Сопло для подачи расплавленного припоя

 

Изобретение относится к устройствам для лужения и пайки и может быть использовано при изготовлении печатных узлов в радиотехнической, электронной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение качества лужения и пайки и устранение дефектов паяных соединений за счет равномерности геометических и температурных параметров волны расплавленного припоя. Сопло для подачи расплавленного припоя содержит направляющие стенки, ограниченные торцовыми планками и расположенными у его кромки левой и правой сливными планками, Сопло выполнено в виде двух цилиндрических сегментов , установленных с зазором между выпуклыми поверхностями и наклонно относительно вертикальной оси сопла. Минимальный зазор между дугами сегментов расположен от верхней кромки сопла на расстоянии 3,5 - 4 величин зазора между верхними крайними точками сегментов. Такая конструкция обеспечивает оптимальное движение расплавленного припоя без возмущений , что создает высокую прямолинейность волны припоя. Правая сливная планка выполнена из материала с низким коэффициентом теплопроводности, что сохраняет температуру припоя и обеспечивает оптимальные условия для стекания его с поверхности печатной платы и элементов. 3 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

| ) 4 (21) 4734885/08 (22) 05.09.89 (46) 30.03.92. Бюл ЛФ12 (71) Научно-производственное объединение

Восток (72) В.Д.Аксенов и В.И.Хохлов (53) 621.791.5 (088.8) (56) Егунов А.В. и др. Автоматизация и механизация сборки и монтажа узлов на печатных платах. M. Радио и связь. 1988, c,151—

152.

Заявка Японии N. 62-168664, кл. В 23 К

1/08, Н 05 К 3/34, 1987. (54) СОПЛО ДЛЯ ПОДАЧИ РАСПЛАВЛЕННОГО ПРИПОЯ (57) Изобретение относится к устройствам для лужения и пайки и может быть использовано при изготовлении печатных узлов в радиотехнической, электронной и других отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение качества лужения и пайки и устранение дефектов паяных соединений за счет равномерности геометических и темИзобретение относится к пайке, в частности к устройствам для лужения и пайки, и может быть использовано при изготовлении изделий в радиотехнической, электронной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение качества лужения и пайки и устранение дефектов паяных соединений эа счет равномерности геометрических и температурных параметров волны расплавленного припоя.

Поставленная цель достигается тем, что направляющие стенки образованы двумя. Ы«, 1722724 А1 пературных параметров волны расплавленного припоя, Сопло для подачи расплавленного припоя содержит направляющие стенки, ограниченные торцовыми планками и расположенными у его кромки левой и правой сливными планками, Сопла выполнено в виде двух цилиндрических сегментов, установленных с зазором между выпуклыми поверхностями и наклонно относительно вертикальной оси сопла. Минимальный зазор между дугами сегментов расположен от верхней кромки сопла на расстоянии 3,5 — 4 величин зазора между верхними крайними точками сегментов. Такая конструкция обеспечивает оптимальное движение расплавленного припоя без возмущений, что создает высокую и рямолинейность волны припоя. Правая сливная планка выполнена иэ материала с низким коэффициентом теплопроводности. что сохраняет температуру припоя и обеспечивает оптимальные условия для стекания его с поверхности печатной платы и элементов. 3 ил. установленными с зазором цилиндрическими сегментами, обращенными друг к другу поверхностями, которые образуют дуги сегментов, а прямые, который соединяют концы дуг сегментов, расположены наклонно относительно вертикальной оси сопла. Причем наименьший зазор между дугами сегментов располагается на расстоянии 3,5 — 4 величин зазора между верхними крайними точками сегментов от верхней кромки сопла. Эти параметры обеспечивают оптимальное движение потока расплавленного

1722724

20

50 припон без возмущений, что и создает вы" сокую прямолинейность волны припан, Установка сливной планки с правой стороны сопла из материале с низкой теплопроводностью сохраняет температуру расплавленного припоя, обеспечивая оптимальные условин для стеканин излишков припая с поверхности платы и элементов.

На фиг,1 изображен схема устройства длн лужения и пайки, на фиг,2 — сопла, поперечный разрез А - А на фиг,1; нв фиг.3геометрическое построение профиля сопла, В общем случае сопла 1 устанавливается в ванну с расплавленным припоем 2, Сопла содержит цилиндрические сегменты (направляющие стенки) 3, установленные с зазором нввстречу друг к другу поверхностями, образованные дугами сегментов, торцовыми планками 4, сливную планку б и сливную термоиэолированную планку 6, Устройство работает следующим о6разом.

Сопла 1 устанавливается в ванне 2 с припоем и при работе насоса, за счет создаваемого им давления, расплавленный припой истекает из сопла, Качество пайки в основном зависит от равномерности истечения потока припоя из сопла 1 и прямолинейности поверхности волны припоя, создаваемой этим потоком. Сечение канала сопла (его геометрия) построено в соответствии с законами течения жидкости через насадок, причем сам канал образован двумя насадками.

Из гидравлики известно, что малые потери напора и большую пропускную способность создают конически сходящиеся сопла. Конический насадок позволяет сохранить высокую энергию истекающей струи. Нижнюю часть предлагаемого сопла

1 можно рассматривать именно как сходящийся конический насадок со всеми параметрами истекающей струи.

Так как s сходящемся коническом сопле (насадке) происходит сжатие потока, то при истечении потока жидкости из сопла эта энергия освобождается, вызывая возмущение потока (струи), т.е. на поверхности волны образуется сильное волнение, не прямолинейность, что резко снижает качество пайки. Для устранения этого эффекта необходимо погасить энергию струи с помощью конического расходящегося насадка с оптимальным углом конусности 8, Если соединить эти два конических насадка меньшими основаниями получается оптимальный конусный профиль сопла АВС (фиг.3). Величина наименьшего зазора Ь зависит от емкости ванны, времени пайки и угла наклона печатного узла к горизонту.

Длл ванны с припоем массой I i0 кг, временем пайки 2 - 3 с и углом наклона початного узла 6 величина Ь -: 20 - 21 мм, Нижний сходнщийсл конический насадок (АВ) необходим для подьема потока расплавленного припоя из ванны с наименьшими возмущениями в этом патоке и максималь. ной волны с высокой прямолинейностью обраэу ощей служит расходящийся коничо. ский насадок (BC). Образующая внутреннего профили сопла представляет собой ломаную линию АВС с порегибом в тачке

В, и в этой же плоскости расположен наименьший aesop ме>кду образун>щими, Перогиб в точке В, при движении патока расплавленного припоя создает возмущения потока, что сказывается il8 прямолинейности волны, Для устранения этого все три точки А,B и С соединяются плавной кривой.

В результате получается дуга окружности с очень плавным переходом в точке В, а две такие Образующие (дуги) образуют в сечении сопла конаидальное сечение, Это сечение можно рассматривать как два коноидальных насадка (по аналогии с коническими), Наилучшими насадками для истечения жидкости являются коноидальные, А в сечении сопла получена коноидальная форма канала для истечения жидкости, причем поток истекающей жидкости будет лаMMklBpHhlM, без возмущения поверхности волны, Если соединить точки А и С прямой получится сегмент, а по всей длине сопла это будет цилиндрический сегмент.

Оптимальная длина насадка колеблется от 3,5 — 4 диаметров большего основания коноидального насадка (или конического).

При длине насадка меньше 3,5 диаметров поток жидкости не успевает полностью заполнить насадок, при величине больше 4 существенно возрастают потери на трение и энергия потока.

Для сопла, минимальное расстояние между образующими канал дугами (BE) должно находится на расстоянии ог 3,5 до 4 (СД). Анало ично определяется и величина

АК, а прямая АС, соединяющая концы дуг, располагаетсл наклонно к вертикальной оси сопла.

Над правой сливной планкой сопла происходит отрыв печатной платы от поверхности волны расплавленного припоя.

Используемые металлические планки в соплах за счет теплопередачи вызывают сни>кение температуры припоя на 40 — 50 С, повышая el.o вязкость. что не позволяет излишкам припоя стекать с поверхности печатной платы. В результате образуется дефект пайки типа перемычки и "сосульки".

1722724

Для устранения этого явления правую сливную планку выполняют из материале с низким коэффициентом теплопроводности, Планка, например, может быть изготовлена из асбецемвнтной плиты по ГОСТ 4246-78, 5 нейтральный пластик - фторопласт или тонкая металлическая планка теплоизолированная с нижней стороны минеральной ватой, 10

Формула изобретения

Сопло для подачи расплавленного припоя, содержащее направляющие стенки, ограничвнные торцевыми планками и расположенными у кромки сопла левой и 15 правой сломаными планками, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества лужения и пайки и устранения дефек" тов паяных соединений за счет равномерно. сти геометрических и температурных параметров волны расплавленного припоя, сопло выполнено в виде двух цилиндрических сегментов, установленных с зазором между поверхностями, образованными дугами сегментов, а прямые, >соединяющие концы дуг сегментов, расположены наклонно относительно вертикальной оси сопла, и наименьший зазор между дугами сегментов расположен от вархней кромки сопла на расстоянии от 3,5 до 4 величии sa3opa между верхними крайними точками сегментов, причем правая сливная планка выполнена из материала с низким коэффициентом теплопроводности.

1722724

Составитель В.Аксенов

Техред М.Моргентал Корректор С Черни

Редактор M.Òîåòèí

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1022 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКОIT СССР

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