SU738198A1 - Устройство высокочастотного нагрева деталей - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к пайке токами высокой частоты корпусов интегральных схем, а также может быть использовано для свар/ ки и термообработки деталей с применением высокочастотного нагрева. ⁵

Известно устройство высокочастотного нагрева выполненное в виде токопроводной петли, ветки которой присоединены параллельно виткам основного индуктора. В петле переминаются элемент, изменяющий сопротивление контура и регулирующий тем самым степень нагрева изделия[1].

Однако данное устройство имеет ограниченную область применения, так как₁₅ оно требует многовитковый индуктивный контур и эффективно только для нагрева деталей большой длины.

Наиболее близким из известных являет·,20 ся устройство высокочастотного нагрева деталей, содержащее индуктор и последовательно соединенный с ним индукционный контур в виде катушки с подвижным фер.......... 2 ромагнитным сердечником [2]. Однако это устройство обладает недостаточной эффективностью регулирования интенсивности вследствие включения регулируемого индуктивного сопротивления только в одну ветвь токопровода, поскольку величина реактивного сопротивления пропорциональна числу витков его.

, Целью данного изобретения является повышение эффективности регулирования интенсивности нагрева. Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве индукционный контур снабжен дополнительной катушкой, включенной встречно с указанной и установленной на том же сердечнике.

За счет изменения взаимной индуктивности двух встречно включенных индуктивных контуров регулируют величину передаваемой энергии магнитного поля из одной ветви в другую, изменяя тем самым величину тока в индукторе и тем самым регулируют интенсивность высокочастотного нагрева. Изменение взаимной ин3 дуктавности осуществляется путем перемещения ферромагнитного сердечника в изоляционном основании, на котором намотанЫ индуктивные контуры. Например, пЬсле расплавления припоя сердечник вводят в основание', увеличивая тем самым связь и снижая интенсивность нагрева ТВЧ, чем обеспечивается наилучший характер температурного поля на нагреваемых деталях.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для нагрева; на фиг. 2 - трафик нагрева изделия при пайке.

Устройство состоит из индуктора токов ВЧ 1, внутри которого располагается нагреваемая деталь 2, индуктивного контура содержащего катушку 3, включенную в прямую ветвь токопровода, и дополнительную катушку 4, включенную в обратную ветвь токопровода, изоляционного основания 5 и ферромагнитного сердечника 6. Индуктивный контур состоит из катушек, выполненных из нескольких витков токопровода, намотанных встречно и размещенных на общем изоляционном основании.

Устройство работает следующим образом.

На индуктор подают напряжения от ВЧ-генератора и нагревают изделие (участок I на фиг. 2). После расплавления припоя (точка а) вводят сердечник в основание, увеличивая связь между катушками и снижая тем самым интенсивность высокочастотного нагрева после расплавления припоя. Это позволяет избежать излишнего перегрева припоя и ухудшения его смачивающей способности, а также позволяет снизить общий нагрев корпуса, а тем самым и интегральной схемы. Степень введения сердечника варьируется в зависимости от требуемого температурного

738198 ' 4 режима процесса пайки (участок И). После окончания процесса пайки напряжение с индуктора снимают (точка Ъ , участок Щ . Уменьшение окисления при₅ поя и перегрева паяемых изделий позволяет обеспечить наилучшие условия образования надёжных паяных соединений.

Устройство было испытано при герметизации пайкой корпусов БИС и показало высокую эффективность. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в увеличении выхода годных изделий на 20-25% за счет снижения теплового воздействия на интегральные схемы и повышения качества паяных соединений. Изобретение может иметь наибольшую экономическую эффективность при массовом производстве ИС и БИС.

' \

Claims (2)

1. (54) УСТРОЙСТВО ВЫСОКОЧАСТСУГНаГО НАГРЕВА Изобретение относитс  к электротехнике , а к пайке токами вьгсокой. частоты корпусов интегральных рхем, а также может быть использовано дл  свар ки и термообработки деталей с применением высокочастотного нагрева. Известно устройство высокочастотного нагрева вьтс лнен1к е в виде токопроводной петли, ветки которой присоединены параллельно виткам основного индуктора. В петле перемацаютс  элемент, измешпощий сопротивление контура и регулирующий тем самым степень нагрева изде и  Однако данное устройство имеет ограниченную область применени , так ка оно требует многовитковый индуктивный контур и эффективно только дл  нагрева деталей больиюй длины. Наиболее близким из известных  вл ет с  устройство высокочастотного нагрева деталей, содержащее индуктор и последов тельно соединенный с ним индукционный контур в виде катушки с подвижным ферДЕТАЛЕЙ ромагнитным сердечником 2. Однако это устройство обладает недостаточной эффективностью регупировани  интенсивности вследствие включени  регулируемого индуктивного сопротивлени  только в одну ветвь токопровода, поскольку величина реактивного сопротивлени  пропорциональна числу витков его. , Целью данного изобретени   вл етс  повышение эффективности регулировани  интенсивности нагрева. Поставленна  цепь достигаетс  тем, что в известном устройстве индукционный контур снабжен дополнительной катушкой, включенной встречно с указанной и установленной на том же сердечнике. За счет изменени  взаимной индуктивности двух встрёгчно включенных индуктивных контуров регулируют величину передаваемой энергии магнитного пол  из одной ветви в другую, измен   тем самым величину тока в инд тсторе и тем самым регулируют интенсивность высокочасготного нагрева. Изменение взаимной ин дуктавности осуществл етс  путем перемещени  ферромагнитного сердечника в иэ6ЛйШбннб1й основатши, на котором наMoTaHbi индуктивные контуры. Например, поёл1 асг№авлен11 г прйно  Сердечник ввьдйт в ос1юваш1е; увеличива  тем саMbiM св зь и снижа  интенсивность нагрева ТВЧ, чем обеспечиваетс  наипучшнй характер температурного пол  на нагреваемых детал х, Изобретение по сн етс  чертежом, гд на фиг. 1 изображено предлагаемое устройство дл  нагрева; на фиг. 2 - график нагрева издели  при пайке. Устройство состоит из индуктора токов ВЧ 1, внутри которого располагаетс  нагреваема  деталь 2, индуктивного контура содержащего катущку 3, включенную в пр мую ветвь токопровода, и дополнительную катушку 4, включенную в обра-гнуто ветвь той:опрбвода, йзол шгонного основани  5 и ферромагнитного сердечника 6. Индуктивный к:ойтур Ъостоит из катушек, выполненных из т ёСколЬКнх .витков токопровода, намотанных встречно и размоценных на общем нгэол ционном основании. Устройство работает следующим образом . На индуктор подают напр жени  от ВЧ-генератора и нагревают изделие (участок на фиг. 2). После расплавле припо  (точка о) ввод т сердечник в ос нование, увеличива  св зь между катущками и снижа  тем самым интенсивност вьгсбкочастотиого нагрева расплав пени  припо . Это позвол ет избежать взлищнего перегрева припо  и ухудшени его смачивб щей способности, а также позвол ет снизить общий нагрев корпуса а тем самым и интегралыюй схемы. Ст niBHb введвш  сердечника варьируетс  в зависимости от требуе ого температурн ежима процесса пайки (участок Ц. После оконча1ш  процесса паГгкл цатф же1ше с шшуктора сшгмают (точка Ъ , участок И ). УмеЮзшение окислетш  припо  и перегрева па емых изделий позвол ет обеспечить наилучшгте услови  образовани  надежных па ных соединегапТ:. Устройство было испытано при герметизации пайкой корпусов БИС и показало высокую эффективность. Технико-экономическа  эффективность изобретени  заключаетс  в увол1гче1гии выхода годных изделий на 20-25% за счет снижени  теплового воздействи  на интегральные схемы и повышени  качества па ных соединений. Изобретение может иметь наибольшую экономическую эффективность при массовом производстве ИС и БИС. Формула изобретени  Устройство высокочастотного нагрева деталей, например, под пайку корпусов интегральных схем, содержащее индуктор и последовательно соединенный с ним индукшюнный контур в виде катушки с подвижным ферромагнитным сердечником, отличающеес  тем, что, с целью повьпиени  эффективности регулировани  интенсивности нагрева, индукционный контур снабжен дополнительной катушкой, включенной встречно с указанной и установлен юй на том же сердечнике . Источники йнформашш, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США Nfe 35224О5, кл. 219-10.79, 1970.
2. 2.Авторское свидётегазство СССР № 244522, кл. 21 h 29/03, 1969.