[go: up one dir, main page]

NL8301585A - Stelsel voor het met korte impulsen solderen. - Google Patents

Stelsel voor het met korte impulsen solderen. Download PDF

Info

Publication number
NL8301585A
NL8301585A NL8301585A NL8301585A NL8301585A NL 8301585 A NL8301585 A NL 8301585A NL 8301585 A NL8301585 A NL 8301585A NL 8301585 A NL8301585 A NL 8301585A NL 8301585 A NL8301585 A NL 8301585A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
solder
soldering tool
temperature
wire
soldering
Prior art date
Application number
NL8301585A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Kollmorgen Tech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kollmorgen Tech Corp filed Critical Kollmorgen Tech Corp
Publication of NL8301585A publication Critical patent/NL8301585A/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3421Leaded components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/06Wiring by machine
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09372Pads and lands
    • H05K2201/0949Pad close to a hole, not surrounding the hole
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10287Metal wires as connectors or conductors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0195Tool for a process not provided for in H05K3/00, e.g. tool for handling objects using suction, for deforming objects, for applying local pressure
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494Heating methods for reflowing of solder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)

Description

v 4 9 a.
- -1- VO 4732
Stelsel voor het met korte impulsen solderen.
De uitvinding heeft betrekking op het solderen, en meer in het bijzonder op een werkwijze en een inrichting voor het met korte impulsen solderen, geschikt voor een automatische bedradingsuitrusting.
De technologie voor de produktie van printkaarten voor 5 het met elkaar verbinden van elektronische onderdelen, is de laatste tijd aanzienlijk vooruitgegaan. De vooruitgang in de technologie van geïntegreerde schakelingen heeft een steeds toenemende verdichting van elektronische onderdelen teweeg gebracht, hetgeen weer een steeds toenemende vraag tpt stand heeft gebracht naar dichtere en betrouwbaar-10 der printkaarten voor het met elkaar verbinden van de onderdelen.
Overeenkomstig een zeer succesrijke techniek, worden dichte printkaarten geproduceerd door het aftekenen of schrijven van draden op het oppervlak van de kaart onder gebruikmaking van een zeer fijne, geïsoleerde koperen draad. De draden worden afgezet overeen-15 komstig een door een computer opgewekt programma. Het dradenpatroon wordt daarna ingekapseld, en de einden van de draden worden verbonden met aansluitblokken op het kaartoppervlak. De technologie is beschreven in de Nederlandse octrooiaanvragen nrs. 71.03009 en 78.06258.Een van de belangsrijkste voordelen van de van een bedrading voorziene printkaarten ten 20 opzichte van de gebruikelijke technologie van gedrukte schakelingen is, dat de geïsoleerde draden elkaar kunnen kruisen, en derhalve zeer dichte verbindingskaarten in een enkele laag kunnen worden gemaakt voor het zodoende elimineren van de noodzaak tot verbindingen tussen de lagen.
25 Voorheen is dl verbinding met' aari^Eütblokken in van een bedrading voorziene printkaarten gewoonlijk tot stand gebracht door het overtrekken met metaal. Nadat het dradenpatroon is af gezet en ingekapseld, worden op geschikte plaatssn gaten door de kaart geboord en dan overtrokken met metaal. Het met metaal overtrekken van de gaten wordt ge-30 daan op een wijze, die niet alleen het gat overtrekt met metaal en het aansluitblok vormt, maar ook de door het geboorde gat blootgelegde einde van de geisoleerde draad elektrisch verbindt met het blok.
Soldeertechnieken zijn natuurlijk reeds lang gebruikt voor het met aansluitingen verbinden van draden. Dergelijke soldeer-35 technieken zijn echter in het algemeen niet beschouwd als bruikbaar voor 8301585 t ï * -2- » het met hoge snelheid automatisch produceren van printkaarten op grond van de moeilijkheid van het gelokaliseerd houden van de soldeerverbin-ding, op grond van de noodzaak van het voorkomen van warmtebeschadigng van de kunststoffenkaartonderlagen en op grond van het gevaar van het 5 in de met de aansluitblokken samenhangende gaten dringen van soldeer.
Er bestaan bekende pogingen voor het oplossen van deze moeilijkheden, te weten (a) het vormen van de soldeerblokken voor het verschaffen van een smalle warmte-overdrachtbeperking tussen het soldeergebied 10 en het met metaal overtrokken gat, (b) het verschaffen van een elektrisch geleidende, warmtebestendige nikkellaag onder de soldeergebieden, (c) het met de stroming van lucht of inert gas koelen van het soldeergebied, IS (d) het vooraf ontbloten van het te solderen draadsegment, zodat de soldeerverbinding niet behoeft te worden onderworpen aan de hoge temperaturen, nodig voor het afstropen van isolatie, (e) het gebruiken van het met evenwijdige spleten solderen, waarbij de warmte wordt opgewekt aan het soldeeroppervlak door het 20 gebruiken van het soldeerblok voor het voltooien van een elektrische, warmteopwekkende schakeling, en (f) het sturen van de opgewekte warmte door het gebruiken van temperatuurmetingen voor het sturen van de, de warmteopwekkende elektrische stroom.' 25 · Hoewel het door het toepassen van een combinatie van de bovenstaande technieken mogelijk is bevredigende soldeerverbindingen te produceren, verschaffen deze technieken geen stelsel, dat het bereik van variaties en omstandigheden, ontmoet bij de commerciële produktie, kan tolereren. Sommige van de werkwijzen overeenkomstig de bovengenoemde 30 bekende technieken voegen bovendien aanzienlijke kosten en ingewikkeldheid toe aan het bedrijf of vereisen bijzondere kaartuitvoeringen, die het oppervlaktegebied van de kaart, beschikbaar voor het leiden van draden, verkleinen.
Overeenkomstig de uitvinding is verrassenderwijze gevonden, 35 dat er een combinatie van toestanden en mechanische hulpmiddelen is, waarbij zeer fijne geïsoleerde draden aan aansluitingsblokken kunnen 8301585 t * 4 -3- ι worden gesoldeerd in het brede bereik van omstandigheden, gewoonlijk aangetroffen in de commerciële produktie zonder de onderlaag of de met metaal overtrokken gaten te beschadigingen, zonder bijzondere print-kaartuitvoeringen te vereisen en zonder in belangrijke mate de kosten 5 te verhogen.
De uitvinding verschaft een werkwijze met een hoge bedrijfssnelheid in de aanwezigheid van soldeer voor het solderen van draad aan een aansluitblok e.d. op een printkaart onder gebruikmaking van een soldeerwerktuig met een voorafbepaalde massa, het in thermische 10 aanraking met de te solderen draad en het aansluitblok brengen van het werktuig, en het tijdens aanraking in hoofdzaak net voldoende warmte geven aan de draad en het aansluitblok voor het voltooien van een • soldeerverbinding met inbegrip van het stollen van het soldeer, welke werkwijze is gekenmerkt, doordat de werkzame massa van het soldeer-15 werktuig zodanig is gekozen, dat de hoeveelheid daarin opgeslagen warmte-energie slechts iets meer is dan die, nodig voor een doeltreffende soldeerverbinding, en in hoofdzaak wordt verbruikt tijdens de vorming van de soldeerverbinding, de werkzame massa wordt verwarmd tot een vooraf gekozen temperatuur, zodat de soldeerverbinding wordt gevormd in 20 minder dan 500 ms, maar dat de vooraf gekozen temperatuur lager ligt dan die, die een snelle achteruitgang van het werktuig veroorzaakt, waarbij de hoeveelheid warmte onvoldoende is om een aanzienlijke warmte migratie in de printkaart buiten het aansluitblok mogelijk te maken.
Een essentieel aspect van de uitvinding is het sturen 25 van zowel de piektenperatuur van het soldeerwerktuig als de hoeveelheid warmte, die beschikbaar wordt gemaakt tijdens het solderen. De hoeveelheid warmte is een funktie van de temperatuur van het soldeerwerktuig, de massa van het soldeerwerktuig en de tijdsduur van energietoepassing.
De hoeveelheid warmte wordt zodanig ingesteld, dat deze net voldoende 30 is voor het verschaffen van een betrouwbare soldeerverbinding in het bereik van omstandigheden, dat wordt verwacht te zullen worden aangetroffen. Het is belangrijk, dat de hoeveelheid warmte de vereiste waarde niet overschrijdt. De in het soldeerwerktuig tijdens de werking gebruikte piektemperatuur is betrekkelijk hoog, te weten boven 530°C, en bij voor-35 keur in het bereik van 870-1100°C. Deze hoge temperaturen kunnen isolatie van de draad weg verdampen voor het blootleggen van het blanke koper
_A
8301585
* V
-4- * voor het solderen. Indien de hoeveelheid warmte en tijdsturing op juiste wijze worden gestuurd, is het eveneens mogelijk een steile tempeiatuur-gradient te bereiken, die de hoge temperaturen beperkt tot de gebieden, waar zij nuttig zijn voor het afstropen van isolatie en smelten van 5 soldeer onder het tezelfdertijd voorkomen van hoge temperaturen, waar deze schadelijk zouden zijn. Door het sturen van de hoeveelheid toegevoerde warmte en de tijdsduur van energietoepassing, kan de draad worden ontbloot én gesoldeerd voordat er voldoende warmtemigratie is voor het verhogen van de temperatuur in de gevoelige gebieden tot een punt,waar 10 beschadiging optreedt van de printkaart, de geisoleerde draad of het aansluitblok.
Met de onderhavige technieken, is de soldeertijd zeer kort, minder dan 500 ms en bij voorkeur minder dan 50 ms.
In de juiste omstandigheden en met de juiste inrichting 15 is het mogelijk een soldeerverbinding in minder dan 50 ms te voltooien, gedurende welke de piektemperatuur voor het afdampen van de isolatie van de draad 400°C overschrijdt, de piektemperatuur beschikbaar voor het aan het aansluitblok solderen van de draad 230°C overschrijdt, maar de temperatuur in de onderlaag nabij het aansluitblok 290°C niet 20 overschrijdt. Door het sturen van de hoeveelheid toegevoerde warmte en de tijdsduur van de werking, zijn het met hoge temperatuur verwijderen van. de isolatie en het solderen voltooid en is de warmte verbruikt voordat zij kan migreren in gebieden, waar beschadiging kan plaatsvinden.
. De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de 25 tekening, waarin: figuur 1 gedeeltelijk een ontwerpaanzicht en gedeeltelijk een blokschema is van het stelsel, figuur 2 gedetailleerd de plaatsing verduidelijkt van een draad op de printkaart en het daarmee samenhangende soldeerwerktuig, 30 figuur 3 een ruimtelijk aanzicht is van de draad, het soldeerwerktuig en het aansluitblok, figuur 4 een bovenaanzicht is van een voltooide soldeerverbinding, figuur 5 een doorsnede is volgens de lijn V-V in figuur 35 4, figuur 6 een schema toont van een met een enkele impuls 8301585 3 « t -5- werkend stuurstelsel voor het bekrachtigen van het soldeerwerktuig, en figuur 7 een schema toont van een met een aantal impulsen werkend stuurstelsel voor het bekrachtigen van het soldeerwerktuig.
5 De soldeerinridating kan zijn opgenomen in een automa tische machine voor het aanbrengen van een bedrading op printkaarten, zoals verduidelijkt in de figuur 1 en 2.Verdere details van de machine zijn geopenbaard in het Britse octrooischrift 1.593.235 en de Nederlandse octrooiaanvragen nrs. 71.03009 en 78.06258.
10 Een printkaart 5 is gemonteerd voor een beweging door een X-Y-transport 40 en wordt overeenkomstig een computerbesturing 42 van punt tot punt bewogen. Een draadlei-eenheid 10, een optekennaald 20 en een soldeerwerktuig 30 zijn boven de printkaart gemonteerd, zodat zij als ... een eenheid kunnen draaien. Een geïsoleerde koperen draad 15 11 wordt door de draadgeleiding naar de naald 20 geleid, die de draad drukt in de kleverige oppervlaktebekleding 6 op de printkaart, zoals het duidelijkst is te zien in figuur 2. De draaistand van de opteken-eenheid (met inbegrip van de draadgeleiding 10, de naald 20 en het soldeerwerktuig 30) wordt bepaald overeenkomstig de richting van de 20 tafelbeweging, zodat de draad op het kaartoppervlak wordt neergelegd warneer de kaart recht beweegt van de optekeneenheid.
Het soldeerwerktuig 30 is draaibaar gemonteerd met betrekking tot een draaipunt 31, zodat het door een geschikt, met een draadklos of pneumatisch werkend bedieningsorgaan 48 omhoog en omlaag 25 kan worden bewogen. Indien omlaag bewogen tot in de soldeerstand (met getrokken lijnen weergegeven in figuur 1) staat de soldeerpunt 32 schrijlings over de draad, die wodt neergelegd. Het solderen wordt gewoonlijk uitgevoerd, terwijl de tafel stilstaat op een punt, waar de draad over een aansluitblokgebied heenligt, waarmee de draad moet worden 30 verbonden. Het aansluitblok is bij voorkeur vooraf vertind, en wanneer dus de juiste warmte wordt toegevoerd, wordt de isolatie afgestroopt en een soldeerverbinding voltooid.
Een standsensor 44 is bevestigd aan het X-Y-transport 40 om de tafelstand waar te nemen en te bepalen wanneer zij in de juiste 35 stand is voor het solderen. Wanneer zij in de juiste stand is, verschaft de computerstuureenheid 42 activeersignalen voor een draadklosstuur-
_A
8301585 Λ -6- eenheid 49 en een klokstuureenheid 46. De draadklosstuureenheid 49 is verbonden met een draadklos 48 en beweegt het soldeerwerktuig 30 omhoog en omlaag. Een krachtbron 52 met een hoge stroom is met het soldeerwerktuig 30 verbonden via een overschakeling 50, die weer wordt 5 gestuurd door de klokstuureenheid 46. De klokstuureenheid veroorzaakt het aan het soldeerwerktuig 30 leggen van een of meer impulsen van een hoge stroom met een vooraf-bepaalde energie-inhoud, indien vereist door de computerstuureenheid 42.
Details van de soldeerpunt 32 van het soldeerwerktuig 30, 10 welke punt schrijlings over de draad 11 staat en zich boven een aansluit-blok bevindt, zijn-weergegeven in figuur 3. Het aansluitblok kan worden gevormd door het op de juiste plaats persen vein een holle koperen aansluiting in de printkaart 5 of door het gebruiken van gedrukte scha-kelingtechnieken voor het verkoperen van een geboord gat en vervolgens „15 vertinnen van het met metaal overtrokken oppervlak. Het gerede aansluitblok 60 bevat een cylindrisch lichaamsgedeelte 62, gaande door het gat, en een oppervlakteflensgedeelte 61.
De punt 32 van het soldeerwerktuig 30 heeft een in het algemeen U-vormige doorsnede, waarbij het bruggedeelte van de U de werk-20 zame massa van het werktuig is. De punt 32 is bij voorkeur gemaakt van een wolframlegering, die bij hoge temperaturen slechts licht wordt ge-oxydeerd. In bepaalde gevallen kan het wenselijk zijn het solderen uit te voeren in een inerte atmosfeer voor het voorkomen van oxydatie van het soldeerwerktuig. Het bruggedeelte van het soldeerwerktuig heeft bij 25 voorkeur in het onderste oppervlak een groef, die is bemeten voor het gedeeltelijk opnemen van de draad 11, die wordt gesoldeerd, voor het handhaven van een goede thermische aanraking. De afmetingen van de werkzame massa zijn W, te weten de breedte tussen de beengedeelten 34 en 35 van de punt, L, te weten de lengte in de richting van de draad en 30 H, te weten de hoogte van het bruggedeelte. De benen 34 en 35 van het bruggedeelte vormen een geheel met draagarmen 36 en 37, vastgezet in een geschikte monteerconstructie 38 (figuur 1).
Een gebruikelijke soldeerverbinding vertoont zich zoals weergegeven in figuur 4 en 5. Het gat door het lichaamsgedeelte 62 van het 35 aansluitblok 60 heeft een diameter van 1,0 mm, de radiale afmeting van de flens 61 is 0,38 mm en de buitendiameter van de flens is 1,75 mm. De 8301585 -7- koperen flens is 0,05 mm dik. De geisoleerde draad 11 bevat de koperen draad met een 0,1 mm diameter, omgeven door een isolatie, die 0,0125 mm dik is.
De soldeerlaag is ongeveer 0,038 mm dik. De soldeerstrook 5 50a, die de ontblote draad verbindt net het aansluitblok, is ongeveer 0,38 mm breed en 1,0 mm lang.
Het soldeer voor de soldeerverbinding wordt bij voorkeur geleverd door een soldeerbekleding op het aansluitblok, welke bekleding een vooraf vertinde bekleding kan zijn, zoals hiervoor vermeld, of een 10 (niet-eutectisch) met metaal overtrokken bekleding. De draad kan ook met soldeer zijn bekleed voor het leveren van soldeer voor de verbinding. Andere technieken voor het leveren van het soldeer kunnen ook worden toegepast. Soldeer kan bijv. in de vorm van een poeder of pasta worden uitgestoten tot in het soldeerverbindingsgebied, vooraf 15 gevormd soldeer in de gedaante van pasringen, schijven of linten kan in het soldeerverbindingsgebied worden geplaatst of soldeer in de vorm van micropunten of micrdbollen kan worden gebruikt.
Overeenkomstig de uitvinding wordt de hoeveelheid warmte, gebruikt bij het solderen, zorgvuldig gestuurd. De hoeveelheid warmte 20 is afhankelijk van de werkzame massa van het soldeerwerktuig, de temperatuur van het soldeerwerktuig, de tijdens het solderen aangevoerde energie en de massa van de draad en de koperen foelie, die het aansluitblok op de printkaart vormt.
De soldeerpunttemperatuur wordt eveneens gestuurd voor 25 het bereiken van een gewenst temperatuurprofiel, zodat de maximale warmteenergie beschikbaar is voor het voltooien van de soldeerverbinding, en er een minimale warmtemigratie is in de gebieden van de kaart, die gevoelig zijn voor warmte.
Omstandigheden worden gekozen voor het bereiken van een 30 snel solderen, aangezien de tijddoelmatigheid bij het construeren van een printkaart door het van punt tot punt bedraden, zeer belangrijk kan zijn voor het realiseren van een doeltreffende bedradingsmachine.
De gekozen omstandigheden moeten het de inrichting mogelijk maken goede soldeerverbindingen aan te brengen ongeacht de omgevende 35 constructie op de kaart. In commerciële printkaarttoepassingen, kan de afmeting van de aansluitblokken veranderlijk zijn, en in vele gevallen 8301585 .
__A
I . » —8— samenhangen met flinke geslepen vlakken of zich daar dicht bij bevinden.
De grootte van het kopergebied in het soldeergebied beinvloedt de warmteverstrooiing en warmtemigratie. Overeenkomstig de uitvinding kunnen omstandigheden worden gekozen, die een goede soldeerverbinding 5 geven voor het brede bereik van omstandigheden, gewoonlijk aangetroffen in een printkaart. Teneinde het juiste stel omstandigheden te bereiken, werd een reeks proefgangen uitgevoerd onder toepassing van soldeerwerk-tuigen met verschillende afmetingen en het bekrachtigen van deze werktuigen met verschillende energieniveau's en gedurende verschillende 10 tijdsduren. De resultaten van deze proeven zijn samengevat in de onderstaande tabel I.
e r - · M w 8301585 » -9- I ο o o omo οσο oog ο α ο οσσ'ϊοσασοοσ ο 5 04 Mm NrtCM ΝίΊΛ «-* Μ ,-ι r-tT-1 «-Ι τ-< *-< '-ι »-ι Ή «η --1 τ-1 fi SJ [ I [ »| I I III 111 I _ ooo moo ooo ooo ooo ooo
.3 2 Ï OOO η O O O N* 10 OOO O O J CSOO
£ 5 75 ο,οη cuno p'Or- w ^ co 0 m in 01 M «S *· «-· «-· ^ Ώμο <B <B 0 .
3 :
αΐ O' «j* CO
I ·|Λ : 1 2ω I I 1 III III III III
1-1(¼¾ •3 (0 S &i i-i w «-¾ ~ ' U1 8 : SS"j5: ^ ?« " Ο > O ra ; IN Ο Y γ *}* ^ m 5 m (b ™ m ιηοοοιηοοσιΟΓ'Ο , 0 _ τι ό 13 Ό λ is ri i m IN ^ in <-< 0 in h c· ^ cm 101 t •η Φ Ö ® 2 ,Η ΤΗΤ* •Η 0 *3 3 έ a)
El ΟΛ Λ — -h
(D
fo
iH
0* ^' -u r~ 0 aj I - p £ tj G 0 i-i q uj ο <n ω — δ > tn m ^ ω ^77 7 § > (U 5 a) m in o o<no oor·* o n* co m m > fl 15 ig Όλ ^*t-i cin^t mwrt νπ»< hdh •no fi ® » ^-1 3 H -30-338 m
, B 01ΛΛ- H
η JK SK 34 31* (14 m in o in ooo ooo ooo 0 m m moo 5 η [s m [s ο ο Γ' omo comm inches cmoco Φ |5 nUO S cm cm <n m cm cm m ^ cm m cm cn ^ cm m cn Ό moo 000 000 ooo ooo moo Λ cm ^ co ififio m in is cm in ο ^ Ό Ό -^mcn 0
J> p Tjnoco <»SC0 <MSffl OSO IPSOJ <P S CO O
0 r> OOOOOO }i § S in in in in in^ O' C o' o' o' o' o' o C 01 t * -K - x - X- —X X 'Si - 1 S 2 $ 3 £ £ I 0 §1 O o O o O It X X X * * * *8 Λ u>5 in o m m ο o p m m m m m P' 1§i I 000000 cfi Λ gl
-Τ' dl C
- 7 Ό -H
S L· c jj fU Ο Η] l] > 2 ^ j| o <u ία x ® § l^racnt 0 r- m 0 gen t-i m in ε ω N1 * _* ' m Λ* Ο o d g - O ^ £J ~ v 5 j> *£ g w 0\ T-4 <H CN Λ Λ
___J
8301585 -10-
De we rktui gaf me tingen zijn uitgedrukt in de breedte, hoogte en lengte (W x H x L) voor de werkzame massa aan het soldeer-we-rktuig, zoals aangegeven in figuur 3. De afmetingen bijv. in de eerste lijn van tabel I duiden dus een breedte aan van 0,56 mm, een hoogte 5 van 0,3 mm en een lengte van 0,5 mm voor een totaal volume van de werkzame massa van- 8,4 x 10 ^ mm^. De aan het werktuig gelegde spanning is 4,25 V, hetgeen een stroom tot gevolg heeft van 175 A.
Voor het onderzoeken van de werking over het bereik van omstandigheden, dat waarschijnlijk wordt aangetroffen in commerciële 10 printkaartoepassingen, werden onderzoekingen uitgevoerd met genormaliseerde kaartuitvoeringen, onder gebruikmaking van een betrekke lijk klein aansluitinggebied in de vorm van een 0,76 mm brede strook en een betrekkelijk groot aansluitsgebied in de vorm van een 25,4 mm brede strook.
Proeven met deze stroken vertegenwoordigden ongeveer een 30:1 breedte-15 verhouding, en bootsten derhalve het brede bereik van omstandigheden na, aangetroffen in commerciële toepassingen. Vervolgens werden proeven uitgevoerd onder gebruikmaking van verschillende soldeertijden voor de verschillende omstandigheden, en het daarna controleren en met het oog beoordelen van de soldeerverbindingen.
20 De omstandigheden, die aanvaardbare soldeerverbindingen tot gevolg hadden, zijn vermeld in tabel I. Kijkende bijv. naar de tweede lijn in tabel I, wordt een soldeerwerk tuig met een volume van -3 3 de werkzame massa van 8,4 x 10 mm bekrachtigd met 6,4 V met als gevolg een stroming door het werktuig van een stroom van 250 A. Op de 25 smallere strook (0,75 mm breedte) werd een aanvaardbare soldeerverbin-ding bereikt onder gebruikmaking van bekrachtigingstijden tussen 11 en 14 ms. Voor kortere tijdsduren (in dit geval korter dan 11 ms) was er onvoldoende warmte voor het afstropen van de isolatie of onvoldoende warmte voor het vormen van een goede soldeerverbinding. Langere be-30 krachtigingstijdsduren (in dit geval langer dan 14 ms) hadden beschadiging tot gevolg van de onderlaag of beschadiging van de isolatie op de draad buiten het soldeergebied. Onderzoekingen, uitgevoerd met betrekking tot de grotere strook (25,4 mm breed) stelden vast, dat aanvaardbare soldeerverbindingen werden bereikt onder gebruikmaking van een be-35 krachtigingstijdsduur tussen 12 en 23 ms. In het bereik tussen 12 en 14 ms worden dus onder gebruikmaking van een werktuig met deze bepaalde 8301585 V · -11- afmetingen, aanvaardbare soldeerverbindingen bereikt, ongeacht de afmeting van het aansluitblok, d.w.z. in het bereik van 0,75-25,4 mm.
De temperatuur van het werktuig werd met het oog bepaald door het waarnemen van de glaeikleur en het schatten van de bijbehorende temperatuur.
5 Voor de tweede lijn van tabel I werd de werktuigtemperatuur aan de hand van de heldere kersenrode kleur geschat op 1000°C.
Deze reeks onderzoekingen stelt vast, dat er omstandigheden zijn, die kunnen worden gekozen voor het maken van bevredigende soldeerverbindingen over het bereik van omstandigheden, aangetroffen 10 in gebruikelijke commerciële toepassingen. Indien, zoals aangegeven in de lijnen 2 en 3» van tabel I, de soldeerwerktuigmassa betrekkelijk -3 3 klein is (overeenkomende met een werkzaam massavolume van 8,4x10 mm ) en het gereedschap wordt bekrachtigd met een potentiaal van 6,4 of 8,6 V met bijbehorende elektrische stromen van 250 en 275 A, zijn bekrach-15 tigingstijdsduren aanwezig, die voldoen aan het volledige bereik van kaartomstandigheden. Bij de lagere potentiaal van 6,4 V (overeenkomende met een stroom van 250A) produceert een bekrachtigingstijdsduur van 12-14 mS met als gevolg een punttemperatuur van 1000°C, aanvaardbare soldeerverbindingen over het bereik van aansluitblokafmetingen. Bij 20 de iets hogere potentiaal van 8,6V (overeenkomende met een stroom van 275A), produceert op soortgelijke wijze een bekrachtigingstijdsduur in het bereik van 6-8 ms bij een bijbehorende soldeerwerktuigtemperatuur van 1100-1200°C eveneens aanvaardbare soldeerverbindingen over het bereik van aansluitblokafmetingen.
25 Zoals is te zien in tabel I, kunnen wanneer het bereik van aansluitblokafmetingen smaller is of wanneer alle aansluitblokken een regelmatige afmeting hebben, andere omstandigheden worden gevonden, die bevredigende soldeerverbindingen produceren. Opgemerkt moet worden, dat de bekrachtigingstijdsduur in alle gevallen minder is dan 500 ms, 30 en dus een snelle soldeertechniek verschaft, die nuttig is in automatische machines. In de meeste gevallen worden bevredigende soldeerverbindingen bereikt onder gebruikmaking van bekrachtigingstijdsduren van minder dan 150 ms, en in vele gevallen minder dan 50 ms. Hoewel aanvaardbare soldeerverbindingen in enkele gevallen zijn gemaakt bij lage soldeerwerk-35 tuigtemperaturen, moet de werktuigtemperatuur in het algemeen boven 530°C liggen, en bij voorkeur in het bereik van 870-1100°C. Lagere soldeerwerktuigtemperaturen vereisen langere soldeertijden en bekrachti-
__A
8301585 -12- * gingstijdsduren en hebben een grotere warmtemigratie tot gevolg in de onderlaag van de printkaart. Hogere temperaturen verschaffen in het algemeen een steilere temperatuurgradient met minder warmtemigratie en kortere bekrachtigingstijdsduren en raaktijden. Temperaturen boven 5 1100°C zijn echter ongewenst op grond van de snellere achteruitgang vanhet soldeerwerktuig bij deze temperaturen.
Een soldeertemperatuur van 760°C wordt verschat door een werktuig, voorzien van afmetingen van 0,55.x 0,4 x 0,5 mm (10,9 x -3 3 10 mm volume), bekrachtigd met 6,5 V (stroom van 250 A). Een be-10 krachtigingstijdsduur van 22 ms verschaft een aanvaardbare soldeerver-binding met een blok met een diameter van 1,77 mm. Het soldeerwerktuig verdampt eerst de isolatie van de draad. De niet afgestroopte isolatie buiten het soldeergebied bereikt een maximale temperatuur van ongeveer 370°C. De koperen draad bereikt een temperatuur boven 400°C en ongeveer 15 480°C, d.w.z. een daling van ongeveer 260°C vanaf de piektemperatuur van het werktuig. Het soldeer bereikt een temperatuur boven het smeltpunt van 230°C en gewoonlijk ongeveer 275°C, hetgeen een daling is van ongeveer 190°C onder de temperatuur van de koperen draad. De temperatuur van het koperen aansluitblok ligt dicht bij die met soldeer.
20 De bloktemperatuur bereikt gewoonlijk een piek van ongeveer 260°C, ongeveer 15°C onder de soldeertemperatuur, en blijft veilig beneden 290°C. De kunststof in de printkaart bereikt gewoonlijk een maximale temperatuur van ongeveer 250°C, ongeveer 10°C onder de bloktemperatuur en blijft derhalve veilig onder de temperatuur van 290°C, waarbij be-25 schadiging van de onderlaag plaatsvindt. Het merendeel van het soldeer in het holle gedeelte van het aansluitblok blijft onder een temperatuur van ongeveer 175°C en blijft derhalve onder het soldeersmeltpunt van 230°C.
Het temperatuurprofiel is belangrijk, aangezien het 30 hoge temperaturen en veel warmte-energie verschaft daar waar dit nodig is voor het afstropen en solderen zonder bovenmatige warmte te verschaffen in het holle gedeelte van het aansluitblok of in de printkaart, waar beschadiging kan plaatsvinden. Hogere werktuigtemperaturen (en kortere bekrachtigingstijdsduren) hebben de neiging steilere temperatuur-35 gradiënten te verschaffen en derhalve is meer warmte beschikbaar bij het soldeergebied zonder in belangrijke mate de temperatuur te verhogen in 8301585
• V
-13- gebieden, waar beschadiging kan plaatsvinden. Van bijzonder belang is de keuze van omstandigheden, zodat, de hoeveelheid geleverde warmte slechts iets meer is dan die, nodig voor een doeltreffende soldeerver-binding, zodat de warmte bij het maken van de soldeerverbinding wordt 5 verbruikt en niet migreert naar gebieden, waar beschadiging kan plaatsvinden.
Wanneer tijdens bedrijf het verwarmde soldeerwerktuig voor het eerst in aanraking komt met de geisoleerde draad, is er een betrekkelijk slechte warmtegeleiding. Nadat de isolatie bezwijkt, komt 10 het soldeerwerktuig in aanraking met de koperen draad en neemt de thermische weerstand aanzienlijk af. Op dat punt wordt de draad in aanraking met het soldeerwerktuig verwarmd, zodat het gedeelte van de isolatie tussen de draad en het aansluitblok kan worden verwijderd.
De na het verwijderen van de isolatie overblijvende warmte moet voldoende 15 zijn voor het smelten van het soldeer en het vormen van de soldeerverbinding. Temperaturen van meer dan 370°C zijn nodig bij het afstropen van de isolatie, terwijl temperaturen van meer dan 230°C nodig zijn voor het smelten van het soldeer.
De aan het werktuig geleverde energie moet gelijkstroom 20 of hoog frequente wisselstroom zijn, en moet in de vorm zijn van sterke stroomimpulsen. Wanneer slechts een enkele elektrische impuls wordt gebruikt bij het solderen, moet de stroom in het bereik zijn van 50-500 A, en de impulstijdsduur in het bereik van 500-5 ms.
Zoals eerder aangeduid, zijn de twee hoofdfaktoren, 25 die worden gestuurd, de werktuic/temperatuur en de geleverde' hoeveelheid warmte. In het algemeen moet de werktuigtemperatuur zo hoog mogelijk zijn maar onder de temperatuur, die waarneembare achteruitgang van het soldeerwerktuig veroorzaakt. De hoeveelheid warmte, geleverd aan het sol-deergebied, tfelke warmte een funktie is van de werktuigtemperatuur, 30 de werkzame massa van het werktuig en de bekrachtigingstij dsduur, mag slechts iets meer zijn dan de hoeveelheid warmte, nodig voor het afstropen van de isolatie en het voltooien van de soldeerverbinding. Dit doeleinde kan worden bereikt door het construeren van het soldeerwerktuig met een bepaalde massa en het sturen van de stroom en de bekrachtiging van 35 het werktuig gedurende een voorafbepaalde tijdsduur wanneer het werktuig in aanraking is met de draad, die wordt gesoldeerd. Een juiste besturing van de hoeveelheid geleverde warmte kan ook worden bereikt door het voor-
__A
8301585 -14- verwarmen van een vooraf gekozen werktuig voor het opslaan van de juiste hoeveelheid warmte en door het dan in aanraking met het soldeer-gebied brengen van het werktuig. Ook kan een passende besturing worden bereikt door combinaties .van vooraf opgeslagen warmte en energietoevoer 5 tijdens aanraking. Het soldeerwerktuig oefent bij voorkeur druk uit voor het in aanraking met het blokgebied houden van de draad, en blijft in aanraking totdat het soldeer is gestold. Op deze wijze is het gevaar van het bewegen van de draad tijdens het stollen van het soldeer tot een minimum beperkt. In gevallen waarin de vereiste hoeveelheid warmte 10 vooraf is opgeslagen in het werktuig, wordt de aanraaktijdsduur van het werktuig gekozen voor het bereiken van de warmte-overdracht en ook voor het insluiten van een passende afkoeltijdsduur. Wanneer energie tijdens aanraking wordt geleverd, wordt de aanrakingstijdsduur na voltooiing van de bekrachtigingstijdsduur gestuurd voor het verschaffen 15 van een passende afkoeltijdsduur. Het soldeerwerktuig is bij voorkeur zodanig ontworpen, dat nadat de juiste hoeveelheid warmte is geleverd aan de soldeerverbinding, het soldeerwerktuig tijdens het nog in aanraking zijn warmte uit de soldeerverbinding verspreid. Dit kan bijv. worden bereikt door het opnemen van thermisch geleidende draagarmen 20 36 en 37 (figuur 3) in thermische aanraking met de werkzame massa 32 van het soldeerwerktuig.
In de meeste gevallen heeft het een aantal malen bekrachtigen voordelen. Een eerste bekrachtigingsimpuls kan bijv. worden geleverd voor het afstropen van de isolatie en een afzonderlijke tweede 25 impuls kan daarna owrden geleverd voor het solderen. Eén geschikte uit twee impulsen bestaande programmavolgorde kan een eerste impuls van 6 V gedurende 8 ms bevatten voor het afstropen van de isolatie, gevolgd door een tweede impuls van 4 V gedurende 25 ms voor het voltooien van de soldeerverbinding. Met deze uitvoering is er een hogere tempera-30 tuur (boven 370°C) voor het afstropen gedurende een korte tijdsduur, gevolgd door een lagere temperatuur (boven 230°C) gedurende een langere tijdsduur voor het solderen.
Zoals reeds vermeld met betrekking tot figuur 1, bevat de stuurinrichting voor het soldeerwerktuig in het algemeen een kracht-35 bron, een overschakeling en een klokstuureenheid. Een bepaald de voorkeur verdienend stelsel voor het met een enkele impuls solderen is schematisch weergegeven in figuur 7.
8301585 % -15-
Zoals aangegeven in tabel I, zijn korte inpulsen met een krachtige stroom in het bereik van 15Q-400A nodig. Hoewel een willekeurige sterke stroombron kan. worden gebruikt, verschaft een accumulatorenbatterij 70, die tot vier cellen bevat, een geschikte bron met 5 een lage spanning en een sterke stroom. Elke cel is aangeslagen op 2V en 25A-h. Een gebruikelijke laadschakeling 72 is over de batterij geschakeld voor het handhaven van een volle ladingstoestand.
De overschakeling bevat zes NPN-schakeltransistoren 100-105 voor krachtstroom, drie NPN stuurtransistoren 92-94 en een 10 eerste transistor 90, eveneens van de NPN-soort. De tijdklokstuur-eeriheid bevat een stuurbare monostabiele schakeling 82 en een bijbehorende flip-flop schakeling 80.
In de tekening is een schakelaar 78 weergegeven voor het starten van een bekrachtigingskringloop. In een feitelijk stelsel, 15 kan de schakelaar 78 bestaan uit de contacten van een relais in de stuurcomputer. Het gewoonlijk gesloten contact van de schakelaar 78 is verbonden met de terugstelingang R van de flip-flop schakeling 80 en het gewoonlijk open contact is verbonden met de instelingang S.
Een van de uitgangen van de flip-flop schakeling 80 is verbonden met 20 de trekker van de mono-stabiele flip-flop schakeling 82. Een regelbare weerstand 83 en een condensator 84 zijn geschakeld tussen de -12 V bron en de monostabiele schakeling 82 voor het verschaffen van de tijdbepalende besturing. De regelbare weerstand en de condensator hebben waarden, die zijn gekozen voor het verschaffen van intervallen tussen 25 5 en 500 ms. Elke tijdschakelaar 78 beweegt naar de andere stand vanuit die, weergegeven in figuur 6, waarbij de flip-flop schakeling 80 van toestand verandert en aan dê uitgang een' tijdelijke verandering produceert. De monostabiele schakeling 82 spreekt aan gp de tijdelijke verandering en produceert aan de uitgang een positieve inpuls met een 30 tijdsduur, bepaald door de instelling van de regelbare weerstand 83.
De uitgang van de monostabiele schakeling 82 is verbonden met de basis van een transitor 90. De collector van de transistor 90 is via een weerstand 89 verbonden met de +12V bron, en de emitter is verbonden met aarde. Een voorspanning weerstand 88 is geschakeld tussen de 35 basis van de transistor 90 en de +12 V bron.
De collector van de transistor 90 is verbonden met de basisaansluitingen van de stuurtransistoren 92-94 en via een weerstand 91
__A
8301585 -16- met aarde. De collectoren van de transistoren 92-94 zijn resp. via de regelbare weerstanden 96-98 verbonden met de positieve aansluiting van de batterij 70. De emitter van de transistor 92 is verbonden met de basisaansluitingen van de krachtstroomtransistoren 100 en 101, 5 de emitter van de transistor 93 is verbonden met de basis-aansluitingen van de krachtstroomtransistoren 102 en 103, en de emitter van de transistor 94 is verbonden met de basisaansluitingen van de krachtstroomtransistoren 104 en 105. De positieve aansluiting van de batterij 70 is verbonden met een arm 36 van het soldeerwerktuig 30, en de andere 10 arm 37 is verbonden met de gemeenschappelijke collectorverblnding van de transistoren 100.-105· De emitters van de transistoren 100-105 zijn resp. via smeltveiligheden 110-115 verbonden met de negatieve aansluiting van de batterij 70. De regelbare weerstanden 96-98 worden gebruikt voor het vereffenen van de stuur- en krachtstroomtransistor-15 schakelingen voor een juiste deling van de belasting. Een positieve impuls aan de uitgangen van de monostabiele schakeling 82 maakt de transistor 90 geleidend, hetgeen de stuurtransistoren 92-94 geleidend maakt, die weer de krachtstroomtransistoren 100-105 geleidend maken. Wanneer de krachtstroomtransistoren geleidend zijn, stroomt de elektrische 20 stroom vanaf de positieve aansluiting van de batterij 70 door het soldeerwerktuig 30 en dan door de evenwijdige banen van de collector-emitter-schakeling van de krachtstroomtransistoren 100-105 terug naar de negatieve aansluiting van de batterij 70.
Bediening van de schakelaar 78 produceert dus een impuls 25 met een sterke stroom door het soldeerwerktuig 30, voorzien van een tijdsduur overeenkomstig de instelling van de regelbare weerstand 83.
De hoeveelheid elektrische stroom, die door het"soldeerwerktuig stroomt, is afhankelijk van de afmetingen en samenstelling van het werktuig.
Twee cellen in de batterij 70 verschaffen een spanning van iets meer 30 dan 4 V, en met werktuigen, bemeten zoals aangeduid in tabel I, worden elektrische stroomimpulsen geproduceerd in het bereik van 160-250A.
Met drie cellen is de potentiaal iets boven 6V en worden elektrische stroomimpulsen geproduceerd in het bereik van 250-325A. Met vier cellen is de potentiaal iets boven 8V en zijn de elektrische stroomimpulsen in 35 het bereik van 275-425A.
Zoals gezegd verdient in bepaalde gevallen een uit een aantal impulsen bestaande volgorde de voorkeur, zoals 6V gedurende 8 ms voor het 8301585 -17- met hoge temperatuur afstropen van de isolatie/ gevolgd door 4V gedurende 25 ms voor het voltooien van de soldeerverbinding'. Een geschikte schakeling voor een dergelijke impulsvolgorde is verduidelijkt in figuur 7. In dit geval wordt' de energie voor het soldeerwerktuig 5 verschaft door een uit drie cellen bestaande batterij, die een paar cellen 121 bevat in serie met een andere cel 120. Een laadschakeling 122 is geschakeld over de batterij voor het in: de toestand van volledige lading houden van de batterij.
Twee krachtstroomtransistoren 180 en 181 worden in parallel- -· 10 schakeling gebruikt voor het verbinden van de 4V bron met het soldeerwerktuig 30, en de__ transistoren 170-172 vormen daarvoor de stuurscha-keling. Drie krachtstroomtransistoren 160-162 worden in parallelschakeling gebruikt voor het verbinden van de 6V bron met het soldeerwerktuig, en de transistoren 150-152 vormen de bijbehorende stuurscha-15 keling. Een monostabiele flip-flop schakeling 130 vormt een stuurklok A voor het sturen van de bekrachtigingstijdsduur van 6V, en een monostabiele schakeling 140 vormt een stuurklok B voor het sturen van de bekrachtigingsperiode van 4V.
De monostabiele schakelingen 130 en 140 hebben resp. de re-20 gelbare weerstanden 131 en 141, verbonden tussen de schakeling en de +12V bron. De regelbare weerstanden en bijbehorende condensatoren 132 en 142 vormen de stuurklokschakelingen voor de monostabiele schakelingen.
Een ingangsaansluiting is verbonden met de trekkeringang 25 van de schakeling 130, en de uitgang van de schakeling 130 is verbonden met de trekkeringang van de schakeling 140. Indien de weerstanden 131 en 141 resp. zijn ingesteld"voor'8ms en 25 ms, produceert een tijdelijk trekkersignaal op de aansluiting 135 een positieve impuls van 8 ms aan de uitgang van de schakeling 130, gevolgd door een positieve impuls 30 van 25 ms aan de uitgang van de schakeling 140.
De uitgang van de schakeling 130 is via een weerstand 153 verbonden met de basis van de NPN-transistor 150. De collector van de transistor 150 is via een weerstand 154 verbonden met de +12V bron en met de basis van de NPN-transistor 151. De collector van de transistor 35 151 is via serieweerstanden 155 en 156 verbonden met de +12V bron, en het verbindingspunt van de weerstanden is verbonden met de basis van
_A
8301585 -18- de NPN-transistor 152. De emitters van de transistoren 150 en 151 zijn verbonden met aarde, terwijl de emitter van de transistor 152 is verbonden met de +12V bron. De collector van de transistor 152 is verbonden met de basisaansluitingen van de NPN-transistoren 160-5 162 voor de krachtstroom. De positieve aansluiting van de batterij 120 is verbonden met de gemeenschappelijke collectorschakeling van de parallelle transistoren 160-162, waarvan de emitters zijn teruggekoppeld naar de negatieve batterij aansluiting resp. door de smeltvei-ligheden 163-165, en het soldeerwerktuig 30.
10 De uitgang van de schakeling 140 is door weerstanden 173 en 174 verbonden mat aarde, en het verbindingspunt van de weerstanden is verbonden met de basis van de NPN transistor 170. De emitter van de transistor 170 is verbonden met de basis van de NPN-transistor 171 waarvan de emitter is verbonden met aarde. De collectoren van de tran-15 sistoren 170 en 171 zijn door serieweerstanden 175 en 176 verbonden met de +12V bron, en het verbindingspunt vein de weerstanden is verbonden met de weerstanden NPN-transistor 172. De emitter van de transistor 172 is verbonden met de +12V bron, waarbij de collector is verbonden met de basis-aansluitingen van de NPN-transistoren 180 en 181 20 voor de krachtstroom. De positieve aansluiting van de batterij 121 is verbonden met de gemeenschappelijke collectorschakeling van de parallelle transistoren 180 en 181, waarvan de emitters zijn verbonden met de negatieve batterij-aansluiting resp. via smeltveiligheden 182 en 183, en het soldeerwerktuig 30.
25 Een trekkerimpuls aan de aan-sluiting 135 doet de monosta- biele schakeling 130 een uitgangsimpuls produceren, die de transistoren 150-152 in de stuurschakeling geleidend maakt, dïe weer de parallelle krachtstroomtransistoren 160-162 geleidend maken. Als gevolg wordt een impuls met een sterke stroom en een tijdsduur, bepaald door de instelling 30 van de regelbare weerstand 131, geleverd aan het soldeerwerktuig 30 vanaf de 6V batterijbron 120/121. Beëindiging van de impuls aan de uitgang van de schakeling 130, zet de monostabiele schakeling 140 in werking, die dan een uitgangsimpuls produceert,- die de stuurtransistoren 170-172 geleidend maakt, die weer de parallelle transistoren 180 en 181 35 voor de krachtstroom geleidend maken. Dit heeft het leveren tot gevolg van een impuls met een sterke stroom aan het soldeerwerktuig via de 830 1 5,8 5 >· -«a 9 -19- transistoren 180 en 181 vanaf de 4V bron 121 gedurende een tijdsduur, bepaald door de instelling van de regelbare weerstand 141.
Hoewel slechts enkele verduidelijkende voorbeelden gedetailleerd zijn beschreven, moet het duidelijk zijn, dat er vele 5 variaties zijn binnen de ontvang van deze uitvinding.
8301585 j _

Claims (18)

  1. 2. Werkwijze volgens conclusie 1 voor het aan een met soldeer bekleed aansluitblok van een printkaart solderen van een draad, die is geisoleerd, met het kenmerk, dat de werkzame massa van het soldeerwerktuig zodanig wordt gekozen, dat de hoeveelheid daarin opgeslagen warmte-energie bij verwarming tot een vooraf gekozen hoge temperatuur ‘ 25 net iets meer is dan de temperatuur, nodig voor het verdampen en de isolatie van de draad, en voor het produceren van een doeltreffende soldeerverbinding tussen de .draad en het .blok., _ _
  2. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de totale aanrakingstijd minder is dan 50 ms.
  3. 4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het soldeerwerktuig wordt verwarmd tot een temperatuur boven 530°C.
  4. 5. Werkwijze volgens., conclusie 4, met het kenmerk, dat het soldeerwerktuig wordt verwarmd tot een temperatuur tussen 870 en 1100°C.
  5. 6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het 35 soldeerwerktuig wordt verwarmd tot de vooraf gekozen hoge temperatuur voorafgaande aan aanraking met de te solderen draad. 8301585 9 t -21- *
  6. 7. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het soldeerwerktuig wordt verwarmd tot de vooraf gekozen hoge temperatuur na aanraking met de te solderen draad.
  7. 8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het 5 kenmerk, dat de aansluitblokken met soldeer worden bekleed voorafgaande aan aanraking met het soldeerwerktuig.
  8. 9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de aansluitblokken vooraf worden overtrokken met soldeer in een niet-eutectische toestand.
  9. 10. Werkwijze volgens,conclusie 8 en 9, met het kenmerk, dat de aansluitblokken vooraf worden vertind.
  10. 11. Werkwijze volgens de conclusies 1-8, met het kenmerk, dat de draad vooraf wordt bekleed met soldeer voorafgaande aan aanraking met het soldeerwerktuig.
  11. 12. Werkwijze volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat het voor het vormen van de soldeerverbinding gebruikte soldeer zich in een vooraf gevormde gedaante bevindt.
  12. 13. Werkwijze volgens conclusies 1-12, met het kenmerk, dat het voor het vormen van de soldeerverbinding gebruikte soldeer pasta- 20 vormig is of in de vorm van een fluïdum.
  13. 14. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het soldeerwerktuig in aanraking met de draad blijft totdat het soldeer is gestold.
  14. 15. Werkwijze volgens de conclusies 1-14, net het kenmerk, 25 dat het volume van de werkzame massa van het soldeerwerktuig in de orde -3 3 is van 8x10 mm .
  15. 16. Werkwijze voÏ*gens een der'voo'rgaanSe conclusies, met het kenmerk, dat het soldeerwerktuig wordt verwarmd tot de vooraf gekozen temperatuur door het doorleiden van een elektrische stroom in het bereik 30 van 50-500 A gedurende een tijdsduur van 5-100 ms.
  16. 17. Werkwijze volgens conclusies 1 of 2, met hetkenmerk, dat het soldeerwerktuig de draad in aanraking houdt met het aansluitblok met een raakkracht in het bereik van 100-800 g.
  17. 18. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het 35 kenmerk, dat het soldeerwerktuig wordt verwarmd overeenkomstig het volgende temperatuurprofiel: __JÊ 8301585 . < -22- a) een soldeerwerktuigtemperatuur van meer dan 540°C, b) een temperatuur voor het van de draad af verdampen van de isolatie van meer dan 400°C, c) een temperatuur bij het aansluitblok voor het smelten van 5 het soldeer van meer dan 230°C, en d) een temperatuur bij de onderlaag nabij het aansluitblok van minder dan 290°C.
  18. 19. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de kleine werkzame massa van het soldeerwerktuig thermisch is gekoppeld -10 met een grotere massa, zodat daarin warmte wordt verspreid voor het afkoelen van het soldeer bij het voltooien van de soldeerverbinding. ·»* 8301585
NL8301585A 1982-05-10 1983-05-04 Stelsel voor het met korte impulsen solderen. NL8301585A (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37665882A 1982-05-10 1982-05-10
US37665882 1982-05-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8301585A true NL8301585A (nl) 1983-12-01

Family

ID=23485924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8301585A NL8301585A (nl) 1982-05-10 1983-05-04 Stelsel voor het met korte impulsen solderen.

Country Status (11)

Country Link
JP (1) JPS5916289A (nl)
AU (1) AU1436083A (nl)
BR (1) BR8302421A (nl)
CA (1) CA1202377A (nl)
CH (1) CH659204A5 (nl)
DE (1) DE3313456C2 (nl)
FR (1) FR2526624B1 (nl)
GB (1) GB2120152B (nl)
NL (1) NL8301585A (nl)
SE (1) SE450098B (nl)
ZA (1) ZA833330B (nl)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63144864A (ja) * 1986-12-08 1988-06-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 基板加熱装置
DE3722729A1 (de) * 1987-07-09 1989-01-19 Productech Gmbh Geheizter stempel
DE3828621A1 (de) * 1988-08-23 1990-03-01 Productech Gmbh Vorrichtung zum herstellen eines definierten spaltes zwischen werkzeug und teilen beim impulsloeten
US4987678A (en) * 1989-03-21 1991-01-29 Harris Corporation Apparatus for installing wire in grid support structure
EP0468267B1 (de) * 1990-07-23 1994-04-13 Siemens Nixdorf Informationssysteme Aktiengesellschaft Verlegewerkzeug zum Verlegen einer Änderungsverdrahtung bei Leiterplatten, sowie Verfahren zum Verlegen der Änderungsverdrahtung
DE102010006879A1 (de) * 2010-02-04 2011-08-04 Sunfilm AG, 01900 Verfahren zur Kontaktierung eines Fotovoltaikmoduls
DE102017114771B4 (de) * 2017-06-29 2022-01-27 Pac Tech - Packaging Technologies Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Drahtverbindung sowie Bauelementanordnung mit Drahtverbindung
WO2025146580A1 (en) * 2024-01-04 2025-07-10 Biosense Webster (Israel) Ltd. Soldering wires of electrodes to tin domes and pads in a multielectrode catheter

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1164437A (en) * 1966-05-27 1969-09-17 Plessey Co Ltd Improvements relating to Soldering
US3673681A (en) * 1969-04-01 1972-07-04 Inforex Electrical circuit board wiring
US3650450A (en) * 1969-11-24 1972-03-21 Wells Electronics Means for forming electrical joints between intermediate parts of an elongated conductor and selected conductive element on an electrical assembly
US3960309A (en) * 1974-07-31 1976-06-01 International Business Machines Corporation Fine wire twisted pair routing and connecting system
FR2304247A1 (fr) * 1975-03-12 1976-10-08 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif d'interconnexion de composants electroniques
JPS5915937Y2 (ja) * 1979-09-12 1984-05-11 陽介 二宮 テ−ブル

Also Published As

Publication number Publication date
AU1436083A (en) 1983-11-17
CA1202377A (en) 1986-03-25
ZA833330B (en) 1984-06-27
SE8302679L (sv) 1983-11-11
DE3313456C2 (de) 1984-02-16
CH659204A5 (de) 1987-01-15
SE450098B (sv) 1987-06-09
FR2526624A1 (fr) 1983-11-10
JPS5916289A (ja) 1984-01-27
GB2120152B (en) 1986-06-04
FR2526624B1 (fr) 1986-05-02
GB2120152A (en) 1983-11-30
SE8302679D0 (sv) 1983-05-10
DE3313456A1 (de) 1983-11-17
BR8302421A (pt) 1984-01-10
JPH0145957B2 (nl) 1989-10-05
GB8312010D0 (en) 1983-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4171477A (en) Micro-surface welding
US6373371B1 (en) Preformed thermal fuse
JP5794577B2 (ja) ヒータチップ及び接合装置及び接合方法並びに導体細線と端子の接続構造
US4795870A (en) Conductive member having integrated self-regulating heaters
NL8301585A (nl) Stelsel voor het met korte impulsen solderen.
US3813023A (en) Desoldering device
US4484054A (en) Short pulse soldering system
JP2606807B2 (ja) プリント板上ヘのデバイスのろう付け方法
JPH0459178A (ja) アーク溶接電源装置
US3418422A (en) Attachment of integrated circuit leads to printed circuit boards
JPS62289379A (ja) 被覆線の接合装置
JP4457369B1 (ja) はんだ付け装置、はんだ付け方法およびはんだ付け品の製造方法
JPH0866764A (ja) はんだ付け装置
US4580027A (en) Soldering device and method of soldering
US4577083A (en) Soldering technique
JPH0371982A (ja) 抵抗溶接方法
JPS6233023B2 (nl)
US5130509A (en) Apparatus for reflow soldering
JPS6160597B2 (nl)
JPH01321072A (ja) リフロー式はんだ付け装置
JPH01186269A (ja) 半田付け装置
JPS59193758A (ja) ハンダ付方法
JPS6050881A (ja) 被覆電気導線の配線接続方法
JPS59137174A (ja) 予備半田付け方法
GB2202169A (en) Method for joining conductor parts of an electric switch component

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
CNR Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection)

Free format text: KOLLMORGEN CORPORATION TE SIMSBURY

CNR Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection)

Free format text: ADVANCED INTERCONNECTION TECHNOLOGY, INC.

BV The patent application has lapsed