RU2701976C1 - Припаивающее/отпаивающее устройство - Google Patents
Припаивающее/отпаивающее устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701976C1 RU2701976C1 RU2018122350A RU2018122350A RU2701976C1 RU 2701976 C1 RU2701976 C1 RU 2701976C1 RU 2018122350 A RU2018122350 A RU 2018122350A RU 2018122350 A RU2018122350 A RU 2018122350A RU 2701976 C1 RU2701976 C1 RU 2701976C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waveguides
- soldering
- housing
- laser energy
- components
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/005—Soldering by means of radiant energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/018—Unsoldering; Removal of melted solder or other residues
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
- B23K3/04—Heating appliances
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для припаивания или отпаивания компонентов, преимущественно интегральных схем на печатной плате, с использованием лазерной энергии. Корпус нагревательного наконечника выполнен в форме раструба. В нижней части корпуса по его периметру расположены по меньшей мере два волновода. Корпус выполнен с двойными стенками с возможностью передачи лазерной энергии от внешнего источника к упомянутым волноводам. Волноводы имеют входные отверстия для подведения лазерной энергии и выходные отверстия для ее передачи в направлении шариков припоя. Количество выходных отверстий соответствует количеству припаиваемых выводов компонентов. Устройство обеспечивает равномерное припаивание и отпаивание компонентов, в том числе в корпусе BGA, по всем контактным площадкам с исключением в процессе пайки сдвига или перекоса компонента, приводящего к трещинам в паяном соединении. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для припаивания или отпаивания преимущественно интегральных схем на печатной плате и может быть использовано в радиоэлектронной промышленности и приборостроении.
Известно припаивающее/отпаивающее устройство (патент РФ №2179098, опубликован 10.02.2002) для интегральных схем с электрическими/электронными компонентами, содержащее нагревательный наконечник с корпусом в форме раструба, в нижнем отверстии которого расположена теплораспределительная пластина, установленная с возможностью воздействия на нее горячего газа с образованием между ее кромкой и корпусом по меньшей мере одного проходного отверстия для горячего газа, протекающего к отверстию наконечника.
Такое припаивающее/отпаивающее устройство может быть применено только для интегральных схем (ИС) с выводами, расположенными по периметру плоского корпуса, при использовании конвенционного способа пайки. Большинство современных ИС выполнены в корпусах BGA (контактные площадки с шариками припоя, расположенные по всей нижней площадке корпуса). Использование конвекционного процесса пайки требует нагрева всего компонента для достижения хорошей смачиваемости сферы припоя относительно контактных площадок ИС. Большая часть корпусов ИС изготавливается по бессвинцовой технологии и, чтобы достичь полной однородности в смешанных сплавах, требуются более высокая температура расплавления и более длительное время нахождения при этой высокой температуре. Другие компоненты печатной платы и сама плата обычно не изготавливаются достаточно устойчивыми, чтобы выдерживать высокую температуру и длительное время расплавления. Результат при этом неизменен - дальнейшее снижение надежности паяного соединения и рост финансовых расходов.
Предлагается выполнять присоединение контактных площадок ИС к плате с помощью лазера, чтобы нагревать только контактную площадку ИС и шарик припоя, а не компонент или внутренний кристалл. Методы, использующие лазерную энергию для пайки, уже разработаны, например патент РФ №2095206, опубликован 10.11.1997. По сравнению с другими методами лазерная пайка обладает рядом следующих преимуществ: во время пайки печатная плата и корпуса компонентов практически не нагреваются; резко снижаются температурные механические напряжения между выводом и корпусом; выбор материала основания не является критическим; припой имеет мелкозернистую структуру, что положительно сказывается на надежности паяных соединений.
Технический результат, на который направлено изобретение, состоит в усовершенствовании припаивающего/отпаивающего устройства, при котором припаивание и отпаивание компонента, в том числе в корпусе BGA, обеспечено с использованием лазерной энергии равномерно по всем контактным площадкам, чтобы исключить в процессе пайки сдвиг или перекос компонента, приводящий к трещинам в паяном соединении.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для припаивания и отпаивания компонентов, преимущественно интегральных схем, содержащее нагревательный наконечник, корпус которого выполнен в форме раструба, снабжено, по меньшей мере, двумя волноводами, расположенными в нижней части корпуса по его периметру. При этом корпус нагревательного наконечника выполнен с двойными стенками с возможностью передачи лазерной энергии от внешнего источника к упомянутым волноводам, Волноводы имеют входные отверстия для подведения лазерной энергии и выходные отверстия для ее передачи в направлении шариков припоя, причем количество выходных отверстий соответствует количеству припаиваемых выводов компонентов. Для пайки компонентов в корпусах с планарными выводами выходные отверстия волноводов выполнены соосно с их входными отверстиями. Для пайки компонентов со штырьковыми выводами или в корпусах BGA выходные отверстия волноводов выполнены в боковых стенках волноводов и имеют направляющие насечки. Для обеспечения возможности перемещения отпаиваемого компонента устройство снабжено трубкой отсасывающего приспособления, установленной по центральной оси нагревательного наконечника.
Для пояснения сущности изобретения прилагаются рисунки: на фиг. 1 условно представлено в разрезе по центральной оси припаивающее/отпаивающее устройство для компонентов с планарными выводами; на фиг. 2 условно представлено в разрезе по центральной оси припаивающее/отпаивающее устройство для компонентов в корпусе BGA; на фиг. 3 условно представлено прохождение лазерной энергии при присоединении шариков припоя корпуса BGA, вид снизу. На фиг. 1 показаны: нагревательный наконечник 1, волновод 2, трубка для отсасывающего приспособления 3, вход 4 нагревательного наконечника 1, входное отверстие 5 волновода 2, выходное отверстие 6 волновода 2, печатная плата 7, компонент 8 в корпусе с планарными выводами, шарик припоя 9. Стрелками показан путь прохождения лазерной энергии. Энергия от лазерного генератора (не показанного на рисунке) поступает на вход 4 нагревательного наконечника 1, который выполнен с возможностью передачи лазерной энергии к волноводам 2. Такая возможность может быть обеспечена двойными стенками нагревательного наконечника 1, как показано на рисунке, или обеспечиваться применением оптического волокна. Поступившая во входное отверстие 5 волновода 2 лазерная энергия поступает через выходное отверстие 6 волновода 2 на поверхность шарика припоя. Под воздействием лазерной энергии шарик припоя расплавляется и соединяет вывод компонента с печатной платой. Если корпус компонента 8 имеет выводы только с двух сторон, то устанавливаются только два волновода 2 в соответствии с расположением выводов. На фиг. 2 вместо компонента 8 показан компонент 10 в корпусе BGA с шариками припоя на контактных площадках. При этом выходное отверстие 6 волновода 2 расположено на боковой стенке волновода 2 и имеет форму (например, как показано на фиг. 3), позволяющую передавать лазерную энергию в направлении шариков припоя. Как видно на фиг. З лазерные лучи одновременно поступают с четырех сторон на каждый шарик припоя, что обеспечивает равномерный прогрев припоя и компонент 10 в процессе пайки не имеет сдвигов или перекосов, приводящих к трещинам в паяном соединении.
Поскольку количество выходных отверстий 6 в волноводах 2 совпадает с количеством выводов компонента 8 (или 10) и они позиционированы друг относительно друга процесс пайки компонента 8 (или 10) выполняется одномоментно без нагрева корпуса компонента и печатной платы. Точное координатное позиционирование нагревательного наконечника 1 с компонентом 8 (или 10) может быть выполнено с использованием данные САПР для печатных плат. Для уменьшения потерь лазерной энергии при прохождении к месту пайки рекомендуется использовать светоотражающее покрытие по всей траектории прохождения лазерного луча или систему корректирующих линз для концентрации энергии в точке пайки. Нагревательный наконечник может быть изготовлен со слоем преобразования лазерных лучей в инфракрасное излучение, тогда возможна пайка при низкой мощности, что важно для некоторых компонентов. Для отпаивания компонента в припаивающее/отпаивающее устройство по центральной оси нагревательного наконечника расположена трубка для отсасывающего приспособления 3. Отсасывающее приспособление в простейшем случае может быть выполнено в виде трубки меньшего диаметра, имеющей с одной стороны втулку, а с другой присоединение к источнику пониженного давления. Отсасывающее приспособление вставляется в трубку нагревательного наконечника и закрепляется втулкой, выполненной из мягкого материала во избежание повреждения корпуса компонента. В процессе нагрева паяных соединений включается источник пониженного давления и корпус компонента притягивается к втулке отсасывающего приспособления, что позволяет снять компонент с печатной платы.
Предлагаемое устройство обеспечивает пайку печатных плат с высокой плотностью компоновки компонентов без образования перемычек на соседние соединения или их повреждения.
Claims (4)
1. Устройство для припаивания и отпаивания компонентов, преимущественно интегральных схем, содержащее нагревательный наконечник, корпус которого выполнен в форме раструба, отличающееся тем, что оно снабжено по меньшей мере двумя волноводами, расположенными в нижней части корпуса по его периметру, при этом корпус нагревательного наконечника выполнен с двойными стенками с возможностью передачи лазерной энергии от внешнего источника к упомянутым волноводам, волноводы имеют входные отверстия для подведения лазерной энергии и выходные отверстия для ее передачи в направлении шариков припоя, причем количество выходных отверстий соответствует количеству припаиваемых выводов компонентов.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выходные отверстия волноводов выполнены соосно с их входными отверстиями.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выходные отверстия волноводов выполнены в боковых стенках волноводов и имеют направляющие насечки.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено трубкой отсасывающего приспособления, установленной по центральной оси нагревательного наконечника.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018122350A RU2701976C1 (ru) | 2018-06-18 | 2018-06-18 | Припаивающее/отпаивающее устройство |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018122350A RU2701976C1 (ru) | 2018-06-18 | 2018-06-18 | Припаивающее/отпаивающее устройство |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2701976C1 true RU2701976C1 (ru) | 2019-10-02 |
Family
ID=68170828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018122350A RU2701976C1 (ru) | 2018-06-18 | 2018-06-18 | Припаивающее/отпаивающее устройство |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2701976C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU226002U1 (ru) * | 2024-03-20 | 2024-05-16 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Инжект" | Модуль лазерной пайки |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4552300A (en) * | 1983-05-09 | 1985-11-12 | Pace, Incorporated | Method and apparatus for soldering and desoldering leadless semiconductor modules for printed wiring boards |
SU1219285A1 (ru) * | 1985-01-10 | 1986-03-23 | Предприятие П/Я Р-6495 | Устройство дл демонтажа па ных соединений |
DE9304784U1 (de) * | 1993-03-29 | 1993-08-05 | Cooper Tools GmbH, 74354 Besigheim | Löt-/Entlötvorrichtung, insbesondere für integrierte Schaltungen |
RU2149433C1 (ru) * | 1997-08-28 | 2000-05-20 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Устройство для соединения оптических элементов посредством бесконтактной пайки и способ его реализации |
RU2179098C2 (ru) * | 1996-12-12 | 2002-02-10 | Купер Тулз ГмбХ | Припаивающее/отпаивающее устройство |
-
2018
- 2018-06-18 RU RU2018122350A patent/RU2701976C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4552300A (en) * | 1983-05-09 | 1985-11-12 | Pace, Incorporated | Method and apparatus for soldering and desoldering leadless semiconductor modules for printed wiring boards |
SU1219285A1 (ru) * | 1985-01-10 | 1986-03-23 | Предприятие П/Я Р-6495 | Устройство дл демонтажа па ных соединений |
DE9304784U1 (de) * | 1993-03-29 | 1993-08-05 | Cooper Tools GmbH, 74354 Besigheim | Löt-/Entlötvorrichtung, insbesondere für integrierte Schaltungen |
RU2179098C2 (ru) * | 1996-12-12 | 2002-02-10 | Купер Тулз ГмбХ | Припаивающее/отпаивающее устройство |
RU2149433C1 (ru) * | 1997-08-28 | 2000-05-20 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Устройство для соединения оптических элементов посредством бесконтактной пайки и способ его реализации |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU226002U1 (ru) * | 2024-03-20 | 2024-05-16 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Инжект" | Модуль лазерной пайки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105452918B (zh) | 光模块、光模块的安装方法、光模块搭载电路基板、光模块评价仪器系统、电路基板以及通信系统 | |
US6862190B2 (en) | Adapter for plastic-leaded chip carrier (PLCC) and other surface mount technology (SMT) chip carriers | |
EP1968362A2 (en) | Interconnect for an electrical circuit substrate | |
CN101483978B (zh) | 电子器件的修复方法和修复系统以及电路板单元及其生产方法 | |
JP2009003253A (ja) | 光電気混載基板と光電気パッケージとの構造体 | |
US8116097B2 (en) | Apparatus for electrically coupling a semiconductor package to a printed circuit board | |
US6169022B1 (en) | Method of forming projection electrodes | |
JPH06232561A (ja) | 多層プリント回路基板またはカードおよびその製作方法、およびボール・ディスペンサ | |
US9560763B2 (en) | Package for optical module | |
TW201309143A (zh) | 用以固定一球狀柵格陣列至一印刷線路板的系統及方法 | |
RU2701976C1 (ru) | Припаивающее/отпаивающее устройство | |
JP2013130459A (ja) | 板状部材の位置決め方法及び電気的接続装置の製造方法 | |
TW200536646A (en) | Vertical removal of excess solder from a circuit substrate | |
JP2001196498A (ja) | ピン付きモジュール及びピン付きモジュールの製造方法 | |
US4682001A (en) | Multi-lead laser soldering apparatus | |
US7238881B1 (en) | Controlled height and flow rework nozzle | |
KR20070085135A (ko) | 회로 기판을 고능률로 연결하기 위한 장치 및 방법 | |
US7972178B2 (en) | High density connector for interconnecting fine pitch circuit packaging structures | |
KR100972589B1 (ko) | 가스배출수단을 구비한 bga용 인쇄회로기판 | |
KR20210019785A (ko) | 불량 전자부품 검사방법 및 이를 이용한 레이저 리웍 장치 | |
US6867124B1 (en) | Integrated circuit packaging design and method | |
JPWO2011013289A1 (ja) | 光モジュール | |
US20150296630A1 (en) | Ball grid array mounting system | |
JP7271824B2 (ja) | 半導体デバイスの検査治具 | |
JP2000357861A (ja) | 電子回路装置 |