DE19749186A1 - Anordnung einer Ummantelung zur Aufnahme einer Schutzgasatmosphäre zum Löten von Flachbaugruppen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer Ummantelung für die Aufnahme einer Schutzgasatmosphäre zum Löten von Flachbaugruppen an einem Lotbehälter, die während ihres Transportes durch die Ummantelung mit mindestens einer Lotwelle in dem Behälter in Kontakt gebracht werden, wobei die Ummantelung einen Einlaß für Flachbaugruppen auf einer Einlaßseite und einen Auslaß für Flachbaugruppen auf einer Auslaßseite aufweist, sowie mit einer Versorgung für nicht oxidierendes Gas und mit einer Anordnung zum Einlassen von Gas in die Ummantelung.

Integrierte Schaltkreise (Chips) sind einem rasanten Miniaturisierungsprozeß unterworfen. Aber auch ihre Gehäuse und dazugehörigen Verbindungen werden zunehmend verkleinert und technisch anspruchsvoller. Eine Möglichkeit, den ständig steigenden Anforderungen an Qualität und Produktivität gerecht zu werden, ist der intelligente Einsatz von Stickstoff als Schutzgas bei der Fertigung elektronischer Baugruppen. Nun sind aber noch oft Wellenlötanlagen in Betrieb, die nicht von vornherein für den Einsatz von Stickstoff ausgelegt sind.

Es sind daher Ummantelungen des Lotbades für die Aufnahme von einem Schutzgas, vorzugsweise Stickstoff, wünschenswert, mit denen derartige Anlagen einfach und kostengünstig ausgestattet werden können.

Bekannt ist eine Ummantelung die eine Haube aufweist, die sich auf oder direkt am Lotbehälter befindet und die eine Ummantelung über nicht mehr als den Lotbehälter bildet. Diese Ummantelung weist ein vertikales Schott auf, welches in das Lot eintaucht (EP 0 500 135 B1). Die DE 41 42 436 A1 schlägt eine aus Ober- und Unterteil bestehende Haubenanordnung vor, wobei Schürzen in das Lötbad eintauchen.

Nachteilig dabei ist, daß bei einer Demontage der Ummantelungen das Lot in dem Lotbehälter erhitzt werden muß, um die Haubenanordnung zu entfernen, wobei sich die Ummantelung ebenfalls stark erwärmt. Darüber hinaus geben die im Lötbad angeordneten Haubenteile kleinste Metallpartikel an das Lötbad ab, wodurch sich dessen Zusammensetzung verändert. Eine Beeinträchtigung des Lötvorganges kann hierdurch nicht sicher vermieden werden. Ferner ist durch die im Lötbad angeordneten Haubenteile immer ein Bereich des Lotbades nicht mit dem Schutzgas beaufschlagt, was zur Oxidation und damit zur Krätzebildung führt.

Neben diesen zum Nachrüsten von alten Wellenlötanlagen gebräuchlichen Haubenanordnungen sind aus dem GBM 8520254.1 Lötvorrichtungen bekannt, bei denen die gesamte Lötvorrichtung vollständig ummantelt ist. Diese Einhausung der gesamten Lötvorrichtung eignet sich nicht für die Nachrüstung bestehender Wellenlötanlagen, die nicht von vornherein für den Einsatz von Schutzgas ausgelegt sind, da der Aufwand hierfür viel zu groß ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ummantelung für bestehende Lötvorrichtungen zu schaffen mit der diese nachgerüstet werden können und die einfach montiert und demontiert werden können.

Erfindungsgemäß wird dies durch eine kontaktlose Anordnung der Ummantelung zum Lotbad über Verbindungsmittel am oberen Ende des Lotbehälters erreicht.

Unter kontaktloser Anordnung der Ummantelung zum Lotbad wird eine Anordnung verstanden, bei der keine Seite der das Lotbad abdeckenden und die Schutzgasatmosphäre aufnehmenden Ummantelung in das Lotbad eintaucht.

Eine erfindungsgemäße Anordnung einer Ummantelung für die Aufnahme einer Schutzgasatmosphäre zum Löten von Flachbaugruppen an einem Lotbehälter weist verschiedene Vorteile auf. Aufgrund der kontaktlosen Anordnung der Ummantelung zum Lotbad ist eine Montage und Demontage der Ummantelung bei kaltem Lot und damit kalter Ummantelung möglich. Das Lot muß vor der Montage und Demontage nicht aus dem Lotbehälter entfernt werden, so daß durch die erfindungsgemäße Anordnung die Nachrüstung von bestehenden Wellenlötanlagen ohne Schutzgasversorgung insgesamt verbessert ist. Die Ummantelung kann dabei als Haube, die nur den Lotbehälter abdeckt, oder als Tunnel ausgebildet sein, der sich über den Lotbehälter hinaus erstreckt und eine Ein- und Auslaufstrecke aufweist. Erfindungsgemäß ist die Ummantelung über Verbindungsmittel am oberen Ende des Lotbehälters angeordnet, so daß mit nur geringer Anpassung an bestehende Wellenlötanlagen eine Verbindung zwischen der Umhüllung des Lotbehälters und Ummantelung hergestellt werden kann. Da die Umhüllung, an die die Ummantelung ansetzt, in erster Linie der Isolation und somit zur Verringerung der Wärmeabgabe an die Umgebung dient, ist eine Montage/Demontage unabhängig vom Zustand der Gesamtanlage möglich, d. h. dieser Bereich ist auch beim Betrieb der Anlage kalt.

Durch die kontaktlose Anordnung wird vorteilhaft die Oxidation des gesamten Lotbades vermieden.

Vorzugsweise werden lösbare Verbindungsmittel, insbesondere Klemm- oder Schraubverbindungen, zum Verbinden der Ummantelung mit der Umhüllung des Lotbehälters vorgesehen, da hierdurch die Wartung des Lotbehälters und die Krätzeentfernung erleichtert wird.

Die Ummantelung weist mindestens zwei Seitenwände auf, die die Umhüllung des Lotbehälters an seinen Außenwänden am oberen Ende umgreifen. Diese Seitenwände sind über Klemm- oder Schraubverbindungen mit der Umhüllung des Lotbehälters verbunden, wobei nach einer Ausbildung, der Lotbehälter an allen seinen Außenwänden von Seitenwänden der Ummantelung umgeben ist und diese Seitenwände in Form eines Klemmverbinders auf den Außenwänden der Umhüllung des Lotbehälters befestigt sind.

An den Seitenwänden der Ummantelung sind flächige Dichtelemente vorgesehen, die in die Umhüllung des Lotbehälters eingreifen, welche das den Lotbehälter isolierende Material umgibt. Hierdurch wird die Ummantelung gegenüber der Atmosphäre abgedichtet. So werden Restsauerstoffgehalte in der Schutzgasatmosphäre < 1000 ppm bei kontaktloser Anordnung der Ummantelung zum Lotbad erzielt. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind zwischen den Seitenwänden und der Umhüllung des Lotbehälters elastische Dichtelemente vorgesehen, mittels denen eine weitere Reduzierung des Restsauerstoffgehaltes erzielt werden kann.

Durch die Merkmale der Ansprüche 7 bis 11 wird eine Ummantelung zur Verfügung gestellt, die an bestehende Wellenlötanlagen angepaßt werden kann. Durch die Ausbildung als Baugruppen und/oder Bauelemente aufweisender moduler Bausatz, kann wahlweise eine Haube oder ein Tunnel gebildet werden, je nach Vorgabe durch die Lötaufgabe. Die Ummantelung kann aufgrund des modularen Aufbaus einfach an das obere Ende des Lotbehälters angepaßt und montiert werden. Durch die zwei Abdeckelemente, die die Haube bilden, wird der Lotbehälter vollständig abgedeckt. Dabei wird eine hohe Dichtheit erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausbildung der Anordnung der Ummantelung;

Fig. 2 eine weitere Ausbildung der Anordnung der Ummantelung;

Fig. 3 eine weitere Ausbildung der Anordnung der Ummantelung;

Fig. 4 eine weitere Ausbildung der Anordnung der Ummantelung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Ummantelung die als modularer Bausatz ausgebildet ist.

In Fig. 1 ist ein Lotbehälter 21 dargestellt, der im wesentlichen eine das Lot 34 aufnehmenden Wanne 14, eine diese Lotwanne 14 umgebenden Isolierung 15 und eine die Isolierung abdeckende Umhüllung 13 und ein die obere Seite des Lotbehälters 21 umgebendes Abdeckelement 16 aufweist, das mit der Lotwanne 14 einstückig verbunden ist. Das flächige Dichtelement 12 greift am oberen Ende des Lotbehälters in den zwischen Umhüllung 13 und Abdeckelement 16, vorzugsweise vorhandenen oder gebildeten Spalt 35 ein. Durch die Z-Form wird das Dichtelement 12 in dem Spalt 35 gehalten und dichtet über die Fläche 36 die Ummantelung 11 und damit den Schutzgasraum 38 gegenüber der Umgebung ab. Das Z-förmige Abdichtelement 12 dichtet den Schutzgasraum 38 dabei über seine geometrische Form ab die den Zwischenraum zwischen der Seitenwand 10 und der Umhüllung 13 verschließt. Das Dichtelement 12 ist mit der Seitenwand verklebt oder verschweißt und wird entsprechend den Anforderungen an die bestehenden Wellenlötanlagen angepaßt. Über einen unterhalb des flächigen Dichtelements 12 vorgesehenen Gewindering 17 und Klemmschraube 18 wird die Seite 10 an dem Lotbehälter 21 mittels Klemmverbindung befestigt. Hierbei wirken mehrere Klemmschrauben 18 an gegenüberliegenden Seiten zusammen. In Fig. 2 und 3 ist eine weitere Ausbildung der Befestigung der Seitenwand 10 dargestellt, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Im Unterschied zu Fig. 1 ist in Fig. 3 das flächige Dichtelement 12' abgewinkelt ausgebildet und dichtet den schmalen Spalt 35 zwischen Umhüllungswand 13' und Abdeckelement 16' beim Verspannen der Seite 10 mittels Klemmschraube 18 ab, da sich Dichtelement 12' an Abdeckelement 16' anlegt.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung, wobei die Seitenwand 10 über eine lösbare Schraube 19 mit der Umhüllung 13 verschraubt ist. Der Zwischenraum zwischen Seitenwand 10 und Umhüllung 13 ist mittels einem elastischen Dichtelement 20 abgedichtet, die die Seitenwand 10 gegenüber der Umhüllung 13 abdichtet.

In Fig. 4 ist der Lotbehälter 21 schematisch in der Draufsicht dargestellt, wobei die Seitenwände 10 den Lotbehälter 21 am oberen Ende umgreifen. Über Eckenverschraubungen 28, 29, 30, 31 sind die Seitenwände 10 miteinander verbunden. Sie sind kraftschlüssig auf der Umhüllung 13 geklemmt.

Fig. 5 zeigt eine Ummantelung 11, die als modularer Bausatz ausgebildet ist, der Bauelemente und/oder Baugruppen aufweist. Die Ummantelung 11 kann einen Vortunnel 25 und einen Eingangstunnel 26 sowie einen Auslauftunnel 27 aufweisen. Sie weist mindestens eine Ummantelung 11 des Lotbehälters 21 auf, die vorzugsweise aus zwei Abdeckelementen 23, 24 besteht und den Bereich des Lotbehälters abdeckt, durch den die Flachbaugruppen transportiert werden. Jeweils ein Abdeckelement 24 deckt den Bereich ab, in dem die Flachbaugruppen gelötet werden und in dem die Lotwelle 33 entsteht und ein Abdeckelement 24 deckt den Bereich ab, in dem Geräte 22, zum Beispiel die die Lotwelle erzeugende Pumpe, angeordnet ist. Die zwei Abdeckelemente 23, 24 weisen vorzugsweise eine in Transportrichtung der Flachbaugruppen verlaufende Verbindungsstelle 32 auf, die über lösbare Verbindungsmittel, insbesondere über eine Schraubverbindung, zu der Ummantelung verbunden werden können. Die beiden Abdeckelemente 23, 24 bilden zusammen eine den gesamten Lotbehälter abdeckende Haube mit auskragender Schürze 24'. Das Abdeckelement 24 ist im wesentlichen L-förmig ausgebildet. Die Schürze 24' weist Öffnungen 50 auf, durch den die Geräte 22 hindurchtreten können. Der unter einem Winkel, vorzugsweise unter einem nahezu rechten Winkel verlaufende Teil 24'' des Abdeckelements 24 bildet hierbei eine Seitenwand der Haube. Die Haube 11 weist vorzugsweise eine Einlaß- oder Auslaßöffnung 51, 52 auf, die mittels nicht näher dargestellter Klappen und Gasvorhängen, die den Durchtritt der Flachbaugruppen erlauben, verschließbar sind.

Die Ummantelung 11 ist mit der kontaktlos zum Lotbad angeordneten Seitenwand 10, die an keiner Stelle in das Lotbad 34 eintaucht nach einer Ausführung lösbar, z. B. über Schraubverbindungen, verbunden. Nach einer anderen Ausführung ist die Ummantelung 11 dichtend anliegend mit der Seite 10 verbunden, was ein Verfahren des Lotbehälters ermöglicht. Dabei ist die Seitenwand 10 als Führung so ausgebildet, daß beim Verfahren des Lotbehälters in die Haube eine Abdichtung zwischen Seitenwand 10 und Haube 23, 24 erreicht wird, wenn die Haube 23, 24 ihre Endstellung eingenommen hat. Abdeckelement 23 ist bei dieser Ausführung mit Teilen der Lötvorrichtung und Abdeckelement 24 mit dem Lotbehälter verbunden.

Claims (11)

1. Anordnung einer Ummantelung für die Aufnahme einer Schutzgasatmosphäre zum Löten von Flachbaugruppen an einem Lotbehälter, die während ihres Transportes durch die Ummantelung mit mindestens einer Lotwelle in dem Lotbehälter in Kontakt gebracht werden, wobei die Ummantelung einen Einlaß für Flachbaugruppen auf einer Einlaßseite und einen Auslaß für Flachbaugruppen auf einer Auslaßseite aufweist, sowie mit einer Versorgung für nicht oxidierendes Gas und mit einer Anordnung zum Einlassen von Gas in die Ummantelung, gekennzeichnet durch eine kontaktlose Anordnung der Ummantelung (10, 23, 24) zum Lotbad (34) über Verbindungsmittel (12, 12', 17, 18, 19, 20, 28, 29, 30, 31) am oberen Ende des Lotbehälters (21).

2. Anordnung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch lösbare Verbindungsmittel (12, 12', 17, 18, 19, 20) zum Verbinden der Ummantelung (10, 23, 24) mit dem Lotbehälter (21), insbesondere mit der Umhüllung des Lotbehälters.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbaren Verbindungsmittel (12, 12', 17, 18, 19, 20) Klemm- oder Schraubverbindungen sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung mindestens zwei Seitenwände (10) aufweist, die den Lotbehälter (21) an Außenwänden (13, 13') am oberen Ende umgreifen und die Seitenwände (10) über die Verbindungsmittel mit dem Lotbehälter (21) verbunden sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenwänden flächige Dichtelemente (12, 12') vorgesehen sind, die in die Umhüllung (13, 16, 13', 16') des Lotbehälters (21) eingreifen.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Seitenwänden (10) und der Umhüllung (13, 13') des Lotbehälters (21) Dichtelemente (20) vorgesehen sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung als Baugruppen und/oder Bauelemente aufweisender modularer Bausatz ausgebildet ist, bestehend aus mindestens zwei Abdeckelementen (23, 24), jeweils ein Abdeckelement (23) für den die Flachbaugruppen und die Lotwelle (33) und ein Abdeckelement (24) für den die Geräte (22) und/oder Elemente aufnehmenden Bereich des Lotbehälters (21), wobei die zwei Abdeckelemente (23, 24) eine in Transportrichtung der Flachbaugruppen verlaufende Verbindungsstelle (32) aufweisen und zusammen eine den gesamten Lotbehälter (21) abdeckende Haube mit auskragender Schürze bilden und lösbaren Verbindungsmitteln an den Baugruppen und/oder Bauelementen zum Verbinden der Baugruppen und/oder Bauelemente.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung einen Vortunnel, einen Eingangstunnel und einen Auslauftunnel aufweist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (24) für den die Geräte (22) und/oder Elemente aufnehmenden Bereich des Lotbehälters (21) im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist und die den Bereich des Lotbehälters (21) abdeckende Schürze (24) Öffnungen (50) aufweist, durch den die Geräte (22) und/oder Elemente hindurchtreten (können).

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß der von der Schürze (24) unter einem Winkel, vorzugsweise unter einem nahezu rechten Winkel, verlaufende Teil, als Seitenwand der Haube (23, 24) ausgebildet ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel zum Verbinden der Baugruppen/Bauelemente als lösbare Schraubverbindungen ausgebildet sind.