Устройство для пайки микросхем с планарными выводами на печатные платы

 

Использование: групповая пайка микросхем ; с планарными выводами к контактным площадкам печатных плат. Сущность изобретения: устройство содержит транспортер С держателем печатнбй платы, камеру пайки, внутри которой расположены эл-. липтйческие рефлекторы с лампой инфракрасного излучения, пультом программного управления, расположенными на основании. Устройство содержит камеру предварительного нагревания, соединенную с камерой пайки, камеру охлаждения рефлектора, дно которой выполнено по форме рефлектора, узел охлаждения для подачи сжатого воздуха, размещенный в камере пайки под транспортером, защитный экран, выполненный из перфорированного материала толщиной 1,5-2,0 мм с коэффициентом отражения не менее 0,9. причем экран установлен над держателем печатной платы через штыри на расстоянии 4-5 мм и перфорированная пластина расположена в камере охлаждения рефлектора. 1 з.п.ф-лы, ,1 табл. 2 ил. ЧА

„,5Ц,, 1799315 А3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 23 К 1/005, 3/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

: (21) 4823434/08 (22) 15,05.90

: портер:с держателем печатной платы, камеру пайки, внутри которой расположены эл-: (72) Н.И.Молотков; Г.М.Молоткова, граммного управления, расположенными

Ю;И.Корнев, А.E.Êàçýíöåâ, А.С.Колбасов на основании. Устройство содержит камеру и 0;В.Спиридонов .. предварйтельного нагревания. соединен(73)Конструкторское бюроЛенинградского ную c камерой пайки, камеру. охлаждения завода "Россия" рефлектора, дно которой выполнено по фор(56) Авторское свидетельство СССР ме рефлектора, узел охлаждения для подачи

N. 1459832, кл. В 23 К 3/00, 1989, сжатого воз ха азме енный. в каме е ду. ° р щ . р

Авторское свидетельство СССР пайки под транспортером, защитный экран, N. 1250410, кл. В 23 К 1/00, 1986,: . выполненный из перфорированного мате(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАЙКИ МИКРО- . риала толщиной 1,5-2,0 мм с коэффициенСХЕМ С ПЛАНАРНЫМИ ВЫВОДАМИ НА том отражения не менее 0,9, причем экран

ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ установлен над Держателем печатной платы (57) Использование:групповая. пайка. микро- - через штыри на расстоянии 4-5 мм и перфосхем;: с планарными выводами к контакт- рированная пластина расположена в каменым площадкам печатных плат. Сущность ре охлаждения рефлектора. 1 з.п.ф-лы, изобретения; устройство содержит транс-,1 табл, 2 ил.

Г

Изобретение относится к пайке и может быть использовано для групповой пайки инфракрасным излучением микросхем с планарными выводами к контактным площадкам печатных плат.

Целью изобретения является повышение качества пайки зэ счет предотвращения перегрева микросхем и печатной платы.

На фиг. 1 изображено устройство для пайки микросхем с пленарными выводами на печатные платы; на фиг. 2 — конструкция защитного экрана и установка его на печатную плату, Устройство содержит стол 1, на котором расположен механизм 2 подачи платы. Ме-: ханизм подачи представляет собой дискретный шаговый прйвод с цепной передачей, обеспечйвающий плавность подачи платы с необходимым шагом. Привод включает всебя шаговый двигатель 3, редуктор 4, ведущий 5 g ведомый 6 валы, соединенные между-собой цепной передачей 7, на которой расположена транспоотнля пластинчатая.лента 8. На транспортной ленте 8 имеются отверстия-ловители для начальной установки печатной платы.

На столе 1 расположены также камеры

9 предварительного нагрева с внутренней теплоизоляцией и примыкающая к ней камера 10 пайки. Камера 9 предварительного нагрева с внутрейней теплоизоляцией соДержит четыре нагревательных элемента 11 (46):28.02;93. Бюл. М 8: .:.....: липтйческие рефлекторы с лампой (71) Конструкторское бюро завода ".Россия" инфракрасного излучения, пультом про1799315 и логометр 12 для. задавания температуры предварительного нагрева; Камера пайки состоит из эллиптического рефлектора 13, по оси верхней фокальной линии которого расположен инфракрасный излучатель 14, à 5 нижняя фокальная линия (где образуется полоса нагрева) совпадает с плоскостью платы, установленной на транспортной ленте 8. Рефлектор 13 выполнен йз полированного алюминия и укреплен в держателе 15, 10 который одновременно предназначен для охлаждения рефлектора. Держатель 15 представляет собой паяную конструкцию из листовой латуни коробчатого типа с внут- ренними перфорированными переборками, 15 заполняемыми циркулирующей жидкостью, поступающей из бака 16, расположенного выше держателя 15.

Устройство пайки включает в себя пульт управления 17, осуществляющий электрон- 20 ное управление устройством, позволяющий изменять дискретно расстояние между линиями пайки, колйчество линий пайки; скорость подачи транспортной ленты, время пайки. Устройство управления шаговым двигателем 18 (УУШД) расположено внутри стола и .предназначено для преобразованйя, формйрования и усиления сигналов унитарного кода с пульта 17 управления .в сигйалы управления током фазовых обмо- 30 ток шагового двйгателя 3, установленное под платой устройство охлаждения 19, осуществляющее йодачу сжатого воздуха через щелевое сопло в зону пайки.

Печатная плата 20, подлежащая пайке,, 35 установлена на транспортной ленте 8 с rioмощью кассеты 21. На фиг. 2 изображена печатная плата 20 в сборке с защйтным экраном 22 и установочной кассетой 21. Защитный экран 22 имеет прямоугольные 40 прорези 23 в местах расположения контак-. тных площадок, крепится над печатной платой с помощью штырей 24, вхоДящих в крепежные отверстия 25 платы. Между по. верхностью платы 20 и защитным экраном 45

22 выдержан зазор 4-5 мм за счет втулок 26;. одетых на крепежные штыри. Установочная кассета 21 с целью надежной фиксации на отверстиях-ловителях транспортной ленты

8 снабжена штырями 27. Механизм подачи 50

2 заключен в кожух 28.

Устройство работает следующим образом. . На контактные площадки печатной платы 20 наносят припойную пасту через сетча- 55 тый трафарет, устанавливают отформованные микросхемы с пленарными выводами(допускается в течение трех часов после нанесейия пасты), при этом микросхемы фиксируютСя за счет клеящих свойств

4 припойной пасты, крепят защитный экран

22 над платой 20, вставляют плату с экраном в кассету 21, которую затем фйксируют в отверстиях транспортной ленты 8. Органами управления пульта 17 задают программу работы установки. а именно скорость продвижения платы, первое расстояние — от начала отсчета до первой линии пайки (момент включения излучателя), расстояния между линиями пайки, время пайки, количество линий пайки. Включают установку и транспортируют плату в зону предварительного нагрева, а затем в зону пайки, при этом производят охлаждение рефлектора излучателя, пропуская охлаждающую жидкость через палые переборки держателя 15 и охлаждение платы, путем воздушного обдува снизу.При нажатии кнопки "Пуск", располо-. женной на пульте управления 17, на устройство управления шаговым двигателем 18 начинают поступать импульсы унитарного кода с частотой F. Управление шаговым двигателем 3 осуществляется по 12-тактной.. схеме с алгоритмом 2-3; При выбранных. параметрах механизма подачи 2(ШД5Д1МУ3, редуктор 4-1:34, диаметр шестерни — 180 мм) импульс на входе УУШД 18 . соответствует шагу ШД 3 (1.,5О) и перемещению транспортной ленты 8 на 0,069 мм, 3ависимость скорости подачи ленты 8 от. частоты F приведена в таблице.

Необходимая частота, а следовательно, скорость подачи транспортной ленты 8, устанавливается переключателем, расположенным на ПУ 177. За начало отсчета принимается момент прохождения платы над герконовым включателем (в конце камеры 9 предварительного нагрева), при этом формируется сигнал "Начало", по которому в УУШД 18 на схему сравнения считывается из памяти код, соответствующий первому заданному расстоянию до линии пайки, Одновременно сигнал "Начало" разрешает прохождение унитарного кода на счетчик . отработки. Код со счетчика отработки сравнивается на схеме сравнения с кодом первого расстояния. При равенстве кодов формируется сигнал останова транспортера и включения излучателя. Происходит пайка первой линейки контактов микросхем, Таймер нагрева отсчитывает заданное время пайки {включенное состояние излучателя).

При срабатывании таймера отключается излучатель 14, включается транспортер 8, считввается код второго заданного расстояния между первой и второй линиями пайки, и начинается сравнение его с кодом отработки, При равенстве кодов аналогич1799315

100 .

F, Гц

1000

500. 1 1,6

2,3

V, мм/с

23,2

5.: 6 но изложенному происходит пайка второй том отражения 0,9 толщиной 1,5-2 мм, На линейки контактов микросхем, и т.д.. экране. вскрыты прямоугольные прорези, Пульт управления позволяет изменить размеры KQTopblx и расположение соответдискретно расстояние между линиями.пай- ствует контактным площадкам на печатной ки до 282 мм (12 разрядов двоичного кода) плате. При пайке защитный экран 22 через при точности шага 0,069 мм(цена младшего- 5 прорези пропускает ИК-лучи, которые воэразряда кода), количество линий пайки до действуют только на места пайки. остальной

31, скорость подачи платы от 1,1: до 23,2: же поток отражается экраном. мм/с, время пайки от 1. до 10 с.

В камере 9 предварительного нагрева Ф о р:м у л а и з.о б р е т е н и я задается и поддерживается. температура в 10 1. Устройство для пайки микросхем с пределах 80-90" С, что способствует усадке планарными выводами на печатные платы, пасты эа счет испарения ле|учих веществ .", . содержащее основание, на котором устаотсутствию эффекта "разбрызгивания" при - новлейы транспортер с держателем печатвоздействии сфокусированного луча на па- ной платы, камера пайки, внутри которой сту. В расплавленном состоянии паста стя- 15 расположен эллиптический рефлектор с гивается к металлическим контактам лампой .инфракрасного излучения, пульт микросхем за счет поверхностного натяже- программ ното: управления, о т л и ч а юния,такимобразомстеклотекстолитостает-. щ е е с я тем, что, с целью повышения ся очищенным от паяльной пасты;,: .... качества пайки за счет предотвращения пеОдновременно с пуском установки 20 регрева микросхем и печатной платы, оно включается.устройство 19 охлаждения -пла- - снабжено камерой предварительного наты и устройство охлаждейия рефлектора. гревания, соедийенной с камерой пайки, ка(поз. 15, 16). После того, как плата вышла из . мерой охлаждения рефлектора, дно камеры пайки10,ееснимаютсконвейераи которой выполнено по форме рефлектора. демонтируют,: ..:. 25 узломохлаждения для подачисжатоговозВ качестве инфракрасного излучателя духа, смонтированнйм в камере пайки под может"быть использована,. например, иод - . транспортером, и защитным экраном, выная лампа накаливания КГТ 220-1000-1. полненным из перфорированного материаТрафарет для нанесения пасты на контакт- ла толщиной 1,5-2,0 мм с коэффициентом ные площадки изготавливается фотохими- 30 отражения ие менее 0,9 и установленным ческим способом из материала Лс 63 или над держателем печатной платы через штыбериллиевой бронзы. Дозированное нане-: ри на расстоянии 4-5 мм, сение пасты через трафарет позволяет добиться стабильности B оплавлении припоя, 2. Устройство по fl. 1, о т л и ч а ю щ е ет.е. улучшить качество пайки,:: 35 с я тем, что оно снабжено перфорированЗащитный экран 22 выполнен иэ пол- нойпластиной,расположеннойвкамереохированного алюминия Д16Т с коэффициен- лаждеиия рефлектора.

ВИРА

ФиР. Г Составитель Н. Молотков

Редактор С. Кулакова Техред ММоргентал Корректор Л. Пилипенко

Заказ 785 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101