Устройство для лужения и пайки волной расплавленного припоя Советский патент 1992 года по МПК B23K3/06 

Изобретение относится к области пайки, а более конкретно к устройствам для лужения и пайки волной расплавленного припоя.

Известно устройство для лужения и пайки волной припоя, содержащее ванну с крышкой и двумя сообщающимися емкостями, сопло, насос для нагнетания припоя и узел очистки припоя, включающий ротор- шламоотделитель, установленный с возможностью постоянного вращения и периодического подъема-опускания для разгрузки от твердых примесей.

Обеспечивая непрерывную очистку припоя от содержащихся в нем частиц шлама, узел очистки припоя в известном устройстве в то же время сам является источником дополнительного его окисления из-за наличия постоянно вращающихся тарелей ротора, особенно в момент погружения в припой и извлечения из него. Кроме того, в процессе пеоиодического подъема-опускания вращающегося шламоотделителя происходит дополнительное возмущение припоя в зоне всасывания насоса. Тем самым создаются предпосылки нестабильности режима на- гнетения, что может привести к колебаниям

VI

О О VI О

о

высоты волны припоя и к снижению качества пайки.

Также известна установка для пайки печатных плат волной расплавленного припоя, содержащая электромагнитный нагнетатель, который связан с ванной для припоя. Ванна включает в себя рабочую емкость, имеющую нагнетательную и расходную полость, а также сливную емкость, в которой размещены переливный порог и шламоотделитель в виде одиночной пластины. При таком выполнении известного устройства шламозадержание в сливной полости практически не влияет на динамику волнообразования, т.е. определенная степень чистоты припоя в волне обеспечивается без снижения качества пайки с точки зрения стабильности параметров волны. Тем не менее, известное устройство недостаточно эффективно именно с позиций обеспечения необходимой степени очистки припоя, образующегося в процессе пайки, волной шлама. Это объясняется тем, что в месте падения струи (волны) на поверхность припоя в сливной емкости образуется достаточно глубокая зона активной турбулентности. Часть поверхностных оксидов и шлаков при этом увлекается в глубинные слои припоя при их интенсивном перемешивании и беспрепятственно проникает через одноколейный извилистый проход, образованный вертикально расположенными переливным порогом и шламоотдели- тельной пластиной в нагнетательную полость, откуда вновь поступает в волну припоя, а из нее - в паяные соединения и на поверхность печатных плат, существенно снижая качество пайки. Кроме того, происходит ускоренное зарастание полостей, что также сказывается на качестве процесса.

Цель устройства - улучшение качества пайки путем повышения эффективности очистки припоя от шлама.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем ванну для припоя, имеющую рабочую емкость с нагнетательной и расходной полостями и сливную емкость, в которой размещены переливной порог и пластинчатый шламоотделитель, и электромагнитный нагнетатель, пластины шламоотделителя размещены по высоте сливной емкости с зазором относительно друг друга и с чередующимися зазорами относительно стенок сливной емкости для образования лабиринтных проходов. Кроме того, по крайней мере в одном из зазоров между пластинами шламоотделителя по ходу потока припоя дополнительно смонтирован блок осадительных пластин.

Известно также устройство с наличием ряда пластинчатых элементов (кольцевых проставок), расположенных один над другим по высоте рабочей емкости с зазором

между собой и снабженных окнами для прохода обрабатываемой жидкости.

В этом устройстве взаимное расположение пластинчатых элементов, а также размеры и распределение окон в них способствуют повышению механической прочности конструкции в целом, практически не влияя на качество отделения примесей от основной массы жидкости. В предлагаемом же устройстве характер расположения пластинчатых элементов шламоотделителя, а также распределение зазоров обеспечивают свободное перетекание припоя в сливной полости по максимально удлиненному пути без изменения давления внутри потока, т.е. не влияя на скорость истечения припоя из расходной полости и на параметры волны в рабочей зоне. Тем самым создаются оптимальные условия для осаждения примесей из массы припоя за счет значительного увеличения поверхности осаждения, включая поверхности осадительных пластин блоков, которые могут дополнительно монтироваться в зазорах между пластинами шламоотделителя. Благодаря этому достигается повышение эффективности очистки припоя от шлама и, следовательно, улучшение качества пайки печатных плат.

Таким образом, несмотря на известность группы признаков, сходных с частью

совокупности признаков предлагаемого устройства, отличающих его от известного устройства, свойства известного и предлагаемого технических решений, обусловленные наличием сходных признаков, не

совпадают.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство для лужения и пайки волной расплавленного припоя; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

В устройстве для лужения и пайки имеется ванна 1 с жидким припоем, разделенная перегородкой 2 на рабочую 3 и сливную емкости 4. В рабочей емкости 3 установлен магнитопровод 5 с образованием нагнетательной б и расходной 7 полостей. С внешней стороны ванны 1 смонтирован плоский индуктор 8, образующий вместе с магнито- проводом 5 электромагнитный нагнетатель, служащий для воздействия на расплавленный припой в нагнетательной полости 6 рабочей емкости 3 ванны 1. В расходной полости 7 смонтирован волноформирова- тель 9. Перегородка 2 в верхней своей части завершается переливным порогом 10. В

сливной емкости 4 ванны 1 расположен

шламоотделитель 11, включающий в себя ряд горизонтальных пластин 12, закрепленных на раме 13с односторонним зазором А к корпусу сливной емкости 4 по его длине. При этом пластины 12 установлены так, что зазор Л образован поочередно то между пластиной 12 и перегородкой 2, то между следующей пластиной 12 и наружной стенкой корпуса сливной полости 4 с образованием извилистых проходов для припоя.

Кроме того, при необходимости, например, в случае повышенной загрязненности припоя, в одном или в нескольких зазорах между пластинами 12 по ходу потока припоя на раме 13 дополнительно могут быть смонтированы один или несколько блоков 14 осадительных пластин,

Конструктивное выполнение устройства позволяет легко извлекать раму 13 вместе с пластинами 12 и блоками 14 для чистки и ремонта.

Устройство работает следующим образом.

При включении в трехфазную сеть индуктор 8 образует бегущее магнитное поле, которое замыкается через магнитопровод 5. Под действием электромагнитных сил, развиваемых этим полем, расплавленный припой из нагнетательной полости б через установленный в расходной полости 7 вол- ноформирователь 9 подается в зону пайки в виде волны определенной конфигурации и глубины. После омывания поверхности печатной платы (не показана), перемещаемой над волноформирователем 9, поток припоя из волны перетекает в сливную емкость 4 через переливный порог 10. При перетека- нии припоя самотеком по лабиринтному пути через зазоры между пластинами 12 шламоотделителя 11 происходит постепенное оседание на поверхностях пластин 12, а также на поверхностях осадительных пластин блоков 14 шлама, образовавшегося в волне припоя в результате его окисления и угара, т.е. производится очистка припоя от

вредных включений. Тем самым исключается попадание частиц шлама в волну припоя, а из нее - в паяные соединения и на поверхность печатных плат, что способствует повышению качества пайки.

Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает возможность увеличения срока между профилактическими чистками ванны для припоя в 2-3 раза за счет менее

интенсивного зарастания ее полостей. Также сам процесс чистки значительно облегчается по сравнению с известным устройством.

Таким образом, предпосылки техникоэкономической эффективности от использо- вания предлагаемого изобретения базируются на снижении процента выхода некачественных печатных плат, а следовательно, сокращении трудозатрат на их исправление (ремонт). Кроме того, снижаются трудозатраты, связанные с процессом профилактической чистки ванны устройства для лужения и чистки печатных плат волной расплавленного припоя.

Формула изобретения

1. Устройство для лужения и пайки волной расплавленного припоя, содержащее ванну для припоя, имеющую рабочую емкость с нагнетательной и расходной полостями и сливную емкость, в которой размещены переливной порог и пластинчатый шламоотделитель, и электромагнитный нагнетатель, отличающееся тем. что, с целью улучшения качества пайки путем

повышения эффективности очистки припоя от шлама, пластины шламоотделителя размещены по высоте сливной емкости с заэо- ром относительно друг друга и с чередующимися зазорами относительно

стенок сливной емкости для образования лабиринтных проходов.

2. Устройство поп.1,отличающеес я тем, что по крайней мере в одном из

зазоров между пластинами шламоотделителя по ходу потока припоя дополнительно

смонтирован блок осадительных пластин.

1706790

/ /з

4

г

Изобретение относится к оборудованию для пайки печатных блоков волной расплавленного припоя и может найти применение в электронной, радиотехнической, электротехнической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - улучшение качества пайки путем повышения эффективности очистки припоя от шлама. Установка для лужения и пайки волной расплавленного припоя содержит ванну для припоя, имеющую рабочую емкость с нагнетательной и расходной полостями, и сливную емкость, в которой размещены переливной порог и пластинчатый шламоотделитель, и электромагнитный нагнетатель. Пластины шламо- отделителя размещены по высоте сливной емкости с зазором относительно друг друга и чередующимися зазорами относительно стенок сливной емкости для образования лабиринтных проходов. При этом по крайней мере в одном из зазоров между пластинами шламоотделителя по ходу потока припоя дополнительно смонтирован блок осадительных пластин. При прохождении припоя через извилистые проходы, образованные в шламоотделителе, происходит осаждение шлама на поверхностях пластин шламоотделителя и осадительных блоков. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Ё

лз

А-А