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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Entfernen von Oxiden aus Krätzen
sowie zur Wiedergewinnung von Lot aus den Krätzen, wie sie in der
WO 00/02695 beschrieben
sind.
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Eine
Wellenlötmaschine
wird so gestaltet, dass sie elektronische Komponenten automatisch
an einer Leiterplatte anlötet.
Typischerweise beinhaltet eine konventionelle Wellenlötmaschine
ein Lötmittel-Reservoir,
innerhalb dessen eine Menge geschmolzenen Lötmittels bei einer vorab eingestellten Temperatur
gehalten wird. Zumindest eine Lötmittelwellendüse ist in
dem Lötmittel-Reservoir
angeordnet und eine Pumpe ist mit der Lötmittelwellendüse verbunden,
um das geschmolzene Lötmittel
durch die Lötmittelwellendüse nach
oben zu pumpen, um eine Lötmittelwelle
zu erzeugen. Die Leiterplatte wird über die Oberseite der Lötmittelwelle
geführt,
um über
deren Oberfläche
hinwegzugleiten. Während
dieses Durchgangs werden leitfähige
Lötmittelverbindungen zwischen
den elektronischen Komponenten und der Leiterplatte ausgebildet.
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Ein
mit einer derartigen Wellenlötmaschine verbundenes
Problem ist, dass Krätzen,
typischerweise Oxide aus Zinn und Blei, erzeugt werden, wo immer
geschmolzenes Lötmittel
der atmosphärischen
Luft ausgesetzt ist. Die Krätzenerzeugung führt nicht
nur zu beachtenswerten Kostenerhöhungen
des Wellenlötprozesses
aufgrund des Werts des verlorenen Lötmittels, sondern ist ebenso
schädlich für die Qualität der daraus
resultierenden Lötmittelverbindung.
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Es
wurden verschiedene Versuche unternommen, die Krätzen zu entfernen und Lötmittel
aus den Krätzen
wiederzugewinnen. Beispielsweise lehrt das
US-Patent Nr. 6,235,208 die Verwendung
eines Oxid-Separationsagens, wie etwa Reiskleie, die dazu angepasst
sind, die Entfernung von Krätze
oder Zinn- oder
Bleioxiden zu erleichtern. Ein netzartiger Behälter wird teilweise in einen
Pool geschmolzenen Lötmittels
eingetaucht, welcher wiederum in einem Lötmittel-Reservoir gehalten
wird. An der Oberfläche des
geschmolzenen Lötmittels
vorliegende Krätze wird
aus dem Lötmittel-Reservoir
zum netzförmigen Behälter transportiert.
Ein Löffel
wird dazu verwendet, ein geeignetes Oxid-Separationsagens über die Krätzen zu
verteilen. Der netzförmige
Behälter
wird wiederholt in den Pool aus geschmolzenem Lötmittel eingetaucht und aus
diesem angehoben. Als Ergebnis dieser Prozedur werden Zinn- und
Bleioxide in dem Behälter
zurückbleiben,
während
wiedergewonnenes Lötmittel
zu dem Lötmittel-Reservoir
zurückgeführt werden
kann. Dies ist so zu verstehen, dass die Krätzen aus Taschen guten Lötmittels
bestehen, die von einem krustenähnlichen
Umschlag aus Zinn- und Bleioxiden umgeben sind. Flüssiges Lötmittel kann
aus der Oxidkruste dann austreten, wenn die Krätzen kontinuierlich auf eine
ausreichende Temperatur erhitzt werden. In dieser Prozedur wird
jedoch die Krätze
dann abgekühlt,
wenn der netzförmige
Behälter
aus dem Pool geschmolzenen Lötmittels
angehoben wird. Somit ist diese Prozedur nicht zufriedenstellend.
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Die
WO 00/02695 offenbart Elemente
zum Trennen von auf Lötmittel
fließender
Krätze
durch wiederholtes Schneiden durch die Krätze mit zumindest einem Messer,
das sich im Wesentlichen parallel zur Richtung der Bewegung erstreckt,
sowie durch Entfernen von Resten aus dem Lötmittel.
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Dementsprechend
ist es in Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung
sowie ein Verfahren zur Verfügung zu
stellen, die effizient und effektiv Oxide aus Lötmittel entfernen und Lötmittel
aus der Krätze
wiedergewinnen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung
zur Verfügung
gestellt, die umfasst:
Lotkrätzen-Entfernungsvorrichtung,
umfassend:
eine Halterung, die dazu geeignet ist, einen Behälter, innerhalb
dessen ein Vorrat geschmolzenen Lötmittels bei einer vorab eingestellten
Temperatur gehalten wird, selektiv zu öffnen und zu verschließen, wobei
dieser Behälter
dazu geeignet ist, Krätzen
von einer externen Lötmaschine
aufzunehmen;
Antriebselemente, die an der Halterung befestigt sind;
und eine Krätzenschneidanordnung
inklusive zumindest einer von der Halterung getragenen und mittels
des Antriebselements gedrehten Welle, dadurch gekennzeichnet, dass
die
Halterung gegenüberliegende
Seitenplatten beinhaltet, zwischen denen sich zumindest eine Welle
erstreckt, und
die Krätzen-Schneidanordnung
eine Vielzahl von im Wesentlichen flachen Schneidelementen beinhaltet, die
an der zumindest einen Welle befestigt sind und diese Vielzahl von
Schneidelementen im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberfläche des
geschmolzenen Lötmittels
und teilweise in das geschmolzene Lötmittel eintauchend angeordnet
ist, wenn der Behälter
von der Halterung verschlossen ist,
wobei die zumindest eine
Welle um deren Achse drehbar ist, so dass die Vielzahl von Schneidelementen
so betreibbar ist, dass sie die Krätzen in kleinere Stücke schneidet
und bewirkt, dass die Krätzen, wenn
sie geschnitten sind, in das geschmolzene Lötmittel eintauchen, wodurch
die Oxide von den Krätzen
entfernt werden und wiedergewonnenes Lötmittel zum geschmolzenen Lötmittel
zurückgeführt wird.
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Dieser
Prozess hält
die Krätzen
auf einer ausreichend hohen Temperatur und entfernt somit die Oxide
effektiv aus der Krätze.
Jegliches freie, wiedergewonnene Lötmittel wird zum geschmolzenen Lötmittel
zurückgeführt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Schneidelemente an jeder der Wellen angeordnet, so dass
jedes der Schneidelemente an einer der Wellen zwischen den jeweiligen
Schneidelementen benachbarter Wellen platziert ist. Die Schneidelemente
an jeder der Wellen sind winkelversetzt zueinander, so dass jedes
Ende der Schneidelemente auf einer spiralförmigen Bahn liegt. Diese Anordnung
unterstützt
die Bewegung der Krätzen
von einer Seite zur anderen Seite des Behälters. Vorzugsweise ist der
Motor ein reversibler Motor. Wenn die Krätzen von einer Seite zur anderen
Seite des Behälters
bewegt werden, wird die Drehung des Motors umgedreht, um die Oxide
kontinuierlich aus den Krätzen
zu entfernen. Alternativ hierzu kann die Rotation des Motors wiederholt
umgedreht werden, bis die Krätzen
von einer Seite zur anderen Seite des Behälters bewegt worden sind. Während der
Rotation des Motors werden die Wellen sämtlich in gleicher Richtung gedreht.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung zur
Verfügung
gestellt, die zur Verwendung in einer Wellenlötmaschine mit einem Lötmittel-Reservoir
geeignet ist, innerhalb dessen ein Pool geschmolzenen Lötmittels
auf einer vorab eingestellten Temperatur gehalten wird, wobei die
Vorrichtung eine Haube umfasst, die dazu angepasst ist, an einer
Seite des Lötmittel-Reservoirs befestigt
zu sein; einen Motor, der an der Haube befestigt ist; sowie eine
Krätzenschneid-Zusammensetzung,
die eine Vielzahl von Wellen beinhaltet, die durch die Haube gestützt werden
und durch den Motor gedreht werden, wobei die Haube gegenüberliegende
Seitenplatten beinhaltet, zwischen denen sich die Vielzahl von Wellen
erstreckt, sowie eine Vielzahl von im Wesentlichen flachen, länglichen
Schneidelementen, die an jeder der Vielzahl von Wellen befestigt
sind, wobei die Vielzahl von Schneidelementen im Wesentlichen senkrecht zu
einer Oberfläche
des geschmolzenen Lötmittels angeordnet
ist und teilweise in das geschmolzene Lötmittel eintaucht, wenn die
Vorrichtung an der Wellenlötmaschine
befestigt ist, wobei jede der Vielzahl von Wellen um deren Achse
drehbar ist, so dass die Vielzahl von Schneidelementen gedreht wird,
um hierdurch die Krätzen
in kleinere Stücke
zu schneiden und das Eintauchen der so geschnittenen Krätzen in
das geschmolzene Lötmittel
zu bewirken, wodurch die Oxide aus den Krätzen entfernt werden und wiedergewonnenes
Lötmittel
zum geschmolzenen Lötmittel
zurückgeführt wird.
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Die
Temperatur des geschmolzenen Lötmittels
kann beispielsweise etwa 50°C
oberhalb des Schmelzpunkts des verwendeten Lötmittels liegen.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Lötmittelkrätzen-Entfernungsverfahren
zur Verfügung
gestellt, das die folgenden Schritte umfasst:
- (a)
Einführen
von Krätzen
in einen Behälter,
innerhalb dessen ein Vorrat geschmolzenen Lötmittels bei einer vorab eingestellten
Temperatur gehalten wird;
- (b) Bereitstellten einer Halterung, die dazu geeignet ist, den
Behälter
selektiv zu öffnen
und zu verschließen;
Antriebselemente, die an der Halterung befestigt sind; und eine
Krätzen-Schneidanordnung,
die zumindest eine Welle beinhaltet, die durch die Halterung getragen
und von dem Antriebselement gedreht wird, wobei die Halterung gegenüberliegende
Seitenplatten beinhaltet, zwischen denen sich zumindest eine der
Wellen erstreckt, wobei die Krätzen-Schneidanordnung eine
Vielzahl von im Wesentlichen flachen Schneidelementen beinhaltet,
die an der zumindest einen Welle befestigt sind, und
- (c) Anordnen der Vielzahl von Schneidelementen im Wesentlichen
senkrecht zu einer Oberfläche des
geschmolzenen Lötmittels;
- (d) Eintauchen eines Teils der Vielzahl von Schneidelementen
in das geschmolzene Lötmittel;
- (e) Drehen der zumindest einen Welle um ihre Achse, so dass
die Vielzahl von flachen Schneidelementen gedreht wird, um die Krätzen, die
auf dem geschmolzenen Lötmittel
vorliegen, in kleinere Stücke
zu schneiden; und
- (f) Treiben der Krätzen
im geschnittenen Zustand in das geschmolzenen Lötmittel hinein.
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Vorzugsweise
werden die Krätzen
wiederholt geschnitten und in das Lötmittel-Reservoir eingetaucht.
Vorzugsweise wird ein Oxid-Separationsagens über die Krätzen verteilt, um die Entfernung
von Oxiden aus den Krätzen
vor dem Schneiden der Krätzen
zu unterstützen.
Die oben genannten und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung, wie sie in den anhängenden Zeichnungen dargestellt
sind, ersichtlich.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit einem Abdeckungszusammenbau, der
in seiner offenen oder Nicht-Betriebsposition
platziert ist;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, teilweise weggebrochene Ansicht der
Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung
mit der Abdeckungsanordnung, die in ihrer geschlossenen oder Betriebs-Position
platziert ist;
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3 ist
eine geschnittene Vorderansicht der in 2 gezeigten
Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht der Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung
mit einer entfernten Abdeckungsanordnung, um zu zeigen, wie die
Schneidelemente angeordnet sind;
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5 ist
eine Draufsicht auf eine Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung,
die gemäß einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gefertigt ist, mit einem weggebrochenen
Teil, um zu zeigen, wie die Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung
mit der Wellenlötmaschine
zusammengesetzt ist; und
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6 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI aus 5.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 bis 4 wird eine
Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gezeigt und generell durch das Bezugszeichen 10 gekennzeichnet.
Die Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung 10 beinhaltet
eine rechteckige Basis 12, in der ein rechteckiger Behälter 14 befestigt ist,
um geschmolzenes Lötmittel 16 aufzunehmen. Wie
schematisch in 3 gezeigt, ist ein Erhitzer 17 außerhalb
des Behälters 14 befestigt,
um das geschmolzene Lötmittel 16 bei
der vorab eingestellten Temperatur zu halten. Alternativ hierzu
kann der Erhitzer 17 innerhalb des Behälters 14 befestigt
sein.
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Eine
Halterung oder eine Abdeckungszusammensetzung 18 ist schwenkbar
an der Basis 12 befestigt, um die offene Oberseite des
Behälters 14 je
nach Wahl zu öffnen
und zu verschließen.
Insbesondere beinhaltet die Abdeckungsanordnung 18 ein Paar
länglicher
Seitenplatten 20, die an deren einem Ende mit einer Seite
des Behälters 124 schwenkbar gelagert
sind und an deren anderem Ende mit einem länglichen Griff 22 versehen
sind. Wie besser in 2 gesehen werden kann, ist eine
flache Abdeckplatte 24 an der oberen Kante der Seitenplatten 20 abgesetzt.
Die Abdeckplatte 24 weise ein rechteckige Öffnung 26 auf,
um eine erhabene Dachanordnung 28 aufzunehmen. Ein Abgasrohr 30 ist
mit der Dachanordnung 28 verbunden, um eine Wirkverbindung
zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Behälters 14 bereitzustellen.
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Eine
Krätzenschneidvorrichtung 32 ist
drehbar zwischen den Seitenplatten 20 befestigt. Insbesondere
beinhaltet die Krätzenschneidvorrichtung 32 eine
Vielzahl von Wellen 34, die sich zwischen den Seitenplatten 20 erstrecken
und in gleichen Intervallen angeordnet sind, sowie eine Vielzahl
von im Wesentlichen flachen, länglichen
Platten oder Schneidelementen 36, die an jeder der Wellen 34 befestigt sind
und in gleichen Intervallen angeordnet sind. Wie besser in 1 ersichtlich
ist, sind die Wellen 34 drehbar an deren einem Ende mittels
einer der Seitenplatten 20 abgestützt. Wie besser aus 4 ersichtlich
ist, sind die Seitenplatten 20 an deren anderem Ende mit
zwei Zahnrädern 38 versehen.
Sämtliche
der Zahnräder 38 werden
von einem Zahnradgehäuse 40 eingehaust,
das wiederum an einer der Seitenplatten 20 befestigt ist.
Gurte (nicht gezeigt) erstrecken sich um die zwei benachbarten Zahnräder 38,
um hierdurch sämtliche
Zahnräder 38 zu
verbinden. Ein reversibler Motor 42 ist an der Abdeckplatte 24 befestigt
und an einem der Zahnräder 38,
das dem Motor 42 am nächsten
angeordnet ist, drehverbunden angeordnet. Die Wellen 34 werden
in gleicher Richtung gedreht, wenn der Motor 42 aktiviert ist.
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In
der dargestellten Ausführungsform
ist jedes der Schneidelemente 34 an einer der Wellen 36 zwischen
den jeweiligen Schneidelementen 34 an deren benachbarten
Wellen 36 platziert, so dass keine Interferenz zwischen
den Schneidelementen 34 benachbarter Wellen auftritt. Die
Schneidelemente 34 sind im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des
geschmolzenen Lötmittels 16 angeordnet.
Vorzugsweise ist das Niveau des geschmolzenen Lötmittels 16 in dem
Behälter 14 derart
eingestellt, dass zumindest ein Viertel jedes der Schneidelemente 34 in
das geschmolzene Lötmittel 16 eintaucht,
wenn der Behälter 14 durch
die Abdeckungsanordnung 18 verschlossen ist. Wie am besten
aus 4 ersichtlich ist, sind die Schneidelemente 34 an
jeder der Wellen 36 zueinander um beispielsweise 10 Grad
bis 20 Grad winkelversetzt, so dass jedes Ende der Schneidelemente 34 auf
einer spiralförmigen
Bahn liegt. Diese Anordnung erleichtert die Zufuhr von Krätzen 44 aus
den Schneidelementen 36 einer der Wellen 34 auf
die Schneidelemente 36 an deren nachfolgenden Wellen 34,
wenn sämtliche
Wellen 34 in gleicher Richtung gedreht werden. In der dargestellten
Ausführungsform
weisen die Schneidelemente 36 eine rechteckige Form auf.
Alternativ hierzu können
die Schneidelemente 36 eine Kreuzform oder andere Formen
aufweisen. Ein Schneidgehäuse 46 ist
an der Unterseite der Abdeckplatte 24 angebracht und erstreckt
sich um die Schneidelemente 36 herum.
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Während der
Verwendung wird das geschmolzene Lötmittel
16 im Behälter
14 auf
eine Temperatur von beispielsweise etwa 50°C oberhalb des Schmelzpunkts
des Lötmittels
erhitzt. Mit der in ihrer offenen und nicht im Betrieb befindlichen
Position platzierten Abdeckanordnung
18 werden, wie dies in
1 gezeigt
ist, große
Stücke
der Krätzen
44 aus einer
automatisierten Lötvorrichtung
(nicht gezeigt) in den Behälter
14 mittels
beispielsweise einer Pfanne (nicht gezeigt) transportiert. Nachdem
der Behälter
14 von
der Abdeckanordnung
18 verschlossen wurde, wie dies in
2 gezeigt
ist, wird der Motor
42 mit Energie versorgt, um sämtliche
Wellen
34 und somit die Schneidelemente
36 in
gleicher Richtung zu drehen. Diese Drehung bewirkt, dass die Krätzen
44 in kleinere
Stücke
geschnitten werden. Die Größe der Krätzen
44 wird
schrittweise verringert, während
die Krätzen
44 von
einer Seite des Behälters
14 zur
anderen Seite transportiert werden. Hierbei sollte angemerkt werden,
dass Krätzen
aus Taschen von gutem Lötmittel
bestehen, welche von einem krustenähnlichen Umschlag aus Zinn-
und Bleioxiden umgeben sind. Wenn die Krätzen kleiner werden, wird die
Wärme effektiver
von dem geschmolzenen Lötmittel
zur Krätze übertragen.
Dies ermöglicht
es dem flüssigen Lötmittel,
leichter aus der Oxidkruste auszutreten. Zusätzlich werden die Krätzen zumindest
teilweise oder vollständig
in das geschmolzene Lötmittel
16 eingetaucht,
während
die Schneidelemente
36 gedreht werden. Dies unterstützt ebenso
das Austreten von flüssigem
Lötmittel
aus der Oxidkruste. Sämtliches
freies, wiedergewonnenes Lötmittel
wird zum geschmolzenen Lötmittel
16 zurückgeführt. Wenn sämtliche
Krätzen
44 von
einer Seite des Behälters
14 zur
anderen Seite bewegt wurden, kann die Drehung des Motors
42 umgedreht
werden, um den gleichen Prozess weiter fortzuführen. Vorzugsweise werden Reiskleie
und andere oxid-trennende Agenzien über die Krätzen verteilt, um eine Wiedergewinnung von
gutem flüssigem
Lötmittel
aus den Krätzen
zu unterstützen,
bevor die Schneidelemente gedreht werden. Details derartiger oxid-trennenden
Agenzien sind in dem
US-Patent
Nr. 6,235,208 offenbart, das an Kawashima et al erteilt
wurde, und dessen Inhalt unter Bezugnahme auf dieses Dokument zum
Gegenstand der vorliegenden Offenbarung wird.
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Die 5 und 6 zeigen
eine Wellenlötmaschine
mit einer Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung,
die gemäß einer
anderen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zusammengesetzt ist.
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Insbesondere
beinhaltet die Wellenlötmaschine 50 ein
rechteckiges Lötmittel-Reservoir 52,
innerhalb dessen ein Pool geschmolzenen Lötmittels 54 auf einer
vorab eingestellten Temperatur mittels einer geeigneten (nicht gezeigten)
Erhitzeranordnung gehalten wird. Eine vergleichsweise schmale Lötmittelwellendüse 56 ist
vertikal in dem Lötmittel-Reservoir 52 angeordnet,
um eine turbulente Welle 58 zu erzeugen. Die turbulente
Welle 58 ermöglicht es
dem geschmolzenen Lötmittel,
den Spalt zwischen den Leitungen der elektrischen Komponenten (nicht
gezeigt) und Durchgangslöcher
(nicht gezeigt) in einer (nicht gezeigten) Leiterplatte zu füllen. eine vergleichsweise
breite Lötmittelwellendüse 60 ist
vertikal stromabwärts
der schmalen Lötmitteldüse 56 angeordnet,
um eine Lötmittelwelle 62 mit
sanftem laminaren Strom zu erzeugen. Die sanfte Lötmittelwelle 62 dient
zur Entfernung von Brücken,
Eiszapfen und anderen Lötmittel-Ablagerungen,
die ausgebildet werden können,
während
die (nicht gezeigte) Leiterplatte durch die turbulente Welle 58 verläuft. Wie
besser in 6 gezeigt ist, weist eine horizontale
Leitung 64 ein Ende auf, das mit dem unteren Ende der breiten
Lötmittelwellendüse 60 verbunden
ist. Eine Lötmittelpumpe 66 ist
innerhalb des anderen Endes der Leitung 64 angeordnet.
Eine Einlassöffnung 68 ist
in einem Abschnitt der Leitung 64 unterhalb der Pumpe 66 definiert.
Eine vertikale Antriebswelle 70 weist ein Ende auf, das
mit der Pumpe 66 verbunden ist. Das andere Ende der Welle 70 erstreckt
sich nach oben über
das Lötmittel-Reservoir 52 hinaus.
Ein (nicht gezeigtes) Zahnrad ist am anderen, freien Ende der Welle 70 befestigt.
Ein (nicht gezeigter) Riemen erstreckt sich zwischen dem Zahnrad
und der Ausgabewelle des (nicht gezeigten) Motors. Der Motor wird
mit Energie versorgt, um die Pumpe 66 durch die Riemen-
und Zahnrad-Anordnung zu aktivieren. Diese Aktivierung ermöglicht es
dem geschmolzen Lötmittel
innerhalb des Lötmittel-Reservoirs 52,
durch die Einlassöffnung 68 in
die Leitung 64 hineinzuströmen. Das geschmolzene Lötmittel wird
dazu gebracht, in turbulenter Weise als Ergebnis der kontinuierlichen
Pumpaktion der Pumpe 66 zu strömen. Um einen gleichmäßigen Strom
des geschmolzenen Lötmittels
innerhalb der Düse 60 bereitzustellen,
ist eine Strömungssteuerungsplatte 72 innerhalb
der Düse 60 nahe
der Abzweigung zwischen der Düse 60 und
der Leitung 64 befestigt. Die Strömungssteuerungsplatte 72 ist
mit einer Anzahl von Öffnungen 74 ausgebildet.
Die Öffnungen 74 sind
so angeordnet, dass das geschmolzene Lötmittel eine im Wesentlichen
gerade, vertikale Bahn oberhalb des Strömungssteuerungspaneels 72 aufweist, um
eine im Wesentlichen parallele Lötmittelwelle
bereitzustellen. Ein Paar länglicher
Seitenmulden 76 ist in den Längsseiten der breiten Lötmitteldüse 60 ausgebildet.
Wie besser in 6 gezeigt ist, sind die Seitenmulden 76 in
einem spitzen Winkel zur Horizontalen geneigt. eine Führungsplatte 78 ist
an jeder der nach unten hin geneigten Mulden 76 angebracht.
Die Führungsplatte 78 weist
einen ersten Biegeabschnitt 78a auf, der sich vom unteren
Ende der geneigten Seitenmulde 76 nach vorne und unten
hin erstreckt, sowie einen zweiten vertikalen Abschnitt 78b,
der mit dem unteren Ende des ersten Abschnitts 78a verbunden
ist und in einer kurzen Distanz oberhalb des Bodens des Lötmittel-Reservoirs 52 endet.
Krätzen 80 werden
dann erzeugt, wenn das flüssige
Lötmittel durch
die Lötmittelwellendüse 60 nach
oben gepumpt wird und mit der atmosphärischen Luft in Berührung kommt.
Die Führungsplatten 78 dienen
dazu, die Krätzen 80 auf
eine Krätzenzone 82 hin
auszurichten, die an einer Seite des Lötmittel-Reservoirs 52 gegenüber den
Pumpen 66 platziert ist. Die Führungsplatten 78 agieren
ebenso als Barrieren, um zu verhindern, dass Krätzen 80 nach unten
oder auf die Leitung 64 hin strömen.
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Dabei
sollte angemerkt werden, dass die schmale Lötmittelwellendüse 56 in
ihrer Struktur im Wesentlichen ähnlich
zur breiten Lötmittelwellendüse 60 ist,
außer
dass die Düsenöffnung der
schmalen Lötmitteldüse 56 schmaler
als die der breiten Lötmittelwellendüse 60 ist.
Somit wird die Struktur der schmalen Lötmittelwellendüse 56 hier
nicht weiter beschrieben.
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Eine
Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung
ist an einer Seite der Wellenlötmaschine 50 angebracht
und wird im Wesentlichen durch das Bezugszeichen 84 gekennzeichnet.
Die Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung 84 ist
dazu angepasst, Kratzen 80 aus den Lötmittelwellendüsen 56, 60 aufzunehmen.
Die Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung 84 beinhaltet
eine Haube 86, die sich über eine Seite des Lötmittel-Reservoirs 52 gegenüber der Pumpe 66 erstreckt.
Wie besser in 6 gesehen werden kann, weist
die Haube 86 eine im Wesentlichen umgedrehte U-Form auf
und beinhaltet vertikale Seitenplatten 86a, 86b sowie
eine flache obere Platte 86c, die sich zwischen den Seitenplatten 86a, 86b erstreckt.
Ein Abgasrohr 87 ist an der oberen Platte 86c befestigt
und so angepasst, dass es eine Wirkverbindung zwischen dem Inneren
und Äußeren der
Haube 86 zur Verfügung
stellt. Die Seitenplatte 86a ist wie bei Bezugszeichen 88 an
dem Lötmittel-Reservoir 52 befestigt.
Die Seitenplatte 86b hängt von
der oberen Platte 86c ab und endet kurz oberhalb des Niveaus
des geschmolzenen Lötmittels 54, so
dass die Krätzen 80 in
die Haube 86 hineinströmen
können.
Zu Darstellungszwecken beinhaltet die Krätzenschneidanordnung zwei Wellen 90, 91,
die innerhalb der Haube 86 befestigt sind und Seite an
Seite zueinander angeordnet sind. Wie in der vorhergehend beschriebenen
Ausführungsform
ist eine Vielzahl von im Wesentlichen flachen, länglichen Platten oder Schneidelementen 92, 93 an
den Wellen 90 bzw. 91 befestigt und in gleichen
Intervallen zueinander angeordnet. Wie besser in 5 gezeigt
ist, sind die Schneidelemente 92 in der Welle 90 jeweils
zwischen benachbarten Schneidelementen 93 in der Welle 91 eingesetzt.
Beide Schneidelemente 92, 93 sind um beispielsweise
10 Grad bis 20 Grad winkelversetzt zueinander, so dass die Enden
der Schneidelemente 92, 93 auf einer spiralförmigen Bahn
liegen. Vorzugsweise wird zumindest ein Viertel der Schneidelemente 92, 93 in
das geschmolzene Lötmittel 54 eingetaucht,
wie dies besser in 6 gezeigt ist.
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Ein
Motor 94 ist an der oberen Platte 86c der Haube 86 befestigt.
Die Welle 90 ist an ihrem einen Ende mit einem Getriebe 96 versehen,
das mit dem Motor 94 verbunden ist. Ein Zahnrad 98 ist
an der anderen Seite der Welle 90 befestigt. Ebenso ist
ein korrespondierendes Zahnrad 99 an der Welle 91 befestigt.
Ein (nicht gezeigter) Riemen erstreckt sich um die zwei Zahnräder 98, 99.
Die zwei Wellen 90, 91 und somit die Schneidelemente 92, 93 werden
simultan in der gleichen Richtung gedreht, wenn der Motor 94 mit
Energie versorgt wird.
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In
der Verwendung wird die Pumpe 66 so aktiviert, dass sie
das geschmolzene Lötmittel 54 in
die Leitung 64 durch die Einlassöffnung 68 einsaugt.
Das geschmolzene Lötmittel 54 strömt dann
auf die Lötmittelwellendüse 60 hin.
Wenn das flüssige
Lötmittel durch
die Öffnungen 74 in
der Strömungssteuerungsplatte 72 verläuft, weist
das flüssige
Lötmittel
eine im Wesentlichen gerade, vertikale Bahn auf. Eine Reihe von
(nicht gezeigten) Leiterplatten verläuft über die Lötmittelwelle 62, die
in der Lötmittelwellendüse 60 ausgebildet
ist. Zu diesem Zeitpunkt kommt die Unterseite der Leiterplatten
in Kontakt mit der Lötmittelwelle,
wodurch Lötperlen
und Verbindungen an den Leiterplatten ausgebildet werden. Wenn das
flüssige Lötmittel
durch die Lötmitteldüse 60 nach
oben gepumpt wird, fällt
das flüssige
Lötmittel
in die geneigten Seitenmulden 76 hinein. Zu diesem Zeitpunkt wird
das flüssige
Lötmittel
der atmosphärischen
Luft ausgesetzt und kommt mit dieser in Kontakt. Als Ergebnis hiervon
bilden sich Krätzen 80 an
der Oberfläche
des flüssigen
Lötmittels
aus. Die geneigten Seitenmulden 76 bewirken, dass die Krätzen 80 auf
die Haube 86 der Lötmittelkrätzen-Entfernungsvorrichtung 84 hin
fließen.
Wenn die Krätzen 80 die
Schneidelemente 93 erreichen, werden die Krätzen 80,
wie dies beim Bezugszeichen 100 gezeigt wird, in Stücke geschnitten.
Die geschnittenen Krätzen 100 werden während der
nachfolgenden Rotation der Schneidelemente 93 in das geschmolzene
Lötmittel 54 hineingedrückt. Dies
unterstützt
die Entfernung von Oxiden und anderen Verunreinigungen aus den Krätzen 80. Sämtliches
freies oder wiedergewonnenes Lötmittel wird
zum geschmolzenen Lötmittel 54 im
Lötmittel-Reservoir 52 zurückgeführt. Wenn
die verbleibenden Krätzen 80 die
Schneidelemente 92 erreichen, werden die Krätzen 80 weiter
in kleinere Stücke
geschnitten. Die Krätzen 80 werden
anschließend
während
der anschließenden
Rotation des Motors wieder in das geschmolzene Lötmittel 54 eingetaucht.
Dieser Prozess bewirkt, dass Oxide und andere Verunreinigungen weiter
aus den verbleibenden Krätzen entfernt
werden. Wie in der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform
kann ein geeignetes Oxid-Separationsagens verwendet werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ihre bevorzugte Ausführungsform
beschrieben wurde, ist anzumerken, dass verschiedene Modifikationen
und Veränderungen
ohne Abweichen vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie er
in den anhängenden
Ansprüchen
definiert ist, ausgeführt
werden können.