NL8902220A

NL8902220A - SOLDERING MACHINE, EQUIPPED WITH CLEANING DEVICE FOR OUTFLOW CRITCH.

Info

Publication number: NL8902220A
Application number: NL8902220A
Authority: NL
Original assignee: Soltec Bv
Priority date: 1989-09-04
Filing date: 1989-09-04
Publication date: 1991-04-02
Also published as: DE4091519T; DE4091519C2; WO1991003350A1; JPH04501828A

Description

SOLDEERMACHINE, VOORZIEN VAN REINIGINGSORGAAN VOOR ÖITSTROOMSPLEETSOLDERING MACHINE, FITTED WITH CLEANING CLEANER

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een soldeemachine, omvattende: een vat voor gesmolten soldeer, en tenminste één, in het vat geplaatste opvoertoren, die aan zijn bovenzijde van tenminste één uitstroomspleet voorzien is voor het vormen van een soldeergolf.The present invention relates to a soldering machine, comprising: a molten solder vessel, and at least one lift tower disposed in the vessel, provided at its top with at least one outflow slit to form a soldering wave.

Dergelijke soldeermachines zijn algemeen bekend.Soldering machines of this type are generally known.

Deze soldeermachines worden veelal gebruikt voor het solderen van chip-componenten. Dit zijn componenten, die in het algemeen kleine afmetingen hebben en die aan de sol-deerzijde van de printplaat worden bevestigd. Hiertoe worden zij aanvankelijk, bijvoorbeeld door middel van lijmen op de printplaat gepositioneerd, waarbij de soldeervlakken van de chipcomponenten tegen de overeenkomstige soldeervlakken van de geleiderbanen op de printplaat worden bevestigd. Vervolgens worden de aldus van componenten voorziene printplaten door een soldeemachine van de in de aanhef besproken soort gevoerd, waarbij de soldeerbewerking plaatsvindt.These soldering machines are often used for soldering chip components. These are components that are generally small in size and are attached to the solder side of the printed circuit board. For this purpose, they are initially positioned, for example by means of gluing, on the printed circuit board, the solder surfaces of the chip components being fixed against the corresponding solder surfaces of the conductor tracks on the printed circuit board. The printed circuit boards thus provided with components are then passed through a soldering machine of the type discussed in the preamble, during which the soldering operation takes place.

Voor het bereiken van soldeerverbindingen van een goede kwaliteit is het van belang, dat de opvoertoren van de soldeermachine van een smalle uitstroomspleet wordt voorzien. Aldus wordt een smalle krachtige soldeergolf verkregen, die ook tot in de ruimte tussen de te solderen vlakken van de componenten en de printplaat kan doordringen.In order to achieve good quality solder joints, it is important that the lifting tower of the soldering machine is provided with a narrow outflow gap. A narrow, powerful soldering wave is thus obtained, which can also penetrate into the space between the surfaces of the components and the printed circuit board to be soldered.

In de praktijk is gebleken, dat een dergelijke smalle uitstroomspleet snel vervuilt als gevolg van soldeer-oxiden en de bij het soldeerproces gebruikte vloeimiddelen. Deze vervuilingen en oxidatieprodukten zetten zich af in de uitstroomspleet, waardoor deze verstopt en de resulterende soldeergolf onregelmatig is en geen betrouwbare soldeerverbindingen meer worden verkregen.It has been found in practice that such a narrow outflow gap quickly becomes contaminated as a result of solder oxides and the fluxes used in the soldering process. These contaminants and oxidation products are deposited in the outflow gap, causing it to clog and the resulting solder wave to be irregular and reliable solder joints to be no longer obtained.

Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een soldeermachine,: waarbij bovenstaande problemen worden vermeden.The object of the present invention is to provide a soldering machine, avoiding the above problems.

Dit doel wordt bereikt door een in de spleet aangebracht, in de lengterichting van de spleet beweegbaar schraaporgaan.This object is achieved by a scraper member arranged in the slit and movable in the longitudinal direction of the slit.

Door het regelmatig door de uitstroomspleet laten bewegen van het schraaporgaan wordt de spleet schoongehouden, zodat de uitstromende soldeergolf regelmatig blijft en betrouwbare soldeerverbindingen worden verkregen.By regularly moving the scraper through the outflow gap, the gap is kept clean, so that the outflowing solder wave remains regular and reliable solder joints are obtained.

Vervolgens zal de onderhavige uitvinding worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen, waarin voorstellen: fig. 1: een perspectivisch aanzicht van een sol-deermachine, waarin de onderhavige uitvinding is toegepast; fig. 2: een perspectivisch, gedeeltelijk weggebroken aanzicht van een soldeervat, voorzien van een soldeerto-ren met een uitstroomspleet, waarin de onderhavige uitvinding is toegepast; fig. 3: een met fig. 2 overeenkomend aanzicht van een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; fig. 4: een doorsnede-aanzicht van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding; fig. 5: een detailaanzicht van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding; fig. 6: een perspectivisch detailaanzicht van een schraaporgaan, toepasbaar bij de inrichting volgens de onderhavige uitvinding; en fig. 7 en 8: twee alternatieve uitvoeringsvormen van het schraaporgaan.The present invention will now be elucidated with reference to the annexed drawings, in which: fig. 1 shows a perspective view of a soldering machine in which the present invention is applied; fig. 2 is a perspective, partly broken away view of a soldering vessel, provided with a soldering tower with an outflow gap, in which the present invention is applied; Fig. 3 is a view corresponding with Fig. 2 of another embodiment of the present invention; fig. 4 is a cross-sectional view of the device according to the present invention; fig. 5: a detail view of the device according to the present invention; Fig. 6 is a perspective detail view of a scraper member usable with the device according to the present invention; and Figures 7 and 8: two alternative embodiments of the scraper.

De in fig. 1 afgebeelde soldeermachine 1 wordt hoofdzakelijk gevormd door een huis 2, waardoorheen een transportbaan 3 zich uitstrekt. Onder de transportbaan 3 is in de soldeermachine een soldeervat 4 aangebracht, dat in fig. 2 nader is afgebeeld.The soldering machine 1 shown in Fig. 1 is mainly formed by a housing 2, through which a conveyor track 3 extends. A solder vessel 4 is arranged in the soldering machine under the conveyor track 3, which is shown in more detail in FIG.

Het soldeervat 4 is van een in de tekening niet weergegeven verwarmingsinrichting voorzien om het zich in het vat 4 bevindende soldeer in de vloeibare toestand te houden. Verder is in het soldeervat 4 een eerste uitstroomtoren 5 aangebracht, die van een uitstroomspleet 6 voor gesmolten soldeer voorzien is. Verder is een tweede uitstroomtoren 7 aangebracht.The solder vessel 4 is provided with a heating device, not shown in the drawing, to keep the solder contained in the vessel 4 in the liquid state. Furthermore, a first outflow tower 5 is provided in the solder vessel 4, which is provided with an outflow slit 6 for melted solder. Furthermore, a second outflow tower 7 is provided.

De transportbaan 3 is zodanig aangebracht, dat de te solderen printplaten 8 zodanig boven de beide uitstroomto-rens 5 en 7 langs worden gevoerd, dat de door deze torens opgewekte soldeergolven 9, 10 de aan de onderzijde van de printplaat 8 aangebrachte componenten op de printplaat solderen. De transportbaan vormt verder geen deel van de onderhavige uitvinding, zodat hierop niet nader wordt ingegaan. Verder is elk van de uitstroomtorens 5, 7 van een niet weergegeven pomp voorzien voor het opvoeren van het gesmolten soldeer. De eerste uitstroomtoren is van een smalle uitstroom-spleet 6 voorzien voor het vormen van een eerste smalle krachtige soldeergolf 9. Als gevolg van de geringe dikte en de kracht van de soldeergolf zal deze goed tot in de ruimte tussen de te solderen vlakken doordringen, zodat een goede soldeerverbinüing wordt verkregen. De door de tweede uitstroomtoren 7 opgewekte golf heeft een rustig stromend oppervlak, aangezien het dan niet meer noodzakelijk is tot in de ruimte tussen de soldeervlakken door te dringen; de soldeer-verbinding is al met behulp van de eerste soldeergolf tot stand gebracht.The conveyor track 3 is arranged such that the printed circuit boards 8 to be soldered are guided past the two outflow towers 5 and 7 in such a way that the solder waves 9, 10 generated by these towers are applied to the printed circuit board components on the underside of the printed circuit board 8. soldering. The conveyor track does not further form part of the present invention, so that this will not be discussed in more detail. Furthermore, each of the outflow towers 5, 7 is provided with a pump (not shown) for raising the molten solder. The first outflow tower is provided with a narrow outflow slit 6 to form a first narrow powerful soldering wave 9. Due to the small thickness and the power of the soldering wave, it will penetrate well into the space between the surfaces to be soldered, so that a good solder joint is obtained. The wave generated by the second outflow tower 7 has a smoothly flowing surface, since it is then no longer necessary to penetrate into the space between the soldering surfaces; the solder connection has already been established using the first solder wave.

Deze uitstroomspleet verstopt als gevolg van oxiden van het uitstromende gesmolten soldeer en. als gevolg van in het soldeerbad aanwezige vloeimiddelen, die zich afzetten in de tamelijk smalle uitstroomspleet 6.This outflow gap clogs due to oxides from the outflowing molten solder and. as a result of fluxes present in the solder bath, which settle in the rather narrow outflow gap 6.

Volgens de onderhavige uitvinding kan deze verontreiniging regelmatig worden verwijderd door het in de uitstroomspleet 6 regelmatig heen en weer laten gaan van een schraaporgaan 11, dat tijdens de heen- en weergaande beweging vuilafzettingen verwijdert. Dit schraaporgaan 11 is door middel van een houder 12 aan een blok 13 bevestigd. Dit blok 13 is beweegbaar in de lengterichting van de spleet 6, doordat dit blok 13 geleid wordt op een geleidestang 14. Hiertoe is het blok 13 van een opening 15 voorzien, waardoorheen zich de geleidestang 14 uitstrekt. Voor het in de lengterichting aandrijven van het blok 13, en aldus van het schraaporgaan 11 is een schroefspil 16 aangebracht, die zich parallel aan de ge- leidestang 14 uitstrekt. De schroefspil 16 strekt zich door een in het blok 13 aangebrachte, van schroefdraad voorziene opening 17 heen uit. De schróefspil 16 is aandrijfbaar door middel van een elektromotor 18. Evenals de geleidestang 14 en de schróefspil 16 is de elektromotor 18 op een beugel 19 aangebracht, die tegen het vat 4 is bevestigd.According to the present invention, this contamination can be regularly removed by regularly reciprocating in the outflow slit 6 a scraper member 11, which removes dirt deposits during the reciprocating movement. This scraper member 11 is attached to a block 13 by means of a holder 12. This block 13 is movable in the longitudinal direction of the slit 6, because this block 13 is guided on a guide rod 14. For this purpose, the block 13 is provided with an opening 15, through which the guide rod 14 extends. For driving the block 13, and thus of the scraper member 11, in the longitudinal direction, a screw spindle 16 is provided, which extends parallel to the guide rod 14. The screw spindle 16 extends through a threaded opening 17 provided in the block 13. The screw spindle 16 is drivable by means of an electric motor 18. Like the guide rod 14 and the screw spindle 16, the electric motor 18 is mounted on a bracket 19, which is mounted against the vessel 4.

Na het uitvoeren van een zeker aantal soldeerhande-lingen, dus na het passeren van een bepaald aantal printpla-ten 8 wordt energie aan de elektromotor 18 toegevoerd, zodat de schróefspil 16 wordt aangedreven, het blok 13 langs de geleidestang 14 beweegt en het schraaporgaan 11 een lineaire heen- en weergaande beweging door de uitstroomspleet 6 uitvoert. Vervolgens wordt het soldeerproces weer voortgezet. Na het wederom uitvoeren van een aantal soldeerhandelingen wordt deze schraapaktie herhaald.After performing a certain number of soldering operations, i.e. after passing a certain number of printed circuit boards 8, energy is supplied to the electric motor 18, so that the screw spindle 16 is driven, the block 13 moves along the guide rod 14 and the scraper member 11 performs a linear reciprocating movement through the outflow slit 6. The soldering process is then continued again. After a number of soldering operations have been carried out again, this scraping action is repeated.

Fig. 3 toont een andere uitvoeringsvorm van het schraaporgaan, die overigens geheel overeenkomt met de in fig. 2 getoonde uitvoeringsvorm, met dien verstande dat in plaats van een schróefspil 16 een tweede geleidestang 20 is aangebracht. Hiertoe is in het blok 13 een tweede geleide- -opening 21 aangebracht. Voor het aandrijven van het schraaporgaan 11 is een lineair aandrijforgaan 22 aangebracht, dat bijvoorbeeld gevormd kan worden door een pneumatisch of hydraulisch aangedreven cilinder of door een lineaire elektromotor .Fig. 3 shows another embodiment of the scraper member, which otherwise corresponds entirely to the embodiment shown in FIG. 2, with the proviso that instead of a screw spindle 16 a second guide rod 20 is arranged. For this purpose, a second guide opening 21 is arranged in block 13. To drive the scraper member 11, a linear drive member 22 is provided, which can be formed, for example, by a pneumatically or hydraulically driven cylinder or by a linear electric motor.

Het is echter eveneens mogelijk het aandrijforgaan van het schraaporgaan op enige afstand van het soldeerbad 4 te plaatsen, hetgeen aantrekkelijk kan zijn in verband met de in de omgeving van dit soldeerbad heersende temperaturen en het gevaar van vervuiling door soldeer. Hiervoor kan dan als koppeling tussen het lineaire aandrijforgaan en het blok 13 bijvoorbeeld een bowdenkabel toegepast.However, it is also possible to place the scraper actuator some distance from the solder bath 4, which may be attractive because of the temperatures prevailing in the vicinity of this solder bath and the danger of solder contamination. For this purpose, a bowden cable can then be used as coupling between the linear drive member and the block 13.

Fig. 4 geeft een doorsnede-aanzicht van de eerste soldeertoren 5, waarop het schraaporgaan 11 volgens de onderhavige uitvinding is toegepast. Hieruit blijkt de constructie van een en ander.Fig. 4 is a sectional view of the first soldering tower 5 to which the scraper 11 of the present invention is applied. This shows the construction of all this.

In fig. 5 is een perspectivisch detailaanzicht getoond, dat de constructie van het schraaporgaan meer in de- tail toont. Hierbij is ook getoond, dat de spleet 6 aan beide zijden van een verbreding 23 is voorzien, waarin het afgeschraapte vuil zich kan verzamelen. De in de verbreding verzamelde soldeeroxiden en het vloeimiddel worden door de uit de spleet stromende soldeergolf verwijderd. Eventueel zou deze verbreding ook regelmatig, bijvoorbeeld dagelijks met de hand kunnen worden gereinigd.In Fig. 5, a perspective detail view is shown, showing the construction of the scraper more in detail. It is also shown here that the slit 6 is provided on both sides with a widening 23 in which the scraped-off dirt can collect. The solder oxides collected in the broadening and the flux are removed by the solder wave flowing out of the slit. Optionally, this widening could also be cleaned by hand regularly, for example daily.

Alhoewel in de tekening getoond is, dat de verbreding rechthoekig is, is het mogelijk de verbreding met een andere vorm, bijvoorbeeld een ronde vorm uit te voeren.Although it is shown in the drawing that the widening is rectangular, it is possible to make the widening with a different shape, for example a round shape.

In fig. 6 is getoond hoe twee schraapbladen 24 deel uit maken van het schraaporgaan. Beide schraapbladen 24 zijn aan een blok 27 bevestigd door middel van in de tekening niet weergegeven schroeven. Het blok 27 is met behulp van bouten 28 aan de houder 12 bevestigd.Fig. 6 shows how two scraper blades 24 form part of the scraper member. Both scraper blades 24 are attached to a block 27 by means of screws not shown in the drawing. The block 27 is attached to the holder 12 by means of bolts 28.

Tenslotte tonen de fig. 7 en 8 twee alternatieve uitvoeringsvormen van het schraaporgaan. Bij de in fig. 7 getoonde uitvoeringsvorm zijn twee zich parallel uitstrekkende bladen 24 toegepast, die beide door middel van een klink- of popnagel 25 aan de houder 12 zijn bevestigd. Bij de in fig. 8 getoonde uitvoeringsvorm is sprake van één blad 26, dat zich schuin in de spleet 6 uitstrekt.Finally, Figures 7 and 8 show two alternative embodiments of the scraper. In the embodiment shown in Fig. 7, two parallel blades 24 are used, both of which are fixed to the holder 12 by means of a rivet or pop rivet 25. In the embodiment shown in Fig. 8, there is one blade 26, which extends obliquely in the gap 6.

Claims

Soldering machine, comprising: a vessel for molten solder, and at least one lifting tower placed in the vessel, provided at its top with at least one outflow slit for forming a solder wave, characterized by a longitudinally arranged in the slit movable scraper member of the slit.

Soldering machine according to claim 1, characterized in that the scraper is attached to a body movable along a path parallel to the gap and coupled to a linear drive.

Soldering machine according to claim 2, characterized in that the track is formed by a rod parallel to the slit, and in that the body is formed by a block, which has an opening, in which the rod fits, and which is parallel to the rod is provided with a rotationally drivable screw spindle which extends through an aperture provided in the block with corresponding screw thread.

Soldering machine according to claim 2, characterized in that a bowden cable is placed between the body and the linear drive member.

Soldering machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the connection between the scraper and the block is resilient.

Soldering machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the scraper is formed by a substantially elongated sheet of resilient material extending obliquely in the gap, each of the ends of the sheet being substantially parallel to the respective side of the crack. η. Soldering machine according to one of the preceding claims, characterized in that the scraper is formed by two plates extending in the gap parallel to the side walls of the gap.

Soldering machine according to one of the preceding claims, characterized in that the gap is provided with a widening on at least one of the sides.

Soldering machine according to claim 8, characterized in that the slit is provided with a widening on both sides.

Soldering machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the control of the drive member is such that after soldering a predetermined number of printed circuit boards, the scraper member performs a reciprocating movement.