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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Dementsprechend wird mit der vorliegenden Erfindung eine Schwallbad-Lötvorrichtung
vorgestellt, die folgendes umfaßt:
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einen einzelnen Behälter, der das Lotmittel enthält, wobei dieser Behälter durch eine Vielzahl
vertikaler Plattenteile gebildet wird; und
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Mit der oben beschriebenen Konfiguration kann das durch elektromagnetische Induktionspumpen
abzugebende Hartlot-Füllmetall effizient durch gewöhnliche Heizelemente geschmolzen werden.
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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.
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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
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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
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Nachfolgend wird die Konfiguration einer Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf
die Fig. 1 und 2 erläutert.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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Nachfolgend wird die Funktion der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen
erläutert.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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.