EP1369004A1

EP1369004A1 - Verfahren und schutzvorrichtung zur montage eines temperaturempfindlichen elektronischen bauteils

Info

Publication number: EP1369004A1
Application number: EP02718111A
Authority: EP
Inventors: Ulrich Ensslin; Norbert Niemczyk
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2003-12-10
Also published as: DE10112355C1; US7134592B2; US20040124233A1; JP2004523916A; WO2002074028A1

Abstract

Temperaturempfindliche elektrische und elektronische Bauteile (4, 5), die im Zuge der Montage mittels Löten mit einer Platine (1) verbunden werden, müssen während des Lötens gegenüber der Hitze geschützt werden, um bleibende schädigungen der Bauteile (4, 5) zu vermeiden. Erfindungsgemäβ werden die Lötanschlüsse (6) des Bauteils (4, 5) während des Lötprozesses thermisch an eine Schutzvorrichtung (8) gekoppelt, so daβ ein Teil der während des Lötprozesses in die Lötanschlüsse (6) eingeleiteten Wärme an die Schutzvorrichtung (8) weitergeleitet wird. Die Schutzvorrichtung (8) weist zusätzlich eine schutzhülle (9) auf, die das Bauteil (4, 5) abschnittsweise umhüllt. Vorteilhafterweise besteht die Schutzhülle (9) aus einem thermisch isolierenden Werkstoff und ist auf ihrer dem Bauteil (4, 5) abgewandten Auβenwandung (10) abschnittsweise mit einer Beschichtung (11) mit hohem thermischem Reflexionsvermögen versehen.

Description

Verfahren und Schutzvorrichtung zur Montage eines temperaturempfindlichen elektronischen Bauteils

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines temperaturempfindlichen elektronischen Bauteils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Schutzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.

Viele elektronische und elektrische Baugruppen und Komponenten umfassen temperaturemp indliche elektrische und/oder elektronische Bauteile, wie z.B. wärmeempfindliche integrierte Schaltkreise, Lithiumbatterien, Oszillatorkristalle, optoelektronische Bauteile. Im Zuge der Montage einer solchen Baugruppe müssen die an den Bauteilen vorgesehenen elektrischen Kontakte prozeßsicher mit Leiterbahnen einer Platine und/oder mit elektrischen Kontakten anderer Bauteile verbunden werden. Diese Montage erfolgt häufig mit Hilfe eines Lötverfahrens, bei dem am Bauteil vorgesehene Lötanschlüsse mit der Platine verlötet werden. Für jedes Bauteil ergibt sich dabei ein sicherer Bereich für die Lötzeit und -temperatur, in der gute Lötverbindungen hergestellt werden können. Gleichzeitig dürfen die temperaturempfindlichen elektrischen und elektronischen Bauteile nicht zu stark erhitzt werden, um eine dauerhafte Schädigung zu vermeiden. Somit bestehen beim Löten hitzeempfindlicher Bauteile die konträren Anforderungen, einerseits im Bereich der Lötanschlüsse eine ausreichend hohe Löttemperaturen zum Löten zu gewährleisten, andererseits aber in den temperaturempfindlichen Bereichen der Bauteile die Temperatur ausreichend so niedrig zu halten, daß keine Schädigungen der Bauteile auftreten. Zur Vermeidung eine übermäßige Erhitzung temperaturempfindlicher Bauteile während des Lötens von SMD-Anwendungen schlägt die US 5 913 552 vor, die betreffenden Bauteile mit einem Deckel zu versehen, der von oben über die zu verlötenden Bauteile gestülpt wird. Dieser Deckel bildet ein Hitzeschild gegenüber der Wärmestrahlung, die beim Infrarotlöten bzw. beim Dampfpha- senlöten auf die platinenabgewandte Seite der Bauteile einwirkt. - Allerdings eignet sich ein solcher Deckel nur zum Einsatz für SMD-Anwendungen, bei denen die Lötanschlüsse der Bauteile unter Verwendung eines Reflow-Lötverfahrens mit der bauteilzugewandten Seite der Platine verbunden werden. Sollen die Lötanschlüsse der Bauteile hingegen durch Öffnungen in der Platine hindurchgeführt und (z.B. durch Tauch- oder Wellenlöten) mit Leiterbahnen auf der bauteilabgewandten Seite verlötet werden, so bietet ein aus der US 5 913 552 bekannter, auf die platinenabgewandte Bauteiloberseite aufgesetzter Deckel keinerlei Schutz, da die Hitze in diesem Fall vor allem platinenseitig auf das Bauteil einwirkt.

Die DE 196 07 726 AI zeigt ein Bauelement zur Oberflächenmontage auf einer Leiterplatte, welches durch eine auf dem Bauteil angebrachte reflektierende Metallfolie gegen eine zu starke Aufheizung durch die einwirkende Wärmestrahle während des Lötens geschützt werden soll. Auch diese Metallfolie schützt das Bauelement zwar gegenüber der Wärmestrahlung, die von der pla- tinenabgewandten Seite her auf das Bauelement einwirkt, bietet jedoch keinen Schutz gegenüber der platinenseitig auf das Bauelement einwirkenden Wärmestrahlung.

Weiterhin ist aus der JP 030 36796 A eine Leiterplatte bekannt, deren obere und untere Schicht metallisiert sind; dadurch soll eine verbesserte Wärmeabfuhr von dem über Anschlußstifte in die Leiterplatte eingesetzten Bauteilen auf die Leiterplatte erreicht werden. Allerdings kann durch diese Metallisierung kein Wärmeschutz der Bauteile während des Hochtemperatur-Tauchlötens erreicht werden. Zum Lötschutz eines durch die Platine hindurchragenden Bauteils, insbesondere eines einstellbaren Kondensators, ist aus der gattungsbildenden DE-OS 29 49 914 bekannt, den durch die Platine hindurchragenden Bereich des Bauteils durch eine Kappe abzudecken; zum Schutz von Kondensatoren, welche nach dem Löten durch eine Öffnung in der Platine hindurch zugänglich sein sollen, wird weiterhin vorgeschlagen, diese Öffnung während des Lötens durch ein Schutzplättchen zu schützen, das nach dem Löten entfernt wird. Zwar kann ein solches Schutzplättchen den Kondensator gegenüber platinenseitig auf die Bauteilunterseite einwirkende Hitze und Lotdampf schützen, die den Kondensator im Falle einer unbedeckten Öffnung schädigen könnten; jedoch bietet das Plättchen keinen Schutz gegenüber der Hitzeeinwirkung, die durch die Hitze des Lötofens bzw. das Lötbad von allen Seiten auf das Bauteil einwirkt. Für besonders temperaturempfindliche Bauteile kann ein solches Schutzplättchen somit nur ungenügenden Schutz bieten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schutzvorrichtung bereitzustellen, mit Hilfe derer ein temperaturempfindliches Bauteil während des Lötens besonders wirksam gegenüber Hitze geschützt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 3 gelöst.

Danach wird das Bauteil während des Lötens mit einer entfernbaren Schutzvorrichtung mit einer Schutzhülle versehen, welche das Bauteil abschnittsweise umgibt und gegenüber den Umgebungseinflüssen während des Lötprozesses schützt. Die Schutzvorrichtung ist thermisch an das Bauteil angekoppelt und bewirkt somit, daß die während des Lötens vom Lötbad in das Bauteil eingeleitete Wärme (zumindest teilweise) an die Schutzvorrichtung abgeleitet wird. Dadurch kann die Erhitzung des Bauteilinneren während des Lötens und die Gefahr von Funktionsschädigungen des Bauteils erheblich reduziert werden. Vorteilhafterweise wird die Schutzvorrichtung an die Lötanschlüsse des Bauteils gekoppelt, damit die vom Lötbad in die Lötanschlüsse eingeleitete Wärme nicht vollständig an das Bauteil weitergeleitet wird, sondern stattdessen teilweise über die Schutzvorrichtung abgeleitet wird (siehe Anspruch 2).

Zweckmäßigerweise weist die Schutzhülle an ihrer dem Bauteil zugewandten Innenwandung einen thermisch isolierenden Werkstoff auf und ist auf ihrer dem Bauteil abgewandten Außenwandung zumindest abschnittsweise mit einer Beschichtung mit hoher thermischer Leitfähigkeit versehen (siehe Anspruch 6). Die Beschichtung der Außenwandung mit hoher thermischer Leitfähigkeit stellt sicher, daß Wärmestrahlung, die von außen auf das Bauteil einwirkt, entlang der Außenwandung der Schutzhülle verteilt, reflektiert und somit vom Bauteil abgehalten wird. Der thermisch isolierende Werkstoff, aus dem die dem Bauteil zugewandte Innenwand der Schutzhülle besteht, bewirkt dabei, daß jegliche in die reflektierende Außenwandung eingeleitete Wärme vorzugsweise nach außen und nur zu einem geringen Teil in Richtung des Bauteils abgestrahlt wird. Unter „thermisch isolierend" ist hierbei ein Werkstoff mit geringer thermischer Leitfähigkeit wie z.B. Polyester, Polyethylen, Polyamid etc. zu verstehen .

Um eine besonders gute Schutzwirkung des Bauteils gegenüber der Hitzeeinwirkung beim Löten zu erreichen, wird die thermisch leitfähige Außenwandung der Schutzhülle thermisch an das Bauteil, vorzugsweise an die Lötanschlüsse des Bauteils, angekoppelt. Dadurch wird ein Teil der Wärme, die während des Lötens vom heißen Lötbad in die Lötanschlüsse eingeleitet wird, an die Außenwandung der Schutzhülle weitergeleitet und von dort in die Umgebung abgestrahlt. Dies bewirkt eine besonders schnelle Ableitung des Löthitze und somit einen besonders effektiven Schutz des temperaturempfindlichen Bauteils.

In einer besonders einfachen Ausgestaltung ist die Schutzvorrichtung durch eine geschlossene Blase aus einer thermisch iso- er P H 3 ω rt H- s: rt tr¹ 3 Φ co rt N o tö φ t→ sS ιQ ? H α er P- co Φ S3 tr tr

Φ d 3 P- φ Φ &) DJ: d O: d p- O Φ ≤ φ φ P- O: P- φ DJ d P Φ Φ 3 φ P- φ φ p- Φ P-

P- P rt P- 3 f P 3 rt tP P H P- φ P φ -3 rt H o P ι-i ι-i P- (X 3 P- u3 l-i Φ ιQ Hi r+ rt 3 ιQ DJ Φ d P¹ Ω P ιQ DJ C l-i rt Ω φ Φ U3 Φ CO > φ Φ h

N Φ o t^"1 Φ P- Φ P C O ω ? α Φ P Φ tr P- 03 s: 3 φ Φ 3 3 3 Φ

Φ 3 P¹ O φ Φ N P ω DJ co P- 3 Φ p- CO co P P 3 H P- s: rt _^ ω 3

P- ιQ et l-i H d P- o er rt 3 U: ι-i KQ T3 Ω P- Φ φ φ DJ H co ÖJ: tr Ό S er 0- Q 0. Φ Φ s: r+ Hi O -r Φ Φ ω P- EP d DJ tr Φ rt iQ P- H co ? P- tr Φ CL ι-i Φ DJ Φ φ OJ 3 er P> Φ Φ d P" P- tr ~ — rt P- ^ P 3 P¹ Φ P φ Φ φ H l-i DJ d rt d 3

3 Φ 3 P tr rt d: φ • iQ ιQ P d: « P- er Φ 3 P¹ 3 E Ω DJ rt

.. q Φ 3 ^fü P- H ω fl 3 . Φ CD rt O ¹ ω P- Φ DJ P- φ P- tr ¹ Φ ^3 φ P Φ Φ tr¹ N CΛ 0 tö Φ H g co DJ rt H φ P- H 3 P- 01 CL H P- O

03 rt DJ rf O: d d φ φ φ l-i s: 3 φ CO φ 3 rt O P- CQ Ω P- -J P¹ ri- ≤ N H- O P ιQ P- φ Φ co P- 3 --_^ Φ DJ Φ Φ Cd rt tr Φ _^-> DJ P- φ P- (-1- P- s: !-r α p- ιQ φ fr¹ TJ P- H P CL Φ co rt w H ι-i φ Φ Φ . N σ Φ

H P> 3 φ Φ o d 33 O α H O tr¹ P_ ι-i P- * rt Φ P- i-i rt t^"1 • ιQ

H s: Φ h P- o rt DJ: rt P- DJ Φ Φ O: CO φ P- 3 E d φ t O: σ tö Φ

H- P- 3 co t r s: Φ rt P rt d <! t N co er l-i P- P- o rt P- . s; P-

Φ K P- Φ rt er ¹ φ co P- s: rt P tÖ O Φ s: Ω Φ Ω Ω ω Ό DJ Φ DJ 3 l-i P- 3 P ιQ P- Φ rt P¹ φ P P- Hi O α DJ l-i P- tr d ιΩ tr tr rt Ό 3 pς 3 03

Φ • Φ α o P H 3 Φ l-i Φ H d N > CO φ co : • H 03 tö d er

> Φ Φ DJ rt Φ S φ l-i ιQ α rt d P Ω ιO, 3 CL d Ω Ό rt Φ d M P- er P- 3" • rt Φ < P DJ P- Φ tQ ω tr W φ CO p- φ S 3 tr DJ HI Φ o co H P Φ ιQ Φ N P ^Q φ DJ N rt 3 Φ P- co Ό Φ P¹ co rt Φ H DJ ιQ P¹ ω Φ o

Hi Hi P- P ι-s α rt φ ι-i co d • H-! s: l-i P DJ rt P- Ω d: φ H 33 3 : P- t^"1 Φ J Φ Hi Hi 3 CO CΛ co Φ d 9 DJ vO tr¹ tr Q- CO DJ tT 3 O α (-1- er ω CΛ P d: DJ S! Ω P- Ω § Φ O: O: Φ co d O 3 Φ

P α r+ Φ • Φ P- tr :_ φ < ≤ t N co tr Φ Φ rt 3 rr rt ι-i φ 3 α l-i d d 1 3 co < P H H Φ P- d € φ l-i H d α DJ ft) Φ tQ Φ d Φ

P 3 CΛ > o Φ P- rt φ P¹ ι-i H rt P- 00 Φ 3 Φ 3 3 3 tr CL P- H 3

LQ ιQ O α (-^■ 3 l-i -> DJ • Hi Φ er . N o o — 3 3 ιQ CQ CΛ O: P- cr LQ Φ co tr P- rt Hi & P P- σ Ω o . P- T3 Ω O tr rt φ rt P- er DJ 3 Φ Φ Φ DJ DJ sS P C: tr « rt s: φ 3^" tr O: DJ 3 3

Φ 3 Φ P P P^" 3 Φ P- P- O: O- p- ¹ φ DJ < P- l-i P^{1 1} rt 3 S! d P- Φ

P- tr H 3 co l-i P- Φ H rt Φ Φ P- 3 3 o Φ rt H Hi ■^• d: φ co DJ DJ 3 rt H

03 DJ N Φ DJ Φ Φ P Φ P φ l-i 3 tr α O o CO 3 Ω 3 o P-

•Ö 3 er 3 r+ Hi P l-i Φ o P CΛ t g φ H co CO tr α 3 Φ TJ p- SD P- d= Φ ι-i d α 0- Ω φ DJ ?= H DJ Φ Φ 53 P¹ d tö P- P- o φ & ω <! l-i Φ H o H P- φ Φ t DJ P d Φ DJ 3 P- rt P- d-- 3 DJ d 3

H 3 SD H CΛ φ o φ P- l-i d co rt 3 P p- Φ P- Φ DJ P co iQ d 3_^ Φ ^

Φ φ Φ d ?T T) 3 φ P- nr 3 rt *± Φ rt Q o H d co rt 3 Φ tr H- rt DJ H O: P- rt N er ιQ tr¹ N Cd P¹ P- t^"1 Φ Ω CΛ 3 N Hi φ α Φ CO

P h P Φ P DJ ιQ rt co d Φ Φ O: < DJ φ P¹ O: P tr Ω Φ Φ ιQ CL d P- er et rt

ΪU: Φ tQ P- 3 rt ω ιQ co co rt O d g rt tr 3 d Φ P- DJ l-i P¹ Φ tr Φ tr H Φ P- P- o rt Φ DJ h rt 3 er Φ d • vQ P φ 3 Ω to φ i

Φ Φ rt DJ P O P- P- iQ d: rt P l φ ? Φ P P- Φ rt rt P- tr P- Ω h Hi ι-s P DJ DJ d Φ P' !-T φ Φ Ω N 03 P- P- J Hi Φ P- N Φ ω tö CL CO 3 tr 3 o d er O 3 rt l-i CO ? rt Ω Ω ¹ P Φ rt <l 3 co P¹ P- rt p- P-

Φ P- 0 IQ t Φ <v O rt tf tr rt o φ CΛ Hi O φ DJ Φ φ Φ Ω 03 P- n 3 P^" Φ 3 Φ P¹ tr Φ _^--. H et d φ rt co Ω DJ: n σ 3 CO Ω P- tr Ω Φ r , P- P- s: DJ 5C co d: d 3 3 P- tr tr H d Φ ≤3 tr 3 et

CU: DJ DJ rt P DJ: rt p- d P- CO P P" iQ t d P- P- l-i £ DJ φ Φ Φ d Φ d 3 O Φ l-i P- P φ ω ιΩ d: α rt DJ rt iQ Ω Ω P- Φ 3 3 ι-i rt LQ ιQ r+ 3 3 o- α 3 P DJ t φ Φ d N φ tr tr ι-i 3 d Φ

Φ rf ι-3 d CΛ φ Φ P- rt φ P¹ H rt tr 3 rt ω α rt o P- rt er

H N Φ DJ l-i Ω er ιQ P- d rt CL Φ d: d rt « H_l co O ω P- r φ ' d o n Φ d ?V P φ H • P^ DJ P- P¹ ^ 3 P- Φ Φ o rt P¹ H _"• μ. DJ so o tr P P Φ Φ P co Ω P" &- ¹ P¹ LQ Ω tr p. H Ω φ o d: tT ; r Φ DJ P- 1 r ≥I DJ co Φ φ tr P- 3 Q tr _^-_^ P- Φ

Ω. t d o 0 [—• co rt d: tö DJ 3 α 3 Φ φ rt t DJ Φ 03 rt rt

DJ 1 l-i O: 3 P¹ I α er DJ tr¹ Ω P- DJ H H EP 3 P- Hi -_* 1 O 1 1 1 Φ P- Φ d O: tr Φ Φ P 1 P- 1 DJ Φ DJ: t Φ l-i 1 1 l-i 1 3 1 1 1

Fig. la und 1b: Schnittansichten eines elektrischen Bauteils mit einer als Blase ausgestalteten Schutzvorrichtung;

Fig. lc: die Herstellung der Blase aus einem Folienstück;

Fig. 2: eine Schnittansicht des elektrischen Bauteils mit einer als elastische Klammer ausgestalteten Schutzvorrichtung.

Figuren la und lb zeigen schematische Schnittansichten einer Platine 1, auf deren Rückseite 2 eine gedruckte Schaltung 3 vorgesehen ist. Diese Platine 1 soll mit einem optoelektronischen Emitter 4 und einem optoelektronischen Empfänger 5 bestückt werden. Hierzu weisen die Bauteile 4,5 Lötanschlüsse 6 auf, die durch Öffnungen 7 in der Platine 1 durchgesteckt und mit der gedruckten Schaltung 3 auf der den Bauteilen 4,5 abgewandten Seite 2 der Platine 1 verlötet werden.

Viele optoelektronische Bauteile 4,5 sind temperaturempfindlich und werden bei zu starker Überhitzung geschädigt. Insbesondere der Emitter 4 darf keinen zu hohen Temperaturen ausgesetzt werden, da sich ansonsten seine Abstrahlcharakteristik ändert. Bei Temperatureinwirkungen von > 100 Grad verliert der Emitter 4 merklich an optischer Leistung und erleidet bleibende Schädigungen, da sich die Transmissionseigenschaften des im Emitter enthaltene Kunstharzes bei diesen erhöhten Temperaturen erheblich verschlechtern.

Andererseits müssen, um ein gutes Lötergebnis zu erreichen, die Bauteile 4,5 während des Lötens über längere Zeiten hinweg erhöhten Temperaturen ausgesetzt werden: So wird z.B. beim Wellenlöten das auf die Platine 1 gesteckte Bauteil 4,5 zunächst langsam auf etwa 100 Grad aufgewärmt. Danach erfolgt die eigentliche Lötung, die typischerweise bei etwa 260 Grad erfolgt und mindestens 5 Sekunden dauert, gefolgt von der Erstarrungsphase, während derer das Bauteil langsam abkühlt. Bei Verwen- DJ co DJ er co Φ 03 1 DJ <£> co 03 3 CΛ D Ω rt 03 03 co tö co L rt Hl rt P- α φ tc

Φ rt er Φ 3 Φ Ω P- Ω d Φ P- φ Ω Φ tr DJ o o rt φ Φ d d: P- *- Φ DJ 3 rt Φ d

3 DJ vQ 03 53 tr 3 tr DJ Hi --~ 3 Ω φ tr P Φ 3 P- DJ tr P 3 tr φ Cπ P d 53 P 3

P Φ DJ Ω P- P¹ d d N • tr P- P- P ¹ CL P- Ω 03 φ Φ vQ P CL Φ p. DJ CD vQ

?r CO 3 tr H : P- rt Hi α • 3 Ω SJ vQ P- DJ rt tr Φ 3 3 d 3 53 Φ P P- rt rt P¹ ?T co P N KQ P- tö O Tl 53 tr Φ φ CO EP 13 3 oo 3 DJ DJ: 3 3 Φ CO Φ d

P P : rt ω P φ p- o P- rt P ω Ω « 3 d 53 p- vQ Ω tr CL o 3

Φ DJ P- o φ d d φ P¹ P "« ? rt tr φ Φ 3 DJ Cfl d α 03 tr P PI Φ tö o 53 tr Φ co 3 3 Φ 3 tö P- P- - 03 Φ φ P- Ω ?r P rt E d er Φ Φ 3 DJ d Φ d H φ φ (T> vQ P DJ d 3 φ d CL rt P¹ 3 tr rt α • Φ P Φ t 3 3 — d Q 3

N et P- d H φ 3 3 P- O P^J tö φ DJ φ 3 Ω P- φ α Ό rt P vQ rt

P- d σ> rt N ω P- rt Ω rt iQ φ Hi rt φ 3 P¹ α 53 tr 03 φ Φ tr Φ DJ Hl

Φ 53 EP Φ d α DJ tr φ tr DJ DJ Hi o rt P- P¹ r P- DJ 13 3 α P O: P- P- Φ P

H P- Φ φ P P Φ d P P- P¹ d <! CL P- Ω tr co co φ 3 Φ P- CL Φ DJ rt H P- Φ rt P 3 P- tr P rt Φ P¹ P¹ co O P- Q- ω tr Φ Ω 3 P_ P- φ P- CD rt 13 Φ d: 3 d

Φ α 53 3 P- 3 Φ P φ d P- 3 φ Φ rt P- P tr Pi DJ tr 3 vQ d P er Φ

* 3

DJ IQ 3 φ 3 P- 13 03 TJ P . Ω 3 φ Ω O: P¹ Φ d t-ⁱ P o Φ P

3 φ *_* rt Φ P¹ tr *-. Pi Ω o DJ t tr p- d co tr rt o CL 3 O: Φ N *- P H d co CL ¹ DJ Ω φ o *- Φ t P^J d DJ tö et 03 3 rt DJ tö φ vQ rt P φ cπ vQ P-

Hi o co α P¹ tr tr Cπ H Φ •<: EP d d n DJ 3 3 P¹ P Φ tr C0 3 d Ω tr P¹ P- DJ P¹ DJ 0-. Φ Φ Φ rt DJ 3 tr DJ d co P- DJ P- 3 O: CD 53 Φ rt tr

Φ CL o rt EP p- 3 -> 3 φ o t rt 3 Φ 03 LQ Φ rt 3 P Ω rt 03 ^d Φ co tr φ DJ: tr Φ Φ

P- DJ Φ ω P- cπ P- Φ tr P- Φ tr φ tr φ P- to d 03 tr P 3 P

N EP P- rt Ω 03 S! 3 Φ co "< CD P¹ P¹ PNI φ α 3 P¹ Φ vQ 3 3 P d φ Φ P- tr Ω VQ DJ: 3 P Ω Ω φ £) P¹ o P Φ d: P- D d tr P- vQ φ φ J tr er

3 α P Φ φ tr φ P P- tr φ tr T3 3 P d 03 3 P O: rt φ Pi 3 O: vQ P- rt 3 Φ vQ 3 P p- 3 d: J^. er DJ 13 P- P to Φ DJ φ rt 3 Hi CL CD rt Φ

Φ tö tr 53 Φ φ ΪV Ω rt -> P- d P¹ co tö P- Φ P d 3 13 Φ P- <! P-

Φ P¹ φ DJ: > d 3 H φ d ^ N cπ Po d Ω P¹ co P P- N N CL cπ Φ Hi

P tö DJ P tr d P d: φ 3 3 et 3 rt α 3 tr DJ cn 3 P¹ O 3 d P- P- P P

Hi DJ co 3 P EP α er P- α P- d o • 53 Φ 0- ιQ co P- Φ φ DJ N Φ Φ φ O er Φ

DJ d φ P- φ φ Φ rt φ 3 3 DJ: rt φ DJ Φ φ CL rt P- Φ P 03 3 co φ P- P- tr et co 3 3 rt P Po P- cQ >< DJ tr P Q, P KQ φ DJ 3 d CO Ω rt φ ?v 3 Φ

H Φ VD o er tr DJ: S! d Ό P P φ Φ (Ω Φ P P¹ φ 3 CO CΛ tr CD d P φ P- tr Φ Φ tr J: _3 P¹ P 03 Φ P- > P CL P P P. Φ Ω d: vQ 3 d

3 H 53 Φ 0- ω P o P- P P¹ o 3 3 d P- DJ tö P- CO tr rt Φ _^ P. 3 tr

Φ Φ Ω 3 ; vQ 3 Ό er CL φ EP t^"1 φ 3 P- DJ 03 •V P¹ d N vQ P- φ vQ o d rf-- P- t?3 co tr P- DJ P φ P CL ^ Φ φ O: 3 d Ω o er DJ rt Φ Φ 3 3 rt

3 * rt 3 p- co Φ 03 Φ Φ CΛ CL rt 3 rt t rt tr P¹ er N 3 3 03 03 φ α cπ Φ φ tr Ω Ω P- rt Hi P Φ o Φ tr 53 DJ σ tö Φ φ ^ P- vQ = vQ 3 O

H H O: tr tr ; et P 3 3 co φ DJ 3 DJ P- φ P- 3 φ 03 Φ O er φ O vQ ω

3 P- vQ vQ rt rt Φ o DJ Φ P 3 co co Φ P 03 rt 3 P 53 Φ 03 rt DJ P-

P- 3 Φ P- 13 d 3 1 tr I d er Φ tr 3 Ω Φ φ Φ tö rt o P Φ P DJ 53 P 3

Ω P¹ Φ P 3 ^ N rt EP N P O: P- tr 3 tr P- φ φ CL g P- P 3 Φ P- tr P- Φ o vQ O φ Φ d P- φ 53 CΛ rt CQ P¹ M 53 0- Ω J-- CD P P- § Ω P- P- rt 3 Pl et tr P- N N P 3 P- 3 Φ 3 • φ Ω o d= DJ et tr -< Ω Pi φ Φ p- Φ P- CL φ N

P rt d φ P¹ et rt 3 vQ P 53 ιQ 3 tr O 3 DJ π tr O co 3 rt 3 Φ 3 P- 3 d er Φ Φ 3 03 P¹ DJ P Φ rt DJ T3 Φ 03 φ 03 P- 3 p- p- φ d φ vQ 13 P

Φ 3 rt P- 03 K P- 3 3 o Φ Φ Φ 03 r l-i Ω P- 53 3 CL tr • Φ co 3 φ P- et Φ J-- Q- P¹ P- ιQ H P P¹ Ω P DJ tr Φ CΛ P- vQ P- DJ P P Ό

Ω H d 03 Φ P N P- >< tQ Φ 03 cri r tr Φ iQ et Ω P Φ er Φ DJ P tr 3 3 Φ P et d d Φ P¹ DJ 3 vQ o t P Φ d vQ tr α OD Φ P rt o

SD: 3 P- 03 P- Φ Φ 03 3 o 3 Φ Φ P¹ P¹ DJ DJ d: 3 3 Φ d . tö P- Φ d N

CL Φ rt 3 tö P P DJ: < P- rt 3 DJ DJ P 3 03 α iQ er rt <! DJ P φ

P- l-i <! H rr o rt co ιQ CO d P- N H φ d DJ

Φ O rt J tr S N er 3 Φ tr er P- φ rs Φ EP vQ Φ Φ P d P> < 3 P rt d P- 3 03 et 3 3 Φ P- co O: DJ: H Φ P Φ DJ Φ o P- er Ω P P¹ P- o co Φ Pi 3 P-

P- φ Φ rt P P- 53 DJ P er P 3 UD Φ d σi tr Ω Φ P > Φ P- rt d <l Ω 3 Φ α H DJ 3 Ω P- d tö 53 Φ 03 3 1 tr <l rt P d tr P¹ P rt O tr

Φ P- o 53 t-¹ VT) P Φ tr P E P- 3 ≤ 1 03 3 P- 03 φ P- 03 φ Φ Φ φ 3 φ

P 3 P Φ O: 1 1 φ Φ φ P- φ Φ P- P Ω 1 3 1 3 P 1 Φ rt P- et 3 et 3 1 1 1 3 P P- I tr Φ

1 1 Φ Φ 1 3

P vQ tc S! 03 P tr 3 vQ N CO 03 53 co CD 3 tr N CD α α 53 co 03 vQ po tö ^ P. M φ Φ O φ P- Ω P- O: P- Φ 53 et Ω DJ: rt Ω DJ: O: d Ω 3 DJ O Φ rt Φ SU: DJ O cπ φ P-

3 O tr P Φ tr 3 rt rt 03 P- o tr P Φ tr tr rt 03 tr 03 er 03 Φ Hi 3 d rt 3

P P¹ φ vQ DJ rt co EP 3 P¹ φ Φ DJ rt P- Φ Φ tr DJ P- rt P- 1 Φ

P H P- 3 Φ 3 D. Φ Ω φ d: Φ 3 P 3 Φ Ω P- ! P- 53 rt P" Φ φ Φ

CL 3 DJ 3 3 co Φ P¹ tr 3 ω P- rt DJ Φ 03 tr 3 d P- • rt P P- 3 CL P- er

Φ Φ d 3 P- s: Ω P P¹ φ 03 03 rt 3 Ω P¹ et Φ Hi P Φ DJ P- 3 Φ

03 rt 3 Φ ^ Φ DJ: tr rt 3 Φ o P- tr φ d P P- P- LSI rt P¹ φ σ φ CL CD

3 P- 3 P P¹ vQ Φ P¹ a 03 tö 3 P vQ Φ Φ d ^ 03 Φ o tr CQ N 53 vQ 3 d: Φ 53 P. P < ι P- Φ Ω Φ d: " vQ d p- P- 3 d J-- Ω tö 3 3 o- Φ d DJ d tr Φ 03 CL P- φ φ P tr P 03 rt CL P- 3 P- -> tr DJ P- et P- CΛ 3 P O: 3 03 P P 3 ^ 3 P ? Φ 03 w P» Φ Φ d φ M CL φ Cπ 3 d 1 Φ φ 3 DJ-' et φ Φ d CL o d: φ CD d P- Φ DJ P> 3 P 3 P p- rt P

3 "_^ rt P¹ DJ 3 Ω tr P¹ CO 3 rt 3 Ω 3 rt Ω t rt < α rt Φ DJ CD

CD N DJ 3 vQ σi ?v d 0: P- CO P- O CL tr <T> 3 tr φ tr H Hi Φ ^ P- rt P- d α P¹ σ> 03 Φ rt 3 rt Φ Φ φ Hi Φ φ Φ P DJ Φ P o Φ 03 03 φ

53 J P- co Ω 53 Φ CL DJ 3 3 Hi d: 3 Φ Φ P P ω P σ P¹ Φ vQ P-

Φ 03 Ω α Ω tr Φ DJ: 3 3 P> er P- 03 3 φ P- φ 3 d P- ^d P¹ Φ 3

P- tr Φ tr H 3 tr CL CD cπ 03 s; d φ α 3 tö P- P- φ Φ 3 φ o Cπ tr Hi rt α P P d= rt P CΛ DJ Ω O DJ 3 P Φ φ <! P¹ 03 Ω U3 3 p. Φ DJ

Φ Φ Φ DJ CD N Φ Ω EP tr 13 3 tr P O DJ Ω tr tr Φ P- vQ Cπ 3 Ω

P 3 p- tÖ Pi co P- P tr P vQ CL O: α P 03 tr rt O: φ CL 3 Cπ φ Φ tr

3 P¹ Pi φ Φ CL DJ DJ : O Φ d CΛ tr ^ P- rt φ Φ φ rt 3 Φ » P. 03 φ

<! s: DJ P- 3 tr r-¹ 3 CO N 53 3 Ω rt o Ω Φ 3 P DJ rt P 53 P¹ P O <!

Φ DJ: rt co φ et CL et < 03 Φ DJ: vQ tr P- 53 > 3 3 CD Φ Cπ d: o >

P P tr φ P ^•* φ d φ Φ EP tr P- DJ P- φ P¹ DJ P • 03 DJ t O P Ω DJ 3 d

3 3 Φ et 03 3 P 3 03 P¹ Ω P¹ Φ P tr 3 er Ω 3 P" P- ? d 03 p- Φ P VlD d 03 <Q φ P- rt σi tr CO φ DJ P- tr vQ DJ CL Φ d rt Hi φ vQ

3 d: 3 3 o tr P σ> Ω rt Hl 3 \-> CD DJ 3 P P- φ

P. er p- d DJ α O: O 03 tr 53 P- α 03 Cπ tö rt P. d: CL Φ EP Ω 53 P. 3 CD

Φ Φ 03 3 P P- rt φ d Φ φ 3 P- Ω φ ⁾ d 03 Φ P- tr P- P- φ rt

P P Ω vQ DJ Φ N p- 3 P P Ω tr 03 03 3 co P D Φ DJ CL P Φ 3 DJ et rt tr φ Φ EP 3 d rt P. O ? P O Ω Φ DJ vQ φ P- 3 P P¹

• P 03 P 03 co φ φ d φ DJ P tr P- 3 tr 3 3 3 P- 53 > rt

DJ p- Φ rt Φ <! α P- 3 P Hi N P- 3 <l O: DJ Φ 3 DJ: er d vQ C0 3 Φ d P- 3 Φ φ 3 Ω P- Hi d Ω P. Φ φ rt Ω d vQ CL P 03 3 o 3 d P P- P tr φ P- 03 tr P- P P DJ tr vQ 3 Φ DJ 3 Ω vQ

DJ ¹ tö P¹ DJ Φ P er φ vQ P. CD P Φ Φ et P- Φ d 3 Φ 3 EP Φ tr d P- DJ rt et P- tö d DJ rt P tr d 3 3 P CD tö 03 P- 3

Hl φ d P- vQ φ 3 t φ rt EP O t rt Φ 3 t^"1 Φ co Ω Φ Ω P- . — . co P- Φ

P et 3 d P- L φ co Φ EP φ Φ 3 vQ o O: rt DJ tr φ tr φ CD P- o rt P φ Φ ?v φ rt 3 Φ 03 Ω P Φ er CΛ P d rt DJ Ω 3 P¹ P- φ P¹ rt

P- 3 P- DJ Φ Φ 3 Ω tr P- Φ Ω P DJ tr d: α o 00 Φ P- tö φ P- P¹ 3 P» α tr P- rt 3 P tr tö h-¹ Ω 3 P¹ et CO P- CD DJ tr tr φ er

Φ Φ 3 tr" < Φ P- Ω tr Φ Φ P- Φ P- tr 03 P- Φ 03 vQ CO d Φ O: P Φ DJ tö co 3 Φ O: Φ 3 Ω tr Φ P P- Ω P Φ co Ω 03 3 Φ d Φ rt rt φ 03 03

DJ P- P rt P tr et P 03 Ω tr Φ CD DJ rt tr Ω 3 3 Φ ^ DJ 3 Ω Φ d -δ 0-» 3 P <! vQ tö rt d 3 Φ tr et P- O tr 'V σi vQ Φ P- P- 3 P. tr et DJ φ Φ H Φ d 3 P- P- d Ω P- 03 EP : φ Φ vQ 03 Φ P- V£> φ rt Cπ α P- P Φ P 3 vQ CO rt CL 3 - CO er CD 3 P DJ α tö Φ d Ω Ω

P- φ Φ Ω er P- Φ vQ Ω ω φ vQ rt P- Φ CQ Hl d Φ P¹ P tr CΛ tr 53 h-> P <! 3 tr P- O P- P> tr P P¹ 3 P Φ O Pi CO DJ P"

_"- φ rt P- φ p- O et 3 tr Ω P¹ Φ er P¹ P- Φ d P vQ 03 P» d: P- φ P

DJ P N CL 03 tr P¹ P Φ tr • 3 CL P- <Tι EP DJ Φ tr φ Cπ Ω CD rt rt P-

J-- M vQ 53 53 d 53 Φ P- O: Φ Ω φ rt P O: — 03 Φ Φ

Φ P- P- 3 φ 3 P¹ 03 3 rt P^, ^3 3 tr 03 3 P- P- rt vn tr . Φ P vQ

Cπ P¹ co 03 P vQ P- P *_* ¹ P- o DJ d DJ P- P- er O C0 13 Φ P¹ Φ

V£> Φ Ω co P- Ω 3 σ 3 3 P vQ P L Ω Φ 3 CO P φ P CL σ> CTl ^3 er

53 tr tr . N φ Φ tr et d 1 α vQ d DJ Φ tr 1 Φ Φ O 3 d P- o P-

DJ: DJ Φ Φ 53 P Φ DJ P Φ P 3 P Φ 3 3 N rt 3 φ P- CL tr 3 3 3 P- vQ Φ P Ω CL 1 CL P Φ 1 φ φ P- 1

1 1 φ 1 Φ 3 1 rt tr φ 1 1 03 P ω Φ 3 l 1 P Ω 1

Eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung 8' ist in Figur 2 dargestellt: Die Schutzvorrichtung 8' ist hier durch eine elastische Klammer 20 gebildet, die einen elastischen Spannbügel 21 und zwei Griffe 22 aufweist. Die endseitig auf dem Spannbügel 21 vorgesehenen metallischen Klemmkanten 23 werden durch den Spannbügel 21 zusammengedrückt und greifen beidseitig an den Lötanschlüssen 6 der Bauteile 4,5 an, so daß sie in mechanischem und thermischem Kontakt zu den Lötanschlüssen stehen. Zwischen den Klemmkanten 23 ist eine Schutzhülle 24 angeordnet, die in Zusammenbaulage der Klammer 20 mit den Bauteilen 4,5 die Bauteile umhüllt. Die Schutzhülle 24 besteht aus der oben beschriebenen thermisch isolierenden Folie 15, deren Außenwand 10 mit einer metallischen Beschichtung 11 versehen ist; die metallische Außenwand 11 ist thermisch an die Klemmkanten 23 angebunden, so daß Wärme, die im Bereich der Lötanschlüsse 6 eingeleitet wird, über die Klemmkanten 23 an die Außenwand 11 der Schutzhülle 24 abgeleitet werden kann. Wird die Klammer 20 vor Beginn des Lötvorgangs auf die Bauteile 4,5 aufgesetzt, so schützt einerseits die Schutzhülle 24 die Bauteile 4,5 während des Lötvorgangs vor eindringender Wärmestrahlung, andererseits leiten die Klemmkanten 23 die an den Lötanschlüssen 6 eingeleitete Lötwärme an die Schutzhülle 24 und die Griffe 22 weiter und verhindern so, daß die Bauteile 4,5 in ihrem Inneren durch die starke Wärmeeinwirkung geschädigt werden.

Um eine gute Wärmeableitung zu gewährleisten, ist die Klammer 20 vorzugsweise massiv und aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Alternativ bzw. zusätzlich kann die metallische Außenwand 11 aus einer dicken Metallfolie bestehen, so daß auch die Schutzhülle 24 eine hohe thermische Masse aufweist.

Eine besonders effektive Kühlung der Bauteile 4,5 kann erreicht werden, wenn der Hohlraum 18 im Inneren der Schutzhülle 24 vor Ansetzen der Klammer mit einem gekühlten Zusatzmaterial 25 (in Figur 2 schraffiert angedeutet) angeordnet wird. Neben der in den Figuren gezeigten Ankopplung der Schutzvorrichtung 8,8' an die Lötanschlüsse 6 des Bauteils 4,5 kann di Schutzvorrichtung 8,8' auch an das Gehäuse des Bauteils 4,5 angekoppelt werden.

In den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde die Wirkung der Schutzhülle für optoelektronische Bauteile beschrieben; jedoch läßt sich die Schutzhülle allgemein auch für beliebige temperaturempfindlichen elektischen und elektronischen Bauteile anwenden.

.oOo.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Montage eines temperaturempfindlichen elektronischen Bauteils auf eine Platine,

- wobei die Platine Öffnungen zur Durchführung von am Bauteil vorgesehenen Lötanschlüssen aufweist,

- wobei eine entfernbare Schutzvorrichtung vorgesehen ist, welche das Bauteils während der Montage schützt,

- wobei im Zuge dieser Montage das Bauteil zunächst so dicht an die Platine herangeführt wird, daß die Lötanschlüsse durch die Öffnungen der Platine hindurchragen,

- anschließend die Lötanschlüsse unter Einsatz eines Lötverfahrens mit einer auf der bauteilabgewandten Seite der Platine vorgesehenen Leiterbahn verbunden werden

- und schließlich nach Beendigung des Lötprozesses die Schutzvorrichtung entfernt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

- daß das Bauteil (4,5) während des Lötprozesses thermisch an die Schutzvorrichtung (8,8') gekoppelt wird, so daß ein Teil der während des Lötprozesses in die Lötanschlüsse (6) eingeleiteten Wärme an die Schutzvorrichtung (8,8') weitergeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schutzvorrichtung (8,8') während des Lötprozesses thermisch an die Lötanschlüsse (6) des Bauteils (4,5) gekoppelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lötanschlüsse (6) des Bauteils (4,5) mittels Wellenlöten mit der Platine (1) verbunden werden.

4. Schutzvorrichtung für ein temperaturempfindliches elektronisches Bauteil, insbesondere ein optoelektronisches Bauteil, zur Verwendung während eines Montageprozesses, bei dem am Bauteil vorgesehene Lötanschlüsse mit einer auf der bauteilabgewandten Seite einer Platine vorgesehenen Leiterbahn verbunden werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

- daß die Schutzvorrichtung (8,8') vom Bauteil (4,5) entfernbar ist,

- daß die Schutzvorrichtung (8,8') eine Schutzhülle

(9,15,24) umfaßt, die das Bauteil (4,5) abschnittsweise umgibt,

- und daß die Schutzvorrichtung (8,8') thermisch an das Bauteil (4,5) ankoppelbar ist.

5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schutzvorrichtung (8,8') thermisch an die Lötanschlüsse (6) des Bauteils (4,5) ankoppelbar ist.

6. Schutzvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schutzhülle (9,15,24) im Bereich ihrer dem Bauteil zugewandten Innenwandung (16) thermisch isolierend ist und auf ihrer dem Bauteil (4,5) abgewandten Außenwandung (10) zumindest abschnittsweise eine Beschichtung (11) mit hoher thermischer Leitfähigkeit aufweist.

7. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schutzvorrichtung (8) durch eine geschlossene Blase (9) gebildet ist, durch deren Wandung (12) die Lötanschlüsse (6) hindurchragen. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schutzvorrichtung (8') eine mit der Schutzhülle (24) verbundene elastische Klammer (20) umfaßt, mittels derer in Zusammenbaulage der Schutzvorrichtung (8') mit dem Bauteil (4,5) die Schutzhülle (24) gegenüber dem Bauteil (4,5), insbesondere gegenüber den den Lötanschlüssen (6) fixierbar und thermisch ankoppelbar ist.

oöo ,