DE8700269U1

DE8700269U1 - Wellenlötanlage

Info

Publication number: DE8700269U1
Application number: DE8700269U
Authority: DE
Original assignee: Ersa Ernst Sachs Kg & Co 6980 Wertheim De GmbH
Current assignee: Ersa Ernst Sachs Kg & Co 6980 Wertheim De GmbH
Priority date: 1987-01-07
Filing date: 1987-01-07
Publication date: 1987-02-19

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine WeIlenlötanlage mit einem Förderer, der mit Baugruppen und Leiterbahnen versehene Leiterplatten über eine gegenüber der Horizontalen geneigte Führungsbahn nacheinander einer Fluxereinheit für den Auftrag eines Flußmittels, einer Vorheizstation für eine Vorerwärmung der Leiterplatten und einer Lötstation zuführt, in der Lot auf die Unterseite der Leiterplatten aufgebracht wi^d, wobei in der Vorheiz-

station mehrere getrennt steuerbare Heizgeräte vorgesehen sind sowie eine Pyrometeranordnung, die die Erwärmung der Leiterplatte mißt.

WeIlenlötanlagen dienen bekanntlich zum automatischen

Löten von Leiterplatten. Zu diesem Zweck werden die Leiterplatten in der Wellenlötanlage zunächst durch die Fluxereinheit geführt, in der ein geeignetes Flußmittel auf die später mit dem Lot zu versehende Unterseite der Leiterplatte aufgebracht wird. In der dahinter befind-

liehen Vorheizstation wird die Leiterplatte entsprechend erwärmt, damit in der nachfolgenden eigentlichen Lötstation die Leiterplatte keinen unzulässigen Wärmeschock erhält und damit auch das Lot besser anhaftet.

Die Leiterplatten sind bekanntlich mit Baugruppen bestückt und es sind auch die Baugruppen miteinander verbindende Leiterbahnen vorgesehen. Diese Baugruppen bzw. Leiterbahnen bewirken nun in der Vorheizstation eine unterschiedliche Erwärmung der Unterseite der Leiterplatte, beruhend auf der größeren Wärmeleitfähigkeit

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dieser Baugruppen bzw. Leiterbahnen. Verwendet man, wie beispielsweise bei dem Stand der Technik nach der europäischen Offenlegungsschrift 118 091, Heizgeräte, die die gesamte Fläche der Leiterplatte gleichmäßig mit Wii rmp Koanf cphlanpn . cn prnpVipn c-ir"h 7,nnpn nnforcrhiörl- *' *~ ~— zj "~ "i ·—*" ——-j — — — -- — — -- — — ·. -. .»..-w^wv...«.»«-

licher Erwärmung der Leiterplatte. Dies ist für den nachfolgenden Lötvorgang natürlich nachteilig.

Um diesem Übelstand abzuhelfen schlägt die erwähnte europäische Offenlegungsschrift bereits vor, in der Vorheiz-Station in der Transportrichtung der Leiterplatten gesehen hintereinander zwei Heizgeräte anzuordnen, zwischen denen sich ein Pyrometer befindet. Beide Heizgeräte haben eine Heizfläche, die fühlbar größer ist als die Fläche der betreffenden Leiterplatten. Mit dem ersten Heizgerät wird die Unterseite der Leiterplatte auf eine Temperatur erwärmt, die etwa der Solltemperatur entspricht. Anschließend wird die hier erreichte Temperatur mit dem Pyrometer gemessen und mit dem zweiten, nachfolgenden Heizgerät kann die Unterseite der Leiterplatte ggfs. zusätzlich erwärmt werden, wenn die Messung ergeben hat, daß die durch das erste Heizgerät bewirkte Erwärmung der Unterseite der Leiterplatte noch nicht ausreichend war.

Hieran ist es aber insbesondere nachteilig, daß die erwähnte zonenweise unterschiedliche Erwärmung der Unterseite der Leiterplatte nicht berücksichtigt werden kann.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellenlötanlage mit den eingangs genannten Merkmalen vorzuschlagen, mit der die gesamte

Fläche der Unterseite der Leiterplatte auf den Sollwert erwärmt werden kann, ohne daß Erwärmungszonen entstehen, in denen die Temperatur der Leiterplatte die zulässigen Werte über- oder unterschreitet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Heizgeräte nach Spalten und Zeilen iri Segmente unterteilt angeordnet sind, wobei jedes der Heizgeräte nur einen Teil der Fläche der Leiterplatte erwärmt.

Bezüglich der Größe der von den einzelnen Heizgeräten erwärmten Bereiche der Leiterplatte wird man einen Kompromiß zwischen dem Aufwand und den unterschiedlichen Zonen der Leiterplatte treffen derart, daß die Erfindungsaufgabe gelöst wird. Die Spalten der Unterteilung der Heizgeräte verlaufen parallel zur Förderrichtung der Leiterplatten. Die Unterteilung in diese Spalter, bewirkt also eine unterschiedliche Erwärmungsmöglichkeit für die entsprechenden Spalten der Leiterplatte. Die Aufteilung in die hierzu senkrecht verlaufenden Zeilen ermöglicht eine Anpassung der Heizenergie an die Sollwerte dergestalt, daß die nachfolgenden Zeilen der Heizgeräte die betreffende Spalte der Leiterplatte auf den Wärme-Sollwert bringen.

Bevorzugt ist in der Transportrichtung der Leiterplatten jeder der Spalten der Heizgeräteanordnung ein Pyrometer zugeordnet, so daß für jede der Spalten die Temperatur gesondert gemessen werden kann.

Weiterhin wird es bevorzugt, wenn sich die Pyrometer in der Transportrichtung der Leiterplatten hinter der Heizgeräteanordnung befinden. Man stellt hierbei durch Versuche fest, welche Temperaturen die Pyrometer an-

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nen Heizgeräte dar Heizgeräteanordnung mit Energie.

Es ist weiterhin der Erfindungsaufgabe förderlich, wenn die Heizgeräte die Wärme in Gestalt einer sich rechtwinklig zur Transportrichtung der Leiterplatte erstreckenden, strichförmigen Zone an die Leiterplatte abgeben.

Aus konstruktiven Gründen enden diese strichförmigen Zonen noch vor den Begrenzungen der Segmente. Um auch iⁿ diesen Randbereichen gesteuert Energie aufbringen zu können, wird es daher bei einer wichtigen Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt, wenn die Heizgeräte jeder Zeile gegeneinander auf Lücke versetzt angeordnet sind, so daß die gesamte Breite der Leiterplatte nach einem vorgegebenen Muster und lückenlos beheizt werden kann.

Außerdem kann auch über der Bahn der Leiterplatten wenigstens ein Heizgerät vorgesehen sein. Diese beheizt die dort an der Oberseite der Leiterplatte vorgesehenen Baugruppen, Leiterbahnen und so fort, so daß die hierdurch bedingte Wärmeabfuhr durch die Leiterplatte hindurch von vornherein fühlbar verringert wird. Auch dieses zusätzliche Heizgerät kann man auch in der erfindungsgemäßen Anordnung nach Spalten und Zeilen in Segmenten ausbilden.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs- I beispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 - schematisch eine Draufsicht auf eine in Segmente eingeteilte Leiterplatte mit dan schachbrettartig in Spalten und Zeilen angeordneten Heizgeräten zur Erläuterung des grundsätzlichen Aufbaus der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorheizstation;

Fig. 2 - schematisiert die Situation von Fig. zur Erläuterung weiterer Einzelheiten;

Fig. 3 - eine über dem Anfang der Heizgerätegruppe befindliche Leiterplatte;

Fig. 4 - die Situation von Fig. 3 bei weiter

fortgerückter Leiterplatte; 25

Fig. 5 - die Situation von Fig. 4 bei abermals

weiter fortgerückter Leiterplatte;

Fig. 6 - eine demgegenüber abgeänderte Ausführungsform der Anordnung der Heiz

geräte.

Fig. 1 zeigt einen Lötrahmen i, der eine Leiterplatte trägt, die gedanklich in scheichbrettartige Segmente unterteilt ist. Diese sind in Spalten 3 und Zeilen

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angeordnet. Durch Versuche wurde bestimmt, mit wieviel Prozent der maximalen Energie der Heizanlage diese Segmente beaufschlagt werden müssen. Die Prozentzahlen sind als Segmentparameter in einige der Segmente 5 &ogr; angeschrieben.

Fig. 2 zeigt die eigentliche Heizanlage, die sich zwischen 'einem Schienenpaar 6 für den Transport der Leiterplatten befindet. Die Transportrichtung wird durch den Pfeil 7 angedeutet.

Die Heizanlage besteht aus ebenfalls in Spalten und Zeilen angeordneten Heizgeräten 8, die die Wärme in Form strichförmiger Zonen 9 auf die darüber befindliche Leiterplatte abgeben. In Transportrichtung hinter den Heizgeräten sind Pyrometer 10 vorgesehen, und zwar je eines der Pyrometer für jede der Spalten 3.

Die Fig. 3-5 erläutern die Arbeitsweise in der Vorheizstation, wobei zur Vereinfachung eine Leiterplatte angedeutet ist, die nur zwei Spalten und drei Zeilen hat.

In Fig. 3 sind die ersten beiden Zeilen der Heizanlage ausgeschaltet und die mittleren, jetzt betroffenen Heizsegmente oder Heizdrähte 8 arbeiten, wie zeichnerich dargestellt, mit 80% bzw. 70% der maximalen Heizleistung .

Ist die Leiterplatte um eine Zeile weitergerückt, so bleibt, wie Fig. 4 erkennen läßt die vorderste der Zeilen der Heizgeräte immer noch ausgeschaltet. Die

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mittlere Zeile arbeitet in diesem Bereich mit 80% bzw. 70% der maximalen Heizleistung und die letzte Zeile arbeitet mit 60% bzw. 70% der maximalen Heizleistung.

In der in Fig. 5 dargestellten Lage arbeiten die vorderen der Heizdrähte mit 60% bzw. 70% und die mittleren Heizgeräte mit 90% bzw. 80%. Die letzte Zeile der Heizgeräte ist ausgeschaltet.

Es ist ersichtlich, daß jedem Segment des Rahmens bzw. der Leiterplatte von den Elementen der Vorheizung nur d^:fe vorgegebene Teilleistung zugeführt wird. Das bedeutet, daß der Teilleistungsgrad der Vorheizungselemente einer "".palte mitwandern muß, wenn mehr als eine Zeile installiert ist. Die Größe der Segmente wird man den jeweiligen Anforderungen anpassen. Dies gilt auch für die Zahl der Spalten und Zeilen der Heizanlage.

Stellt man eine ein vorgegebenes Maß überschreitende Abweichung der Isttemperatur von der Solltemperatur fest, so wird dies in der Gesamtanlage als Fehler behandelt bei Auslösung eines entsprechenden Fehlersignals.

Fig. 6 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei der die insgesamt sechs Heizgeräte der ersten Zeile gestaffelt angeordnet sind derart, daß sich deren Heizzonen 9 in Transportrichtung gesehen zumindest abdecken, vorzugsweise geringfügig überlappen. Dadun Ii werden die nicht ausreichend beheizten Streifen zwischen den Zonen 9 bei der Anordnung nach Fig. 2 vermieden.

Claims

Schutzansprüche

1. Wellenlötanlage mit einem Förderer, der mit Baugruppen und Leiterbahnen versehene Leiterplatten über eine gegenüber der Horizontalen geneigte Führungsbahn nacheinander einer Fluxereinheit für den Auftrag eines Flußmittels, einer Vorheizstation für eine Vorerwärmung

der Leiterplatten und einer Lötstation zuführt, in der Lot auf die Unterseite der Leiterplatten aufgebracht ° wird, wobei in der Vorheizstation mehrere getrennt steuerbare Heizgeräte vorgesehen sind sowie eine Pyrometeranordnung, die die Erwärmung der Leiterplatte mißt, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizgeräte (8) nach Spalten (3) und Zeilen (4)

in Segmente (5) unterteilt angeordnet sind, wobei jedes der Heizgeräte (8) nur einen Teil der Fläche der Leiterplatte (2) erwärmt.

2. Wellenlötanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Transportrichtung (7) der Leiterplatten (2) jeder der Spalten (3) der Heitgerateanordnung ein Pyrometer (10) zugeordnet ist.

3. Wellenlötanlage nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß sich die Pyrometer (10) in der Transportrichtung (7) der Leiterplatten (2) hinter der Heizgeräte nordnung

befinden.
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^4. Wellenlotanlage nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizgeräte (8) die Wärme in Gestalt einer sich rechtwinklig zur Transportrichtung (7) der Leiterplatten erstreckenden strichfönnigen Zone (9) an die Leiterplatten (2) abgeben.

5. Wellenlotanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizgeräte (8) jeder Zeile (4) gegeneinander

¹^ auf Lücke versetzt angeordnet sind.

6. Wellenlotanlage nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß auch über der Bahn der Leiterplatten (2) wenigstens ein Heizgerät vorgesehen ist.

Der Patentanwalt Dr.