Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz von Bauteilen auf einer

Leiterplatte beim Lötvorgang.

Es ist bekannt, dass nicht alle auf einer Leiterplatte gewünschten Bauteile für einen Lötvorgang in einem Lötautomaten geeignet sind.

Damit die gewünschten Bauteile auf einer Leiterplatte in einem Lötautomaten, beispielsweise einem Reflow-Lötofen, in einem Lötschritt gelötet werden können, müssen alle Bauteile für die gewünschten Löttemperaturen und für die vorgesehene Verweildauer in der bzw. eigentlichen Lötsektionen des Reflow- Lötofens gleichermaßen geeignet sein. Besonders bei bleifreien Zinn-Silber- Loten, wo hohe Löttemperaturspitzen einzuhalten sind, kann die

Temperaturfestigkeit der gewünschten Bauteile auf der Leiterplatte ein

Kostenproblem aufwerfen. In der Praxis wird daher eine Mischbestückung der Leiterplatte mit thermisch unkritischen und thermisch kritischen,

"konventionellen" weil kostengünstigeren Bauteilen angestrebt.

Eine Möglichkeit derartige, mischbestückte Leiterplatten zu löten, besteht darin, beim Löten in einem Reflow-Lötofen mechanische Schutzmasken auf der Leiterplatte so anzuordnen, um so die konventionellen, thermisch kritischen Bauteile vor zu hohen Löttemperaturspitzen abzuschirmen.

Eine andere Möglichkeit, mischbestückte Leiterplatten automatisch zu löten, besteht darin, Mehrfachlötungen durchzuführen, bei denen zunächst in einem ersten Schritt thermisch unkritische Bauteile mit einem Lötprofil mit hohen Löttemperaturspitzen in einem Reflow-Lötofen gelötet werden. In einem weiteren Schritt werden danach thermisch kritische Bauteile mit niedriger schmelzender Lotpaste mit einem Lötprofil mit weniger hohen

Löttemperaturspitzen im Reflow-Lötofen gelötet.

Noch eine andere Möglichkeit die Bauteile mischbestückter Leiterplatten zu löten, ist die Anwendung von Selektivlotverfahren. Dabei werden die thermisch unkritischen Bauteile wie oben beschrieben im Reflow-Lötofen gelötet und die thermisch kritischen Bauteile danach in einem separaten Lötverfahren, indem letztere Bauteile einzeln und separat oder gemeinsam in einem Wellen- Lötautomaten gelötet werden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem konventionelle, thermisch kritischen Bauteile derart geschützt werden, dass sie auch in einem automatischen Lötvorgang bei an sich unverträglichen Temperaturspitzen gelötet werden können. Die Aufgabe wird gelöst durch das erfindungsgemäße Verfahren nach

Patentanspruch 1 . Besondere und vorteilhafte Ausgestaltungen des

erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 1 gehen aus den

Unteransprüchen hervor.

Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass mit einer Auftrag einer handelsüblichen Lötstoppaste bzw. eines handelsüblichen Lötabdecklacks auf konventionelle, an sich thermisch kritische Bauteile, die üblicherweise nicht im Reflow-Lötofen gelötet werden können, diese Bauteile gegenüber der auf die Leiterplatte einwirkenden Lötwärme derart abgeschirmt werden können, dass sie tatsächlich ohne Probleme im Reflow-Lötofen gelötet werden können. Der nach der Erfindung vorgeschlagene Lötabdecklack auf Latex-Basis ist zum Drucken geeignet und kann sogar mit einem in einer Produktionslinie integrierten Dispenser automatisch appliziert werden. Beim Aushärten des Lötabdecklacks bei Lötvorgang bildet sich eine elastische Abdeckung der Bauteile, die einfach abgezogen werden kann.

Die für die Erfindung verwendeten Lötstoppasten, auch Lötstoplacke oder Lötabdecklacke genannt, die für eine besondere Ausgestaltung des

erfindungsgemäßen Verfahrens auch als 1 -Komponenten-Siebdrucklacke angeboten werden, werden üblicherweise zum Abdecken solcher Bereiche auf den unbestückten Leiterplatten verwendet, die beim Galvanisieren oder Verzinnen der Leiterplatten geschützt werden sollen. Vor dem eigentlichen Lötvorgang werden die getrockneten Lötstoppasten wie eine elastische Folie von den Leiterplatten selbst abgezogen. Bisher werden solche Lötstoppasten oder Lötstoplacke nicht auf Bauteile auf der Leiterplatte appliziert.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnung genauer beschrieben und erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer mischbestückte Leiterplatte mit Sicht auf deren Oberseite;

Fig. 2 die Leiterplatte nach Fig. 1 nach Anwendung des

erfindungsgemäßen Verfahrens mit aufgetragener Lötstoppaste auf einzelne Bauteile; und

Fig. 3 die Leiterplatte nach Fig. 1 mit Sicht auf deren Unterseite und

großflächig aufgetragener Lötstoppaste zur Vorbereitung einer selektiven Lötung von THT-Bauteilen. In Fig. 1 ist eine mischbestückte Leiterplatte 10 veranschaulicht in einer

Draufsicht auf deren Oberseite 1 1 , die in einem hier nicht dargestellten Reflow- Lötofen gelötet werden soll. Diese Oberseite 1 1 ist mit verschiedensten SMD- Bauteilen 12 bestückt, deren Anschlusspins oder -Flächen in entsprechende Lotpaste eingesetzt sind. Diese SMD-Bauteile 12 sind thermisch unkritisch und können auch bei hohen Löttemperaturspitzen mit heutigen bleifreien Zinn- Silber-Loten Reflow-Lötofen gelötet werden. Zusätzlich ist die Leiterplatte 10 auf ihrer Oberseite 1 1 jedoch auch mit thermisch kritischen, konventionellen Bauteilen bestückt, die oder deren Gehäuse üblicherweise die geforderten hohen Löttemperaturspitzen im Reflow-Lötofen nicht unbeschadet überstehen würden. Beispielhaft und zur Vereinfachung der Darstellung und im Sinne der Übersichtlichkeit sind in Fig. 1 für solch thermisch kritische, konventionelle Bauteile Elektrolyt-Kondensatoren 14, Anschlussblöcke 16 mit

Schraubanschlüssen oder Steckanschlüsse 20 dargestellt, in diesem Fall also THT-Bauteile, wie an den dargestellten Anschlussbohrungen 16 und 22 erkennbar ist. Dem Fachmann sind auch weitere Bauteile, auch SMS-Bauteile bekannt, die bei heutigen Löttemperaturspitzen im Reflow-Lötofen,

insbesondere für bleifreie Zinn-Silber-Lote bekannt. in Erweiterung der Darstellung von Fig. 1 zeigt Fig. 2 die Leiterplatte 10 nach Fig. 1 nach Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit aufgetragener Lötstoppaste auf die thermisch kritischen, konventionellen Bauteile 14, 16 und 20. Auf die Elektrolyt-Kondensatoren 14 ist eine Abdeckung 24 von

Lötstoppaste, auf Anschlussblöcke 16 ist eine Abdeckung 26 von Lötstoppaste und auf die Steckanschlüsse 20 ist eine Abdeckung 28 von Lötstoppaste aufgetragen worden. Es ist klar, dass nicht nur einzelne Bauteile sondern auch aus mehreren Bauteilen bestehende Baugruppen mit Lötstoppaste abgedeckt werden können.

Als Lötstoppaste für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich

beispielsweise handelsübliche Lötabdecklacke bzw. Lötstoplacke auf Latex- Basis. Diese Lötstoppasten können im Siebdruckverfahren oder mit einem in einer Produktionslinie integrierten Dispenser nach dem Bestücken der

Leiterplatten 10 automatisch appliziert werden. Sie können aber auch ggf.

manuell auf die zu schützenden Bauteile 14, 16, 20 aufgetragen werden. Die beschriebenen Lötstoplacke bzw. Lötabdecklacke sind für die heutigen

Löttemperaturspitzen im Reflow-Lötofen geeignet, werden im Reflow-Lötofen fest, bilden eine filmartige, elastische Abdeckung und können nach Durchlauf durch den Lötofen einfach von den betreffenden Bauteilen 14, 16, 20

abgezogen werden. In der Praxis hat sich bei Temperaturmessungen während eines Lötvorgangs im Reflow-Lötofen gezeigt, dass bei einer oben

beschriebenen Abdeckung von Lötstoppaste eine am abgedeckten Bauteil gemessene maximale Temperatur um ca. 20°C geringer war als die gemessene maximale Löttemperaturspitze im Lötofen. Damit ist es in vielen Fällen thermisch kritischer Bauteile möglich, diese zusammen mit thermisch

unkritischen Bauteilen in einem Lötvorgang im Reflow-Lötofen zu löten.

Fig. 3 veranschaulicht einen weiteren Gesichtspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zur Vereinfachung der Darstellung ist hier eine Unterseite 30 der Leiterplatte 10 nach Fig. 1 gezeigt. Im Gegensatz zur Darstellung in Fig. 1 sind jedoch noch keine THT-Bauteile 14, 16, 20 (siehe Fig. 1 und 2) bestückt. SMD- Bauteile auf der Oberseite 1 1 und der Unterseite 30 der Leiterplatte 10 sind bereits im Reflow-Lötofen gelötet worden. Die THT-Bauteile 14, 16, 20, deren Pins von der Oberseite 1 1 der Leiterplatte 10 her in Anschlussbohrungen 18, 22 und 32 gesteckt werden, sollen in dem in Fig. 3 gezeigten Fall selektiv in einem Wellen-Lötautomaten gelötet werden. Um die bereits auf der Unterseite 30 der Leiterplatte 10 gelöteten SMD-Bauteile vor der ebenfalls auf die Unterseite 30 einwirkenden Lotwelle im Wellen-Lötautomaten zu schützen, sind die besagten SMD-Bauteile auf der Unterseite 30 der Leiterplatte 10 relativ großflächig nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Lötstoppaste abgedeckt worden. In Fig. 3 ist diese Abdeckung mit 34 bezeichnet, die vor dem Lötvorgang im

Wellenlötautomaten ausgehärtet werden muss. Wie bereits oben beschrieben, kann die Lötstoppaste für die Abdeckung 34 auch in diesem Fall im

Siebdruckverfahren oder mit einem Dispenser automatisch appliziert werden. Sie kann aber auch ggf. manuell aufgetragen werden.

Bezugszeichenliste

10 Leiterplatte

1 1 Oberseite der Leiterplatte

12 SMD-Bauteil

14 Elko

16 Anschlussblock

18 Anschlussbohrungen für (16)

20 Steckanschluss

22 Anschlussbohrungen für (20)

24 Abdeckung mit Lötstoppaste auf (14)

26 Abdeckung mit Lötstoppaste auf (16)

28 Abdeckung mit Lötstoppaste auf (20)

30 Unterseite von (10)

32 Anschlussbohrungen für (14)

34 großflächige Abdeckung mit Lötstoppaste