Устройство лужения и пайки монтажных соединений

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (П) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3779427/25-27 (22) 09.08.84 (46) 23.04.86. Бюл. У 15 (72) N.Í.Áåëÿåâ, В.Н.Гусев, С.П.Латенко, Б.П.Мазанько, В.Е.Рязанцев и В.Н.Шматок (53) 621.791.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 989763, кл. Н 05 К 3/00, 1983.

Патент Великобритании 9 1504252 кл. В 23 К 1/12, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ЛУЖЕНИЯ И ПАЙКИ

МОНТАЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, содержащее двухкоординатный стол, головку лужения с каналом лужения, паяльник с держателем, механизмы вращения и перемещения головки лужения и паяльника, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и повышения качества пайки при одновременном упрощении конструкции, паяльник выполнен в виде. стержня с буртиком в средней части, скрепленным с держателем, кинематически связанным с механизмом перемещения паяльника, при этом стержень установлен с возможностью контакта своим нерабочим концом с каналом лужения головки, 1 1225

Изобретение относится к области

".пайки, а точнее к устройствам для пайки преимущественно обмоточных проводов с облуживанием и пайкой провода к контактным площадкам платы.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства и повышение качества пайки при одновременном упрощении конструкции. ll0

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в состоянии завершения пайки первого монтажного соединения, на фиг. 2 — то же, в момент взаимодействия головки укладки провода с головкой лужения, на фиг. 3 — то же, в момент пайки на фиг. 4 — то же, в момент отвода паяльника; на фиг.5— то же, в момент лужения конца провода.

Устройство содержит двухкоординат- g0 ный стол 1 с ползунами 2 и 3 на направляющих 4 и 5, закрепленных на основании 6. На столе 1 установлена диэлектрическая плата 7 с монтажным соединением 8 и контактными площадками 9, На оси 10 вращения установлено коромысло 11 с механизмом 12 вращения.

К коромыслу 11 прикреплен механизм перемещения паяльника, состоящий из ползуна 13, к которому прикреплена направляющая 14 с ползуном 15 и держателем 16. К последнему буртиком

17 прикреплен паяльник 18 с каналами 19 и рабочим торцом 20.

К направляющей 10 через механизм

35 перемещения головки лужения, состоящий из ползуна 21 с направляющей 22, прикреплена головка 23 лужения с дозатором 24 припоя каналом 25 лужеУ

40 ния, соосньпч оси вращения, и .зубчатыми выступами 26 на торце канала

25 лужения.

К ползуну 2?, входящему в механизм перемещения головок, прикрепле45 на головка 28 укладки провода с катушкой 29 и направляющей трубкой 30 для провода 31.

Устройство работает следующим образом. 50, По команде программного устройства (не показано) двухкоординатный стол 1 перемещает диэлектрическую плату 7 в положение, при котором на оси 10 вращения оказывается центр 55 контактной площадки 9. При этом ось канала 25 лужения головки 23 лужения совпадает с осью контактной площадки

730 2

9. Торец канала 25 лужения приподнят над платой 7 на высоту, исключающую термическое влияние головки 23 лужения на плату. Механизм 28 укладки провода приподнят над платой 7 на высоту, исключающую касание платы

7 или контактных площадок 9 проводом 31.

По следующей команде программного устройства коромысло 11 разворачивается таким образом, что направление укладки провода совпадает с осью коромысла 11.

По команде программного устройства головка 28 укладки провода сматы(вает с катушки 29 и по направляющей трубке 30 выталкивает отрезок провода 31. Длина вытолкнутого отрезка соответствует размерам контактной площадки 9, Направление отрезка провода на выходе из направляющей трубки 30 определяется ориентацией канала трубки.

Затем механизм 28 укладки провода поднимается вверх перемещением ползуна 27„ и конец провода приходит в соприкосновение с припоем в канале

25 лужения, На фиг. 2 показано взаимодействие голонки 28 укладки гровода с головкой 24 лужения при лужении провода

31 на выступающем отрезке.

При использовании проводов марок

ПЭВТЛК; ПЭВТЛ и их аналогов снятие изоляции и лужение провода осуществляются в один цикл, если припой в канале головки лужения имеет темпео ратуру 350 С и вьппе. Для погружения провода в припой на торце канала 25 выполнены пазы, плоскость которых лежит в одной плоскости с осью головки. Число пазов определяется числом возможных направлений подачи провода, если головка 23 лужения установлена без возможности вращения вокруг оси 10 (фиг. 1), или равно одному, если головка 23 вращается.

В канале 25 и между зубцами 26, образуемыми пересекающимися пазами, припой удерживается силами смачивания и поверхностного натяжения. Материал канала 25 и зубцов 26 смачивается припоем.. Поддержание уровня припоя в канале осуществляется дозатором 24, После облуживания конца провода головка 28 укладки провода опускает направляющую трубку рядом с контактз 1225 ной площадкой 9 (фиг. 3) . При этом облуженный конец провода оказывается на контактной площадке.

По команде программного устройства ползун 13 перемещается по коромыс- лу 11 и паяльник 18 выходит на ось головки 23 лужения.

После этого ползун 21 начинает перемещаться вниз к контактной площадке

9.Конический конец паяльника 18 попада- 1ð

-ет в канал 25 головки 23 лужения,при этом начинается процесс теплопередачи от головки 23 лужения к рабоче- . му торцу 20 паяльника с отводом тепла от средней части паяльника 18 через буртик 17 и держатель 16.

Эмпирический или расчетный выбор конусности и размеров паяльника 18, буртика 17 и держателя 16 обеспечивает заданную температуру рабочего торца 20 паяльника 18 при выбранной температуре припоя в канале головки

23 лужения.

Затем паяльник 18 рабочим торцом

20 прижимает облуженный конец прово- 25 да 31 к контактной площадке 9. При этом припой на контактной площадке

9 и на облуженном конце провода расплавляется и перераспределяется между паяльником и монтажным соединением (фиг. 3).

После выдержки, определяемой условиями пайки, головка 23 лужения поднимается, с нею поднимается паяльник 18 и в зоне торца паяльника расплав припоя разрывается с пере35 распределением массы припоя между контактной площадкой 9 и паяльником

18 (фиг. 4). Припой на контактной площадке 9 кристаллизуется, образуя

40 паяное соединение 8, а масса припоя, перешедшая с паяльника 18 на контактную площадку 9, компенсируется из канала 25 лужения по каналам 19, расположенным на поверхности .паяльника 18 и проходящим через, буртик 17.

Глубина каналов, размер прорези в буртике и количество каналов на поверхности выбираются таким образом, что в совокупности с прорезью в

50 буртике каналы образуют капиллярную систему, поддерживающую заданную

730 4 дозу припоя на рабочем торце 20 паяльника. Например, каналы на поверхности могут иметь форму прямоугольных углублений, а прорези в буртике могут быть выполнены в виде паза или отверстия. По мере подъема головки 23 лужения конический конец паяльника 18 выходит из теплового контакта с жидким припоем.

После этого паяльник 18 отводится в сторону (фиг. 1), охлаждается и находится в холодном состоянии до следующего цикла пайки.

При пайке второго конца провода двухкоординатный стол 1 устанавливает головку 23 лужения над следующей контактной площадкой 9. Направляющая трубка 30 головки 28 укладки провода с натянутым проводом приподнимается над платой 7 на высоту, исключающую термическое влияние головки 23 лужения на печатную плату

7. Отрезок провода под углом 3-5 к плате 8 попадает в зубчатые выступы канала 25 лужения и облуживается, и далее операции укладки и пайки производятся аналогично пайке конца провода.

После припайки второго конца механизм обрезки провода (не показан) обрезает конец провода, и цикл повторяется.

С использованием указанного устройства возможны лужение и пайка монтажных соединений, в которых провод присоединяется к контактной площадке в виде петли, повышается качество монтажного соединения за счет применения смоченного паяльника и уменьшения окисления паяльника благодаря тому, что большую часть времени он находится при температуре ниже температуры плавления припоя.

Кроме того, улучшается качество лужения за счет обновления зеркала припоя при погружении конической части стержня паяльника в канал с припоем, упрощается конструкция устройства благодаря применению одного дозатора для паяльника и головки лужения и совмещению операции лужения и снятия изоляции с провода. ггкзо

Составитель В.Белинкий

Техред Л.Олейник . Корректор Т.Колб

Редактор И.Николайчук

Заказ 2023/ 12

Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и: открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4