DE8431882U1

DE8431882U1 - Vorrichtung zum Aufbringen eines Lötmittels auf freie Oberflächen eines Gegenstandes

Info

Publication number: DE8431882U1
Application number: DE8431882U
Authority: DE
Original assignee: Soltec Bv Oosterhout Nl
Current assignee: Soltec Bv Oosterhout Nl
Priority date: 1983-11-04
Filing date: 1984-10-31
Publication date: 1985-04-25

Description

Vorrichtung zum Aufbringen eines Lötmittels auf freie Oberflächen eines Gegenstandes

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Lötmittels auf freie Oberflächen von Gegenständen, beispielsweise gedruckten Leiterplatten, mit einer die Gegenstände in einer Bahn bewegenden Fördereinrichtung, einem Behälter für Lötmittel, mindestens einer mit dem Behälter kommunizierenden Düse, die zwischen dem Behälter und der Bewegungsbahn der Gegenstände eine Öffnung zum Ausstoss von Lötmittel aufweist, die gegen die freien Oberflächen der Gegenstände gerichtet ist.

Line solche Vorrichtung ist bereits bekannt, beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung 0083680. Die darin verwendete der obengenannten Düse entsprechende Düse ist so ausgelegt, dass sie einen turbulenten Lötmittelstrahl bildet. Stromab von dieser Düse in Förderrichtung der gedruckten Leiterplatte ist eine zweite Düse angeordnet und so ausgelegt, dass sie eine glatte laminare Lötmittelwelle bildet. Die erste Düse ist so angeordnet, dass zumindest etwas vom Lötmittel des turbulenten Lötmittelstrahls alle gewünschten Stellen der Leiterplatte erreicht, insbesondere dann, wenn eine dichte Packung von Chips verwendet wird. Die glatte Welle der zweiten Düse gelangt auf das zunächst abgelagerte Lötmittel und vervollständigt das Lötverfahren. Dies bedeutet, dass die erste· Düse eine verhältnismässig kleine öffnung aufweist, um einen entsprechend kleinen Lötmittelstrahl zu erzeugen. Es wurde aber allgemein gefunden, dass solche verhältnijmässig kleinen Düsenöffnungen für einen Lötmittelstrahl durch Verunreinigungen im Lötmittel an verschiedenen Stellen

verstopft werden können. Solche Verunreinigungen sind beispielsweise Teilchen, die durch Oxidation des Lötmittels gebildet werden. Ein Ergebnis ist, dass die Gleichmässigkeit des Lötmittelstrahls leidet, so dass die Lötung der gedruckten Leiterplatten nicht zufriedenstellend ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die diesen Nachteil nicht aufweist, das heisst bei der die Lötarbeit nicht durch Verunreinigungen im Lötmittel beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Einrichtung zum Einstellen der Grosse der Düsenöffnung vorgesehen ist.

Ein anderes Merkmal der erfindungsgemässen Vorrichtung besteht ^

?■ darin, dass die Einrichtung zum Einstellen in der Lage ist, | die Düsenöffnungen zwischen einer kleineren und grösseren 3 Abmessung einzustellen, je nach dem ob eine Lötung erfolgen soll | oder nicht.

So werden bei Vergrösserung der Düsenöffnung vor einem Löt- ) Vorgang die gegebenenfalls im Lötmittel vorhandenen Verun- ;; reinigungen ausgesondert, so dass bei einem unmittelbar danach folgenden Lötvorgang, der mit einer kleineren Düsenöffnung durchgefühlt wird, die Gefahr des Verstopfens dieser Öffnung ausgeschaltet oder zumindest weitgehend verringert ist.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen::

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Lötvorrichtung, bei der Teile weggebrochen sind;

Fig. 2 eine Querschnittansicht eines Teils der Lötvorrichtung

gemäss Fig. 1;
Fig. 3 eine Querschnittansicht des in Fig. 2 gezeigten Teils in einer anderen Stellung.

Die Vorrichtung dient zum Aufbringen eines Lötmittels auf die freien nach unten gerichteten Oberflächen von gedruckten Leiterplatten. Sie besteht im wesentlichen aus einem Behälter 1 (Fig_v 2), eine im Behälter 1 eingesetzte Düsenanordnung 2 (Fig. 1, 2, 3), einer oberhalb der Düse 2 verlaufenden Fördereinrichtung 3 (Fig. 1, 2, 3), und einer der Düsenanordnung 2 zugeordneten Einstelleinrichtung 4 (Fig. 1).

Die Fördereinrichtung 3 ist nicht in Einzelheiten dargestellt, da solche in verschiedenen AusfUhrungsformen bekannt sind. Sie dient zum Transport von mit Bauelementen bestückten Leiterplatten, Wie bei 5 gezeigt, die auf Trägern 36 entlang einer nach oben ansteigenden Bahn 6 in Richtung des Pfeiles 7 und entlang eines schematisch dargestellten Schalters 8 bewegt werden. Der Schalter 8 weist elektrische Anschlussleitungen 9 und 10 auf, die an einem Steuerkreis 11 (Fig. 1) angeschlossen sind. Der Träger 36 ist mit zwei Kontaktgliedern 37 und 38 versehen, die mit dem Schalter 2 zusammenarbeiten.

Die Düsenanordnung 2 ist in dem das Lötmittel (nicht dargeistellt) enthaltenden Behälter 1 angeordnet und weist einen Rahmen 12 auf (Fig. 1). Die Düsenanordnung 2 besteht aus zwei nebeneinander angeordneten Düsen 13 und 14, die jeweils mit einer ihnen zugeordneten Druckkammer 15 bzw. 16 kommunizieren. Jede Kammer 15, 16 ist mit einer Pumpe 17 bzw. 18 versehen, die dafür sorgt, dass das Lötmittel aus dem Behälter 1 in die Düse 13 bzw. 14 über die Kammer 15 bzw. 16 mit einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit und einem gewünschten Druck gelangt. Aus den

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Düsenöffnungen fliesst das Lötmittel zurück in den Behälter i„

Die Düse 14 weist eine herkömmliche Bauart auf und dient dazu, den durch die Düse 13 durchgeführten Lötvorgang zu vervollständigen. Die erstgenannte Düse ist stromab von der Düse ⁴3 in Förderrichtung 7 der gedruckten Leiterplatten 5 angeordnet.

Die öffnung 39 der Düse 13 hat einen rechteckigen Querschnitt und wird durch eine verstellbare Platte 19 an der Eintrittsseite der Leiterplatte und durch eine feststehende Platte 20 an der Austrittsseite der Leiterplatte begrenzt. Beide Platten verlaufen parallel in Querrichtung der Vorrichtung. Wenn die Düsenöffnung 39 die kleinste Grosse aufweist, wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, liegt die an die Düsenöffnung der feststehenden Platte 20 angrenzende Oberkante höher als die angrenzende Oberkante der verstellbaren Platte 19. Dabei verläuft die Ebene der Düsenöffnung im wesentlichen parallel zur Bewegungsbahn 6. Die verstellbare Platte 19 besteht aus Titan, da an diesem Lötmittel schlecht haftet.

Die verstellbare Platte 19 ist mit der obengenannten Einstelleinrichtung 4 verbunden. Diese letztgenannte besteht aus einem pneumatischen Druckzylinder 21, dessen unteres Ende 22 bei 23 in einem gegabelten Bauteil 24 angelenkt ist. Dieses Bauteil ist an der unteren Seite des Rahmens 12 befestigt. Der Druckzylinder 21 wird durch den Schalter 8 über die elektrischen Leitungen 9 und 10 und den Steuerkreis 11 gesteuert. Er besteht aus einer Kolbenstange deren beide Teile 25, 26 durch einen geriffelten Knopf 40 miteinander verbunden sind. An diesem Knopf 40 sind entgegengesetzt gerichtete Gewindeschrauben 41, 42 angeformt, die in mit Gewinde versehenen Sacklöchern der Kolbenstangenteile 25 bzw. 26 eingeschraubt sind. Das Kolbenstangenteil 26 ist in einem Drehpunkt 27 mit einem Hebelarm 28 verbunden, der an einer

Achse 29 befestigt ist, die ihrerseits quer zur Vorrichtung verläuft und von zwei Stützen 30 getragen wird. Diese Stützen sind an gegenüberliegenden Seiten am oberen Teil des Rahmens 12 angeordnet. In Fig. 1 ist nur eine solche Stütze 30 gezeigt. An jeder Seite ist.die Achse 29 ferner mit einem Hebelaim 31 verbunden, der im Drehpunkt 32 an einem Steuerarm 33 angelenkt ist. Dieser Steuerarm 33 ist bei 34 mit der verstellbaren Platte 19 verbunden, die um eine Querachse 35 schwenkbar gelagert ist.

Der beschriebene Hebelmechanismus 31 bis 34 ist an jeder Seite der Achse 29 vorgesehen, um die Parallelität der Platten 19 und 20 sicherzustellen.

Die Funktion der erfindungsgemässen Vorrichtung ist folgende.

Zunächst wird die öffnung 39 der Düse 13 auf verhältnismässig gross eingestellt, d.h. die verstellbare Platte 19 befindet sich in einem verhältnismässig grossen Abstand von der feststehenden Platte 20 (Fig. 3). Die Folge ist, dass dann, wenn die Pumpe 17 arbeitet, ein Lötmittelstrom durch die Düsenöffnung 39 gedrückt wird und dabei im Lötmittel gegebenenfalls vorhandene Verunreinigungen ausgetragen werden.

Wenn das vordere Kontaktglied 37 des Trägers 36 der gedruckten Leiterplatte 5, die entlang der ansteigenden Bahn 8 bewegt wird, den Schalter 8 schliesst, signalisiert dieser über seine Ausgangsleitungen· 9 und 10, dass ein Lötvorgang vorgenommen werden soll. Als Folge betätigt der Steuerkreis 11 den Druckzylinder 21, wobei die Kolbenstange 25, 26, die in ihrer untersten Stellung war, nach oben in ihre oberste Stellung bewegt und dabei die verstellbare Platte 19 der Düse 13 in Uhrzeigersinn in die in Fig. 1 gezeigte Stellung gedreht wird. In dieser

Stellung befindet sich die verstellbare Platte 19 in einem kleineren Abstand von der Platte 20. Demzufolge ist die Düsenöffnung 39 kleiner und die Oberkante der Platte 20 befindet sich auf einem höheren Niveau als die Platte 19, wie oben beschrieben. Wenn die Pumpe 17 arbeitet, wird ein feiner Lötini ttelstrahl durch die Düsenöffnung 39 gedrückt und zwar in einer im wesentlichen senkrechten Richtung zur gedruckten Leiterplatte.

Wenn das rückwärtige Kontaktglied 38 des Trägers 36 der gedruckten Leiterplatte 5 entlang des Schalters 38 vorbeigeht, wird der letztgenannte wieder geschlossen und signalisiert dem Steuerkreis 11 über die Ausgangsleitungen 9 und 10, dass der durch die Düse 13 durchgeführte Lötvorgang dem Ende entgegen geht. Die Folge ist, dass dann der Steuerkreis 11 den Druckzylinder 21 betätigt, wobei die Kolbenstange 25, 26 die verstellbare Platte 19 in ihre Anfangsstellung zurückbringt, in der die Düsenöffnung grosser ist (Fig, 3).

Wie oben erläutert ist, sind Bauteile der Einstelleinrichtung 21 bis 34 in der Lege, die verstellbare Platte 19 in einen kleineren oder grösseren Abstand zur feststehenden Platte 20 zu bewegen, so dass die Düsenöffnung 39 kleiner bzw. grosser wird. Der kleinere Abstand kann nun durch den geriffelten Knopf 40 eingestellt werden, um den Spalt zwischen den Teilen 25 und 26 der Kolbenstange zu vergrössern oder zu verkleinern.

Claims

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SCHÜTZANSPRÜCHE

Vorrichtung zum Aufbringen eines Lötmittels auf freie Oberflächen von Gegenständen, beispielsweise gedruckten Leiterplatten, mit einer die Gegenstände in einer Bahn bewegenden Fördereinrichtung, einem Behälter für Lötmittel, mindestens einer mit dem Behälter kommunizierenden Düse, die zwischen dem Behälter und der Bewegungsbahn der Gegenstände eine öffnung zum Ausstoss von Lötmittel aufweist, die gegen die freien Oberflächen der Gegenstände gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenöffnung (39) der einen Düse (13) durch eine manuell oder automatisch verstellbare Platte (19) und durch eine feststehende Platte (20) begrenzt ist, wobei die verstellbare Platte (19) an der Eintrittsseite der Düsenöffnung (39) und die feststehende Platte (20) an der Austrittsseite dieser Düsenöffnung (39) angeordnet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Platte (19) zugeordnete Einstelleinrichtung zum automatischen Einstellen der Grosse der Düsenöffnung (39) aus einem von einem Druckzylinder (21) gesteuerten Kolben (25, 26) besteht, der mit einer quer zur Vorrichtung angeordneten, an der verstellbaren Platte (19) schwenkbar gelagerten Hebelanordnung (28 bis 33) verbunden ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (25, 26) aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Abschnitten besteht, die durch entgegengesetzt gerichtete und durch einen Knopf (40) verstellbare Gewindeschrauben (41, 42) miteinander verbunden sind und die Grosse der Düsenöffnung (39) durch manuelles Drehen des Knopfes (40) einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenöffnung (39) in einer Ebene angeordnet ist, die im wesentlichen parallel zu der Bewegungsbahn (6) des mit Lötmittel zu versehenden Gegenstandes (5) verläuft.

5. Vorrichtung nach Anspruch ", , dadurch gekennzeichnet, dass die eine Düse (13) so gerichtet ist, dass der Ausstoss des Lötmittels im wesentlichen senkrecht zur freien Oberfläche des mit Lötmittel zu versehenden Gegenstandes (5) gerichtet ist und eine zweite, mit dem Behälter (1) kommunizierende Düse ("4) vorgesehen ist, deren Düsenöffnung zwischen dem Behälter (1) und der Bewegungsbahn <6) des Gegenstandes (5) liegt, die zweite Düse (14) stromab von der ersten Düse (13) in Bewegungsrichtung des Gegenstandes (5) angeordnet und zum Ausstoss von Lötmittel auf die freien Oberflächen des Gegenstandes ausgelegt ist.

6· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung mindestens einen pneumatischen Druckzylinder (21) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung mindestens eine Hebelanordnung (28 bis 33) aufweist.