Устройство для пайки и лужения Советский патент 1986 года по МПК B23K3/06 

Изобретение относится к пайке, в частности к устройствам для пайки и лужения печатных плат и блоков волной расплавленного припоя. Целью изобретения является повышение качества пайки и экономия припоя. На фиг. 1 приведена схема устройства, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, с магнитопроводом, дополнительно оборудованным системой катушек, включенных по схеме бегушего магнитного поля; на фиг. 3 - вариант выполнения устройства с магнитопроводом, размешенным без зазора относительно дна ванны. Устройство состоит из ванны 1 с припоем 2, волна 3 которого омывает паяемую поверхность проходяш,их над ней печатных плат 4 с установленными на них деталями 5. Ванна 1 оборудована системой нагревательных элементов (не показаны) для расплавления и поддержания необходимой температуры припоя, а ее дно выполнено в виде цилиндрической поверхности 6. Внутри ванны 1 укреплен волнообразователь 7 в виде цилиндра с магнитопроводом в виде ферромагнитной обечайки 8, установленного коаксиально цилиндрической поверхности 6 с зазором между ними. На верромагнитной обечайке по всей ее окружности сделана система пазов, в которых расположены катушки 9, включенные между собой по схеме бегуш,его (врашаюшегося) электромагнитного поля. В зазоре между поверхностями обечайки 8 и дна 6 коаксиально им установлен магнитопровод 10 таким образом, чтобы с обеих его сторон образовались каналы 11 и 12 кольцевого типа, гидравлически связанные между собой потоком припоя. При этом по каналу 11 ocyщecтв яeтcя подача расплавленного припоя из ванны 1 в волну 3, а по каналу 12 - сток припоя с заднего фронта волны 3 в ванну 1. Дно 6 ванны 1, каналы 11 и 12, магнитопровод 10 и волнообразователь 7 с ферромагнитной обечайкой 8 образуют систему коаксиальных цилиндрических поверхностей с одной обшей горизонтальной осью. В местах входа потока припоя в каналы 11 и 12 установлены регулируемые дроссельные заслонки 13-15, служащие для регулирования расхода и параметров волны 3 припоя. Снаружи ванна 1 снабжена теплоизоляцией 16, закрытой кожухом 17. Для повышения напорно-расходных характеристик устройства в магнитопроводе 10 (фиг. 2) могут быть сделаны пазы, в которых размещены катушки 18, включенные между собой по схеме бегущего (вращающегося) электромагнитного поля. Устройство работает следующим образом. После подачи напряжения на нагревательные элементы, расположенные в ванне 1, и систему катушек 9, включенных но схеме бегущего (вращаюш,егося) электромагнитного поля, припой 2 за счет теплоты, выделяемой нагревательными элементами и риндуцированными в припое и магнитопроводе 10 электрическими токами, расплавляется и нагревается до необходимой температуры. Расплавленный припой под действием электромагнитных сил, возбуждаемых в канале 11, установленными на ферромагнитной обечайке 8 волнообразователя 7 катушками 9, начинает перемещаться в направлении, обозначенном стрелками, и, омывая цилиндрическую поверхность обечайки 8, образует волну 3 припоя. Нри соприкосновении волны 3 с проходящими над ней платами 4 с установленными на них деталями 5 первоначальный сплошной поток припоя в волне 3 разделяется на два противоположно направленных потока: один из них вновь поступает (как это показано стрелками) в канал 11, а второй стекает в противоположную сторону и поступает в канал 12. Гидравлическая связь потоков в каналах 11 и 12 осуществляется через расплавленный припой, находящийся в волне 3 и ванне 1. При этом наличие обратного потока припоя по каналу 12 обуславливает удаление с поверхности волны 3 окисных пленок и других загрязнений, обеспечивая в зоне соприкосновения платы 4 с волной 3 всегда очищенную поверхность припоя (даже при большой толщине (высоте) слоя металла в волне 3), что ведет к существенному повышению качества пайки. Перемещением регулируемых дроссельных заслонок 13-15 уменьщается или увеличивается проходное сечение металлопроводов, по которым происходит движение упомянутых потоков припоя. При этом осуществляется изменение условий входа потоков в каналы 11 и 12, а также расход и высота слоя припоя в волне 3 до требуемых по условиям технологического процесса параметров, в том числе и повьпиенная толщина (высота) слоя металла в волне 3, обеспечивающая возможность пайки деталей с удлиненными выводами. Поскольку система катушек 9, включенных по схеме бегущего (вращающегося) электромагнитного поля, расположена на ферромагнитной обечайке 8 волнообразоват ля 7 равномерно по всей его цилиндрическои поверхности, электромагнитные силы, обусловливающие движение припоя, действуют и в зоне соприкосновения волны 3 с печатной платой 4. Это приводит к тому, что в формировании паяных соединений участвуют не только капиллярные силы, стремящиеся оставить в местах пайки максимальное количество припоя, но и электромагнитные силы, стремящиеся удалить припой с мест пайки. В итоге в каждой точке пайки остается значительно меньшее количество припоя, все его излишки «срываются электромагнитными силами обратно

в волну 3, что обуставливает существенную экономию дорогостоящего припоя. В случае необходимости получения волны 3 припоя протяженностью более 400-500 мм и высотой слоя металла в ней более 10- 12 мм напорно-расходные характеристики устройства повышаются за счет оборудования магнитопровода 10 системой катушек 18 (фиг. 2 и 3), включенных также по схеме бегущего электромагнитного поля. В этом случае на припой, находящийся в канале 11, действуют суммарные электромагнитные силы, создаваемые катущками 9, расположенными на ферромагнитной обечайке 8, и катушками 18, расположенными на магнитопроводе 10. В результате гидравлические напор и расход потока припоя увеличиваются, обеспечивая необходимые параметры волны 3 припоя.

Формула изобретения

1. Устройство для пайки и лужения, содержащее ванну с припоем, дно которой выполнено в виде полуцилиндра, установленные в ванне цилиндрический волнообразователь и индуктор с системой катушек бегушего магнитного поля и двумя магнитопроводами, один из которых размещен на волнообразователе, а другой расположен коаксиально волнообразователю с зазором относительно него, отличающееся тем, что, с целью повыщения качества пайки и экономии припоя, катушки бегущего магнитного поля размещены на магнитопроводе волнообразователя.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что магнитопровод, установленный коаксиально волнообразователю, размещен с зазором относительно дна ванны.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающе5 вся тем, что в зазорах, образованных магнитопроводом, волнообразователем и дном ванны, на входе припоя установлены регулируемые дроссельные заслонки.

4.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что-оно снабжено дополнительными катушками бегушего магнитного поля, размещенными на магнитопроводе, расположенном коаксиально волнообразователю.

Изобретение относится к области пайки. Целью изобретения является повышение качества пайки. Устройство состоит из обогреваемой ванны 1 с дном в виде цилиндрической поверхности 6. Внутри ванны укреплен волнообразователь 7 в виде цилиндра с ферромагнитной обечайкой 8, установленный коаксиально цилиндрической поверхности дна 6 ванны с зазором между ними. На обечайке 8 выполнена система пазов с уложенными в них катушками 9, включенными между собой по схеме бегущего электромагнитного поля. В зазоре между поверхностями обечайки 8 и дна 6 коаксиально им установлен магнитопровод 10 таким образом, чтобы с обеих его сторон образовались каналы И и 12 кольцевого типа, гидравлически связанные между собой. В местах входа потока припоя в каналы 11 и 12 установлены регулируемые дроссельные заслонки 13, 14 и 15. Для повышения напорно-расходных характеристик в магнитопроводе 10 могут быть сделаны пазы с уложенными в них катушками, включенными между собой по схеме бегущего электромагнитного поля. Дно 6 ванны, каналы 11 и iS 12, магнитопровод 10, волнообразователь 7 (Л с обечайкой 8 образуют систему коаксиальных цилиндрических поверхностей с одной общей горизонтальной осью. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. /5/617 ьо О5 со ;о оо СП

1 1 8

Фиг. 2 /5

it 5 5 5

6 2