Устройство для пайки Советский патент 1985 года по МПК B23K3/02 

Изобретение относится к пайке, а именно к устройствам для пайки, преимущественно, пленарных выводов интегральных микросхем к контактным площадкам печатных плат.

Известно устройство для пайки, содержащее основание с размещенной на нем платой, приводной механизм в виде каретки со щтангой, несущей корпус с подпружиненной в нем паяльной головкой, к которой крепятся паяльные наконечники в виде роликов. Паяльная головка подводится оператором к монтируемой микросхеме, опускается на нее до касания с выводами и фиксируется в таком положении. Включается приводной механизм и роликовые наконечники, перемещаясь по выводам, производят их пайку к контактным площадKatyi печатной платы 1.

В известном устройстве прижатие осуществляется опусканием головки путем преодоления усилия пружины возврата, которой головка подпружинена в корпусе. В таком случае практически невозможно определить степень касания паяльных роликов со спаиваемыми объектами потому, что усилие пружины возврата много больше требуемого усилия, более того, прижатия «касания может и не быть. Однако хотя количественно величину прижатия трудно нормировать в данном устройстве оно тем больше, чем больше усилие на опускание головки. На этом этапе процесс пайки с использованием известного устройства целиком определяется квалификацией оператора в смысле нормирования усилия прижатия.

Известно также устройство для пайки, преимущественно выводов корпусов интегральных схем, содержащее размещенную в корпусе с возможностью вертикального перемещения головку с шарнирно закрепленными на ней рычагами с начальным.и наконечниками и прижимной пружиной, а также механизм отвода наконечников, выполненный в виде электромагнита с сердечником и возвратной пружиной 2.

Данное устройство кроме недостатков устройства-аналога имеет некоторые собственные недостатки. Усилие прижатия паяльных наконечников к-спаиваемым объектам обуславливается весом рычагов с паяльными наконечниками и усилием прижимной пружины. Практически трудно конструктивно выполнить вес рычагов с наконечниками равным или близким к требуемому усилию прижатия, особенно в том случае, когда различные спаиваемые объекты требуют своего собственного усилия прижатия. Усилие прижатия, также зависит от высоты исходного расположения паяльных наконечников над выводами микросхем.

Цель изобретения - повышение качества и расширение области применения за счет обеспечения нормированного и стабильного усилия прижатия жала паяльных наконечников и расширения диапазона регулирования указанного усилия.

Указанная цель достигается тем, что устройство для пайки, содержащее размещенную в корпусе с возможностью вертикального перемещения головку с шарнирно закрепленными на ней рычагами с паяльными наконечниками и прижимной пружиной, а также механизм отвода паяльных наконечников, выполненный в виде электромагнита с сердечником и возвратной, пружи.ной дополнительно снабжено траверсой, один конец которой связан с сердечником электромагнита, а другой свободно установлен в отверстии, выполненном в рычаге, поперечиной, закрепленной на траверсе и установленной с возможностью перемещения в пазах, выполненных на корпусе и дополнительной пружиной сжатия, установленной под рычагами на траверсе, при этом жесткость возвратной пружины сердечника электромагнита больше жесткости дополнительной пружины сжатия, а паяльный наконечник, прижимная и дополнительная пружины установлены последовательно на одном плече рычага.

Введение дополнительных кинематических связей ведет к тому, что часть усилия, развиваемого дополнительной пружиной сжатия, нейтрализует действие силы веса рычагов, прижимная пружина демпфирует воздействие,, создает усилие, которое в совокупности с силой от дополнительной пружины и реакциями опор в месте контакта со спаиваемыми объектами в точке шарнирного подвеса, превращает рычаги в двуопертую балку, нагруженную двумя противоположно направленными аулами, которые при приведении балки в равновесное положение путем опускания шарнира подвеса до совмещения продольной оси балки с горизонтальной плоскостью вызывают реакцию опоры в месте контакта жала паяльных наконечников со спаиваемыми объектами, равную требуемому усилию прижатия.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2-то же, вид слева; на фиг. 3 - то же, вид в плане; на фиг. 4 - схема последовательного взаимного положения корпуса паяльной головки и шарнирно-рычажной подвески паяльных наконечников при настройке последних на усилие прижатия (промежуточное положение настройки); на фиг. 5 - то же, конечное положение).

Устройство для пайки содержит корпус 1 с кронштейном 2 для крепления паяльной головки 3 на штанге 4 подающего механизма (не показано) и рычагов 5 с паяльными j 11422 наконечниками 6, охватывающих с двух сторон микросхему 7. Рычаги 5 щарнирно укреплены на оси 8 корпуса 9 головки 3. Головка 3 и связанный с нею корпус 9 головки 3 с рычагами 5 имеет возможность вертикального возвратно-поступательного перемещения относительно корпуса 1 и стопорится в нем тормозом 10. Возврат головки происходит под действием пружины 11. Рычаги 5 двусторонне подпружинены в вертикальной плоскости пружинами 12 и 13.О Пружина 12 установлена на траверсе 14, одним концом связанной с неподвижным корпусом 1 посредством поперечины 15. Тем же верхним концом траверса крепится резьбовым соединением к сердечнику 16 электромагнита 17, заключенному в обойму 18, жестко связанную с корпусом 1. СниЗУ траверсы пружина 12 поднимается регулировочным винтом 19 к поперечной оси 20, соединяющей между собой оба рычага 5. Сердечник 16 снабжен возвратной пружи-20 ной 21, опирающейся своими краями на обойму 18. Пружина 13 установлена в держателе 22 корпуса 9 головки 3 и передает усилие, регулируемое микрометрическим винтом 23, на рычаги 5 сверху вниз. В кор-25 пусе кронщтейна 2 размещен микровыключатель 24, приводящий в действие тормоз (не показан) штанги 4. Микровыключатель срабатывает от нажатия кнопки 25, укрепленной в кронщтейне 2. В паяных наконечниках 6 размещены нагреватель 26 и термо-30 пары 27 для контроля температуры нагрева. Микросхемы 7 устанавливаются в линейках 28 на плате 29. Паяльный наконечник снабжен жалом 30, контактирующим с выводами 31 микросхемы. На корпусе 9 и рычаге 5 нанесены риски 32 для установки рычагов в горизонтальной плоскости. Устройство работает следующим образом. При включении электромагнита сер-40 дечник 16, связанный с траверсой 14 преодолевая сопротивление возвратной пружины 21, освобождает рычаги 5, которые будучи щарнирно укрепленными и подпружиненными на корпусе 9 головки 3 ока-.с зываются под действием усилий пружин 12 и 13 и занимают некоторое промежуточное положение I (фиг. 4). Снятую с тормоза 10 паяльную головку 3 и связанный с ней корпус 9 головки 3 с рычагами 5 перемещают вниз так, чтобы жало 30 (фиг. 1-3)50 паяльного наконечника 6 вощло в контакт с выводами ЗГ- (фиг. 3) микросхемы на плите 29 (промежуточное положение II 9д иа фиг. 4). Далее продолжают перемещать головку 3 вертикально вниз до момента, когда ось 8 опускаясь, занимает такое положение, что продольная ось рычагов 5 совпадает с горизонтальной плоскостью, что определяется совмещением положения рисок 32 на корпусе 9 головки 3 и рычаге 5. Таким образом производят настройку на усилие прижатия. В этом положении головка 3 фиксируется в корпусе 1 тормозом 10. Нажатием кнопки «Пуск (не показан) все последующие операции выполняются в автоматическом режиме: отключается электромагнит 17, возвратная пружина 21 через сердечник 16 и траверсу 14 подтягивает рычаги 5, открывая паяльные наконечники 6 от платы, происходит нагрев паяльных наконечников. По выходе температуры паяльных наконечников на режим включается снова электромагнит 17, освобождая рычаги 5 указанным порядком, и жала паяльных наконечников, теперь уже настроенные на определенное усилие прижатия, приводят в контакт с выводами корпуса микросхемы при одновременном включении механизма подачи. Происходит процесс пайки. Путем подбора пружин 12 и 13 и обеспечения им соответствующих усилий можно получить требуемые усилия прижатия в достаточно щи роком диапазоне значений. Исходят из того, что ры-чажно-шарнирная система подвески паяльных наконечников рассматривается как невесомая, абсолютно жесткая двуопертая балка, нагруженная двумя противоположно направленными силами. Пружины подбираются из расчета балки в состоянии равновесия для требуемого диапазона значений усилия прижатия. При этом диаграмма усилий нижней пружины задается с учетом необходимости компенсации веса рычагов 5. Для выбранной нижней пружины и при заданном диапазоне усилий прижатия рассчитываются соответствующие значения усилий для пружины 13, по которым она и выбирается. Различные значения усилий прижатия при эксплуата установки можно осуществлять путем предварительного поджатия пружины 13 на необходимую величину микрометричес винтом, Таким образом, предложенное устройство в сравнении с базовым объектом, в качестве которого принят прототип, позволяет повысить качество пайки, а также раещирить область применения устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАЙКИ, содержащее размещенную в корпусе с возможностью вертикального перемещения головку с щарнирно закрепленными на ней рычагами с паяльными наконечниками и прижимной пружиной и механизм отвода наконечников, выполненный в виде электромагнита с сердечником и возвратной пружиной, отличающееся тем, что, с целью повышения качества и расширения области 23 применения за счет обеспечения нормированного и стабильного усилия прижатия жала паяльных наконечников и расширения диапазона регулирования указанного усилия, устройство дополнительно снабжено траверсой, один конец которой связан с сердечником электромагнита, а другой - свободно установлен в отверстии, выполненном в рычаге, поперечиной, закрепленной на траверсе и установленной с возможностью перемещения в пазах, выполненных на корпусе, и дополнительной пружиной сжатия, установленной под рычагами на траверсе, при этом жесткость возвратной пружины сердечника электромагнита больше жесткости дополнительной пружины сжатия, а паяльный наконечник, прижимная I и дополнительная пружины установлены (Л последовательно на одном плече рычага. J го ю со со