L ö t v o r r i c h t u n g ---------------------------
Das
mechanisierte Verlöten elektrischer .Anschlüsse erfolgt in wesentlichen durch Tauchlöten
oder durch Schwallöten. Das Tauchlötverfahren besteht darin, daß Lötstellen in ein
ruhendes Lötbad getaucht werden. Die große ruhende Oberflüche des Lotbades überzieht
sich rasch mit einer Oxidschicht, die ein einwandfreies löten nicht zuläßt. Die
Oxidschicht muß daher vor jedem Lötvorng entfernt oder zumindest aufgerissen crerden.
Die Bildung einer zusammenhängenden Ox@odoehicht an der Oberfläche wird beim Schwallöten
durch das strömende
Lot vermieden. Es kommt auch hier zur Oxydation
und .das Lot muß beim Umwälzen gereinigt werden. Dadurch geht auch beim Schwallöten
ein erheblicher Prozentsatz der eingesetzten Lotmenge@verloren. Beispielsweise beim
Verlöten elektrischer Anschlüsse an Leiterplatten wird es durch die zunehmende Miniaturisierung
außerordentlich schwierig, bei den obengenannten lötverfahren Lotbrücken und die
Bildung von lottropfen zu vermeiden. Weiterhin sind Verfahren zum Verlöten elektrischer
Anschlüsse bekannt, bei denen.an einen drahtförmigen geraden oder schlaufenförmigen
Lotträger ein Lotbad hergestellt wird, in das die Lötstelle eingetaucht wird. Beim
drahtförmigen geraden Lottr&ger treten erhebliche Schwierigkeiten dann auf,
wenn Drähte beispielsweise an Lötstützpunkte gelötet werden sollen und die Lötstelle
in ihren Abmessungen erheblich über die Verbindung dünner Drähte hinausgeht. In
diesem Falle ist die Adhäsion zwischen dem notwendigen relativ großen lottropfen
und der lotträger nicht ausreichend, den Lottropfen bei der Berührung mit der Lötstelle
am Lottriger zu halten un4 die Lötstelle entgegen der Oberflüchenspannung des lottropfens
eintauchen zu lassen. Diesen Nachteil vermeidet zwar ein scriaufenförmiger Lotträger,
jedoch ist auch hier die Herstellung des Lotbades sehr zeitaufwendig und umstündlich.
Die Nachteile der bekannten Lötverfahren und Lötvorrichtungen werden durch die Vorrichtung
nach der Erfindung vermieden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Lötsäule
in einen senkrecht oder in einem spitzen Winkel zur senkrechten angeordneten dünnen
Rohr durch Unterdruck über der lotsüule gehalten wird, daß Mittel vorgesehen
sind,
die den zu lötenden Ansehluß dicht unter das untere Ende des Rohres führen, und
daß zum Aufbringen von Lot auf den zu lötenden Anschluß ein gesteuertes Ventil den
Unterdruck geringfügig erhöht. Eiire derartige Vorrichtung vermeidet Oxydanreichungen
im Lot und erlaubt es, das eingebrachte Lot ohne Rückstände zu verbrauchen. Das
Aufbringen des Lotes in Richtung der Schwerkraft unterstützt die Fließeigenschaften
des Lotes. Ein weiterer Vorteil dieser Vorrichtung liegt darin, daß sie beispielsweise
zum Einl?iten von Bauteilen in elektrische Leiterplatten und für Systemrötungen
voll automatisierbar ist. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Vorrichtung
münden in einen Ausgleichsbehälter, der unter Unterdruck steht, ein oder mehrere
mit Lot gefüllte Rohre. Auf diese Weise lassen sich - leicht steuerbar - mehrere
Stellen gleichzeitig löten. Die Freigabe des Lote; durch geringfügiges Absenken
der Zotsäule aufgrund der Druckänderung läßt sich in zweierlei Weise durchführen.
Einerseits kann die Lotsäule dann abgesenkt werden, wenn die Lötstelle unmittelbar
unter dem mit Lot gefüllten Rohr angeordnet ist. Eine weitere Möglichkeit besteht
darin, daß die Lotsäule vor jeder Lötung sowEi t abgesenkt wird, daß sie tropfenförmig
aus dem unteren Rohrende hervorsteht. Dabei wird eine günstige Form des Lotsäulenendes
durch eine Erweiterung des Querschnittes des unteren Rohrendes erreicht. In der
Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung im Schnitt dargestellt. In
den Ausgleichbehälter 1, der mit Stickstoff gefüllt ist, mündet das senkrecht angeordnete
Rohr 2, das mit einem Heizmantel 3 umgebet ist. In den, Rohr 2 wird die Lotsäule4durch
einen
Unterdruck in Ausgleichsbehälter 1 gehalten. Bei der erprobten
Ausführung der Vorrichtung wurde ein Rohr 2 verwendet, das einen Innendurchmesser
von 5 mm besaß und das sich am freien Ende auf einen Durchmesser von 8 mm erweiterte.
Der Aucgleichsbehälter 1 ist über den Ansrh lußstutzen 5 evakuierbar. Durch ein
Ventil 6 kann der Druck in Ausgleichsbehälter erhöht werden. Die Steuerung des Ventils
6 erfolgt in Abhängigkeit von der Stellung der Zuführeinrichtung 7, die die Lötstelle
in die Lötposition bringt zum freien Ende den Rohres 2, an dem die lotsäule 4 tropfenförnig
hervorsteht. Die Zuführeinrichtung 7 kann beispielsweise in einer Plattenaufnahme
für elektrische Leiterplatten bestehen. Der Lötvorgang selbst ist mit dieser Vorrichtung
auf verschiedene Meise durchzuführen. Die Zuführeinrichtung 7 kann so vertikal belegt
werden, daß die Lötstelle in das tropfenförmig hervorstehende Lotsäulenende eintaucht.
Beim horizontalen Bewegen der:Zu,führeinrichtung cuß die lotstelle das tropfenförmig
hervorstehende Lotsäulenende streifen. Bei beiden Bewegungsarten wird die Lötstelle
suoreich°end mit Lot vers-chen.Soldering device --------------------------- The mechanized soldering of electrical .connections is mainly done by dip soldering or wave soldering. The dip soldering process consists in dipping the soldering points into a static solder bath. The large, static surface of the solder bath is quickly covered with an oxide layer that does not allow perfect soldering. The oxide layer must therefore be removed or at least torn open before each soldering operation. The formation of a coherent oxide layer on the surface is avoided by the flowing solder during wave soldering. Oxidation also occurs here and the solder must be cleaned when it is circulated. As a result, a considerable percentage of the amount of solder @ used is also lost during wave soldering. For example, when soldering electrical connections to printed circuit boards, increasing miniaturization makes it extremely difficult to avoid solder bridges and the formation of solder drops in the above-mentioned soldering processes. Furthermore, methods for soldering electrical connections are known in which a solder bath is produced on a wire-shaped, straight or loop-shaped solder carrier, into which the soldering point is immersed. In the case of wire-shaped, straight solder carriers, considerable difficulties arise when wires are to be soldered, for example, to soldering terminals and the dimensions of the soldering point go far beyond the connection of thin wires. In this case, the adhesion between the necessary, relatively large solder drop and the solder carrier is not sufficient to hold the solder drop on the solder bar when it comes into contact with the soldering point and to allow the soldering point to dip against the surface tension of the soldering drop. Although a scribed solder carrier avoids this disadvantage, the manufacture of the solder bath is very time-consuming and hourly. The disadvantages of the known soldering methods and soldering devices are avoided by the device according to the invention. It is characterized in that a soldering column is held in a vertical or at an acute angle to the vertical arranged thin tube by negative pressure above the soldering column, that means are provided which lead the connection to be soldered close under the lower end of the tube, and that To apply solder to the connection to be soldered, a controlled valve slightly increases the negative pressure. Such a device avoids oxide build-up in the solder and allows the solder to be used up without leaving any residue. The application of the solder in the direction of gravity supports the flow properties of the solder. Another advantage of this device is that it can be fully automated, for example for inserting components into electrical circuit boards and for system reddening. According to a further advantageous embodiment of the device, one or more pipes filled with solder open into an expansion tank which is under negative pressure. In this way - easily controllable - several points can be soldered at the same time. The release of the plumb bob; by lowering the Zotsäule slightly due to the pressure change, it can be carried out in two ways. On the one hand, the soldering column can be lowered when the soldering point is arranged directly below the pipe filled with solder. Another possibility is that the soldering column is lowered before each soldering so that it protrudes drop-shaped from the lower end of the pipe. A favorable shape of the solder column end is achieved by widening the cross section of the lower end of the tube. In the drawing, an embodiment of the device is shown in section. The vertically arranged pipe 2, which is surrounded by a heating jacket 3, opens into the expansion tank 1, which is filled with nitrogen. In the pipe 2, the soldering column 4 is held in the expansion tank 1 by a negative pressure. In the tried and tested embodiment of the device, a tube 2 was used which had an internal diameter of 5 mm and which widened to a diameter of 8 mm at the free end. The equalization tank 1 can be evacuated via the connection nozzle 5. A valve 6 can be used to increase the pressure in the expansion tank. The control of the valve 6 takes place as a function of the position of the feed device 7, which brings the soldering point into the soldering position to the free end of the tube 2, on which the soldering column 4 protrudes in the shape of a drop. The feed device 7 can consist, for example, of a plate holder for electrical circuit boards. The soldering process itself can be carried out in different ways with this device. The feed device 7 can be laid vertically in such a way that the soldering point dips into the drop-shaped protruding solder pillar end. When horizontally moving the: feed, feed device, the plumb point touches the drop-shaped protruding end of the plumb bob. With both types of movement, the soldering point is tried with solder.
Ein stärkerer lotauftrag kann dadurch erzielt werden, daß die Zuführeinrichtung
die lebtztelle direkt unterhalb täes freien Endes des Rohres 2 anordnet und durch
geringfügige Druckerhöhung dien AusgleicbebehUlter 1 durch das V«til 6 eint' chtetehende
Absenkung der Lottäule 4. erfolgt. Dadurch tritt aua den Rohrende ein-v he
tinbare lotmenge auf die Lötstelle aus. In diesem Falle ist ecrdcht noti7,endi«,
daß die Lotsäule am Rohrende tropfenförmig hervorsteht-. Die ersten beiden Verfahrensweisen
zur. Aufbringen des Kotes unterscheiden sich von der dritten dadurch, daß die Druckerhöhung
im Ausgleichsbehälter 1 in den ersten beiden Fällen jeweils vor jeder Lötung erfolgt,
während sie in dritten Fall unmittelbar während des Lötvorgangs herbeigeführt wird.
Durch
den Schwimmer 8 wird die Lotstandsanzeige 9 betätigt. Diese läßt erkennen, welche
Hölle der Lotsäule bzw. welcher* Zotvorrat in der .Vorrichtung vorhanden ist. Die
Höhe der Lotsäule 4 ist in bekannter Weise durch Atmosphärendruck, Kapillar- und
Adhäolonskräfte, die im Zusammenwirken das Gewicht der Lotsäule 4 kompensieren,
begrenzt.A stronger application of solder can be achieved in that the feed device arranges the living area directly below the free end of the pipe 2 and, by slightly increasing the pressure, the leveling container 1 is lowered by the valve 6 by lowering the soldering column 4. As a result, a quantity of solder that can be inserted into the pipe end escapes onto the soldering point. In this case it is really noticeable that the plumb bob protrudes in the shape of a drop at the end of the pipe. The first two approaches to. Application of the manure differ from the third in that the pressure increase in the expansion tank 1 in the first two cases takes place before each soldering, while in the third case it is brought about directly during the soldering process. The level indicator 9 is actuated by the float 8. This shows which hell of the plumbing column or which * Zot supply is present in the device. The height of the soldering column 4 is limited in a known manner by atmospheric pressure, capillary and adherent forces which, in cooperation, compensate for the weight of the soldering column 4.