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Die
Erfindung betrifft einen Reparaturlötkopf für ein oberflächenmontiertes
Bauelement. Der Reparaturlötkopf
weist eine Aufnahmefläche
auf, die auf das zu entlötende
Bauelement aufgesetzt werden kann. Außerdem ist der Reparaturlötkopf mit
einer Wärmequelle
versehen, mit der die Aufnahmefläche erwärmt werden
kann.
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Ein
Reparaturlötkopf
der eingangs genannten Art ist beispielsweise in der Druckschrift
US 4 1066 204 A beschrieben.
Der dort beschriebene Reparaturlötkopf
weist als Aufnahmefläche
für ein
zu entlötendes
Bauelement eine gelochte Metallplatte auf, die auf die Oberfläche des
zu entlötenden
Bauelementes aufgesetzt werden kann. Über ein Wärmeelement, welches als Wärmequelle
dient, wird anschließend
eine Wärmemenge
in das zu entlötende Bauelement
eingebracht, was zu einem Erweichen der Lotkontakte zwischen dem
zu entlötenden
Bauelement und dem Substrat führt.
Wegen der Bohrungen in der Aufnahmeplatte ist es möglich, das
Bauelement an der Aufnahme festzusaugen. Hierzu weist der Reparaturlötkopf einen
Vakuumanschluss auf, der in einen durch die Aufnahmeplatte mitgebildeten Hohlraum
mündet.
Nach dem Anlegen eines Unterdruckes kann der Reparaturlötkopf von
dem Substrat abgehoben werden, wobei das durch Unterdruck fixierte
Bauelement wegen der erweichten Lotverbindungen an dem Reparaturlötkopf verbleibt.
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Gemäß der Druckschrift
DE 10 2004 003 521 B3 ist
ein Reparaturlötkopf
beschrieben, bei dem ein flüssiges
Wärmeübertragungsmedium
verwendet wird, um die Lötstellen
eines auf einer Leiterplatte befindlichen Bauteils aufzuschmelzen.
Zu diesem Zweck wird der Reparaturlötkopf auf das Bauteil aufgesetzt,
so dass dieses mit dem flüssigen
Wärmeübertragungsmedium
in Kontakt kommt. Dieses wird nach erfolgter Wärmeübertragung über einen gesonderten Kanal
wieder zurückgeführt. Zusätzlich weist der
Reparaturlötkopf
einen Unterdruckanschluss auf, mit dem das entlötete Bauelement angesaugt und von
der Leiterplatte entfernt werden kann.
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Die
Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Reparaturlötkopf anzugeben,
welcher sich vergleichsweise flexibel an unterschiedliche Anwendungsfälle anpassen
lässt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Aufnahmefläche
durch eine Trennmembran gebildet ist, welche gemeinsam mit einer
Gehäusestruktur
des Reparaturlötkopfes
auf der der Aufnahmefläche
abgekehrten Seite der Trennmembran einen Hohlraum ausbildet, wobei
der Hohlraum zwei unabhängige
Zuläufe
und einen Rücklauf
für ein
fluidisches Wärmeübertragungsmedium
als Wärmequelle
aufweist. Unter einem fluidischen Wärmeübertragungsmedium im Sinne
der Erfindung ist ein Wärmeübertragungsmedium
zu verstehen, welches entweder gasförmig oder flüssig ist. Wichtig
ist somit, dass das Wärmeübertragungsmedium
fließfähig ist.
Hierdurch wird vorteilhaft sichergestellt, dass die Wärme gut
dosiert an das zu entlötende
Bauteil herangeführt
werden kann. Durch das Vorsehen von zwei unabhängigen Zuläufen kann weiterhin die in
das zu entlötende
Bauelement eingebrachte Wärme
vorteilhaft durch Mischen zweier Teilmengen des Wärmeübertragungsmediums
in einem bestimmten Verhältnis
genau eingestellt werden. Hierdurch kann vorteilhaft eine thermische Überbeanspruchung
des Einbauplatzes und bei vorgesehener Wiederverwertung auch des
entlöteten
Bauelementes Beachtung finden.
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Als
Aufnahme für
das zu entlötende
Bauelement kommt eine Trennmembran zum Einsatz. Hierdurch kann das
Wärmeübertragungsmedium
sauber in dem durch die Trennmembran gebildeten Hohlraum zirkulieren,
ohne dass hierdurch der Einbauplatz verschmutzt würde. Die
Trennmembran weist eine gewisse Elastizität auf, die es ermöglicht,
die Aufnahme mit einer möglichst
großen Übertragungsfläche für eine Wärmeübertragung
auf das auszulötende
Bauelement aufzusetzen. Hierbei wird eine gewisse Anpresskraft benötigt.
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Die
Trennmembran kann aus einem Elastomer wie Silikon oder aus einer
Metallfolie hergestellt werden. Für die Metallfolie können insbesondere auch
Legierungen verwendet werden, die einen Schmelzbereich aufweisen,
der sich mit den verfahrensbedingten Arbeitstemperaturen des Reparaturlötkopfes überschneidet.
Dabei kann das elastische Verhalten der im Schmelzbereich befindlichen
Legierung zu einer Verbesserung der elastischen Eigenschaften der
Trennmembran genutzt weren. Beispiele für die letztgenannten Legierungen
sind SnPb, SnBi, SnSb, SnAg oder SnIn.
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Die
schonende Möglichkeit
eines Entlötens macht
vorteilhaft den Reparaturlötkopf
vielseitiger einsetzbar, da auch empfindliche Bauelemente entlötet werden
können.
Insbesondere kann der Reparaturlötkopf
vorteilhaft auch für
ein anschließendes
Einlöten
eines neuen Bauteils verwendet werden, wobei durch die dosierte
Zirkulation des Wärmeübertragungsmediums
eine thermische Überbeanspruchung des
einzulötenden
Bauteils verhindert wird.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trennmembran
auswechselbar an der Gehäusestruktur
befestigt ist. Dies bedeutet, dass Trennmembranen unterschiedlicher
Geometrie vorgehalten werden können,
welche jeweils auf ein bestimmtes zu entlötendes Bauelement oder eine
Gruppe von Bauelementen mit ähnlicher
Geometrie zugeschnitten sind. Dies erleichtert die Umrüstung des
Reparaturlötkopfes
bei wechselnden Anforderungen an die zu entlötenden Bauteile vorteilhaft.
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Weiterhin
ist gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Trennmembran
in einer formveränderlichen
Einspannung gehalten. Zum einen ermöglicht die formveränderliche
Einspannung eine Anpassung an Trennmembranen mit unterschiedlichen
Geometrien, sobald diese ausgewechselt werden. Weiterhin kann eine
formveränderliche
Einspannung jedoch auch verwendet werden, um die gerade verwendete
Trennmembran im Rahmen ihrer Elastizität zu verformen und so eine
Anpassung ein und derselben Membran an unterschiedliche zu entlötende Bauelemente
vorzunehmen. Die erleichterte Anpassbarkeit des Reparaturlötkopfes an
verschiedene Bauelement-Geometrien schafft vorteilhaft eine weitere
Erhöhung
der Flexibilität
beim Einsatz.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die formveränderliche Einspannung aus einer
Vielzahl beweglicher Fixierungsstifte besteht, die den Rand der Trennmembran
halten.
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So
ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn die formveränderliche
Einspannung aus einer Vielzahl beweglicher Fixierungsstifte besteht,
die den Rand der Trennmembran halten. An diesen Fixierungsstiften
sind geeignete Formelemente vorgesehen, die in den Rand der Trennmembran
eingreifen und diese in einer bestimmten Stellung fixieren. Soll
die Form der Trennmembran verändert
werden, so können
die Fixierstifte verstellt werden, wodurch eine Anpassung der Form
der Trennmembran an eine andere Art von auszulötenden Bauelementen erfolgen
kann. Die flexible Verwendungsmöglichkeit
des Reparaturlötkopfes
wird dadurch vorteilhaft verbessert.
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Eine
andere Möglichkeit
besteht darin, dass die Trennmembran rechteckig ist, wobei zwei
gegenüberliegende
Ränder
mit konstantem Abstand zueinander und die anderen beiden Ränder mit
veränderbarem
Abstand zueinander in der Einspannung gehalten sind. Hierdurch wird
vorteilhaft eine Trennmembran geschaffen, die sich auf die weit
verbreiteten rechtwinkligen Bauelemente anpassen lässt. Dabei
ist über
die beiden Ränder
mit veränderbarem Abstand
vorteilhaft auch das Format der zu entlötenden Bauelemente leicht einzustellen.
Die Wärmeübertragung
kann dabei vorteilhaft immer auf einem möglichst großen Flächenanteil des auszulötenden Bauelementes
ausgeweitet werden.
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Gemäß einer
besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Trennmembran einen Vakuumanschluss aufweist, der mit der Aufnahmefläche kommuniziert. Über den
Vakuumanschluss kann vorteilhaft ein Unterdruck zwischen der Trennmembran
und dem Bauelement aufgebaut werden, welcher zu einer Haftung des
Bauelementes an der Aufnahmefläche
führt.
Hierdurch ist gewährleistet,
dass der Reparaturlötkopf
auch als Handhabungswerkzeug für
das einzulötende
bzw. auszulötende
Bauelement verwendet werden kann. Dies erleichtert eine Verwendung
des Reparaturlötkopfes,
mit der das Ein- bzw. Auslöten
von Bauelementen in einem Arbeitsgang erfolgen kann.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Entlöten eines oberflächenmontierten
Bauelementes. Bei diesem Verfahren wird ein Reparaturlötkopf mit
einer Aufnahmefläche
auf das zu entlötende Bauteil
aufgesetzt, die Aufnahmefläche
durch eine Wärmequelle
beheizt, bis Lotkontakte zwischen dem Bauelement und der Oberfläche erweichen
und dann das Bauelement von der Oberfläche des Substratbauteils abgehoben.
Ein solches Verfahren ist aus der eingangs bereits erwähnten Druckschrift
US 4 066 204 A bekannt.
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Allgemein
bekannt ist die Verwendung eines solchen Verfahrens auch zum Einlöten von
Bauelementen. Dabei wird ein oberflächenmontierbares Bauelement
dadurch eingelötet,
dass ein Reparaturlötkopf
mit einer Aufnahmefläche
auf das einzulötende
Bauteil fixiert wird, das Bauelement mit dem Reparaturlötkopf auf
die Oberfläche
des vorgesehenen Einbauortes (also auf das Substratbauteil) aufgesetzt wird
und die Aufnahmefläche
durch eine Wärmequelle
beheizt wird, bis Lotdepots zwischen dem Bauelement und der Oberfläche erweichen
und sich Lotkontakte ausbilden.
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Es
besteht nun der Wunsch, die Verfahren der genannten Art möglichst
flexibel und schonend für
die aus- bzw. einzulötenden
Bauelemente anwenden zu können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass als Wärmequelle
ein fluidisches Wärmeübertragungsmedium
zum Einsatz kommt, welches in zwei Teilmengen mit unterschiedlichen Temperaturen
vorgehalten wird. Dabei wird die Aufnahmefläche durch eine Trennmembran
gebildet, welche gemeinsam mit einer Gehäusestruktur des Reparaturlötkopfes
auf der der Aufnahmefläche
abgekehrten Seite der Trennmembran einen Hohlraum ausbildet. Zur
Beheizung der Aufnahmefläche
werden über
zwei unabhängige
Zuläufe
von den Teilmengen des Wärmeübertragungsmediums
zur Einstellung einer geforderten Temperatur geeignete Anteile in
Hohlräume
eingeleitet und das Wärmeübertragungsmedium
durch einen Rücklauf
wieder zurückgeleitet.
Durch die Verwendung eines fluidischen Wärmeübertragungsmediums, also eines
Gases oder vorzugsweise einer Flüssigkeit,
werden die bereits genannten Vorteile erreicht. Insbesondere können an
dem Reparaturlötkopf
Trennmembranen unterschiedlicher Geometrie befestigt werden, ohne dass
eine zuverlässige
Wärmeübertragung über das fluidische
Wärmeübertragungsmedium
gefährdet würde. Denn
das Wärmeübertragungsmedium
kann sich den unterschiedlichen Geometrien der Trennmembran ohne
weiteres anpassen. Hierdurch wird aber auch eine größere Flexibilität für das Verfahren erreicht,
da durch Verwendung verschiedener Trennmembranen oder von Trennmembranen
mit variabler Geometrie eine Anpassbarkeit an unterschiedliche aus-
oder einzulötende
Bauelemente erfolgen kann. Gleichzeitig wird das Verfahren vorteilhaft
auch schonender, da das Wärmeübertragungsmedium
unabhängig
von der Geometrie der Trennmembran zu einer gleichmäßigen Wärmeübertragung
ohne thermische Belastungsspitzen verwendet werden kann.
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Gemäß einer
Ausgestaltung dieser Erfindung ist vorgesehen, dass für die Einstellung
des geforderten Temperaturverlaufes ein Zeitprofil berücksichtigt
wird. Dabei zielt der geforderte Temperaturverlauf letztendlich
auf die Einstellung der zum Entlöten
geforderten Temperatur, bei der die Lotkontakte erweichen. Hierdurch
kann vorteilhafterweise sichergestellt werden, dass eine thermische Überbeanspruchung
aufgrund einer zu rapiden Erwärmung
des ein- oder auszulötenden
Bauelementes vermieden werden kann. Das Zeitprofil kann beispielsweise
eine lineare Erwärmung
des Bauelementes vorsehen. Dabei kann die Erstellung des Profils
in Abhängigkeit des
zu erwärmenden
Bauteiles aus Erfahrungswerten ermittelt werden. Eine andere Möglichkeit
besteht darin, das Bauelement oder die Oberfläche des Substrates, auf dem
das Bauelement aus- bzw. eingelötet
werden soll, mit einer Temperaturüberwachung zu versehen. Hierbei
kann beispielsweise ein Temperatursensor Verwendung finden, mit
dessen Hilfe eine Steuerung oder auch Regelung des Temperaturverhaltens
des sich erwärmenden
Bauelementes erzeugt werden kann.
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Eine
andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Trennmembran
einen Vakuumanschluss aufweist, der mit der Aufnahme kommuniziert,
wobei das Bauelement durch Anlegen eines Vakuums an den Vakuumanschluss
auf der Aufnahmefläche
fixiert und nach dem Erweichen der Lotkontakte von der Oberfläche abgehoben
wird. Durch Vorsehen eines Vakuumanschlusses lässt sich vorteilhaft das Bauelement
besonders einfach auf der Aufnahmefläche fixieren. Dabei ist überdies
auch eine verhältnismäßig schonende
Handhabung des Bauelementes möglich,
da auf mechanische Handhabungsgeräte verzichtet werden kann.
Der Vakuumanschluss macht sich vorteilhaft auch die Elastizi tät der Trennmembran
zu Nutze, da durch die elastische Trennmembran ein dichtes Abschließen zwischen
der Aufnahmefläche
und dem Bauelement gewährleistet
werden kann.
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Für das Verfahren
des Auslötens
ergibt sich eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dadurch,
dass nach dem Fixieren des Bauelementes auf der Aufnahmefläche und
vor dem Erweichen der Lotkontakte der Abstand des Reparaturlötkopfes
von der Oberfläche
unter Aufbau von Zugspannungen in der Trennmembran vergrößert wird.
Hierdurch werden Vorspannungen in der Trennmembran erzeugt, die
bei einem Erweichen der Lotkontakte zu einer Entspannung der Trennmembran
unter Vergrößerung des
Abstandes des zu entlötenden
Bauelementes von der Oberfläche
führen.
Hierdurch kann vorteilhaft vermieden werden, dass durch einen Anpressdruck
des Reparaturlötkopfes
auf das zu entlötende
Bauelement dieses zunächst
auf die Oberfläche
aufgedrückt
wird, wobei sich der erweichende Lotwerkstoff verteilen würde. Durch
das sofortige Abheben des Bauelementes wird eine unnötige Verschmtzung
der Oberfläche
mit Lotwerkstoff weitgehend vermieden, so dass der Einbauort nach
dem Entfernen des Bauelementes einfach von Lotresten befreit werden
kann.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung sind im Folgenden anhand der Zeichnugen
beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente
sind in den einzelnen Figuren mit jeweils den gleichen Bezugszeichen
versehen und werden nur insofern mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen
den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigen
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1 ein
Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Reparaturlötkopfes
im schematischen Querschnitt,
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2 eine
Aufsicht in den Hohlraum des Reparaturlötkopfes gemäß 1,
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3 und 4 schematisch
einen Querschnitt und eine Aufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Reparaturlötkopfes,
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5 ein
Temperaturprofil für
den Betrieb des erfindungsgemäßen Reparaturlötkopfes
und
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6 bis 8 ausgewählte Schritte
eines Entlötens
als Ausführungsbeispiel
für das
erfindungsgemäße Verfahren.
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Ein
Reparaturlötkopf 11 gemäß 1 besteht
aus einer Gehäusestruktur 12,
die beispielsweise in nicht dargestellter Weise an den Greifarm
eines Bestückungsautomaten
angebunden sein kann. Die Gehäusestruktur 12 weist
bewegliche Führungsstifte 13 auf,
die dazu dienen, eine Trennmembran 14 an deren Rand 15 zu
fixieren. Zum Abdichten gegenüber
der Umgebung ist weiterhin eine elastische Manschette 14 vorgesehen.
Die Trennmembran 14 weist eine in 1 nach unten
gerichtete Aufnahmefläche 17 auf,
an der ein nicht näher
dargestelltes Bauelement, welches bevorzugt zu diesem Zweck eine
ebene Fläche
anbietet, angelagert werden kann. Das Bauelement kann durch einen
Vakuumanschluss 18, der zu diesem Zweck mit einer Vakuumpumpe 19 verbunden
ist, an der Aufnahmefläche 17 fixiert
werden. Hierfür
bildet ein Teil der Trennmembran 14 eine Saugglocke 20 aus.
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Die
Trennmembran 14 bildet zusammen mit einer Manschette 16 und
der Gehäusestruktur
einen Hohlraum 21, in den ein Wärmeübertragungsmedium, beispielsweise Öl 22,
eingefüllt
werden kann. Da der Hohlraum von der Umgebung abgeschlossen ist, wird
hierdurch eine Verschmutzung des zu handhabenden Bauelementes sowie
des Einbauortes (Substrat, nicht dargestellt) vermieden.
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Zur
Erzeugung definierter Temperaturverhältnisse im Hohlraum 21 kann
das Öl 22 durch
voneinander unabhängige
Zuläufe 23a, 23b in
den Hohlraum 21 gepumpt werden. Hierzu stehen zwei Pumpen 24a, 24b zur
Verfügung,
die das Öl
aus zwei Reservoirs 25a, 25b pumpen. Die Temperatur
des in den Reservoirs 25a, 25b vorgehaltenen Öls ist unterschiedlich
(beispielsweise Raumtemperatur und 200°C). Durch Steuerung der Volumenströme beider Öle kann
daher ein Mischungsverhältnis
in dem Hohlraum 21 mit vorhersagbarer Temperatur erzeugt
werden. Hierdurch lässt
sich ein vorgegebener Erwärmungszustand
eines an der Aufnahmefläche 17 fixierten
Bauelementes erzeugen.
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Um
einen Kreislauf aufrecht zu erhalten, wird das Öl 22 über einen
Rücklauf 26 mittels
einer Pumpe 27 in die Reservoirs 25a, 25b zurückgepumpt.
Dabei wird über
Wärmetauscher 28a, 28b die
in den Reservoirs herrschende Temperatur wieder eingestellt. Dementsprechend
ist hierfür
entweder eine Kühlung oder
eine Beheizung des rücklaufenden Öls notwendig.
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In 2 ist
dargestellt, wie mittels der Führungsstifte 13 ein
Aufweiten des Durchmessers der Trennmembran 14 erfolgen
kann. Die Stifte sind zu diesem Zweck in nicht näher dargestellter Weise radial
beweglich gelagert, so dass ein radiales Auseinanderbewegen ihrer
Endpunkte zu einer Aufweitung des Randes 15 der Trennmembran 14 führt. Zu
erkennen ist weiterhin, dass der im Zentrum der Trennmembran 14 angeordnete
Vakuumanschluss 18 von der elastischen Verformung der Membran 14 unbeeinflusst
bleibt. Als Material für
die Trennmembran 14 kann beispielsweise HTV-Silikonkautschuk
(HTV: Hoch-Temperatur-Vernetzend) verwendet werden, da Bauteile
aus diesem Material in der stabilisierten Form eine Temperaturbeständigkeit
von bis zu 300°C
aufweisen können.
Eine Trennmembran aus Silikonkautschuk genügt daher den Anforderungen des
Anwendungsfalls. Neben einer Temperaturbeständigkeit gegen das eingeleitete
Wärmeübertragungsmedium
ist weiterhin eine chemische Beständigkeit gegenüber dem
Wärmeübertragungsmedium notwendig.
Für die
Verformbarkeit muss eine genügende
Elastizität
vorhanden sein. Zuletzt ist auch eine genügende Wärmeleitfähigkeit erforderlich, damit
die Temperatur des Wärmeübertragungsmediums
auf das Bauelement übertragen
werden kann.
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Die 3 und 4 zeigen
eine andere Bauform der Trennmembran. Diese ist in 3 im schematischen
Schnitt dargestellt sowie in 4 als Aufsicht
von oben. Die Trennmembran 14 hat einen wannenförmigen Aufbau
mit rechteckigem Grundriss. Der 3 lässt sich
entnehmen, dass die gegenüberliegenden
Seitenwände 29 entlang
eines Wandelementes 30 geführt sind und mit diesen überlappen,
so dass eine Dichtung zustande kommt. Andererseits sind die Seitenwände 29 und
das Wandelement 30 nicht fest miteinander verbunden, so
dass sich die Seitenwand 29 bei einer Verformung an dem Wandelement 30 entlangschieben
kann.
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Der
Füllstand
mit dem Öl 22 ist
angedeutet. Er befindet sich aus Gründen einer zuverlässigen Dichtung
unterhalb des Randes der Seitenwand 29. Der restliche Aufbau
des Reparaturlötkopfes 11 ist nicht
genauer dargestellt, kann jedoch entsprechend 1 aufgebaut
sein.
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Der 4 kann
entnommen werden, wie der Verstellmechanismus für die Trennmembran 14 bei diesem
Ausführungsbeispiel
ausgebildet ist. Neben den Wandelementen 30, die parallel
zueinander stehen und mit einem konstanten Abstand im Reparaturlötkopf 11 angeordnet
sind, sind zwei weitere Wandelemente 31 vorgesehen, an
denen die Seitenwand 29 befestigt ist. Diese Wandelemente 31 lassen
sich zwischen den Wandelementen 30 verschieben, wodurch
die Trennmembran 14 eine Längung erfährt und der Reparaturlötkopf 11 auf
ein Bauteil anderen Formats angepasst werden kann.
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Die
Trennmembran 14 gemäß dieser
Ausgestaltung kann beispielsweise durch eine hochflexible Kupferfolie
gebildet werden. Die Verwendung von Kupfer hat den wesentlichen
Vorteil, dass eine Wärmeübertragung
aufgrund der guten Wärmeleiteigenschaften
von Kupfer schnell erfolgen kann. Andererseits weist die Kupferfolie
eine genügende
Elastizität auf,
damit diese sich zwecks einer besseren Wärmeübertragung gut an die Oberfläche des
Bauelementes anpassen kann.
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Der 5 lässt sich
entnehmen wie beispielsweise für
ein Auslöten
eines Bauelementes ein Temperaturprofil erstellt werden kann. Soll
das Bauelement nach dem Auslöten
beispielsweise einer neuen Verwendung zugeführt werden, so sind hinsichtlich
der Erwärmung
die Vorgaben des Herstellers zu beachten. Diese bestehen aus einer
maximal zulässigen
Temperatur Tmax sowie einer zulässigen Erwärmungsgeschwindigkeit δT/δt. Um trotz
dieser Vorgaben eine möglichst
schnelle Erwärmung
des Bauelementes zu gewährleisten,
wird für
das Wärmeübertragungsmedium
ein Temperaturprofil gewählt,
welches durch die Vorgaben, des Herstellers beeinflusst ist. Die
Temperatur des Wärmeübertragungsmediums
liegt dabei immer um den Betrag ΔT
höher als die
aktuell gemessene Temperatur des Bauelementes, so dass eine konstante
Erwärmung δT/δt gewährleistet
wird. Wird die maximal zulässige
Temperatur Tmax des Bauelementes erreicht,
wird die Temperatur des Wärmeübertragungsmediums
durch Zumischen von kaltem Wärmeübertragungsmedium
auf die Temperatur des Bauelementes Tmax abgesenkt, so
dass diese Temperatur im Bauelement gehalten wird. Sobald die Lötverbindungen
erweichen, kann das Bauelement aus dem Einbauort entfernt werden. Anschließend ist
eine weitere Einhaltung der Temperatur Tmax nicht
mehr erforderlich.
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Die 6 bis 8 zeigen
ausgewählte Schritte
eines Auslötens
eines Bauelementes 32. Dieses ist mit Lotkontakten 33 auf
einer Leiterplatte 34 befestigt. Bei dem Verfahrensschritt
gemäß 6 wird
der Reparaturlötkopf 11,
der entsprechend 1 aufgebaut ist, auf das Bauelement 32 aufgesetzt.
Der Vakuumanschluss 18 wird evakuiert, so dass in der Glocke 20 ein
Unterdruck entsteht, der die Trennmembran 14 auf dem Bauelement 32 fixiert. Die
Trennmembran hat bis zur Einspannungsstelle im Reparaturlötkopf 11 eine
Höhe h.
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Bei
dem Verfahrensschritt gemäß 7 wird der
Reparaturlötkopf 11 um
den Betrag x angehoben. Es zeigt sich, dass aufgrund der Elastizität der Trennmembran 14 und
aufgrund des festen Anliegens der Trennmembran 14 auf dem
Bauelement 32 eine Längung
der Trennmembran in Richtung der Höhe h um den Betrag x erfolgt.
Hierdurch werden Zugspannungen in der Trennmembran induziert, aufgrund
derer das Bauelement 32 einer Zugkraft Z von der Leiterplatte 34 weg
unterworfen wird. Es zeigt sich auch, dass durch die Längung der
Trennmembran um den Betrag x die Saugglocke 20 ein etwas
größeres Volumen
erhält.
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Der 8 lässt sich
entnehmen, dass bei einem Erweichen der Lotkontakte 33 aufgrund
des Wärmeeintrags
durch den Reparaturlötkopf 11 die eingeprägte Zugkraft
Z (siehe 7) zu einem Abheben des Bauelementes 32 führt. Hierbei
wird der Abstand der Unterseite des Bauelementes 32 von
der Leiterplatte 34 um den Betrag x vergrößert, so
dass die Lotkontakte 33 zur Leiterplatte 34 gelöst werden. Dabei verringert
sich die Höhe
der Saugglocke wieder auf h. Auf der Leiterplatte verbleiben Lotreste 35, die
in einem nachfolgenden (nicht dargestellten) Schritt von der Leiterplatte
entfernt werden müssen, sofern
der Einbauplatz zur Aufnahme eines neuen Bauelementes vorbereitet
werden soll. Das Bauelement 32 kann mit dem Reparaturlötkopf von
der Platte entfernt und beispielsweise entsorgt oder einer neuen
Verwendung zugeführt
werden.