NL1029954C2 - Werkwijze voor het verwarmen van een strookvormige drager alsmede een dergelijke inrichting. - Google Patents

Description

* f

Werkwijze voor het verwarmen van een strookvormige drager alsmede een dergelijke inrichting

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het 5 verwannen van een strookvormige drager in een oven, welke drager in een transportrichting door de oven wordt geleid.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voorzien van een oven voor het verwarmen van een strookvormige drager, welke drager in een transportrichting door de oven verplaatsbaar is.

10 Bij een dergelijke uit het Europese octrooi EP-B1-0.658.081 bekende werkwijze en inrichting wordt een van componenten voorziene strookvormige drager door een oven geleid. De componenten zijn op de drager in soldeerpasta gelegen waarbij in de oven door het laten smelten en vervolgens stollen van de soldeerpasta de componenten aan de 15 strookvormige drager worden bevestigd. Zowel voor als na de oven is de strookvormige drager in een lus gelegen om aldus buffers te vormen met daarvoor en daarna geplaatste inrichtingen. Onregelmatigheden in het transport van de strookvormige drager door de oven heen worden opgevangen met behulp van de buffers alsmede door het tijdens een storing laten 20 verplaatsen van de oven ten opzichte van de daarvoor gelegen component-plaatsingsinrichting. De oven is verplaatsbaar om oververhitting van de in de oven gelegen strookvormige drager te voorkomen. Het uitschakelen van de oven in geval van storingen wordt bij de bekende inrichting niet als een oplossing beschouwd, omdat de toegepaste oven slechts langzaam 25 afkoelt.

De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen waarmee op eenvoudige wijze een strookvormige drager in een oven kan worden verwarmd.

Dit doel wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding 30 bereikt doordat de drager wordt ondersteund door een verwarmbare plaat die tezamen met de drager stapsgewijs met een voorafbepaal de stapgrootte 1 02995 4 2 van een beginpositie naar een eindpositie door de oven wordt verplaatst, waarna de drager verder in de transportrichting wordt verplaatst terwijl de verwarmbare plaat weer naar de beginpositie wordt verplaatst.

Door de verwarmbare plaat wordt op efficiënte wijze de 5 onderzijde van de drager verwarmd en via de onderzijde de bovenzijde van de drager en bijvoorbeeld de daarop gelegen soldeerpasta en componenten. Indien op de drager componenten zijn bevestigd, blijven deze componenten relatief koel gedurende het vanaf de onderzijde verwarmen van de drager.

Door het stapsgewijs met een voorafbepaal de stapgrootte 10 verplaatsen van de verwarmbare plaat kan op eenvoudige wijze de drager door de oven heen worden geleid.

Een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de drager met behulp van vacuüm tegen de plaat aan wordt getrokken.

15 Doordat de drager met behulp van vacuüm tegen de verwarmbare plaat aan wordt getrokken, wordt een goede warmteoverdracht tussen de verwarmbare plaat en de drager gewaarborgd.

Een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat voor de oven een component- 20 plaatsingsinrichting is gelegen, waarmee op de drager componenten worden geplaatst, waarna in de oven de componenten aan de drager worden bevestigd, welke componentplaatsingsinrichting is voorzien van een verplaatsingsmechanisme waarmee stapsgewijs met een voorafbepaal de stapgrootte de drager door de componentplaatsingsinrichting wordt 25 verplaatst, waarbij de stapgrootte van het verplaatsingsmechanisme gelijk is aan de stapgrootte van de plaat.

Op deze wijze is het mogelijk om een zich tussen de componentplaatsingsinrichting en de oven uitstrekkende drager of dragers gelijkmatig in de transportrichting te verplaatsen waarbij tussen de 30 componentplaatsingsinrichting en de oven geen lusvormige buffer noodzakelijk is. Een dergelijke lusvormige buffer is ongewenst in het 1029954 ( f 3 geval dat componenten in soldeerpasta op de drager zijn geplaatst, omdat hierbij het risico bestaat dat de componenten ten opzichte van de drager verplaatsen, hetgeen ongewenst is.

De uitvinding beoogt tevens een inrichting te verschaffen 5 waarmee een strookvormige drager eenvoudig verwarmbaar is.

Dit doel wordt bij de inrichting volgens de uitvinding bereikt doordat de oven is voorzien van een verwarmbare plaat die stapsgewijs met een voorafbepaalde stapgrootte van een beginpositie naar een eindpositie verplaatsbaar is, waarna de verwarmbare plaat terug naar de 10 beginpositie wordt verplaatst.

Met behulp van de verwarmbare plaat kan de drager eenvoudig worden opgewarmd. In geval van storing is het bovendien mogelijk om de verwarmbare plaat uit te schakelen waarbij op eenvoudige wijze oververhitting van de drager wordt voorkomen.

15 Een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de plaat is voorzien van ten minste een op een vacuümbron aangesloten opening.

Op deze wijze kan via de openingen eenvoudig een vacuüm worden gecreëerd, waarmee de drager tegen de plaat aan wordt getrokken om 20 een goede warmteoverdracht te waarborgen.

Een weer andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat elke opening is aangesloten op een daarbij behorende leiding.

Hierdoor wordt op een gecontroleerde wijze op elke opening 25 een gewenst vacuüm aangebracht.

Een weer andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de openingen zijn aangesloten op een gemeenschappelijke vacuümkamer.

Met behulp van een dergelijke gemeenschappelijke vacuüm-30 kamer kan op eenvoudige wijze op alle openingen vacuüm worden aangebracht. In de vacuümkamer zijn hierbij bij voorkeur middelen 1029954

'· I

4 voorzien om te voorkomen dat de te verwarmen plaat doorbuigt.

Een weer andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de lengte van de plaat in de transportrichting ten minste gelijk is aan de stapgrootte waarmee de 5 plaat in de transportrichting wordt verplaatst, vermenigvuldigd met het aantal stappen waarin de plaat van de beginpositie naar de eindpositie wordt verplaatst.

Op deze wijze wordt gewaarborgd dat elk deel van de strookvormige drager bij het door de oven heen verplaatsen van de drager 10 ten minste eenmaal met de verwarmbare plaat in aanraking komt en derhalve wordt verwarmd.

Een weer andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de inrichting is voorzien van een voor de oven gelegen componentplaatsingsinrichting welke een 15 verplaatsingsmechanisme omvat, waarmee de drager stapsgewijs met een voorafbepaal de stapgrootte door de componentplaatsingsinrichting heen verplaatsbaar is, waarbij de stapgrootte van het verplaatsingsmechanisme gelijk is aan de stapgrootte van de plaat.

Met behulp van een dergelijke inrichting kan op eenvoudige 20 wijze een drager van componenten worden voorzien die aansluitend in de oven met de drager worden verbonden.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekeningen waarin: fig. 1 een vooraanzicht van een inrichting volgens de 25 uitvinding toont, fig. 2 een bovenaanzicht van de in fig. 1 weergegeven inrichting toont, fig. 3 een eerste uitvoeringsvorm van een dwarsdoorsnede van een plaat volgens de uitvinding toont, 30 fig. 4 schematisch het verplaatsen van de plaat en het verplaatsingsmechanisme toont van de in fig. 1 weergegeven oven 1029954 5 < .

respectievelijk componentplaatsingsinrichting, fig. 5 een tweede uitvoeringsvorm van een dwarsdoorsnede van een plaat volgens de uitvinding toont.

In de figuren zijn overeenkomende onderdelen voorzien van 5 eenzelfde verwijzingscijfer.

Fig. 1 toont een inrichting 1 voor het plaatsen en bevestigen van elektronische componenten op een folie (strookvormige drager) 2, bijvoorbeeld van polyimide, die is voorzien van een elektrisch geleidepatroon. De inrichting 1 is voorzien van een folie-afrol-10 inrichting 3, een stenci1 inrichting. 4, een componentplaatsings- i nri chti ng 5, een oven 6 en een folie-opwikkel inrichting 7. De op een rol 8 opgewikkelde folie 2 wordt afgewikkeld en in de stencil inrichting 4 met behulp van een stencil voorzien van soldeerpasta. Vervolgens wordt de folie 2 in de componentplaatsingsinrichting 5 voorzien van componenten, 15 waarna de componenten in de oven 6 na het smelten en vervolgens weer stollen van de soldeerpasta met de folie 2 worden verbonden. Daarna wordt de van componenten voorziene folie 2 tot een rol 9 opgerold in de folie-opwikkel inrichting 7. De folie-afrolinrichting 3, de stencil inrichting 4, de componentpl aatsingsinrichti ng 5 en de folie-opwikkelinrichting 7 zijn 20 op zich bekende inrichtingen. Tussen de verschillende inrichtingen zijn door middel van lussen 10 in de folie 2 buffers gevormd, waardoor bij een storing in een van de inrichtingen, de andere inrichtingen nog een tijd door kunnen blijven werken, alvorens ook deze inrichtingen moeten worden gestopt. De lengte van de lussen wordt zodanig gekozen dat de buffer niet 25 leeg raakt bij een gemiddelde vertraging ten gevolge van een storing.

Tussen de componentpl aatsi ngsi nri chti ng 5 en de oven 6 is een dergelijke lusvormige buffer ongewenst. De folie 2 dient zich bij voorkeur strak tussen de componentpl aatsingsinrichting 5 en de oven 6 uit te strekken om ongewenst verschuiven van de nauwkeurig gepositioneerde 30 componenten in de soldeerpasta te voorkomen.

De componentplaatsingsinrichting 5 is voorzien van een op 1029954 f , 6 zich bekend verplaatsingsmechanisme 11 (schematisch weergegeven in fig. 4) met behulp waarvan de folie 2 stapsgewijs met een voorafbepaal de stapgrootte SI in de door pijl τ aangegeven transportrichting wordt verplaatst. Het verplaatsingsmechanisme 11 verplaatst stapsgewijs van een 5 beginpositie via tussenposities naar een eindpositie waarbij het de folie 2 ondersteunt. Nabij de eindpositie wordt het verplaatsingsmechanisme in neerwaartse richting verplaatst, vervolgens in een aan de transportrichting T tegengestelde richting naar de beginpositie verplaatst waarna het verplaatsingsmechanisme weer omhoog wordt 10 verplaatst zodat het in contact komt met een ander deel van de folie 2 dat vervolgens in de transportrichting T wordt verplaatst. Een dergelijk verplaatsingsmechanisme 11 is op zich bekend en zal derhalve niet nader worden toegelicht.

De oven 6 is voorzien van een verwarmbare plaat 12 (fig. 3) 15 die is voorzien van een elektrisch verwarmingselement. De verwarmbare plaat 12 is voorzien van een aantal openingen 13 die aan de onderzijde zijn aangesloten op leidingen 14. Leidingen 14 zijn aan een van de openingen 13 afgekeerde zijde aangesloten op een gemeenschappelijke leiding 15 die is aangesloten op een vacuümbron (niet weergegeven).

20 De plaat 12 is stapsgewijs met een vooraf bepaal de stap grootte S2 verplaatsbaar in de transportrichting T alsmede onder de folie 2 door terug verplaatsbaar in de aan de transportrichting T tegengestelde richting. Tijdens het verplaatsen van de plaat 12 in de transportrichting T wordt de folie 2 met behulp van vacuüm tegen de 25 plaat 2 aangetrokken. Bij het verplaatsen van de plaat 12 in een aan de transportrichting T tegengestelde richting wordt de folie 2 met behulp van een opspanmechanisme vastgehouden terwijl tegelijkertijd lucht uit de openingen 13 in de plaat 12 wordt geblazen zodat de folie 12 vrij ligt van de plaat 12.

30 Om lusvorming tussen de componentplaatsingsinrichting 5 en de oven 6 te voorkomen en de folie 2 daartussen strak te houden, is de 1029954 C k 7 stapgrootte S2 van de plaat 12 gelijk aan de stapgrootte SI van het verplaatsingsmechanisme 11. Verder worden de plaat 12 en het verplaatsingsmechanisme 11 simultaan aangestuurd waardoor de plaat 12 en het verplaatsingsmechanisme 11 tegelijkertijd in de transportschting T 5 worden verplaatst (fig. 4).

De stapgrootte SI is afhankelijk van de component-plaatsingsinrichting 5 en hangt onder meer af van bijvoorbeeld het aantal componentopneem- en plaatsingsmondstukken van de componentplaatsings-inrichting 5 en de afstand tussen de mondstukken. Ook de tijd At tussen 10 elke stap wordt bepaald door de componentplaatsingsinrichting 5. De tijd At dient zo kort mogelijk te zijn om zo snel mogelijk zo veel mogelijk componenten op de folie 2 te kunnen plaatsen.

Om de soldeerpasta met behulp van de verwarmbare plaat 12 voldoende te kunnen opwarmen om de componenten met folie 2 te verbinden, 15 dient de folie 2 gedurende een tijd At2 op de verwarmbare plaat 12 te zijn gelegen.

Indien bijvoorbeeld de tijd At2 180 seconden bedraagt terwijl de tijd At 20 seconden bedraagt dient een bepaald gedeelte van de folie derhalve gedurende 180 : 20 = 9 stappen op de plaat 12 te worden 20 vastgehouden. Indien de stapgrootte SI en derhalve de stapgrootte S2 80 mm bedraagt, dient de plaat 12 een lengte L van 9x80=720 mm te hebben om te waarborgen dat elk deel van de folie bij het doorlopen van de oven 5 in aanraking komt met de plaat 12.

In fig. 4 is het verplaatsen van het verplaatsings- 25 mechanisme 11 alsmede de plaat 12 schematisch weergegeven. Gedurende de stappen VI, V2 en V3 worden het verplaatsingsmechanisme 11 alsmede plaat 12 beide in de transportrichting T verplaatst. Na stap V3 wordt het verplaatsingsmechanisme 11 terug verplaatst naar de beginpositie bl waarna door het verplaatsingsmechanisme 11 de eerste stap VI wordt 30 uitgevoerd. De plaat 12 wordt gedurende de verdere stappen V4-V9 verder in de transportrichting T verplaatst. Na stap V9 wordt de plaat 12 in een 1029954 8 aan de transportrichting T tegengestelde richting over een afstand die gelijk is aan de lengt L van de plaat 12 naar de beginpositie b2 verplaatst waarna door de plaat 12 de eerste stap VI wordt.

Zoals duidelijk blijkt uit fig. 4 is de grootte LI van de 5 terug verplaatsende stap van het verplaatsingsmechanisme 11 een derde van de grootte L2 van de terug verplaatsende stap van de plaat 12.

Om bij een gegeven stapgrootte SI, S2 en een gegeven tijdsduur Δΐ tussen de verschillende stappen, de verblijftijd At2 van een bepaald deel van de folie op de plaat 12 te vergroten, dient de 10 lengte L van de plaat 12 te worden vergroot alsmede het aantal stappen gedurende welke het bepaalde gedeelte van de folie op de plaat 12 verblijft.

De temperatuur van de plaat 12 kan eenvoudig met behulp van de door de plaat 12 heen te sturen elektrische stroom worden geregeld, 15 waardoor een gewenst opwarmings- en afkoelingscurve van de folie 2 kan worden bewerkstelligd.

Fig. 5 toont een tweede uitvoeringsvorm van de verwarmbare plaat 12 die is voorzien van openingen 13. De plaat 12 is gelegen boven een ruimte 16 begrenzende kamer 17, welke ruimte 16 is aangesloten op een 20 vacuümbron. Een dergelijke kamer 17 is relatief eenvoudig van opbouw. In de kamer 17 zijn bij voorkeur middelen voorzien om te voorkomen dat.de plaat 12 onder invloed van het vacuüm ongewenst doorbuigt.

Het is ook mogelijk om het verplaatsingsmechanisme 11 mechanisch te koppelen met de plaat 12 waardoor bij verplaatsing van het 25 verplaatsingsmechanisme 11 de plaat 12 automatisch op hetzelfde moment en over eenzelfde afstand wordt verplaatst.

Het is ook mogelijk om in de oven 6 aanvullende verwarmingsmiddelen te voorzien waarmee de folie 2 vanaf een bovenzijde wordt verwarmd.

30 Het is ook mogelijk om op eenzelfde wijze in plaats van soldeerpasta te verwarmen, lijm uit te harden.

1029954

Claims (10)

1. Werkwijze voor het verwarmen van een strookvormige drager in een oven, welke drager in een transportrichting door de oven wordt 5 geleid, met het kenmerk, dat de drager wordt ondersteund door een verwarmbare plaat die tezamen met de drager stapsgewijs met een voorafbepaalde stapgrootte van een beginpositie naar een eindpositie door de oven wordt verplaatst, waarna de drager verder in de transportrichting wordt verplaatst terwijl de verwarmbare plaat weer naar de beginpositie 10 wordt verplaatst.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de drager met behulp van vacuüm tegen de plaat aan wordt getrokken.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat voor de oven een componentplaatsingsinrichting is gelegen, waarmee op de 15 drager componenten worden geplaatst, waarna in de oven de componenten aan de drager worden bevestigd, welke componentplaatsingsinrichting is voorzien van een verplaatsingsmechanisme waarmee stapsgewijs met een voorafbepaal de stapgrootte de drager door de componentplaatsingsinrichting wordt verplaatst, waarbij de stapgrootte van het 20 verplaatsingsmechanisme gelijk is aan de stapgrootte van de plaat.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de strookvormige drager zich uitstrekt door de componentplaatsingsinrichting en de oven waarbij de drager simultaan door het verplaatsingsmechanisme en de plaat in de transportrichting wordt verplaatst.

5. Inrichting voorzien van een oven voor het verwarmen van een strookvormige drager, welke drager in een transportrichting door de oven verplaatsbaar is, met het kenmerk, dat de oven is voorzien van een verwarmbare plaat die stapsgewijs met een voorafbepaalde stapgrootte van een beginpositie naar een eindpositie verplaatsbaar is, waarna de 30 verwarmbare plaat terug naar de beginpositie wordt verplaatst.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de 1029954 < · » plaat is voorzien van ten minste een op een vacuümbron aangesloten opening.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat elke opening is aangesloten op een daarbij behorende leiding.

8. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de openingen zijn aangesloten op een gemeenschappelijke vacuümkamer.

9. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies 5-8, met het kenmerk, dat de lengte van de plaat in de transportschting ten minste gelijk is aan de stapgrootte waarmee de plaat in de 10 transportschting wordt verplaatst, vermenigvuldigd met het aantal stappen waarin de plaat van de beginpositie naar de eindpositie wordt verplaatst.

10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies 5-9, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van een voor de oven gelegen 15 componentplaatsingsinrichting welke een verplaatsingsmechanisme omvat, waarmee de drager stapsgewijs met een voorafbepaal de stapgrootte door de componentplaatsingsinrichting heen verplaatsbaar is, waarbij de stapgrootte van het verplaatsingsmechanisme gelijk is aan de stapgrootte van de plaat. 1029954