[go: up one dir, main page]

DE3242368A1 - Loetwellengeraet und -verfahren - Google Patents

Loetwellengeraet und -verfahren

Info

Publication number
DE3242368A1
DE3242368A1 DE19823242368 DE3242368A DE3242368A1 DE 3242368 A1 DE3242368 A1 DE 3242368A1 DE 19823242368 DE19823242368 DE 19823242368 DE 3242368 A DE3242368 A DE 3242368A DE 3242368 A1 DE3242368 A1 DE 3242368A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solder
bath
oil
wave
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
DE19823242368
Other languages
English (en)
Inventor
Jon Beverly 08510 Clarksburg N.J. Berkshire
Howard George 07039 Livingston N.J. Scheible
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RCA Corp
Original Assignee
RCA 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 RCA Corp filed Critical RCA Corp
Publication of DE3242368A1 publication Critical patent/DE3242368A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3468Applying molten solder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/06Solder feeding devices; Solder melting pans
    • B23K3/0646Solder baths
    • B23K3/0653Solder baths with wave generating means, e.g. nozzles, jets, fountains
    • 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
    • H05K2203/07Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
    • H05K2203/0756Uses of liquids, e.g. rinsing, coating, dissolving
    • H05K2203/0776Uses of liquids not otherwise provided for in H05K2203/0759 - H05K2203/0773

Landscapes

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

Description

« f« Λ ι* *
-7-
RCA 77765/Sch/Ro.
US-Ser.No. 322,589
AT: 18. November 1981
RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)
Lötwellengerät und -verfahren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Löten mit einer Lötwelle.
Eine stehende Welle geschmolzenen Lots kann das geschmolzene Lot und eine ölverbindung in einem gewünschten Verhältnis enthalten. Die stehende Welle wird mit Hilfe einer Pumpe in einem das Lot enthaltenden Sumpf ausgebildet, welche das geschmolzene Lot durch eine nach oben gerichtete Düse oder Fontäne pumpt. Die ölverbindung oder -komponente wird in das geschmolzene Lot injiziert, und sie hat ein geringeres spezifisches Gewicht als das Lot, so daß sie normalerweise auf diesem schwimmt.
Die ölkomponente benutzt man, um dem Lot bestimmte erwünschte Eigenschaften zu geben. Beim Löten gedruckter Schaltungskarten mit einer Lötwelle werden die überstehenden Enden der Anschlußleiter der Bauelemente und die angrenzenden gedruckten Schaltungsleiter durch die Lötwelle hindurchgeführt. Selbst wenn das öl mit dem Lot vermischt ist, neigt etwas von dem Lot dazu, an den Drähten und Leitern hängenzubleiben und Lötpatzer, manchmal sogar Brücken über die Leiter- oder Drahtenden zu bilden, welche zu Kurzschlüssen führen. Dieses überstehende Lot muß entfernt werden. Weiterhin sollen sich die Öffnungen, durch welche die Drähte hindurchragen, mit Lot füllen, und dies tritt beim Stande der Technik nicht immer ein.
Das mit dem Lot vermischte öl setzt bekannterweise die Oberflächenspannung des Lots herab und hilft das Problem von Lötpatzern, Brücken usw. zu mildern. Jedoch ist das öl manchmal nicht genügend mit der stehenden Lotwelle vermischt, und es ist anzunehmen, daß diese unvollständige Vermischung zu den genannten Fehlern führt. Einige dieser Fehler ergeben sich aus dem Entwurf der speziellen gedruckten Schaltungskarte, die hergestellt werden soll, nämlich aus der Dichtheit, Anzahl und dem Abstand der Leiter etc. Unabhängig von ihrer Ursache sind die Fehler jedoch außerordentlich unerwünscht, weil man sie von Hand beseitigen muß, und dies ist teuer, erfordert hochqualifizierte Arbeit, und bei Anwendung von Wärme können wärmeempfindliche Bauelemente beschädigt werden. Selbst bei Verwendung einer bekannten Lot-Öl-Mischung können also, wie gesagt, zahlreiche Kurzschlußdefekte auftreten. Benutzt man eine günstigere Vorheizungstemperatur von etwa 110° C, dann lassen sich diese Defekte zwar reduzieren, in vielen Anwendungsfällen jedoch nicht auf das gewünschte Ausmaß.
Gemäß der hier zu beschreibenden Erfindung wird bei einem kontinuierlichen Verfahren zum Verlöten von Anschlußdrähten von Bauelementen mit einem Leiter auf der Oberfläche einer gedruckten Schaltungskarte heißes geschmolzenes Lot auf die Oberfläche gebracht, so daß dieses an den Drähten und Leitern anhaftet, und dann wird heißes öl auf dieselbe Oberfläche gebracht, während das Lot auf der Oberfläche noch geschmolzen ist.
In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Seitenschnitt durch ein Wellenlötgerät nach der Erfindung,
35
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Oberfläche der Lötwelle, wie sie von dem Gerät nach Fig. 1 erzeugt wird,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer gedruckten Schaltungskarte, die durch die von dem Gerät nach Fig. 1 erzeugte Lötwelle hindurchgeführt werden soll,
Fig. 4 einen Seitenschnitt durch einen Teil der von dem Gerät nach Fig. 1 erzeugten Lötwelle, durch welche die gedruckte Schaltungskarte hindurchgeführt wird, und
Fig. 5 und 6 weitere Seitenschnitte ähnlich wie Fig. 4 zur Veranschaulichung der verschiedenen nachfolgenden Schritte des Lötprozesses.
Gemäß Fig. 1 enthält ein Wellenlötgerät 10 eine Quellöffnung 12, die in einem Lötgefäß 14 angeordnet ist, welches ein Bad 16 aus geschmolzenem Lot und öl enthält. Das Gerät 10 enthält ferner einen Förderer 18, der als unterbrochene Linie dargestellt ist und die gedruckte Schaltungskarte 20 in Pfeilrichtung 22 transportiert. Diese Förderrichtung verläuft unter einem Winkel α von beispielsweise 7° zur Horizontalen. Das Gerät 10 kann ein handelsübliches Lötgerät sein, das in der nachfolgend beschriebenen Weise abgewandelt wird. Beispielsweise kann das Lötwellengerät 10 einen Aufbau haben, wie er von der Firma Hollis Engineering, Inc. in Form der Modelle TDC, TDS oder TDB angeboten wird? auf derartige Geräte und ihre Beschreibungen sei hier als Referenz verwiesen. Es können auch andere Wellenlötgeräte verwendet werden, wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift Nr. 3 732 615 beschrieben sind. Nachfolgend wird das handelsübliche Gerät nur insoweit beschrieben, wie es für das Verständnis der Erfindung erforderlich ist. Bauelemente wie die Sumpfpumpe, die Löteinrichtung und verschiedene andere Elemente werden nicht im einzelnen dargestellt oder beschrieben.
-ΙΟΙ Der Sumpf 24 befindet sich innerhalb des Bades 16 aus geschmolzenem Lot im Gefäß 14. Der Sumpf 24 hat zwei Seitenplatten 26 und 28 und zwei Endplatten 30 (von denen nur eine gezeigt ist). In bekannter Weise werden Platten 30a und eine horizontale Trennwand 32 verwendet, ferner wird eine Anordnung 34 aus einer oberen Trennwand und einem Schirm in bekannter Weise benutzt.
Die Quellöffnung 12 umfaßt einen horizontalen Kanal mit einer Mündung, die bei 36 nach oben gerichtet ist. Eine nicht dargestellte Pumpe pumpt Lot vom Lötbad 16 durch die perforierte horizontale Trennwand 32 und die perforierte obere Trennwand 34 in das Gefäß 14, wobei eine stehende Welle 38 heißen geschmolzenen Lots mit einer Temperatur von beispielsweise 260° C gebildet wird.
Das die Welle bildende Lot wird allgemein vertikal nach oben in Richtung 40 gedrückt. Wenn sich Lot in der Mündung 36 der Quellöffnung 12 befindet, dann neigt es dazu, über beide Seitenwände 42 und 44 der Quellöffnung 12 hinüberzufließen.
Die Sumpfseitenwand 26, die sich stromabwärts von der stehenden Welle 38 befindet, hat eine Oberkante 46, die höher aufragt als der höchste Pegel am Scheitel 48 der stehenden Lötwelle 38. Die stromaufwärts befindliche Sumpfwandung 28 liegt mit ihrer Oberkante 50 unter der höchsten Oberfläche des Scheitels 48. Die Endplatten 30 ragen über die höchste Oberfläche des Scheitels 48 hinaus.
An der inneren Oberfläche der Wand 26 ist ein Metallblock 52 befestigt, ein ähnlicher Block 54 ist an der inneren Oberfläche der Wand 28 befestigt. Der Block 52 nimmt zwei Schrauben 56 auf (von denen nur eine gezeigt ist), welche durch einen Drosselstab 58 hindurchgeschraubt sind. Ähnlieh nimmt der Block 54 zwei Bolzen 60 (nur einer ist
dargestellt) auf, die durch einen, Drosselstab 62 hindurchgeschraubt sind. Die Drosselstäbe 58 und 62 können identisch sein und durch horizontale längliche Stäbe mit einer gewölbten Oberseite gebildet werden.
Werden die Schrauben 56 und 60 gedreht, dann bewirken sie, daß die Drosselstäbe 58 und 62 sich vertikal parallel zur Richtung 40 verschieben. Diese Drosselstäbe öffnen bzw. schließen jeweils Durchlässe 64 und 66 zwischen den entsprechenden Wänden 42 und 26 an der stromabwärtsgelegenen Seite bzw. Wänden 44 und 28 an der stromaufwärtsgelegenen Seite der Quellöffnung.
Das Lot von der Lötwelle 38 neigt zum Überfließen über die stromaufwärtsgelegene Wand 44 in Richtung 68 und über die stromabwärtsgelegene' Wand 42 in Richtung 70. Das in Richtung 68 fließende Lot fließt zwischen Quellöffnung 12, Wand 44 und Sumpfwand 28 in den unteren Teil des Gefäßes 14. Ähnlich fließt das Lot von der Lötwelle 38 in Richtung 70 zwischen der Sumpfwand 26 und der Quellöffnungwand 42 in den unteren Teil des Gefäßes 14. Die Drosselstäbe 58 und 62 öffnen und schließen diese Flußwege und drosseln auf diese Weise den Fluß des Lötmittels in den Richtungen 68 und 70.
Der Drosselstab 62 befindet sich in einer solchen Position, daß die Oberseite 72 der Lötwelle 38 vertikal oberhalb des Drosselstabes 62 eine glatte Welle bildet, wenn das Lot über die Kante 50 der Wand 28 fließt. Die Oberkante 46 der Sumpfwand 26 befindet sich genügend weit oberhalb der Höhe der Kante 50, so daß das von der Lötwelle 38 wegfließende Lot ein Bad 76 bildet, dessen Oberfläche stromabwärts von der Lötwelle 38 relativ stationär erscheint. Das Bad 76 wird von der Wand 26 und den Endplatten 30 an dieser Stelle gehalten. Der Drosselstab
befindet sich genügend hoch, um einen Teil des in Richtung 70 fließenden Lötmittels zu drosseln, jedoch kann ein gewisser Lötmittelfluß in Richtung 70 auftreten. Der begrenzte Fluß an dem Drosselstab vorbei dient dazu, das Lot oberhalb des Drosselstabes zu halten. Die hohe Lage der Kante 46 oberhalb des Lötwellenscheitels 48 verhindert, daß Lötmittel über die Wand 26 hinüberfließt. Der Drosselstab bildet eine genügend große öffnung, so daß das Lot mit einer solchen Rate abfließen kann, daß der Pegel an der Oberfläche 74: unterhalb des Scheitels 48 liegt und relativ stationär bleibt. Das Bad 76 hat auf diese Weise eine Oberfläche 74, die: gegenüber dem Pegel des Scheitels 48 niedriger liegt und die Oberfläche des Bades 76 in eine schwache Hohlwölbung formt.
Das Lot am stromaufwärtsseitigen Ende der Lötwelle 36 fließt am Drosselstab 62 teilweise vorbei, wird jedoch genügend gestaut, um an der Oberkante 50 über die Sumpfwand 28 hinüberzufließen. Der überfließende Lötmittelstrom 80 fließt dann in das Lötbad im Lötgefäß 14. Auf dem Lot im Gefäß 14 kann eine (nicht dargestellte) ölschicht schwimmen und in der Lötwelle 38 mit dem Lot vermischt werden.
Unmittelbar oberhalb der konkaven Oberfläche 74 in dem relativ stationären Lötbad 76 befindet sich eine Ölausströmdüse 82. Diese ist zusätzlich zu der eventuell vorgesehenen (nicht dargestellten) normalen Ölquelle vorgesehen, welche öl unmittelbar in das Lot im Sumpf 24 injiziert. Der ölfluß von der Düse 82 wird mit Hilfe eines Ventils 84 und einer (nicht dargestellten) Meßpumpe gesteuert. Das Ventil ist mit einer Quelle für öl verbunden, welches Zimmertemperatur haben kann und in bekannter Weise zusammengesetzt ist, und zwar ähnlich oder gleich wie das öl, welches dem Lötmittel im Sumpf 24 zugeführt wird. Das
von der Düse 82 zugeführte Öl kann also aus demselben Reservoir stammen wie das dem Sumpf in üblicher Weise zugeführte öl, oder es kann auch von einem zweiten Öl-Reservoir stammen und von diesem zur Düse 82 gepumpt werden. Das öl wird in einer abgemessenen Rate durch die Düse 82 gepumpt, und diese Rate wird durch die Einstellung einer (nicht dargestellten) einstellbaren Meßpumpe bestimmt. Alternativ kann das öl durch Schwerkraft oder in anderer Weise zugeführt werden. Das öl tropft auf die Oberfläche 74 des Lötbades 76. Die Vertiefung, die durch die Oberfläche 74 in Verbindung mit dem Scheitel 38, der Wand 26 und den Platten 30 gebildet wird, füllt sich mit heißem öl, welches ein Bad 86 bildet und auf dem Lot schwimmt. Die Oberseite 88 des Ölbades grenzt stromabwärts an die Oberfläche der Lötwelle 38, also deren Scheitel 48, an und liegt mit ihrem oberen Pegel gerade unterhalb dieses Scheitels 48. Somit befindet sich das heiße ölbad 86 unmittelbar stromabwärts vom Scheitel 48 der stehenden Welle und grenzt an diesen an. Das öl im Bad 86 wird vom Fluß der Lötwelle 38 in das Bad im Gefäß 14 verschleppt und aus der Düse 82 wieder ergänzt. Bei einem Ausführungsbeispiel, bei welchem der Sumpf 24 senkrecht zur Zeichenebene 25,4 cm lang und von links nach rechts in der Zeichenebene 15,24 cm breit ist, gibt man öl mit einer Rate von etwa 16 ml pro Minute in das relativ stationäre Bad 86, um den ölpegel im wesentlichen konstantzuhalten.
Gemäß Fig. 3 enthält eine gedruckte Schaltungskarte 20 beispielsweise eine Printkarte 90 aus einem elektrisch isolierenden Substrat, auf dem Komponenten wie der Kondensator 92 und Widerstände 94 montiert sind, wobei nur wenige solcher Komponenten dargestellt sind. Die Komponenten ragen mit ihren Anschlußdrähten 96 durch die Unterseite der Printplatte, wie dies Fig. 4 veranschaulicht.
Auf ihrer Unterseite 104 trägt die Printplatte 90 Leiter
98, an welche die Drähte 96 angelötet werden sollen. Ein dünner rechteckiger Metallblechrahmen 100 ähnlicher Form wie die äußeren ümfangskanten der Printplatte 90 ist mit Hilfe von Zungen 102 (von denen nur eine gezeigt ist) mit einer Kante an der Printplatte 90 befestigt. Die Zungen ragen durch (nicht dargestellte) Öffnungen mit entsprechenden Abständen in der Printplatte 90 und werden durch Verdrehen gegenüber dieser festgelegt. Der Rahmen 100 kann einen verbleibenden Teil der Printplatte 90 bilden. Bei einer Alternative kann eine (nicht dargestellte) Klemme aus noch zu erläuternden Gründen an der Vorderkante der Printplatte angebracht sein. Zur Halterung der Printplatte am Förderer dienen Plattenträger bekannter Art.
Die gedruckte Schaltungsplatte 20 wird von dem in FIg. 1 angedeuteten Förderer 18 in Richtung 22 transportiert, so daß die Unterseite 104 der Schaltungskarte durch den Scheitel 48 des Lötmittels geführt wird, wie dies die gestrichelte Linie 18 zeigt. Die Unterfläche 104 neigt daher dazu, den Scheitel 48 des Lötmittels unter die Platte zu drücken, wie dies Fig. 4 zeigt. Nach dieser Figur bleibt auch das heiße Ölbad 86 auf der Oberfläche 74 des Lötbades 76. Die stromaufwärtige Kante 106 des Meniskus des Ölbades ist konvex.
Wenn sich die gedruckte Schaltungsplatte 20 in Richtung über den Scheitel 48 bewegt, dann neigt die Platte 20 dazu, das Lötmittel in Form einer Bugwelle 108 über die Vorderkante der Schaltungskarte zu schieben. Der hochstehende Rahmen 100 verhindert, daß diese Bugwelle 108 des zusammengeschobenen Lötmittels über die Printkarte hinüberfließt. Zum gleichen Zweck kann man bekannte äquivalente Maßnahmen vorsehen, wie etwa die vorerwähnte Metallklammer.
Gemäß Fig. 5 ist der niedergedrückte Teil 110 der Lötwelle niedriger als die Oberfläche des Scheitels 48, weil sich
die Unterfläche 104 der Printkarte unterhalb der Oberfläche des Scheitels 48 befindet. An diesem Punkt hat die Vorderkante 112 der Printplatte 90 den höchsten Pegel des Scheitels 48 passiert. Die Bugwelle 108 ist verschwunden, weil die Vorderkante 112 sich gerade auf gleicher Höhe oder gerade unterhalb der Oberfläche des Scheitels der Lötwelle befindet. Die Bugwelle ist in die Lötwelle zurückgeflossen. An dieser Stelle ist die ünterflache 104 der Printplatte noch vollständig in das geschmolzene Lot der Lötwelle 38 eingetaucht und befindet sich gerade stromaufwärts von der Meniskuskante 106 des heißen Ölbades 86.
Während gemäß Fig. 6 die Unterfläche 104 der Printplatte noch in Berührung mit der Welle 38 geschmolzenen Lots steht, berührt die Vorderflanke 112 der Printplatte 90 bereits den Meniskus 106 des heißen Ölbades 86. An dieser Stelle wird der Meniskus durch die Kante 112 der Printplatte 90 unterbrochen, so daß das Ölbad 86 dann unter die Unterfläche 104 fließt und diese berührt. Die Zwischenflächen 114 zwischen dem heißen Ölbad 86 und der Welle 38 geschmolzenen Lots und der Unterfläche 104 der Printplatte liegen in Ebenen, welche sich in Fig. 6 in die Papierebene hineinerstrecken. Auf diese Weise ist die Unterfläche 104 der Printplatte an dieser Stelle des Prozesses nicht der Umgebungsluft ausgesetzt.
Das heiße geschmolzene Lot, welches die Unterfläche 104 der Printplatte berührt, kommt nicht in Kontakt mit kühlender Luft und bleibt daher im geschmolzenen Zustand. Stattdessen läuft die Unterfläche 104, unmittelbar nachdem sie das geschmolzene Lötbad der Welle 38 verlassen hat, direkt in das heiße Ölbad 86. Daher werden die mit geschmolzenem Lot überzogenen Zuleitungsdrähte der Komponenten und die Leiter auf der Unterfläche 104 vor jeglicher Abkühlung des Lots unmittelbar in das heiße öl des Bades 86 eingetaucht.
wobei das öl in diesem Bad durch das geschmolzene Lot aufgeheizt wird. Es darf angenommen werden, daß die Verringerung von Brückenbildungen (also unerwünschte Verbindungen zwischen Leitern auf der Oberfläche 104 der Printkarte), Lötpatzern und anderen unerwünschten überschüssigen anhaftenden Lötpartikeln, welche durch die Erfindung erreicht wird, zurückzuführen ist auf die Kombination von a) einer herabgesetzten Oberflächenspannung des Lötmittels infolge des heißen Öls im Bad 86 und b) einer herabgesetzten Abkühlungsgeschwindigkeit der Lötstellen, die aus der längeren Berührung der Printkarte mit dem heißen Fluid infolge des Vorhandenseins von Öl aus dem Bad 86 herrührt. Jedenfalls hat es sich durch Tests herausgestellt, daß die Anzahl von Brückenbildungen um einen Faktor von etwa 10 zurückgeht, wenn man die erfindungsgemäße Vorrichtung anwendet, wobei alle anderen Parameter des Lötprozesses konstantgehalten wurden. Es hat sich auch gezeigt, daß die Anzahl von Löchern in den Öffnungen, durch welche die Zuleitungen der Bauelemente hindurchragen, sich verringert hat. Auf diese Weise ist eine signifikante Qualitätsverbesserung der gedruckten Schaltungsplatten durch Einfügen des heißen Ölbades 86 in Kombination mit einer stehenden Lötwelle geschmolzenen Lötzinns erreicht worden.
Während vorstehend ein Bad 86 heißen Öls in Verbindung mit einem bekannten Typ von Lötwellengeräten erörtert worden ist, versteht es sich gleichermaßen, daß ein solches Bad auch bei anderen Typen von Lötwellengeräten vorgesehen werden kann. Wichtig ist, daß das Ölbad an den Scheitel der stehenden Lötwelle anschließt, so daß die Oberfläche des zu lötenden Gegenstandes unmittelbar von der Lötwelle in das heiße stehende Ölbad eintaucht, ohne zwischendurch der Umgebungsluft ausgesetzt zu sein, welche andernfalls die Lötung relativ schneller abkühlen und Lötbrücken,
Lötpatzer und andere unerwünschte Verhältnisse aufgrund
überschüssigen Lots bilden würde.
Das heiße öl, in welches das geschmolzene Lot unmittelbar nach der Aufbringung heißen geschmolzenen Lots auf die
zu verlötenden Teile eintaucht, verringert auch die Oberflächenspannung des Lots in genügenden Maße, so daß überschüssiges Lot frei herunterfällt und von der zu lötenden Oberfläche wegbricht und an dieser nicht mehr leicht anhaftet.

Claims (13)

  1. i»A.T£NTANW-ÄLT'£. -*.;,-DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER
    MARIA-THERESIA-STRASSE 22 POSTFACH 86 02 60
    D-8OOO MUENCHEN 86
    324236
    ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT
    EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MANDATAIRES EN BREVETS EUROPEENS
    10
    TELEFON 089/4 70 60 TELEX 522 638 TELEGRAMM SOMBEZ
    15
    RCA 77765/Sch/Ro.
    US-Ser.No. 322,589
    AT: 18. November 1981
    RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)
    20
    Lötwellengerät und -verfahren.
    Pa t e η t a η s ρ r ü c h e
    Kontinuierliches Verfahren zum Verlöten von Komponenten-Zuleitungen mit einem Leiter auf einer Oberfläche einer gedruckten Schaltungskarte, bei welchem auf diese Oberfläche heißes geschmolzenes Lot aufgebracht wird, um das Lot an den Zuleitungen und dem Leiter anhaften zu lassen, dadurch gekennzeichnet, daß dem an den Zuleitungen und dem Leiter anhaftenden Lot, während dieses noch geschmolzen ist, heißes öl zugeführt wird.
  2. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß bei der Zuführung des Lotes
    POSTSCHECK MÖNCHEN NR. 69148-800
    BANKKONTO HYPOBANK MÖNCHEN (BLZ 700 200 40) KTO. 60 60 257 378 SWIFT HYPO DE MM
    die Oberfläche durch eine stehende Welle des geschmolzenen Lotes geführt wird, und daß bei der Zuführung des heißen Öles die noch in der Lötwelle befindliche Oberfläche in ein heißes Ölbad überführt wird. 5
  3. 3.) Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß bei der Zuführung des heißen Öls die in Berührung mit dem Lötmittel stehende Oberfläche in Berührung mit dem öl gebracht wird und das öl veranlaßt wird, gegen das aufgebrachte Lot auf der Oberfläche zu fließen.
  4. 4.) Wellenlotverfahren, bei dem in einem Bad geschmolzenen Lotes eine stehende Welle erzeugt wird und ein zu lötender Gegenstand zuerst durch diese Welle geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vertieften Bereich der Oberfläche des Lötbades angrenzend an die stehende Welle ein stehendes Bad heißen Öles ausgebildet wird und daß dann der Gegenstand, unmittelbar nachdem er durch die stehende Welle hindurchgelaufen ist, in Berührung mit dem Bad heißen Öles gebracht wird.
  5. 5.) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e kennzeichnet, daß bei dem ersten Hindurchführungsschritt der Scheitel der Welle durch den Gegenstand niedergedrückt wird und daß bei dem zweiten Hindurchführungsschritt das öl veranlaßt wird, aus dem Bad heißen Öles gegen den niedergedrückten Scheitel zu fließen derart, daß der niedergedrückte Scheitel mit dem öl bedeckt wird, während sich der Gegenstand in der stehenden Welle befindet.
  6. 6.) Verfahren zum Verlöten von Bauelemente-Zuleitungen mit einer gedruckten Schaltungskarte, auf der sich
    mindestens ein Leiter befindet, wobei geschmolzenes Lot auf eine Oberfläche der Schaltungskarte, auf welche sich der Leiter und die Bauelemente-Zuleitungen befinden, aufgebracht wird und an den Zuleitungen und dem Leiter anhaftet, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt, daß unmittelbar nach der Aufbringung des Lotes und während dieses an den Leitungen und dem Leiter noch geschmolzen anhaftet, auf die Oberfläche mit dem aufgebrachten Lot heißes öl aufgebracht wird derart, daß überschüssiges Lot entfernt wird, welches andernfalls ohne Vorhandensein des Öls an den Leitungen und dem Leiter anhaften würde.
  7. 7.) Lötwellengerät mit einem Förderer (18) zum Fördern einer gedruckten Schaltungskarte (90) längs einer Bahn und mit einer Einrichtung (12) zur Erzeugung einer diese Bahn schneidenden stehenden Welle (38) geschmolzenen Lotes, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (26, 30) zur Bildung eines Ölbades (86) auf der Oberfläche des geschmolzenen Lotes angrenzend an die stehende Welle bezüglich der Transportrichtung der Schaltungskarte längs des Weges stromabwärts von dem Scheitel (48) der Lötwelle vorgesehen ist, und daß mindestens ein Teil (106) des Ölbades bezüglich dem Scheitel der Lötwelle so angeordnet ist, daß beim Herauslaufen der gedruckten Schaltungskarte aus der stehenden Lötwelle das an der Karte anhaftende Lot noch im geschmolzenen Zustand in das Ölbad hineingeführt wird.
  8. 8.) Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die das Bad bildende Einrichtung eine Einrichtung (58) zur Bildung einer eine Flüssigkeit aufnehmenden Vertiefung neben der stehenden Welle und weiterhin eine Einrichtung (82, 84) zur Ablagerung von öl in diese Vertiefung zur Bildung des Bades enthält.
  9. 9.) Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die das Bad bildende Einrichtung eine Düse (42, 44 etc.) enthält, welche das geschmolzene Lot in einen aufwärtsgerichteten Strom führt, welcher dazu neigt, zur Bildung der Welle über zwei gegenüberliegende Seiten der Düse zu fließen, und eine Drosseleinrichtung (58, 62) an mindestens einer der beiden Seiten zur Steuerung des Flusses des überfließenden Lotes auf der einen Seite derart, daß die flüssigkeitaufnehmende Vertiefung gebildet wird.
  10. 10.) Gerät nach Anspruch 8, bei welchem das ölbad dazu neigt, sich zu erschöpfen, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Einbringung des Öls eine ölauslaßvorrichtung (84) enthält, durch welche öl in die Vertiefung mit einer solchen Rate eingegeben wird, daß der Pegel des Öls in dem Bad bezüglich dem Scheitel der stehenden Welle im wesentlichen konstant bleibt.
  11. 11.) Gerät zum kontinuierlichen Verlöten von Bauelemente-Zuleitungen mit einem Leiter auf einer Oberfläche (104) einer gedruckten Schaltungskarte (90) mit einem Förderer (18) für die Schaltungskarte und einer Einrichtung (12) zur Zuführung heißen geschmolzenen Lotes zu der Oberfläche während des Vorschubs, so daß Lot an den Zuleitungen und dem Leiter anhaftet, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (86) zur Aufbringung heißen Öles an das an den Zuleitungen und dem Leiter anhaftende Lot, solange dies noch geschmolzen ist.
  12. 12.) Wellenlötgerät mit einer Einrichtung (14) zur Bildung eines Bades geschmolzenen Lotes, einer in dem Bad angeordneten Düse (12) zur Bildung einer stehenden Welle (13) aus geschmolzenem Lot und einer Einrichtung (18) zum
    Ι Transportieren eines zu lötenden Gegenstandes (90) durch einen Scheitel (48) der stehenden Welle, dadurch gekennzeichnet , daß die Düse (Quellöffnung 12) eine erste Wand (28) aufweist, über welche das Lot von der Welle überströmt, daß eine Einrichtung (26, 30) zur Bildung eines Bades geschmolzenen Lotes aus dem Lot, welches aus der Welle auf einer Seite herausfließt, die der ersten Wand (28) gegenüberliegt, durch eine Einrichtung (58, 62) zur Einstellung des Pegels der Oberfläche (74) des Lötbades (76) unter den Pegel der Oberfläche des Wellenscheitels und zur Aufrechterhaltung der Oberflächenpegel des Lötbades auf im wesentlichen konstanter Höhe, durch eine Einrichtung (82, 84) zur Einführung von öl niedrigen spezifischen Gewichtes als das Lot in das Lötbad derart, daß es auf der Oberfläche des Lötbades schwimmt, durch eine Einrichtung (84) zur Aufrechterhaltung des Pegels der Oberfläche des Öls in dem Lötbad in einem ölbad (86) , dessen Oberfläche (88) auf einem Pegel liegt, der dicht beim Pegel des Scheitels der stehenden Lötwelle liegt derart, daß der zu lötende Gegenstand beim Durchlaufen durch den Scheitel der stehenden Welle später durch das ölbad hindurchläuft und die Oberflächen des Ölbades und des Lotes an der Berührungsstelle mit einer Oberfläche (104) des Gegen-Standes aneinandergrenzen.
  13. 13.) Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die das Bad bildende Einrichtung ein Gehäuse (14), in der sich die Düse (12) befindet und eine Einrichtung enthält, welche das Lot aus dem Gehäuse in die Düse zur Bildung der Welle treibt, welche über das obere Ende der Düse und in das Bad überläuft, und daß die Einstellvorrichtung für den Lötbadpegel eine zweite Wand (26), die von der Düse beabstandet ist und deren Oberkante genügend hoch liegt, so daß Idas
    Lot nicht darüberläuft, und eine zwischen der Düse und der zweiten Wand angeordnete Drosselstelle (58) zur Begrenzung des Lötmittelflusses von der Welle zu dem das Lötbad bildenden Vorratsbad enthält.
DE19823242368 1981-11-18 1982-11-16 Loetwellengeraet und -verfahren Ceased DE3242368A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/322,589 US4463891A (en) 1981-11-18 1981-11-18 Wave soldering apparatus and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3242368A1 true DE3242368A1 (de) 1983-05-26

Family

ID=23255551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19823242368 Ceased DE3242368A1 (de) 1981-11-18 1982-11-16 Loetwellengeraet und -verfahren

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4463891A (de)
JP (1) JPS58125896A (de)
CA (1) CA1195880A (de)
DE (1) DE3242368A1 (de)
FR (1) FR2516420A1 (de)
GB (1) GB2112688B (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0147000A1 (de) * 1983-12-15 1985-07-03 Hollis Automation Inc. Massen-Lötwellensystem-I
US4566624A (en) * 1983-12-16 1986-01-28 Hollis Automation, Inc. Mass wave soldering system
US4610391A (en) * 1984-12-18 1986-09-09 Union Carbide Corporation Process for wave soldering
JPS6224859A (ja) * 1985-07-24 1987-02-02 Kenji Kondo はんだ付け装置
US4676426A (en) * 1986-03-10 1987-06-30 Ibm Corp. Solder leveling technique
US4712719A (en) * 1986-07-30 1987-12-15 Dynapert-Htc Corporation Vapor phase processing machine
JP3197856B2 (ja) * 1997-10-30 2001-08-13 千住金属工業株式会社 噴流はんだ槽
KR20110129151A (ko) * 2010-05-25 2011-12-01 삼성전자주식회사 부력 인가 수단을 가진 웨이브 솔더링 장치와 솔더링 방법 및 플립 칩용 솔더 범프 형성 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2166273A1 (de) * 1972-01-05 1973-08-17 Materiel Telephonique
DE2455629B2 (de) * 1974-10-07 1980-08-14 Electrovert Ltd., Montreal, Quebec (Kanada) Verfahren zum Aufbringen einer Lötmittelschicht auf eine Fläche einer gedruckten Schaltungsplatte oder eines ähnlichen Körpers und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB939771A (en) * 1959-04-22 1963-10-16 Nisshin Steel Co Ltd Improvements in the production of composite steel sheets and methods of and apparatus for the production thereof
US3190527A (en) * 1963-10-30 1965-06-22 Electrovert Mfg Co Ltd Means for applying oil film to solder wave
US3605244A (en) * 1966-04-20 1971-09-20 Electrovert Mfg Co Ltd Soldering methods and apparatus
GB1099330A (en) * 1966-05-03 1968-01-17 Philips Electronic Associated Improvements in and relating to soldering machines
US3398873A (en) * 1966-09-07 1968-08-27 Hollis Engineering Sumps and nozzles for soldering machines
US3500536A (en) * 1966-11-17 1970-03-17 Burroughs Corp Process for finishing solder joints on a circuit board
US3732615A (en) * 1968-12-11 1973-05-15 Gale Systems Method for producing standing wave of solder and protective film means
US3612388A (en) * 1969-04-14 1971-10-12 Howard W Wegener Mass soldering machines
US3726007A (en) * 1971-02-02 1973-04-10 Martin Marietta Corp Component side printed circuit soldering
GB1414132A (en) * 1971-11-10 1975-11-19 Electrovert Mfg Co Ltd Method and apparatus for soldering
GB1446636A (en) * 1972-12-01 1976-08-18 Xerox Corp Treating a printed circuit board so that the conductive areas thereof have a substantially uniform coating of solder thereon
US3990621A (en) * 1976-01-07 1976-11-09 Hollis Engineering, Inc. Static head soldering system with oil
FR2344641A1 (fr) * 1976-03-19 1977-10-14 Radiotechnique Compelec Dispositif d'etamage au trempe
US4171761A (en) * 1978-03-20 1979-10-23 Rockwell International Corporation Wave solder apparatus
US4208002A (en) * 1978-08-18 1980-06-17 Hollis Engineering, Inc. Wave soldering system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2166273A1 (de) * 1972-01-05 1973-08-17 Materiel Telephonique
DE2455629B2 (de) * 1974-10-07 1980-08-14 Electrovert Ltd., Montreal, Quebec (Kanada) Verfahren zum Aufbringen einer Lötmittelschicht auf eine Fläche einer gedruckten Schaltungsplatte oder eines ähnlichen Körpers und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

Also Published As

Publication number Publication date
GB2112688B (en) 1986-02-19
JPS58125896A (ja) 1983-07-27
FR2516420A1 (fr) 1983-05-20
US4463891A (en) 1984-08-07
GB2112688A (en) 1983-07-27
CA1195880A (en) 1985-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2455629C3 (de) Verfahren zum Aufbringen einer Lötmittelschicht auf eine Fläche einer gedruckten Schaltungsplatte oder eines ähnlichen Körpers und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE3785663T2 (de) Loetgeraet.
DE3228292C2 (de)
EP0315000A2 (de) Lötvorrichtung
DE2856460C3 (de) Vorrichtung zum Aufbringen einer Lotschicht auf eine Leiterplatte
DE112006000696T5 (de) Leiterbahnbildung mittels Dochtwirkungsaktion
EP0336232A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Tauchbeloten von Leiterplatten
DE69112164T2 (de) Aufbringen einer Lötpaste.
DE2852132C2 (de)
DE1962165B2 (de) Lötgerät mit Erzeugung einer stehenden WeHe
DE3242368A1 (de) Loetwellengeraet und -verfahren
DE69517053T2 (de) Doppelluftmesser zur heissluftlotnivellierung
DE2118375B2 (de) Verfahren zum herstellen einer gedruckten schaltungskarte
DE3006431B1 (de) Verfahren zum Anloeten von an Traegerstreifen angeordneten Anschlussstiften an Schaltungsplatten und Tauchloetbad zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE20200554U1 (de) Düse für eine Lötvorrichtung
DE69815221T2 (de) Waagrechtes Lötungsystem mit Öldecke
DE69214142T2 (de) Lotnivellierer
DE2255240C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Lötung von Leiterplatten
DE3518405A1 (de) Loetsystem
DE112019007081T5 (de) Leiterplatte
EP0276386B1 (de) Verfahren zum Aufbringen einer Lotschicht auf metallische oder metallisierte Flächen von Bauelementen
DE3235717C2 (de) Anschlußelement für eine Schaltungsträgerplatte
DE10131225B4 (de) Kontaktelement von zur Oberflächenmontage geeigneten Bauteilen sowie Verfahren zum Anbringen von Lot an diese Kontaktelemente
DE2704833C2 (de) Leiterbahn-Endbereich zum Anlöten eines Halbleiterelementes in Flip-Chip- Technik
DE2711228A1 (de) Vorrichtung zum kontinuierlichen beschichten einer bewegten werkstoffbahn

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection