DE4314241A1 - Soldering device - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Löten mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.The invention relates to a device for soldering with the Features of the preamble of claim 1.
Es sind Vorrichtungen und Verfahren zum Löten von elek trischen und elektronischen Bauteilen auf Leiterplatten bekannt, die für elektrische und elektronische Geräte be stimmt sind. Diese Vorrichtungen arbeiten vollautomatisch und unter Verwendung von Schutzgas und sind für grobe und größte Stückzahlen bestimmt. Sie weisen mindestens einen Behälter für flüssiges Lötzinn auf und sind mit minde stens einem, mit dem Behälter verbundenen Lötkopf für strömendes, am Lötkopf austretendes Lötzinn versehen.There are devices and methods for soldering elek electrical and electronic components on printed circuit boards known to be for electrical and electronic equipment are true. These devices work fully automatically and using protective gas and are for coarse and largest quantities determined. You assign at least one Containers for liquid solder and are with min at least one soldering head connected to the container for flowing solder, exiting at the soldering head.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung zum Löten zu schaffen, mit deren Hilfe insbesondere einzelne Lötstellen hergestellt und somit im Gegensatz zur Massenproduktion vor allem einzelne Teile oder ein zelne Leiterplatten bearbeitet werden können. The invention has for its object a Vorrich to create soldering, with the help of which in particular individual solder joints made and thus in contrast for mass production especially single parts or a individual circuit boards can be processed.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des kenn zeichnenden Teiles des Patentanspruches 1.This task is solved with the characteristics of the kenn Drawing part of claim 1.
Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, daß das Innere des das flüssige Lötzinn enthaltenen Behälters über der Ober fläche des Lötzinns mit nachströmendem Schutzgas gefüllt ist und daß der Lötkopf in einer Schutzgas-Strömung ange ordnet ist.According to the invention it is thus provided that the interior of the the container containing liquid solder above the top surface of the solder is filled with flowing protective gas is and that the soldering head is in a protective gas flow is arranged.
Der Lötkopf ist permanent von Schutzgas umströmt und gleiches gilt somit auch für die Lötstelle bzw. für das mit einer Lötstelle zu versehende Teil. Die Qualität der einzeln herzustellenden Lötstellen ist daher gleich oder unmittelbar vergleichbar mit der Qualität bei den Massen lötverfahren.The soldering head is permanently surrounded by protective gas and The same applies to the solder joint or for the part to be provided with a solder joint. The quality of the individually manufactured solder joints is therefore the same or directly comparable to the quality of the masses soldering process.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Lötkopf in einer Schutzgasströmung angeordnet ist, die vom Inneren des Behälters mit dem Lötzinn ins Freie strömt. Hierbei ist der Lötkopf vorzugsweise am freien Ende eines schutzgasdurchströmten Raumes angeordnet, der einen Auslaß vom Inneren des das flüssige Lötzinn enthal tenen Behälters zum Freien hin darstellt.In a development of the invention it is provided that the Soldering head is arranged in a protective gas flow from the inside of the container with the solder to the outside flows. Here, the soldering head is preferably free Arranged end of an inert gas-flowed space, the an outlet from the inside of which contains the liquid solder represents the outside of the container.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung und Unteransprüchen in Verbindung mit der Zeichnung her vor.Further features of the invention emerge from the description and dependent claims in connection with the drawing in front.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs beispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigen:The invention is based on an embodiment example, which is shown in the drawing, closer described. Show:
Fig. 1 im Schnitt eine schematische Darstel lung der Vorrichtung zum Löten und Fig. 1 in section a schematic presen- tation of the device for soldering and
Fig. 2a bis Fig. 2h schematisch verschiedene Ausführungsfor men mit jeweils einem oder mehreren Löt köpfen und Pumpen für das Lötzinn. Fig. 2a to Fig. 2h schematically different Ausführungsfor men, each with one or more solder heads and pumps for the solder.
Eine Vorrichtung 1 zum Löten, insbesondere zum Herstellen von Lötstellen auf einzelnen, von Hand bearbeiteten Tei len, wie z. B. Leiterplatten umfaßt mindestens einen Be hälter 2 für flüssiges Lötzinn 3 und mindestens einen, mit dem Behälter 2 verbundenen Lötkopf 4 für strömendes, aus ihm austretendes Lötzinn 3. Der Austritt des Lötzinns 3 aus dem Lötkopf 4 erfolgt beispielsweise in Form einer Lötwelle 5, wobei überschüssiges Lötzinn 6 wieder in das Lötbad 7 im Inneren 8 des Behälters 2 zurückströmt, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.A device 1 for soldering, in particular for making solder joints on individual, machined parts, such as. B. Printed circuit boards comprises at least one loading container 2 for liquid solder 3 and at least one soldering head 4 connected to the container 2 for flowing solder emerging from it. 3 The exit of the solder 3 from the soldering head 4 takes place, for example, in the form of a soldering wave 5 , with excess solder 6 flowing back into the soldering bath 7 in the interior 8 of the container 2 , as is shown in FIG. 1.
Das Innere 8 des das flüssige Lötzinn 3 enthaltenen Be hälters 2 ist über der Oberfläche 9 des Lötzinns 3 mit nachströmendem Schutzgas 10 gefüllt.The inside 8 of the liquid solder 3 Be contained container 2 is filled with flowing protective gas 10 over the surface 9 of the solder 3 .
Als Schutzgas 10 dient beispielsweise Stickstoff und ge langt über eine Leitung 11 in das Innere 8 des Behälters. Dort strömt das Schutzgas 10 an mindestens einer zweck mäßigen Stelle 12 aus, so daß es in der Lage ist, das In nere 8 des Behälters 2 sicher und vollständig auszufül len.As a protective gas 10 , for example, nitrogen and ge reaches a line 11 into the interior 8 of the container. There flows the protective gas 10 at at least one convenient location 12 , so that it is able to fill the nere 8 of the container 2 safely and completely len.
Zu dem Behälter 2 gehören gemäß der Darstellung in Fig. 1 auch eine Dichtung 13 und der gesamte Raum 14 über der Oberfläche 9 des Lötzinns 3.As shown in FIG. 1, the container 2 also includes a seal 13 and the entire space 14 above the surface 9 of the solder 3 .
Der Raum 14 umfaßt auch einen Schutzgasführungskanal 15, der vom Inneren 8 bzw. dem Raum 14 ins Freie 16 oberhalb einer Arbeitsfläche 17 der Vorrichtung 1 führt. Dieser Schutzgasführungskanal 15 ist ein Auslaß für das Schutz gas 10. The space 14 also includes a protective gas guide channel 15 , which leads from the interior 8 or the space 14 to the outside 16 above a work surface 17 of the device 1 . This protective gas guide channel 15 is an outlet for the protective gas 10th
Der Lötkopf 4 der Vorrichtung 1 ist derart angeordnet, daß er von austretendem Schutzgas umströmt ist und daß er dennoch gleichzeitig für von Hand vor zunehmende Lötarbei ten zugänglich ist. Hierzu ist der Lötkopf 4 am freien Ende 18 des schutzgasdurchströmtes Raumes 14 bzw. des Schutzgasführungskanals 15 angeordnet. Dieses freie Ende 18 definiert zugleich eine Öffnung 19, durch die das Schutzgas 10 aus dem Inneren 8 des Behälters 2 ins Freie 16 strömt. Die Öffnung 19 erstreckt sich vom Inneren 8 des Behälters 2 nach oben durch eine Wand 20, welche den Behälter 2 nach oben hin abdeckt.The soldering head 4 of the device 1 is arranged in such a way that it is surrounded by escaping protective gas and that it is nevertheless accessible to manual work before increasing soldering work. For this purpose, the soldering head 4 is arranged at the free end 18 of the space 14 through which the protective gas flows and the protective gas guide channel 15 . This free end 18 also defines an opening 19 through which the protective gas 10 flows from the interior 8 of the container 2 into the open 16 . The opening 19 extends from the interior 8 of the container 2 upwards through a wall 20 which covers the container 2 upwards.
Der Lötkopf 4 ist mit Abstand zu der bzw. den Wänden 21 des Schutzgasführungskanals 15 angeordnet. Dieser Schutz gasführungskanal 15 erstreckt sich ebenfalls von unten nach oben und ist oben offen und nach unten mit dem Inne ren 8 des über dem Lötzinn 3 Schutzgas 10 aufweisenden Behälters 2 verbunden.The soldering head 4 is arranged at a distance from the wall or walls 21 of the shielding gas guide channel 15 . This protective gas duct 15 also extends from the bottom up and is open at the top and down with the inside 8 of the 3 above the soldering gas 10 having container 2 .
Der Lötkopf 4 kann unterschiedlich gestaltet sein und dient z. B. gemäß Fig. 1 zur Bildung von mindestens einer Lötwelle 5, wobei flüssiges Lötzinn 3 über eine Leitung 22 mit Hilfe einer Pumpe 23 aus einer Heizkammer 24 zum Lötkopf 4 strömt. Als Antrieb für die Pumpe 23 ist z. B. ein Elektromotor 25 vorgesehen und treibt über ein Ge triebe z. B. in Gestalt eines Riementriebes 26 eine Pum penwelle 27, die ein Pumpenrad 28 antreibt. Diese Teile sind ebensowenig Gegenstand der Erfindung, wie geregelte Heizkörper 29 zum Erwärmen des Lötzinns 3.The soldering head 4 can be designed differently and serves z. Wherein liquid solder 3 of a heating chamber 24 flows as shown in FIG. 1 for forming at least one solder wave 5, via a line 22 by a pump 23 to the soldering head. 4 As a drive for the pump 23 is, for. B. an electric motor 25 is provided and drives via a Ge gear z. B. in the form of a belt drive 26 a Pum penwelle 27 which drives a pump wheel 28 . These parts are just as little the subject of the invention as controlled radiators 29 for heating the solder 3 .
Die Wände 21 zur Bildung des Schutzgasführungskanals 15 bilden einen Ringspalt um den Lötkopf 4. Der Schutzgas führungskanal 15 ist hülsenförmig und weist innen einen sich nach oben verjüngenden Querschnitt 30 und außen eine vom freien Ende 31 zur Arbeitsfläche 17 hin abfallende Kontur 32 auf. Wie Fig. 1 zeigt, ragen der Lötkopf 4 mit seiner Lötwelle 5 und das freie, obere Ende 31 des Schutzgasführungskanals 15 etwas über die Arbeitsfläche 17. Dadurch wird erreicht, daß der Lötkopf 4 mit seiner Lötwelle 5 beim Arbeiten vollständig mit Schutzgas 10 um strömt wird.The walls 21 for forming the protective gas guide channel 15 form an annular gap around the soldering head 4 . The protective gas guide channel 15 is sleeve-shaped and has an upwardly tapering cross-section 30 on the inside and a contour 32 that slopes away from the free end 31 toward the working surface 17 . As shown in FIG. 1, the soldering head 4 with its soldering wave 5 and the free, upper end 31 of the shielding gas guide channel 15 protrude somewhat above the working surface 17 . It is thereby achieved that the soldering head 4 with its soldering wave 5 is completely flowed around with protective gas 10 when working.
Alle Teile sind im Inneren eines Gehäuses 33 angeordnet, das eine Bodenplatte 34 und Seitenwände 35, 36 sowie die bereits oben erwähnte, als Abdeckung dienende Wand 20 um faßt.All parts are arranged in the interior of a housing 33 , which comprises a base plate 34 and side walls 35 , 36 and the wall 20 mentioned above, which serves as a cover.
Die Fig. 2a bis 2h zeigen verschiedene Ausführungsformen mit einem oder mehreren Lötköpfen 4 sowie mit einer oder mehreren Pumpen 23 und mit einer oder mehreren Heizkam mern 24, wobei die Darstellungen der Fig. 2a bis 2h als schematische Wiedergaben des Lötbades 7 mit der oder den Pumpen 23 und der oder den, zu dem oder den Lötköpfen 4 führenden Leitungen 22 und der oder den Heizkammern 24 gedacht sind. FIGS. 2a to 2h show different embodiments with one or more soldering heads 4, and with one or more pumps 23 and with one or more Heizkam numbers 24, wherein the representations of FIGS. 2a to 2h of the schematic representations of the solder bath 7 with or are intended pump 23 and the one or to the one or more soldering heads 4-conducting lines 22 and the one or more heating chambers 24th
Fig. 2a gibt den Fall gemäß Fig. 1 mit einer Leitung 22, einer Pumpe 23 und einer Heizkammer 24 wieder. Gemäß Fig. 2b sind eine Pumpe 23 und zwei Leitungen 22 für zwei Löt köpfe 4 vorgesehen. Die Heizkammer 24 gemäß Fig. 2b ist größer als die Heizkammer 24 gemäß Fig. 2a. FIG. 2a shows the case according to FIG. 1 with a line 22 , a pump 23 and a heating chamber 24 . In accordance with Fig. 2b, a pump 23 and two pipes 22 for two soldering heads 4 are provided. The heating chamber 24 according to FIG. 2b is larger than the heating chamber 24 according to FIG. 2a.
Gemäß Fig. 2c sind eine Pumpe 23 und eine Heizkammer 24 sowie eine Leitung 22 vorgesehen, doch deren Querschnitt ist nicht kreisförmig wie bei den zuerst diskutierten Fällen, sondern im Querschnitt rechteckig.According to FIG. 2c, a pump 23 and a heating chamber 24 and a line 22 are provided, but their cross section is not circular as in the cases discussed first, but rectangular in cross section.
Gemäß Fig. 2d sind eine Pumpe 23 und eine Heizkammer 24 zusammen mit drei Leitungen 22 für drei Lötköpfe 4 vorge sehen. Referring to FIG. 2d are a pump 23 and a heating chamber 24, along with three lines 22 for three soldering heads 4 is provided.
Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 2e weist die Vorrich tung zwei Pumpen 23 und zwei Heizkammern 24 für jeweils eine Leitung 22 auf.According to the embodiment according to FIG. 2e, the device has two pumps 23 and two heating chambers 24 for one line 22 each.
Fig. 2f zeigt eine Ausführungsform, gemäß der eine Pumpe 23 mit einer Heizkammer 24 für zwei Leitungen 22 und eine weitere Pumpe 23 mit einer Heizkammer 24 für eine weitere Leitung 22 und dem jeweils zugehörigen Lötkopf 4 vorgese hen sind. Fig. 2f shows an embodiment in which a pump 23 having a heating chamber 24 for two lines 22 and a further pump 23 having a heating chamber 24 for a further line 22 and the respective associated soldering head 4 are vorgese hen.
Die Fig. 2g betrifft den Fall, daß parallel zueinander drei Pumpen 23 mit zugehörigen Heizkammern 24 für jeweils eine Leitung 22 und jeweils zugehörige Lötköpfe 4 vorge sehen sind. Fig. 2g relates to the case that three parallel pumps are easily see 23 with associated heating chambers 24 for one line 22 and each corresponding solder bumps. 4
Fig. 2h zeigt eine letzte Ausführungsform. Hier sind eine Pumpe 23 mit einer Heizkammer 24 und eine Leitung 22 vor gesehen, wobei die Leitung 22 wiederum einen länglichen, rechteckigen Querschnitt besitzt und quer zur Längsachse der Heizeinrichtung 24 angeordnet ist. Die Heizeinrich tung 24 besitzt daher eine größere Breite als die Heiz einrichtung 24 gemäß Fig. 2c. Fig. 2h shows a final embodiment. Here, a pump 23 with a heating chamber 24 and a line 22 are seen before, the line 22 again having an elongated, rectangular cross section and being arranged transversely to the longitudinal axis of the heating device 24 . The Heizeinrich tung 24 has therefore a greater width than the heating device 24 shown in Fig. 2c.
Die verschiedenen, in den Fig. 2a bis 2h dargestellten Ausführungsformen zeigen, daß die Erfindung nicht auf be stimmte Einzelmerkmale beschränkt ist, vielmehr können mannigfache Abwandlungen vorgenommen werden, ohne daß da durch von dem grundsätzlichen Erfindungsgedanken abgewi chen wird. Dabei versteht es sich, daß dafür gesorgt wird, daß der nach oben offene Schutzgasführungskanal 15 nach unten luftdicht mit dem Inneren 8 des Behälters 2 bzw. mit dem Raum 14, der sich über der Oberfläche 9 des Lötbades 7 befindet, verbunden ist. The various embodiments shown in FIGS. 2a to 2h show that the invention is not limited to certain individual features, rather many modifications can be made without being deviated from the basic idea of the invention. It should be understood that it is ensured that the upwardly open protective gas duct 15 airtight down with the interior 8 of the container 2 and is connected to the space 14 of the solder bath 7 is disposed above the surface. 9
Der Schutzgasführungskanal 15 stellt eine Ringdüse für das Schutzgas 10 dar. Die Form dieser Ringdüse ist an die Form des Lötkopfes 4 angepaßt, an dem die Lötwelle 5 ent steht. Es können also auch verschiedenartige Lötköpfe 4 und verschiedenartige Schutzgasführungskanäle 15 in Ver bindung mit der Erfindung zum Einsatz kommen.The protective gas guide channel 15 represents an annular nozzle for the protective gas 10. The shape of this annular nozzle is adapted to the shape of the soldering head 4 , on which the solder wave 5 is ent. So there can also be various types of soldering heads 4 and various types of shielding gas guide channels 15 used in conjunction with the invention.
Claims (12)
dadurch gekennzeichnet, daß
das Innere (8) des das flüssige Lötzinn (3) enthal tenden Behälters (2) über der Oberfläche (9) des Lötzinns (3) mit nachströmendem Schutzgas (10) ge füllt ist und
daß der Lötkopf (4) derart angeordnet ist, daß er vom Schutzgas (10) umströmt ist und daß er dennoch gleichzeitig für vorzunehmende Lötarbeiten zugänglich ist.1. Device for soldering, in particular of solder joints on individual printed circuit boards, small series or the like. With at least one container ( 2 ) for liquid solder ( 3 ) and with at least one soldering head ( 4 ) connected to the container ( 2 ) for current soldering tin ( 3 ) emerging from the soldering head ( 4 ),
characterized in that
the inside ( 8 ) of the liquid solder ( 3 ) containing container ( 2 ) above the surface ( 9 ) of the solder ( 3 ) with inflowing protective gas ( 10 ) is filled and
that the soldering head ( 4 ) is arranged in such a way that the protective gas ( 10 ) flows around it and that it is still accessible for the soldering work to be carried out.
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