Установка для получения шариков припоя

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ШАРИКОВ. ПРИПОЯ, включающая корпус, камеру плавления с окном в дне и калибровочным диском, водоохлаждаемый холодильник, отличающаяс я тем, что, с целью повышения производительности и упрощения зксплуатации , она снабжена подпружиненным держателем, прижимающим калибровочный диск к дну камеры, а калибровочный диск выполнен с калиброванными отверстиями по всей плоскости, и может вращаться относительно дна камеры плавления, причем в дне камеры и подпружиненном держателе выполнено по два секторных симметричных окна с возможностью рзаимного перекрытия . сл О) о оо to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1060312 А

3(5 ) В 22 F 9/06 ь

Ъ

)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " "

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H АВТОРСНОИ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3499383/22-02 (22) 12,10.82 (46) 15.12.83. Бюл. 9 46 (72) В. И. Дубняков, A. И. Киселев и A. С. Андрианов (53) 621.762.224(088.8) (56) 1. Механический пресс. Модель

КД 2114А.

2. Розов В. В., Соболева В. М.

Сплавы для полупроводниковых приборов. М., "Машиностроение", 1969, с. 198-200. (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ШАРИКОВ ПРИПОЯ, включающая корпус, камеру плавления с окном в дне и калибровочным диском, водоохлаждаемый холодильник, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения производительности и упрощения эксплуатации, она снабжена подпружиненным держателем, прижимающим калибровочный диск к дну камеры, а калибровочный диск выполнен с калиброванными отверстиями по всей плоскости, и может вращаться относительно дна камеры плавления, причем в дне камеры и подпружиненном держателе выполнено по два секторных симметричных окна с воэможностью рзаимного перекрытия.

1060312

Изобретение относится к порошко« вой металлургии, в частности к устанонкам для получения шариков припоя, используемых для сборки пайкой тиристоров и диодов малой и средней мощности, Известна установка для получения заготовок припоя, представляющая собой механический пресс, с помощью которого из ленты припоя, прокатанной до толщины 50-300 мкм, вырубают диски припоя заданной толщины и веса f1) .

Недостатком установки является невысокая производительность и сложность эксплуатации. Установка не позволяет получать заготовки припоя в виде шариков, поэтому требуется дальнейшее оплавление дисков в горячем масле или печи с защитной атмосферой. Полученные шарики припоя имеют непостоянный химический состав при одновременно высокой трудоемкости процесса.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является установка для получения шарикон припоя, включающая корпус, камеру плавления с окном в дне и калибровочным диском, нодоохлаядаемый холодильник, заполненный маслом.

Установка работает следующим образом.

В камеру загружают заранее выплавленный слиток сплава, сосуд эаполняют приемной жидкостью .и подводят к камере. В холодильник подают воду, включают печь, устанавливают необходимую температуру и дают выдержку. Затем в камеру подают под определенным давлением аргон, и расплан выдавливается через калиброванное отверстие в приемную жидкость.

Струя расплава разбивается на капли, которые образуют шарики правильной формы. Последние опускаются в более холодные слои жидкости, затвердевают и оседают на дно сосуда. После отмывки от масла их сушат и сортируют по размерам Я .

Недостатком известной установки является низкая производительность и сложность эксплуатации. Выход шариков определенного размера с 10Ъным допуском от номинального диаметра составляет ЗОВ, что приводит к дополнительному требованию проведения отбраковки полученных шариков.

Установка сложна в эксплуатации.

Поскольку ее работа основана на выдавлинании расплава, необходима точная настройка и последующее поддер:жание постоянного давления (от 0,05 до 6 атм) аргона в камере для расплава припоя, которая, в свою очередь, должна быть герметичной. Для получения шариков припоя малого ди5

ЗО аметра необходимо, испольэовать в установке высокие давления, значительные перегревы расплава и калибровочный диск иэ танталовой жести с малым диаметром дюэы, что представляет собой существенную проблему.

Цель изобретения - повышенне,производительности и упрощение эксплу- е атации.

Поставленная цель достигается тем, что установка для получения шариков припоя, включающая корпус, камеру плавления с окном в дне и калибровочным диском, водоохлаждаемый холодильник, снабжена подпружиненным держателем, прижимающим калибровочный диск к дну камеры, а калибровочный диск выполнен с калиброванными отверстиями по всей плоскости и может вращаться относительно дна камеры плавления, причем в дне камеры и подпружиненном держателе выполнено по два секторных симметричных окна с возможностью вэаимного перекрытия.

При этом оси симметрии каждой пары окон перпендикулярны.

Выполнение калибровочного диска указанным образом совместно с дополнительно в веденным держателем, а также новое выполнение окон н дне камеры и держателе позволяют существенно повысить производительность установки эа счет увеличения процента выхода годных шариков до 100Ъ с ВЪ-ным допуском, исключить опера35 цию отбраковки шариков, заменить принцип выдавливания расплава для ,образования шариков их формированием силы тяжести.

В случае выполнения окон н дне

49 камеры и держателе в форме секторов, перекрываемых меньше 90О, необоснованно снижается произнодительность установки, так как уменьшается количество отверстий в калибровочном

45 диске, заполненных расплавом, и, как следствие, количество изготовленных шариков припоя. При выполнении этих окон в форме секторов больше 90 нарушается принцип работы установки, так как нет нэаимного перекрытия окон в дне камеры и держателе, способствующего образованию шариков. Эксплуатация установки упростилась, так как нет необходимости н точной настройке, поддержании постоянного давления газа, в герметичности камеры. Калибровочный диск с .множеством калиброванных отверстий выполнен из нержавеющей стали, вмес60 то танталовой жести, и с одним калиброванным отверстием в известной установке.

На фиг. 1 схематично представлена предлагаемая установка, на фиг.2—

65 вид дна камеры для расплава припоя, 1060312 на фиг. 3 — калибровочный диск ус тановки, на фиг. 4 — конструкция держателя.

Установка состоит иэ корпуса 1 с вакуумным маслом, залитым до определенного постоянного уровня. В ниж- 5 ней части корпуса 1 ра"положен спиральный водоохлаждаемый холодильник 2, а в верхней части сосуда помещена камера 3 плавления из нержаве ющей стали для расплава припоя, ка- 3Q сающаяся дном 4 уровня масла, вокруг которой расположен нагреватель 5.

Постоянный уровень масла поддерживается с помощью сливной трубки 6, верхний конец 7 которой находится на уровне дна камеры,. а нижний конец 8 проходит через герметичное соединение в дне сосуда и выходит в сливной бачок 9 для масла. Дно 4 камеры (фиг. 2) имеет два окна 10 и 11 в форме секторов по 90, расположенных симметрично относительно центра дна. Под камерой 3 для расплава расположен вращающийся относительно ее дна калибровочный диск

12 (фиг. 3), имеющий зубцы на торцовой поверхности, выполненный из нержавеющей стали и с калиброванными отверстиями 13 по всей его боковой поверхности. Диск прижимается к дну камеры подпружиненным держа- 30 телем 14 (фиг. 4), в котором выпол нены окна 15 и 16 в форме секторов по 90, аналогичных окнам 10 и 11 дна 4 камеры (фиг. 3), но сдвинутых относительно них на 90 . Вращение 35

0 диска 12 осуществляется от двигате ля 17, время вращения задается реле времени. В приемном сосуде 1 преду» смотрена конусная часть для стока дозированного припоя, который попа- 4п дает в накопительный объем l8 через, верхний край 19. Внизу объема 18 имеется второй сливной кран 20, под которым расположен сосуд 21 для сбора дозированного припоя. 45

Установка работает следующим образом. В камеру 3 загружают слиток сплава СИН-50 (свинцово-индиевый) с т.пл.

200 С, иэ которого должны быть получены шарики припоя диаметром 0,6 мм.

Заливают в кварцевый сосуд масло ПФМС

2/5 в качестве приемной жидкости, подают воду в холодильник,2 и включают нагреватель 5 камеры 3. После ее нагрева до температуры плавления (200 С) расплав заполняет отверстие

13 в калибровочном диске 12 через секторы 10 и 11 в дне 4 камеры 3.

При включении двигателя 17 начинает вращаться калибровочный диск 12 (редукции 1:15). После каждого поворота диска 12 расплав, заполняющий калиброванные отверстня диска, попадает в вакуумное масло через секторы

15 и 16 держателя 14, сдвинутые относительно секторов 10 и 11 калибровочного диска на 90 . При этом под действием силы тяжести формируются шарики, которые опускаются в нижнюю часть сосуда 1 в более холодные слои масла, затвердевают и попадают в накопительный объем 18 через верхний кран 19.

После заполнения накопительного объема закрывают кран 19 и открывают нижний сливной кран 20, через который шарики припоя попадают в сборный сосуд 21. После этого готовые шарики отмывают от масла.

Процент .выхода годных шариков, полученных на предлагаемой установке, составляет 100% с 6%-ным допуском, исключена операция их отбраковки.

Установка характеризуется простотой эксплуатации. Для получения шариков припоя различного диаметра достаточно заменить калибровочный диск другим с калиброванными отверстиями требуемого диаметра. В зависимости от температуры плавления сплава в качестве приемной жидкости можно использовать высоковакуумное масло BM-g, глицерин, масло ПФМС4, а в качестве материала для шариков припой СИН-20, ПОС-40, ПОС-61 и т.п.

1060312

И х-М

Составитель В. Реут

Редактор М. Петрова Техред С.Мигунова Корректор О. Тигор

Заказ 9919/10 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4