DE3925814A1 - Soldering system for circuit board surface mounted devices - has solder frame for simultaneous soldering of circuit-mounted devices and edge connector contact tongues - Google Patents
Soldering system for circuit board surface mounted devices - has solder frame for simultaneous soldering of circuit-mounted devices and edge connector contact tonguesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Verlöten von elektrischen Bauelementen mit einer Leiterplatte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention is based on a method for soldering electrical components with a printed circuit board according to the Preamble of claim 1.
Ein derartiges Verfahren ist aus der EP 02 79 011 A1 bekannt. Dabei werden mit elektrischen Bauteilen bestückte Leiterplatten in Transportrahmen eingespannt und längs einer Lötstraße zu einem Lötbad befördert, welches die Lötseite der Leiterplatte mit Lot benetzt. Sind auf der Lötseite der Leiterplatte SMD-Bauelemente (Surface Mounted Devices) mit einem Kleber befestigt, wird die Lötseite üblicherweise durch eine Lötwelle benetzt.Such a method is known from EP 02 79 011 A1. In doing so, printed circuit boards are assembled with electrical components clamped in a transport frame and along a soldering line a solder bath that carries the solder side of the circuit board wetted with solder. Are on the solder side of the circuit board SMD components (Surface Mounted Devices) with an adhesive attached, the solder side is usually by a solder wave wetted.
Die Befestigung von Vielfachsteckern an einem Rand der Leiterplatte erfolgt in einem vom Verlöten der SMD-Bauelemente getrennten Lötvorgang.The attachment of multiple plugs on an edge of the PCB is made in one of soldering the SMD components separate soldering process.
Aus der DE 28 49 610 A1 ist ein Vielfachstecker bekannt, welcher aus einem Trägerstreifen besteht, von dem kammförmig Stege abzweigen. Die Enden der Stege weisen eine Klammer auf, die in Form einer Gabel mit zwei Zinken und erhöht zwischen den beiden Zinken mit einer elastischen Lamelle ausgestaltet ist. Die Klammern werden an einem Rand der Leiterplatte aufgeschoben und dort auf entsprechende Landeflächen der Leiterbahnen positioniert. Das Verlöten der Klammern mit dem Material der Landeflächen erfolgt bisher beispielsweise im Tauchlötverfahren oder dadurch, daß ein an der elastischen Lamelle der Klammer aufgebrachtes Kügelchen einer Lötlegierung beim Durchlauf durch einen Ofen zum Schmelzen gebracht wird.A multiple plug is known from DE 28 49 610 A1, which consists of a carrier strip, of which comb-shaped Branch off the webs. The ends of the webs have a bracket, which is in the form of a fork with two prongs and raised between the both tines is designed with an elastic lamella. The clips are pushed onto one edge of the circuit board and there on corresponding landing areas of the conductor tracks positioned. The soldering of the clips with the material of the Landing areas have so far been carried out, for example, by dip soldering or in that one on the elastic lamella of the clip applied bead of a solder alloy as it passes through a furnace is melted.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art die bisher getrennten Lötvorgänge zum Verlöten der SMD-Bauteile an Leiterbahnen der Leiterplatte und nachfolgend eines kammförmigen Viefachsteckers an einem Rand der Leiterplatte durch einen einzigen Lötvorgang zu ersetzen.In contrast, the present invention has the object the basis for a procedure of the type mentioned at the beginning previously separate soldering processes for soldering the SMD components Conductor tracks of the circuit board and subsequently one comb-shaped Viefachstecker on one edge of the circuit board to be replaced by a single soldering process.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Feil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is carried out by the Features specified claim 1 solved.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß die mit SMD-Bauteilen und dem kammförmigen Vielfachstecker bestückten Leiterplatten in wenigen Arbeitsgängen in den Lötrahmen eingespannt werden können. Außerdem werden die bestückten Leiterplatten nur ein einziges Mal erwärmt, so daß durch weitere Löttemperaturdurchläufe bedingte Schäden an den SMD-Bauteilen reduziert werden. Darüber hinaus können spezielle Lötabdeckungen sowie komplizierte und kostenaufwendig herzustellende Leiterplattenhalterungen für den Lötrahmen entfallen.The inventive method with the characteristic Features of claim 1 has the advantage that the SMD components and the comb-shaped multiple connector Printed circuit boards in the soldering frame in just a few steps can be clamped. In addition, the assembled ones Printed circuit boards heated only once so that through further soldering temperature passes caused damage to the SMD components can be reduced. In addition, special Solder covers as well as complicated and costly PCB holders to be manufactured for the soldering frame omitted.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements in Claim 1 specified method possible.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: An embodiment of the invention is in the drawing shown and in the description below explained. Show it:
Fig. 1 die Drauf- und Seitenansicht einer bestückten Leiterplatte und eines kammförmigen Vielfachsteckers zu verschiedenen Fertigungszeitpunkten, Fig. 1, the top and side view of a printed circuit board and a comb-shaped multiple plug to different production times,
Fig. 2 die perspektivische Darstellung eines Lötrahmens mit mehreren in Halterungen eingesetzten bestückten Leiterplatten und Fig. 2 is a perspective view of a solder frame with a plurality of assembled circuit boards and inserted in brackets
Fig. 3 den Ausschnitt einer in eine der Halterungen eingeschobenen Leiterplatte. Fig. 3 shows the detail of a circuit board inserted into one of the holders.
In der Fig. 1 bezeichnet 1 eine mit verschiedenen SMD-Bauelementen 2 bestückte Leiterplatte. Die einzelnen SMD-Bauelemente 2 werden mit ihren flächigen Lötanschlüssen auf bestimmte Lötflecken der Leiterbahnen gesetzt und dort zunächst mit einem wärmebeständigen Kleber befestigt. An einem Rand der Leiterplatte befindet sich eine Reihe von Landeflächen 3, die als Lötflecken für einen in der Fig. 1b dargestellten Vielfachstecker vorgesehen sind. Der Vielfachstecker besteht aus einem perforierten Trägerstreifen 4, von dem senkrecht einzelne Stege 5 als Kontaktstifte abzweigen. Die Enden dieser Stege 5 weisen eine Klammer 6 als Kontaktzunge auf, die in Form einer Gabel mit zwei Zinken aufgebaut ist, wobei erhöht zwischen den beiden Zinken eine elastische Lamelle angeordnet ist. Rechts neben der Draufsicht des Vielfachsteckers zeigt Seitenansicht den bogenförmigen Verlauf der elastischen Lamelle. Der kammförmige Vielfachstecker wird gemäß der Darstellung in der Fig. 1c über den Rand der mit SMD-Bauteilen 2 bestückten Leiterplatte 1 geschoben. Die elastischen Lamellen der Gabeln 6 werden auf Landeflächen 3 gedrückt, so daß eine elektrische Verbindung hergestellt wird. Die Stege 5 werden anschließend bei 7 um etwa 15° abgebogen. Die auf der rechten Seite der Fig. 1c dargestellte Seitenansicht zeigt das entsprechende Seitenprofil.In Fig. 1, 1 denotes an assembled with various SMD components 2 circuit board. The individual SMD components 2 are placed with their flat solder connections on certain solder spots on the conductor tracks and are first attached there with a heat-resistant adhesive. At one edge of the circuit board there is a row of landing surfaces 3 , which are provided as soldering spots for a multiple plug shown in FIG. 1b. The multiple plug consists of a perforated carrier strip 4 , from which individual webs 5 branch off vertically as contact pins. The ends of these webs 5 have a clip 6 as a contact tongue, which is constructed in the form of a fork with two prongs, an elastic lamella being arranged elevated between the two prongs. To the right of the top view of the multiple connector, the side view shows the curved shape of the elastic lamella. The comb-shaped multiple plug is pushed as shown in FIG. 1c over the edge of the printed circuit board 1 equipped with SMD components 2 . The elastic lamellae of the forks 6 are pressed onto landing surfaces 3 , so that an electrical connection is established. The webs 5 are then bent by about 15 ° at 7. The side view shown on the right side of FIG. 1c shows the corresponding side profile.
Die mit verschiedenen SMD-Bauelementen und einem kammförmigen Vielfachstecker bestückte Leiterplatte 1 wird anschließend mit anderen in der gleichen Weise bestückten Leiterplatten in Halterungen eines Lötrahmens 10 eingespannt. In der Fig. 2 ist ein Lötrahmen 10 mit Längsbalken 11 und Querbalken 12 perspektivisch dargestellt. Im Innern des Lötrahmens 10 sind mehrere schienenartige Halterungen 13 aus einem lotabweisenden Material angebracht, die sich zwischen den Querbalken 12 erstrecken. Jede der Halterungen besteht aus einer rechteckförmigen Trägerplatte 14, auf der in einem bestimmten Abstand ein schmalerer Streifen 15 angeordnet ist. Der Abstand zwischen der Trägerplatte 14 und dem Streifen 15 wird durch Verbindungselemente 16 bestimmt. In den in Form einer Nut von der Trägerplatte 14 und dem Streifen 15 gebildeten Zwischenraum werden die perforierten Trägerstreifen 4 einer bestückten Leiterplatte 1 geschoben.The printed circuit board 1 equipped with various SMD components and a comb-shaped multiple plug is then clamped with other printed circuit boards in the same way in holders of a soldering frame 10 . In FIG. 2, a soldering frame 10 with longitudinal beam 11 and cross beam 12 is shown in perspective. In the interior of the soldering frame 10 , several rail-like holders 13 made of a solder-repellent material are attached, which extend between the crossbeams 12 . Each of the holders consists of a rectangular support plate 14 on which a narrower strip 15 is arranged at a certain distance. The distance between the carrier plate 14 and the strip 15 is determined by connecting elements 16 . The perforated carrier strips 4 of an assembled printed circuit board 1 are pushed into the space formed in the form of a groove by the carrier plate 14 and the strip 15 .
In der Fig. 3 ist die Stirnseite der in der Fig. 2 dargestellten Halterungen 13 als Ausschnitt vergrößert dargestellt. Gleiche Teile in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.In FIG. 3, the end face of the brackets 13 shown in FIG. 2 is shown enlarged as a detail. Identical parts in the figures are provided with the same reference symbols.
Während eines Lötvorgangs werden die in Halterungen 13 des Lötrahmens 10 eingespannten Leiterplatten längs einer Lötstraße zu einem Fluxer transportiert, der auf die Lötseite der bestückten Leiterplatten ein Lötflußmittel aufträgt. Im weiteren Transportverlauf des Lötrahmens wird das Flußmittel in einer Vorwärmzone getrocknet und aktiviert und zu einem Lötbad mit einer Lötwelle gefördert. Hier werden die in Richtung 17 über eine Lötwelle transportierten Leiterplatten in einer Schutzgas-Atmosphäre mit Lot umspült, so daß die an der Leiterplatte befestigten SMD-Bauelemente 2 und Gabeln 6 des kammförmigen Vielfachsteckers mit dem Material der Lötflecken oxidfrei verlötet werden. Nach Durchlaufen einer Abkühlzone werden die nunmehr verlöteten Leiterplatten dem Lötrahmen entnommen und der untere Teil der Stege 5, der auch den perforierten Trägerstreifen 4 umfaßt, auf eine bestimmte Kontaktlänge abgeschert. Die Fig. 1d zeigt eine verlötete und auf eine bestimmte Länge der Steckkontakte geschnittene Leiterplatte 1 als Drauf- und Seitenansicht.During a soldering process, the circuit boards clamped in holders 13 of the soldering frame 10 are transported along a soldering path to a fluxer, which applies a soldering flux to the soldered side of the assembled circuit boards. In the further course of the transport of the soldering frame, the flux is dried and activated in a preheating zone and conveyed to a solder bath with a soldering wave. Here, the printed circuit boards transported in the direction 17 via a soldering wave are washed with solder in a protective gas atmosphere, so that the SMD components 2 and forks 6 of the comb-shaped multiple plug attached to the printed circuit board are soldered oxide-free with the material of the soldering spots. After passing through a cooling zone, the now soldered circuit boards are removed from the soldering frame and the lower part of the webs 5 , which also includes the perforated carrier strip 4 , is sheared to a certain contact length. Fig. 1d shows a soldered and cut to a certain length of the plug contacts printed circuit board 1 as a top and side view.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Teil der Trägerplatte 14 als Auflagefläche für die in benachbarte Halterungen 13 eingeschobenen Leiterplatten vorgesehen. Die Auflagefläche dient zur Ausrichtung die eingespannten Leiterplatten. Der Abstand zwischen den benachbarten Halterungen 13 ist dabei so auszulegen, daß der Randbereich der Leiterplatte 1 mit den aufgesteckten Gabeln 6 nicht rückseitig von dem Lot der Lötwelle abgedeckt wird.According to an embodiment of the invention, part of the carrier plate 14 is provided as a support surface for the printed circuit boards inserted into adjacent holders 13 . The contact surface is used to align the clamped circuit boards. The distance between the adjacent brackets 13 is to be designed so that the edge region of the circuit board 1 with the forks 6 attached is not covered on the back by the solder of the solder wave.
Die Steckkontakte des Vielfachsteckers sind üblicherweise an dem in Form eines unendlichen Bandes gefertigten Trägerstreifen 4 sprossenförmig angeordnet. Es ist daher nach einer Weiterbildung der Erfindung möglich, mehrere der Leiterplatten hintereinander auf die Gabeln 6 des Vielfachsteckers zu stecken, so daß eine größere Baueinheit entsteht, um die Anzahl der Arbeitsgänge für das Einspannen der bestückten Leiterplatten in den Lötrahmen 10 und das nachfolgende Abscheren der Kontaktstecker auf eine bestimmte Länge zu vermindern.The plug contacts of the multiple plug are usually arranged on the carrier strip 4, which is manufactured in the form of an infinite band, in the form of rungs. It is therefore possible, according to a further development of the invention, to plug several of the printed circuit boards one behind the other onto the forks 6 of the multiple plug, so that a larger structural unit is created in order to reduce the number of operations for clamping the printed circuit boards in the soldering frame 10 and the subsequent shearing off of the Reduce the contact plug to a certain length.
Claims (4)
- - daß auf der Lötseite der Leiterplatte (1) SMD-Bauelemente (2) haftend befestigt werden,
- - daß an einem Trägerstreifen (4) angeordnete Kontaktzungen (6) eines kammförmigen Vielfachsteckers an mindestens einem Rand der Leiterplatte (1) festgeklemmt werden,
- - daß mindestens eine der so bestückten Leiterplatte (1) an vorgespannten Stegen (5) des Trägerstreifens (4) in eine mit dem Lötrahmen (10) verbundene Halterung (13) geschoben wird,
- - daß der Lötrahmen (10) über die Lötwelle geschleppt wird, so daß die Bestückungsseite der Leiterplatte (1) von dem Lot der Lötwelle benetzt wird, und
- - daß nach einer Entnahme der verlöteten Leiterplatte (1) aus dem Lötrahmen (10) nicht mehr benötigte Teile des Vielfachsteckers abgeschert werden.
- - That on the solder side of the circuit board ( 1 ) SMD components ( 2 ) are adhesively attached,
- - That on a carrier strip ( 4 ) arranged contact tongues ( 6 ) of a comb-shaped multiple connector are clamped on at least one edge of the circuit board ( 1 ),
- - That at least one of the printed circuit boards ( 1 ) thus fitted is pushed onto prestressed webs ( 5 ) of the carrier strip ( 4 ) into a holder ( 13 ) connected to the soldering frame ( 10 ),
- - That the soldering frame ( 10 ) is dragged over the solder wave, so that the component side of the circuit board ( 1 ) is wetted by the solder of the solder wave, and
- - That after removal of the soldered circuit board ( 1 ) from the solder frame ( 10 ) no longer required parts of the multiple connector are sheared.
einen rechteckförmigen Rahmen mit Längsbalken (12) und Querbalken (11) sowie,
mindestens einer Halterung (13) aus einem lotabweisenden Material zur Aufnahme bestückter Leiterplatten im Inneren des Rahmens, wobei sich die an einer Längsseite mit einer Nut versehene Halterung (13) zwischen den Längsbalken (12) des Lötrahmens (10) erstreckt.2. Soldering frame for performing the method according to claim 1, characterized by
a rectangular frame with longitudinal beams ( 12 ) and transverse beams ( 11 ) and,
at least one holder ( 13 ) made of a solder-repellent material for receiving printed circuit boards inside the frame, the holder ( 13 ) provided with a groove on one longitudinal side extending between the longitudinal bars ( 12 ) of the soldering frame ( 10 ).
einer rechteckförmigen Trägerplatte (14),
einem im Vergleich zur Trägerplatte 14 schmaleren rechteckförmigen Streifen (15), welcher beabstandet zur Trägerplatte (14) angeordnet ist. 3. Soldering frame according to claim 1, characterized by a holder ( 13 ) with,
a rectangular support plate ( 14 ),
a rectangular strip ( 15 ) which is narrower than the carrier plate 14 and which is arranged at a distance from the carrier plate ( 14 ).
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