PT618035E - Dispositivo de soldar/dessoldar especificamente destinado a circuitos integrados - Google Patents

Description

6(2 02>5 DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO DE SOLDAR/DESSOLDAR ESPECIFICAMENTE DESTINADO A CIRCUITOS INTEGRADOS" A invenção refere-se a um difusor de aquecimento que constitui parte integrante de um dispositivo de soldar/dessoldar es-pecificamente destinado a circuitos integrados. É conhecido um determinado número de dispositivos de soldar/dessoldar especialmente destinados a circuitos integrados, dispositivos esses que actuam sobre as pistas condutoras existentes do lado contrário ao do circuito integrado de uma placa de circuitos impressos ou directamente sobre as ligações dos circuitos integrados, para provocar a fusão da solda utilizada para a ligação do circuito integrado, o que faz com que esse circuito integrado possa ser fixado sobre a placa de circuitos impressos ou removido dessa placa de circuitos impressos. 0 calor necessário para o aquecimento da solda é aplicado por meio de condução térmica directa, isto é, através do contacto com uma matriz de aquecimento ou então por meio de ar quente.

Especialmente para soldar/dessoldar componentes electróni-cos SMD de maiores dimensões é especialmente vantajoso o aquecimento por ar quente pelo facto de isto fazer com que todos os pontos de soldadura sejam no essencial aquecidos simultaneamente ou soldados simultaneamente no caso de se pretender soldar o componente electrónico. Para dessoldar os componentes uma parte dos difusores utilizados para o processo de soldadura por ar quente é provida de um tubo de aspiração, por meio do qual o componente electrónico dessoldado pode ser destacado da placa de circuitos impressos. 1

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A patente US-A-4564135 revela um difusor de aquecimento no qual no interior de uma parte em forma de campânula com paredes laterais se encontra disposto um componente de latão em forma de pirâmide. Entre as paredes laterais e o componente encontram-se conformados canais de fluxo ao longo dos quais o gás quente é de-flectido pelo bico da parte em forma de pirâmide e pelas asas conformadas neste bico. 0 fluxo do gás quente no interior dos canais é no essencial paralelo em relação às paredes laterais ou então em relação às superfícies exteriores da pirâmide que ficam frente àquelas outras paredes laterais. É certo que no tocante à parte em forma de pirâmide e às asas, bem como a outras partes construtivas do difusor de aquecimento descrito na patente US-A-4564135, se afirma que estas são feitas de latão. Isto não significa, contudo, que a superfície de base da pirâmide aquece ou deve aquecer directamente o substrato equipado dos componenteà electrónicos.

Em vez disso descreve-se explicitamente o fluxo dos gases quentes ao longo das superfícies laterais da parte em forma de pirâmide. Nada se encontra revelado a respeito de uma condução térmica por acção da parte em forma de pirâmide. Em vez disso indica-se expressamente que se pretende proteger o corpo do substrato de um aquecimento excessivo e que se faz incidir o gás quente directamente sobre os pontos de soldadura.

Na patente DE-A-3829596 descreve-se um difusor de aquecimento com uma placa de protecção, por meio do qual se pretende por ao abrigo da corrente de gás quente aduzida através da placa de protecção os componentes electrónicos. Para este efeito aduz-se adicionalmente à corrente de gás quente, acima da placa de protecção, um fundente sob a forma de pequenas gotículas. Não se prevê que os gases quentes incidam sobre a placa de protecção, uma vez que o objectivo é aduzir o fundente com a corrente de gases quentes aos pontos de soldadura em vista. Nestas condições o 2

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U t gás quente é aduzido aos pontos de soldadura através de rasgos conformados no difusor de aquecimento, de modo que de acordo com a patente DE-A-3829596 tanto a corrente de gases quentes como também o fundente arrastado por aquela corrente são conduzidos em torno da placa de protecção, passando pelas aberturas em forma de rasgo.

Com base na patente US-A-4564135 o presente registo de patente tem o objectivo de revelar um dispositivo que permite aquecer suficientemente, uniformemente e rapidamente, bem como de maneira simples e económica um componente electrónico de modo a este poder ser soldado e dessoldado.

Este objectivo atinge-se pela adopção das características enunciadas na reivindicação 1. De acordo com a invenção o fundo do difusor é utilizado como elemento de aquecimento suplementar, de modo que se pode prescindir de uma outra fonte de calor, por exemplo uma fonte de raios infravermelhos, disposta do lado contrário ao do difusor de aquecimento de uma placa de circuitos impressos. 0 fundo aquecido do difusor faz com que globalmente se consiga um aquecimento uniforme do componente electrónico, podendo o difusor de aquecimento por exemplo ser regulado de tal maneira que o fundo do mesmo é sempre mantido a uma determinada temperatura através da incidência de uma certa quantidade de gás quente. Durante a operação de soldar ou de dessoldar faz-se incidir esta temperatura de maneira controlada sobre o componente electrónico. Reduz-se assim a energia que se torna necessário aduzir ao ponto de soldadura e consequentemente também à placa de circuitos impressos, que é muito sensível. 0 difusor de aquecimento de acordo com a invenção ou um dispositivo de sol-dar/dessoldar contendo este difusor permitem portanto não só um aquecimento directo do componente electrónico através do contacto mecânico com o fundo quente do difusor, mas asseguram também uma corrente quente dirigida sobre as pernas de ligação dos componentes electrónicos. 3 Γ

Em contrapartida só se consegue depreender da patente US-A-4564135 que se pretende evitar uma solicitação directa por acção do gás quente dos componentes electrónicos ou do substrato existente na placa de circuitos impressos e conseguir ainda, por meio de determinados dispositivos, dirigir o gás quente para os pontos de soldadura. A dita patente também nada refere a respeito de um aquecimento indirecto através da parte em forma de pirâmide, mesmo quando se afirma que esta pirâmide é feita de latão.

Neste contexto deverá chamar-se a atenção para o facto de no presente registo de patente o fundo em forma de placa do difusor ser feito de um material com uma boa condutibilidade térmica, pretendendo-se que através deste fundo de difusor se consiga, um aquecimento do ponto de soldadura para além do aquecimento feito pelo gás quente. Para neste contexto obter um aquecimento suficientemente forte do fundo do difusor, este tem uma configuração em forma de placa, para que o gás quente incida de preferência perpendicularmente sobre o lado de cima do fundo do difusor e se escoe ao longo da sua superfície em direcção às aberturas em forma de rasgo. Contrariamente ao que atrás ficou exposto o gás quente flui, de acordo com a patente US-A-4564135, paralelamente às suas paredes exteriores, nomeadamente na parte inferior da parte em forma de pirâmide, de modo que devido a este facto só por si se obtém uma transferência de calor substancialmente menor do calor do gás quente para o componente electrónico, quando comparado com a incidência perpendicular do gás quente sobre o componente em forma de placa, o que constitui o objecto da presente invenção.

De acordo a patente US-A-4564135 a forma piramidal foi escolhida especialmente para deflectir os gases quentes, não se conseguindo depreender nada sobre uma transmissão de calor através desta parte em forma de pirâmide. Muito ao contrário deverá tomar-se em atenção que mesmo numa parte deste tipo feita de latão a transmissão de calor ser relativamente má, como já acima se referiu, devido ao facto de os gases quentes fluírem no sentido 4 paralelo ao das superfícies laterais da pirâmide. Além disso a transmissão de calor resultaria irregular devido às diferenças de espessura vertical da parte em forma de pirâmide disposta acima do circuito electrónico, sendo de prever que designadamente na área do canto da pirâmide, directamente acima do circuito electrónico, se iria decerto verificar um aquecimento demasiado forte, que em vez do dito aquecimento poderia provocar danos nos componentes electrónicos ou em outros pontos de soldadura.

De acordo com a invenção o fundo do difusor encontra-se de maneira vantajosa dimensionado de tal maneira em relação à abertura de saída do difusor que na proximidade do bordo perimétrico interior e junto da abertura de saída se encontram conformados orifícios em forma de rasgo destinados à saída dos gases quentes. Conforme o fim a que o difusor se destina o corpo pode ter na zona da abertura de saída do difusor uma forma rectangular, quadrada, circular ou também outras formas apropriadas. A abertura de entrada do difusor comporta de maneira vantajosa uma tubuladura de ligação com uma guia de centragem à maneira de um rasgo. Esta forma de configuração permite inserir de forma intermutável o difusor sobre um suporte de difusor apropriado.

De acordo com mais outra forma de configuração vantajosa o difusor de aquecimento comporta um dispositivo de aspiração cuja tubuladura de ligação se encontra de preferência disposta no interior da tubuladura de ligação do difusor, sendo concêntrica da mesma. 0 dispositivo de aspiração estende-se a partir da tubuladura de ligação no sentido do fundo do difusor e desemboca aqui na abertura de aspiração prevista naquele fundo do difusor. A secção transversal desta abertura de aspiração será de preferência maior do que a secção transversal da correspondente tubuladura de aspiração. Para adaptar a abertura de aspiração à natureza dos componentes electrónicos a dessoldar, é possível prever adaptadores de aspiração inseridos na referida abertura. Estes adaptadores são designadamente intermutáveis e apresentam uma forma 5 t semelhante à de uma manga. 0 difusor de aquecimento de acordo com a invenção é em última análise uma parte integrante de um dispositivo de soldar/ dessoldar. Este dispositivo comporta da maneira convencional um suporte de difusor configurado à maneira de um punho, que se encontra ligado através de uma conduta de vácuo ou de gás quente apropriada a um aparelho de comando. Este aparelho de comando serve designadamente para regular a temperatura da corrente de gás quente, bem como para ligar ou desligar a corrente de vácuo ou de gás quente e ainda para regular o seu débito. 0 comando, nomeadamente o da adução de gás quente, bem como a ligação e o corte do vácuo podem então efectuar-se de maneira vantajosa por meio de um interruptor accionado pelo pé.

No seu todo o dispositivo de soldar/dessoldar de acordo com a invenção permite uma operação de soldar mais rápida e mais cuidadosa do que com os dispositivos convencionais, que se encontram equipados unicamente de difusores de gás quente ou alternativamente de matrizes de aquecimento, e isto pelo facto de se aquecer não só o componente electrónico (através do fundo do difusor) como também as pernas dos componentes electrónicos (por meio do gás quente). Deste modo torna-se globalmente necessário prever uma menor quantidade de gás quente para aquecer os pontos de soldadura à temperatura de fusão, havendo além disso uma menor solicitação térmica dos componentes electrónicos vizinhos. O dispositivo de soldar/dessoldar proposto permite além disso proteger a placa de circuitos impressos, devido ao facto de o assentamento do fundo do difusor de configuração plana sobre o componente electrónico assegurar sempre um afastamento uniforme em relação à placa de circuitos impressos. 0 dispositivo de soldar/dessoldar de acordo com a invenção é de seguida descrito mais em pormenor mediante o desenho anexo. As figuras do desenho mostram: 6

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Fig. 1 uma vista de topo sobre o fundo do difusor de aquecimento,

Fig. 2 uma vista em corte esquemático do difusor de aquecimento de acordo com a invenção, que está assente num componente electrónico e

Fig. 3 uma vista em perspectiva do corpo do difusor de aquecimento de acordo com a invenção. A fig. 1 mostra uma vista de topo· sobre a superfície de contacto do fundo 5 do difusor, que durante o funcionamento do dispositivo de soldar/dessoldar assenta no componente electrónico 15 a soldar/dessoldar. Entre o fundo 5 do difusor e o corpo 2 do difusor prevêem-se várias aberturas 4a à maneira de rasgos, que permitem a passagem do ar quente 6 na direcção das pernas de ligação 16 do componente electrónico a aquecer. A fig. 2 mostra uma vista esquemática e em corte do difusor de aquecimento, designado no seu todo por 1. Reconhece-se o corpo 2 do difusor, que comporta uma abertura de entrada 3 e uma abertura de saída 4. No exemplo de realização que a figura mostra a secção da abertura de saída 4 é maior do que a da abertura de entrada 3. Além disso o difusor 1 abrange um fundo 5 do difusor disposto na zona da abertura de saída. Sobre a parte de trás e as partes laterais deste fundo do difusor incide o ar quente 6 que aquece o referido fundo. 0 ar quente sai através das aberturas 4a em forma de rasgo, existentes entre o fundo e o corpo 2 do difusor e incide de forma localizada sobre a área das pernas de ligação 16 do componente electrónico 15.

Além disso o bico de aquecimento 1 de acordo com a invenção comporta um dispositivo de aspiração 7, que no exemplo de realização que a figura mostra se encontra ligado ao fundo 5 do difusor e centrado em relação ao mesmo. 0 dispositivo de aspiração 7 7 t Γ desemboca numa abertura de aspiração 8 existente no fundo do difusor. Para adaptar a abertura de aspiração 8 às condições de utilização existentes em cada caso, podem prever-se adaptadores de aspiração 9 intermutáveis, que podem ser inseridos na referida abertura de aspiração.

Para a soldagem/dessoldagem o difusor de aquecimento de acordo com a invenção é assente directamente no componente elec-trónico ou então posicionado com um reduzido afastamento da superfície de contacto do fundo 5 do difusor em relação ao mesmo. No exemplo de realização que a figura mostra é mantido livre um estreito espaço entre o fundo 5 do difusor e o componente elec-trónico 15. Este espaço livre é consequência do facto de o adaptador de aspiração do dispositivo de aspiração sobressair ligeiramente em relação ao plano do fundo 5 do difusor. Neste caso o aquecimento do componente electrónico não se efectua por meio de condução térmica directa entre o fundo do difusor e o componente electrónico, mas sim por meio da radiação térmica que tem como fonte o fundo 5 do difusor. 0 aquecimento do componente electrónico 15, bem como a corrente suplementar de ar quente que passa através das aberturas 4a em forma de rasgo e que incide sobre os pés de ligação 16 asseguram um aquecimento rápido e simultâneo dos pontos de soldadura. A fig. 3 mostra, numa vista em perspectiva, a configuração de um difusor de aquecimento 1. O corpo 2 tem nomeadamente a forma de uma campânula, em que quatro achatamentos da parede da cam-pânula, formando ângulos de 90° entre si, criam uma secção de saída do corpo que no seu todo tem a forma de um quadrado. Como se depreende claramente da fig. 3, o corpo comporta ainda os recessos 13 nas zonas de canto da secção de saída, recessos esses que permitem nomeadamente uma saída do ar quente que incide sobre o componente electrónico. Para permitir uma substituição fácil do difusor de aquecimento de acordo com a invenção este está dotado na zona da sua secção de entrada 3 de uma tubuladura de ligação 8 11 com uma configuração cilíndrica, por meio da qual o difusor de aquecimento 1 pode ser inserido num suporte de difusor apropriadamente conformado, que terá designadamente uma configuração à maneira de um punho. Para este efeito pode prever-se adicionalmente uma centragem 12 em forma de rasgo, que se estende a partir do bordo superior da tubuladura de ligação 11. Além disso prevê-se de preferência no interior da tubuladura de ligação 11 mais outra tubuladura de ligação 10 que serve para ligar o dispositivo de aspiração 7 a uma conduta de vácuo apropriada. No exemplo de realização que a figura mostra as tubuladuras de ligação 10 e 11 têm uma disposição concêntrica, o que permite designadamente uma inserção fácil do difusor no seu suporte. O difusor de aquecimento de acordo com a invenção é designadamente utilizado em ligação com um dispositivo de sol-dar/dessoldar correspondentemente dimensionado, dispositivo esse que não se encontra representado em pormenor nas figuras.

Lisboa, 21 de Janeiro de 2000

AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE LNDUSTRIAL

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Claims (2)

1. REIVINDICAÇÕES Difusor de aquecimento constituindo parte integrante de um dispositivo de soldar/dessoldar especificamente destinado a circuitos integrados, com um fundo (5) do difusor do tipo de uma placa, localizado na zona da abertura de saída do difusor, placa essa sobre a qual incide uma corrente de gás quente (6) e a qual se encontra disposta de tal maneira que entre a parede do difusor e o fundo (5) do difusor é formada pelo menos uma abertura (4a) em forma de rasgo que serve para a passagem do gás quente, sendo o fundo (5) do difusor feito de um material com uma boa condutibilidade térmica, para poder aquecer um componente electrónico (15) por meio de radiação térmica ou por meio de um aquecimento por contacto directo. Difusor de aquecimento de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizado por o corpo (2) do difusor apresentar uma secção transversal de saída (4) que no essencial é rectangular, mas que de preferência será quadrada, sendo a área da secção da abertura de entrada (3) menor do que a área da secção da abertura de saída (4) . Difusor de aquecimento de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o difusor de aquecimento (1) ser intermutável e comportar na zona da abertura de entrada (3) uma tubuladura de ligação (11) em forma de tubo, com uma guia de centragem configurada à maneira de um rasgo, que se estende a partir do bordo superior da tubuladura de ligação (11), comportando além disso ainda uma tubuladura de ligação (10) de um dispositivo de aspiração (7), de preferência disposta concentricamente em relação à anterior. Difusor de aquecimento de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por se preverem de preferência na área dos cantos do corpo do difusor e na proximidade do fundo (5) do mesmo aberturas (13) para a saída do gás quente. Difusor de aquecimento de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o material do fundo (5) do difusor, que tem uma boa condutibilidade térmica, ser um material metálico. Difusor de aquecimento de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por se prever no fundo (5) do difusor um dispositivo de aspiração (7) com pelo menos uma abertura de aspiração (8) que atravessa o fundo do difusor . Difusor de aquecimento de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o dispositivo de aspiração (7) se encontrar ligado ao fundo (5) do difusor e centrado em relação ao mesmo, tornando-se a secção transversal da abertura de aspiração mais estreita no sentido da tubuladura de ligação (10). Difusor de aquecimento de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a abertura de aspiração (8) comportar um adaptador de aspiração (9) intermutável com uma configuração que de preferência será em forma de manga e cuja aresta superior sobressai de preferência ligeiramente em relação à superfície do fundo (5) do difusor. Difusor de aquecimento de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o dispositivo de aspiração (7) se encontrar centrado no interior do difusor e es- 2 tar de preferência ligado de maneira amovível ao fundo (5) do difusor.
2. 10. Dispositivo de soldar/dessoldar comportando um difusor de aquecimento configurado de acordo com qualquer das reivindicações anteriores. Lisboa, 21 de Janeiro de 2000 AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL V

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