FR2604372A1

FR2604372A1 - Desoldering nozzle for a hot-air generator and hot-air generator equipped with such a nozzle

Info

Publication number: FR2604372A1
Application number: FR8613486A
Authority: FR
Inventors: Guy Decuigniere
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1986-09-26
Filing date: 1986-09-26
Publication date: 1988-04-01
Also published as: FR2604372B1

Abstract

Desoldering nozzle designed for surface-mounted components and especially adapted to the size and shape of the component to be desoldered. The nozzle 1 is fitted with an end-piece 1e intended to surround laterally a component C to be desoldered so as to focus the hot air onto this component and to send as little as possible of it onto the adjacent components Ca, Cb. The nozzle, near its end which surrounds the component, has an internal cross-section slightly greater than the body of the component and is pierced with at least one lateral hole (M1, M2) intended for exhausting the hot air. Application to the desoldering of surface-mounted components.

Description

Buse de débrasage pour générateur d'air chaud et
générateur d'air chaud équipé d'une telle buse.Desoldering nozzle for hot air generator and
hot air generator equipped with such a nozzle.

La présente invention se rapporte à une buse de débrasage pour générateur d'air chaud, conçue plus spécialement pour des composants montés en surface, c'est-à-dire pour les composants connus sous l'abréviation CMS en français (SMC dans la littérature anglo-saxonne) ; ces composants ont leurs connexions brasées sur l'une des faces d'un substrat et ont généralement, en plus, leur boîtier collé sur cette même face. The present invention relates to a desoldering nozzle for a hot air generator, designed more specifically for surface-mounted components, that is to say for the components known under the abbreviation CMS in French (SMC in the literature Anglo-Saxon); these components have their connections brazed on one of the faces of a substrate and generally have, in addition, their case glued on this same face.

Différentes techniques sont employées pour déposer un composant monté en surface. les techniques courantes sont basées sur l'utilisation de fers à braser, le plus souvent spécialement conçus en fonction du composant ; certaines de ces techniques nécessitent un personnel très qualifié, d'autres des machines d'un coût élevé et sont mal adaptées à la dépose d'un composant collé sur le substrat. D'autres techniques sont basées sur l'utilisation de générateurs d'air chaud ; elles sont tout particulièrement adaptées au cas de composants collés.Le générateur d'air chaud est à température et débit d'air contrôlés ; il est muni d'une buse dont la dimension de l'ouverture est, de préférence, de l'ordre des dimensions, dans le plan horizontal, du composant à déposer ; pour effectuer la dépose, l'ouverture de la buse est placée un peu au-dessus du composant et ce dernier est chauffé Jusqu'a ce que la colle ramollisse et que la brasure fonde.Ces générateurs d'air chaud sont d'un emploi délicat, voire impossiblesd'em loi la

Different techniques are used to deposit a surface-mounted component. current techniques are based on the use of soldering irons, most often specially designed according to the component; some of these techniques require highly qualified personnel, others expensive machines and are ill-suited to the removal of a component bonded to the substrate. Other techniques are based on the use of hot air generators; they are particularly suitable for bonded components. The hot air generator is at controlled temperature and air flow; it is provided with a nozzle, the dimension of the opening of which is preferably of the order of dimensions, in the horizontal plane, of the component to be deposited; to carry out the removal, the opening of the nozzle is placed a little above the component and the latter is heated until the glue softens and the solder melts. These hot air generators are of use delicate, even impossible of law the

n
L'air brûlant qui sort de la buse .1' et dont la ature peut atteindre et même dépasser 2200 C, ne chauffe liquement le composant C pour en ramollir la colle et pour
Eondre les soudures S1, S2 entre ses connexions et le
imprimé ; en effet bien que la section et, donc ture de l'embout 1' soient sensiblement de mêmes ions que la projection du composant C sur le substrat du
Ceci est obtenu, en particulier, par l'utilisation d'une buse spécialement conçue pour éviter de trop chauffer les composants voisins du composant à déposer.not
The hot air that leaves the nozzle .1 'and whose ature can reach and even exceed 2200 C, only heats component C to soften the glue and to
Weld the welds S1, S2 between its connections and the
printed; indeed although the cross section and therefore the size of the end piece 1 ′ are substantially of the same ions as the projection of component C on the substrate of the
This is achieved, in particular, by the use of a nozzle specially designed to avoid overheating the components neighboring the component to be deposited.

Selon l'invention une buse de débrasage pour générateur d'air chaud, destinée au débrasage de composants montés en surface sur un substrat, et formant un conduit creux avec, en série, une pièce d'adaptation pour le branchement sur le générateur et un embout débouchant à une première extrémité dans la pièce, est caractérisé en ce que l'embout est destiné à entourer latéralement le composant et en ce que, pour cela, l'embout a une section intérieure, au voisinage de sa seconde extrémité,, légèrement supérieure à la projection du corps du composant sur le plan du substrat, et est percé de n (n entier au moins égal à 1) trous latéraux.La présente invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des figures s'y rapportant, qui représentent
- la figure 1, un embout de buse selon l'art connu,
- la figure 2, un embout de buse selon l'invention,
- la figure 3, la buse dont l'embout est représenté sur
la figure 2,
- la figure 4, une autre buse selon l'invention.According to the invention, a desoldering nozzle for a hot air generator, intended for desoldering of components mounted on the surface on a substrate, and forming a hollow duct with, in series, an adapter piece for connection to the generator and a end piece opening at a first end into the part, is characterized in that the end piece is intended to surround the component laterally and in that, for this purpose, the end piece has an internal section, in the vicinity of its second end, slightly greater than the projection of the body of the component on the plane of the substrate, and is pierced with n (n integer at least equal to 1) lateral holes. The present invention will be better understood and other characteristics will appear from the description. below and related figures, which represent
FIG. 1, a nozzle tip according to the known art,
FIG. 2, a nozzle tip according to the invention,
- Figure 3, the nozzle whose tip is shown on
Figure 2,
- Figure 4, another nozzle according to the invention.

Sur les différentes figures les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères. In the various figures, the corresponding elements are designated by the same references.

La figure 1 montre l'extrémité de l'embout, le', d'une buse, 1', selon l'art connu. Un générateur d'air chaud, non représenté, qui est équipé de cette buse, souffle un flux d'air,
A, à travers cet embout constitué par un tube métallique à paroi mince et section rectangulaire. Cet embout est maintenu légèrement au-dessus d'un composant, C, du type "composant monté en surface et collé". Le composant C et deux autres composants du même type, Ca, Cb, font partie d'un même circuit imprimé dont seul le composant C doit être retiré; les gouttes de colle qui collent les corps de ces composants sur le substrat du circuit imprimé ne sont pas visible; sur la figure. Figure 1 shows the end of the tip, the ', of a nozzle, 1', according to the prior art. A hot air generator, not shown, which is equipped with this nozzle, blows an air flow,
A, through this end piece constituted by a metal tube with a thin wall and rectangular section. This nozzle is held slightly above a component, C, of the "surface mounted and bonded component" type. Component C and two other components of the same type, Ca, Cb, are part of the same printed circuit from which only component C must be removed; the drops of glue which stick the bodies of these components to the substrate of the printed circuit are not visible; on the face.

L'air brûlant qui sort de la buse .1' et dont la température peut attelndre et même dépasser 22O0C, ne chauffe pas uniquement le composant C pour en ramollir la colle et pour faire fondre les soudures S1, S2 entre ses connexions et le circuit imprimé ; en effet bien que la section et, donc l'ouverture de l'embout 1' soient sensiblement de mêmes dimensions que la projection du composant C sur le substrat du circuit imprimé, il se produit une dispersion de la totalité de l'air chaud tout autour du composant C: flèches F1 à F4.Sur toute une zone, Z', du circuit imprimé indiquée par des hachures, l'air est encore assez chaud pour provoquer le ramollissement de la colle et la fonte de la soudure ; cette zone va jusqu'aux composants Ca et Cb et, même s'ils peuvent se recoller et se souder à nouveau quand le flux d'air est arrêté, les composants Ca et Cb risquent d'avoir été déplacés par le flux d'air ce qui peut provoquer des défauts de fonctionnement. The hot air that leaves the nozzle .1 'and whose temperature can reach and even exceed 220 ° C., does not only heat component C to soften the glue and to melt the welds S1, S2 between its connections and the circuit printed; indeed although the section and therefore the opening of the end-piece 1 ′ are substantially the same dimensions as the projection of component C on the substrate of the printed circuit, all of the hot air is dispersed while around component C: arrows F1 to F4. Over an entire area, Z ', of the printed circuit indicated by hatching, the air is still hot enough to cause the glue to soften and the solder to melt; this area goes to the Ca and Cb components and, even if they can re-bond and weld again when the air flow is stopped, the Ca and Cb components may have been displaced by the air flow which can cause malfunctions.

La figure 2 montre l'extrémité de l'embout, le, d'une buse, 1, selon l'invention. Un générateur d'air chaud, non représenté, qui est équipe de la buse 1, souffle un flux d'air,
A, dans l'embout le. Dans ce cas de figure il s'agit comme, dans le cas de la figure 1, de déposer un composant C, du type "composant monté en surface et collé" ; de même que dans le cas de la figure 1, deux composants Ca, Cb, qui ne doivent pas être déposés, sont montés sur le même circuit imprimé que le composant C et sont très proches de ce dernier.Figure 2 shows the end of the nozzle, the, of a nozzle, 1, according to the invention. A hot air generator, not shown, which is fitted with nozzle 1, blows an air flow,
A, in the end piece. In this case it is like, in the case of Figure 1, to deposit a component C, of the type "component mounted on the surface and glued"; as in the case of FIG. 1, two components Ca, Cb, which must not be deposited, are mounted on the same printed circuit as component C and are very close to the latter.

La figure 2 se distingue de la figure 1 par la constitution de l'embout le et par sa position pour effectuer la dépose du composant C. En effet l'extrémité de l'embout 1 n'est pas placée juste au-dessus du composant C mais entoure latéralement ce composant. Quant à la constitution de cet embout 1, il s'agit toujours d'un tube métallique à paroi mince et section rectangulaire, mais la section du tube est tout spécialement adaptée à la forme du composant C de manière à pouvoir l'entourer tout en ne laissant qu'un faible espace entre le tube et le composant, c'est-à-dire que l'embout le a une section intérieure légèrement supérieure à la projection du corps du composant sur le plan du substrat De plus, ce tube comporte des ouvertures latérales, Ml, M2, situées un peu au-dessus du composant C quand l'embout est placé comme indiqué sur la figure 2, c'est-à-dire quand il vient presque en contact avec le circuit imprimé sur lequel sont montés les composants. Figure 2 differs from Figure 1 by the constitution of the tip and by its position to perform the removal of component C. Indeed the end of the tip 1 is not placed just above the component C but laterally surrounds this component. As for the constitution of this end piece 1, it is still a metal tube with a thin wall and rectangular section, but the section of the tube is specially adapted to the shape of the component C so as to be able to surround it while leaving only a small space between the tube and the component, that is to say that the end piece has an inner section slightly greater than the projection of the body of the component on the plane of the substrate In addition, this tube comprises lateral openings, Ml, M2, situated a little above component C when the end-piece is placed as shown in FIG. 2, that is to say when it comes almost into contact with the printed circuit on which are mounted components.

Dans le cas selon la figure 2, le flux d'air chaud produit, à température et débit identiques, un échauffement du composant C équivalent à l'échauffement de ce même composant dans le cas selon la figure 1. Par contre, du fait des ouvertures latérales Ml, M2, l'air chaud est en grande partie évacué par ces ouvertures : flèches G1 et G2 ; seule une faible partie s'échappe par l'extrémité de l'embout 1: flèches f1 à f4.Ainsi dans une zone, Z, du circuit imprimé, indiquée par des hachures, l'air est encore assez chaud pour provoquer le ramollissement de la colle et la fonte de la soudure ; mais, du fait de la relativement faible quantité d'air chaud qui s'échappe par l'extrémité de l'embout le, cette zone Z est de surface beaucoup plus réduite que la zone Z' de la figure 2 et n'atteint pas les composants voisins, Ca et Cb, qui ne risquent donc pas d'être, eux aussi, déposés ou légèrement déplacés et qui, même, ne risquent pas de subir un débrasage et un ramollissement de colle partiels et momentanés . In the case according to FIG. 2, the flow of hot air produces, at identical temperature and flow rate, a heating of the component C equivalent to the heating of this same component in the case according to FIG. 1. On the other hand, due to the lateral openings Ml, M2, the hot air is largely evacuated through these openings: arrows G1 and G2; only a small part escapes through the end of the nozzle 1: arrows f1 to f4. Thus in a zone, Z, of the printed circuit, indicated by hatching, the air is still hot enough to cause the softening of glue and melting of the weld; but, due to the relatively small quantity of hot air which escapes through the end of the nozzle 1c, this zone Z has a much smaller surface area than zone Z 'in FIG. 2 and does not reach neighboring components, Ca and Cb, which are therefore not likely to be deposited or slightly displaced and which, even, are not liable to undergo partial and temporary glue removal and softening.

La figure 3 représente la buste ,1, de la figure 2 dans sa totalité. En plus de l'embout, le, la buse comporte une pièce d'adaptation, la, formée par un cylindre métallique creux disposé dans le prolongement de l'embout et raccordé à ce dernier par une plaque métallique, lp, percée d'un trou qui fait communiquer la pièce d'adaptation et l'embout. Cette pièce d'adaptation permet de fixer la buse 1 sur l'extrémité d'un tuyau de raccordement, 2r, qui est le tuyau de sortie de l'air chaud produit par un générateur d'air chaud, 2, du commerce ; seule l'extrémité du tuyau 2r du générateur 2 a été représentée sur la figure 3. Le diamètre intérieur de la pièce d'adaptation la correspond au diamètre extérieur de l'extrémité du tuyau de raccordement, 2r, pour permettre une fixation par simple emboîtage de la buse sur le générateur. Figure 3 shows the bust, 1, of Figure 2 in its entirety. In addition to the end piece, the, the nozzle comprises an adapter piece, la, formed by a hollow metal cylinder disposed in the extension of the end piece and connected to the latter by a metal plate, lp, pierced with a hole which connects the adapter and the end piece. This adaptation piece makes it possible to fix the nozzle 1 on the end of a connection pipe, 2r, which is the outlet pipe for the hot air produced by a hot air generator, 2, on the market; only the end of the pipe 2r of the generator 2 has been shown in FIG. 3. The inside diameter of the adapter piece 1a corresponds to the outside diameter of the end of the connection pipe, 2r, to allow fixing by simple fitting nozzle on the generator.

Sur la figure 3 le composant à déposer, C, a été représenté dans la position qu'il occupe également sur la figure 2, c'est-à-dire dans la position où, entouré par l'extrémité de la buse 1, il peut être déposé sans dommage pour les composants voisins. In FIG. 3, the component to be deposited, C, has been represented in the position which it also occupies in FIG. 2, that is to say in the position where, surrounded by the end of the nozzle 1, it can be removed without damage to neighboring components.

les figures 1 à 3 étaient relatives à des composants de petite taille, ne dépassant pas trois millimètres dans leur plus grande dimension. les figures 4 et 5 montrent comment peut être réalisée une buse selon l'invention pour des composants, B, de taille plus importante, en l'occurrence des composants se présentant sous la forme d'un boîtier carré de 23 millimètres de côté, comportant 17 pattes de raccordement sur chaque côté et une zone située sous le boîtier, prévue pour être collée sur le circuit imprimé support. Figures 1 to 3 related to components of small size, not exceeding three millimeters in their largest dimension. FIGS. 4 and 5 show how a nozzle according to the invention can be produced for components, B, of larger size, in this case components appearing in the form of a square box 23 millimeters in side, comprising 17 connection tabs on each side and an area located under the housing, intended to be glued to the support printed circuit.

La bu#se, 1, de la figure 4 comporte la même pièce d'adaptation la que la buse de la figure 3 mais son embout est différent à 8 partir de la pièce d'adaptation l'embout le présente une partie qui va en s'évasant pour former un tronc de pyramide à bases carrées et une partie de section constante et carrée avec, entre ces deux parties, une plaque métallique mince,
P, percée de trous, tels que T. Comme la buse de la figure 3, la buse de la figure 4 est à parois métalliques minces et son extrémité, c'est-à-dire ici la partie à section constante est étudiée de manière à pouvoir entourer de très près le composant
B.Des ouvertures, Ni à N4, sont percées dans les parois de la partie à section constante de l'embout le, à une hauteur m peu supérieure à la hauteur qu'atteint le haut du composant B quand la buse l'entoure tout en venant en contact sur ses pattes. Le principe de fonctionnement reste le même que dans le cas de la buse selon la figure 3 : les ouvertures latérales Ni à N4 permettent d'évacuer l'air chaud en dehors du circuit imprimé sur lequel est monté le composant B. Il est à noter la présence de la plaque P percée de trou et destinée à assurer une bonne répartition de l'air chaud sur tout le composant B.The bu # se, 1, of FIG. 4 comprises the same adapter part 1a as the nozzle of FIG. 3 but its tip is different from 8 from the adapter piece the tip has a part which goes in flaring to form a pyramid trunk with square bases and a part of constant and square section with, between these two parts, a thin metal plate,
P, pierced with holes, such as T. Like the nozzle of FIG. 3, the nozzle of FIG. 4 is with thin metal walls and its end, that is to say here the part with constant section is studied so to be able to surround the component very closely
B. Openings, Ni to N4, are drilled in the walls of the constant-section part of the nozzle le, at a height m little greater than the height reached by the top of component B when the nozzle surrounds it all coming into contact on its legs. The operating principle remains the same as in the case of the nozzle according to FIG. 3: the lateral openings Ni to N4 allow the hot air to be removed outside the printed circuit on which the component B is mounted. It should be noted the presence of the plate P pierced with a hole and intended to ensure good distribution of the hot air over all of the component B.

La figure 5 est une vue d'une autre buse qui ne se distingue de la buse selon la figure 4 que par l'adjonction d'un dispositif d'aspfration, K, constitué par un tube K1 terminé d'un côté par une pièce de raccordement K2 et de l'autre par une ventouse K3#. La pièce de raccordement K2 se situe au niveau de la jonction entre la pièce d'adaptation la et le tuyau de raccordement 2r, elle permet de raccorder le tube K1 et la ventouse K3 à un tube, 2k, relié à un dispositif d'aspiration d'air, non représenté, associé au générateur d'air chaud 2.Le tube K1 est extérieur à la pièce de raccordement la, pénètre dans la buse au niveau du raccordement entre la pièce de raccordement et l'embout le, puis traverse la plaque P en son milieu et a une longueur telle que la ventouse K3 appuie légèrement sur le dessus du boîtier du composant B lorsque la buse vient coiffer le composant comme indiqué sur la figure 5. Figure 5 is a view of another nozzle which is distinguished from the nozzle according to Figure 4 only by the addition of a spray device, K, consisting of a tube K1 terminated on one side by a piece connection K2 and on the other by a suction cup K3 #. The connection piece K2 is located at the junction between the adapter piece 1a and the connection pipe 2r, it makes it possible to connect the tube K1 and the suction cup K3 to a tube, 2k, connected to a suction device air, not shown, associated with the hot air generator 2.The tube K1 is outside the connection piece 1a, enters the nozzle at the connection between the connection piece and the nozzle 1c, then crosses the plate P in the middle and has a length such that the suction cup K3 presses lightly on the top of the component B housing when the nozzle comes to cap the component as indicated in FIG. 5.

Quand le flux d'air chaud a assuré le débrasage des soudures et le ramollisement de la colle du composant B, il suffit de déclencher le dispositif d'aspiration d'air pour entraîner le composant dans le mouvement de retrait de la buse. When the flow of hot air has ensured the unsoldering of the welds and the softening of the adhesive of component B, it is sufficient to trigger the air suction device to drive the component in the movement of withdrawal of the nozzle.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples décrits c'est ainsi, en particulier, que le nombre de trous latéraux d'évacuation d'air chaud de la buse peut être réduit à un ou être supérieur à quatre. De même la position de ces trous n'est pas critique, certains pouvant même être disposés au niveau du haut du composant lorsque ce dernier est en position de débrasage dans la buse. The present invention is not limited to the examples described, it is thus, in particular, that the number of lateral holes for discharging hot air from the nozzle can be reduced to one or be greater than four. Similarly, the position of these holes is not critical, some may even be arranged at the top of the component when the latter is in the desoldering position in the nozzle.

L'invention s'applique également à des buses destinées au débrasage de composants montés en surface sans collage. The invention also applies to nozzles intended for the desizing of components mounted on the surface without bonding.

Claims

1. Desoldering nozzle for hot air generator, intended for desizing of components mounted on the surface on a substrate, and forming a hollow duct with, in series, an adapter piece for connection to the generator and a nozzle opening to a first end in the part, characterized in that the end piece (le) is intended to surround the component (C; B) laterally and in that, for this, the end piece (le) has an inner section, in the vicinity from its second end "slightly higher than the projection of the body of the component on the plane of the substrate, and is pierced with n (n integer at least equal to 1) lateral holes (M1, M2; N1 - N4).

2. Nozzle according to claim 1, characterized in that the n holes (M1, M2; N1 - N4) are arranged at a distance from the second extremire slightly greater than the height of the component (C; B).

3. Nozzle according to claim 1, characterized in that it comprises a grid (P) intended to distribute the hot air over the component, this grid being disposed inside the end piece (le) between the two ends from the mouthpiece.

4. Nozzle according to claim 3, characterized in that the grid (P) is arranged between the second end and the holes (N1 - N4).

5. Nozzle according to claim 1, characterized in that it comprises a tube (K) having a first end coupled to a vacuum device (2K) and a second end (K3) located inside the nozzle ( le), set back from the second end of the nozzle.

6. Hot air generator (2), characterized in that it is equipped with a nozzle (1) according to any one of the preceding claims.