ES2221569B1 - Electrodo para maquinas para la soldadura por induccion electromagnetica de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa. - Google Patents

Electrodo para maquinas para la soldadura por induccion electromagnetica de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa.

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Abstract

Electrodo para máquinas para la soldadura por inducción electromagnética de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa. Las máquinas comprenden al menos un circuito magnético (2) en forma de U provisto de un arrollamiento inductor (3), comprendiendo en el extremo exterior de cada brazo del circuito magnético un respectivo electrodo de inducción (5s, 5i), estando ambos electrodos dispuestos perpendicularmente respecto del circuito impreso multicapa, coaxialmente uno respecto del otro y con capacidad de desplazamiento vertical en ambos sentidos. El extremo de cada electrodo de inducción (5s, 5i) que entra en contacto con el circuito impreso multicapa está provisto de una barrera térmica (7s-7i, 8s-8i, 9s-9i, 10s-10i), para impedir durante la soldadura una transmisión de calor por conducción térmica desde la zona de soldadura hacia el electrodo de inducción (5s, 5i).

Description

Electrodo para máquinas para la soldadura por inducción electromagnética de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa.
Sector técnico de la invención
Tiene por objeto la invención un electrodo para máquinas para la soldadura por inducción electromagnética de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa.
Antecedentes de la invención
El documento de patente P 200102902 del mismo solicitante da a conocer un procedimiento para la soldadura de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa y una máquina para el mismo. Esencialmente, la máquina descrita en este documento comprende uno o mas dispositivos inductores, cada uno de los cuales está constituido por un circuito magnético de forma general de U en el que está dispuesto un arrollamiento inductor, estando los extremos de los brazos del circuito magnético provistos de un respectivo electrodo de inducción y quedando ambos electrodos dispuestos perpendicularmente respecto del circuito impreso multicapa a soldar, coaxialmente uno respecto del otro, y con capacidad de desplazamiento en ambos sentidos, disponiéndose entre ambos electrodos de inducción el circuito impreso multicapa a soldar.
Los electrodos de inducción son de material de elevada permeabilidad magnética, preferentemente de ferrita, y presentan una masa relativamente elevada respecto de la masa de la zona de soldadura del circuito impreso multicapa. Durante la soldadura del circuito impreso, los electrodos de inducción de cada dispositivo inductor, que ejercen una presión sobre las caras superior e inferior del circuito impreso respectivamente, actúan como elementos refrigeradores de la zona de soldadura con la que están en contacto; ello conduce a que cuando se realiza la soldadura del circuito impreso, se produce un desequilibrio térmico entre las capas del circuito impreso en contacto con los electrodos de inducción y las capas más interiores del mismo, gracias a la acción de evacuación de calor de la zona de soldadura producida por la masa metálica de los electrodos de inducción, lo que bajo ciertas condiciones puede afectar a la soldadura del circuito impreso.
Una solución al problema que plantea la refrigeración de la zona de soldadura consiste en aumentar el tiempo de soldadura, pero ello produce un recalentamiento de las capas más interiores con efectos perjudiciales. Otra solución consiste en intercalar una lámina de material térmicamente aislante entre el extremo de cada electrodo de inducción y la correspondiente capa externa del circuito impreso, pero esto conduce a la utilización de elementos adicionales en el proceso de soldadura y a unos tiempos de preparación elevados.
Explicación de la invención
Con objeto de aportar una solución a los problemas antes descritos, dados por la acción de refrigeración que ejercen los electrodos de inducción en la zona de soldadura de las capas más exteriores del circuito impreso multicapa, se da a conocer un electrodo de inducción de nueva estructura y funcionalidad.
El electrodo para máquinas para la soldadura por inducción electromagnética de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa objeto de la 
\hbox{invención,}
se caracteriza porque el extremo de cada electrodo de inducción que entra en contacto con el circuito impreso multicapa está provisto de una barrera térmica, para impedir durante la soldadura una transmisión de calor por conducción térmica desde la zona de soldadura hacia el electrodo.
Otra característica de la invención consiste en que la barrera térmica está constituida por un cuerpo de material aislante térmico acoplado al extremo del electrodo.
Según otra característica de la invención, la barrera térmica está constituida por un elemento calefactor dispuesto en el extremo del electrodo.
De acuerdo con otra característica de la invención, el elemento calefactor comprende un circuito eléctrico calefactor.
Otra característica de la invención consiste en que el circuito eléctrico calefactor comprende como mínimo una espira en cortocircuito.
Según otra característica de la invención, el circuito eléctrico calefactor comprende como mínimo una resistencia eléctrica que es alimentada por una fuente de energía externa al electrodo.
Breve descripción de los dibujos
En los dibujos adjuntos se ilustran, a título de ejemplo no limitativo, varios modos de realización del electrodo para máquinas para la soldadura por inducción electromagnética de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa. En dichos dibujos:
la Fig. 1, es una vista en alzado lateral de un dispositivo inductor de una máquina para la soldadura por inducción electromagnética de las capas constitutivas de un circuito impreso; y
las Figs. 2, 3, 4 y 5, son respectivas vistas esquemáticas en perspectiva de distintos modos de realización del electrodo de la invención.
Descripción detallada de los dibujos
En la Fig. 1 se ha representado un dispositivo inductor 1 de una máquina para la soldadura por inducción electromagnética de las capas de un circuito impreso multicapa. Esencialmente, el dispositivo inductor 1 comprende un circuito magnético 2 en forma general de U, provisto de un arrollamiento inductor 3 montado sobre un bastidor 4, estando el arrollamiento inductor 3 alimentado por una fuente de alimentación de corriente alterna variable en tensión y frecuencia que no ha sido representada.
El dispositivo inductor 1 comprende además un electrodo de inducción superior 5s y un electrodo de inducción inferior 5i, vinculados magnéticamente a correspondientes brazos del circuito magnético 2 y dispuestos coaxialmente uno respecto del otro. Los electrodos de inducción superior 5s e inferior 5i están unidos a respectivos medios de desplazamiento 6s y 6i, de modo que tienen capacidad de desplazamiento vertical en ambos sentidos, disponiéndose entre los extremos enfrentados e los electrodos de inducción 5s y 5i las capas de un circuito impreso multicapa, que no ha sido representado.
En la Fig. 2 aparece representado un primer modo de realización del electrodo de la invención, en el que cada electrodo de inducción está provisto en el extremo que entra en contacto con el circuito impreso multicapa de una barrera térmica, constituida por un cuerpo de material aislante térmico designado con las referencias 7s para el electrodo de inducción superior 5s y 7i para el electrodo de inducción inferior 5i.
En la Fig. 3 aparece representado un segundo
modo de realización del electrodo de la invención, en el que el extremo de cada electrodo de inducción que entra en contacto con el circuito impreso multicapa está provisto de una barrera térmica constituida por dos espiras en cortocircuito dispuestas perpendicularmente respecto del eje longitudinal del electrodo, rodeándolo completamente y próximas entre sí, designadas como 8s para el electrodo de inducción superior 5s y como 8i para el electrodo de inducción inferior 5i. En este ejemplo de realización, el extremo de cada electrodo de inducción está provisto de dos espiras en cortocircuito, pero se entiende que la barrera térmica puede estar formada por una única espira en cortocircuito o bien por más de dos espiras en cortocircuito, en función de las necesidades que en cuanto a barrera térmica presente cada caso concreto de aplicación.
Un tercer modo de realización del electrodo de la invención aparece representado en la Fig. 4, en la que se aprecia que el extremo de cada electrodo de inducción que entra en contacto con el circuito impreso multicapa está provisto en su interior de dos espiras en cortocircuito, dispuestas perpendicularmente respecto del eje longitudinal del electrodo y próximas entre sí, designadas como 9s para el electrodo de inducción superior 5s y como 9i para el electrodo de inducción inferior 5i. De modo similar a como se ha explicado en el segundo modo de realización, el extremo de cada electrodo de inducción está provisto interiormente de dos espiras en cortocircuito, pero se entiende que la barrera térmica puede estar constituida por una única espira en cortocircuito, o bien por más de dos espiras en cortocircuito.
A la vista de los modos de realización segundo y tercero (Figs. 3 y 4 respectivamente), resulta evidente que la barrera térmica dispuesta en el extremo de cada electrodo de inducción puede estar constituida por una o más espiras en cortocircuito dispuestas de modo que queden parcialmente incluidas en el electrodo y parcialmente rodeándolo; es decir, un ejemplo de tal disposición, no representado, podría consistir en disponer dos espiras en cortocircuito, coplanarias entre sí y perpendiculares respecto del eje longitudinal del electrodo de inducción, de modo que cada una de las espiras en cortocircuito abrazase una porción distinta de la sección transversal del electrodo. Se desprende que son posibles múltiples realizaciones del electrodo de inducción en las que espiras en cortocircuito abracen parcialmente la sección transversal del mismo.
En la Fig. 5 se ha representado un cuarto modo de realización del electrodo de la invención, apreciándose que el extremo de cada electrodo de inducción que entra en contacto con el circuito impreso multicapa está provisto en su interior de una resistencia eléctrica, designada como 10s para el electrodo de inducción superior 5s y como 10i para el electrodo de inducción inferior 5i. Cada resistencia eléctrica 10s y 10i está provista de respectivos conductores para permitir su conexión eléctrica a una fuente de alimentación regulable en tensión, a fin de que la intensidad que circula a través de las resistencias pueda ser regulada y de este modo regular la temperatura alcanzada en el extremo de los electrodos de inducción 5s y 5i.

Claims (6)

1. Electrodo para máquinas para la soldadura por inducción electromagnética de las capas constitutivas de un circuito impreso multicapa, aplicable a máquinas dotadas de al menos un dispositivo inductor (1) provisto de un circuito magnético (2) en forma de U dotado de un arrollamiento inductor (3), comprendiendo en el extremo exterior de cada brazo del circuito magnético (2) un respectivo electrodo de inducción (5s, 5i), estando ambos electrodos dispuestos perpendicularmente respecto del circuito impreso multicapa, coaxialmente uno respecto del otro y con capacidad de desplazamiento vertical en ambos sentidos, que se caracteriza porque el extremo de cada electrodo de inducción (5s, 5i) que entra en contacto con el circuito impreso multicapa está provisto de una barrera térmica, para impedir durante la soldadura una transmisión de calor por conducción térmica desde la zona de soldadura hacia el electrodo.
2. Electrodo según la reivindicación 1, que se caracteriza porque la barrera térmica está constituida por un cuerpo de material aislante térmico (7s, 7i) acoplado al extremo del electrodo (5s, 5i).
3. Electrodo según la reivindicación 1, que se caracteriza porque la barrera térmica está constituida por un elemento calefactor (8s-8i, 9s-9i, 10s-10i) dispuesto en el extremo del electrodo (5s, 5i).
4. Electrodo según la reivindicación 3, que se caracteriza porque el elemento calefactor comprende un circuito eléctrico calefactor (8s-8i, 9s-9i, 10s-10i).
5. Electrodo según la reivindicación 4, que se caracteriza porque el circuito eléctrico calefactor comprende al menos una espira en cortocircuito (8s-8i, 9s-9i).
6. Electrodo según la reivindicación 4, que se caracteriza porque el circuito eléctrico calefactor comprende al menos una resistencia eléctrica (10s-10i) que es alimentada por una fuente de energía externa al electrodo.
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