DE69316242T2

DE69316242T2 - Lötdüse mit gasstrahlmesser

Info

Publication number: DE69316242T2
Application number: DE69316242T
Authority: DE
Inventors: Donald Elliott; Michael T Mittag; Vivian Power
Original assignee: Electrovert Ltd
Current assignee: Electrovert Ltd
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1993-03-11
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2013-03-12
Also published as: US5228614A; DE69316242D1; EP0688254B1; WO1994020253A1; JPH08507254A; EP0688254A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wellenlötelemente wie gedruckte Leiterplatten und dergleichen. Insbesonders bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Wellenlöten, in dem eine Leiterplatte oder ein anderes Element durch eine Lotwelle gegeben wird und die Unterseite der Platte behandelt wird, um zu vermeiden, dass Brücken und Zapfen aus Lot auf der Unterseite des Elements bleiben.
Wenn Elemente wie gedruckte Leiterplatten gelötet werden, dann haben sie unvermeidlicherweise Stifte, um Verbindungen für auf der Oberfläche angebrachte Geräte wie Widerstände, Kondensatoren, integrierte Schaltungen und dergleichen, die sich durch die Platte erstrecken, zu bilden, und diese müssen gelötet werden, um eine integrierte Schaltung zu bilden. Es bestand immer ein Bedenken bei dem Lötprozess, dass Brücken oder Zapfen aus Lot auf der unteren Oberfläche der Leiterplatten bleiben und Kurzschlüsse verursachen, wenn man nicht sorgfältig ist. Es werden verschiedene Prozesse und Geräte geliefert, um diese Zapfen und Brücken zu vermeiden. In einem Fall nimmt man auf U.S. Patent 3921888 Bezug, Elliott et al., das das Wellenlöten von gedruckten Leiterplatten beschreibt, in dem sich die durch eine Leiterplatte stossenden Stifte mit ungefähr derselben Geschwindigkeit wie ein glatter Strom von Lot von der Lotwelle auf einem Förderer bewegen, so dass die relative Bewegung zwischen den Stiften und dem Lot im wesentlichen eine senkrechte Bewegung ist, um zu vermeiden, dass sich Seitenzapfen aus Lot bilden.
In den in der Vergangenheit gelöteten Leiterplatten waren die Stifte nachher so weit wie 2,5 mm (0,10 Zoll) voneinander entfernt. In den heutigen Technologien haben einige Komponenten 40 oder mehr Leitungen pro cm (100 oder mehr Leitungen pro Zoll), und so ist das Problem von überschüssigem Lot auf den Vebindungen, Leitungen, Stiften und dergleichen sogar noch wichtiger. Feinteilungstechnologie hat den Bedarf um sicherzustellen, dass Brücken und Zapfen nicht auf der unteren Oberfläche von Leiterplatten gebildet werden, wieder geöffnet.
Weiterhin kann bei dem heutigen Löten das Löten in einer nicht oxidierenden Gasumgebung auftreten, was ein träges Gas wie Stickstoff sein kann, ein reduzierendes Gas, oder andere Arten von speziellen Umgebungen. In bestimmten Fällen, wenn Löten in Stickstoff auftritt, hat man gefunden, dass Lotbrücken und -zapfen häufiger auftreten.
Das Löten von Leiterplatten und dergleichen kann in einer reduzierenden Gas- oder trägen Gasatmosphäre auftreten, was in einigen Fällen die Notwendigkeit vermeidet, vor dem Löten ein Flussmittel auf das Element aufzutragen. Tardoskegyi beschreibt in U.S. Patent 3705457 eine Lotwelle der ballistischen Art, die in eine Richtung gegen die Bewegung der Leiterpiatte oder des Elements nach oben gestossen wird, und eine zweite neben der Lotdüse angeordnete Düse wirkt als ein Strahl oder Schlitz zum Entlassen von trägem Gas über die Oberfläche der herausgestossenen Lotwelle. Diese Art der Lotwelle kann Brücken oder Zapfen aus Lot hervorrufen. Das träge Gas ist für den Zweck zum Verhindern der Oxidation des Lots auf der Unterseite der Platten.
Durch Benutzen einer Lotwelle, die nicht eine ballistische oder strahlenartige Lotwelle ist, aber eine, die einen glatten Kamm über einer Lotdüse bildet, was so eine glatte wirbeifreie Lotwelle liefert, die weniger Abfall als die ballistische Art liefert. Die Strömung von Lot durch die Düse ist grösser als eine Lotwelle der ballistischen Art, die Düse hat mehr Platz zwischen den Düsenwänden, und die Geschwindigkeit oder der Geschwindigkeitsgang des nach oben strömenden Lots ist verringert. Diese breitere Art der Düse gestattet Einführung eines Flügels zum Schwingen der Lotwelle, wie der von Deambrosio in U.S.Patent 4684056 gezeigte. Weiterhin läuft das Lot von der Welle in einigen Fällen nur auf der Eingangswand der Düse über. In anderen Fällen läuft das Lot über der Eingangswand und der Austrittswand der Düse über. Etwas Lot kann in einer Schale zurückgehalten werden, die an der Austrittswand der Düse mit einer Wehr befestigt ist, um zu gestatten, dass Lot überläuft oder um zu verhindern, dass Lot überläuft, um für die erforderte Lotwirkung geeignet zu sein. Die glatte wirbelfreie Lotwelle ist gegeniiber der Lotwelle der ballistischen Art, die von Tardoskegyi beschrieben wird, ziemlich verschieden.
Man hat nun gefunden, dass durch Anwendung von wenigstens einem Gasstrahl, der über einer glatten wirbelfreien Lotwelle angeordnet ist, ein nicht oxidierendes Gas auf die Unterseite der Leiterplatten gestossen werden kann, unter Sicherstellen, dass es nicht auf die Oberfläche des Lots gerichtet wird. Die Gasströmung hat eine ausreichende Geschwindigkeit, um Zapfen und insbesonders Lotbrücken von der unteren Oberfläche der Platte oder des Elements zu entfernen.
Die Benutzung des Gasstrahls, der nicht oxidierendes Gas einspritzt, um auf die untere Oberfläche des Elements zu treffen, kann in einer normalen Luftumgebung auftreten, oder in einer nicht oxidierenden Gasumgebung wie einem trägen, reduzierenden Gas oder einer speziellen Atmosphäre. Der Strahl kann auch beim Schwingen der Lotwelle und bei vielen anderen plattformartigen Profillotwellen benutzt werden, einschliesslich solcher ähnlich zu denen, die von Elliott et al in US Patent 3921888 beschrieben werden.
GB-2009012A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung nach den Einleitungen von Ansprüchen 1 und 4, um überschüssiges Lot von gelöteten PCB-Verbindungen zu entfernen, das einen Fluidsstrom benutzt, vorzugsweise Luft oder andere Gase, die erwärmt werden können und auf eine gelötete Platte unmittelbar nach der Ablagerung von geschmolzenem Lot auf die Platte gerichtet werden können. Der auftreffende Fluidstrom ordnet Lot wieder auf der Platte an und/oder bläst überschüssiges Lot von dem Boden der Platte, und irgendwelchen Zwischenverbindungskomponentenleitungen und/oder Komponentenkörper, die darauf getragen werden, bevor das Lot sich als Kurzschlüsse, Zapfen oder Brücken verfestigt. Das Fluid wird vorzugsweise von einer Düse gerichtet.
Nach einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Wellenlöten eines Elements geliefert, das die folgenden Schritte umfasst: Bilden einer nach oben strömenden wirbelfreien Lotwelle über einem Lotspeicher; Bewegen des Elements in einem vorbestimmten Weg durch die Lotwelle, so dass die Lotwelle eine untere Oberfläche des Elements berührt; und Ausstossen von wenigstens einem Gasstrahl aus nicht oxidierendem Gas, um auf die untere Oberfläche des Elements zu treffen, nachdem es aus der Lotwelle austritt, mit einer ausreichenden Strömungsgeschwindigkeit, um Lotbrücken und Lotzapfen von der unteren Oberfläche des Elements zu entfernen, gekennzeichnet durch Abdecken von wenigstens einem Teil der Lotwelle mit einem nicht oxidierenden Gas, Steuern der Strömung von Lot von der Lotwelle an der Austrittseite davon durch eine Wehrstruktur mit einem integralen Gasstrahimittel, das den Gasstrahl herstellt, und Zurückgeben von wenigstens einem Teil der Lotwelle über die Wehrstruktur zu dem Speicher, und derart, um unter der Oberfläche des Lots in dem Lotspeicher auszutreten.
Nach einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Löten eines Elements geliefert, die folgendes umfasst: eine Lotwellendüse mit einer Einlasswand und einer Austrittswand, wobei die Wände mit einem ausreichenden Abstand voneinander beabstandet sind, um eine glatte wirbellreie Lotwelle von der Düse zu liefern; ein Pumpmittel, um Lot von einem Lotspeicher aufwärts durch die Düse zu pumpen, um die Lotwelle zu bilden; ein Fördermittel, um das Element in einem vorbestimmten Weg zu fördern, so dass die Lotwelle eine untere Oberfläche des Elements berührt; wenigstens ein Gasmittel, das angeordnet ist, um nicht oxidierendes Gas auf die untere Oberfläche des Elements zu treffen, nachdem das Element von der Lotwelle austritt; und ein Lieferungsmittel für nicht oxidierendes Gas, um Gas mit einer ausreichenden Strömungsgeschwindigkeit zu dem Gasstrahlmittel zu liefern, um Lotbrücken und Lotzapfen von der unteren Oberfläche des Elements zu entfernen, gekennzeichnet durch eine Wehrstruktur mit einem integralen Gasstrahlmittel, wobei die Struktur an der Austrittseite der Lotwellendüse angeordnet ist, um die Strömung von Lot von der Lotwelle zu dem Speicher zu steuern, wobei die Struktur einen Lotrückkehrdurchgangsweg mit einer Austrittsöffnung hat, die in dem Lot des Lotspeichers eingetaucht ist.
In den begleitenden Zeichnungen, die Ausführungsformen der Erfindung darstellen, Figur 1 ist ein Schnittseitenaufriss, der eine Ausführungsform einer Lotwellendüse mit einem damit integralen Gasmesserstrahl zeigt.
Figur 2 ist ein Schnittseitenaufriss, der eine andere Ausführungsform einer Lotwellendüse mit einem darin eingebauten Gasmesserstrahl zeigt.
Figur 3 ist ein Schnittseitenaufriss, der eine weitere Ausführungsform einer Lotwellendüse mit einem Gasmesserstrahl zeigt.
Figur 4 ist ein Schnittseitenaufriss, der noch eine weitere Ausführungsform einer Lotwellendüse mit einer anderen Art von einem Gasmesserstrahl zeigt, der in einer gasdichten Umschliessung eingebaut ist.
Figur 5 ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Lotwellendüse mit Gasstrahlen.
Figur 6 ist eine isometrische Ansicht, die eine Ausführungsform eines Messerstrahls zeigt.
Figur 7 ist eine isometrische Ansicht, die eine Vielzahl von individuellen Strahldüsen in eine Leitung von einem Gasverteiler zeigt.
Figur 8 ist eine isometrische Ansicht, die drei Strahldüsen zeigt, die hin- und hergehen.
Ein in Figur 1 gezeigter Lotspeicher 10 ist isoliert und hat eine Lotwellendüse 12 darin, die mit Flanschen 16 mit einem Kamin 14 verbunden ist. Der Kamin 14 erstreckt sich von einer Umschliessung 18 in dem Speicher 10 nach oben und hat eine Pumpe 20, um Lot durch den Kamin 14 nach oben zu pumpen, um eine Lotwelle über der Düse 12 herzustellen.
Die Düse 12 hat eine Einlasswand 22 und eine Austrittswand 24. Elemente 26, die gelötet werden sollen, werden in einem sich nach oben neigenden Förderweg 28 in eine Richtung bewegt, die in der Richtung der Wanderung nach oben geneigt ist. Die Einlasswand 22 der Düse 12 hat eine vordere Führung 30, die einen sich nach unten neigenden Weg für von der Lotwelle überlaufendes Lot liefert, und eine einstellbare Führung 32, die von der vorderen Führung 30 beabstandet ist, die nach hinten und nach vorne bewegt werden kann, um die Grösse des Durchgangs 34 von Lot, der zu dem Lotspeicher 10 zurückkehrt, zu ändern, um sicherzustellen, dass die Strömung von Lot glatt und wirbelftei ist.
Eine im wesentlichen flache Schale 36 ist geliefert, sie erstreckt sich von der Austrittswand 24 der Düse 12, und integral damit ist ein Gasmesserstrahl 38 gebildet, der angeordnet ist, um träges Gas in eine Richtung gegen die Bewegungsrichtung des Förderers 28 auszustossen. Während der Gasmesserstrahl 38 gezeigt wird, wie er Gas in eine Richtung richtet, kann der Winkel geändert werden, um für die Anforderungen der Lotdüse und der Elemente, die gelötet werden sollen, geeignet zu sein. Der Gasmesserstrahl 38 hat eine vordere Platte 40, die Lot in der Schale 36 zurückhält, die sich von der Austrittswand 24 der Düse 30 erstreckt. Sollte etwas Lot gelegentlich über die vordere Platte 40 laufen, entweder zufällig oder beabsichtigt auf einer periodischen Grundlage, dann strömt das Lot durch den Messerstrahl 38 zurück in den Lotspeicher 10. Ein nicht oxidierender Gasvorrat 42, der als zwei Gasbehälter dargestellt ist, liefert Gas durch eine Gasleitung 44 und ein Ventil 46 an den Gasmesserstrahl 38. Das Ventil 46 gestattet, dass die Geschwindigkeit der Strömung von Gas, das an den Gasmesserstrahl 30 geliefert wird, geändert werden kann, so dass sie ausreicht, um Zapfen, Brücken und dergleichen zu entfernen, die sich auf der unteren Oberfläche der Elemente 26 bilden oder dort bleiben.
Der Gasmesserstrahl (30) ist so angeordnet, dass wenigstens ein Teil der Lotwelle mit dem nicht oxidierenden Gas bedeckt ist, und wenigstens ein Teil der Lotwelle strömt in den Messerstrahl und tritt unter der Oberfläche des Lots in dem Lotspeicher (10) aus.
Ein schwingender Flügel so ist an einem Stiel 52 angeordnet und geht durch ein Rohr 54 zu einem Schwingungsgerät 56. Der Schwingungsmechanismus ist ähnlich zu dem in US Patent 4684056 im Namen Deambrosio beschriebenen, und das Schwingungsgerät oszilliert den Flügel 50 in dem Bereich von ungefähr 20 bis 400 Hz während des Durchgangs des Elements 26 durch die Lotwelle.
In einer Ausführungsform ist die Lotwelle angepasst, so dass ein Teil des Lots von der Austrittswand 24 der Düse 12 strömt, und insbesonders der vorderen Platte oder der Wehr 40, die ein Teil des Gasmesserstrahls 38 bildet. Lot strömt durch den Gasmesserstrahl nach unten, entweder beabsichtigt, oder zufällig, im allgemeinen auf einer periodischen Grundlage durch den Austrittsdurchgang 60, der unter der Oberfläche des Lots in dem Speicher 10 ist. So strömt Gas, das durch die Gasleitung 44 in den Gasmesserstrahl 38 eintritt, nicht nach unten in den Speicher 10, sondern es strömt nach oben durch den Strahl, um auf die untere Oberfläche der Elemente 26 zu treffen.
Eine andere Düsenanordnung ist in Figur 2 dargestellt, die ähnlich wie die von Elliott et al in U.S. Patent 3921888 ist.
Die Düse gestattet dass ein grösseres volumetrisches Teil der Lotwelle in einer glatten Strömung nach unten durch den Durchgang 34 von der Eingangswand 22 strömt. Die Austrittswand 24 ist von dem Flansch 16 des Kamins 14 nach innen geneigt, und hat eine im wesentlichen rechteckige Schale 36, wenn sie von oben gesehen wird, sie ist mit einer einstellbaren Wehrplatte 40 an der Kante der Schale 36 an der Austrittswand 24 befestigt. Die Gestalt der Schale 36 zusammen mit der Wehrplatte 40 verringert Rückkopplung von Strömungsstörungen auf der Lotwelle, und führt das verbleibende volumetrische Teil der Lotwelle in einen glatten waagerechten oder sich nach unten neigenden Strom 62 in die Schale 36 in im wesentlichen dieselbe Richtung und mit ungefähr derselben Geschwindigkeit wie das sich auf dem Förderweg 28 bewegende Element 26. Die Schale 36 hat ein Ablassloch 63, um Lot von der Schale 36 abzulassen, und um sicherzustellen, dass Lot in der Schale nicht stagnierend und fest wird. Das Lot in der Schale 36 zirkuliert immer und bleibt so jederzeit erwärmt. Wenn die untere Oberfläche des Elements 26 sich aus dem Lotstrom 62 nach oben erhebt, dann besteht im wesentlichen keine waagerechte Bewegung zwischen dem Element 26 und dem Lot, so bilden sich nicht Zapfen oder Brücken über Drähten, Stiften, oder Kontakten.
Die Wehrplatte 40 ist nach hinten geneigt, und Lot, das über die Wehr strömt, strömt in einen Durchgang 64 zwischen der Wehrplatte 40 und dem Gasmesserstrahl 38. Der Durchgang 64 ist geneigt, so tritt eine glatte Strömung von Lot zurück in den Speicher 10 auf. Der Austritt des Kanals 64 ist unter der Oberfläche des Lotspeichers angeordnet, so dass kein Wirbeln auftritt, wenn das Lot in den Speicher zurückströmt.
Figur 3 stellt eine Lotdüse dar, die ähnlich zu der in Figur 1 gezeigten ist, die Schale 36 hat aber ein Scharnier 66, das die Schale mit der Austrittswand 24 der Düse 12 verbindet, so kann der Winkel der Schale wie erwunscht geändert werden. Der Gasmesserstrahl 38 wird gezeigt, wobei die untere Platte 40 die Wehr bildet und ein Scharnier 68 zwischen der Wehr 40, die die untere Platte des Gasmesserstrahls 38 ist, und der Schale 36 hat. So kann der Winkel, mit dem der Gasmesserstrahl 30 auf die untere Oberfläche des Elements 26 trifft, geändert werden, indem der Strahl 30 um das Scharnier 68 geschwenkt wird.
Ein Heizgerät 70 für nicht oxidierendes Gas wird in Figur 3 dargestellt, in der Gas von dem Gasvorrat 42 vor dem Eintritt in den Gasmesserstrahl 38 erwärmt wird. Das Gas ist auf einer Temperatur, die ausreicht, um zu verhindern, dass das Lot abkühlt und sich auf der unteren Oberfläche der Elemente härtet Das Gas muss sicherstellen, das überschüssiges Lot von den Elementen geblasen wird.
Wie man sehen kann, ist der Gasmesserstrahl 38 auf die Unterseite des Elements 26 gerichtet, er ist aber nicht auf die Lotwelle oder den Lotwellenkamm gerichtet. Es ist der Zweck des Gasmessers, Zapfen oder Brücken zu entfernen, die auf der unteren Oberfläche des Elements 26 auftreten. In einer Ausführungsform ist das nicht oxidierende Gas ein träges Gas wie Stickstoff Dieses Gas hilft beim Verhindern der Abfallbildung auf der Oberfläche des Lots. Ein reduzierendes Gas wie Wasserstoff kann eingeschlossen werden, oder eine andere Mischung von Gasen, die nicht oxidierend sind und die mit der Lotumgebung verträglich sind. Die Strömung von Gas ist ausreichend, um Brücken und Zapfen zu entfernen, die sich auf der unteren Oberfläche der Elemente 26 bilden.
Figur 4 stellt eine Ausführungsform dar, in der eine Umschliessung 74 über dem Förderer 28 geliefert ist, so wird sichergestellt, dass eine nicht oxidierende Gasatmosphäre wie reduzierendes Gas, träges Gas oder andere erwünschte Mischungen von Gasen wälirend des Lötens in der Umschliessung 74 gehalten werden. Durch Benutzung von bestimmten nicht oxidierenden Gasen kann die Notwendigkeit des Benutzens von Flussmitteln verringert werden oder wird vermieden. Die Umschliessung 74 hat Ränder 75, die sich an allen Seiten und Ecken in das Lot in dem Lotspeicher 10 erstrecken, was eine Gasdichtung in der Umschliessung 74 sicherstellt.
Der die Elemente 26 tragende Förderer 28 hat einen Eingang und einen Austritt in die Umschliessung. Gasvorhänge, Diffundierer, Türen, Luftstrahlen oder andere geeignete Geräte werden geliefert, um die Gasumgebung in der Umschliessung zu halten. Wenn Gasvorhänge benutzt werden, dann können sie der Art sein, die in U.S. Patent Nr. 5048746 gezeigt wird. Figur 4 stellt sich gegen den Einlass neigende Strahlen dar, in der Gas, vorzugsweise Stickstoff, durch Strahlen oder Diffundierrohre gegeben wird, um gegen die Kaminwirkung von Gas zu wirken, das durch die Umschliessung 74 von dem Einlass zu dem Austritt nach oben strömt. Die Kaminwirkung kann insbesonders dann auftreten, wenn dass nicht oxidierende Gas leichter als Luft ist. Ein sich gegen den Austritt neigender Strahl 78 ist auch dargestellt, um gegen die sich gegen den Einlass neigenden Strahlen 76 in der Umschliessung 74 zu wirken, die auf den Eingang und den Austritt zeigen. Die Anordnung von sich neigenden Strahlen wird in einem Referat beschrieben, das am 11. November 1985 bei einer ISHN-Konferenz in Anaheim, Kalifornien von Mark S. Nowotarski und Jerome J. Schmidt mit dem Titel "Atmoshere Control in Continuous Furnaces for Electronic Applications" veröffentlicht wurde. Es ist der Zweck der Strahlen ist, Eindringung von Luft durch den Eingang und den Austritt der Umschliessung zu verhindern. Die Umgebung in der Umschliessung 74 kann eine Mischung von nicht oxidierenden Gasen oder eine spezielle Gasatmosphäre oder -atmosphären sein. Träges Gas wie Stickstoff oder reduzierendes Gas, das Wasserstoff einschliessen kann, kann auch vorhanden sein, je nach den Lotanforderungen.
Das in Figur 4 dargestellte Gasmesser 38 hat einen Gasauslass 80 auf der Seite und kann gestatten, dass Gas über das Gasmesser 38 nach oben strömt, um auf die Unterseite der Leiterplatten oder Elemente 26 zu treffen. Diese Art des Gasmessers 38 wird vorzugsweise in der Umschliessung 74 benutzt, die eine Mantel- oder Tunnelart sein kann. Der in Figur 4 dargestellte Gasmesserstrahl kann der Art sein, die unter dem Warenzeichen EXXAIR-KNIFE verkauft wird, das eine kleine Menge Gas benutzt, und das träges Gas von der umgebenden Atmosphäre in das Messer zieht, um eine Gasströmung mit hohem Volumen, hoher Geschwindigkeit herzustellen.
Ein anderer Aufbau der Lotwellendüse 12 wird in Figur 5 gezeigt, in der die vordere Wand 22 ein Einbuchtungsteil 82 hat, das nach innen in die Düse stösst, um das Gebiet der Düse zu verringern. Das Gasmesser 38 hat eine vordere Wand 40, die ablenkend mit der Austrittswand 24 verbunden ist.
Während ein Gasmesserstrahl in der Beschreibung dargestellt worden ist, können andere Arten von Gastrahlen benutzt werden.
Figur 6 stellt einen Gasmesserstrahl mit einem Schlitz 84 dar, der sich über die Länge des Messers 38 erstreckt. Ein Vorhang aus Gas wird von dem Schlitz ausgestossen. Das Gas kann pulsiert oder ein stetiger Strom sein, und wird im allgemeinen nur dann angewandt, wenn ein Element durch die Lotwelle geht. Die Intensität des Gasvorhangs ist bestimmt, um sicherzustellen, dass die Lotzapfen und -brücken entfernt werden.
Ein Gasverteiler 86 wird in Figur 7 gezeigt, mit einer Reihe von Düsen 88 in einer Leitung, die über dem Lottopf beabstandet sind und auf die Unterseite der Elemente oder Leiterplatten gerichtet. Jede Düse kann eine fächerartige Düse sein, um Bedeckung der Platten sicherzustellen. Hin- und hergehende Düsen 90 sind in Figur 8 mit einem verbindenden Glied 92 dargestellt, das nach hinten und vorne hin- und hergeht, so dass die Düsen einen Gasstrahl nach oben auf die Unterseite der Elemente stossen. Die Hin- und Hergehung ist mit der Bewegung der Elemente synchronisiert, um sicherzustellen, dass die ganze Unterseite der Elemente von den Strahlen bedeckt wird.
In den gezeigten Ausführungsform kann man verschiedene Anderungen an dem Profil der Lotwelle ausführen. Durch Andern der Höhe der Wehr 40, entweder durch Ändern des Winkels der Schale 36, oder einfach durch Liefern einer Wehr 40, die eine einstellbare Höhe hat, wird die Lotströmung auf der Austrittseite geändert. Verschiedene Arten von Lotwellen können geliefeit werden, in allen Fällen wird aber eine glatte wirbelfreie Lotwelle über der Düse gebildet, statt einer ballistischen Art zum Stossen der Welle, wie die, die von Tardoskegyi in U.S. Patent 3705457 gezeigt wird. Gasstrahlen können im Nachhinein an bestehende Arten von Lotwellenmaschinen angebracht werden, die glatte wirbelfreie Lotwellen haben.

Claims

1. Verfahren zum Wellenlöten eines Elements (26), das die folgenden Schritte umfasst. Bilden einer nach oben strömendem wirbelfreien Lotwelle über einem Lotspeicher (10);

Bewegen des Elements (26) in einem vorbestimmten Weg durch die Lotwelle, so dass die Lotwelle eine untere Oberfläche des Elements berührt; und

Ausstossen von wenigstens einem Gasstrahl (38) aus nicht oxidierendem Gas, um auf die untere Oberfläche des Elements zu treffen, nachdem es aus der Lotwelle austritt, mit einer ausreichenden Strömungsgeschwindigkeit, um Lotbrücken und Lotzapfen von der unteren Oberfläche des Elements zu entfernen,

gekennzeichiiet durch Abdecken von wenigstens einem Teil der Lotwelle mit einem nicht oxidierenden Gas, Steuern der Strömung von Lot von der Lotwelle an der Ausgangsseite davon durch eine Wehrstruktur (40) mit einem integralen Gasstrahlmittel, das den Gasstrahl (38) herstellt, und Zurückgeben von wenigstens einem Teil der Lotwelle über die Wehrstruktur (40) zu dem Speicher (10), und derart, um unter der Oberfläche des Lots in dem Lotspeicher (10) auszutreten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Lot über das Innere des Gasstrahlmittels zu dem Speicher (10) zurückkehrt.

3. Verfahren nach entweder Anspruch 1 oder Anspruch 2, in dem die Lotwelle in einer gasdichten Umschliessung (74) gebildet wird, und in dem nicht oxidierendes Gas in der Umschliessung gehalten wird, wobei das nicht oxidierende Gas teilweise durch den Gasstrahl (38) rezirkuliert wird.

4. Vorrichtung zum Löten eines Elements (26), die folgendes umfasst:

eine Lotwellendüse (12) mit einer Einlassswand (22) und einer Austrittswand (24), wobei die Wände mit einem ausreichenden Abstand voneinander beabstandet sind, um eine glatte wirbelfreie Lotwelle von der Düse zu liefern;

ein Pumpmittel (20) um Lot von einem Lot speicher (10) aufwärts durch die Düse (12) zu pumpen, um die Lotwelle zu bilden;

ein Fördermittel, um das Element (26) in einem vorbestimmten Weg (28) zu fördern, so dass die Lotwelle eine untere Oberfläche des Elements berührt;

wenigstens ein Gasmittel, das angeordnet ist um nicht oxidierendes Gas auf die untere Oberfläche des Elements zu treffen, nachdem das Element (26) von der Lotwelle austritt; und

ein Lieferungsmittel (42) für nicht oxidierendes Gas, um Gas mit einer ausreichenden Strömungsgeschwindigkeit zu dem Gasstrahlmittel zu liefern, um Lotbrücken und Lotzapfen von der unteren Oberfläche des Elements zu entfernen,

gekennzeichnet durch eine Wehrstruktur (40) mit einem integralen Gasstrahlmittel, wobei die Struktur an der Austrittseite der Lotwellendüse (12) angeordnet ist, um die Strömung von Lot von der Lotwelle zu dein Speicher (10) zu steuern, wobei die Struktur einen Lotrückkehrdurchgangsweg (60,64) mit einer Austrittsöffnung hat, die in dem Lot des Lotspeichers (10) eingetaucht ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, in der das Gasstrahlmittel ein Teil des Durchgangswegs (60) umfasst.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, in der die Wehrstruktur (40) einen veränderlichen Richtungswinkel hat.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, in der die Lotwellendüse (12) gestattet, dass ein grösseres Volumenteil der Lotwelle von der Einlasswand (22) nach unten strömt, die eine daran befestigte profilierte sich nach unten neigende Führung (30) hat, so dass das Lot in einer glatten Strömung zu dem Lotspeicher (10) zurückkehrt, wobei eine Schale (36) neben der Austrittswand (24) angeordnet ist, in der die Schale (36) im wesentlichen rechteckig ist und die Wehrstruktur (40) eingestellt werden kann, wobei die Schale und die Wehrstruktur Rückführungsströmungsstörungen auf der Lotwelle verringern können, und das verbleibende volumetrische Teil der Lotwelle über die Schale in einem glatten, im wesentlichen waagerecht sich nach unten neigenden Strom in einer im wesentlichen derselben Richtung und ungefähr derselben Geschwindigkeit wie das Element, das sich in dem vorbestimmten Weg bewegt, führen können.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, in der eine gasdichte Umschliessung (74) die Lotwelle umschliesst, und das nicht oxidierende Gas wenigstens teilweise durch das Gasstrahlmittel rezirkuliert wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, in der das Gasstrahlmittel einen Gasmesserstrahl umfasst.