DE69717783T2 - LöTVORRICHTUNG - Google Patents

LöTVORRICHTUNG

Info

Publication number
DE69717783T2
DE69717783T2 DE69717783T DE69717783T DE69717783T2 DE 69717783 T2 DE69717783 T2 DE 69717783T2 DE 69717783 T DE69717783 T DE 69717783T DE 69717783 T DE69717783 T DE 69717783T DE 69717783 T2 DE69717783 T2 DE 69717783T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vertical plate
electromagnetic induction
container
pump
filler metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69717783T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69717783D1 (de
Inventor
Tsugunori Masuda
Jyunichi Onozaki
Hiroshi Saito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tamura Corp
Original Assignee
Tamura Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tamura Corp filed Critical Tamura Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE69717783D1 publication Critical patent/DE69717783D1/de
Publication of DE69717783T2 publication Critical patent/DE69717783T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/06Solder feeding devices; Solder melting pans
    • B23K3/0646Solder baths
    • B23K3/0653Solder baths with wave generating means, e.g. nozzles, jets, fountains
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molten Solder (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hartlötvorrichtung mit einer elektromagnetischen Induktionspumpe. Es sollte beachtet werden, daß der im folgenden verwendete Begriff "Hartlötvorrichtung" als "Schwallbad-Lötvorrichtung" zu verstehen ist.
  • Fig. 9 zeigt den allgemeinen Aufbau einer konventionellen Schwallbad-Lötvorrichtung, wobei ein Arbeitsband 14 so gestaltet ist, daß es die zu lötenden Werkstücke (beispielsweise auf einem Bauteil angebrachte Substrate oder ähnliches) transportiert, von einem Werkstück-Einlaß 12 bis zum einem Werkstück-Auslaß 13 verläuft und von einer Verkleidung 11 verdeckt ist.
  • Eine Flußmittel-Auftragvorrichtung 15 trägt auf die Werkstücke in Schaumform vorliegendes Flußmittel auf, ein Vorwärmer 16 wärmt die Werkstücke vor, ein Lötbad 17 dient zum Löten der Werkstücke unter Verwendung des über die Schwallbaddüsen abgegebenen, geschmolzenen Hartlots, und ein Lüfter 18 dient zum Kühlen der Werkstücke nach dem Löten. Alle diese Komponenten sind in der genannten Reihenfolge entlang des Bandes 14 angebracht.
  • Eine primäre Schwallbaddüse 21a und eine sekundäre Schwallbaddüse 21b sind in einem bestimmten Abstand zueinander im Lötbad 17 angebracht. Eine zur Wellenbildung dienende, mit einer Vielzahl von Auswurflöchern versehene Platte 22 ist am oberen Ende der primären Schwallbaddüse 21a montiert. Die primäre Schwallbaddüse 21a ist so gestaltet, daß sie das Lötbad über das gesamte Werkstück verteilt, wobei jede Ecke der Elektrodenkomponenten und andere Teile der Chipkomponenten mit dem geschmolzenen Hartlot bedeckt werden. Dieses Ergebnis wird durch eine Vielzahl kleiner Primärwellen W 1 erreicht, die in einem unregelmäßigen Schwall von den Auswurflöchern der wellenbildenden Platte 22 abgegeben werden. Die sekundäre Schwallbaddüse 21b ist so gestaltet, daß die Form der gelöteten Teile durch sanfte Sekundärwellen W2 korrigiert wird.
  • Wie in Fig. 10 dargestellt, ist das Lötbad 17 mit einem Druckkanal 23 versehen, der in einer Öffnung am Boden des Düsengehäuses 21 der Schwallbaddüsen 21a, 21b angebracht ist, und ein Pumpenrührwerk 24 befindet sich am Ende des Druckkanals 23. Darüber hinaus umfaßt das Lötbad 17 eine Ansaugöffnung 25 sowie einen Motorantriebsmechanismus 26, der mit dem Pumpenrührwerk 24 verbunden ist.
  • Das über die Ansaugöffnung 25 aufgrund der Drehbewegung des Pumpenrührwerks 24 angesaugte, geschmolzene Hartlot wird unter Druck durch den Druckkanal 23 in das Düsengehäuse 21 transportiert und von dort in Wellen abgegeben, so daß die Unterseiten der Werkstücke P, bei denen es sich um an den Bauteilen angebrachte Substrate handeln kann, während des Transports über das Band gelötet werden, während sie zwischen den Klauen 27 des Bandes 14 eingespannt sind. Der größte Teil der Hartlotwellen wird direkt über die im Lötbad 17 befindliche Lötbadoberfläche 28 zur Ansaugöffnung 25 des Pumpenrührwerks 24 zurückgeführt.
  • Verschiedene Hartlötvorrichtungen mit elektromagnetischen Pumpen werden beispielsweise in den Japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 42590-1976, 31628-1990 und 60581-1991 sowie in der Japanischen Gebrauchsmusterschrift 17572-1988 beschrieben. Die in diesen Hartlötvorrichtungen verwendeten elektromagnetischen Pumpen werden mit Gleich- oder Wechselstrom betrieben.
  • Eine elektromagnetische Gleichstrompumpe ist so gestaltet, daß sie auf ihrer Bewegungsstrecke eine Druckkraft auf ein leitfähiges Hartlot-Füllmetall ausübt, beispielsweise Zinn. Zu diesem Zweck wirkt ein magnetisches Feld senkrecht zum Bewegungsweg des leitfähigen Hartlot-Füllmetalls angelegt, und senkrecht zum Bewegungsweg und zum Magnetfeld wird Gleichstrom angelegt.
  • Bei der elektromagnetischen Wechselstrompumpe handelt es sich um eine elektromagnetische Induktionspumpe mit Induktionsspulen, die entlang des Bewegungsweges eines leitfähigen Hartlot- Füllmetalls angeordnet und so gestaltet sind, daß bei einer Zufuhr von Wechselstrom mit nacheilenden Phasen zu den Induktionsspulen eine Druckkraft erzeugt wird. Auf diese Weise wird in dem vom leitfähigen Hartlot-Füllmetall zurückgelegten Weg ein bewegliches Magnetfeld erzeugt, so daß aufgrund der elektromagnetischen Induktion im Bewegungsweg des leitfähigen Hartlot-Füllmetalls eine elektromotorische Kraft erzeugt wird, wodurch der von der elektromotorischen Kraft des Hartlot- Füllmetalls erzeugte elektrische Strom in den magnetischen Induktionsfluß des Magnetfeldes eingeht.
  • Bei einer Schwallbad-Lötvorrichtung eines solchen Typs, bei dem das Lötbad mit einem Zwangsvorschub ausgestattet sein muß und die daher mit einem durch einen konventionellen Motorantriebsmechanismus angetriebenen Pumpenrührwerk ausgestattet ist, ist eine Verringerung der Lötbadmenge mit Schwierigkeiten verbunden, denn aus konstruktorischen Gründen sind der angestrebten Verkleinerung des Lötbades Grenzen gesetzt.
  • Genauer gesagt muß das Lötbad ausreichend tief sein, damit verhindert wird, daß sich oxidiertes Hartlot in jenem Bereich verfangen kann, in dem sich das Rührwerk dreht, so daß das Lötbad ein recht großes Volumen hat.
  • Andererseits benötigt zwar eine konventionelle Lötvorrichtung mit einer Füllmetall- Druckzuführung durch den Einsatz einer elektromagnetischen Pumpe und die Ausgabe des Metalls in Form von Wellen im Vergleich zu der oben beschriebenen Schwallbad-Lötvorrichtung weniger Hartlot-Füllmetall, doch ist der Platzbedarf entlang des Transportweges der Werkstücke trotzdem erheblich.
  • Aus diesem Grund wurde auf diesem Gebiet (im Unterschied zu motorgetriebenen Schwallbad- Lötvorrichtungen) noch nie eine Lötvorrichtung mit einer konventionellen elektromagnetischen Pumpe eingesetzt, bei der zwei Lötvorrichtungen in Serie angeordnet sind und durch Primär- und Sekundärwellen zwei Arten des Lötens ausgeführt werden.
  • Durch simples Anordnen zweier konventioneller Lötvorrichtungen mit einer elektromagnetischen Pumpe, an denen der primäre bzw. sekundäre Lötvorgang erfolgt, würde sich nicht nur die Oberfläche der Anlage verdoppeln, sodaß sie dann zuviel Platz einnähme, sondern es käme auch zu einer Verdopplung des Bedarfs an Hartlot-Füllmetall.
  • Aufgrund von Umweltschutzbestimmungen nimmt die Nachfrage nach bleifreiem Hartlot- Füllmetall (allgemein auch als bleifreies Lotmittel bezeichnet) zu. Da bleifreie Lotmittel aus Indium und ähnlichen Materialien hergestellt werden, die drei- bis zehnmal so teuer wie konventionelle, aus Zinn und Blei hergestellte Lotmittel sind, muß die Menge des zu verwendenden Hartlot-Füllmetalls möglichst gering gehalten werden.
  • Zur Lösung der oben beschriebenen Probleme besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Hartlötvorrichtung mit einer elektromagnetischen Pumpe vorzustellen, die so gestaltet ist, daß sie an einer Vielzahl von Stellen Wellen erzeugt, ohne viel Platz zu benötigen. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Vorstellen einer Hartlötvorrichtung mit einer elektromagnetischen Pumpe, dank der eine Verringerung der Menge des zu verwendenden Hartlot-Füllmetalls möglich ist.
  • Weitere Klarheit kann der Leser durch die Lektüre des älteren Patents JP-A-49-65934 erlangen. Anspruch 1 ist durch den Verweis auf dieses Dokument charakterisiert.
  • Dementsprechend wird mit der vorliegenden Erfindung eine Schwallbad-Lötvorrichtung vorgestellt, die folgendes umfaßt:
  • einen einzelnen Behälter, der das Lotmittel enthält, wobei dieser Behälter durch eine Vielzahl vertikaler Plattenteile gebildet wird; und
  • eine elektromagnetische Induktionspumpe, die entlang eines vertikalen Plattenteils angeordnet ist und das im Behälter befindliche Lotmittel unter Bildung einer Welle nach oben zum Löten eines Werkstücks abgibt, gekennzeichnet dadurch, dass zumindest eine zweite elektromagnetische Induktionspumpe mit dem Behälter entlang einem zweiten vertikalen Plattenteil verbunden ist, so daß im Behälter eine zweite Lötwelle gebildet wird.
  • Da die entlang einer Vielzahl von vertikalen Plattenteilen des Behälters angeordneten elektromagnetischen Induktionspumpen nur einen beschränkten Platzbedarf haben, wird hiermit eine kompakte Lötvorrichtung vorgestellt, die Wellen von mehr als einem Typ erzeugen kann. Da einem einzelnen Behälter eine Vielzahl elektromagnetischer Induktionspumpen zugeordnet sind, kann das Innere des Behälters dadurch kompakt gestaltet werden, dass man eine Vielzahl vertikaler Plattenteile dicht beieinander anordnet. Die Menge des Hartlot-Füllmetalls kann im Vergleich zu Strukturen, bei denen jedem Behälter eine separate Pumpe zugeordnet ist, reduziert werden.
  • Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt jede elektromagnetische Induktionspumpe einer Lötvorrichtung einen ersten Eisenkern, der in engem Kontakt zur Außenfläche eines vertikalen Plattenteils angeordnet ist; eine Induktionsspule, die um den besagten ersten Eisenkern gewickelt ist; einen zweiten Eisenkern, der parallel zur inneren Seitenfläche des besagten vertikalen Plattenteils verläuft; und einen Spalt für das Aufwärtsfördern des Hartlot-Füllmetalls, der zwischen dem vertikalen Plattenteil und dem zweiten Eisenkern verläuft.
  • Da sich die ersten Eisenkerne, um die die Induktionsspulen gewickelt sind, außerhalb der vertikalen Plattenteile des Behälters befinden, können Wartungsarbeiten an der Spule und ähnliche Handlungen leicht von außen erledigt werden.
  • Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Behälter der Lötvorrichtung mit Heizelementen zum Schmelzen des Hartlot-Füllmetalls ausgestattet, die sich zwischen den elektromagnetischen Induktionspumpen befinden.
  • Mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das durch elektromagnetische Induktionspumpen abzugebende Hartlot-Füllmetall effizient durch gewöhnliche Heizelemente geschmolzen werden.
  • Darüber hinaus umfaßt die Lötvorrichtung entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Vielzahl ausbaubarer Düsen, die an den elektromagnetischen Induktionspumpen angebracht und so gestaltet sind, daß von ihnen das Hartlot-Füllmetall abgegeben wird.
  • Mit der oben beschriebenen Konfiguration kann die Wartung der Düsen sowie das Reinigen des Inneren einer elektromagnetischen Induktionspumpe einfach durch Ausbauen der Düse erfolgen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Hartlötvorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang einer Linie II-II aus Fig. 1; Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Hartlötvorrichtung; Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Hartlötvorrichtung entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine Hartlötvorrichtung entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 6 ist eine Perspektivdarstellung der in Fig. 4 dargestellten Lötvorrichtung; Fig. 7 ist eine Vorderansicht entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 8 ist eine Vorderansicht entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 9 ist eine schematische Illustration einer konventionellen Schwallbad-Lötvorrichtung; und Fig. 10 ist ein Querschnitt durch ein Lötbad der konventionellen Schwallbad-Lötvorrichtung.
  • BESTE ART UND WEISE DER AUSFÜHRUNG DIESER ERFINDUNG
  • Nachfolgend wird die Konfiguration einer Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein erster Behälter 33 so gestaltet, daß er leitfähiges Hartlot-Füllmetall 32 enthält, wobei es sich um Zinn, Indium oder einen ähnlichen Stoff handeln kann. Der Behälter befindet sich in dem Hauptgehäuse 31 der Vorrichtung, das oben offen ist.
  • Der Behälter 33 umfaßt einen Pumpenbehälterteil 37 und einen wellenbildenden Behälterteil 45. Der Pumpenbehälterteil 37 umfaßt einen unteren Plattenteil 34, einen ersten, am Böden der Werkstück-Einlaßseite befindlichen ersten vertikalen Plattenteil 35, einen zweiten, am Boden der Werkstück-Auslaßseite befindlichen vertikalen Plattenteil 36, sowie vertikale Plattenteile (nicht dargestellt), die sich in bezug auf den Transportweg der Werkstücke an den Seitenflächen des Behälters befinden. Der wellenbildende Behälterteil 45 besteht aus horizontalen Plattenteilen 38, 39, die sich am Unterteil der Werkstückeinlaß- bzw. der Werkstück-Auslaßseite befinden, vertikale Plattenteile 41, 42, obere Randteile 43, 44, sowie vertikale Plattenteile (nicht dargestellt), die sich in bezug auf die Transportrichtung der Werkstücke an den Seiten des Behälters befinden. Bei jedem der oben erwähnten vertikalen Plattenteile handelt es sich um ein vertikal verlaufendes, plattenförmiges Element.
  • Der Behälter 33 ist mit einer ersten elektromagnetischen Induktionspumpe 46 und einer zweiten elektromagnetischen Induktionspumpe 47 ausgestattet. Die erste elektromagnetische Induktionspumpe 47 verläuft in vertikaler Richtung entlang dem vertikalen Plattenteil 35 an der Werkstück-Einlaßseite des Behälters 33, während die zweite elektromagnetische Induktionspumpe 47 in vertikaler Richtung entlang dem zweiten vertikalen Plattenteil 36 an der Werkstück-Auslaßseite des Behälters 33 verläuft.
  • Die erste elektromagnetische Induktionspumpe 46 wird dadurch gebildet, daß ein erster Eisenkern 52, um den eine Induktionsspule 51 gewickelt ist, in einen engen Kontakt zur Außenfläche des vertikalen Plattenteils 35 an der Werkstück-Einlaßseite des Behälters 33 gebracht wird und daß ein zweiter Eisenkern 54 an der Innenseite des vertikalen Plattenteils 35 so angebracht wird, daß er parallel zu dem vertikalen Plattenteil 35 verläuft und zwischen dem zweiten Eisenkern 54 und dem vertikalen Plattenteil 35 ein Spalt 53 für das Anheben des Hartlot-Füllmetalls gebildet wird. Die zweite elektromagnetische Induktionspumpe 47 wird auf ähnliche Weise dadurch gebildet, daß ein erster Eisenkern 52, um den eine Induktionsspule 51 gewickelt ist, in einen engen Kontakt zur Außenfläche des vertikalen Plattenteils 36 an der Werkstück-Auslaßseite des Behälters 33 gebracht wird und daß ein zweiter Eisenkern 54 an der Innenseite des vertikalen Plattenteils 36 so angebracht wird, daß er parallel zu dem vertikalen Plattenteil 36 verläuft und zwischen dem zweiten Eisenkern 54 und dem vertikalen Plattenteil 36 ein Spalt 53 gebildet wird.
  • Jeder erste Eisenkern 52 besteht aus einer Vielzahl von Nuten 55, die vertikal so angeordnet sind, dass eine Vielzahl von Nuten 55, die sich in Richtung des ihnen zugeordneten vertikalen Plattenteils 35 oder 36 öffnen, auf die Nuten 55 des gegenüberliegenden Eisenkerns 52 ausgerichtet sind. Außerdem wird die Induktionsspule 51 so in diese Nuten 55 eingebracht, daß ihr Verlauf entlang dieser Nuten ihrer Wicklung um deren vorstehende Teile in den jeweiligen Intervallen entspricht.
  • Jeder zweite Eisenkern 54 umfaßt eine abgeschrägte Vorderseite 57, die an der Unterseite des Eisenkerns eine Ansaugöffnung 56 ausbildet, Teile 58, 59 zum Anbringen der Düse, die integral an der Oberseite des Eisenkerns ausgeformt sind, sowie eine Auslaßöffnung 61, die so an der Unterseite des Düsenmontageteils 59 angebracht ist, daß sie sich nach oben öffnet.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt, werden die ersten Eisenkerne 52 und die zweiten Eisenkerne 54 durch Anordnung einer Vielzahl dünner Eisenplatten in der Breite gebildet. Gemeinsam mit den Abstandshaltern 62 bildet jeder flache, plattenförmige zweite Eisenkern 54 einen Spalt 53 zum Anheben des Hartlot-Füllmetallelements, der zwischen dem Eisenkern und dem vertikalen Plattenteil 35 oder 36 verläuft. Darüber hinaus ist jeder zweite Eisenkern 54 durch einen Druckmechanismus 64 gesichert, bei dem es sich um eine Federkonstruktion oder eine ähnliche Konfiguration handeln kann und der zwischen den Abstandshaltern 62 und den Endplatten 63 verläuft, die gegenüber den Abstandshaltern 62 angebracht sind.
  • Zurück zu Fig. 1. Eine Vielzahl von Heizelementen 65, die zum Schmelzen des Hartlot-Füllmetalls 32 dienen, sind vertikal in der Mitte des Behälters 33 angeordnet, und zwar auf halber Strecke zwischen der ersten elektromagnetischen Induktionspumpe 46 und der zweiten elektromagnetischen Induktionspumpe 47. Diese Heizelemente 65 sind ummantelt und verlaufen in der Breite (dies ist in Fig. 1 die Richtung senkrecht zur Darstellungsebene der Zeichnung).
  • Eine erste Düse 66 und eine zweite Düse 67, die das Hartlot-Füllmetall 32 abgeben, sind abnehmbar angeordnet, und zwar über der ersten elektromagnetischen Induktionspumpe 46 und über der zweiten elektromagnetischen Induktionspumpe 47.
  • Genauer gesagt, sind die Düsenbefestigungsplatten 68 an den Düsenbefestigungen 58, 59 der zweiten Eisenkerne 54 angebracht, und zwar an der Werkstück-Einlaßseite und an der Werkstück- Auslaßseite, und die erste Düse 66 und die zweite Düse 67 sind abnehmbar über den jeweiligen Düsenbefestigungsplatten 68 angebracht.
  • Die erste Düse 66 ist mit einer wellenbildenden Platte 72 versehen. Diese ist an einer Öffnung 71 an der Oberseite der ersten Düse 66 angebracht. Die wellenbildende Platte 72 ist mit einer Vielzahl von Auswurflöchern versehen, durch die eine große Anzahl Primärwellen W1 gebildet werden, die die Form sich unregelmäßig bewegender Vorsprünge haben.
  • Die zweite Düse 67 ist so gestaltet, daß sie sanfte Sekundärwellen W2 bildet. Hierzu dienen ein Leitblech 73, das entgegen der Transportrichtung der Werkstücke P gebogen ist, eine Leitrippe 74, die ausgehend von der Spitze des Leitblechs 73 in einer der Transportrichtung der Werkstücke entgegengesetzten Richtung verläuft, sowie ein Führungsblech 75, dessen Querschnitt die Form eines umgekehrten U hat und das an der der Düse gegenüberliegenden Seite angebracht ist.
  • Nachfolgend wird die Funktion der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen erläutert.
  • Die erste und zweite elektromagnetische Induktionspumpe 46 bzw. 47 liefern Wechselstrom mit verzögerten Phasen, beispielsweise Dreiphasen-Wechselstrom, zu den Induktionsspulen 51, die vertikal entlang der Spalte 53 für das Anheben des Hartlot-Füllmetalls angeordnet sind. Dadurch entstehen in den jeweiligen Spalten 53 für das Anheben des Hartlot-Füllmetalls sich verschiebende Magnetfelder, so daß aufgrund der elektromagnetischen Induktion am leitfähigen Hartlot-Füllmetall in den Spalten 53 für das Anheben des Hartlot-Füllmetalls eine elektromotorische Kraft entsteht. Als ein Ergebnis dieser Entwicklung geht der durch die elektromotorische Kraft des Hartlot-Füllmetalls erzeugte elektrische Strom in den magnetischen Induktionsfluß der einzelnen Magnetfelder ein. Dadurch wird eine auf das Hartlot-Füllmetall 32 nach oben wirkende Schubkraft erzeugt, so daß das Metall nach oben bewegt wird.
  • Das Hartlot-Füllmetall 32 wird durch die allgemeinen Heizelemente 65 geschmolzen, von den jeweiligen elektromagnetischen Induktionspumpen 46, 47 durch die Ansaugöffnungen 56 transportiert, und entlang den vertikalen Plattenteilen 35, 36 an der Werkstück-Einlaß- bzw. - Auslaßseite des Behälters 33 in den Spalten 53 für das Anheben des Hartlot-Füllmetallelements nach oben bewegt. Danach strömt das Hartlot-Füllmetall 32 aus den jeweiligen Auslaßöffnungen 61 aus und wird durch die erste Düse 66 bzw. die zweite Düse 67 als Primärwelle W1 bzw. Sekundärwelle W2 emittiert. Nachdem dann die Bauteile auf den Oberflächen der Substrate des Werkstücks P festgelötet wurden, das in die Wellen hinein- und aus den Wellen herausbewegt wird, fällt das Hartlot- Füllmetall 32 zurück in die wellenbildenden Behälterteile 45a, 45b und zirkuliert von dort aus in die Pumpenbehälterteile 37a, 37b.
  • Da die Spalte 53 für das Anheben des Hartlot-Füllmetallelements gerade und frei von Biegungen geformt sind, kann die Höhe der Primärwellen W1 und der Sekundärwellen W2 über die gesamte Breite des Behälters 33 problemlos einheitlich gestaltet werden. Als "Breite" ist hierbei die senkrecht zu dem Blatt, auf dem Fig. 1 dargestellt ist, verlaufende Richtung zu verstehen.
  • Die Primärwellen W1 (sie haben die Form kleiner Vorsprünge, die sich unregelmäßig bewegen), können in jeden Spalt eindringen, der von den auf einem Substrat dicht aneinandergereihten Mikrobausteinen gebildet wird. Dadurch ist eine hervorragende Benetzbarkeit aller hartgelöteten Teile gewährleistet, während die sanften, bogenförmigen Sekundärwellen W2 sich gegen die Transportrichtung des Substrats bewegen und überschüssiges Lötmaterial wegspülen, so daß Defekte durch sogenannte Brücken, Eiszapfen usw. vermieden werden.
  • Bei Bedarf können die erste und zweite Düse 66, 67 von den Düsenbefestigungsplatten 68, die an die zweiten Eisenkerne angrenzen, abgebaut werden, um eine Wartung der Düsen 66, 67 durchzuführen oder das Innere der Spalte 53 für das Anheben des Hartlot-Füllmetalls der elektromagnetischen Induktionspumpen 46, 47 zu reinigen.
  • Beim Ausbauen der ersten Düse 66 oder der zweiten Düse 67 wird die Oberseite der Auslaßöffnung 61 des dazugehörigen zweiten Eisenkerns 54 geöffnet. In dieser Situation können das Reinigen des Spalts 53 für das Anheben des Hartlot-Füllmetalls sowie andere Wartungsarbeiten problemlos dadurch ausgeführt werden, daß man eine Stange oder ein Flachmetallelement in den Spalt 53 für das Anheben des Hartlot-Füllmetalls einführt.
  • Das Anbringen der Ansaugöffnungen 56 in der Nähe des unteren Plattenteils 34 (in einem ausreichenden Abstand von der Oberfläche des Hartlot-Füllmetalls 32), wo Oxide und andere Substanzen angeschwemmt werden, hat den Vorteil, daß die Oxide und andere Fremdsubstanzen nicht ohne weiteres versehentlich in die Ansaugöffnungen 56 gelangen können. Selbst wenn sich Oxide oder andere Substanzen in einer Ansaugöffnung 56 ablagern, können sie durch Einführen einer Stange oder eines ähnlichen Instruments in den Spalt 53 für das Anheben des Hartlot-Füllmetalls problemlos entfernt werden, ohne daß ein Ausbauen des zweiten Eisenkerns 54 oder anderer Bauteile notwendig ist.
  • Da außerdem das Hartlot-Füllmetall 32 in einem Spalt 53 für das Anheben des Hartlot- Füllmetallelements durch Umkehr der Phase des zur Induktionsspule 51 fließenden Dreiphasen- Wechselstroms auch in entgegengesetzter Richtung bewegt werden kann, also nach unten, können Oxide und andere Substanzen, die sich in der Ansaugöffnung 56 angesammelt haben, problemlos durch Zurückspülen mit dem zurückbewegten Hartlot-Füllmetall entfernt werden.
  • Obwohl jeder Spalt 53 für das Anheben des Hartlot-Füllmetalls so geformt ist, daß er vertikal entsprechend den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen verläuft, kann er auch leicht abgewinkelt werden, sofern sein Verlauf dann immer noch als annähernd vertikal zu bezeichnen ist.
  • Entsprechend der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform verlaufen die erste elektromagnetische Induktionspumpe 46 und die zweite elektromagnetische Induktionspumpe 47 vertikal entlang den vertikalen Plattenteilen 36, welche den Behälter 33 bilden. Die erste elektromagnetische Induktionspumpe 46 verläuft entlang dem vertikalen Plattenteil 36 an der Werkstück-Einlaßseite, und die zweite elektromagnetische Induktionspumpe 47 verläuft entlang dem vertikalen Plattenteil 36 an der Werkstück-Auslaßseite, wie auch in Fig. 3 dargestellt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Struktur dieser Ausführungsform beschränkt.
  • Beispielsweise gehört eine in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform, bei der eine erste elektromagnetische Induktionspumpe 81 und eine zweite elektromagnetische Induktionspumpe 82 im Behälter 33 untergebracht sind (und zwar auf Positionen, die sich in bezug auf den Transportweg von jenen aus der ersten Ausführungsform unterscheiden) ebenfalls zum Schutzumfang der vorliegenden Erfindung. Außerdem kann, wie in Fig. 5 dargestellt, bei der Draufsicht der Transportweg des Werkstücks in Bezug auf den Behälter 33 schräg verlaufen.
  • Fig. 6 ist eine Perspektivdarstellung der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, wobei die erste und zweite elektromagnetische Induktionspumpe 81 bzw. 82 vertikal entlang einem Paar vertikaler Plattenteile 83, 84 jener vertikalen Plattenteile verläuft, die den Behälter 33 bilden, wobei die erste elektromagnetische Induktionspumpe 81 entlang dem vertikalen Plattenteil 83 verläuft, der sich an der einen Seite befindet, und wobei die zweite elektromagnetische Induktionspumpe 82 entlang dem vertikalen Plattenteil 84 auf der anderen Seite verläuft. Die besagten vertikalen Plattenteile 83, 84 sind einander gegenüberliegend angeordnet, und zwar unter Bezugnahme auf den vorbestimmten Transportweg des Werkstücks rechts und links.
  • Entsprechend dieser Ausführungsform ist die erste elektromagnetische Induktionspumpe 81 mit einem Spalt zum Anheben des Hartlot-Füllmetalls (nicht abgebildet) ausgestattet, der entlang der inneren Seitenfläche des vertikalen Plattenteils 83 an der einen Seite verläuft und mit der einen Seite der ersten und zweiten Düse 66, 67 kommuniziert, während die zweite elektromagnetische Induktionspumpe 82 auf dieselbe Art wie oben beschrieben mit einem Spalt zum Anheben des Hartlot- Füllmetalls (nicht abgebildet) ausgestattet ist, der entlang der inneren Seitenfläche des vertikalen Plattenteils 84 auf der anderen Seite verläuft und mit der anderen Seite der ersten und zweiten Düse 66, 67 kommuniziert. Ein zweiter Eisenkern befindet sich an der Innenseite eines jeden Spalts zum Anheben des Hartlot-Füllmetalls. Die Heizer 65 werden in einen Behälterteil eingeführt, der zwischen den Eisenkernen der elektromagnetischen Induktionspumpen 81, 82 gebildet wird, welche sich an den Seiten des Behälterteils befinden.
  • Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei eine erste elektromagnetische Induktionspumpe 85 und eine zweite elektromagnetische Induktionspumpe (nicht dargestellt) in vertikaler Richtung diagonal verlaufen, und zwar entlang den einander gegenüberliegenden vertikalen Plattenteilen, welche den Behälter 33 bilden, das heißt, entlang dem ersten vertikalen Plattenteil 35 und dem zweiten Plattenteil. Entsprechend dieser Ausführungsform verlaufen die Spalte zum Anheben des Hartlot-Füllmetalls und die in den Innenseiten des ersten und zweiten vertikalen Plattenteils positionierten zweiten Eisenkerne ebenfalls diagonal in vertikaler Richtung.
  • Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei elektromagnetische Induktionspumpen 81a, 81b, 81c, 82a, 82b und lokale Düsen 91a, 91b, 91c, 92a, 92b, die den besagten elektromagnetischen Induktionspumpen entsprechen, parallel in jener Richtung angeordnet sind, in der die Werkstücke P verlaufen. Diese Ausführungsform ist für lokale Lötarbeiten, nicht jedoch für gewöhnliche allgemeine Lötarbeiten geeignet, da jene Teile, die sich über den Düsen befinden, die unter den lokalen Düsen 91a, 91b, 91c, 92a, 92b ausgewählt wurden, gelötet werden, während sich die Werkstücke P über dem Behälter 33 im Stillstand befinden.
  • Wie oben beschrieben, ermöglicht die Erfindung, dass eine Vielzahl elektromagnetischer Induktionspumpen kompakt auf eine solche Art und Weise angeordnet werden, dass sie vertikal entlang einer Vielzahl vertikaler Plattenteile verlaufen, die einen Behälter bilden. Da durch diese elektromagnetischen Induktionspumpen unterschiedliche Typen von Schwallwellen gebildet werden, gewährleistet die Umsetzung dieser Erfindung ein hochzuverlässiges Löten, selbst wenn es sich bei den Werkstücken um Leiterplatten handelt, auf deren Oberfläche Chipkomponenten in hoher Dichte angeordnet wurden. Darüber hinaus können durch jede elektromagnetische Induktionspumpe die Höhe und andere Eigenschaften einer jeden Welle separat reguliert werden.
  • Da im allgemeinen eine Vielzahl elektromagnetischer Induktionspumpen einem einzelnen Behälter zugeordnet sind, kann das Behälterinnere dadurch kompakt gestaltet werden, dass man eine Vielzahl vertikaler Plattenteile dicht nebeneinander anbringt. Anders ausgedrückt: Da auf diese Weise ein Behälter ohne Platzverschwendung gebildet wird, kann die Menge des im Behälter befindlichen Hartlot-Füllmetalls im Vergleich zu einer Struktur mit einem einzelnen Behälter für jede Pumpe reduziert werden. Folglich ist die Erfindung insbesondere für Fälle geeignet, in denen ein teures, bleifreies Hartlot-Füllmetall zum Einsatz kommt.
  • Da außerdem der erste Eisenkern und die Induktionsspule einer jeden elektromagnetischen Induktionspumpe außerhalb der vertikalen Plattenteile angeordnet sind, welche den Behälter bilden, kann die Wartung einer Induktionsspule oder eine ähnliche Operation problemlos von außen vorgenommen werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Heizer auf halber Strecke zwischen den elektromagnetischen Induktionspumpen angeordnet sind und von beiden Teilen gemeinsam genutzt werden. Diese Konfiguration ist nicht nur zur Vereinfachung der Struktur der Heizer effektiv; sondern dient gleichermaßen zur Verbesserung des Wirkungsgrades des Heizers.
  • Da außerdem die Düse abnehmbar am oberen Teil einer jeden elektromagnetischen Induktionspumpe angebracht ist, kann die Wartung der Düse oder das Reinigen einer elektromagnetischen Induktionspumpe zum Zwecken des Entfernens von Oxiden und ähnlichen Fremdmaterialien aus der elektromagnetischen Induktionspumpe einfach durch Entfernen der Düse erfolgen.
  • PRAKTISCHE ANWENDBARKEIT
  • Die vorliegende Erfindung kann nicht nur Dir das Hartlöten von dicht auf der Oberfläche einer Leiterplatte gruppierten Chip-Bauteilen oder ähnlichen Elementen mit Hilfe eines bleifreien Hartlot- Füllmetalls genutzt werden, sondern sie ist auch beim Festlöten von Bauteilen an einem Substrat mit Hilfe eines bleihaltigen Lötmaterials realisierbar.

Claims (5)

1. Schwallbad-Lötvorrichtung, die folgendes umfaßt:
einen einzelnen Behälter (33), der Lotmetall enthält, wobei der besagte Behälter aus einer Vielzahl vertikaler Plattenteile (35, 36) und einer elektromagnetischen Induktionspumpe (46, 47) besteht, die entlang einem der vertikalen Plattenteile (35, 36) verläuft und unter Bildung einer Welle Lotmetall zum Löten eines Werkstücks (P) nach oben abgibt, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens eine zweite mit dem Behälter verbundene elektromagnetische Induktionspumpe (46, 47) entlang dem anderen der vertikalen Plattenteile (35, 36) verläuft und somit im Behälter eine zweite Lötwelle bildet.
2. Schwallbad-Lötvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl vertikaler Plattenteile (35, 36) einen ersten vertikalen Plattenteil (35), der sich am Boden der Werkstück-Einlaßseite befindet, sowie einen zweiten vertikalen Plattenteil (36) umfaßt, der sich am Boden der Werkstück- Auslaßseite befindet.
3. Schwallbad-Lötvorrichtung nach Ansprüch 1 oder 2, wobei die elektromagnetische Pumpe (46, 47) folgendes umfasst:
einen ersten Eisenkern (52), der sich in engem Kontakt zur Außenseite des vertikalen Plattenteils (35, 36) befindet;
eine Induktionsspule (51), die um den besagten ersten Eisenkern (52) gewickelt ist,
einen zweiten Eisenkern (54), der parallel zu einer inneren Seitenfläche des vertikalen Plattenteils (35, 36) positioniert ist, und
einen Spalt (53) zum Anheben des Hartlot-Füllmetalls, der zwischen dem vertikalen Plattenteil (35, 36) und dem zweiten Eisenkern (54) verläuft.
4. Schwallbad-Lötvorrichtung entsprechend einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Behälter (33) mit Heizern (65) zum Schmelzen des Lotmetalls ausgestattet ist, die sich zwischen den elektromagnetischen Induktionspumpen (46, 47) befinden.
5. Schwallbad-Lötvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl der abnehmbaren Düsen (66, 67) in jeder der elektromagnetischen Induktionspumpen (46, 47) nebeneinander angeordnet sind.
DE69717783T 1996-06-11 1997-06-10 LöTVORRICHTUNG Expired - Fee Related DE69717783T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14959196 1996-06-11
PCT/JP1997/001982 WO1997047422A1 (fr) 1996-06-11 1997-06-10 Dispositif a braser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69717783D1 DE69717783D1 (de) 2003-01-23
DE69717783T2 true DE69717783T2 (de) 2003-07-17

Family

ID=15478557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69717783T Expired - Fee Related DE69717783T2 (de) 1996-06-11 1997-06-10 LöTVORRICHTUNG

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5981922A (de)
EP (1) EP0858856B1 (de)
JP (1) JP3917665B2 (de)
DE (1) DE69717783T2 (de)
WO (1) WO1997047422A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015212960A1 (de) * 2015-07-10 2017-01-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Pumpe

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0849024B1 (de) * 1996-06-11 2002-05-22 Kabushiki Kaisha Tamura Seisakusho Lötvorrichtung
JPH10125618A (ja) * 1996-10-23 1998-05-15 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JP3306468B2 (ja) * 1997-10-30 2002-07-24 セレスティカ・ジャパン・イーエムエス株式会社 自動ハンダ付け機構及びその機構を用いる装置並びにそのハンダ付け方法
US6726082B2 (en) * 2001-11-01 2004-04-27 Nihon Den-Netsu Keiki Co., Ltd. Soldering apparatus
US20030102352A1 (en) * 2001-11-12 2003-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Soldering machine
JP3936677B2 (ja) * 2003-06-19 2007-06-27 株式会社タムラ製作所 噴流式はんだ付け装置
DE102015220514A1 (de) * 2015-10-21 2017-04-27 Ersa Gmbh Lotpumpe

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1325403A (en) * 1970-10-20 1973-08-01 Heberlein & Co Ag Soldering appliance
GB1413304A (en) * 1972-04-26 1975-11-12 Atomic Energy Authority Uk Electromagnetic pumps
JPS4965934A (de) * 1972-10-27 1974-06-26
US4622445A (en) * 1984-09-28 1986-11-11 The Boeing Company Method of inductively brazing honeycomb panels
US4874918A (en) * 1987-02-14 1989-10-17 Nihon Sinku Gijutsu Kabusiki Kaisha Vacuum brazing apparatus
US5747179A (en) * 1991-04-05 1998-05-05 The Boeing Company Pack for inductively consolidating an organic matrix composite
US5382860A (en) * 1992-02-18 1995-01-17 General Electric Company Electromagnetic pump stator core
US5452843A (en) * 1994-01-25 1995-09-26 Dennis Tool Company Method of brazing a composite bit using direct cooling means

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015212960A1 (de) * 2015-07-10 2017-01-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Pumpe
DE102015212960B4 (de) 2015-07-10 2019-01-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Pumpe

Also Published As

Publication number Publication date
EP0858856A1 (de) 1998-08-19
US5981922A (en) 1999-11-09
EP0858856B1 (de) 2002-12-11
EP0858856A4 (de) 1999-09-15
WO1997047422A1 (fr) 1997-12-18
JP3917665B2 (ja) 2007-05-23
DE69717783D1 (de) 2003-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69712719T2 (de) Lötvorrichtung
DE69104652T2 (de) Wiederaufschmelzlötofen.
DE10215963B4 (de) Vorrichtung für selektives Löten
DE69011929T2 (de) Führungsanordnung für Gegenstände, wie Leiterplatten.
EP0618035B1 (de) Löt-/Entlötvorrichtung, insbesondere für integrierte Schaltungen
DE4408751C2 (de) Anschlußklemmenstruktur für Strahlschweißverbindungen
DE3825519A1 (de) Vorrichtung zum schmelzen von lot an einer verbindungsstelle zwischen anschlussklemmen eines elektronischen bauelements und kontaktelementen eines substrats
DE102007021949A1 (de) Bauteilmontageeinrichtung und Bauteilmontageverfahren
DE2356140A1 (de) Vorrichtung zum anloeten von integrierten schaltungsplaettchen an einem substrat
DE69717783T2 (de) LöTVORRICHTUNG
DE69711568T2 (de) Lötvorrichtung
DE3300153A1 (de) Loetapparat
DE19643846B4 (de) Linearmotor-Pumpe für Wellenlötanlagen
DE2852132C2 (de)
DE2825953A1 (de) Vorrichtung zum induktionsschweissen
DE20200554U1 (de) Düse für eine Lötvorrichtung
DE69814043T2 (de) Mikrowellenzufuhr in einem ofenkammer
DE9007059U1 (de) Lötnivelliervorrichtung
EP0166817B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verlöten von Anschlussdrähten von elektrischen Bauteilen sowie Anordnung aus elektrischen Bauteilen
DE60126836T2 (de) Vorrichtung zur verbesserten inertisierung beim wellenlöten
DE3309839C2 (de) Vorrichtung zum Löten von Werkstücken
DE3685688T2 (de) Vorrichtung zum schwall-loeten, insbesondere fuer gedruckte leiterplatten.
EP1282221A2 (de) Spannungsversorgungsmodul
DE4091519C2 (de) Lötmaschine mit einem Reinigungselement für einen Ausströmschlitz
DE3609654A1 (de) Regelwiderstand

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee