DE8334840U1 - Loetgeraet zum befestigen von elektrischen und elektronischen bauteilen auf leiterplatten - Google Patents

Description

Lötgerät zum Befestigen von elektrischen und elektronischen Bauteilen auf Leiterplatten

Sie Neuerung besieht sich auf ein Lötgerät zum Befestigen \ von elektrischen und elektronischen Bauteilen auf Leiter* platten, mit mindestens einer Düse, die einen Heißluft- oder Heißgaastrom zum Schmelzen des Lotes auf vorgegebene Bereiche des Bauteils und der Leiterplatte leitet.

Es ist bereits bekannt, sehr kleine Bauelemente mit Hilfe eines Heißluft- oder Heißgasstromes zu verlöten, da dieser Heißluft- oder Heißgasstrom sehr präzise auf vorgegebene Bereiche eines Bauelementes gerichtet werden kann, ohne daß andere Bereiche des Bauelementes unzulässig erwärmt werden. Ein derartiges Lötgerät ist insbesondere zur Befestigung von oberflächenmontierbaren elektronischen Bauteilen, wie z. B. Chip-Kondensatoren, Chip-Transistoren, Flat-Fack-IC's und dergleichen, geeignet. Hierbei ist es jedoch sehr schwierig, die einzelnen Bauteile an einer genau vorgegebenen Stelle auf der Leiterplatte vor dem Lötvorgang anzuordnen. Es wurden zwar bereits an dem Lötgerät befestigte Klemmpinzetten verwendet, doch ist die Anordnung der Bauelemente in diesen Klemmpinzetten und die Anordnung der Klemmpinzette selbst gegenüber der Leiterplatte sehr schwierig.

Der Neuerung liegt die Aufgäbe zugrunde, ein Lötgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine sehr präzise Befestigung an elektrischen und elektronischen Bauteilen

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Leiterplatten bei einfacher Handhabung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dusch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs Λ angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Neuerung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem neuerungsgemäßen Lötgerät ist eine Düse, die einen Heißluft- oder Heißgasstrom zum Schmelzen des Lotes auf vorgegebene Bereiche des Bauteile und der Leiterplatte leitet» mit einem Vakuumsaugrohr kombiniert, wobei dieses Vakuumsaugrohr zum Aufnehmen und .'festhalten von Bauteilen dient. Ein derartiges Vakuumsaugrohr kann beliebig klein ausgebildet werden und ermöglicht damit die Handhabung selbst kleinster Bauelemente. Da das Vakuumsaugrohr immer in einer genauen Beziehung zu deär bzw. den Düsen steht, ergibt sich ein optimaler Lötvorgang ohne unnötige Erwärmung anderer Bereiche des Bauteils.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Neuerung sind das Vakuumsaugrohr und die Düse(n) am freien Ende einer Parallelführung heb- und senkbar angeordnet, so daß ein exaktes Auflegen des Bauteils auf die Leiterplatte erzielt werden kann.

Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Parallelführung in einer zur Heb- und Senkrichtung senkrechten Ebene in mehreren Richtungen zwischen einer Aufnahmestellung für die Bauelemente und einer Lötstellung verschiebbar ist. Die Parallelführung kanu weiterhin um eine zu dieser Ebene senkrechte Achse verdrehbar sein. Auf

diese Weise läßt sich eine praktisch automatische exakte Ausrichtung der Bauteile gegenüber der Leiterplatte erzielen.

?£ eine übermäßige Wärmebelastung des zu verlötenden Bauteile zu vermeiden, ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Neuerung vorgesehen* daß über dem Bauteil* beispielsweise an dem Saugrohr« eine Abdeckung befestigt ist, die den eigentlichen Körper des Bauteils gegenüber dem Heißluft- oder Heißgasstrahl abschirmt, so daß lediglich die Anschlüsse alt dem Heißluft- oder Heißgasatrom beaufschlagt werden.

Uo eine weitere Schonung des Bauelementes zu erreichen, ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Neuerung weiter vorgesehen, daß das Lötgerät so ausgebildet ist, daß bereits beim !transport des au verlötenden Bauteils ein heißer Gasstrahl, auf dessen Anschlußteile fließt, wobei das Bauelement beispielsweise auf 100 ⁰G vorerwärmt wird, so daß die Temperaturänderung beim eigentlichen Lotvorgang nicht mehr so krass ist.

Sie Neuerung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Pig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Ausführungsform der Düse und des Saugrohrs vor dem Aufsetzen eines Bauteils auf eine Leiterplatte,

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Fig. 2 eine weitere Ausfuhrungsform der Düse und des

Vakuumsaugrohres des Lötgerätes in perspektivischer Ansicht,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Lötgerätes,

Fig. 4- eine perspektivische Ansicht einer Düse des Löt gerätes nach Fig. 3, wobei das Vakuumsaugrohr fortgelassen ist.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausföhrungsform des Lotgerätes ist eine einzige Düse 1 vorgesehen, durch die ein Heißluft- oder Heißgasstrom entlang des Pfeiles F1 hindurchgeleitet wird. Im Inneren der Düse 1 ist konzentrisch zu dem freien Ende ein Vakuumsaugrohr 2 angeordnet, durch das hindurch ein Saugluftstrom entlang des Pfeiles F2 hindurchgeleitet wird. Dieses Vakuumsaugrohr dient zum Aufnehmen und Festhalten eines Bauelementes, das auf eine Leiterplatte 3 absenkbar ist, die vorverzinnte Bereiche 3a aufweist. Das Vakuumsaugrohr 2 erstreckt sich an dem von dem Bauteil 4 entfernten Ende durch eine Wandung der Düse 1 hindurch, um den Anschluß an eine nicht dargestellte Vakuumquelle zu ermöglichen. Die Düse 1 und damit das Vakuum saugrohr 2 sind in einer Führungshülse 11 federnd gelagert, so daß es möglich ist, das Bauteil 4 elastisch gegen die Leiterplatte 3 vorzuspannen. Dieses Führungeteil ist mit einer ebenfalls nicht gezeigten Heißluft- oder Heißgasquelle verbunden.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der Düse 1a

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und des Vakuumsaugrohrs 2a des Lötgerätes dargestellt. Bei dieser Ausfuhrungsform weist das freie Ende der Düse 1a eine Einbuchtung auf, in der das freie Ende des Vakuumsaugrohres 2 angeordnet ist, das sich über das freie Ende der Düse hinaus erstreckt. Sas Vakuumsaugrohr 2a kann an der Düse 1a mit Hilfe einer ringförmigen Klammer 12 befestigt sein. Auch bei dieser Ausführungsform sind die Düse 1a und/oder das Vakuumsaugrohr 2a federnd gegen eine Leiterplatte vorspannbar.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform des Lotgerätes gezeigt, das sich insbesondere zum Verlöten von integrierten Schaltungen in Flachgehäusen, sogenannten Flat-Pack-Gehäusen, eignet. Bei derartigen Bauteilen erstrecken sich Anschlüsse auf beiden Seiten des Gehäuses und das Lötgerät weist entsprechend zwei Düsen 1b auf, die langgestreckt sind und sich jeweils über die gesamte Anzahl, der Anschlüsse des Bauteils 4 erstrecken, wie dies insbesondere aus Fig. 4 zu erkennen ist.

Bei dieser Ausführungsform weist das Saugrohr 2b an seinem freien Ende einen gefederten Saugnapf 13 auf, der einerseits eine elastische Vorspannung dee Bauteils gegen die Leiterplatte 3 und andererseits einen Toleranzausgleich zwischen den Düsen und dem Vakuumsaugrok? 2b ermöglicht.

Wie aus der linken Hälfte der Fig. 3 zu erkennen ist, in der das untere Ende einer der Düsen im Schnitt dargestellt 1st, weist die langgestreckte Austrittsöffnung 22 der Düsen eine Längekante auf, die durch einen Auflagesteg 21 verlängert ist. Dieser Auflägesteg, der dem

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Vakuumsaugrohr 2b benachbart 1st, dient zum Andrücken der Anschlüsse 4a des Bauteils 4 gegen die Leiterplatte and kann diese Anschlüsse auf der Leiterplatte bis zum Erkalten des Lotes nach dem Abschalten der Eeifiluftzuführung festhalten. Der Auflagesteg oolite unbenetzbar und schlecht wärmeleitend sein und eine geringere Wärmespeicherung aufweisen·

Bei allen Ausführungsformen ist die aus den Düsen und dem Vakuumsaugrohr bestehende Kombination gemäß einer Ausführungsform am freien Ende einer nicht dargestellten Parallelführung heb- und senkbar befestigt, so daß eine sehr genaue Plazierung der Bauteile 4- auf der Leiterplatte möglich ist. Diese Parallelführung kann in einer zur Heb- und Senkrichtung senkrechten Ebene, d. h. parallel zur Leiterplatte in mehreren Eichtungen verschiebbar und um eine zu dieser Ebene senkrechte Achse verdrehbar sein, um das Vakuumsaugrohr zwischen einer Aufnahmestellung für die Bauteile und der Abgabestellung auf der Leiterplatte zu bewegen, so daß sich automatisch eine exakte Ausrichtung der Bauteile auf der Leiterplatte ergibt..

Weiterhin kann vorzugsweise an dem Saugrohr eine Abdeckung befestigt sein, die den Haxptteil oder Körper des Bauteile abdeckt, um die Wärmebelastung des Bauteils zu verringern. Diese Abdeckung läßt lediglich die zu verlötenden Anechlußbereiche frei. Ein Beispiel für eine derartige Abdeckung ist in Fig. 1 schematisch bei 2c dargestellt. Diese Abdeckung kann selbstverständlich auch bei den übrigen Ausführungsformen vorgesehen sein.

Während der Bewegung des Bauteils von einer Aufnahme-

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stelle zur Lot stelle kann bereits ein Heißgas st rom, gegebenenfalls mit niedrigerer Temperatur oder geringerer Luftdurchsatzmenge, auf die Anschlüsse des Bauelementes gerichtet werden, so daß dieses beispielsweise auf
100 °C vorerwärmt wird, so daß die Temperaturänderung während des eigentlichen Lotvorganges verringert ist.

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Claims (1)

1. Lötgerät zum Befestigen von elektrischen und elektronischen Bauteilen auf Leiterplatten, mit mindestens einer Düse,, die einen Heißluft- oder Heißgas strom zum Schmelzen des Lotes auf vorgegebene Bereiche eines Bauteils und der Leiterplatte leitet, dadurch gekennzeichnet , daß ein Vakuumsaugrohr (2; 2a; 2b) zum Aufnehmen und Festhalten des Bauteils vorgesehen 1st und daß das Vakuumsaugrohr (2; 2a; 2b) benachbart zu der oder den Düsen (1; 1a; 1b) angeordnet ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Vakuumsaugrohr (2; 2a; 2b) und/oder die Düsen (1; 1a; Ib) in Richtung auf das Bauteil (4) bzw. die Leiterplatte (3) federnd vorgespannt sind.

3. Lotgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Vakuum saugrohr

(2; 2a) konzentrisch im Inneren der Düse (1; 1a) angeordnet ist und sich über deren freies Ende hinaus erstreckt.

M-. Lötgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Vakuumsaugrohr (2b) zwischen zwei Düsen (1b) angeordnet ist.

5. Lötgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Düsen (1b) senkrecht zu einer die Düsen und das Vakuumsaugrohr (2b) verbindenden Linie eine langgestreckte Austrittsöffnung (22) aufweisen, deren dem Vakuumsaugrohr (2b) zugewandte Längskante in Richtung auf die Leiterplatte (3) durch einen Auflagesteg (21) zum Pesthalten der Anschlüsse (4-a) eines Bauteils (4) auf der Leiterplatte (3) verlängert ist.

6. Lot gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuumsaugrohr (2; 2a; 2b) und die Düsen (1; 1a; 1b) am freien Ende einer Parallelführung heb- und senkbar angeordnet sind.

7. Lötgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet r. daß die Parallelführung in einer zur Heb- und Senkrichtung senkrechten Ebene zwischen einer Aufnahmestellung für die Bauelemente (3) und einer Lötetellung in mehreren Richtungen verschiebbar ist.

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8. Lötgerät nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet ι daß die Parallelführung um eine asu der Ebene senkrechte Achse drehbar let.

9« Lötgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine an dein Vakuum saugrohr angeordnete Abdeckung vorgesehen ist, deren Größe gleich der Größe des Bau-'") teils ist und die eine Abschirmung für das Bauteil,

mit Ausnahme seiner Anschlüsse, gegenüber dem Heißgas- oder Heißluftstrom darstellt.