Установка для пайки в защитной среде электротехнических изделий Советский патент 1981 года по МПК B23K3/06 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПАЙКИ В ЗАЩИТНОЙ СРЕДЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области пайки в частности к оборудованию для пайки в защитной среде преимущественно полупроводниковых кристаллов. Известна установка для пайки, содержа щая камеру пайки, которую подаётся газовоздушный поток. В камеру пайки устанавливается паяемое изделие 1 j. В данной установке отсутствует предварительный подогрев паяемой детали, .что предопределяет низкую производительность установки, а наличие воздуха в потоке защитного газа снижает качество припаиваемых кристаллов, вызывает окисление поверхностей деталей, не покрытых золотом. Известна также установка для пайки в защитной среде электротехнических изделий, содержащая монтажный стол с нагревателем для установки паяемого изделия, устройство для предварительного подогрева и охлаждения изаелия, выполненные в виде муфелей с встроенными в них нагревателями, конвейер для перемещения изделия, размещенный внутри муфелей 23Основным недостатком данной установки является возможность попадания в газовый поток воздуха, что приводит к окислению Поверхностей корпусов, а следовательно, к снижению 1 ачёства посадки кристаллов. При использовании данной установки дли посадки кристаллов на корпуса, не имеющие золотого покрытия, имеетместо существенный процент некачественных, сборок. Рабочие режимы установки трудно застабилизировать, т.к. на них влияет поток защитного газа, расход которого сильно зависит в данном случае от температуры и состава окружающей среды. Целью изобретения является повышение качества паяного соединения путем предотвращения окисления паяемой поверхности. Поставленная цель достигается тем, что в установке, содержащей монтакный стол с нагревателем для установки, паяемого изцели, устройства для предварительного подогрева и охлаждения изделий. выполненные в виде муфелей с встроешп.ь ми них нагревателями, конвейер для перемещения изделий, размещенный внутри к уфелей, под монтажным столом выпоя Ней центральный ввод а ащитного газа, до- полнительные вводы выполнеиы в муфелях в зонах с температурой 4О-80 С и направлены под углом 3-25 ® в разные стороны от монтажного стола, расстояние между отверстиями муфелей, выходящими в сторону монтажного стола и монтажным столом составляет 5-60% расстояния от концов муфелей со стороны Монтажного стола цо дополнительных вводов. Выполнение дополнительных вводов в : муфелях над зонами с температурой 4080 С исключает окисление поверхности фланца, что особенно важно при отсутствии золотого покрытия, т. к, температура 4080 С еще недостаточна для окисления поверхности фпанца, а составляющая газового потока исключает попадание воздуха в зоны с более высокой температурой. Удаление газового ввода от холодного конца муфеля в зону с минимальной тем пературой 4О С позволяет создать в jco- лодной части муфеля запорный слой- защит ного газа, надежно защищающий нагретую зону от воздуха. Более эффективная защита со стороны концов муфелей, удаленных от столика, обеспечивается при направлени НИИ газовых вводов, расположенных в муфелях, под углом 3-25 в сторону назван ных концов, благодаря усилению газового потока в эту сторону. Размещение центрального ввода под монтажной площадкой позволяет обеспечить газовый поток по всему периметру площадки, а выбор расстояния между отверстиями муфелей, выходящими в сторону столика и монтажной площадкой из условия обеспечения перекрытия газовых потоков, выходящих из каж дого муфеля с газовым потоком, выходящим из центрального ввода, на уровнях, находящихся ниже монтажной площади, обеспечивает газовый поток без воздущны включений : во всей монтажной зоне, что также способствует качественной посадке кристаллов на фланцы. На чертеже схематически представлена конструкция предложенной установки. По обеим сторонам столика № 1 с монтажной площадкой 2 размещены муфеля 3 и 4 с нагревателями 5. и 6, Муфель 3 размещен со стороны подачи фланцев, а муфель 4 - со стороны их съе ма, В муфелях размещены подающая и съемная части транспортера 7, В муфелях выполнены дополнительные газовые вводы 8 И 9, размещенные над зонами с температурой 40-8О С, Под монтажной площадкой столика размещен центральный газовый ввод 10, Газовый поток 11 от ввода 9 создает защитную зону 12 на входе муфеля 3. Газовый поток 13 от ввода 9 и газовый поток 14 от ввода Ю создаJOT защитную зону 15 на выходе муфеля 3, Газовый поток 16 от ввода 8 создает защитную зону 17 на выходе муфеля 4. Газовый поток 18 от ввода 8 и газовый поток 14 от йвода 10 создают защитную зону 19 на входе муфеля 4, Газовые потоки 13,14,. и 18, смещиваясь, создают защитную зону 2О над монтажной площадкой 2. На изготовленном макете установки, предназначенном для посадки кристаллов из кремния на никелированный фланец посредством, припайки эвтектикой золотокремний, на столике температура поддерживалась на уровне 490-5°С. Газовые вводы на каждом муфеле были размешены над зонами с температурой 7О С, что примерно на 10 ниже температуры начала интенсивного окисления никеля. Центральный газовый ввод был размещен под монтажной площадкой столика, В качестве защитного газа использовался аргон. На макете установки были посажены кристаллы на фланцы при,изготовлении транзисторов КТ921. Полученные положительные результаты свидетельствуют о работоспособности предложенной установки и о возможности получения высокого экономического эффекта, т,к, установка позволит существенно повысить выход годных приборов и снизить расход золота при их изготовлении. Использование предложенной установки для посадки кристаллов на фланец позволяет исключить золотое покрытие фланца, При площади золочения фланца, составляющей примерно 10 см и толщине покрытия 3 - 5 мкм, на каждой тысяче приооров будет сэкономлено 60 - 10О г золота, при общем выпуске 40ОООО приборов может быть сэконоШхено 0,7 1,5 кг золота в год. Формула изобретения Установка. цпя пайки в защитной среде электротехнических изделий, преимущественно полупроводниковых кристаллов, содержащая монтажный стол с нагревателем для установки паяемого изделия,

устройства для предварительного подогрева и охлаждения изделия, выполненные в виде муфелей с встроенными в них нагревателями, конвейер для перемещения изделия размещенный внутри муфелей, отличающийся тем, что, с целью повышения качества паяного соединения путем предотвращения окисления паяемой поверхности, под монтажным столом выполнен центральный ввод защитного газа, дополнительные вводы выполнены в муфелях в зонах с температурой 40-80 С и направлены под углом 3-25 в разные / -, W 1 уЧ

стороны от монтажного стола, расстояние между отверстиями муфелей, выходящими в сторону монтажного стола в монтажным столом составляет 5-6 О% расстояния от концов муфелей со стороны монтажного стола до дополнительных вводов.

Источники инф{фмашга, принятые во внимание при экспертвэе

№ 531679, кл. В 23 К 3/О6, 31.12.74.

№ 472761, кл. В 23 К 3/О6,17,04.72.