NL1010214C2 - Inrichting voor het behandelen van printplaten. - Google Patents

Description

INRICHTING VOOR HET BEHANDELEN VAN PRINTPLATEN

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het behandelen van printplaten omvattende een gestel, een aan het gestel aangebracht soldeervat voor vloeibaar soldeer, blaasmiddelen voor het 5 afblazen van overtollig soldeer, beweegbaar aan het gestel gemonteerde klemmiddelen welke ten minste één klem voor het vastklemmen van een zijde van een printplaat omvatten, en geleidings- en bewegingsmiddelen voor het geleiden en bewegen van de klemmiddelen in een 10 bewegingsbaan tussen een lage positie, waarin de vastgeklemde printplaat zich in het soldeervat bevindt, en een hoge positie waarin deze zich daarbuiten bevindt, en waarbij de blaasmiddelen langs de bewegingsbaan zijn aangebracht.

15 In de printplaatindustrie worden printplaten behandeld door een soldeerlaag aan te brengen op plaatsen waar later electronische componenten op- of aangesoldeerd worden. Deze behandeling heeft als voornaamste functie de printplaat gedurende een bepaalde periode goed 20 soldeerbaar te houden.

Hiertoe wordt een printplaat, waarvan de geleiders in koper zijn uitgevoerd, grondig gereinigd en daarna bevochtigd met een soldeervloeimiddel. Het conserveringsproces wordt uitgevoerd in speciaal hiervoor 25 bestemde inrichtingen.

Bekend zijn inrichtingen, waarbij de printplaat aan één zijde in een klem wordt bevestigd, welke klem beweegbaar is aangebracht en waarmee de printplaat gedurende enkele seconden in een soldeervat met vloeibaar 30 soldeer wordt gedompeld waarna de printplaat langs blaasmiddelen wordt gevoerd voor het afblazen van overtollig soldeer.

De bekende inrichtingen voor het behandelen van de printplaten zijn gebouwd om de meest gangbare 35 printplaten met een dikte van 1,5-1,6 mm te verwerken.

- o ·ι /, \ · c.

2

Tegenwoordig wordt echter in toenemende mate gebruik gemaakt van veel dunnere, flexibele platen met een dikte van minder dan 0,8 mm (zogenaamde 'flexible circuits'). Voor het behandelen van deze dunne printplaten moeten de 5 printplaten handmatig in speciale ramen bevestigd worden. Door de hoge temperatuur van het vloeibaar soldeer(250°C) wordt de flexibiliteit van de printplaat groter, waardoor het erg moeilijk is om de printplaat tijdens het afblazen nauwkeurig tussen de blaasmiddelen te voeren.

10 De blaasmiddelen omvatten bijvoorbeeld zogenaamde luchtmessen waarlangs de printplaat wordt geleid waarbij het overtollig soldeer van de printplaat wordt afgeblazen en teruggevoerd in het soldeervat.

Het in speciale ramen bevestigen van de 15 printplaten is een handmatig proces and daardoor tijdrovend en kostbaar. Er is dus vraag naar een inrichting die is uitgerust om zowel dunne flexibele printplaten, als de conventionele starre printplaten te behandelen, waarbij het niet nodig is om aanvullende 20 handelingen uit te voeren.

Het doel van de onderhavige uitvinding is het hiervoor genoemde bezwaar bij het behandelen van dunne flexibele printplaten op te lossen.

Dit doel wordt door de uitvinding bereikt door 25 het verschaffen van een inrichting voor het behandelen van printplaten waarbij de klemmiddelen een tegenover de eerste liggende tweede klem omvatten voor het vastklemmen van een tegenoverliggende zijde van de printplaat en waarbij de geleidingsmiddelen zich uitstrekken tot in het 30 soldeervat, waarbij ten minste één van de klemmen zich ten minste in de lage positie in het soldeervat bevindt.

Door de printplaat aan twee tegenoverliggende zijden vast te klemmen kunnen ook de dunne flexibele printplaten op geschikte wijze worden behandeld doordat 35 zij door de positionering van de klemmen gespannen worden gehouden. Bij voorkeur zijn de klemmen zo aangebracht dat ze twee, in de bewegingsrichting tegenover elkaar 3 liggende zijden van de printplaat vastklemmen, en zo dus een boven- en een onderklem vormen.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting zijn de eerste en tweede klem aan een 5 beweegbaar hulpgestel bevestigd waarmee de klemmen tussen een lage en hoge positie worden bewogen. Een in de klemmen bevestigde printplaat kan op deze wijze in en uit het soldeervat worden geleid.

Aan het hulpgestel zijn bij voorkeur 10 verstelmiddelen aangebbracht voor het aanpassen van de afstand tussen beide tegenoverliggende klemmen aan het formaat van de te behandelen printplaat. Hierdoor worden de gebruiksmogelijkheden van de inrichting volgens de uitvinding vergroot.

15 Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding zijn aan het hulpgestel spanmiddelen aangebracht voor het uit elkaar dwingen van de klemmen. Met behulp van deze spanmiddelen kan de printplaat strak gespannen worden gehouden tussen 20 beide klemmen wanneer bijvoorbeeld de printplaat als gevolg van de hoge temperatuur van het vloeibare soldeer uitzet en derhalve iets langer wordt, in het bijzonder wanneer een erg dunne en fexibele printplaat wordt behandeld.

25 De aan het hulpgestel aangebrachte spanmiddelen omvatten bij voorkeur ten minste één cilinder en besturingsmiddelen voor het aan- en afvoeren van fluïdum onder druk naar en van de cilinder. De besturingsmiddelen omvatten bijvoorbeeld speciale pogrammatuur voor het op 30 de juiste wijze afstellen van de in- en uitlaatkleppen van de cilinder. Voor het spannen van de klemmen wordt fluïdum onder druk in de cilinder geleid. Hierbij is het belangrijk dat het fluïdum weer uit de cilinder wordt gelaten, en dus de klemmen weer naar elkaar toe worden 35 bewogen, wanneer de printplaat uit het vloeibare soldeer wordt gehaald, om te voorkomen dat de printplaat door krimping als gevolg van afkoeling zou scheuren.

4

In een verdere geschikte uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding omvat een klem twee samenwerkende klemoppervlakken, waartussen de prinplaat kan worden vastgeklemd. Bij voorkeur omvat ten minste één 5 klem twee samenwerkende klemoppervlakken welke veerbelast naar elkaar toe worden gedwongen en zo een klemmende functie hebben.

Om een printplaat in de klem te bevestigen of eruit te verwijderen worden de samenwerkende 10 klemoppervlakken van elkaar af bewogen. Hiertoe is bij voorkeur op een vaste positie aan het gestel een nok aangebracht waar de klem in de hoge positie om heen grijpt en waarmee de klemoppervlakken vervolgens van elkaar af kunnen worden bewogen met behulp van aan de nok 15 bevestigde bedieningsmiddelen. De nok en bedieningsmiddelen bevinden zich hierbij buiten het soldeervat om het aantal onderdelen van de inrichting volgens de uitvinding in het hete vloeibaar soldeer tot een minimum te beperken. Op deze wijze worden zo min 20 mogelijk gevoelige onderdelen aan de extreme omstandigheden in het vloeibaar soldeer blootgesteld.

Volgens een volgende voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgen de uitinding wordt de printplaat tussen de klemoppervlakken geklemd, waarbij de 25 klemoppervlakken van ten minste één klem, bij voorkeur van beide klemmen, de printplaat aan een zijde op ten minste twee op een afstand van elkaar liggende plaatsen vastklemmen. Op deze wijze wordt de printplaat op eenvoudige wijze strak gespannen gehouden, waardoor deze 30 gemakkelijk in het vloeibare soldeer en langs de luchtmessen worden geleid.

Andere geschikte uitvoeringsvormen van de klem volgens de uitvinding zijn bijvoorbeeld een klem met twee continue samenwerkende klemoppervlakken waarmee een zijde 35 van de printplaat geheel kan worden vastgeklemd. Hierdoor wordt de spankracht die op de printplaat wordt uitgeoefend gelijkmatig over de printplaat verdeeld.

‘ : Λ ·# 5

In een verdere geschikte uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding omvat een klem ten minste twee paar, op onderlinge afstand van elkaar liggende, klemoppervlakken, waarbij het klemoppervlak de 5 printplaat op een aantal onderling op regelmatige afstand van elkaar liggende plaatsen vastklemt. Hierbij wordt de uitzetting van de printplaat deels opgevangen in de gebieden tussen de verschillende gepaarde klemoppervlakken.

10 De klemoppervlakken kunnen vlak zijn, maar ook een andere vorm hebben, zoals bijvoorbeeld gegolfd, waardoor ook de uitzetting van de printplaat op geschikte wijze kan worden opgevangen.

De uitvinding heeft verder betrekking op een 15 werkwijze voor het behandelen van printplaten, omvattende het aan één zijde vastklemmen van de printplaat, het in een soldeervat dompelen van de printplaat en het afblazen van overtollig soldeer waarbij de printplaat bovendien aan de tegenoverliggende zijde wordt vastgeklemd.

20 De onderhavige uitvinding wordt verder uitgelegd aan de hand van bijgaande, niet beperkende, figuren, waarin

Figuur 1 een perspectivisch aanzicht toont van een wezenlijk deel van een uitvoeringsvorm van de 25 inrichting volgens de uitvinding; en

Figuur 2 en 3 specifieke uitvoeringsvormen van klemmen volgens de uitvinding tonen.

In figuur 1 wordt een wezenlijk deel van een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting voor het 30 behandelen van printplaten volgens de uitvinding getoond. Hierin omvat de inrichting 1 een gestel 2, een aan het gestel aangebracht soldeervat (niet getoond) voor vloeibaar soldeer 3, blaasmiddelen 4 voor het afblazen van overtollig soldeer,en beweegbaar aan het gestel 35 gemonteerde klemmiddelen 5A, 5B. De klemmiddelen 5A, 5B omvatten twee tegenoverliggende klemmen 5A, 5B voor het vastklemmen van de printplaat 6, waarbij de klemmen aan een hulpgestel 7 zijn bevestigd en een bovenklem 5A en 6 een onderklem 5B vormen. De klemmen zouden echter ook twee zijklemmen kunnen omvatten. De afstand 8 tussen de bovenklem 5A en onderklem 5B kan worden aangepast aan het formaat van de te behandelen printplaat 6 met 5 verstelmiddelen, welke telescopische buizen 9 omvatten.

Zo kunnen met de inrichting volgens de uitvinding op eenvoudige wijze zowel kleine als grote printplaten worden behandeld. Om de aan het hulpgestel 7 bevestigde klemmen SA, 5B in en uit het vloeibaar soldeer te kunnen 10 bewegen zijn verder geleidingsmiddelen 10 en bewegingsmiddelen 11 aangebracht. De geleidingsmiddelen 10 omvatten een aan het gestel 2 bevestigd ü-profiel 12 waarin het hulpgestel 7 via geleidewagens 13 wordt bewogen met behulp van aan een dwarsbalk 14 van het 15 hulpgestel bevestigde bewegingsmiddelen 11, waarvan een een zuigerstang is getoond. Langs de bewegingsbaan van de klemmen 5A, 5B zijn twee tegenoverliggende luchtmessen 4 aangebracht voor het afblazen van overtollig soldeer. De geleidingsmiddelen 10 strekken zich uit tot in het 20 vloeibaar soldeer 3 en ook de onderklem 5B bevindt zich in het vloeibaar soldeer 3. Aan het hulpgestel 7 zijn verder spanmiddelen aangebracht welke twee cilinders 15 omvatten, alsmede schematisch aangeduide besturingsmidelen 16 voor het toe- en afvoeren van 25 fluïdum naar en van de cilinders 15. Wanneer een printplaat 6 in het vloeibaar soldeer 3 wordt gedompeld zal deze onder invloed van de hoge temperatuur uitzetten en langer worden. Om de printplaat 6 gespannen te houden wordt onder druk fluïdum in de cilinder geleid met behulp 30 van de besturingsmiddelen 16, welke bijvoorbeeld computergestuurd zijn, waardoor de spankracht op de printplaat 6 wordt geregeld. Wanneer de printplaat 6 uit het vloeibaar soldeer 3 wordt gehaald kan de spankracht op de printplaat worden verminderd door fluïdum uit de 35 cilinder te leiden. Op deze wijze wordt voorkomen dat de printplaat 6, en in het bijzonder de dunne flexibele printplaten, door krimping als gevolg van afkoeling scheurt. De onderklem 5B omvat twee continue 7

samenwerkende klemoppervlakken 17 welke met behulp van veren 18 naar elkaar toe worden gedwongen. Wanneer de klem zich in de hoge positie bevindt, waarbij de printplaat 6 dus uit het soldeervat is grijpt de 5 onderklem 5B om een aan het gestel aangebrachte nok 19. Hiervoor zijn aan beide zijkanten van de onderklem 5B uitsparingen 20 in de klemoppervlakken 17 aangebracht zodat de onderklem 5B om de nok 18 kan grijpen. De nok 19 kan met behulp van bedieningsmiddelen 21 worden gedraaid, 10 zodat de samenwerkende klemoppervlakken 17 van de klem 5B uit elkaar worden bewogen en de printplaat 6 kan worden bevestigd of verwijderd. Zowel de nok 19 als de bedieningsmiddelen 21 voor de nok bevinden zich buiten het soldeervat, dat wil zeggen boven het niveau van het 15 vloeibaar soldeer 3. Op deze wijze wordt voorkomen dat de gevoelige onderdelen van de inrichting volgens de uitvinding worden blootgesteld aan de extreme omstandigheden in het vloeibaar soldeer 3. De bovenklem 5A kan hetzelfde zijn als de onderklem 5B, maar kan ook 20 een andere geschikte klem zijn. De klemmen 5A, 5B

omvatten twee continue samenwerkende klemoppervlakken 17, waarmee de printplaat 6 aan zowel de boven- 6A als onderzijde 6B geheel wordt vastgeklemd en zo gelijkmatig gespannen wordt gehouden.

25 De werkwijze volgens de uitvinding is als volgt: De afstand 8 tussen de de klemmen 5A, 5B wordt aangepast aan het formaat van de printplaat 6 met behulp van verstelmiddelen 9 die aan het hulpgestel 7 zijn bevestigd. De printplaat 6 wordt in de aan het hulpgestel 30 7 bevestigde klemmen 5A, 5B bevestigd. De spanmiddelen 15 worden gecativeerd waardoor de printplaat 6 tussen de klemmen gespannen gehouden wordt. De in de klemmen bevestigde printplaat wordt langs de geleidingsmiddelen 10 in het vloeibaar soldeer 3 geleid door middel van de 35 het hulpgestel 7 bevestigde bewegingsmiddelen 11. Na enkele seconden wordt de plaat weer uit het soldeer bewogen en langs de blaasmiddelen 4 geleid waarbij het overtollig soldeer wordt afgeblazen en wordt teruggevoerd 8 in het soldeervat. Hierna kan de behandelde printplaat worden verwijderd door de klemoppervlakken 17 uit elkaar te dwingen met de daarvoor aangebrachte bedieningsmiddelen. Vervolgens kan in een volgende cyclus 5 een volgende printplaat worden behandeld.

Figuur 2 toont een verdere geschikte uitvoeringsvorm van een klem volgens de uitvinding.

Hierin omvat de klem 5 zes paar (A-F), op een onderling regelmatige afstand van elkaar liggende, samenwerkende 10 klemoppervlakken 17.

In figuur 3 wordt een andere voorkeursuitvoeringsvorm van een klem volgens de uitvinding getoond waarbij de samenwerkende klemoppervlakken 17 gegolfd zijn.

15 De figuren tonen slechts uitvoeringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding. Andere uitvoeringsvormen zijn uiteraard mogelijk binnen het kader van de bijgevoegde conclusies.

Claims (9)

1. Inrichting voor het behandelen van printplaten omvattende een gestel, een aan het gestel aangebracht soldeervat voor vloeibaar soldeer, blaasmiddelen voor het afblazen van overtollig soldeer, 5 beweegbaar aan het gestel gemonteerde klemmiddelen welke ten minste één klem voor het vastklemmen van een zijde van een printplaat omvatten, en geleidings- en bewegingsmiddelen voor het geleiden en bewegen van de klemmiddelen in een bewegingsbaan tussen een lage 10 positie, waarin de vastgeklemde printplaat zich in het soldeervat bevindt, en een hoge positie waarin deze zich daarbuiten bevindt, en waarbij de blaasmiddelen langs de bewegingsbaan zijn aangebracht met het kenmerk dat de klemmiddelen een tegenover de eerste liggende tweede klem 15 omvatten voor het vastklemmen van een tegenoverliggende zijde van de printplaat en dat de geleidingsmiddelen zich uitstrekken tot in het soldeervat, waarbij ten minste één van de klemmen zich ten minste in de lage positie in het soldeervat bevindt. 20

2. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk dat deze verder een beweegbaar hulpgestel omvat waaraan de eerste en tweede klem zijn bevestigd.

3. Inrichting volgens conclusie 2 met het kenmerk dat aan het hulpgestel verstelmiddelen zijn aangebracht voor het afstellen van de afstand tussen de klemmen.

4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3 met het kenmerk dat deze verder aan het hulpgestel aangebrachte spanmiddelen omvat voor het uit elkaar dwingen van de klemmen.

5. Inrichting volgens conclusie 4 met het kenmerk dat de spanmiddelen ten minste één cilinder en besturingsmiddelen omvatten voor het toe- en afvoeren van fluïdum onder druk naar en van de cilinder.

6. Inrichting volgens één van de voorgaande 5 conclusies met het kenmerk dat ten minste één klem twee samenwerkende klemoppervlakken omvat welke veerbelast naar elkaar toe worden gedwongen en welke in de hoge positie om een op een vaste positie aan het gestel aangebrachte nok grijpen, waarbij de nok zich boven het 10 soldeervat bevindt en waarbij verder middelen voor het verdraaien van de nok zijn aangebracht voor het uit elkaar bewegen van de klemoppervlakken.

7. Inrichting volgens één van de voorgaande 15 conclusies met het kenmerk dat ten minste één klem ten minste twee paar op een afstand van elkaar liggende samenwerkende klemoppervlakken omvat.

8. Inrichting volgens één van de voorgaande 20 conclusies met het kenmerk dat ten minste één klem ten minste één gegolfd klemoppervlak omvat.

9. Werkwijze voor het behandelen van printplaten met de inrichting volgens één van de conclusies 1-10, 25 omvattende het aan één zijde vastklemmen van de printplaat, het in een soldeervat dompelen van de printplaat en het afblazen van overtollig soldeer met het kenmerk dat de printplaat bovendien aan de tegenoverliggende zijde wordt vastgeklemd.