SU1409423A1

SU1409423A1 - Arrangement for applying solder on surfaces of parts

Info

Publication number: SU1409423A1
Application number: SU874173344A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Александрович Осипов; Николай Семенович Пеков; Валентин Григорьевич Гуленичев; Михаил Федорович Трегубенко; Юрий Леонидович Шворобей
Original assignee: Предприятие П/Я А-3325
Priority date: 1987-01-04
Filing date: 1987-01-04
Publication date: 1988-07-15

Abstract

Изобретение относитс к пайке, а именно к конструкции устройства дл нанесени припо на поверхности деталей, преимущественно подложек микросборок. Цель изобретени - повышение качества. Устройство содержит размешенные на основании ванну 1 с расплавленным припоем, покрытымThe invention relates to soldering, in particular, to the design of a device for applying solder to the surfaces of parts, mainly micro-assembly substrates. The purpose of the invention is quality improvement. The device contains placed on the base of the bath 1 with molten solder, covered

Description

ЛL

//

3232

VJVj

(Л(L

СО 4 ЮCO 4 U

соwith

Фиг.11

роверхностно-активным веществом, каретку 4 с гнездом 7 дл подложек 8 и элементом фиксации их на каретке 4, направл ю- |щую 6 дл перемещени каретки 4 с при- |водом неремещени каретки 4 в ванну 1 и из 1нее, держатель 18 и смонтированный на нем рабочий инструмент дл сн ти излишков |припо с подложек с приводом 20 его вращени , который выполнен в виде ролика 16. Направл юща 6 снабжена осью. Держатель 18 установлен на этой оси с возможностью поворота в плоскости, перпендикул рной натравл ющей 6. Направл юща 6 оснащенаsurface-active substance, a carriage 4 with a nest 7 for substrates 8 and an element fixing them on the carriage 4, directing 6 to move the carriage 4 with a drive of the non-displacement of the carriage 4 into the bath 1 and 1, the holder 18 and mounted on it is a working tool for removing excess solder from substrates with its rotational drive 20, which is made in the form of a roller 16. The guide 6 is provided with an axis. The holder 18 is mounted on this axis rotatably in a plane perpendicular to the alignment 6. The guide 6 is equipped with

винтовым упором 17 дл регулировки угла поворота держател 18 и пружиной 19 сжати дл соединени ее с держателем 18. При перемещении каретки 4 из ванны 1 с припоем происходит встречное вращение ролика 16, благодар чему исключаетс занос окислов в припой, нанесенных на подложку 8, т.к. окислы унос тс из зоны взаимодействи подложки 8 и ролика 16. Кроме того , благодар тому, что ролик 16 подпружинен относительно направл ющей 6, обеспечиваетс посто нство толщины припо , нанесенного на подложку 8. 2 ил.a screw stop 17 for adjusting the angle of rotation of the holder 18 and the spring 19 for compressing it with the holder 18. When the carriage 4 is moved from the bath 1 with solder, the roller 16 is counter-rotating, thereby preventing oxides from being skidded onto the substrate 8. to. Oxides are carried away from the zone of interaction between the substrate 8 and the roller 16. In addition, due to the fact that the roller 16 is spring-loaded relative to the guide 6, the thickness of the solder deposited on the substrate 8 is constant. 2 Il.

1one

Изобретение относитс к пайке, а именно к конструкции дл нанесени припо на поверхности деталей, преимущественно микросборок .The invention relates to soldering, in particular, to a structure for applying solder to the surfaces of parts, preferably micro-assemblies.

Целью изобретени вл етс повыщение качества путем, обеспечени посто нства толщины припо на подложке.The aim of the invention is to improve the quality by ensuring the constant thickness of the solder on the substrate.

На фиг. i схематически изображено устройство дл нанесени припо на поверхности деталей, аксонометри ; на фиг. 2 и 3 - кинематическа схема взаимодействи ролика и подложки микросборки при движении каретки вверх и вниз соответственно.FIG. i schematically shows a device for applying solder on the surfaces of parts, axonometrics; in fig. Figures 2 and 3 show a kinematic diagram of the interaction between the roller and the microassembly substrate as the carriage moves up and down, respectively.

Устройство дл нанесени припо содержит ванну 1 с расплавленным припоем 2, залитым поверх него слоем поверхностно- активного вещества 3, каретку 4, установленную на роликах 5 на направл ющей 6, с гнездом 7 дл подложек 8 микросборок , элемент фиксации последних в виде размещенного в пазу 9 каретки 4 ползуна 10 с пальцем 11, взаимодействующим с вильчатым рычагом 12, подпружиненным пружиной 13 и посаженным на ось 14. Элемент фиксации подложек имеет упор 15, закрепленный на направл ющей 6. Регул тор положени ролика 16 относительно обрабатываемой подложки 8 выполнен в виде винтового упора 17, смонтированного на направл ющей 6 и взаимодействующего с держателем 18, подпружиненным относительно направл ющей 6 пружиной 19.The device for applying solder contains a bath 1 with molten solder 2, a layer of surfactant 3 poured over it, a carriage 4 mounted on rollers 5 on guide 6, with slot 7 for substrates of 8 microassemblies, the fixing element of the latter in the form of 9 of the carriage 4 of the slider 10 with a finger 11 interacting with the fork lever 12, a spring loaded spring 13 and seated on the axis 14. The support fixing element has an emphasis 15 fixed on the guide 6. The roller 16 adjusts the position of the roller 16 The screws 8 are made in the form of a screw stop 17 mounted on the guide 6 and cooperating with the holder 18 springed relative to the guide 6 by the spring 19.

Привод вращени ролика 16 имеет двигатель 20 и трособлочную систему дл перемещени каретки 4, в которую вход т зубчатое колесо 21, горизонтальный барабан 22 и закрепленный на направл ющей 6 с возможностью вращени на оси 23 блок 24. Барабан 22 и блок 24 соединены между собой тросом 25, концы которого зафиксированы на барабане 22, а одна из ветвей закреплена на фиксаторе 26 каретки 4.The rotation drive roller 16 has a motor 20 and a cable-blocking system for moving the carriage 4, which includes a gear wheel 21, a horizontal drum 22 and a block 24 fixed on the guide 6 rotatably on an axis 23. The drum 22 and the block 24 are interconnected by a cable 25, the ends of which are fixed on the drum 22, and one of the branches is fixed on the retainer 26 of the carriage 4.

Каретка 4 наклонена вперед на 15- 18° дл обеспечени надежной фиксации подложки 8 в гнезде 7 при ее закладке и съеме. Кроме того, каретка 4 при замене припо 2 или поверхностно-активного вещества 3, например глицерина, может быть наклонена вперед на 80-90°.The carriage 4 is inclined forward by 15 to 18 ° to ensure reliable fixation of the substrate 8 in the slot 7 when it is laid and removed. In addition, the carriage 4 when replacing solder 2 or surfactant 3, for example glycerol, can be tilted forward 80-90 °.

Направл юща 6 имеет паз 27, в которыйThe guide 6 has a groove 27 in which

входит ползун каретки 4 (не показан), иthe slider carriage 4 (not shown) enters, and

конечные выключатели 28 и 29, а каретка оснащена упором 30, взаимодействующим сlimit switches 28 and 29, and the carriage is equipped with a stop 30, interacting with

упом нутыми выключател ми 28 и 29.mentioned switches 28 and 29.

Зубчатое колесо 21 привода сцеплено через паразитное зубчатое колесо 31 с зубчатым колесом 32, посаженным соосно с роликом 16. Оси зубчатых колес 31 и 32 закреплены на кронщтейнах 33 направл ющей 6.The gear wheel 21 of the drive is coupled through the parasitic gear wheel 31 to the gear wheel 32, which is planted coaxially with the roller 16. The axes of the gear wheels 31 and 32 are fixed on the brackets 33 of the guide 6.

Устройство работает следующим образом. При запуске двигател 20 барабан 22,The device works as follows. When you start the engine 20 drum 22,

0 поворачива сь по часовой стрелке, наматывает одну из ветвей троса 25, котора перемещаетс вниз. Друга же ветвь троса 25, закрепленна на фиксаторе 26 и переброшенна через блок 24, перемещаетс вверхTurning clockwise, winds one of the branches of the cable 25, which moves downward. The other branch of the cable 25, fixed on the clamp 26 and thrown over the block 24, moves up

5 и увлекает за собой каретку 4.5 and carries along the carriage 4.

Одновременно с вращением барабана 22 через зубчатую передачу 21, 31 и 32 вращаетс ролик 16 навстречу перемещению ка- ретки 4 и, соприкаса сь с подложкой 8, выравнивает нанесенный на ней из ванны 1Simultaneously with the rotation of the drum 22, the roller 16 rotates through the gears 21, 31, and 32 in the opposite direction of the movement of the carriage 4 and, in contact with the substrate 8, aligns the applied on it from the bath 1

0 припой 2. При встречном движении ролика 16 и каретки 4 исключаетс занос окислов в припой, нанесенного на подложку 8, так как окислы унос тс из зоны взаимодействи подложки 8 и ролика 16. Подъем каретки 4 осуществл етс до тех пор,0 solder 2. When counter-moving the roller 16 and the carriage 4, the oxides in the solder deposited on the substrate 8 are prevented from drifting because the oxides are carried away from the interaction zone of the substrate 8 and roller 16. The raising of the carriage 4 is carried out until

5 пока вильчатый рычаг 12 не натолкнетс на упор 15 направл ющей 6, в результате чего вильчатый рычаг 12 повернетс вокруг оси 14, ползун 10 приподниметс вверх и освободит подложку 8. Далее при перемещении каретки 4 упор 30 воздействует на конечный выключатель 28, который выключает двигатель 20. В таком положении производ т смену подложки 8.5 until the fork lever 12 hits the stop 15 of the guide 6, as a result of which the fork lever 12 rotates around axis 14, the slider 10 rises up and releases the substrate 8. Next, as the carriage 4 moves, the stop 30 acts on the limit switch 28 that turns off the engine 20. In this position, the substrate 8 is changed.

При реверсе каретки 4 двигатель 20 вращаетс в противоположном направлении. Барабан 22 разматывает трос, намотанный на него, а ветвь его, закрепленна фиксатором 26, начинает опускатьс вместе с кареткой 4. При опускании каретки 4 под действием силы инерции и момента сил от взаимодействи колес 31 и 32, вращающихс в противоположные стороны, зубчатое колесо 32 начинает обкатыватьс вокруг паразитного зубчатого колеса 31, упор 17 отходит от держател 18, а ролик 16 от подложки 8. При дальнейшем опускании каретки 4 подложка 8 опускаетс в ванну I с припоем 2, где происходит ее покрытие припоем 2. Нахождение каретки 4 в ванне 1 происходит до взаимодействи упора 30 с конечным выключателем 29, после чего каретка 4 начинает подъем. Зубчатое колесо 32 под действием .момента сил от вращающегос в противоположном направлении колеса 31 обкатываетс вокруг последнего и прижимает ролик 16 к подложке 8. Затем цикл покрыти подложек 8 припоем повтор етс .When the carriage 4 is reversed, the motor 20 rotates in the opposite direction. The drum 22 unwinds a cable wound on it, and its branch, fixed by retainer 26, begins to descend together with carriage 4. When carriage 4 is lowered under the action of inertial force and torque from the interaction of wheels 31 and 32, rotating in opposite directions, gear wheel 32 starts to run around the parasitic gear 31, the stop 17 moves away from the holder 18, and the roller 16 away from the substrate 8. Upon further lowering of the carriage 4, the substrate 8 is lowered into bath I with solder 2, where it is coated with solder 2. Finding carriage 4 in bath 1 happened walks to the interaction of the stop 30 with the limit switch 29, after which the carriage 4 begins to rise. The gear 32, under the action of forces from the oppositely rotating wheel 31, rolls around the latter and presses the roller 16 to the substrate 8. Then the cycle of coating the substrates 8 with solder is repeated.

Обеспечение устройства регул тором положени ролика 5 относительно обрабатываемой подложки позвол ет в процессе обработки выдерживать строго определенное усилие прижима ролика к подложке.Providing the device with a regulator of the position of the roller 5 relative to the substrate to be treated allows, during the process, to withstand a strictly defined force of pressing the roller against the substrate.

Встречное движение ролика и подложки при ее подъеме из ванны с припоем обеспечивает исключение заноса окислов и твердых включений в тонкий слой припо .The opposite movement of the roller and the substrate when it is lifted out of the bath with solder ensures the elimination of oxides and solid inclusions in a thin layer of solder.

Отход ролика от подложки при опускании каретки исключает повреждение защитного сло фоторезиста, нанесенного на подложку. Все это способствует повыщению качества покрыти подложек микросборок. На достижение этой же цели направлено обеспечение устройства установленным с возможностью поворота и подпружиненным относительно направл ющей транспортирующего механизма держателем и закреплением на нем с возможностью вращени ролика .The roll of the roller from the substrate when lowering the carriage eliminates damage to the protective layer of the photoresist applied to the substrate. All this contributes to improving the quality of the coating of the microassembly substrates. To achieve this goal, the device is designed to be installed with the possibility of rotation and a holder that is spring-loaded relative to the transporting mechanism and fixed on it with the possibility of rotation of the roller.

Св зь ролика через зубчатую передачу с горизонтальным барабаном привода позвол ет синхронизировать циклы перемещени каретки и прижима ролика, что стабилизирует процесс сн ти излишков припо с подложек.Coupling the roller through a gear with a horizontal drive drum allows synchronization of the carriage movement and roller pressing cycles, which stabilizes the process of removing excess solder from the substrates.

5Выполнение привода в виде горизонтального барабана, св занного тросом с кареткой , позвол ет в приводе иметь один двигатель , с вращением которого кинематически св зан ползун элемента фиксации подложекThe execution of the drive in the form of a horizontal drum, connected by a cable with a carriage, allows the drive to have one motor, with rotation of which the slider of the substrate fixation element is kinematically connected.

в гнезде.in the nest.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позвол ет на 30-40% повысить выход годных подложек за счет повышени качества обработки.The proposed device, in comparison with the known, allows a 30-40% increase in the yield of suitable substrates by improving the quality of processing.

Claims

Invention Formula

0

five

A device for applying solder to the surfaces of parts, mainly micro-assembly substrates, containing a bath with molten solder coated with a surfactant, placed on the base, a carriage with a nest for substrates and a fixing element on the carriage, a guide for moving the carriage into and out of the bath, 5 a holder and a working tool mounted thereon for removing excess solder from the substrates driven by its rotation. characterized in that, in order to improve the quality by ensuring the constant thickness of the solder on the substrate, the tool for

Removing excess solder is made in the form of a roller, the guide is provided with an axis, the holder is mounted on this axis so that it can be rotated in a plane, the perpendicular guide, the guide is equipped with a screw stop to adjust the angle of rotation of the holder and a compression spring for

its connection with the holder; the drive for moving the carriage is made in the form of a cable-block system, kinematically connected with the rotational drive of the tool;

the fixing of the substrates is made in the form of a slide with a finger, a pivot arm with a fork and an emphasis, the slide is mounted on the carriage, the lever fork is mounted on the slide finger, the axis of rotation of the lever and the stop are mounted on the guide carriage, and the lever

spring-loaded with respect to the guide carriage.

21