Способ групповой пайки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2 д 11 4 В 23 К 1/06 ВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУД ПО ДЕ ПИ ЕТЕЛЬСТВ ВТОРСКОМУ фт БАЙЯ;,),318/26-271.863.88. Бюлценское нннение "ПоизводственомавтП,И,88.8)етельК 3/О ма тика тво СССР 11.06.74. рское с ВОЙ ПАЙКИтносится к пайке иовано в электротехотраслях промышлентения - повьппение(57) Изобретениеможет быть испольнической и другихности. Цель изобр новение перемычек. 2 ил(21) 4011 (22) 23.0 (46) 23.0 (71) Гроз ное обьед (72) Е.И. (53) 621. (56) Авто Мф 565785,ЗОБРЕТЕНИЯ (цТР качества пайки и снижение энергозатрат. Способ состоит в том, что пайкуосуществляют за счет относительногоперемещения локальной ванны с припоем, образованной в зазоре между нагретым инструментом и паяемой поверхностью платы со стороны выхода выводов. При этом инструменту придают колебания в вертикальной плоскости, арадиоэлементы принудительно охлаждают. Верхнее расположение контактажидкий припой - плата полностью исключает дефекты спаек в виде сосулека наличие вибрации исключает возник15 1 зобретецие относится к областипайки и может найти применение В электротехнической, радиотехническойи приборостроительной промышленности.ель изобретения - повышение качестпа пайки и снижение энергозатрат.На Фиг, 1 представлена схема, поясцян щая способ; на фиг2 - вид Лца Ф 1.г. 1. ОНа схеме показаца печатная плата1, закрепленная на каретке 2, имеющаявс 1 з",1 ожность перемещаться в двух взаимно перпендикулярных направленияхс 1;Омощью приводного механизма 3Печатцал плата 1 расположена так,что 1 а 51 ек 15 я поверхность находитсяпод паяльной гс 5 Овкой 4, а корпуса 5деталей расположены под печатной платой 1. К консоли 6 неподвижно прикФре 1 Лена паяльная головка ч, а свер.";у установлен вибратор 7. Между пая. 1 О 11 поцерхцостью печатной платы 1и цтжце 11 поверхностью паяльной голов 4 имеется зазор с припоем 8. Ве.11111111 у зазсра регулируют с помощьюпс ремещеция консоли 6 механизмом 9Вс:ртикальнс 1 о перемещения. Подачапр 11 поя В зону пайки осуществляетсяме.сагп мом, сос тоящим из механическога 11 р 11 Вс 155 а 10, приводных роликов 11,11111 ран: яо 1 О 1 трубки 12 и барабана 13,ц 1;сггоры накручец проволочный припой 4 ля охлаждения корпусов 5радиодета:ВЙ В процессе пайки используе 1 ся Венти 11 ятор 15, установленныйпод кареткой 2, цепосредственно подпа 511 ьц 05 Головкой 4. Контроль и поддержаие температуры в регламентируемом диапазоне Выполняют с помощью 40термопары 16 и регулятора 17. Скорость перемещения печатной платы 1,скорость подачи проволочного припояв зону жидкого припоя, частоту иамплитуду вибрации паяльной головки 451 подбирают и регулируют в процессепайки,Способ пайки печатных плат осуществпя 1 от следующим образом.Па печатную плату 1 устанавливаюткорпуса 5 радиодеталей, на штырьевыхВыводах которых предварительно формируют зиг-замки. Затем паяемую поверхность подготовленной таким образомпечатной платы Флюсуют канифольнымФлюсом и подсушивают, после чего еепереворачивают выводами вверс и втаком положении устанавливают на каретку 2. Наличие эиг-замков предотВращает выпадение радиодеталей из сквозных отверстий печатной платы 1 Каретку 2 с печатной платой 1 подводят под паяльную головку 4 так, чтобы между поверхностью платы 1 и цижцей поверхностью паяльной головки 4 оставался зазор в пределах 15-2 мм (в зависимости от высоты выводов над поверхностью платы). Величину зазора можно регулировать с помощью механизма 9 вертикальцого перемещения паяльной головки 4. После установки нужного зазора включают привод 10 подачи припоя 8 в зону пайки. Коснувшись разогретой паяльной головки 4, припой 14 расплавляется и начинает заполнять зазор между платой 1 и головкой 4, тем самым образуя зону жидкого припоя 8 шириной 8-10 мм и длиной, с соответствующей длине паяльной головки 4. Одновременно с подачей припоя включается вибратор 7 и механизм 3 продольного перемещения каретки 2. При движении платы 1 зона жидкого припоя 8 смачивает контактные площадки и под действием сил смачивания, поверхностного натяжения, а также сил тяжести легко проникает в сквозные отверстия и заполняет их. Существенное значение на Формирование качественного сная оказывает вибрация припоя 8 в зоне пайки. Путем подбора амплитуды и частоты вибрации добиваются глубокого пропая выводов как со стороны контактных площадок, так и со стороны расположения корпусов 5.Цикл пайки заканчивается, как только паяльная головка 4 выйдет за пределы печатной платы 1. Остатки припоя остаются на поверхности паяльной головки и удерживаются на ее поверхности за счет сил поверхностного натяжения. В том случае, когда ширина паяльной головки 4 меньше ширины печатной платы 1, процесс пайки повто. ряют, причем предварительно каретку 2 передвигают с помощью приводного механизма 3 так, чтобы паяльная головка 4 расположилась над следующим участком платы 1, который подлежит пайке.Использование данного способа позволяет улучшить качество пайки, так как при верхнем расположении контакта жидкий припой - плата полностью исключаются дефекты спая в виде сосулек, поскольку сила тяжести заставляет остатки припоя на коцтактцых цло 1382606щадках после выхода из зоны пайки оседать и приобретать гладкую форму, соответствующую заливному спаю беэ наличия каких-либо острых концов.Использование вибрации припоя при верхнем расположении контакта яидкий припой - плата существенно способствует затеканию припоя в сквозныеотверстия, причем заполнение припояпревышает 2/3 толщины печатной платыи по внешнему виду соответствует заливной форме спая, а при соответству. ющем подборе частоты и амплитуды вибрации обеспечивается получение качественного пропая в виде галтелейна выводах со стороны корпусов.Наличие вибрации в зоне пайкипри верхнем расположении контактажидкий припой - плата практически цсключает возникновение перемычек между дорожками и контактссыми площадками, так как вибрация способствует отрыву пленки жидкого припоя, возникающей между поверхностью паяльной головки и контактными площадками вмомент движения платы.Малая поверхность жидкого пригсол в зоне пайки исключает появление какого-либо шлакового образования на ее поверхности в процессе пайки, отсюда возможность получения блестящей поверхности спая.Кроме того, за счет постоянногопополнения израсходованного припояновым сохраняется постоянство хими 35ческого состава спая в процессе пайки.Необходимость в поддержании незначительной массы припоя в жидком состоянии (20-30 г) позволяет резко снизить потребляемую мощность до 0,5- 0,6 кВт. Кроме того, малая зона воздействия жидкого припоя на поверхность платы при одновременном охлаждении печатной платы полностью исключает коробление платы из-за тепловых ударов и нагрев корпусов навесных деталей и микросхем.П р и м е р. Пайку проводят в цехе на текущей продукции, выпускаемой монтажным участком с использованием описанного устройства. На пайку подают предварительно собранные печатные платы с установленными на них навесными элементами, на выводах которых выполняют зиг-замки. Среди навесных элементов, которые устанавливают при сборке, на печатные платы использованы микросхемы с 40, 24, 6 штырьевыми выводами, сопротивления с горизонтальным и вертикальным расположенцем корпусов относительно платы, транзисторы, оптроны, диоды, конденсаторы и др. Крупногабаритные детали (импульсные трансформаторы, кварцевые сборки, заземляющие шинки и др,) для удержания в перевернутом положении прихватывают пайкой в двух-трех точках. Флюсование паяемой поверхности производят разбрызгиванием с помощью пульверизатора 257-ного канифольссого флюса, в качестве припоя применяют сплав ПОСв виде проволоки диаметром 3 мм, которую предварцтелысо наматывают на барабан механцэма подачи припоя,Скорость перемещения печатной платъс составляет 3,5-4 м/мисс. Поскольку папка проводится паяльной головкой длиной 80 мм, время пайки одной печатной с 1 латы размером 230 160 мм составляет 2-2,5 мин.Температуру пайки постоянно контролируют и поддерживают в пределах250-260 С.В качестве вибратора 7 головки 4используют дроссель с воздушным зазором, вибрирующий в вертикальной плоскости с частотой 50 Гц.Зазор между печатной и паяльной головкой поддерживают 1,5-2 мм.Анализ качества спая показал, что полностью исключены дефекты в видесосулек, а перемычки между дорожками и контактными площадками возникали тс лько на платах с высокой плотностьк монтажа (третья категория) и при этом составляли не более 27 от числа паянных соединении. Следует отметить, что при пайке плат с плотным монтажом маски не использовались. Спай имеет блестящую поверхность, припой полностью заполняет сквозные металлизированные отверстия, образуя спаи заливного типа. Металлографичсекий анализ спая показал, что между выводами и стенками металлиэированного отверстия отсутствуют поры. Общее число дефектных спаев составляло не более 3-47 от общего числаспаев, которые легко устранялись с помощью ручного паяльника. Особо следует отметить то, что в процессе пайки корпуса микросхем и других навесных элементов практически не нагревались.Формула и э о б р е т е н и я Способ групповой пайки преимущественно радиоэлементов со штырьковы ми выводами на печатные платы, включающий флюсование с последующей сушкой печатной платы и относительноеперемещение платы и инструмента с одновременной подачей припоя в зону 1 О пайки, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью улучшения качества пайки и снижения энергозатрат, радиоэлементы устанавливают под платой, а инструмент перемещают со стороны выходавыводов с зазором относительно поверхности платы и придают ему колебания в вертикальной плоскости, приэтом зазор между платой и инструментом заполняют припоем, а радиоэлементы прийудительно охлаждают.1382 бОбВидА Ипарцйение Иижения малю/Фиг.2Составитель Е. Тютченкова Редактор С. Пекарь Техред Я.Сердюкова Корректор А. Тяско Заказ 1250/10 Тираж 921 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4