NL1001453C2

NL1001453C2 - Soldeerelement.

Info

Publication number: NL1001453C2
Application number: NL1001453A
Authority: NL
Inventors: Jan Dekker; Martinus Adrianus Oud; Paul Willem Godijn; Antonius Johannes Welling; Johannes Cornelis De Keizer
Original assignee: Witmetaal B V
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 1997-04-22
Also published as: AU7229596A; KR100417313B1; KR19990064329A; WO1997015097A1; JPH11513845A; EP0876691A1; EP0876691B1; DE69607652T2; DE69607652D1

Description

S OLDEERELEMENT

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een soldeerelement voor het maken van electrisch geleidende soldeerverbindingen aan weerszijden van een printplaat.

De Europese octrooiaanvrage 126,164 beschrijft een 5 werkwijze voor het maken van een schakelverbinding tussen de beide oppervlakken van een substraat, met name een printplaat, waarbij gebruik wordt gemaakt van een electrisch geleidende draad die is voorzien van een bal soldeer-materiaal. Dit soldeerelement wordt gesoldeerd aan de 10 printplaat tijdens zijn passage door een soldeerapparaat. Tijdens deze passage wordt eerst aan de van de electrische elementen afgekeerde zijde van de printplaat flux materiaal geschuimd dat door de doorgangen in de printplaat kan heentreden. Vervolgens worden in het soldeerbad de einden van 15 het soldeerelement gesoldeerd aan het geleidende oppervlak van de printplaat, terwijl onder invloed van warmte en als gevolg van de door de doorgangen heengegane flux materiaal aan de andere zijde van de printplaat eveneens een soldeerverbinding wordt gevormd.

20 Deze bekende werkwijze heeft het nadeel, dat aangezien slechts aan één zijde met flux materiaal wordt gewerkt dit flux materiaal tot door de boringen in de printplaat heen kan treden teneinde aldaar met het soldeermateriaal uit de soldeerbal een soldeerverbinding te vormen. Flux materiaal 25 aan de zijde van de printplaat waar zich ook de electrische componenten bevinden is ongewenst als gevolg van een vermeende schadelijke inwerking van het flux materiaal op de electrische componenten. Een ander nadeel is, dat aan de met het flux materiaal en soldeermateriaal in aanraking komende 30 zijde de geleidende laag zich moet uitstrekken tot aan de perimeter van de doorboringen aangezien anders een onvoldoende soldeerverbinding wordt gerealiseerd. Dit geeft een aanzienlijke beperking in de ontwerpvrijheid van de schakelingplaat.

1001453 2

De onderhavige uitvinding beoogt een soldeerelement te verschaffen voor de hiervoor genoemde werkwijze, waarmee echter de hiervoor genoemde nadelen zo veel mogelijk worden vermeden.

5 De onderhavige uitvinding is gebaseerd op de vinding, dat door gedoseerd, gericht en afgemeten gebruik van flux materiaal aan de zijde van de printplaat waar zich de electrische componenten bevinden, in hoofdzaak geen schadelijke invloed op deze electrische componenten zal 10 optreden, zodat voor het maken van de soldeerverbinding aan die zijde kan worden afgezien van het gebruik van flux materiaal dat op min of meer ongecontroleerde wijze door de doorgang in de printplaat heentreedt bij de passage door het flux bad.

15 Derhalve verschaft de onderhavige uitvinding een soldeerelement voor het maken van electrisch geleidende verbindingen aan weerszijden van een printplaat, omvattende een electrisch geleidende draad die is voorzien van tenminste één lichaam dat is samengesteld uit soldeermateriaal en flux 20 materiaal.

Het soldeerlichaam kan volgens een eerste uitvoeringsvorm zijn samengesteld uit soldeermateriaal en zijn voorzien van een uitsparing waarin het flux materiaal is opgenomen. Door de uitsparing in een bepaalde richting te 25 richten, is het zelfs mogelijk doordat uit deze uitsparing het flux materiaal wegvloeit onder invloed van warmte slechts in deze wegvloeiende richting een soldeerverbinding wordt gemaakt.

Volgens een andere uitvoeringsvorm is het flux 30 materiaal opgenomen tussen twee op de draad aangebrachte lichamen van soldeermateriaal, met welke configuratie zowel een soldeerverbinding in één richting als in meerdere richtingen kan worden gerealiseerd.

Volgens een derde uitvoeringsvorm is het flux materiaal 35 opgenomen in het lichaam van soldeermateriaal.

Volgens een vierde uitvoeringsvorm is het flux materiaal aangebracht aan de buitenzijde van het lichaam van soldeermateriaal.

1001453 3

Genoemde en andere kenmerken van het soldeerelement volgens de uitvinding zullen hierna verder verduidelijkt worden aan de hand van een aantal uitvoeringsvoorbeelden die slechts bij wijze van voorbeeld worden gegeven zonder dat 5 daartoe de uitvinding geacht wordt beperkt te zijn.

In de tekening is: figuur 1-4 elk een aanzicht van verschillende uitvoeringsvormen van het soldeerelement volgens de uitvinding; 10 figuur 5 en 6 tonen de werkwijze voor het maken van electrisch geleidende soldeerverbindingen aan twee zijden van de printplaat met het soldeerelement dat is getoond in figuur 2; figuur 7 toont een aanzicht van een met figuur 6 15 overeenkomende variant; en figuur 8 een reeks soldeerelementen 2 die op onderlinge afstand zijn opgenomen tussen twee aan elkaar geplakte banen plakband.

Figuur 1 toont een soldeerelement 1 volgens de 20 uitvinding. Het soldeerelement 1 omvat een electrisch geleidende draad 5 waaromheen is aangebracht een cilindervormig soldeerlichaam 6 dat bestaat uit soldeermateriaal 7, waarin flux materiaal 8 is opgenomen.

Figuur 2 toont een soldeerelement 2 volgens de 25 uitvinding dat is opgebouwd uit een electrisch geleidende draad 5 en twee soldeerlichamen 9 die zijn opgebouwd als gespleten ringen en als zodanig geklemd op de draad 5. De ringvormige ruimte 10 is opgevuld met flux materiaal 8 dat derhalve in axiale richting is omgeven door de 30 soldeerlichamen 9.

Figuur 3 toont een soldeerelement 3 volgens de uitvinding dat is opgebouwd uit twee soldeerlichamen 11 die de vorm hebben van een gespleten ring, welke soldeerlichamen 11 zijn verbonden door een dwarsstuk 12, waardoor de beide 35 lichamen 11 onlosmakelijk met elkaar zijn verbonden. Hierdoor is een gewenste afstand tussen de beide lichamen 11 verzekerd en derhalve verzekerd een bepaalde hoeveelheid flux materiaal 8 dat de tussen de lichamen 11 gelegen ruimte 13 vult.

1001453 4

Figuur 4 toont een ander soldeerelement 4 volgens de uitvinding dat omvat een in hoofdzaak cilindervormig soldeerlichaam 14 dat is voorzien van een radiaal gerichte uitsparing 15 die is gevuld met flux materiaal 8.

5 Het zal duidelijk zijn dat bij toevoeren van warmte aan deze soldeerelementen bij de soldeerelementen 3 en 4 de uitstroom van flux materiaal in bepaalde richtingen kan worden gehinderd (door het dwarsstuk 12) of bevorderd door de richting van de uitsparing 15.

10 Figuur 5 en 6 tonen een werkwijze voor het maken van electrisch geleidende soldeerverbindingen op een printplaat 16 die omvat een niet geleidende basis 17 van kunststof materiaal en daarop selectief aangebrachte banen 18-20 van electrisch geleidend materiaal dat op afstand ligt van de 15 perimeter van de in de basis 17 aangebrachte doorgangen 21.

Zoals getoond in figuur 5 is het soldeerelement 2 met zijn benen gestoken door de doorgangen 21 en aan de andere zijde omgezet zodat het soldeerelement 2 niet op ongewenste wijze de printplaat 16 kan verlaten.

20 Vervolgens wordt de printplaat 16 door een soldeerapparaat heengeleid waarbij de onderzijde 24 wordt voorzien van flux materiaal en vervolgens soldeermateriaal, waardoor de benen 22 en 23 via een soldeerverbinding 25 worden gelast aan de banen 19 en 20.

25 Aan de bovenzijde 26 geraakt geen flux materiaal en soldeermateriaal, doch kan overeenkomstig de uitvinding aldaar een adequate soldeerverbinding 27 gevormd worden doordat onder invloed van warmte eerst het flux materiaal 8 uitvloeit en vervolgens de beide lichamen 9 smelten onder 30 vorming van de soldeerverbinding met de electrisch geleidende baan 18.

Bij de in figuur 7 getoonde situatie strekt het soldeerelement 2 met zijn been 23 zich uit over een van een electrisch isolerende laag 28 voorziene electrisch geleidende 35 baan 29. Aldus is het mogelijk tussen de banen 18, 19 en 20 een electrisch geleidende soldeerverbinding te realiseren terwijl de electrisch geleidende baan 29 overspannen wordt door het soldeerelement 2. Dit levert een verdere ontwerpvrijheid op bij het ontwerpen van printplaten.

1001453 5

Als electrisch geleidende draad voor soldeerelementen volgens de uitvinding kan elk gebruikelijk electrisch geleidend materiaal gebruikt worden, zoals koper.

Als soldeermateriaal kan elk gebruikelijk 5 soldeermateriaal toegepast worden, zoals Sn43/Pb43/Bil4. Als flux materiaal kan elk gebruikelijk flux materiaal worden toegepast voor zolang dit vloeit alvorens het soldeermateriaal smelt. Bijvoorbeeld kunnen gebruikelijke flux materialen worden toegepast die 0,35% w/w haliden bevat.

10 Figuur 8 toont een aantal soldeerelementen 2 die met de electrisch geleidende draad op onderlinge afstand zijn opgenomen tussen twee plakbandstroken 30, 31.

De soldeerelementen kunnen op gemakkelijke wijze, bijvoorbeeld met een robot worden gemonteerd in de printplaat 15 16 doordat de draad 5 tussen de plakbandstroken 30, 31 uitgeknipt wordt, waarbij de lengte van de benen 22, 23 nog te kiezen is.

* + * * ★ 1001453

Claims

1. Soldeerelement voor het maken van electrisch geleidende verbindingen aan weerszijden van een printplaat, omvattende een electrisch geleidende draad die is voorzien van tenminste één lichaam dat is samengesteld uit 5 soldeermateriaal en flux materiaal.

2. Soldeerelement volgens conclusie l, waarin het lichaam is samengesteld uit soldeermateriaal en voorzien van een uitsparing waarin het flux materiaal is opgenomen.

3. Soldeerelement volgens conclusie 1, waarbij het flux 10 materiaal is opgenomen tussen twee op de draad aangebrachte lichamen van soldeermateriaal.

4. Soldeerelement volgens conclusie 1, waarin het flux materiaal is opgenomen in het lichaam van soldeermateriaal.

5. Soldeerelement volgens conclusie 1, waarbij het flux materiaal is aangebracht aan de buitenzijde van het lichaam van soldeermateriaal. ★ *·*·* * 1001453