WO2008012165A2 - Verfahren und wellenlötanlage zum löten von bauteilen auf ober- und unterseite einer leiterplatte - Google Patents
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Abstract
In bisher bekannten Wellenlötanlagen werden Bauteile oder Anschlußpins auf einer Unterseite von Leiterplatten gelötet, die dazu von einer Lotwelle aus flüssigem Lot überfahren wird. Um gleichzeitig in der Wellenlötanlage (50) Bauteile (26) auf der Oberseite und Bauteile (42) bzw. Pins auf der Unterseite (40) von Leiterplatten (10) zu löten, wird nach der Erfindung die Transportgeschwindigkeit der Leiterplatten (10) durch die Wellenlötanlage (50) derart eingestellt, daß ein Wärmeübergang von der Lotwelle (60) durch die Leiterplatten (10) hindurch auf die der Lotwelle (60) Oberseite der Leiterplatten (10) erfolgt, so daß dort in Lotpaste (24) eingesetzte Bauteile (26) gelötet werden können. Die Lotwelle (60) überstreicht die Unterseite (40) der Leiterplatten (10) und lötet dort in bekannter Weise. Die besagten Leiterplatten (10) werden dazu im wesentlichen horizontal und ohne heute üblichen Anstellwinkel über die Lotwelle (60) transportiert.
Description
Beschreibung
Verfahren und Wellenlötanlage zum Löten von Bauteilenauf Ober- und Unterseite einer Leiterplatte
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Wellenlötanlage zum Löten von Bauteilen auf Ober- und Unterseite einer Leiterplatte.
[0002] Es ist bekannt, elektronische Baugruppen bzw. Leiterplatten mit Wellenlötanlagen, halb- oder vollautomatisch zu löten. Nachdem die gewünschten Bauteile auf einer solchen Leiterplatte bestückt worden sind, wird das eigentliche Löten durch eine Lotwelle erreicht, über die die zu lötende, mit Bauteilen bestückte Seite der Leiterplatte gefahren wird. Die Lotwelle wird dadurch erzeugt, daß flüssiges Lot, das sich in einem beheizbaren Tiegel befindet, durch einen Spalt gepumpt wird.
[0003] So können Oberflächen-montierte elektronische Bauteile (sogenannte SMD- Bauteile) auf einer Lötseite der Leiterplatte zusammen mit Anschlußpins von bedrahteten Bauteilen (sogenannter THT-B auteilen), die sich auf der der anderen Leiterplattenseite befinden, im gleichen Arbeitsschritt auf der Leiterplatte verlötet werden.
[0004] Eine Eintauchtiefe der Leiterplatten in die Lotwelle ist so einzustellen, daß ein
Überspülen der Leiterplatten mit Lot ausgeschlossen wird. Eine Transportvorrichtung, die die Leiterplatten durch die Wellenlötanlage transportiert, ist üblicherweise so ausgerichtet, daß die Leiterplatten nach hinten geneigt, also mit einem Anstellwinkel zur Lotwelle über diese hinweggefahren werden, wobei sich der Anstellwinkel nach der Anordnung der Bauteile auf der zu lötenden Seite der Leiterplatte richtet. Die Einstellung des Anstellwinkels bestimmt auch die Lotdicke an den Lötstellen. Je flacher der Anstellwinkel desto mehr Lot verbleibt auf den Lötstellen. Damit steigt aber auch die Gefahr einer Tropfen- und Brückenbildung an den Lötstellen. Je steiler der Anstellwinkel desto sparsamer ist die Lotablagerung.
[0005] Mit zunehmender Packungsdichte von Bauteilen und immer geringerem Abstand zwischen Kontaktflächen und Leiterbahnen werden zwar immer kleinere Bauteile verwendet, aber die sind größtenteils nicht zum Wellenlöten geeignet sondern können nur im Reflow-Lötofen gelötet werden. Bei sehr dichter Packung der Bauteile auf einer Leiterplatte Kann häufig auch eine gleichmäßige Benetzung aller Kontaktflächen nicht mehr gewährleistet werden und die Gefahr einer Brückenbildung durch Lot zwischen zwei eng benachbarten Kontaktflächen nimmt erheblich zu.
[0006] Daneben gibt es hochintegrierte Bauteile mit einer Vielzahl von inneren und äußeren,
unter dem gelöteten Bauteil angeordnete Kontakt- und Anschlußflächen, die sehr kleine Abstände zueinander haben. Um ein Löten dieser Bauteile in einem Reflow- Lötofen zu ermöglichen, werden sie bereits vom Hersteller mit auf den Kontaktflächen angebrachten Lotperlen (sogenannten Ball Grid Array = "BGA") geliefert. Wegen der geringen Abstände der Kontaktflächen und der Lotperlen zueinander, sind bisher solche Bauteile mit BGA nicht beim Wellenlöten verwendet worden.
[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Wellenlöten auch für aus heutiger Sicht ungeeignete Oberflächen-montierte Bauteile zu ermöglichen.
[0008] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Löten von Bauteilen auf Ober- und Unterseite einer Leiterplatte in einer Wellenlötanlage mit folgenden Schritten:
- bedrucken von Kontaktflächen auf der Unterseite der Leiterplatte mit Lotpaste;
- aufbringen von Kleber auf für SMD-Bauteile vorgesehene Stellen auf der Unterseite der Leiterplatte;
- einsetzen von SMD-Bauteilen in die Lotpaste auf den jeweils dafür vorgesehenen Kontaktflächen auf der Unterseite der Leiterplatte;
- wenden der Leiterplatte;
- bedrucken von Kontaktflächen auf der Oberseite der Leiterplatte mit Lotpaste;
- einsetzen von SMD-Bauteilen in die Lotpaste auf den jeweils dafür vorgesehenen Kontaktflächen auf der Oberseite der Leiterplatte;
- horizontales Löten der Unterseite der Leiterplatte in einer Wellenlötanlage bei gleichzeitigem Löten der Oberseite der Leiterplatte infolge Wärmeübertragung durch die Leiterplatte hindurch.
[0009] Bei einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein selbst- und schnell-härtender Kleber verwendet.
[0010] Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Kleber durch Erwärmung der Leiterplatte vor ihrem Wenden ausgehärtet wird.
[0011] Bei noch einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden SMD-Bauteile mit Lotperlen- Anordnung (BGA) in die Lotpaste auf den jeweils dafür vorgesehenen Kontaktflächen auf der Oberseite der Leiterplatte eingesetzt.
[0012] Wieder eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß nach dem Einsetzen von SMD-Bauteilen auf die jeweils dafür vorgesehenen Kontaktflächen auf der Oberseite der Leiterplatte wenigstens ein THT-Bauteil bestückt
wird.
[0013] Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die Unterseite der bestückten Leiterplatte vor dem horizontalen Löten in der Wellenlötanlage ein Flußmittel aufgebracht.
[0014] Bei noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die bestückte Leiterplatte vor dem horizontalen Löten in der Wellenlötanlage vorgewärmt.
[0015] Die oben genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Wellenlötanlage zum Löten von Bauteilen auf Ober- und Unterseite einer Leiterplatte, wobei SMD-Bauteile auf der Unterseite der Leiterplatte durch Kleber fixiert und in Lotpaste auf jeweils dafür vorgesehenen Kontaktflächen auf der Unterseite der Leiterplatte und SMD- Bauteile auf der Oberseite der Leiterplatte in die Lotpaste auf den jeweils dafür vorgesehenen Kontaktflächen auf der Oberseite der Leiterplatte eingesetzt sind, und wobei die Unterseite der Leiterplatte zum Löten im wesentlichen horizontal durch die Wellenlötanlage transportiert wird und gleichzeitig die Oberseite der Leiterplatte gelötet wird infolge Wärmeübertragung durch die Leiterplatte hindurch.
[0016] Die Grundidee der Erfindung besteht darin, die Transportgeschwindigkeit von
Leiterplatten durch die Wellenlötanlage derart einzustellen, daß ein Wärmeübergang von der Lotwelle durch die Leiterplatten auf die der Lotwelle abgewandte Seite der Leiterplatten erfolgt, so daß dort in Lotpaste eingesetzte Bauteile gelötete werden. Um die betreffenden Bauteile nicht in zusätzlichen Arbeitsschritten oder mit zusätzlichen Mitteln befestigen zu müssen, ist es sinnvoll, die besagten Leiterplatten im wesentlichen horizontal und ohne heute üblichen Anstellwinkel über die Lotwelle zu transportieren.
[0017] Die Erfindung kann daher auch auf all jene bestehenden, herkömmlichen Wellenlötanlagen angewendet werden, die es erlauben, einerseits die Transportvorrichtung so auszurichten, daß die Leiterplatten im wesentlichen die Lotwelle horizontal überfahren, und andererseits die Transportgeschwindigkeit der Leiterplatten so herabzusetzen, daß die erfindungsgemäße Wärmeübertragung von der Lotwelle durch die Leiterplatten hindurch erreicht wird
[0018] Der große Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie ein Wellenlöten von SMD- B auteilen ermöglicht, die an sich, aus heutiger Sicht, nicht wellenlöt- fähig sind. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung, B auteil- Anordnungen auf einer Seite einer Leiterplatte, bei denen die Gefahr einer Abschattung von Bauteilen beim Löten mit einer Lotwelle besteht, auf die Seite der Leiterplatte zu verlegen, die nicht von der
Lotwelle überstrichen wird, wo sie dann trotzdem beim Wellenlöten gelötet werden.
[0019] Die Erfindung wird nachfolgend genauer erläutert und beschrieben, wobei auf
Ausführungsbeispiele der Erfindung verwiesen wird, die in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht werden. Dabei zeigen:
[0020] Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils einer teilweise geschnittenen
Leiterplatte, die zum Löten in einer Wellenlötanlage nach der Erfindung vorbereitet ist;
[0021] Fig. 2 eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Wellenlötanlage nach der Erfindung; und
[0022] Fig. 3 ein Ablaufschema eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0023] Zur Vereinfachung werden für gleiche Elemente, Module oder Baugruppen gleiche Bezugszeichen verwendet, sofern dadurch die Anschaulichkeit nicht leidet.
[0024] In Fig. 1 ist ein Teil einer teilweise geschnittenen Leiterplatte 10 schematisch dargestellt, die zum Löten in einer Wellenlötanlage nach der Erfindung vorbereitet ist. Für die Darstellung ist eine heute übliche Leiterplatte 10 mit mehreren leitenden Innenlagen 12 gewählt worden, die miteinander oder auch mit Kontaktflächen auf der Leiterplatte 10 verbunden sein können. Auf einer Oberseite 14 der Leiterplatte 10 ist bereits ein SMD-Bauteil 16 mit Lotperlen 20, also als BGA-Anordnung, skizziert. Die Lotperlen 20, die typischerweise in mehreren Reihen auf einer Unterseite eines Gehäuses 18 des SMD-Bauteils 16 befestigt sind, sind in Lotpaste 24 eingesetzt, die auf jene Kontaktflächen 22 auf der Oberseite 14 der Leiterplatte 10 aufgebracht, vorzugsweise aufgedruckt, wurde, die für das SMD-Bauteil 16 bzw. dessen Lotperlen 20 vorgesehenen sind.
[0025] Aus Gründen einer besseren Anschaulichkeit ist auf der Oberseite 14 der Leiterplatte 10 noch ein weiteres SMD-Bauteil 26 mit typischen randseitigen Kontakten dargestellt. Dieses SMD-Bauteil 26 ist ebenfalls mit seinen Kontakten in Lotpaste 24 eingesetzt, die auf Kontaktflächen 28 auf der Oberseite 14 der Leiterplatte 10 aufgedruckt wurde.
[0026] Bei dem hier dargestellten Beispiel der Leiterplatte 10 ist auch ein THT-, also ein bedrahtetes Bauteil 30 dargestellt, das vorzugsweise auf der Oberseite 14 der Leiterplatte 10 bestückt ist und dessen Anschlußpins 32 durch Anschlußbohrungen 34 durch die Leiterplatte 10 hindurch gesteckt wurden. Die Anschlußbohrungen 34 sind jeweils mit einer Metallhülse 36 versehen, die mit den Innenlagen 12 der Leiterplatte 10 und natürlich mit hier nicht sichtbaren Leiterbahnen auf der Oberseite
14 der Leiterplatte 10 verbunden sind. In der Darstellung von Fig. 1 ist das THT- B auteil 30 mittels eines Klebers 38 auf der Leiterplatte 10 fixiert. Dies ist aber nicht unbedingt erforderlich.
[0027] Auf einer Unterseite 40 der Leiterplatte 10 ist außerdem noch weiteres SMD-Bauteil 42 mittels Kleber 38 derart befestigt, daß die Kontaktflächen des SMD-B auteils 42 mit Kontaktflächen 28 auf der Unterseite 40 der Leiterplatte 10 zur Deckung kommen, diese aber nicht zwangsläufig berühren müssen.
[0028] Vorzugsweise ist zusätzlich auf der Oberseite 14 der Leiterplatte 10 auf den
Metallhülsen 36, in denen die Anschlußpins 32 des THT-Bauteils 30 stecken Lotpaste 24 aufgebracht. Zwar werden, wie später noch erklärt wird, die auf der Unterseite 40 der Leiterplatte 10 leicht überstehenden Enden der Anschlußpins 32 des THT-Bauteils 30 in einer erfindungsgemäßen Wellenlötanlage 50 (siehe dazu später die Fig. 2) durch eine die Unterseite 40 der Leiterplatte 10 überstreichende Lotwelle 60 gelötet. Wie ebenfalls später noch ausführlich erklärt wird, wird bei diesem Lötvorgang in der Wellenlötanlage 50 durch Wärmeübergang von der Lotwelle 60 durch die Leiterplatte 10 hindurch die zusätzlich aufgebrachte Lotpaste 24 auf den Metallhülsen 36 aufgeschmolzen, läuft in die Metallhülsen 36 und bewirkt eine zusätzliche Lötung der Anschlußpins 32 des THT-Bauteils 30 von der Oberseite 14 der Leiterplatte 10 her.
[0029] Zur besseren Übersichtlichkeit und ohne Einschränkung der Erfindung sind bei dem hier für die Darstellung der Fig. 1 gewählten Teil der Leiterplatte 10 nur wenige Bauteile 16, 26, 30 und 42 veranschaulicht. Es ist jedoch klar, daß eine tatsächliche Leiterplatte üblicherweise erheblich mehr Bauteile aufweist als hier dargestellt ist.
[0030] Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Wellenlötanlage 50 nach der Erfindung während eines Lötprozesses, bei dem eine Leiterplatte 10 gelötet wird. Diese Leiterplatte 20 gleicht prinzipiell der in Fig. 1 veranschaulichten Leiterplatte. Hier in Fig. 2 ist die Leiterplatte 10 zur Vereinfachung nur mit einem SMD-Bauteil 26 auf einer Oberseite 14 der Leiterplatte 10 dargestellt, das bereits, wie oben zur Fig. 1 beschrieben, in Lotpaste 24 eingesetzt ist, die auf einer dafür vorgesehenen Kontaktfläche 28 aufgebracht, vorzugsweise aufgedruckt wurde. Auf einer Unterseite 40 der Leiterplatte 10 ist ein weiteres SMD-Bauteil 42 schematisch dargestellt, das ähnlich wie bei der Leiterplatte 10 in Fig. 1 mittels eines Klebers 38 befestigt und gehalten wird.
[0031] Die Wellenlötanlage 50 umfaßt einen Tiegel 52, eine darin vorgesehene Heizung 54, um damit das im Tiegel 52 befindliche Lot 56 während des Lötprozesses zu heizen und auf der gewünschten Lottemperatur zu halten. Typischerweise ist das im Tiegel 52
befindliche, aufgeschmolzene Lot 56 durch eine Abdeckung 58, häufig eine Ölabdeckung wie in Fig. 2 veranschaulicht, gegen unerwünschte Oxidationsprodukte auf dem Lot 56 geschützt. Eine Lotwelle 60 wird dadurch erzeugt, daß das geschmolzenen Lot 56 durch eine Schlitzdüse 62 gepumpt bzw. gepreßt wird, deren Düsenhals 64 in das Lot 56 im Tiegel 52 hineinragt.
[0032] Über eine in Fig. 2 nur symbolisch dargestellte Transportvorrichtung 66 werden
Leiterplatten 10 in Richtung des in Fig. 2 nicht näher bezeichneten Pfeils zum Löten an die Lotwelle 60 herangeführt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Wellenlötanlagen werden bei der hier dargestellten, erfindungsgemäßen Wellenlötanlage 50 die Leiterplatten 10 horizontal und ohne den sonst üblichen Anstellwinkel von der Transportvorrichtung 66 über bzw. durch die Lotwelle 60 transportiert. In Fig. 2 wird dies durch zwei gleichlange Doppelpfeile 68 vor und hinter der Lotwelle 60 veranschaulicht, die einen gleichbleibenden Abstand zwischen Leiterplatten 10 und Lot 56 symbolisieren. Beim Überfahren der Lotwelle 60 werden nicht nur die auf der Unterseite 40 der Leiterplatte 10 befindlichen Bauteile, wie das beispielhaft in Fig. 2 dargestellte SMD-B auteil 42 mit den entsprechenden Kontaktflächen 28 verlötet. Wird nach der Erfindung eine geeignete Transportgeschwindigkeit an der Transportvorrichtung 66 für die Leiterplatten 10 eingestellt, so überstreicht die Lotwelle 60 die Unterseite 40 der Leiterplatte 10 und die darauf befindlichen Bauteile, beispielsweise das SMD-Bauteil 42, die Kontaktflächen 28 sowie die auf der Unterseite 40 der Leiterplatte 10 vorstehenden Anschlußpins 32 von THT-Bauteilen 30 auf der Oberseite 14 der Leiterplatte 10 und überträgt dabei einen Teil der ihr innewohnenden Wärmeenergie durch die Leiterplatte 10 hindurch auf die Oberseite 14 der Leiterplatte 10 und auf die dort aufgebrachte Lotpaste 24. Indem dadurch die Lotpaste 24 auf der Oberseite 14 auf der Leiterplatte 10 aufgeschmolzenen wird, werden neben den Bauteilen 42 bzw. Anschlußpins 32 auf der Unterseite 40 auch die Bauteile 16, 26 mit den entsprechenden Kontaktflächen 22, 28 auf der Oberseite 14 der Leiterplatte 10 verlötet. Insbesondere wird auch die zusätzlich auf der Oberseite 14 der Leiterplatte 10 auf den Metallhülsen 36, in denen die Anschlußpins 32 des THT- Bauteils 30 stecken, aufgebrachte Lotpaste 24 durch die Wärme der Lotwelle 60 aufgeschmolzen. Die aufgeschmolzene Lotpaste 24 auf den Metallhülsen 36, läuft in die Metallhülsen 36 hinein und bewirkt eine zusätzliche Lötung der Anschlußpins 32 des THT-Bauteils 30 von der Oberseite 14 der Leiterplatte 10 her.
[0033] Die Wärmeaufnahme der so verlöteten Bauteile 16, 26 und 30 auf der Oberseite 14 der Leiterplatte 10 ist relativ gering, so daß beispielsweise in Lotpaste 24 auf der
Oberseite 14 der Leiterplatte 10. eingesetzte Bauteile 16 und 26, die an sich wegen der hohen Schmelztemperaturen mit bleifreiem Lot in einem Reflow-Lötofen nicht gelötet werden können, tatsächlich nach der Erfindung in einem Wellenlötprozeß gelötet werden können.
[0034] Zur weiteren Erläuterung gibt Fig. 3 ein Ablauf Schema eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens 70 zum Löten von Bauteilen 16, 26, 30, 42 auf Oberseite 14 und Unterseite 40 einer Leiterplatte 10 in einer Wellenlötanlage 50 wider (siehe dazu auch die Fig. 1 und 2).
[0035] Beginnend auf der Unterseite 40 der Leiterplatte 10 erfolgt dort ein punktuelles
Aufbringen 72 von Kleber 38 überall dort, wo SMD-Bauteile 42 bestückt und befestigt werden sollen. Vorzugsweise wird dazu ein selbsthärtender Kleber 74 eingesetzt, der möglichst schnell nach einem anschließenden Einsetzen 76 bzw. Aufsetzen von SMD- B auteilen 42 (siehe dazu Fig. 1 und 2) auf die Kleberpunkte aushärtet. Damit kann ein sonst erforderlicher Arbeitsschritt 78 zum Erwärmen und Aushärten des Klebers 38 vermieden werden. Nach vollständiger Bestückung der der Unterseite 40 der Leiterplatte 10 und Aushärten des Klebers 74 erfolgt ein Wenden 80 der Leiterplatte 10. Zur besseren Unterscheidung der geschilderten Verfahrensschritte 72, 76 und gegebenenfalls 78, die die Unterseite 40 der Leiterplatte 10 betreffen, von den nachfolgend beschriebenen Verfahrenschritten, die die Oberseite 14 der Leiterplatte 10 betreffen, dient eine in Fig. 3 ein nicht näher bezeichnete gestrichelte Linie.
[0036] Nach dem Wenden 80 der Leiterplatte 10 erfolgt ein Drucken 82 von Lotpaste 24 auf die Oberseite 14 der Leiterplatte 10 auf die Kontaktflächen 22 und 28, die für eine Bestückung mit SMD-Bauteilen 16 und 26 vorgesehen sind. Wie oben zu den Fig. 1 und 2 beschrieben, ist es vorteilhaft, aber nicht zwingend erforderlich, für den Fall, wo THT-Bauteile 30 vorgesehen sind, auch die Metallhülsen 36 von Anschlußbohrungen 34, in die Anschlußpins 32 von THT-B auteilen 30 gesteckt werden sollen, mit Lotpaste 24 zu bedrucken. Um sicherzustellen, daß die Anschlußpins 32 solcher THT- Bauteile 30 bei späteren Löten in der Wellenlötanlage 50 nicht in den Anschlußbohrungen 34 verschoben oder gar aus den Anschlußbohrungen 34 herausgedrückt werden, empfiehlt es sich auf der Oberseite 14 der Leiterplatte 10 dort, wo die THT-Bauteile 30 bestückt werden sollen, punktuell eine Aufbringung 84 von Kleber vorzunehmen, wie es in Fig. 1 veranschaulicht ist. Gleichfalls kann auch überall dort, wo ein relativ großes und/oder relativ schweres SMD-Bauteil bestückt werden soll, punktuell Kleber aufgetragen werden, wenn befürchtet werden muß, daß eine Naßhaltekraft der Lotpaste 24 für eben solche relativ großen und/oder relativ
schweren SMD-Bauteil nicht ausreicht. Wie bereits oben beschrieben, ist es von Vorteil einen selbsthärtenden Kleber 86 zu verwenden.
[0037] Danach erfolgt die Bestückung der Oberseite 14 der Leiterplatte 10 mit Bauteilen, wobei sinnvollerweise zunächst ein Einsetzen 88 von SMD-Bauteilen in die Lotpaste 24 auf den dafür vorgesehen Kontaktflächen 28 auf der Oberseite 14 der Leiterplatte 10 erfolgt. Das Bestücken umfaßt je nachdem, welche Bauteile vorgesehen sind, auch ein Einsetzen 90 von BGA-Bauteilen und ein Bestücken 92 von THT-Bauteilen 30 (siehe Fig. 1). Bei den letzteren werden dazu die Anschlußpins 32 der THT-Bauteile 30 in die dafür vorgesehenen Anschlußbohrungen 34 gesteckt und in den Kleber 86 eingesetzt.
[0038] Die Oberseite 14 der Leiterplatte 10 ist damit vollständig bestückt. Üblicherweise, aber nicht zwingend erforderlich, wird vor einem Wellenlötvorgang auf die zu lötende Seite, hier die Unterseite 40, der Leiterplatte 10 ein Flußmittel aufgebracht, was im Ablaufschema der Fig. 3 durch einen Kasten Fluxen 94 veranschaulicht ist. Falls kein übliches Auftragen von Flußmittel gewünscht wird, biete sich sich auch die Möglichkeit, Flußmittel punktuelle und ausschließlich auf die Unterseite 40 der Leiterplatte 10 an den dafür vorgesehenen Stellen aufzubringen, vorzugsweise zu drucken. Ein solches Drucken von Flußmittel auf die Unterseite 40 der Leiterplatte 10 sollte dann vorzugsweise als erster Schritt des oben beschriebenen und in Fig. 3 dargestellten Verfahrens erfolgen, also noch vor dem Aufbringen 72 von Kleber.
[0039] Ebenfalls üblich, aber auch nicht zwingend erforderlich, ist eine Vorwärmung 96 der bestückten und zum Löten bereite Leiterplatte 10.
[0040] Beim anschließenden horizontalen Wellenlöten 98 in einer erfindungsgemäßen Wellenlötanlage 50, wie sie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist, wird die Leiterplatte 10, wie oben beschrieben, ohne Anstellwinkel zum Lot 56 über die Lotwelle 60 transportiert. Bei entsprechend gewählter Transportgeschwindigkeit erfolgt die oben beschriebene Wärmeübertragung von der Lotwelle 60 auf der Unterseite 40 der Leiterplatte 10 auf die Oberseite 14 der Leiterplatte 10 und ein Wärmeeintrag in die dortige Lotpaste 24. Auf diese Weise können die Bauteile auf Oberseite 14 und Unterseite 40 der Leiterplatte 10 ein einem Lötvorgang in der Wellenlötanlage 50 gelötet werden.
[0041] Bezugszeichenliste :
[0042] Tabelle 1
[0043]
Claims
Ansprüche
[0001] 1. Verfahren zum Löten von Bauteilen (16, 26, 30, 42) auf Ober- und Unterseite
(14 bzw. 40) einer Leiterplatte (10) in einer Wellenlötanlage (50) mit folgenden Schritten: aufbringen (72) von Kleber (38 oder 74) auf für SMD-Bauteile (42) vorgesehene Stellen auf der Unterseite (40) der Leiterplatte (10); einsetzen (76) von SMD-B auteilen (42) in Kleber (38 oder 74) auf der Unterseite (40) der Leiterplatte (10); wenden (80) der Leiterplatte (10); bedrucken (82) von Kontaktflächen (22, 28) auf der Oberseite (14) der Leiterplatte (10) mit Lotpaste (24); einsetzen (88) von SMD-B auteilen (16, 26) in die Lotpaste (24) auf den jeweils dafür vorgesehenen Kontaktflächen (22, 28) auf der Oberseite (14) der Leiterplatte (10); horizontales Löten (98) der Unterseite (40) der Leiterplatte (10) in der Wellenlötanlage (50) bei gleichzeitigem Löten der Oberseite (14) der Leiterplatte (10) infolge Wärmeübertragung durch die Leiterplatte (10) hindurch.
[0002] 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein selbst- und schnell-härtender Kleber
(74 bzw. 86) verwendet wird.
[0003] 3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Kleber (38) durch Erwärmung (78) der Leiterplatte (10) vor ihrem Wenden (80) ausgehärtet wird.
[0004] 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei SMD-Bauteile (16) mit
Lotperlen- Anordnung (BGA) in die Lotpaste (24) auf den jeweils dafür vorgesehenen Kontaktflächen (22) auf der Oberseite (14) der Leiterplatte (10) eingesetzt werden.
[0005] 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei nach dem Einsetzen (88) von SMD-Bauteilen (16, 26) auf die jeweils dafür vorgesehenen Kontaktflächen (22, 28) auf der Oberseite (14) der Leiterplatte (10) wenigstens ein THT-Bauteil (30) bestückt wird.
[0006] 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei auf die Unterseite (40) der bestückten Leiterplatte (10) vor dem horizontalen Löten (98) in der Wellenlötanlage (50) ein Fbßmittel aufgebracht (94) wird.
[0007] 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die bestückte Leiterplatte
(10) vor dem horizontalen Löten (98) in der Wellenlötanlage (50) vorgewärmt (96) wird.
[0008] 8. Wellenlötanlage zum Löten von Bauteilen (16, 26, 30, 42) auf Ober- und
Unterseite (14 bzw. 40) einer Leiterplatte (10), wobei SMD-Bauteile (42) auf der Unterseite (40) der Leiterplatte (10) durch Kleber (38; 74) fixiert und SMD-
Bauteile (16, 26) auf der Oberseite (14) der Leiterplatte (10) in Lotpaste (24) auf den jeweils dafür vorgesehenen Kontaktflächen (22, 28) auf der Oberseite (14) der Leiterplatte (10) eingesetzt sind, und wobei die Unterseite (40) der Leiterplatte (10) zum Löten im wesentlichen horizontal durch die Wellenlötanlage (50) transportiert wird und gleichzeitig die Oberseite (14) der Leiterplatte (10) gelötet wird infolge Wärmeübertragung durch die Leiterplatte (10) hindurch.
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