ITGE20100116A1 - "metodo ed apparecchiatura per la saldatura di circuiti stampati" - Google Patents

Description

Descrizione

“Metodo ed apparecchiatura per la saldatura di circuiti stampatiâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un metodo ed una apparecchiatura per la saldatura di strati impilati dei circuiti stampati.

Per meglio comprendere l’invenzione e la spiegazione che seguirà, conviene dare preliminarmente qualche breve cenno a riguardo della realizzazione dei circuiti stampati cui essa si applica in maniera preferenziale.

Come à ̈ noto i circuiti stampati per applicazioni elettroniche quali quelli usati negli elaboratori (es. personal computer), negli apparecchi per telecomunicazioni, negli elettrodomestici e quant’altro, sono ottenuti sovrapponendo più strati conduttori incorporanti le tracce disegnate secondo la topografia del circuito, intramezzati da strati di materiale elettricamente isolante.

Questa configurazione dà luogo ad un pacco multistrato che attraverso successive fasi di lavorazione e finitura permette di ottenere i circuiti stampati finali; questi ultimi possono essere sia di tipo rigido, come ad esempio le schede elettroniche (i cosiddetti PCB o printed circuit board), sia flessibili come i circuiti usati per piccoli apparecchi o associati a parti in movimento.

I diversi strati sovrapposti del pacco sono uniti intimamente tra loro per mezzo di un adesivo applicato su un substrato elettricamente isolante; quest’ultimo à ̈ in genere di tipo tessile o fibroso, realizzato in vetro, fibra sintetica o simili e viene comunemente chiamato pre-preg.

La compattazione e l’incollaggio degli strati avviene di solito in apposite presse dove il pacco multistrato semilavorato viene sottoposto ad un ciclo di riscaldamento e compressione.

Per ottenere il prodotto finale desiderato, cioà ̈ un circuito stampato che presenti le caratteristiche strutturali e funzionali di progetto, à ̈ necessario che la sovrapposizione degli strati conduttori ed isolanti nel pacco multistrato sia molto precisa.

A tal fine occorre quindi impedire i movimenti relativi tra uno strato e l’altro durante le varie fasi della lavorazione del pacco multistrato.

Per questo motivo à ̈ noto predisporre una saldatura per punti degli strati impilati, in modo da mantenerli fermi e consentire quindi la manipolazione del pacco multistrato: à ̈ in questo contesto che si inserisce la presente invenzione.

Infatti essa riguarda un nuovo metodo ed una relativa apparecchiatura per saldare in punti prefissati gli strati impilati a pacco dei circuiti elettronici.

Nel corso degli ultimi decenni sono state sviluppate diverse tecniche di saldatura con esiti più o meno soddisfacenti, basate sul riscaldamento locale del pacco multistrato; ad esempio sono state fatte macchine in cui l’energia termica necessaria à ̈ fornita da elettrodi scaldati con resistenze elettriche, oppure altre in cui viene usata energia radiante sotto forma di microonde oppure induzione elettromagnetica.

Per esempio, dal brevetto americano US 7,009,157 B2 a nome Lazaro Gallego sono noti un metodo ed una macchina per la sua attuazione, in cui la saldatura del pacco multistrato di circuiti stampati avviene in particolari zone prefissate.

Queste ultime sono poste in prossimità degli angoli dei vari strati sovrapposti ed in corrispondenza di esse sono applicate delle spire in cortocircuito: applicando un campo di induzione magnetica alle spire si generano al loro interno delle correnti che producono il calore necessario a sciogliere localmente la resina termoindurente di cui sono impregnati i substrati isolanti (il pre-preg).

La resina indurita localmente assicura la giunzione degli strati nei punti dove sono le spire in corto circuito, così da ottenere la configurazione stabile desiderata del pacco multistrato.

Per applicare l’induzione magnetica alle spire, nel brevetto US 7,009,157 à ̈ prevista una apparecchiatura con delle teste di induzione le quali comprendono un nucleo sostanzialmente a “C†sul quale à ̈ avvolta una bobina, e due espansioni polari telescopiche: il pacco multistrato viene inserito tra le espansioni la cui distanza reciproca può essere regolata in modo da farle premere leggermente contro il pacco multistrato, così da assicurare un buon contatto ed una migliore applicazione del campo di induzione magnetica.

Questo tipo di riscaldamento sebbene riesca a raggiungere efficacemente anche le zone interne del pacco multistrato, presenta tuttavia alcune controindicazioni rilevanti.

In primo luogo esso permette di saldare il pacco multistrato solo in singoli punti circoscritti, vale a dire quelli in cui sono disposte le spire in cortocircuito.

Ne consegue che il procedimento di saldatura risulta poco flessibile perché nel caso in cui la forma del pacco multistrato e/o la posizione delle spire in cortocircuito cambi, si deve procedere ad una modifica della posizione delle teste di induzione. Peraltro la configurazione magnetica di queste ultime cambia al variare dello spessore del pacco multistrato perché bisogna traslare le espansioni per regolare la loro distanza reciproca: pertanto l’intensità del flusso cambia di conseguenza (a parità di ogni altra condizione) quando si devono lavorare pacchi multistrato di spessori diversi.

Considerazioni analoghe valgono anche in relazione ad un’altra apparecchiatura di saldatura ad induzione nota dalla domanda di brevetto US 2010/0212945 A1 a nome Faraci, la quale descrive una saldatrice in cui le teste di induzione sono costituite da nuclei a forma di “E†separati tra loro.

Questa forma dei nuclei magnetici implica che si abbia un flusso differente che attraversa la gamba centrale sulla quale à ̈ avvolta la bobina di eccitazione, rispetto alle gambe laterali che convogliano un rispettivo flusso che à ̈ circa la metà di quello della gamba centrale.

Dovendo saldare dei multistrato in corrispondenza delle spire in cortocircuito, questa situazione influisce sul flusso concatenato alle spire che in definitiva à ̈ dato dalla somma vettoriale tra quello che attraversa la gamba centrale e quelli associati alle gambe laterali del nucleo.

Ne consegue che il flusso effettivamente concatenato alla spira risulta inferiore a quello generato dalla bobina di induzione sulla gamba centrale, con un dispendio energetico superiore al necessario causato da una distribuzione dei flussi squilibrata. Questo tipo di soluzione potrebbe inoltre generare un flusso magnetico non ottimale per consentire rapide operazioni di saldatura di uno spesso multistrato, in quanto il flusso magnetico risulta distribuito in maniera non omogenea tra i differenti strati del multistrato generando saldature non uniformi tra di essi, a causa delle differenti temperature raggiunte nei differenti strati durante la fase di saldatura.

Il problema tecnico alla base della presente invenzione à ̈ pertanto quello di superare i sopra citati inconvenienti dei sistemi di saldatura noti.

L’idea di soluzione di tale problema à ̈ quella di saldare gli strati impilati dei circuiti stampati mediante induzione, in una pluralità di punti separati; preferibilmente la saldatura nei punti separati à ̈ eseguita in contemporanea con nuclei magnetici contrapposti in modo da ottenere un flusso magnetico uniforme nei punti di saldatura, che attraversa il pacco di strati impilati senza dispersioni.

Le caratteristiche del metodo di saldatura secondo l’invenzione sono enunciate nelle rivendicazioni annesse a questa descrizione; l’invenzione comprende anche una apparecchiatura per l’attuazione del metodo le cui caratteristiche sono anch’esse enunciate nelle rivendicazioni che seguiranno.

Queste caratteristiche e gli effetti che ne derivano, oltre ai vantaggi conseguiti dalla presente invenzione, risulteranno maggiormente chiari dalla descrizione di un suo esempio di realizzazione mostrato nei disegni allegati, forniti a titolo indicativo e non limitativo, in cui:

fig. 1 à ̈ una vista prospettica generale di una macchina per la saldatura secondo l’invenzione;

fig. 2 Ã ̈ una vista schematica in dettaglio di una testa di saldatura a induzione secondo la presente invenzione;

fig. 3 à ̈ una vista in esploso di un pacco multistrato per la realizzazione di circuiti stampati secondo l’invenzione;

fig. 4 Ã ̈ una vista in sezione lungo la linea IV-IV di fig.3;

fig. 5 mostra un particolare di uno strato per circuiti stampati secondo l’invenzione;

fig. 6 à ̈ una vista schematica in dettaglio di una seconda forma esecutiva di una testa di saldatura a induzione secondo l’invenzione;

fig. 7 Ã ̈ una vista laterale di un particolare della macchina per la saldatura a induzione di fig. 1;

fig. 8 Ã ̈ una vista in sezione lungo la linea A-A di fig. 7;

fig. 9 Ã ̈ una vista laterale di una variante della macchina per la saldatura a induzione di fig. 7;

fig. 10 illustra una vista in sezione lungo la linea C-C di fig.9.

Con riferimento alle figure sopra elencate, nella prima di esse à ̈ visibile nel complesso una apparecchiatura 1 secondo il trovato, la quale comprende una struttura esterna 2 dove sono alloggiate una pluralità di teste di saldatura ad induzione 3, disposte lungo lati contrapposti della struttura.

Le teste di induzione 3 sono scorrevoli lungo guide 4 per essere posizionate in corrispondenza dei punti da saldare e la distanza tra file di teste 3 disposte sui due lati della struttura 2, à ̈ tale da consentire l’introduzione tra di esse di una tavola 5 di appoggio degli strati dei circuiti stampati, sui quali si tornerà meglio in seguito.

La tavola 5 à ̈ di forma sostanzialmente rettangolare ed à ̈ ribaltabile rispetto ad un lato anteriore; essa può inoltre muoversi avanti e indietro tra le teste di saldatura 3 in maniera di per sé nota, per la movimentazione degli strati dei circuiti stampati durante le varie fasi della lavorazione.

Le teste di saldatura 3 sono uguali tra loro e pertanto nel seguito si descriverà solo una di esse, ma quanto verrà detto dovrà estendersi anche alle altre.

Con riferimento alla figura 2, la testa di induzione 3 ivi mostrata comprende un primo nucleo induttore 12 sul quale à ̈ avvolta un'induttanza o bobina 13 di eccitazione, e un secondo nucleo induttore 14.

I due nuclei induttori 12 e 14 sono realizzati in un materiale permeabile ad un flusso magnetico concatenato generato dall'induttanza 13, quando questa à ̈ eccitata da una corrente alternata avente una frequenza dell'ordine di diversi kHz, preferibilmente compresa tra 18 kHz e 30 kHz, e nel caso specifico pari a circa 24 kHz.

Il materiale permeabile al flusso magnetico con cui sono realizzati i dispositivi induttori à ̈ preferibilmente ferrite: utilizzando la ferrite si possono limitare le correnti parassite indotte dal flusso magnetico variabile, senza dover ricorrere alla laminazione dei nuclei induttori 12 e 14.

Se fosse impiegato un materiale ferromagnetico (es. ferro dolce) tali correnti parassite surriscalderebbero eccessivamente i nuclei 12 e 14, a meno che questi non vengano sottoposti a processo di laminazione; la ferrite infatti presenta un'elevata resistività elettrica che limita così la potenza termica dissipata dai nuclei induttori 12 e 14 a seguito delle correnti parassite, quando attraversati da un flusso magnetico variabile.

Il primo nucleo induttore 12 ha preferibilmente una forma a “C†rovesciata e comprende due bracci paralleli 12a, 12b che si estendono da un corpo centrale 12c; su quest’ultimo à ̈ avvolta l'induttanza 13 costituita da una bobina avente un numero N di spire relativamente basso, compreso da 20 a 35 e preferibilmente 30, realizzata in materiale conduttore (es. rame o sue leghe), di sezione circolare con diametro adeguato alla specifica applicazione.

Infatti, tanto maggiore sarà la potenza necessaria, maggiore dovrà essere la sezione del conduttore e del nucleo induttore 12; à ̈ peraltro da segnalare che a seconda del numero di spire e del tipo di testa di saldatura, come si vedrà meglio nel seguito, la corrente di alimentazione varia da 10 a 14 Ampere con una tensione che può andare da 300 a 560 Volt.

Le estremità libere dei due bracci 12a, 12b del nucleo induttore hanno polarità opposte così che il flusso magnetico generato dall'induttanza 13 si sviluppa lungo un circuito magnetico che si estende dal primo nucleo induttore 12 al secondo nucleo 14, attraversando il traferro 16 presente tra di essi e nel quale si trova il pacco 18 di strati da saldare dei circuiti stampati.

Il secondo nucleo induttore 14 Ã ̈ in questo esempio costituito da una barra o piastra realizzata nello stesso materiale (la ferrite) del primo; lo spessore della piastra e le sue dimensioni sono proporzionate in funzione del flusso magnetico circolante nel circuito. Preferibilmente, comunque, la superficie della piastra 14 deve essere maggiore della proiezione in pianta su di essa del primo nucleo 12 contrapposto ad essa, in modo da minimizzare le perdite di flusso magnetico.

Ulteriormente, l’area della sezione trasversale del secondo nucleo 14 deve essere uguale o maggiore di quella del primo nucleo 12 in modo da favorire il passaggio del flusso magnetico, come si vedrà meglio in seguito.

Infine, per proteggere i poli di saldatura dal contatto con la resina termoindurente che impregna gli strati isolanti (il pre-preg), in questo esempio sono previste delle placchette 17 di materiale appropriato (es. teflon, alluminio anodizzato o altro) di per sé note.

In accordo con l’invenzione, il pacco 18 di strati sovrapposti da saldare comprende degli strati conduttori 19 alternati con degli strati isolanti 20; i primi recano la topografia del circuito stampato da realizzare, mentre i secondi sono il pre-preg di cui si à ̈ detto sopra.

Ulteriormente, gli strati conduttori 19 presentano una zona periferica 22 in cui sono predisposti dei distanziali 25 conduttori; questi sono degli elementi in materiale conduttore (es. rame) di spessore sostanzialmente analogo a quello del circuito stampato 21, pertanto variabile da qualche decimo di millimetro a qualche millimetro a seconda delle applicazioni.

I distanziali 25 hanno forma circolare, ellittica o poligonale (quadrilatera, esagonale ecc.), e sono distribuiti in maniera regolare a quinconce; essi hanno superficie che può variare da 3 a 30 mm2 e sono equispaziati ad una distanza preferibilmente nell’ordine di 1-2 millimetri uno dall’altro.

In questo modo à ̈ possibile avere una zona o fascia 22 di rispetto lungo il bordo degli strati conduttori 19, costituita da una pluralità di elementi distribuiti uniformemente: l’ampiezza di tale fascia à ̈ variabile da 4-5 centimetri a 1 centimetro o anche meno. Occorre notare che negli strati 19, 20 del pacco 18 non ci sono le spire in cortocircuito o altri elementi equivalenti disposti in zone prefissate, che sono invece presenti nei pacchi multistrato della tecnica nota: le teste di saldatura 3 possono quindi essere disposte in qualsiasi punto lungo i lati del pacco multistrato 18 per effettuare la saldatura, che si svolge secondo quanto segue.

La pluralità di fogli 19, 20 che compongono il pacco multistrato 18 vengono posati sulla tavola di appoggio 5, impilandoli in maniera precisa con l’ausilio di apposite spine di centraggio o riscontri secondo quanto già noto in questo tipo di applicazioni. La tavola 5 con il pacco multistrato 18 così realizzato viene fatta avanzare nella struttura 2 della macchina 1, in modo da posizionarsi tra le teste di saldatura 3: queste possono essere disposte in qualunque posizione rispetto al pacco multistrato 18, in quanto secondo il metodo dell’invenzione la saldatura può essere realizzata in ogni zona della fascia di rispetto 22

Pertanto le teste 3 possono essere posizionate in un punto qualsiasi delle guide 4, in funzione della forma e delle dimensioni degli strati 9, 10 da saldare; tuttavia à ̈ comprensibile che in generale sarà preferibile avere una distribuzione omogenea dei punti di saldatura lungo i bordi del pacco 18, in modo da ottenere un fissaggio più sicuro e una configurazione più stabile.

Di conseguenza le teste 3 di saldatura saranno in genere distanziate in modo regolare tra loro.

Nella circostanza à ̈ da segnalare che all’inizio di ogni ciclo di saldatura i nuclei induttori 12 e 14 sono in condizione aperta per consentire l’introduzione tra di essi del pacco multistrato 18, il cui spessore può variare di volta in volta; la distanza tra i nuclei viene comunque regolata come si vedrà meglio in seguito, in modo da portarli rispettivamente in contatto con la faccia superiore ed inferiore del pacco multistrato 18.

In questa condizione operativa à ̈ possibile alimentare l’induttanza 3 per generare un campo magnetico nel primo nucleo 12, il quale si sviluppa nel circuito magnetico che comprende il secondo nucleo induttore 14 ed il traferro 16 dove à ̈ inserito il pacco multistrato 8.

Ne consegue che il flusso magnetico che esce da uno dei poli 12a, 12b del primo nucleo 12 rientra interamente dall’altro polo del medesimo nucleo, e viceversa, passando lungo la piastra 14 senza dispersioni: il pacco multistrato 18 da saldare viene quindi attraversato nel suo spessore dal flusso magnetico in due punti distinti in maniera uguale, in quanto per come à ̈ strutturata la testa di saldatura 3 il flusso magnetico che passa in uno dei poli del nucleo induttore 2 à ̈ il medesimo di quello che passa nell’altro polo.

Peraltro l’alimentazione con corrente alternata dell’induttanza permette di invertire le polarità magnetiche nord (N) e sud (S) delle polarità del nucleo induttore 2, così che a regime si raggiunge un equilibrio ottimale dello stato del sistema.

In questa condizione, nei distanziali 25 attraversati dal flusso magnetico alternato ad alta frequenza con il quale viene alimentata l’induttanza 13 (tra 18 e 30 kHz), vengono indotte delle correnti parassite che provocano un riscaldamento locale degli strati conduttori 19 così che la resina di cui sono impregnati gli strati isolanti 20 può polimerizzare ed ottenere la saldatura desiderata.

In questo contesto si deve sottolineare l’importanza di avere una pluralità di elementi separati come i distanziali 25, che vengono attraversati da un flusso magnetico uniforme.

Infatti il campo magnetico indotto nel quale si trovano immersi gli elementi 25 à ̈ concorde, cioà ̈ positivo o negativo a seconda dei cicli della corrente alternata che percorre l’induttanza 13; inoltre, gli elementi distanziali 25 hanno piccole dimensioni rispetto alla sezione dei nuclei induttori 12 e 14, la quale à ̈ mediamente da 10 a 20 volte inferiore, così che il campo che li attraversa à ̈ sostanzialmente costante per ciascuno.

Ulteriormente, si deve sottolineare come tutto il flusso magnetico indotto nei nuclei 12 e 14 attraversa il pacco multistrato 18, in quanto risulta tutto concatenato con esso; in altri termini la somma vettoriale del campo che attraversa il pacco multistrato 18 Ã ̈ uguale a zero.

In questo modo si aumenta il rendimento della testa di induzione 3 in quanto à ̈ possibile operare la saldatura del pacco 18 in due punti diversi, in corrispondenza dei due bracci 12a, 12b del nucleo magnetico 12.

Tale risultato à ̈ inoltre reso possibile dal fatto che l’intensità del flusso magnetico à ̈ uguale (anche se di segno opposto) in corrispondenza dei punti di saldatura, dato che la geometria del sistema à ̈ simmetrica.

Ciò consente di avere in entrambi i punti di saldatura le stesse condizioni di lavorazione (temperatura, correnti indotte, ecc.) dato che il campo magnetico à ̈ lo stesso: à ̈ quindi possibile controllare il processo di saldatura, cosa che non si riesce invece a fare con le teste di induzione della tecnica nota, le quali possono saldare solo in un unico punto.

Non bisogna poi trascurare il fatto che utilizzando i nuclei induttori 12 e 14, la configurazione del sistema non cambia al variare dello spessore del pacco multistrato.

Infatti, nelle teste di saldatura 3 le espansioni polari del primo nucleo induttore sono costituite dai bracci laterali 12a, 12b, i quali sono fissi: ne consegue che anche se si aumenta lo spessore del pacco multistrato 18, il campo magnetico nel primo e nel secondo nucleo non cambia perché la loro configurazione rimane invariata.

Da quanto sopra descritto si può comprendere come l’invenzione risolva il problema tecnico che ne à ̈ alla base.

Infatti il processo à ̈ in grado di eseguire la saldatura in qualunque punto lungo il bordo del pacco, dove sono i distanziali conduttori 25; di conseguenza il processo risulta flessibile perché la saldatura non à ̈ più vincolata ad essere eseguita nei singoli punti prefissati dove sono presenti le spire in corto circuito come avviene nella tecnica nota.

Pertanto, sulla stessa macchina saldatrice 1 possono essere agevolmente lavorati in successione circuiti stampati di forme e dimensioni diverse senza dover cambiare l’assetto di tutta la macchina, dato che comunque le teste 3 possono operare in corrispondenza di qualunque punto del bordo del pacco multistrato.

Ulteriormente, il rendimento delle teste di saldatura 3 à ̈ ottimizzato dal fatto che tutto il flusso magnetico generato à ̈ usato per saldare in due punti (non in uno solo), così che a parità di potenza applicata si esegue la saldatura in un numero doppio di punti rispetto a quanto si riesce a fare con le macchine oggi conosciute.

In questo contesto si deve osservare che dalle prove svolte si à ̈ potuto riscontrare come l'efficienza energetica della testa di saldatura 3 risulta aumentata se le linee del flusso magnetico associato ai bracci 12a e 12b sono il più possibile paralleli tra loro, al fine di evitare interferenze tra i campi generati dai poli del primo nucleo 12.

Inoltre si deve rilevare che essendo generato da una stessa induttanza 13, alle estremità dei bracci 12a, 12b si avrà un flusso di segno opposto, cioà ̈ sfasato di 180°: à ̈ quindi necessario che il braccio centrale 12c abbia una lunghezza opportuna al tipo di applicazione, ossia tenendo conto della densità e della quantità di flusso magnetico, oltre che della frequenza di alimentazione dell’induttanza 13, impiegate per l'operazione di saldatura.

Ai fini del soddisfacimento dei requisiti di progetto, il tecnico del ramo dimensionerà adeguatamente il nucleo induttore 12.

Sono ovviamente possibili varianti dell’invenzione rispetto all’esempio fin qui descritto.

Nelle successive descrizioni delle forme esecutive alternative, verranno spiegate essenzialmente le parti non comuni all’esempio principale, mentre gli stessi numeri di riferimento con l’aggiunta di uno zero indicheranno le parti con analoga funzione a quelle già viste, sulle quali quindi non si torna oltre.

Una prima variante illustrata in fig. 6 riguarda una testa ad induzione 30, che comprende due nuclei induttori 120 e 120’ uguali a quello dell’esempio precedente indicato con 12, sui quali sono applicate rispettive induttanze 130, 130’.

I nuclei induttori 120, 120’ sono contrapposti tra loro ed il pacco multistrato 18 da saldare si trova nel traferro 160 che li separa: in questo modo il flusso magnetico che nella precedente forma esecutiva dell’invenzione si sviluppava nel circuito formato dai due nuclei induttori 12 e 14 in cui il secondo era passivo, ora si sviluppa nei due nuclei 120, 120’ associati ad una rispettiva induttanza 130, 130’.

Ovviamente, ai fini di riprodurre il funzionamento dell’esempio precedente à ̈ necessario che il flusso magnetico nei due nuclei 120, 120’ sia sincronizzato, così da chiudere il circuito magnetico nel quale à ̈ inserito il pacco multistrato 18.

A tal fine le induttanze 130, 130’ sono alimentate con corrente alternata nell’intervallo di frequenze da 18 a 30 kHz e preferibilmente 24 kHz, mediante un medesimo dispositivo 135 (cosiddetto driver) collegato alla rete di distribuzione della energia elettrica (fase a 380 V).

In particolare le correnti che percorrono le due induttanze 130, 130’ sono sfasate tra loro così che le polarità ai capi dei bracci 120a, 120b del primo nucleo 120 si invertono rispetto a quelle dei bracci 120a’, 120b’ del secondo nucleo 120’.

La saldatura del pacco multistrato 18 avviene in corrispondenza dei distanziali conduttori 25 come descritto sopra con riferimento al primo esempio, con i medesimi effetti vantaggiosi già spiegati ai quali si rinvia per brevità.

Nella circostanza occorre tuttavia osservare che l'energia trasferita agli strati 19, 20 sovrapposti nel pacco 18 à ̈ circa doppia se comparata a quella della prima forma esecutiva, così che questa variante dell’invenzione si presta vantaggiosamente ad essere impiegata per multistrati 18 spessi, nei quali gli strati più interni possono essere raggiunti efficacemente.

Nell’ambito degli esempi finora descritti si possono comunque avere ulteriori varianti, come più agevole comprendere con riferimento alle figure da 7 a 10 che mostrano in dettaglio alcuni particolari della macchina di fig. 1.

Le guide 4 lungo le quali sono disposte le teste di saldatura 3, 30 sono supportate da dei montanti 50 predisposti all’interno della struttura 2 della macchina; nelle guide 4 sono presenti due scanalature 41, 42 parallele, in cui si impegnano dei cuscinetti di rotolamento 43, 44 associati alle staffe 45, 46 di supporto delle teste di saldatura 30, 30’.

Spostando le staffe 45, 46 lungo le scanalature 41, 42 si muovono le relative teste di saldatura 3, 30 nella posizione desiderata, in cui possono essere bloccate per mezzo di elementi di fermo, di per sé noti, non mostrati nelle figure.

Per la regolazione della distanza tra i nuclei induttori 120, 120’ in funzione dello spessore del pacco multistrato da saldare, sulle staffe 45, 46 sono predisposti degli attuatori elettromeccanici 47, 48 i quali consentono di spostare i nuclei anzidetti, avanti e indietro lungo una direzione verticale.

Si noti inoltre come nelle coppie di figure 7, 8 e 9, 10 i nuclei induttori contrapposti 120, 120’ sono ruotati di 90° in modo da avere un orientamento parallelo alla guida 4 oppure trasversale ad essa: ciò consente di saldare il pacco multistrato lungo il suo bordo o anche all’interno, aumentando ulteriormente la flessibilità e le capacità operative della macchina saldatrice secondo l’invenzione.

Tutte queste varianti rientrano comunque nell’ambito delle rivendicazioni che seguono.

Claims (15)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Metodo di saldatura ad induzione di un pacco multistrato (18) per circuiti stampati, in cui il pacco comprende una pluralità di strati conduttori (19) con il tracciato di un circuito stampato (21) intramezzati da una pluralità strati isolanti (20) in materiale dielettrico impregnato di resina, in cui un flusso magnetico viene indotto in punti prefissati del pacco multistrato (18) dove sono predisposti elementi conduttori (25) per ottenere il riscaldamento locale della resina, caratterizzato dal fatto di indurre il flusso magnetico in una pluralità di distanziali conduttori (25) presenti lungo il bordo degli strati conduttori (19) del multistrato (18).
2. 2. Metodo di saldatura secondo la rivendicazione 1, in cui i distanziali conduttori (25) comprendono una pluralità di elementi equispaziati tra loro.
3. 3. Metodo di saldatura secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui viene indotto un flusso magnetico di segno opposto in corrispondenza di una pluralità di punti del pacco multistrato (18).
4. 4. Metodo di saldatura secondo la rivendicazione 3, in cui i flussi magnetici di segno opposto sono indotti contemporaneamente.
5. 5. Metodo di saldatura secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui ogni flusso indotto à ̈ di tipo variabile con una frequenza compresa tra 18 kHz e 30 kHz, preferibilmente pari a circa 24 kHz.
6. 6. Metodo di saldatura secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui i distanziali conduttori (25) hanno forma circolare o poligonale.
7. 7. Metodo di saldatura secondo la rivendicazione 6, i cui distanziali conduttori (25) hanno un diametro compreso tra 1 mm e 7 mm, e preferibilmente di 4 mm.
8. 8. Testa di saldatura ad induzione (3; 30) per l’attuazione del metodo secondo le rivendicazioni precedenti, comprendente un primo nucleo induttore (12; 120) associato ad un'induttanza (3) di eccitazione; un secondo nucleo induttore (4; 120’) cooperante con il primo per veicolare un flusso magnetico in una zona di saldatura compresa tra il primo e il secondo nucleo induttore, caratterizzata dal fatto che almeno uno tra detto primo e detto secondo nucleo induttore (12, 120; 4, 120’) presenta due poli magnetici di polarità magnetica opposta, rivolti verso la zona di saldatura (5) del pacco multistrato (18), attraversati da un medesimo flusso magnetico.
9. 9. Testa di saldatura (3; 30) secondo la rivendicazione 8, il cui primo nucleo induttore (12; 120) comprende un corpo di materiale permeabile magneticamente con una configurazione sostanzialmente a “C†, in cui una coppia di bracci (12a, 12b; 120a; 120b) di estremità sono collegati da un braccio centrale (12c; 120c) al quale à ̈ associata una induttanza (13; 130) per l’induzione del flusso magnetico ai due bracci paralleli (2a, 2b).
10. 10. Testa di saldatura (3; 30) secondo una delle rivendicazioni 8 o 9, in cui il secondo dispositivo induttore (4) comprende un elemento sostanzialmente piastriforme in materiale ferromagnetico.
11. 11. Testa di saldatura (3; 30) secondo una delle rivendicazioni 8 o 9, in cui il secondo nucleo induttore (4; 120’) comprende un corpo di materiale permeabile magneticamente con una configurazione sostanzialmente a “C†, in cui una coppia di bracci (12a, 12b; 120a; 120b) di estremità sono collegati da un braccio centrale (12c; 120c) al quale à ̈ associata una induttanza (13; 130) per l’induzione del flusso magnetico ai due bracci paralleli (2a, 2b).
12. 12. Testa di saldatura (1, 12), secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, comprendente una barriera termica (17; 170) applicata su almeno una porzione terminale di detti bracci paralleli del nucleo a “C†.
13. 13. Macchina (1) per la saldatura ad induzione di multistrati (18) per circuiti stampati, caratterizzata dal fatto di comprendere una pluralità di teste di saldatura (3; 30) secondo le rivendicazioni da 8 a 12.
14. 14. Macchina secondo la rivendicazione 12, in cui le teste di saldatura (3; 30) possono traslare lungo guide (4) disposte da parti opposte.
15. 15. Macchina secondo la rivendicazione 14, in cui i nuclei (12, 4; 120, 120’) delle teste di saldatura (83, 30) sono supportati in modo da poter essere ruotati rispetto ad un asse sostanzialmente verticale, per essere orientati in senso parallelo o perpendicolare al bordo dei multistrati da saldare.