw. selektiv zu lötenden Lötstelle befinden. Diesen wird somit flüssiges Lot zugeführt, wobei ein ggf. vorhandener Anschlußdraht des elektronischen Bauelementes in das Lot im Hohlraum taucht und/oder der sich über dem Hohlraum bildende Lotpilz bis zur Berührung mit dem Fügepartner angehoben wird.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung kann einem kleinen und genau begrenzten Bereich auf der Unterseite der Leiterplatte Lot zugeführt werden. Die Gefahr der Beeinflussung benachbarter Lötstellen ist dadurch mini­ miert. Ferner ist günstig, daß die Flachbaugruppe bzw. Leiterplatte während des Einzellötens bzw. Selektivlötens ihre Normallage beibehält, in der die Unterseite der Leiterplatte tatsächlich unten angeordnet ist.

Es versteht sich, daß nicht nur ein becherartiges Bauteil sondern gleichzeitig mehrere becherartige Bauteile in ihre zweiten Stellungen gebracht werden können und daß die Anzahl der becherartigen Bauteile abgestimmt sein kann auf die Anzahl der auszuführenden Einzellötungen.

Nachdem das zumindest eine becherartige Bauteil in seiner zweiten Stellung die Fügepartner mit Lot benetzt hat, wird das Bauteil in seine erste Stellung zurückgebracht, in der es vollständig in das flüssige Lot innerhalb des Einsatzes eingetaucht ist, so daß der Hohlraum im becher­ artigen Bauteil wieder mit Lot gefüllt wird. Während das becherartige Bauteil sich oberhalb des Einsatz- Lotspiegels, d. h. des Lotspiegels über dem Einsatz, befindet, sollen das Bauteil und die Lotfüllung in sei­ nem Hohlraum nicht so weit abkühlen, daß das Lot im Hohlraum erstarren könnte oder daß am becherartigen Bauteil Lot erstarrt. Daher sind in zweckmäßiger Weise Maßnahmen getroffen, die für eine ausreichend hohe Temperatur des becherartigen Bauteils auch im aufgetauch­ ten Zustand sorgen. In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann zu diesem Zweck vorgesehen sein, daß jedes der becherartigen Bauteile getragen wird von einem sepa­ rat gefertigten, im wesentlichen senkrecht verlaufenden Stift, in dessen oberes Ende das becherartige Bauteil mit einem zylindrischen Ansatz gesteckt ist und der so lang ist, daß er auch dann noch, wenn sich das becherartige Bauteil in seiner zweiten Stellung befindet, verhältnis­ mäßig tief in das Lot innerhalb des Einsatzes eingetaucht ist. Der Stift besteht vorzugsweise aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, so daß der Stift in der Lotschmelze Wärme aufnehmen und diese dem becherartigen Bauteil in seiner zweiten Stellung zuführen kann. Als Werkstoff für den Stift eignet sich besonders Kupfer, wobei die Oberflächen des Stiftes mit einer Oberflächensperrschicht versehen sind, die dem Einlegieren von Kupfer in die Lotschmelze vorbeugt. Das becherartige Bauteil besteht vorzugsweise aus einem Werkstoff, bei dem die Gefahr des Einlegierens in die Lotschmelze nicht besteht, also beispielsweise aus Weicheisen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Löten von Flachbaugruppen, wobei sich becherartige Bauteile in einer ersten Stellung befinden;

Fig. 2 eine Fig. 1 ähnliche Darstellung, wobei sich jedoch die becherartigen Bauteile in einer zweiten Stellung befinden;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Montageplatte einer Stellvorrichtung der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2;

Fig. 4 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, eines ersten Ausführungsbeispiels einer Einheit aus einem becherarti­ gen Bauteil und einem Stift;

Fig. 5 eine Fig. 4 ähnliche Ansicht, teilweise im Schnitt, eines zweiten Ausführungsbeispiels der Einheit aus becherartigem Bauteil und Stift;

Fig. 6 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, eines ersten Ausführungsbeispiels des becherartigen Bauteils;

Fig. 7 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, von rechts in Fig. 6;

Fig. 8 eine Draufsicht zu Fig. 6;

Fig. 9 eine Fig. 6 ähnliche Darstellung, wobei jedoch Hohlräume des becherartigen Bauteils mit Lot gefüllt sind;

Fig. 10 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, eines zweiten Ausführungsbeispiels des becherartigen Bauteils;

Fig. 11 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, von rechts in Fig. 10; und

Fig. 12 eine Draufsicht zu Fig. 10.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt einen Lotbehälter 2, der im Betrieb bis zu einem Lotspiegel 4 mit schmelzflüssigem Lot 6 gefüllt ist. Der Lotbehälter 2 weist einen Zwischenboden 8 auf, unterhalb dessen sich ein Druckraum 10 befindet, in den eine nicht dargestellte Umwälzeinrichtung für Lot Lot unter Druck fördert, das die Umwälzeinrichtung von oberhalb des Zwischenbodens 8 angesaugt hat. Auf dem waagerechten Zwischenboden 8 befindet sich ein kastenförmiger Einsatz 12, der Seitenwände 14 sowie eine Bodenwand 16 aufweist. In der Bodenwand 16 sind Öffnungen 18 ausgebildet, die in Strömungsverbindung mit einer Öffnung 20 im Zwischenboden 8 stehen, so daß unter Druck stehendes Lot aus dem Druckraum 10 durch die Öffnungen 18 und 20 in das Innere des Einsatzes 12 strömen und im Einsatz 12 aufsteigen kann.

Der Einsatz 12 ist oben offen, wobei der umlaufende Rand dieser oberen Öffnung gebildet ist durch die oberen Ränder 22 der Seitenwände 14 des Einsatzes 12. Diese Ränder 22 verlaufen oberhalb des Lotspiegels 4 und im wesentlichen parallel zu demselben. Das im Einsatz 12 aufsteigende Lot erreicht die Ränder 22 und strömt über diese hinweg aus dem Einsatz 12 heraus, so daß der sich über dem Einsatz 12 bildende Einsatz-Lotspiegel 24 ober­ halb des den Einsatz 12 umgebenden Lotspiegels 4 liegt und im wesentlichen eben und waagerecht verläuft.

Eine Flachbaugruppe 26, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Leiterplatte 28 und Bauelementen besteht, von denen lediglich ein von oben auf die Leiterplatte 28 gesetztes Bauelement 30 darge­ stellt ist, ist oberhalb des Einsatzes 12 angeordnet. Die Leiterplatte 28 verläuft senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 1. In dieser Lötstellung wird die Flachbaugruppe 26 von einer Trageinrichtung 32 gehalten und getragen, die beispielsweise gebildet sein kann durch eine übliche Transporteinrichtung für Flachbaugruppen, mit deren Hilfe Flachbaugruppen im wesentlichen waagerecht angeordnet der Vorrichtung zum Löten zugeführt und von dieser wieder abgeführt werden, wobei die Transportrichtung im wesent­ lichen senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 1 verläuft. Von einer solchen Transporteinrichtung sind in Fig. 1 lediglich schematisch zwei senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 1 verlaufende Schienen 34 dargestellt.

In ihrer Lötstellung oberhalb des Einsatzes 12 wird die einzelne Flachbaugruppe 26 zentriert mittels einer Zentriervorrichtung 36, die in dargestellter Weise zwei senkrecht verlaufende Zentrierstifte 38 aufweist, die mit ihren unteren, verjüngten Enden eingreifen in nicht dar­ gestellte Zentrierlöcher in der Flachbaugruppe. Die Zentrierstifte 38 sind mit ihren oberen Enden an einem im wesentlichen waagerecht oberhalb der Flachbaugruppe 26 verlaufenden Arm 40 befestigt, der seinerseits an seinem in Fig. 1 rechten Ende befestigt ist an einem Schlitten 42, der in senkrechter Richtung, d. h. vertikal in Fig. 1, verfahrbar ist und geführt wird von einer Vertikalführung 44, die beispielsweise bestehen kann aus senkrecht angeordneten Säulen, von denen lediglich eine in Fig. 1 erkennbar ist. Diese Säulen gehen aus von einem Vorrichtungsunterbau 46. Am Schlitten 42 greift eine Antriebseinrichtung 48 an, mit deren Hilfe der Schlitten 42 in senkrechter Richtung entlang der Vertikalführung 44 in eine gewünschte Stellung bewegt wird. Diese Antriebseinrichtung 48 kann beispielsweise aus zwei hydraulischen Zylindern bestehen, die in Fig. 1 lediglich schematisch angedeutet sind. Mittels der Antriebsein­ richtung 48 werden die Zentrierstifte 38 zwischen der in Fig. 1 dargestellten Eingriffsstellung und einer ausgerückten Stellung in senkrechter Richtung verfahren, in der die Zentrierstifte 38 außer Eingriff mit den Zentrierlöchern in der Leiterplatte 28 stehen. Durch Herabfahren der Zentrierstifte 38 in ihre Eingriffsstellung zentrieren und sichern diese die Flachbaugruppe 26 in ihrer Lötstellung.

Ferner getragen vom Arm 40 der Zentriervorrichtung 36 ist eine Niederhaltevorrichtung 50, die beispielsweise mit Hilfe eines in senkrechter Richtung verstellbaren Stempels 52 das Bauelement 30 andrückt gegen die Leiterplatte 28 und in dieser Stellung während des Lötens niederhält.

An der Vertikalführung 44 ist ferner ein zweiter Schlitten 54 in senkrechter Richtung verfahrbar, der Element einer Stellvorrichtung 56 ist, mit deren Hilfe noch zu erläuternde becherartige Bauteile 58 in senkrech­ ter Richtung bewegt werden können.

Außer dem Schlitten 54 gehören zu der Stellvorrichtung 56 eine Antriebseinrichtung 60, ein im wesentlichen waage­ recht verlaufender Arm 62, der an seinem in Fig. 1 rech­ ten Ende am Schlitten 54 befestigt ist und nach links bis oberhalb des Einsatzes 12 verläuft, sowie eine Halterung 64. Die Antriebseinrichtung 60 besteht in ähnlicher Weise wie die Antriebseinrichtung 48 beispielsweise aus zwei hydraulischen Zylindern, von denen lediglich einer in Fig. 1 gezeigt ist, und dient dazu, den Schlitten 54 an der Vertikalführung 44 in senkrechter Richtung zu verfah­ ren. Die Halterung 64 umfaßt vier am freien Ende des Armes befestigte Stäbe 66 (siehe auch Fig. 3), die senk­ recht nach unten verlaufend in das Lotbad innerhalb des Einsatzes 12 eintauchen und an ihren unteren Enden eine waagerecht angeordnete Montageplatte 68 tragen. An der Montageplatte 68 sind zwei senkrecht verlaufende Stifte 70 mit ihren unteren Enden befestigt, die an ihren oberen Enden die Bauteile 58 tragen. Mit Hilfe der Stellvorrichtung 56 können somit die becherartigen Bauteile 58 - angetrieben von der Antriebseinrichtung 60 - in senkrechter Richtung bewegt werden und dadurch aus ihrer in Fig. 1 dargestellten ersten Stellung in ihre in Fig. 2 dargestellte zweite Stellung sowie aus dieser zweiten Stellung in die erste Stellung verfahren werden.

Ein erstes Ausführungsbeispiel des Stiftes 70 und des von ihm getragenen becherartigen Bauteils 58 ist in Fig. 4 vergrößert gezeigt. Der vergleichsweise dicke Stift 70 hat im wesentlichen die Form eines Kreiszylinders, der einen Durchmesser von beispielsweise 8 mm hat, und weist an seinem unteren Ende einen Ansatz 72 kleineren Durchmessers auf, der in eine entsprechende Bohrung in der Montageplatte 58 einsetzbar ist. Im eingesetzten Zustand wird der Stift 70 an der Montageplatte 68 gesi­ chert durch eine von unten in ein Gewinde 74 geschraubte Mutter 76. Am oberen Ende des Stiftes 70 ist in diesem ein axial verlaufendes Sackloch 78 ausgebildet, in das ein zylindrischer Ansatz 80 des Bauteils 58 bündig einge­ paßt ist. Der Ansatz 80 und das Sackloch 78 überdecken sich über eine verhältnismäßig große axiale Länge, damit guter Wärmeaustausch zwischen dem Bauteil 58 und dem Stift 70 gewährleistet ist. Das Bauteil 58 sitzt mit einer radialen Schulter auf der Stirnseite des Stiftes 70 auf.

Ein erstes Ausführungsbeispiel für das becherartige Bauteil 58 ist vergrößert in den Fig. 6 bis 8 gezeigt, und ein zweites Ausführungsbeispiel für das Bauteil 58 ist vergrößert in den Fig. 10 bis 12 gezeigt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel des Bauteils 58 sind in diesem zwei Hohlräume 82 vorgesehen, die als Sackbohrungen mit demzufolge Kreisprofil ausgebildet sind und nach oben offen sind, so daß sie in der oben liegenden Stirnseite 84 des Bauteils 58 münden. An die Stirnseite 84 schließen sich auf gegenüberliegenden Seiten zwei Schrägflächen 86 sowie eine Anfasung 88 an, so daß sich das becherartige Bauteil 58 insgesamt in Richtung zu seiner oberen Stirnfläche 84 verjüngt und die Stirnfläche 84 zum größ­ ten Teil von den Mündungen der Hohlräume 82 eingenommen wird.

Das zweite Ausführungsbeispiel des becherartigen Bauteils 58 gemäß den Fig. 10 bis 12 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch, daß statt der zwei Hohlräume 82 lediglich ein Hohlraum 82 vorgesehen ist, der jedoch im Horizontalschnitt oval ist, wobei auch die Mündung dieses Hohlraums 82 praktisch die gesamte Stirnseite 84 des becherartigen Bauteils 58 einnimmt.

Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser der beiden Hohlräume des ersten Aus­ führungsbeispiels bzw. der kleinste Durchmesser des ovalen Hohlraums 82 des zweiten Ausführungsbeispiels 1,5 mm.

Die Ausbildung des Stiftes 70 einerseits und des becher­ artigen Bauteils 58 andererseits zunächst als getrennte Bauteile, die dann miteinander verbunden werden, bringt den Vorteil mit sich, daß der Stift 70 und das Bauteil 58 jeweils aus verschiedenen, optimal angepaßten Werkstoffen gefertigt werden können. So besteht der Stift 70 zweck­ mäßigerweise aus einem Metall mit sehr hoher Wärmeleit­ fähigkeit, beispielsweise Elektrolytkupfer. Um der Gefahr vorzubeugen, daß das Kupfer in das Lot einlegiert, ist der Stift 70 mit einer Oberflächensperrschicht versehen, die beispielsweise aus Eisen, Hartchrom oder aufgesin­ tertem Titannitrit bestehen kann. Das becherartige Bauteil 58 besteht aus einem Werkstoff, der ebenfalls möglichst hohe Wärmeleitfähigkeit hat, für den jedoch primär die Forderung erfüllt sein muß, daß dieser Werkstoff nicht in das im Hohlraum 82 enthaltene Lot ein­ legiert. Als Werkstoff für das becherartige Bauteil 58 wird beispielsweise Weicheisen benutzt, wobei zur Verbesserung der Benetzbarkeit mit Lot zumindest die Oberflächen der Hohlräume 82 verzinnt sind.

Die zweistückige Ausbildung der Einheit aus dem Stift 70 und dem Bauteil 58 ist jedoch nicht unbedingt notwendig. Beispielsweise können das becherartige Bauteil 58 und der Stift 70 einstückig ausgebildet sein, wie das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 zeigt. Eine solche Ausbildung kann gewählt werden, wenn gewährleistet ist, daß der Stift 70, das Bauteil 58 sowie das in dessen Hohlraum 82 enthaltene Lot stets so warm sind, daß das Lot weder im Hohlraum 82 noch auf der Oberfläche des Stiftes 70 und des Bauteils 58 erstarrt, und wenn ferner kein störendes Einlegieren von Stift- oder Bauteil­ werkstoff in das Lot erfolgt.

Die Stifte 70 werden in für die gewünschten Lötungen erforderlicher Anzahl und an den erforderlichen Orten an der Montageplatte 68 befestigt, wie dies beispielhaft in Fig. 3 gezeigt ist. Ebenso wird die Ausbildung der Bauteile 68, insbesondere die Ausbildung von deren Hohlräumen 82 den gewünschten Lötstellen angepaßt. Dabei kann ein Hohlraum 82 gleichzeitig für mehrere Lötstellen ausgebildet sein. Diese Anpassung liegt dann vor, wenn beim Hochfahren der Bauteile 58 aus ihrer in Fig. 1 gezeigten ersten Stellung in ihre in Fig. 2 gezeigte zweite Stellung die Mündungen der Hohlräume 82 genau dort angeordnet sind, wo sich die Fügepartner der gewünschten Lötungen befinden.

Die Montageplatte 68 kann, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, jeder Flachbaugruppe speziell angepaßt sein. Es könnte jedoch auch eine Montageplatte zur Anwendung kom­ men, die nach Art einer Lochplatte zahlreiche Öffnungen zur Aufnahme von Ansätzen 72 aufweist, von denen dann lediglich die für eine spezielle Flachbaugruppe benötig­ ten zum Einsatz kommen. Ferner kann die Montageplatte 68 mit großen Durchbrüchen 90 versehen sein, damit der Strömungswiderstand der Montageplatte 68 während der Bewegung innerhalb des Einsatzes 12 verringert ist.

Im Betrieb hat das Lot innerhalb des Einsatzes 12 bei­ spielsweise eine Temperatur von 250° bis 270°C. Während die becherartigen Bauteile sich in ihrer ersten Stellung befinden, nehmen diese und die Stifte 70 die Temperatur des Lotbades an. Ferner sind die Hohlräume 82 mit Lot gefüllt.

Um dann Einzellötungen durchzuführen, nachdem die Flachbaugruppe 26 in ihrer Lötstellung auf bereits vor­ stehend beschriebene Weise zentriert worden ist, werden die becherartigen Bauteile 58 mit Hilfe der Stellvorrichtung 56 aus ihrer ersten Stellung in ihre zweite Stellung angehoben. In dieser zweiten Stellung befinden sich die Stifte 70 teilweise noch im Lot 6, so daß für Wärmezufuhr aus dem Lot durch die Stifte 70 zu den Bauteilen 58 gesorgt ist. Bei ihrer Aufwärtsbewegung nehmen die Bauteile 58 in den Hohlräumen 82 Lot mit, das in den Hohlräumen 82 flüssige Lotfüllungen 92 bildet, die an ihrer Oberfläche linsen- bzw. pilzartig aufgewölbt sind. Die Bauteile 58 werden so weit hochgefahren, daß diese "Lotpilze" die Fügepartner an der Flachbaugruppe 26 benetzen und dadurch die Lötungen ausgeführt werden. Im Anschluß daran werden die becherartigen Bauteile 58 wie­ der abgesenkt und in ihre erste Stellung zurückgebracht. Zwischen dem Verlassen der ersten Stellung und der Rückkehr in die erste Stellung der Bauteile 58 verstrei­ chen beispielsweise drei Sekunden. Während dieser Zeit werden der Stift 70, das Bauteil 58 sowie die darin gehaltene Lotfüllung 92 aufgrund der Wärmeleitung durch den Stift 70 auf der erforderlichen Temperatur gehalten.

Aus dem Vorstehenden ist erkennbar, daß Lot genau begrenzten und ggf. sehr kleinen Bereichen präzise und zuverlässig zum Zweck der Einzellötung zugeführt wird. Benachbarte Lötstellen werden nicht beeinträchtigt. Die Gefahr der Entstehung von Lotbrücken oder dgl. besteht nicht.

Die Vorrichtung zum Löten von insbesondere mit elektroni­ schen Bauelementen bestückten Leiterplatten umfaßt einen im Betrieb von Lot durchströmten Einsatz, in dem becher­ artige Bauteile mit einem nach oben offenen Hohlraum angeordnet sind. Diese Bauteile können bis oberhalb des Lotspiegels über dem Einsatz hinaus angehoben werden bis zur Unterseite einer Leiterplatte. Dadurch wird eine im Hohlraum enthaltene Lotfüllung herangebracht an Fügepartner einer oder mehrerer Lötstellen auf der Unterseite der Leiterplatte. Das becherartige Bauteil wird getragen von einem metallischen Stift, der auch bei angehobenem Bauteil hinreichend tief in das Lot im Einsatz hineinragt, so daß aufgrund von Wärmeleitung durch diesen Stift das Bauteil und die darin enthaltene Lotfüllung auf ausreichend hoher Temperatur gehalten wer­ den.

Claims (20)

1. Vorrichtung zum Löten von Flachbaugruppen (26), insbesondere von mit elektronischen Bauelementen bestück­ ten Leiterplatten, mit einem oben offenen Lotbehälter (2), der mit schmelzflüssigem Lot (6) gefüllt ist, einem innerhalb des Lotbehälters angeordneten, oben offenen Einsatz (12), dessen obere Öffnung von einem umlaufenden Rand begrenzt ist, der höher als der den Einsatz umge­ bende Lotspiegel (4) im Lotbehälter liegt, einer Umwälzeinrichtung für Lot, die Lot aus dem Lotbehälter derart in den Einsatz fördert, daß das Lot im Einsatz nach oben steigt und über den Rand der oberen Öffnung des Einsatzes abströmt, und einer Trageinrichtung (32) für die Flachbaugruppen, die eine einzelne Flachbaugruppe im wesentlichen waagerecht oberhalb des Einsatzes trägt und hält, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der oberen Öffnung des Einsatzes (12) derart geformt ist, daß wäh­ rend der Lotförderung mittels der Umwälzeinrichtung der Lotspiegel (24) über dem Einsatz im wesentlichen eben und waagerecht verläuft, daß zumindest ein becherartiges Bauteil (58) vorgesehen ist, das zumindest einen nach oben offenen Hohlraum (82) zur Aufnahme von Lot aufweist, und daß das becherartige Bauteil bewegbar ist zwischen einer ersten Stellung, in der es innerhalb des Einsatzes (12) vollständig in das Lot eingetaucht ist, und einer zweiten Stellung, in der es über den Lotspiegel (24) über dem Einsatz hinaus angehoben ist bis zur Unterseite der oberhalb des Einsatzes gehaltenen Flachbaugruppe (26), so daß innerhalb des Hohlraumes (82) des becherartigen Bauteils enthaltenes flüssiges Lot Fügepartner einer Lötstelle benetzen kann, die oberhalb des Hohlraums an der Flachbaugruppe angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der zumindest eine Hohlraum (82) im Horizontalschnitt kreisrund ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Hohlraum (82) als Sackbohrung ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der zumindest eine Hohlraum (82) im Horizontalschnitt oval oder ellipsenförmig ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Durchmesser des zumindest einen Hohlraumes (82) im Horizontalschnitt 1 bis 3 mm beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hohlräume (82) zur Aufnahme von Lot im becherartigen Bauteil (58) ausgebil­ det sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das becherartige Bauteil (58) sich verjüngt in Richtung zu seiner oberen Stirnfläche (84), in der der zumindest eine Hohlraum (82) mündet.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der becherartigen Bauteile (58) getragen wird von einem im wesentlichen senkrecht verlaufenden Stift (70).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stift (70) und das von ihm getragene becher­ artige Bauteil (58) einstückig ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stift (70) und das becherartige Bauteil (58) getrennt gefertigt sind und daß das Bauteil am oberen Ende des Stiftes befestigt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß am oberen Ende des Stiftes (70) ein Sackloch (78) ausgebildet ist, in das ein zylindrischer Ansatz (80) des becherartigen Bauteils (58) gesteckt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (70) aus Kupfer besteht und eine Oberflächensperrschicht aufweist und daß das becher­ artige Bauteil (58) aus Weicheisen besteht und zumindest im Bereich seines Hohlraumes (82) verzinnt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Stellvorrichtung (56) zum Bewegen des zumindest einen becherartigen Bauteils (58) zwischen seinen beiden Stellungen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stellvorrichtung (56) eine außerhalb des Lotbehälters (2) angeordnete Vertikalführung (44), einen an der Vertikalführung geführten Schlitten (54), eine Antriebseinrichtung (60) zum Bewegen des Schlittens ent­ lang der Vertikalführung sowie eine am Schlitten befe­ stigte Halterung (64) für das zumindest eine becherartige Bauteil (58) aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14 in Verbindung mit einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (64) einen am Schlitten (54) befestigten, bis oberhalb des Einsatzes (12) verlaufenden Arm (62) und eine waagerecht innerhalb des Einsatzes angeordnete Montageplatte (68) aufweist, die am freien Ende des Armes befestigt ist, wobei der zumindest eine Stift (70) mit seinem unteren Ende stehend an der Montageplatte befe­ stigt ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine Zentriervorrichtung (36) zum lagegenauen Zentrieren der Flachbaugruppe (26) in ihrer Lötstellung oberhalb des Einsatzes (12).

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zentriervorrichtung (36) zumindest zwei ver­ tikal verlaufende und vertikal bewegbare Zentrierstifte (38) aufweist, die in Zentrierlöcher der Flachbaugruppe (26) eingreifen können.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zentriervorrichtung (36) eine außerhalb des Lotbehälters (12) angeordnete Vertikalführung (44), einen an der Vertikalführung geführten Schlitten (44), eine Antriebseinrichtung (48) zum Bewegen des Schlittens ent­ lang der Vertikalführung sowie einen bis oberhalb der Flachbaugruppe (26) in ihrer Lötstellung verlaufenden Arm (40) aufweist, an dem die Zentrierstifte (38) befestigt sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine am Arm (40) der Zentriervorrichtung (36) befestigte Niederhaltevorrichtung (50) zum Andrücken und Nieder­ halten eines anzulötenden Bauelementes (30) auf der Leiterplatte (28).

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19 in Verbindung mit einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vertikalführung (44) der Stellvorrichtung (56) zugleich die Vertikalführung der Zentriervorrichtung (36) bildet.