NL9200060A - Soldeermachine met verbeterde configuratie van soldeerstromen. - Google Patents

Description

SOLDEERMACHINE MET VERBETERDE CONFIGURATIE VAN SOLDEER-STROMEN

De uitvinding heeft betrekking op een soldeerin-richting, omvattende: een met soldeertin te vullen, aan zijn bovenzijde geopend vat; ten minste twee in het vat geplaatste soldeertorens, die elk zijn ingericht voor het aan hun bovenzijde af geven van een stroom soldeertin; en een transportorgaan voor het boven de soldeertorens langs voeren van de te solderen voorwerpen.

Dergelijke soldeerinrichtingen zijn algemeen bekend.

Bij dergelijke soldeerinrichtingen ontstaat veelal het probleem, dat de terug in het vat tredende soldeer-stromen spatten soldeertin veroorzaken, die zo hoog kunnen opspatten, dat zij terechtkomen op de onderzijde van de te solderen voorwerpen, zoals de te solderen printplaten.

Dit probleem doet zich in het bijzonder, doch niet uitsluitend voor bij soldeermachines, waarbij het soldeer-proces binnen een atmosfeer van inert gas plaatsvindt.

Deze opgespatte soldeerdruppels zullen terechtkomen aan de onderzijde van de plaat, waar zij soldeerballetjes vormen. Deze balletjes zijn niet of nauwelijks gehecht aan het overige soldeer, zodat het gevaar bestaat dat zij los raken en kortsluiting veroorzaken. Alhoewel dit probleem zich voordoet bij normale, in een zuurstofarme atmosfeer geplaatste soldeermachines, doet dit probleem zich in verhevigde mate voor bij soldeermachines, die in een zuurstofarme atmosfeer werken. Vermoedelijk leidt de zuurstofarme atmosfeer tot een verhoging van de oppervlaktespanning, waardoor de vorming van druppels en balletjes soldeertin wordt bevorderd.

Het doel van de onderhavige uitvinding is het vermijden van bovengenoemde problemen.

Dit doel wordt bereikt, doordat de soldeertorens zijn ingericht voor het opwekken van naar elkaar toe gerichte soldeerstralen, waarbij de soldeerstralen elkaar snijden, voordat ze het in het vat heersende soldeertinni-veau raken. Als gevolg van deze maatregelen worden de door het op het soldeertinniveau neerkomen van de gecombineerde soldeerstraal veroorzaakte spatten door de vorm van de soldeerstralen afgeschermd, zodat het niet meer mogelijk is dat de soldeertinspatten het oppervlak van de te solderen voorwerpen raken.

Overeenkomstige problemen doen zich voor, wanneer het te solderen voorwerp de laatste soldeerstraal verlaat. Ook in deze situatie heeft, zeker wanneer het soldeerpro-ces plaatsvindt in een stikstofatmosfeer, op de plaats waar de soldeergolf het te solderen voorwerp verlaat het soldeer de neiging, uitgaande van het te solderen voorwerp, balletjes te vormen.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is de in bewegingsrichting achterste toren ingericht voor het opwekken van een straal soldeer-tin, die een bewegingscomponent omvat die tegengesteld is aan de beweging van de te solderen voorwerpen.

Als gevolg van deze maatregel worden eventueel ontstane balletjes door de soldeerstraal weggespoeld, zodat de problemen van dergelijke soldeerballetjes worden voorkomen.

Vervolgens zal de onderhavige uitvinding worden toegelicht aan de hand van de bijgaande figuren, waarin voorstellen: fig. 1: een doorsnede-aanzicht van een soldeerin-richting volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding ; en fig. 2: een doorsnede-aanzicht van een alternatieve uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Bij de in fig. 1 weergegeven inrichting omvat de soldeerinrichting een soldeervat 1, dat geschikt is om gevuld te worden met soldeertin 2. Onder soldeertin wordt elke vorm van soldeermetaal bedoeld, dat geschikt is voor het aan elkaar verbinden van twee andere metalen. Een dergelijk metaal behoeft niet noodzakelijkerwijs tin te bevatten.

Boven het vat 1 is een transportbaan 3 aangebracht voor het transporteren van te solderen voorwerpen, in het onderhavige geval printplaten 4. Een dergelijke transportbaan vormt het onderwerp van de Nederlandse octrooiaanvrage 8901014.

Verder zijn in het soldeervat 1 twee soldeertorens 5, 6 aangebracht. De eerste soldeertoren is voorzien van een spuitmond 7, die ingericht is voor het opwekken van een soldeerstraal 8, die de te solderen printplaat aan de onderzijde raakt. Hiertoe is in de soldeertoren 5 een pomp 9 aangebracht, die door middel van een kanaal 10 met de spuitmond 7 is verbonden.

De tweede soldeertoren 6 is eveneens voorzien van een spuitmond 11, waarmee een tweede soldeerstraal 12 wordt opgewekt. In de tweede soldeertoren 6 is een pomp 13 aangebracht, die door middel van een kanaal 14 met de tweede spuitmond 11 verbonden is.

Hierbij zij opgemerkt dat beide pompen 9, 13 het gesmolten soldeer opzuigen vanuit het soldeervat 1.

De beide soldeerstralen 8, 12 komen, nadat zij de printplaat 4 aan de onderzijde geraakt hebben, weer terecht in het soldeertinbad 2.

Volgens de uitvinding zijn de soldeerstralen 8 en 12 zodanig gericht, en hebben zij een zodanige kracht, dat de opgewekte soldeerstralen elkaar raken, voordat zij gemeenschappelijk het niveau van het soldeertinbad bereiken.

Deze maatregel draagt er zorg voor dat eventuele door het neerkomen van de soldeerstralen in het bad ontstane spatten de onderzijde van de printplaat niet kunnen bereiken. Deze onderzijde wordt immers geheel afgeschermd door de opgewekte tinstralen 8, 12 zelf.

Hierbij zij opgemerkt dat, hetgeen uit de tekening niet geheel blijkt, deze soldeerstralen een breedte hebben, die overeenkomt met de breedte van de te solderen printplaten 4.

Verder toont fig. 1 hoe aan de eerste spuitmond 7 een scherm 15 is bevestigd. Dit scherm draagt zorg voor een goede geleiding van de in de vloeistof 2 terechtkomende soldeer.

Hierbij zij opgemerkt dat beide soldeerstralen 8, 12 zogenaamde vrije soldeerstralen zijn, hetgeen wil zeggen dat zij niet ondersteund worden en een deel van hun traject vrij afleggen.

Verder is de uitvinding in eerste instantie bedoeld om te worden toegepast bij soldeerinrichtingen, waarbij het soldeerproces wordt uitgevoerd bij een niet-oxyderende atmosfeer, dat wil zeggen bij een atmosfeer van een zogenaamd beschermgas. Het het uitvoeren van de sol-deerbehandeling onder de bescherming van een beschermgas wordt in het algemeen een soldeerverbinding met een verbeterde kwaliteit verkregen.

Als gevolg van het feit, dat oxydatieproblemen zich in een dergelijke situatie minder voordoen, ontstaat bij het uitvoeren van het soldeerproces in een dergelijke omgeving het probleem dat eventuele spatten, die de onderzijde van het te solderen voorwerp raken gemakkelijk vastsolderen aan het te solderen voorwerp, hetgeen ongewenst is. Aldus is de onderhavige uitvinding in het bijzonder van toepassing bij soldeerinrichtingen, die gebruik maken van een beschermgas. Dit. wil echter niet zeggen dat dergelijke soldeerinrichtingen niet toepasbaar zijn op klassieke soldeerinrichtingen, waarbij in de normale, zuurstofhoudende atmosfeer wordt gesoldeerd. In deze situatie kan het immers ook voorkomen dat de opspattende soldeerspatten zich hechten aan de onderzijde van het te solderen voorwerp, zij het dat de kans daartoe geringer is.

Een ander aspect van de onderhavige uitvinding is gelegen in het feit, dat de hoek, waarmee de achterste soldeerstraal 12 de onderzijde van de printplaat 4 raakt, scherp is. Deze hoek is in fig. 1 met α aangeduid. Ook deze maatregel heeft tot doel het zogenaamde "strekken van draden" door het soldeer te voorkomen. Dit probleem ontstaat op de plaats, waar de printplaat de soldeergolf verlaat. Op die positie hebben kleine uitsteeksels op de printplaat, bijvoorbeeld veroorzaakt door aan de andere zijde van de printplaat veroorzaakte componenten, die met hun aansluitdraden door de in de printplaat aangebrachte openingen heen uitstrekken, de neiging draden te trekken bij het verlaten van de soldeergolf. Dergelijke uitsteeksels zijn namelijk gedurende een iets langere tijd in contact met de soldeergolf, zodat het aldus aangevoerde soldeer zich hecht aan het uitsteeksel en het uitsteeksel nog langer wordt. Op een gegeven moment is een maximale lengte van zo'n uitsteeksel bereikt, of breekt het af.

Door de soldeergolf onder een zo klein mogelijk, scherpe hoek toe te voeren wordt bereikt dat dergelijke uitsteeksels reeds bij het begin van hun ontstaan worden weggespoeld, zodat zij niet verder kunnen groeien. Aldus wordt het vormen van dergelijke draden voorkomen.

Vervolgens toont fig. 2 een overeenkomstige configuratie met dien verstande, dat een combinatie van twee soldeertorens is toegepast, waarbij de tweede soldeertoren een soldeerstroom af geeft, die voor het overgrote deel ondersteund is.

Bij deze inrichting is wederom sprake van een soldeervat 1, waarbij een soldeertoren 5 is toegepast, die overeenkomt met de soldeertoren 5 in de eerste uitvoeringsvorm. De tweede soldeertoren wijkt echter af van de soldeertoren volgens de eerste uitvoeringsvorm. Deze tweede soldeertoren 16 is aan zijn voorzijde van een overlooprand 17 voorzien, zodat de soldeerstroom 18 aan de voorzijde over de overlooprand 17 afstroomt. Deze ontmoet daar de van de eerste soldeertoren 5 afkomstige soldeer-straal 8, zodat beide stralen gemeenschappelijk het tinni-veau 2 raken.

Aan de andere zijde van de tweede soldeertoren 16 is een tweede aflooprand 19 geplaatst, zodat de aldaar afstromende soldeerstroom 20 in de opvangbak 21 terechtkomt.

Uiteraard is ook de tweede soldeertoren 16 voorzien van een in de tekening niet weergegeven pomp voor het naar boven pompen van de soldeerstroom.

Bovendien zal de tweede soldeertoren als gevolg van zijn constructie veelal niet als laatste soldeertoren fungeren; het is mogelijk dat een derde soldeertoren wordt toegepast, waarvan de constructie overeenkomt met die van de tweede soldeertoren 6 in fig. 1.

Ook bij deze uitvoeringsvorm wordt voorkomen dat door het neerkomen van de gecombineerde soldeerstraal op het soldeertinniveau veroorzaakte spatten de te solderen voorwerpen raken.

Claims (8)

1. Soldeerinrichting, omvattende: - een met soldeertin te vullen, aan zijn bovenzijde geopend vat? - ten minste twee in het vat geplaatste soldeertorens, die elk zijn ingericht voor het aan hun bovenzijde af geven van een stroom soldeertin? en - een transportorgaan voor het boven de soldeerto-rens langs voeren van de te solderen voorwerpen, met het kenmerk, dat de soldeertorens zijn ingericht voor het opwekken van naar elkaar toe gerichte stralen, waarbij de stralen elkaar snijden, voordat ze het in het vat heersende soldeertinniveau raken.

2. Soldeertoren volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de soldeertorens elk zijn ingericht voor het opwekken van een straal soldeertin, die de toren verlaat, voordat deze het te solderen voorwerp raakt.

3. Soldeerinrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de in de stroomrichting achterste soldeertoren is ingericht voor het opwekken van een straal van soldeertin, die de toren verlaat, voordat deze het te solderen voorwerp raakt.

4. Soldeerinrichting volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat de in bewegingsrichting achterste toren is ingericht voor het opwekken van een straal soldeertin, die een bewegingscomponent omvat die tegengesteld is aan de beweging van de te solderen voorwerpen.

5. Soldeerinrichting volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat de in de bewegingsrichting van het transportorgaan laatste soldeertoren is ingericht voor het opwekken van een soldeerstraal, die met het te solderen voorwerp een scherpe hoek insluit.

6. Soldeerinrichting volgens conclusie 5 met het kenmerk, dat de scherpe hoek kleiner is dan 45e.

7. Soldeerinrichting volgens een van de conclusies 3-6 met het kenmerk, dat de door de in de bewegingsrichting van het transportorgaan eerste toren opgewekte sol-deerstraal ten minste gedeeltelijk door de toren wordt ondersteund.

8. Soldeerinrichting volgens een van de conclusies 3, 4 of 5 met het kenmerk, dat de voorste soldeerstraal een grotere dikte heeft dan de achterste soldeerstraal.