Способ контроля процесса пайки

-У 1ЙВд,;:;. ТЕНИЯ ТЕЛЬСТВ итехнически еревезенцев,вский, Ю.Н.Кваехнология иппаратуры.7 гоьство СССР 31/02, 197 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ САНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ С(54)(57) 1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ПАЙКИ, при котором производят измерение температуры нагрева и электрической характеристики объекта пайки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества паяных соединений за счет контроля состояния паяемых поверхностей, в качестве измеряемой электрической характеристики берут ток утечки с поверхности объекта пайки и по величине тока судят о степени активирования паяемых поверхностей.2. Способ по и.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что объект пайки размещают в зоне нагрева внутри охватывающего его заземленного экрана.1 1230Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки с контролем процесса нагрева, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при изготовлении паяных металлических изделий.Целью изобретения является повышение качества паяных соединений за счет контроля состояния паяемьпс поверхностей. 10На чертеже изображена принципиальная схема устройства, реализующего данный способ при контейнерной пайке в среде проточного аргона, активированного продуктами разложения КВГ 4 . 15Исследуемый образец 1 с навеской припоя размещают в металлическом контейнере 2. Образец 1, в свою очередь, устанавливают на спеченной таблетке 3 из смеси порошков электроизоляцион ных материалов.Токосъемник 4 подсоединяют непосредственно к образцу 1 и соединяют с положительной клеммой входа самопишущего измерителя тока 5, отрицатель ная клемма которого заземлена, Токосъемник 4 изолирован от корпуса заземленного контейнера с помощью заглушки 6, Температуру нагрева регистрируют с помощью термопары 7 и потея циометра 8. В чашку 9 засыпают порошок - активатор аргона, По центру чашки 9 устанавливают стакан 10 для очистки аргона посредством его пропускания через металлическую стружку. Начало выдержки образца 1 при температуре пайки отсчитывают от момента регистрации заданной величины тока утечки в измерительной цепи, полученной из предварительных опытов. 40Физическая сущность способа состоит в том, что при нагреве металлического тела его поверхность под влиянием внешних воздействий (нагревания, потока фотонов, электронов и ионой) заряжается, что может быть зарегистрировано по величине тока утечки, проходящего через измеритель тока, положительная клемма входа которого соединена с объектом пайки, а 50 отрицательная - заземлена. Величина и знак регистрируемого тока зависят от интенсивности и направления теплового потока, вида и интенсивности облучения, а также от наличия на иссле дуеиой поверхности посторонних примесей, изменяющих ее энергетические свойства, т.е. от степени внешнего 768 2воздействия и активации поверхности, которые определяют стабильность качества формирования паяных соединений, Слежение за указанной величиной тока, особенно после нагрева объекта . пайки выше температуры плавления припоя, позволяет повысить точность ведения процесса пайки посредством отсчета выдержки от момента регистрации заданной величины тока и, следовательно, заданной степени внешнего воздействия и активации паяемой поверхности. Применение заземленного экрана, охватывающего объект пайки, обусловлено необходимостью защиты измерительной цепи от посторонних помех (например, от нагревателей элек" тротермического оборудования) и стабилизации внешнего воздействия на объект пайки. П р и м е р. Образец 1 из сплава ЭП 718 с размерами 40 х 40 х 2 мм и предварительно уложенной на нем навеской припоя ВПр 7 объемом 64 мм был разэмещен в металлическом контейнере 2, имеющем дополнительный защитный экран, на спеченной таблетке 3, изготовленной из смеси порошков нитрида бора и борной кислоты (4 : 1) и химически стойкой в атмосфере, содержащей продукты разложения КВГ 4 . Образец соединяли токосъемником 4 (проволока диаметром 0,5 мм, материал - хромель Т) с положительной клеммой входа самопишущего измерителя тока 5" (КСПс входным сопротивлением 100 Ом), отрицательную клемму которого эаземляли. В зоне нагрева, где возможен контакт электроизоляционного материала с активизированной средой, токосъемник изолировали от корпуса заземленного контейнера с помощью заглушки 6, также спеченной из смеси порошков нитрида бора и борной кислоты, а вне указанной зоны - с помощью соломки для термопар из технической окиси алюминия. Температуру нагрева регистрировали с помощью термопары 7 и потенциометра 8. При подготовке контейнера к пайке засыпали порошок активатора аргона (2 г) в свободный объем чашки 9, по центру которой установлен стакан 10 для очистки арго" на посредством его пропускания через металлическую стружку. Нагрев производили в электропечи сопротивления. Начало выдержки в течение 20 мин при температуре пайки отсчитывали от моСоставитель Ф.КонопелькоРедактор Л.Горват Техред М.Ходанич Корректор Е.Рошко Заказ 2480/5 Тираж 1001 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушскзя наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 230 ,мента регистрации заданной величины тока в измерительной цепи, которую определяли в предварительных опытах. При величине тока, равной 88 мкА,. фиксировали площадь растекания припоя (177 мм).Предлагаемый способ гарантирует высокую точность ведения процесса пайки и стабильность качества паяных соединений, поскольку позволяет конт ролировать интенсивность внешнего воздействия и активацию поверхности объекта пайки как до момента расплавления припоя, так и после его достижения. Способ не требует визуализа- ц ции процесса растекания припоя и моУб 8 4жет быть использован для контроля процесса пайки материалов с металлическим типом электропроводности. Применение данного способа возможно с любым нагревательным оборудованием, в котором объект пайки может быть расположен внутри заземленной оболочки, охватывающей его, и которое дополнено несложными приспособлениями и доступными приборами дпя съема и регистр рации электрического сигнала с объекта .пайки. Поскольку информация о процессе пайки поступает в виде электрического сигнала, появляется возможность автоматизации процесса с помощью типовой автоматики.