DE19639993C2 - Vorrichtung zum berührungslosen, selektiven Ein- oder Auslöten von Bauelementen - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum berührungslosen, selektiven Ein- oder Auslöten von Bauelementen, mindestens aufweisend einen Löt- und Feinplazierkopf mit einem in einer Strahlerhalterung angeordneten Halogen- Infrarotstrahler, einem in seiner Höhenposition relativ zum Bauelement veränderbaren Quarzglaskapillarrohr zur berührungslosen Energieübertragung vom Halogen- Infratotstrahler zum Bauelement und zum Ablegen bzw. Abheben eines selektierten Bauelements an bzw. von einer Lötstelle, wobei das Quarzglaskapillarrohr mit seinem oberen Teil mit einem Mittel mindestens zum Evakuieren des Quarzglaskapillarrohres verbunden ist.

Stand der Technik

Eine Vorrichtung der genannten Art ist in US 3 522 407 beschrieben. Das Mittel mindestens zum Evakuieren des Quarzglaskapillarrohres ist hierbei eine Vakuumpumpe, an die dieses Rohr mit seinem oberen Teil und der oberen Stirnfläche unmittelbar angeschlossen ist. Diese Lösung ermöglicht durch das Hoch- und Runterfahren des Quarzglaskapillarrohres, dessen untere Öffnung nur etwas kleiner ist als das Bauelement, nur die Erwärmung des gesamten Bauelementes und nicht das gezielte Erwärmen spezieller Teile des ein- bzw. auszulötenden Bauelementes.

In EP 0 543 270 A2 ist für eine gattungsgemäße Vorrichtung zum berührungslosen, selektiven Ein- oder Auslöten beschrieben, daß mittels eines Pyrometers die Temperatur der Lötstelle ermittelt wird, wobei das Pyrometer mit einem Temperaturregler zur Ansteuerung der Heizquelle, die in dieser technischen Lösung ein mittels Heißluft beheizbarer Heiz-Haltekopf ist, verbunden ist.

Eine vergleichbare Vorrichtung, bei der ebenfalls Heißgas zur Erzeugung der notwendigen Temperatur zum Ein- oder Auslöten des Bauelementes verwendet wird, ist in EP 0 309 665 A1 beschrieben. Zur Messung der Temperatur der Lötstelle kommt in dieser Lösung ein Thermoelement zum Einsatz.

Auch in dem Prospekt der Firma "Micro Electronic Systems, Inc.", 119 Northrup St., Brigdewater, CT 06752 USA, von 1991 wird in einem Feinplazier- und Lötsystem, das fast vollständig automatisch regelbar ist, die für einen Löt- bzw. Entlötprozeß notwendige Energie durch ein heißes Gas (Luft oder Inertgas) bereitgestellt. Die Verwendung eines heißen strömenden Gases hat aber zur Folge, daß einerseits die selektiv zu bearbeitenden bzgl. ihrer Größe kleinen Bauelemente aus ihrer Position gebracht werden können und deshalb der in dem o. g. Prospekt beschriebene Aufwand für die Positionierung groß ist, und andererseits das Arbeitsfeld wegen des strömenden Gases nicht scharf begrenzbar ist. Außerdem müssen die Profile der auf die zu bearbeitenden Bauelemente gerichteten Düsen als Mittel für die Wärmeleitung immer diesen Bauelementen angepaßt sein, was die Handhabung der erwähnten Vorrichtung nachteilig beeinflußt und hohe Kosten für notwendige Umbau-/Stillstandszeiten und die Bereitstellung verschiedener Düsenprofile nach sich zieht.

Das preiswerteste Gerät zum selektiven, jedoch nicht berührungslosen Löten ist der Lötkolben in verschiedenen Varianten. Als Spitzenlötkolben gehört er zur Standardausrüstung von Reparaturplätzen in Industrie und Handwerk. Für Bauelemente mit großer Pin-Zahl (ICs) sind spezielle Köpfe vorgesehen, die den mechanischen Abmessungen der integrierten Schaltungen angepaßt sind, d. h. für jedes integrierte Bauelement einer Plantine ist ein spezieller Lötkolben bereitzuhalten, da ein "fliegender Kopfwechsel" aufgrund der Wärmekapazität nicht möglich ist. Ein wesentlicher Nachteil des Kolbens ist die mechanische Beanspruchung der Fügepartner, insbesondere bei den heute verwendeten empfindlichen mehrlagigen Platinen mit ihren dünnen Leiterbahnen.

Gängige Praxis ist es, beim Auslöten vielpoliger integrierter Schaltungen (ASICs, Mikroprozessoren o. ä.) die einzelnen Pins mit dem Seitenschneider abzutrennen und zu versuchen, sie aus den Durchkontaktierungslöchern mittels mechanischer Handsaugpumpen und Pinzetten zu entfernen. Dabei lösen sich häufig die Durchkontaktierungen an den inneren Leiterbahnen, so daß die komplette restbestückte Platine defekt ist. Das entfernte Bauelement ist ebenfalls defekt, auch wenn sich herausstellt, daß es nicht zur Funktionsstörung der Gesamtschaltung beigetragen hat (Bauelementerneuerung auf "Verdacht"). Die nicht sehr exakte Wärmeregelung der Lötspitzen führt auch häufig zum Ablösen der Leiterbahnen. Beim Entlöten von Bauelementen im Feinraster können zudem wegen der nötigen Standfestigkeit und der damit zusammenhängenden begrenzten Verjüngung der Lötspitzen Kurzschlüsse in den Schaltungsanordnungen durch Lötbrücken entstehen.

Berührungsloses Löten kann auf unterschiedliche Weise durchgeführt werden. Vorteile von Heißgaspistolen liegen in deren Preiswürdigkeit und der nicht mechanischen Beanspruchung der Fügepartner. Nachteilig ist die schlechte Fokussierbarkeit des Wärmestrahls. Ein Anblasen benachbarter und gegebenenfalls temperaturempfindlicher Bauelemente läßt sich nicht ausschließen. Beim Einlöten kleiner SMD-Bausteine können diese weggeblasen werden, ebenso das Lot. Eine exakte Messung der Löttemperatur und damit die Möglichkeiten einer genauen Regelung des Heizluftstrahles ist bei derartigen Heißgaspistolen nicht bekannt. Die Temperaturregelung eines Heißgases kann trotz seiner geringen Wärmekapazität nur mit nicht vernachlässigbarer Verzögerung durchgeführt werden.

Aufgrund der großen Wärmezufuhr (ca. 3000°C) sind Mikroflammen ausschließlich zum Löten stark wärmeleitender großer Teile in der Elektronik geeignet, z. B. Masseverbindungen an Gehäusen. Für Elektronikplatinen hoher Bestückungsdichte ist die Mikroflamme nicht verwendbar.

Induktions- und Widerstandslöten ist für Elektronikteile aufgrund der schädigenden Wirkung der elektrischen oder magnetischen Felder nicht einsetzbar.

Schwarzlichtstrahler als geschwärzte beheizte Metall- oder Keramikplatten strahlen im langwelligen IR-Bereich und wären als Flächenstrahler prinzipiell zur Lötstellenerwärmung geeignet. Eine Fokussierung des Strahls ist nur mit Speziallinsen für den Wellenlängenbereich von 4 µm bis 10 µm möglich. In diesem Bereich zeigt allerdings der Absorptionskoeffizient einer Zinn-Blei-Legierung geringe Werte.

Nd: YAG-Halbleiterlaser sind mit ihrem gebündelten und kohärenten Licht gleicher Wellenlänge geeignete und schnell schaltbare Energiequellen zum Weichlöten, da ihre Wellenlängen von 1,06 µm und 0,8 µm in den Bereich hoher Absorptionskoeffizienten von Weichloten fallen. CO₂-Laser mit λ = 10,6 µm sind weniger geeignet. Aufgrund der hohen Investitionskosten sind sie ausschließlich für industrielle Bestückungsstraßen denkbar. Wegen des hohen sicherheitstechnischen Aufwandes erscheinen sie für handwerkliche Hangeräte ungeeignet.

Derartige berührungslose Löttechniken sind für selektives Ein- oder Auslöten insbesondere von elektronischen Bauelementen zumindest problematisch.

Lötwellenbäder, Tauchlöten und Infrarotlötstraßen ermöglichen kein selektives Ein- oder Auslöten. Das Überfahren einer Flüssiglotwelle oder Eintauchen in ein Lötbad von bestückten Platinen ist für industrielle Massenproduktion oder Kleinserien geeignet. Es entfällt für Reparaturzwecke an Boards. Dies gilt auch für das Durchfahren von bestückten Leiterplatten unter Infrarotquellen innerhalb eines festgelegten Temperaturprofils für die Serienproduktion.

Für das Bonden von Chips ist z. B. aus der US-A-4893 742 eine Ultraschall-Laser- Lötvorrichtung bekannt. Hierbei erfolgt zwar ein hochpräzises selektives, jedoch kein berührungsloses Verbinden der Fügepartner. Hingegen ist berührungsloses, mit Energiestrahlung, insbesondere Infrarotbestrahlung durchzuführendes, jedoch nicht selektiv anwendbares Verbinden von Fügepartnern durch Löten z. B. aus der DE-A1-27 35 231, der EP-B-0 184 943, der DD-A5-286 314 und der US-A-5 060 288 bekannt.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, die für selektives, berührungsloses Ein- oder Auslöten von Bauelementen oder Bauteilen erforderlichen Gerätschaften derart auszubilden, daß einfache Handhabbarkeit, Automatisierbarkeit, geringer technischer sowie sicherheitstechnischer Aufwand und günstige Investitions- und Betriebskosten geboten sowie hohe Qualität und Genauigkeit - auch unter schwierigen örtlichen Gegebenheiten, z. B. hoher Packungsdichte - bei großer Typenvielfalt der Bauelemente/Bauteile sowie geringst mögliche mechanische Beanspruchung und minimale Wärmebelastung benachbarter Bauelemente/Bauteile oder des anderen Fügepartners gewährleistet werden können. Die anzugebende Lösung soll gleichzeitig die Möglichkeit bieten, die Temperatur der Lötstelle zu ermitteln und das Löten/Entlöten des Bauelementes unter schutzgasähnlichen Bedingungen vorzunehmen. Weiterhin soll die Temperatur der Lötstelle feiner als mit den bisher dem Stand der Technik nach bekannten Mitteln einstellbar sein.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß das Quarzglaskapillarrohr beliebig in seiner Position relativ zum Bauelement veränderbar ausgebildet ist, das Mittel mindestens zum Evakuieren des Quarzglaskapillarrohres eine mit einem zwischen Vakuum und Gas umschaltbaren Anschluß ausgebildete Kammer ist, die das Quarzglaskapillarrohr mindestens mit seinem oberen Teil und seiner oberen Stirnfläche umschließt und deren obere Abdeckung von einer zwischen oberer Stirnfläche des Quarzglaskapillarrohres und dem Halogen-Infrarotstrahler und außerhalb seines Brennpunktes angeordneten Quarzglasscheibe gebildet ist, und die Vorrichtung ein Mittel zur Ermittlung der Temperatur der Lötstelle aufweist, mit dem an mindestens einem Ort des Energieübertragungsweges von dem Halogen-Infrarotstrahler zum selektierten Bauelement die Temperatur der Lötstelle ermittelt wird, und dieses Mittel mit einem Temperaturregler und dieser mit einer Ansteuerung des Halogen-Infrarotstrahlers verbunden ist.

Der für die erfindungsgemäße Vorrichtung wesentliche Löt- und Feinplazierkopf ist kostengünstig herstell- und variabel einsetzbar. Entsprechend den Anwendungsfällen lassen sich austauschbare Quarzglaskapillarrohre in z. B. drei Größen mit Durchmessern zwischen 4 mm und 9 mm und einer Länge von 50 mm bis 140 mm einsetzen. Die lichte Weite der Kapillaröffnung hängt von der Größe und Masse der abzulegenden bzw. abzuhebenden Bauelemente ab und liegt bei den genannten Beispielen im Bereich zwischen 0,5 mm und 2 mm. Bei größeren Bauelementen können damit gezielt die Außenkanten abgefahren werden, wodurch nur eine örtlich begrenzte Aufheizung erfolgt. Die Versorgung des Halogen-Infrarotstrahlers mit elektrischer Energie erfolgt mit ungefährlicher 12 Volt-Kleinspannung. Durch den verlustarmen, auf Totalreflexion beruhenden und verzögerungsfreien Energietransport in dem Quarzglaskapillarrohr ist das lokale Arbeitsfeld scharf begrenzt und erreicht sekundenschnell die erforderliche Betriebstemperatur.

Orte des Energieübertragungsweges von dem Halogen-Infrarotstrahler zum ein- oder auszulötenden Bauelement, an denen die Temperaturbestimmung an der Lötstelle durchgeführt werden kann, sollten sich möglichst nahe an der Lötstelle befinden. Ist dies nicht möglich, bietet sich als solcher Ort z. B. die nähere Umgebung der oberen Stirnfläche des Quarzglaskapillarrohres an.

Eine besonders vorteilhafte konstruktive Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung sieht für den Löt- und Feinplazierkopf vor, kompakt in einem Gehäuse mindestens den Halogen-Infrarotstrahler und die von der Quarzglasscheibe und einem Aufnahmeblock für das Quarzglaskapillarrohr begrenzte und einen auf Vakuum/Gas umschaltbaren Anschluß aufweisende Kammer anzuordnen. Diese kompakte Anordnung bildet eine leicht auswechselbare Einheit, wobei mit dieser Einheit das Quarzglaskapillarrohr lösbar, jedoch vakuumdicht verbindbar sein kann.

Wird hingegen eine leichte Austauschbarkeit von Quarzglaskapillarrohr und/oder einer Baueinheit mit dem Halogen-Infrarotstrahler gewünscht, wird die erfindungsgemäße Lösung derart ausgestaltet, daß das Quarzglaskapillarrohr bis nahe an seine untere Stirnfläche eng von einem Schutzrohr umschlossen und vakuumdicht mit der genannten Baueinheit lösbar verbunden ist.

Eine lösbare Verbindung für diese und jene konstruktive Ausgestaltung des Löt- und Feinplazierkopfes kann als eine Gewinde- oder Steckverbindung ausgebildet sein. Bei einer Gewindeverbindung ist die Höhe der oberen Stirnfläche des Quarzglaskapillarrohres im Bereich der Gewindehöhe verstellbar. Damit in einem vorhandenen Aufnahmeblock mit einfachen Mitteln und schnell Quarzglaskapillarrohre mit verschiedenen Durchmessern ausgetauscht werden können, hat sich von Vorteil erwiesen, ein Übergangsstück für die Aufnahme von Quarzglaskapillarrohren mit verschiedenen Durchmessern in den Aufnahmeblock vakuumdicht einzupassen.

Die Strahlung, die die zum Schmelzen des Weichlotes benötigte Energie liefert, liegt im Wellenlängenbereich von ca. 0,5 µm bis 2 µm. In diesem Bereich weisen Blei-Zinn- Legierungen einen hohen Absorptionskoeffizienten auf. Der Absorptionskoeffizient von Materialien, aus denen üblicherweise Platinen und elektronische Bauelemente bestehen, steigt erst bei längerwelligerer Strahlung. An der Lötstelle entsteht die Wärme durch Absorption und Konvektion, örtlich eng begrenzt, durch Fokussierung der Strahlung in dem als Lichtwellenleiter dienenden Quarzglasstab. Die im Quarzglasstab befindliche Kapillare hat praktisch keine Auswirkung hinsichtlich der Funktion als Lichtwellenleiter. Als Quarzglas-Kapillar-Rohr ausgebildet vereinigt dieses preiswerte Konstruktionselement in sich sowohl sequentiell zu erfüllende Aufgaben der Energieübertragung und der hochgenauen Bewegung/Positionierung der ein- oder auszulötenden Fügepartner als auch simultaner Erwärmung mittels elektromagnetischer (Licht-) Strahlung und diese unterstützender Konvektion. Außerdem ist durch die Möglichkeit des Umschaltens der Kammer von Vakuum auf Gas das Löten/Entlöten des Bauelementes unter schutzgasähnlichen Bedingungen realisierbar.

Die gesamte Vorrichtung besteht aus einer Gerätekombination und stellt eine Lötstation dar, die beispielsweise an Reparatur-Arbeitsplätzen das Ein- oder Auslöten vielpoliger elektronischer SMD-Bausteine (surface mounted device) in Finepitchtechnik auf Standard-Platinen oder auf spritzgegossenen Schaltungsträgern (mouldet interconnected devices) in dreidimensionaler Anordnung ermöglicht.

Für die industrielle Herstellung elektronischer Baugruppen, beispielsweise in SMD- Technik, in vollautomatischen Fertigungsprozessen bietet die Erfindung Möglichkeiten zum Nachbestücken von Fehlteilen, zum Bestücken von Sonderbauteilen und insbesondere zum Nachlöten schadhafter oder potentiell schadhafter Lötstellen.

Bei den Ausbildungsformen der Erfindung sind mindestens für die Ansteuerung des Halogen-Infrarotstrahlers sowie für die Betätigung des Vakuum/Gas-Anschlusses der Kammer, die über die Bohrung im Quarzglaskapillarrohr mit der Außenwelt in Verbindung steht, Steuerungen oder Regelkreise vorgesehen. Die Signalverarbeitung geschieht mittels eines Controllers, eines Computers oder einer spezifischen Prozeßsteuerung, je nach Umfang der von Detektoren einer Lötstation aufgenommenen Ist-Werte, vorgegebener Soll-Werte und automatisch zu steuernder Aktoren. Auf jeden Fall sind hierin Mittel zur Überwachung der Temperatur an der Lötstelle und das An- und Abschalten von sowie ein Umschalten zwischen Vakuum und Gas in der Kammer enthalten. Der dazu bei bevorzugten Ausbildungsformen der Erfindung vorgesehene auf Gasanschluß - für die Zuführung von Luft oder Stickstoff zur Lötstelle - umschaltbare Vakuumanschluß der das Quarzglasrohr teilweise umschließenden Kammer ermöglicht, während des Aufheizprozesses Luft (oder Stickstoff) mit sehr geringer - im Vergleich zu einer mit Heißgas betriebenen Vorrichtung - Strömungsgeschwindigkeit zu transportieren. Die im Quarzglaskapillarrohr erwärmte Luft strömt an dessen unterer Stirnfläche, die dicht über dem ein- oder auszulötenden Bauelement positioniert ist, aus und sorgt für eine zusätzliche, gleichmäßige Wärmeverteilung im Sinne einer Zwangskonvektion. Die Hauptwärme entsteht an der Lötstelle durch Absorption der Fügepartner. Ist die notwendige Temperatur für Auslöten erreicht, wird die untere Stirnfläche des Quarzglaskapillarrohres auf das Bauelement aufgesetzt, mittels des Schalters auf Vakuum umgeschaltet und das Bauelement durch das Quarzglaskapillarrohr angesaugt. Für das Ansaugen von Bauelementen mit unebener Oberfläche hat sich von Vorteil erwiesen, das Ende des Quarzglaskapillarrohres mit einem temperaturbeständigen Kunststoffring zu überziehen, der die Unebenheiten ausgleicht und einen vakuumdichten Abschluß zwischen Quarzglaskapillarrohr und Bauelement gewährleistet.

Die Quarzglasscheibe, die die Abdeckung der Kammer im Löt- und Feinplazierkopf bildet, kann ohne, vorteilhaft aber mit Filterwirkung für sichtbares Licht oder auch mit einer Linse für zusätzliche Fokussierwirkung ausgestaltet sein. Diese zusätzliche Fokussierwirkung hat sich als besonders vorteihaft erwiesen für Durchmesser des Quarzglaskapillarrohres < 8 mm und eine Verkleinerung des Brennpunktes durch die Linse.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Löt- und Feinplazierkopf als Handgerät ausgebildet. Dieses Handgerät bildet einen Modul der Vorrichtung, die insbesondere das Steuergerät und je nach Bedarf weitere, besonders die als Ausbildungsformen der Erfindung bereits erwähnten Module umfaßt. Bei diesem Handgerät ist um den Halogen-Infrarotstrahler ein Gehäuse mit elektrischer Zuführung für den Strahler angeordnet. Weiterhin ist dieses Gehäuse mit der teilweise das Quarzglaskapillarrohr umschließenden Kammer verbunden. An die Kammer schließen sich Mittel für einen Handgriff an, die das Quarzglaskapillarrohr bis nahe an ihre untere Stirnfläche umschließen und gleichzeitig als Schutz des empfindlichen Kapillarrohres während des Betriebes dienen. Der Handgriff umschließt als eng anliegendes Rohr das Quarzglaskapillarrohr. Um eine bessere Wärmeisolation zu erreichen, kann zwischen Quarzglaskapillarrohr und Handgriff eine wärmeisolierende Matte vorgesehen sein.

Bei einem derartigen Handgerät ist in einer Ausführungsform die Kammer als Übergangsstück zwischen Gehäuse und Handgriff ausgebildet. Außerdem kann ein Thermoelement durch den Vakuum-/Gasanschluß in die Kammer möglichst nahe an die obere Stirnfläche des Quarzglaskapillarrohres geführt sein, das über einen Regler mit der Stromzuführung des Halogen-Infrarotstrahlers verbunden ist. Die Temperatur am entfernteren Ort der Lötstelle läßt sich durch Kalibrierung der in der Nähe der oberen Stirnfläche mittels Thermoelement gemessenen Temperatur unter Berücksichtigung der Länge des Quarzglaskapillarrohres und dessen Wärmeleitfähigkeit bestimmen. Schalter, z. B. für den Wechsel in der Kammer des Handgerätes von Druckluft zu Vakuum und umgekehrt und dergleichen können für Hand- oder Fußbetrieb ausgebildet sein. Bei Verwendung des Löt- und Feinplazierkopfes als Maschinenkopf in automatisierten Anlagen werden die speziell für das Handgerät vorgesehenen konstruktiven Einzelheiten nicht benötigt bzw. in der dort zweckmäßigen Modifikation vorgesehen.

Eine Veränderung der Position des Quarzglaskapillarrohres relativ zum selektierten, ein- oder auszulötenden Bauelement kann bei einem Handgerät im allgemeinen allein durch Bewegung des Handgerätes herbeigeführt werden. Es kann aber auch der Löt- und Feinplazierkopf ortsfest bleiben und das selektierte Bauelement unter der unteren Stirnfläche des Quarzglaskapillarrohres in allen drei Raumrichtungen bewegt werden. Es muß jedoch in der Regel ein "Umfahren" des Bauelements mit dem Löt- und Feinplazierkopf stattfinden. Deshalb und weil auch seine zu bewegende Masse geringer als die einer Ablage für Platinen ist, sieht die Erfindung vor, sowohl das Handgerät als auch den Maschinenkopf in Positionier-Geräte mit x-, y- und z-Verfahrmöglichkeit einzusetzen. Außerdem kann ein solcher Kopf mit nur geringfügigem mechanischen Aufwand für kommerziell erhältliche "Placearms" auswechselbar ausgebildet werden.

Die Steuerung dieser Bewegungen gehört selbstverständlich zu den Aufgaben einer Prozeßablaufsteuerung. Deren Flexibilität und Effizienz sollte auch ermöglichen, z. B. für eine Vielzahl von Bauelementeprofilen einmal gespeicherte Profildaten jederzeit abrufen zu können. Somit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung für eine Vielzahl verschiedener Bauelemente flexibel einsetzbar, ohne deren einfache Handhabbarkeit zu beeinträchtigen. Dies gilt auch hinsichtlich der bei Bauelementevielfalt auf einfache Weise mit leicht und schnell auswechselbaren Typen von Quarzglaskapillarrohren immer ein scharf begrenztes lokales Arbeitsfeld vorzufinden.

Weitere Module erfindungsgemäßer Vorrichtungen beziehen sich auf zusätzliche sowie auf in besonderer Weise an Erfordernisse und Gegebenheiten von Ein- und Auslötprozessen angepaßte Einrichtungen.

Hierzu gehört insbesondere, daß zwecks Vorwärmung einer Leiterplatte auf 100°C bis 130°C in einer Lötstation mit Löt- und Feinplazierkopf zum selektiven Ein- oder Auslöten eines Bauelementes auch eine örtlich eng begrenzbare und positionierbare Unterheizung vorgesehen ist. Damit wird die Bearbeitung von Vielschichtstrukturen (multilayer) mit einer Dicke von etwa bis zu 6 mm möglich.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, in einer als Platte aus gut wärmeleitfähigem Material bestehenden und mit Heizanschlüssen versehenen Unterheizung mindestens einen separat beheizbaren Einsatz aus einem Material anzuordnen, dessen Wärmeleitfähigkeit größer ist als die Wärmeleitfähigkeit des Plattenmaterials. Ist eine solche Platte laterat verschiebbar, kann die Ausbildung auf einen einzigen, vorzugsweise in der Plattenmitte, angeordneten Einsatz beschränkt sein.

In einer speziellen Ausführung ist der Einsatz ein Glaszylinder und seine separate Heizung ein Halogen-Infrarotstrahler, dessen Brennpunkt sich in der unteren Deckfläche des Glaszylinders befindet. Diese Ausführungsform der Erfindung ist besonders dazu geeignet, selektierte Bauelemente in einer bestückten Kassette zu behandeln, da die Kassette gezielt über den wärmeren Einsatz geführt werden kann, und die nicht selektierten Bauelemente in der Kassette keinen unnötig hohen Temperaturen ausgesetzt werden.

Für das Ein- oder Auslöten von Bauelementen auf eine/von einer Folie ist in einer anderen Ausbildungsform der Unterheizung vorgesehen, daß die Platte gleichzeitig als obere Deckplatte einer Vakuumkammer ausgebildet und mit Löchern versehen ist, deren Durchmesser und Abstand zueinander wie auch von ihnen gebildete Lochrasterfläche in ihren Ausmaßen kleiner als die Folienfläche, die beim Ansaugen mit Vakuum glatt auf der Plattenoberfläche aufliegt und diese Vakuumkammer verschließt. Günstig hierfür hat sich bisher ein Lochdurchmesser von 1 mm und der Lochabstand zueinander von 3 mm erwiesen.

Hinsichtlich der Art und Weise, wie bei erfindungsgemäßen Vorrichtungen festgestellt werden kann, welche Temperatur an der Lötstelle herrscht, ist weiter oben bereits erwähnt, daß Meßorte sich möglichst nahe an der Lötstelle, anderenfalls in der Nähe der oberen Stirnfläche des Quarzglaskapillarrohres befinden sollten. Der zuletzt genannte Fall erlaubt, Thermoelemente einzusetzen. An diesen Meßorten kann davon ausgegangen werden, daß keine die zu messenden Temperatur störenden Einflüsse herrschen. Mit Hilfe von zu berechnenden Kalibrierwerten lassen sich dann Rückschlüsse auf diejenige Temperatur ziehen, die tatsächlich an der Lötstelle herrscht.

Einfache Ausstattungsvarianten erfindungsgemäßer Vorrichtungen werden also mit Thermoelementen ausgerüstet. Bei komfortableren Ausstattungsvarianten mit Infrarot- Detektoren werden bevorzugt Pyrometer eingesetzt, bei denen sich die Achsen von zwei in spitzem Winkel zueinander angebrachten Infrarot-Laserdioden ausgehenden Strahlen am Temperaturmeßort schneiden. Es wird dadurch der Tempraturmeßort kenntlich gemacht und ermöglicht, den korrekten Abstand des Pyrometers vom Meßort regel- oder steuerbar einzustellen. Zudem kann mittels einer derartigen Temperaturmeßeinrichtung auch noch über die Prozeßsteuerung kenntlich gemacht werden, wann und in welcher Richtung das Umfahren eines ein- oder auszulötenden Bauelementes mit dem Löt- und Feinplazierkopf fortzusetzen ist.

Das von den erfindungsgemäßen Vorrichtungen zu umfassende Gebiet der Lötfügetechnik schließt auch die Zufuhr und Entfernung von Lötmittel ein. Zum Absaugen von Lötmittel sollte wegen Verstopfungsgefahr nicht das Quarzglaskapillarrohr sondern eine besondere Pipette benutzt werden. Für eine nachlauffreie Lötmittelgabe sieht die Erfindung in einem weiteren Modul eine zugehörige Dosierkartusche mit Anschluß für einen mit einer Dosiernadel versehenen Schlauch vor.

Die Arbeitsweise erfindungsgemäßer Vorrichtungen zum Ein- oder Auslöten von Bauelementen mittels eines Löt- und Feinplazierkopfes läßt sich wie folgt beschreiben:

Der Schmelzvorgang kann über die Lichtquellenleistung, die Bestrahldauer und die Fokussierung am Bauelement gesteuert werden. Die Strahlungsleistung und -dauer wird über das Steuergerät nach dem vorgegebenen Temperatur-Sollwert geregelt (200°C bis 220°C gleich Schmelztemperatur des Lotes), wobei die Istwert- Temperaturmessung an der Lötstelle berührungslos über einen IR-Detektor (Pyrometer) gemessen wird. Zur korrekten Abstandseinstellung des Pyrometers dienen zwei rote Laserlichtstrahlen, die sich am Temperaturmeßort zu einem Punkt vereinigen sollen. Bei hohen Bauelementen oder optischen Abschattungen kann auf die Temperaturmessung mittels Thermoelement umgeschaltet werden. Für Quarzglaskapillarrohre sind drei Typen mit unterschiedlichen Spitzendurchmessern vorgesehen: für die Feinlötung mit 2 mm Durchmesser, für mittlere Objekte mit 5 mm Durchmesser und für große Objekte mit 9 mm Durchmesser. Der Wechsel erfolgt durch einfaches Umstecken.

Bei voluminösen, z. B. bis 6 mm dicken Bauelementen und/oder solchen mit großer Pin- Zahl oder gleichzeitigem Aus- oder Einlöten vieler Bauelemente in einem Arbeitsgang ist die Platinvorwärmung mit einer Unterheizung auf etwa 100°C bis 130°C vorteilhaft. Dazu dienen Heizelemente mit Halogenlampen oder Keramik- Platten mit PTC-Heizelementen. Das Steuergerät regelt die Aufwärmgeschwindigkeit und die Vorwärmtemperatur nach Vorgabe und schaltet den Beginn des Ein- oder Auslötvorganges frei.

Für das Bestücken von SMD-Bauteilen und die Lötpastenaufbringung sind am Steuergerät Ablagebuchsen und Schlauchleitungsanschlüsse für die Dosierkartusche und die Vakuumpipette angebracht. Mit der Dosierkartusche läßt sich Kleber oder Lötpaste der Platine zuführen. Dabei sind drei Wahlmöglichkeiten voreinstellbar, die Dosierauslösung erfolgt jeweils über einen zentralen Schalter:

• a) Auttotakt: Repetierend treten Pastenpunkte aus der Dosiernadel, wobei Taktzeit und Dosiermenge über Potentiometer einstellbar sind.
• b) Einzeltakt: Pro Schalterbetätigung tritt ein Pastenklecks der eingestellten Dosiermenge aus. Zur Vermeidung von nachfließendem Lot oder Kleber wird die Druckleitung mit einem leichten Dauer- oder Impuls-Unterdruck beaufschlagt und dadurch entspannt. Die Impulsdauer und der Unterdruck sind einstellbar, so daß eine optimale Anpassung an unterschiedliche Konsistenzen der kommerziellen Pasten erreicht wird.
• c) Konstant: Für die Dauer der Schalterbetätigung tritt Paste als dünner Strang aus der Dosiernadel.

Der Transport von Bauelementen aus in Reichweite befindlichen Vorratsbehältern zum Bestücken von Platinen erfolgt vorteilhaft mit der Vakuumpipette, für die, je nach Bauelement, ein kompletter Satz unterschiedlicher Aufnahmedüsen und Saugnäpfe zur Verfügung steht. Prinzipiell sind wie bei der Pastendosierung Einzel- und Autotakt einstellbar, jedoch ist für manuelle Bestückung die Einstellung "Konstant" zweckmäßig. Dabei bleibt das SMD-Bauteil so lange an der Pipette haften, bis der Schalter geöffnet wird. Es bleibt in der aufgebrachten Lötpaste kleben und der Einlötprozeß kann starten.

Die Vorbereitungen selektives Ein- und Auslöten von Bauelementen sind gleich: Über Taster und Potis werden die Lichtlöter- und, falls nötig, die Unterheizungssollwerte vorgegeben. Nach Plazierung des Pyrometers und der Unterheizungsplatte wird die Regelelektronik des Lichtlöters und der Vorheizung eingeschaltet. Die ansteigende Temperatur der Platine wird auf einem Display angezeigt, bei Erreichen des Sollwertes erfolgt die Freigabe des nächstfolgenden Prozeßschrittes, der Start des Lichtlöters: die Regelung wird aktiviert, die Halogenlampe eingeschaltet und über eine Pulsweiten-Modulation geregelt. Mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit von ca. 5 mm/s . . . 8 mm/s werden Bauelemente mit großer Pinzahl umrundet, bis ein Signal das Erreichen der Lötschmelztemperatur registriert. Der o. g. Schalter wird deaktiviert und damit die Halogenlampe ausgeschaltet. Beim Entlöten bewirkt das Ausschalten gleichzeitig den Aufbau des Vakuums. Die federnde Lötkopfspitze wird mittig auf dem Bauelement plaziert und hebt es durch das Vakuum aus dem flüssigen Lot. Beim Löten soll der Kopf das Bauelement nicht berühren, da es aufgrund der Lötzinnoberflächenspannung aufschwimmt und sich selbst justiert.

Die gesamte Steuerelektronik und -mechanik ist in einem 19"-Standardgehäuse untergebracht. Erklärungen der Bedienelemente und Anschlüsse befinden sich aunahmslos auf der Frontplatte. Der problemlose Einbau in ein Desktop-Regal eines Reparaturplatzes ist damit gewährleistet.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Wesentliche Einzelheiten erfindungsgemäßer Vorrichtungen sind in den Zeichnungen dargestellt. Schematisch zeigen:

Fig. 1 einen als Handgerät ausgebildeten Löt- und Feinplazierkopf mit angeschlossenen Steuer- und Bedienungselementen und eine Leiterplatte (Ausschnitt) mit ein- oder auszulötenden Bauelementen;

Fig. 2 eine in ihrer Ausbildung von der gemäß Fig. 1 etwas abweichende Form eines Löt- und Feinplazierkopfes;

Fig. 3 einen Löt- und Feinplazierkopf gemäß Fig. 2 als Bestandteil einer manuell oder automatisch steuerbaren Lötstation.

Weg zur Ausführung der Erfindung

In Fig. 1 ist ein Handgerät zum Ein- oder Auslöten von elektronischen Bauelementen dargestellt, das besonders für die Anwendung im Service- und Reparaturbereich geeignet ist.

Die Heizenergie liefert ein Halogen-Infrarotstrahler mit Goldreflektor HS, der in einer Strahlerhalterung SH angeordnet ist. An die Strahlerhalterung SH schließt sich eine Kammer K an, die vom Strahlraum des Strahlers HS durch eine Quarzglasscheibe QS getrennt ist. In die Kammer K ragt ein Quarzglaskapillarrohr QK, durch das die Energieübertragung erfolgt. Die obere Stirnfläche des Quarzglaskapillarrohres QK ist im Brennpunkt des Halogen-Infrarotstrahlers HS angeordnet. Der Durchmesser des Quarzglaskapillarrohres QK beträgt in Abhängigkeit der ein- oder auszulötenden Bauelemente 4 mm bis 9 mm, seine Länge 50 mm bis 140 mm. Die lichte Weite wird von der Masse und der Größe der abzulegenden bzw. abzuhebenden Bauelemente bestimmt und beträgt unter Berücksichtigung der oben angegebenen Werte für Durchmesser und Länge im Bereich zwischen 0,5 mm und 2 mm. Die Kammer K hat einen Vakuumanschluß VA, der umschaltbar ist, so daß durch den Anschluß VA/GA zusätzlich während des Aufheizprozesses Luft (alternativ Stickstoff) mit sehr geringer Strömungsgeschwindigkeit transportiert wird. Die erwärmte Luft strömt aus dem Quarzglaskapillarrohr QK, dessen untere Stirnfläche dicht über dem zu bearbeitenden Bauelement BE positioniert ist, und sorgt dort für eine gleichmäßige Wärmeverteilung. Die Hauptwärme entsteht durch Absorption der Leiterplatte LP und der Bauelemente BE. Ein Thermoelement TE, das durch den Anschluß VA/GA in die Kammer K geführt ist, sorgt in Verbindung mit einem Temperaturregler RT für einen temperaturkontrollierten Prozeßablauf. Hat das Lot die Schmelztemperatur erreicht, wird beim Auslöten mit einem Schalter S die Pumpe P von Druckluft auf Vakuum umgeschaltet. Sodann wird das an seiner unteren Stirnfläche und mit einem federnden Kunststoffring (nicht dargestellt) versehene plangeschliffene Quarzglaskapillarrohr QK, um das sich zum Zwecke der Bedienbarkeit in Richtung zur Kammer K ein Handgriff HG schließt, auf das Bauelement BE aufgesetzt, dieses angesaugt und von der Leiterplatte LP abgehoben.

Große Bauelemente, z. B. QFP (quad flat pack), mit 256 Anschlüssen, werden mit 1 mm bis 3 mm Abstand des Quarzglaskapillarrohres (QK) zu den Anschlußbeinen an den Außenkanten abgefahren, bis das Lot schmilzt. Erfahrungsgemäß liegt die Zeit für den Verschub zwischen 3 mm/s und 15 mm/s.

Das Einlöten von Bauelementen (BE) ist genau so leicht zu handhaben. Nachdem mit einer Pipette oder Reparaturschablone Lötpaste aufgetragen und das Bauelement (BE) in die Lötpaste gedrückt worden ist, kann der Einlötprozeß beginnen. Soll Leitkleber verwendet werden, wird eine entsprechend geringere Temperatur eingestellt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind kompakt in einem Gehäuse G die einzelnen Teile des Löt- und Feinplazierkopfes einer von Fig. 1 abweichenden Ausbildungsform angeordnet. Der Halogen-Infrarotstrahler HS ist auch hier in einer Strahlerhaltung SH angeordnet, die jedoch mit einem Aufnahmeblock AB für Quarzglaskapillarrohre QK verbunden ist. Der Aufnahmeblock AB weist eine kegelstumpfförmige Vertiefung mit Reflektorfunktion auf, die als Kammer K dient und von einer Quarzglasscheibe QS verschlossen ist. Durch den Aufnahmeblock AB ist der Vakuum-/Gasanschluß VA/GA in die Kammer K geführt, ebenfalls ragt das Quarzglaskapillarrohr QK, das von einem Schutzrohr SR mit Gewinde umgeben ist, in die Kammer K. Über eine Justiermutter JM kann die Höhe der oberen Stirnfläche des Kapillarrohres QK so eingestellt werden, daß sich die Stirnfläche genau im Brennpunkt des Halogen-Infrarotstrahlers SR befindet. Das Thermoelement TE ist zwischen der Strahlerhalterung SH und der die Kammer K abschließenden Quarzglasscheibe QS angeordnet. Diese konkrete Ausführungsform kann durch ihre kompakte Anordnung in kommerziell erhältliche Geräte, die bisher mit Heißgas arbeiten, mit geringem mechanischen Aufwand auswechselbar eingebaut werden.

In Fig. 3 ist die Einpassung der des Löt- und Feinplazierkopfes, entsprechend Fig. 2 ausgebildet, in ein automatisiertes bzw. manuell zu bedienendes Gerät dargestellt. Die Energieübertragung erfolgt durch das Quarzglaskapillarrohr QK zum zu bearbeitenden Bauelement BE mit den Lötverbindungen LV zur Leiterplatte LP. Mittels einer Unterheizung UH erfolgt eine Vorwärmung der Leiterplatte auf 100°C bis 130°C. Zur Messung der Temperatur am zu bearbeitenden Bauelement BE dient ein Infrarot- Detektor D, der mit einem Controller C zur manuellen Bedienung oder mit einem Personal Computer PC zur automatischen Prozeßsteuerung, einschließlich der Temperatureinstellung am ein- oder auszulötenden Bauelement BE, verbunden ist. Über den Temperaturregler RT kann sowohl die Heizleistung des Halogen- Infrarotstrahlers HS (vgl. Fig. 2) als auch die Heizleistung der Unterheizung UH entsprechend den an den Controller C übertragenen Meßergebnissen eingestellt werden. Eine Positioniereinheit PE ermöglicht die genaue Positionierung des zu bearbeitenden Bauelements BE relativ zur unteren Stirnfläche des Quarzglaskapillarrohres QK.

Große Bauelemente (z. B. QFP-quad flat pack) werden - wie bereits beim Handgerät beschrieben - verarbeitet. Sollte die Geschwindigkeit beim Abfahren der Außenkanten mittels eines xyz-Tisches, der hier nicht dargestellt ist, nicht ausreichen, so daß die Temperatur bereits wieder stark gesunken ist bevor das nächste Abfahren erfolgt, ist es vorteilhaft, mindestens zwei kompakte Löt- und Feinplazierköpfe hintereinander in Abfahrrichtung in ein Gehäuse einzusetzen.

Erhöhten Komfort der Handhabbarkeit von als Handlötstation ausgebildeten erfindungsgemäßen Vorrichtungen bietet z. B. die Anordnung einer auf das ein- bzw. auszulötende Bauelement gerichteten Kamera und eines Monitors zur visuellen Beobachtung des Prozeßablaufs. Bei teil- oder vollautomatischen Lötstationen liefern Detektoren ihre gemessenen Ist-Werte an die Prozeßsteuerung. Diese generiert daraus die für Aktoren benötigten Steuersignale und kann darüber hinaus derart ausgelegt sein, daß zumindest auch akustische oder optische Warnsignale abgegeben werden.

Gewerbliche Verwertbarkeit

Das Haupanwendungsgebiet erfindungsgemäßer Vorrichtungen liegt im selektiven zerstörungsfreien und kontaktlosen Auslöten oder Einlöten moderner vielpoliger elektronischer Bauelemente (ICs) aus/in dicht bestückten Platinen sowie in der Nachbearbeitung von Platinen aus Lötanlagen hohen Automatisierungsgrades zur Behebung fehlerhafter Lötstellen und der manuellen Lötung spezieller Bauelemente in der Fertigung, außerdem auch dort, wo Kolbenlötungen aufgrund physikalischer Effekte negative Einflüsse auf die Fügepartner haben (z. B. Abwandern des Edelmetalls von dünnvergoldeten Kontaktdrähten an Sensoren zur Kupferspitze). Außer dem Einsatz erfindungsgemäßer Vorrichtungen in hoch- oder vollautomatisierten industriellen Anlagen können Lötstationen mit unterschiedlichem, geringerem Komfort - dafür jedoch in weit größerer Stückzahl - insbesondere im Handwerk der Rundfunk-, Fernseh-, Video- und Computertechnik und auch bei Industrieunternehmen eingesetzt werden, die das System an nachgeordneten Reparaturplätzen von Fertigungsstraßen oder Bestückungsautomaten installieren können.

Der Nutzen erfindungsgemäßer Vorrichtungen besteht darin, daß z. B. übliche vielpolige Bauelemente (integrierte Schaltungen) ohne Zerstörungsrisiko der Platine ersetzt werden können. Da der Integrationstrend industrieller Produkte weiter anhält, werden immer mehr Funktionen in ICs zusammengefaßt und die Anzahl der Einzelplatinen reduziert. Die Hauptplatinen steigen in ihrem Wert. So beinhalten z. B. heutige Motherboards von PCs die Grafikkarte, die Controllerfunktionen der Massenspeicher-Laufwerke und die Schnittstellenbausteine, moderne TV-Geräte besitzen immer weniger Zusatzplatinen, so daß ein Auswechseln der Platine wegen eines defekten Bauelementes nicht zu rechtfertigen ist.

Die Vorzüge der Erfindung gegenüber herkömmlicher Praxis ergeben sich aus dem kontaktlosen Löt-Entlöt-Vorgang, da keine mechanischen Spannungen an den Fügepartnern, kein Abwandern von Edelmetallen oberflächenbehandelter Drähte zu einer Lötkolben-Kupferspitze, kein ungezieltes Anblasen des Bauelementes und seiner Umgebung mit Heißluft und keine Zerstörungsgefahr durch "Überhitzung" der Platine nach sich zieht, da die Platinen- und Löttemperatur elektrisch in engen Toleranzgrenzen geregelt wird. Der Anwender sieht den fokussierten Energiestrahl, weil ein Teil der Strahlung im sichtbaren Bereich liegt. Dadurch ist das gezielte Ausrichten des Strahls mit einem Handgerät sehr einfach, zumal das Lötziel automatisch beleuchtet wird.

Die Erfindung trägt auch zur Verbesserung der Situation für Mensch und Umwelt bei: Steigende Entsorgungskosten bei umweltbelastenden Materialien (Elektronikschrott) gebieten die Abkehr von der Platinen- bzw. Modul-Tauschmentalität. Durchschnittlich sind über 90% der Bauelemente einer defekten Platine noch voll funktionstüchtig und werden bislang mit entsorgt. Ein leistungsfähiges und zuverlässiges Löt-Entlötsystem für hochintegrierte vielpinnige SMD-Bausteine ermöglicht die Reparaturdurchführung komplexer Platinen.

Claims (20)

1. Vorrichtung zum berührungslosen, selektiven Ein- oder Auslöten von Bauelementen, mindestens aufweisend einen Löt- und Feinplazierkopf mit einem in einer Strahlerhalterung angeordneten Halogen-Infrarotstrahler, einem in seiner Höhenposition relativ zum Bauelement veränderbaren Quarzglaskapillarrohr zur berührungslosen Energieübertragung vom Halogen-Infrarotstrahler zum Bauelement und zum Ablegen bzw. Abheben eines selektierten Bauelements an bzw. von einer Lötstelle, wobei das Quarzglaskapillarrohr mit seinem oberen Teil mit einem Mittel mindestens zum Evakuieren des Quarzglaskapillarrohres verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzglaskapillarrohr (QK) beliebig in seiner Position relativ zum Bauelement veränderbar ausgebildet ist, das Mittel mindestens zum Evakuieren des Quarzglaskapillarrohres (QK) eine mit einem zwischen Vakuum und Gas umschaltbaren Anschluß (VA/GA) ausgebildete Kammer (K) ist, die das Quarzglaskapillarrohr (QK) mindestens mit seinem oberen Teil und seiner oberen Stirnfläche umschließt und deren obere Abdeckung von einer zwischen oberer Stirnfläche des Quarzglaskapillarrohres (QK) und dem Halogen-Infrarotstrahler (HS) und außerhalb seines Brennpunktes angeordneten Quarzglasscheibe (QS) gebildet ist, und die Vorrichtung ein Mittel zur Ermittlung der Temperatur der Lötstelle aufweist, mit dem an mindestens einem Ort des Energieübertragungsweges von dem Halogen- Infrarotstrahler (HS) zum selektierten Bauelement (BE) die Temperatur der Lötstelle ermittelt wird, und dieses Mittelmit einem Temperaturregler (RT) und dieser mit einer Ansteuerung des Halogen-Infrarotstrahlers (HS) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kompakt in einem Gehäuse (G) angeordnet der Löt- und Feinplazierkopf mindestens den Halogen-Infrarotstrahler (HS) und die von der Quarzglasscheibe (QS) und einem Aufnahmeblock (AB) für das Quarzglaskapillarrohr (QK) begrenzte und einen Vakuum-/Gas-Anschluß (VA/GA) aufweisende Kammer (K) umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzglaskapillarrohr (QK) des Löt- und Feinplazierkopfes bis nahe an seine untere Stirnfläche eng von einem Schutzrohr umschlossen und vakuumdicht mit einer den Halogen-Infrarotstrahler (HS), die Strahlerhalterung (SH) und die die Kammer (K) abdeckende Quarzglasscheibe (QS) enthaltenden Baueinheit lösbar verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Controller (C), ein Computer (PC) und/oder eine automatische Prozeßsteuerung zur Steuerung von Aktoren und zur Verarbeitung von Meß- und/oder Prozeßablaufdaten einer Lötstation zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Ermittlung der Temperatur an der Lötstelle ein Thermoelement (TE) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Ermittlung der Temperatur an der Lötstelle ein Infrarot-Detektor ist (D).

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Löt- unf Feinplazierkopf das Thermoelement (TE) zwischen Strahlerhalterung (SH) und Abdeckung außerhalb der Kammer (K) angeordnet und über einen Temperaturregler (RT) mit der Stromzuführung des Halogen-Infrarotstrahlers (HS) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Löt- und Feinplazierkopf das Thermoelement (TE) in der Kammer (K) nahe der oberen Stirnfläche des Quarzglaskapillarrohres (QK) angeordnet und über einen Temperaturregler (RT) mit der Stromzuführung des Halogen-Infrarotstrahlers (HS) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Infrarot-Detektor (D) ein Pyrometer dient, das mit zwei in spitzem Winkel zueinander angeordneten Infrarot-Laserdioden ausgerüstet ist, die mit dem Schnittpunkt der Achsen ihrer ausgesendeten Strahlenbündel den korrekten Abstand des Pyrometers vom Meßort vorgeben.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lötstation mit Löt- und Feinplazierkopf einen Modul umfaßt, der eine Dosierkartusche mit Anschluß für einen mit einer Dosiernadel versehenen Schlauch enthält.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Lötstation mit Löt- und Feinplazierkopf zum selektiven Ein- oder Auslöten eines Bauelementes (BE) für eine Leiterplatte (LP) eine örtlich eng begrenzbare und positionierbare Unterheizung (UH) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einer als Platte aus gut wärmeleitfähigem Material ausgebildeten und mit Heizanschlüssen versehene Unterheizung (UH) mindestens ein separat beheizbarer Einsatz aus einem Material, dessen Wärmeleitfähigkeit größer ist als die des Plattenmaterials, angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der separat beheizbare Einsatz ein Glaszylinder und seine separate Heizung ein Halogen-Infrarotstrahler ist, dessen Brennpunkt sich in der unteren Deckfläche des Glaszylinders befindet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte der Unterheizung (UH) gleichzeitig als obere Deckplatte einer Vakuumkammer ausgebildet und mit Löchern versehen ist, deren Durchmesser und Abstand zueinander wie auch die von ihnen gebildete Lochrasterfläche bezüglich ihrer Ausmaße kleiner als eine Folienfläche ist, die beim Ansaugen mit Vakuum glatt auf der Plattenoberfläche aufliegend diese Vakuumkammer verschließt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die im Löt- und Feinplazierkopf angeordnete Quarzscheibe (QS) zusätzlich als Filter für sichtbares Licht ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die im Löt- und Feinplazierkopf angeordnete Quarzscheibe (QS) zusätzlich als Fokussierlinse ausgebildet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Löt- und Feinplazierkopf als Handgerät ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß

• - um den Halogen-Infrarotstrahler (HS) des Löt- und Feinplazierkopfes ein Gehäuse (G) mit elektrischer Zuführung für den Strahler (HS) angeordnet und dieses Gehäuse (G) mit der teilweise das Quarzglaskapillarrohr (QK) umschließenden Kammer (K) verbunden ist, und
• - Mittel für einen Handgriff (HG) mit der Kammer (K) verbunden sind und das Quarzglaskapillarrohr (QK) bis nahe an ihre untere Stirnfläche umschließen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (HG) als eng anliegendes, im wesentlichen zylinderförmiges Rohr das Quarzglaskapillarrohr (QK) umschließt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (K) als Übergangsstück zwischen Gehäuse (G) und Handgriff (HG) ausgebildet ist.