SU791475A1 - Apparatus for monitoring solderability at low-temperature soldering - Google Patents

Apparatus for monitoring solderability at low-temperature soldering Download PDF

Info

Publication number
SU791475A1
SU791475A1 SU782665149A SU2665149A SU791475A1 SU 791475 A1 SU791475 A1 SU 791475A1 SU 782665149 A SU782665149 A SU 782665149A SU 2665149 A SU2665149 A SU 2665149A SU 791475 A1 SU791475 A1 SU 791475A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
solder
bath
sample
force
work
Prior art date
Application number
SU782665149A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Григорьевич Подлесных
Михаил Александрович Ткачев
Original Assignee
Московский Институт Электронного Машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Институт Электронного Машиностроения filed Critical Московский Институт Электронного Машиностроения
Priority to SU782665149A priority Critical patent/SU791475A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU791475A1 publication Critical patent/SU791475A1/en

Links

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области пайки выводов электронных приборов на печатные монтажные платы. Оно Может быть использовано также при пайке других типов изделий в приборе и машиностроении. Известно устройство, дл  контрол  па емости при низкотемпературной пайке 1. Оно содержит ванну с припоем, ме ханизм погружени  образца в припой, зажим с образцом, закрепленным на конце рьлчага, другой конец которого имеет возможность шарнирно поворачиватьс  вокруг горизонтальной оси. При этсм образец вводитс  в ванну с припоем по касательной к ее повер хности. Недостатком этого устройства  вл етс  несовершенство операции контрол  па емости, котора  осуществл етс  визуально путем подсчета относительной площади несмоченных припоем участков и сравнени  с эталоном Это не позвол ет комтролировать вре м  смачивани  и целый р д других .количественных характеристик па емости . Кроме того, устройстао малопрюизводительно; на результаты конт рол  вли ет субъективный фактор, а сагли результаты устройством не документируютс  (не регистрируютс  в.виде граф1гческой или цифровой информации ) . Все это в итоге приводит к снижению качества пайки, так как затрудн ет выСор оптимальньк ее условий . Известно устро( дл  контрол  па емости 2, содержащее ванну с припоем, механизм погружени  образца , ванну с флюсом. Привод обеспечивает поочередное погружение образца во-флюс и припой с .промежуточной сушкой флюса. Погружение образца осутцествл етс  вертикально. Недостатком данного устройства гак-же  вл етс , визуальна  оценка па емости , котора  выполн етс  при дес тикратном увелнченк по числу несмочеиг-олх участков. Это затрудн ет выбор опт:в альных условий и тем самъал снижаетс  качество п-айки. Кроме того, используютс  статистические методы обработки результатов измерений процента несмоченной плошади. Это требует накоплени  соответствующего количества результатов измерений , что снижает производительность и оперативность контрол . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  контрол  па емости (Менискограф содержаще ванну припо  с механизмом вертикаль ного возвратно-поступательного пере мещени , подвеску с зажимом дл  кре лени  образца и датчик усили , элек рически св занный с самопишущим пр рором 3. хМенискограф позвол ет регистрировать ка диаграммной ленте самописца и затем измер ть важные характеристики . Недостатком устройства  вл етс  .ограниченный объемполучаемой контрольной информации, так как оно не позвол ет контролировать такие важные дл  оценки па емости параметры, как работа адгезии, работа когезии и работа, затрачиваема  на облуживание . Не позвол ет оно также давать оценку разницы краевых углов смачивани  при погружении образца в припой (краевой угол иатекани ) и извлечении его из припо  (краевой угол оттекани ). Эта разница также характеризует па емост-ь . Перечислен ные недостатки затрудн ют выбор наи более подход щих материалов (флюсов припоев, покрытий) и оптимальных ре жимов пайки, что ведет к снижению качества пайки. Целью изобретени   вл етс  увеличение числа параметров оценки па  емости путем обеспечени  контрол  работ адгезии и когезии и работы, затраЧ1гваемой на облуживание. Поставленна  цель достигаетс  тем, что механизм возвратно-поступа тельного перемещени  снабжен датчиком перемещени  ванны, а самопишущий прибор выполнен в виде двухкоорднватного самопишущего потенциометра один вход которого соединен с датчиком перемещени , а другой с датчиком усили . На фиг.1 показана блок-схема уст ройства; на фиг.2 - конструк тивное выполнение основных механизмов; на фиг.З - типичные диаграммы, получае мые при контроле па емости на предложенном устройстве (а) и на извес ном типа Менискограф (б); на фиг,4 - примеры определени  работ адгезии, когезии и облуживаш-ш. Устройство состоит из ванны припо  с нагревательным столиком 1, те мостатирующего блока 2, механизма 3 вертикального возвратно-поступатель ного перемещени  ванны, подвески с зажимом дл  закреплени  образца 4, датчика 5 усили , датчика 6 перемещени  ванны, двухкоординатного сам пишущего потенциометра 7, сменной ванны 8 с припоем (см. фиг.2) установленной на нагревательном столике 9 с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещени  по двум направл кхцим: установочным 10, с которьми столик св зан ходовой Парюй 11 винт - гайка с отсчетным нониусом, и по направл ющим 12 рабочего хода ванны. Направл ющие 12 смонтированы на корпусе 13 устройства . Направл ющие 10 посредством шарнирной т ги 14 соединены с механизмом возвратно-поступательного перемещени , который включает устройство дл  преобразовани  вращательного движени  в возвратно-поступательное в виде кривошипно-шатунного механизма 15 (или не показанной на фиг. пары винт - гайка с концевыми переключател ми направлени  вращени  винта), редуктора 16 с электродвигателем 17 посто нного тока, укрепленного на корпусе 13 устройства. Датчик б перемещени  ванны устроен следующим образом. Подвижные направл ющие 10 посредством реечной зубчатой или фрикционной Передачи 18 -кинематически св заны с осью движка переменного резистора 19. Этот резистор включен в мостовую схему с аналогичным резистором 20. Мостова  схема питаетс  от низковольтного стабилизированного источника посто нного тока, а полезный сигнал с диагонали моста поступает на один из входов двухкоординатного самопишущего потенциометра 7 типа ПДС-02и Образец 21 подвешиваетс  над iванной 8с помощью зажима 22 на свободном конце вспомогательной измерительной балки 23,  вл ющейс  частью датчика 5 усили  (см. фиг.1). В средней.части балки 23 неподвижно закреплен один конец тонкой стальной нити 24, другой конец которой укреплен на конце измерительной щтангк механотронного преобразовател  (механотрона) 25. CciM-механотрон представл ет собой электронную лампу типа бМХЗС с механически управл еМЫГ4И анодами. Он смонтирован в корпусе 26, укрепленном на консольной пластине 27, котора  другим своим концом крепитс  к корпусу 13 устройства . Над корпусом 26 механотрюна 25 также к основанию корпуса 13 крепитс  планка 28 с нажимным регулировоч-. ным винтом 29, взаимодействующим с корпусом 26 механотрона. Точка креплени  нити 24 к вспомогательной измерительной балке 23 делит последнюю на два плеча - 30 и 31. Плечо 30 жесткое , плечо 31 представл ет собой плоскую пружину с жесткостью меньшей, чем жесткость механотрона 25 (под жесткостью понимаетс  величина силы на единицу прогиба в данной точке, в частности в месте креплени  нити). Пружинное плечо 31 зах имаетс  консолью в разрезном вкладыше 32 с помощью винта 33. Можкс измен ть положение вкладьаиа при регулировке длины плеча 31 путем его перемещени  влево или вправо во втулке 34, котора This invention relates to the field of soldering the leads of electronic devices to printed circuit boards. It can also be used when soldering other types of products in the instrument and mechanical engineering. A device is known for controlling the capacity during low-temperature soldering 1. It contains a bath with solder, a mechanism for immersing a sample in solder, a clamp with a sample fixed at the end of the barrel, the other end of which has the ability to pivotally rotate around a horizontal axis. In the case of an ECM, the sample is introduced into the bath with solder tangentially to its surface. A disadvantage of this device is the imperfection of the operation of controlling the capacity, which is carried out visually by calculating the relative area of areas not wetted by solder and comparing with the standard. This prevents the wetting time and a number of other quantitative characteristics of the power to be controlled. In addition, the device is not very productive; The results are controlled by the subjective factor, and the results are not documented by the device (they are not recorded in the form of graphical or digital information). All this ultimately leads to a decrease in the quality of soldering, since it complicates the optimum conditions of the solder. The arrangement is known (for controlling the capacitance 2, which contains a bath with solder, a sample immersion mechanism, a bath with a flux. The drive ensures that the sample is alternately immersed in flux and solder with intermediate drying of the flux. Immersion of the sample is vertical. The disadvantage of this device is the same This is a visual estimation of the capacity, which is carried out with a tenfold increase in the number of unsightly-ohl sections, which makes it difficult to choose opt: the general conditions and the quality of the n-ayik are reduced. methods of processing the results of measuring the percentage of unwetted area. This requires the accumulation of an appropriate number of measurement results, which reduces the performance and control efficiency. The closest to the technical essence and the achieved result is a device for monitoring the capacity (The menisograph contains a solder bath with a vertical back-up mechanism translational movement, suspension with clip for sample crease and force transducer, electrically connected with recording device 3. xMenisk af allows register ka diagram tape recorder and then measure the important characteristics. The drawback of the device is the limited amount of control information obtained, since it does not allow controlling such parameters as adhesion work, cohesion work and work spent on maintenance that are important for assessing the capacity. It also does not allow to estimate the difference in wetting angles when the sample is immersed in the solder (the contact angle) and removed from the solder (flow angle). This difference also characterizes the capacitance. These disadvantages make it difficult to choose the most appropriate materials (solder fluxes, coatings) and optimal soldering regimes, which leads to a decrease in the quality of soldering. The aim of the invention is to increase the number of parameters for estimating occupancy by controlling the work of adhesion and cohesion and the work expended on maintenance. The goal is achieved by the fact that the reciprocating movement mechanism is equipped with a bath movement sensor, and the self-recording device is made in the form of a two-piece recording recorder potentiometer, one input of which is connected to the movement sensor and the other with a force sensor. Figure 1 shows the block diagram of the device; figure 2 - constructive implementation of the main mechanisms; Fig. 3 shows typical diagrams obtained by controlling the capacity of the proposed device (a) and the known type of Menisograph (b); 4, examples of the definition of the work of adhesion, cohesion and maintenance. The device consists of a solder bath with a heating table 1, those of the skating unit 2, a mechanism 3 for vertical reciprocating movement of the bath, suspensions with a clip for securing sample 4, a force sensor 5, a bath movement sensor 6, a two-coordinate writing potentiometer 7, a replaceable bath 8 with solder (see FIG. 2) installed on the heating table 9 with the possibility of vertical reciprocating movement in two directions: an adjusting 10, with which the table is connected; Paruy 11 screw – nut c from by the calculating vernier, and along the guides 12 of the bath stroke. The guides 12 are mounted on the device body 13. The guides 10 are connected by means of a hinge 14 to a reciprocating mechanism, which includes a device for converting rotary motion into reciprocating in the form of a crank mechanism 15 (or a screw-nut pair not shown in FIG. 2). rotation of the screw) gearbox 16 with an electric motor 17 direct current, mounted on the housing 13 of the device. The sensor b of the bath movement is arranged as follows. Moving guides 10 are connected via a rack-toothed or friction gear 18 — kinematically connected to the slider axis of the variable resistor 19. This resistor is included in a bridge circuit with a similar resistor 20. The bridge circuit is powered from a low-voltage stabilized DC source, and the useful signal from the bridge diagonal arrives at one of the inputs of the two-coordinate recording recorder potentiometer 7 of the PDS-02i type. Sample 21 is suspended above the bath 8 using the clamp 22 on the free end of the auxiliary measuring beam 23 , Which is part of force sensor 5 (see figure 1). In the middle part of the beam 23, one end is fixedly fixed to a thin steel filament 24, the other end of which is fixed at the end of the measuring tube of a mechatronic converter (mechatronic) 25. A cciM mechatronic is a BMXCS type electron tube with mechanically controlled SMM anodes. It is mounted in the housing 26, mounted on a cantilever plate 27, which at its other end is attached to the housing 13 of the device. Above the housing 26 of the mechanotryn 25, also a bracket 28 with pressure adjustment is attached to the base of the housing 13. screw 29 interacting with the mechanotron housing 26. The attachment point of the filament 24 to the auxiliary measuring beam 23 divides the latter into two arms — 30 and 31. The shoulder 30 is rigid; the shoulder 31 is a flat spring with a rigidity less than that of the mechanotron 25 (by rigidity is meant the force per unit deflection at a given point , in particular in the place of attachment of the thread). The spring arm 31 engages the console in the split liner 32 with a screw 33. It is possible to change the position of the insert when adjusting the length of the arm 31 by moving it left or right in the sleeve 34, which

крепитс  к корпусу 13 устройства. Плечо 30 измерительной балки снабжено регулируемыми упорами 35, ограничивающими перемещение конца балки 12 сверх допустимых пределов при воз зействии случайных усилий.is attached to the device body 13. The measuring beam arm 30 is provided with adjustable stops 35, which limit the movement of the end of the beam 12 beyond the permissible limits under the effect of random forces.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Ванну 8 с испытываемым припоем устанавливают на нагреваемый столик 9. После расплавлени  припо  и выхот да на заданный температурный режим, который устанавливаетс  и поддерживаетс  блоком 2, включают электродвигатель 17 привода перемещени  ванны и перевод т ее в крайнее нижнее положение. В качестве образца 21 используют проволочные или ле нTO4tiue (плоские) выводы транзисторов диодов, микросхем и других электронных приборов, подлежащих испытанию па емости..Можно использовать и одиночные выводы указанных, приборов в виде отрезков проволоки, пластин,. (фольги и т.д. Образец 21 укрепл ют в зажим 22 таким образом, чтобы облуживаемые выводы располагались над ванной вертикально, а их концы не касались ;зеркала припо . Дл  исключени  такого касани  ванну опускают вручную винтовой парой 11 по установочным направл ющим 10. После установки и закреплени  образца ванну вновь поднимают с помощью винтовой пары 11 почти до касани  торцом образца зеркала припо  и отмечают на нониусе винтовой пары 11 это положение как крайнюю верхнюю точку подъема ванны. Затем включают- электродвигатель 17 и перевод т ванну в крайнее нижнее положение. Затем с прмо цью винтовой пары 11 с нониусом производ т подъем ванны по направл ю дим 10 на величину, соответствук 1ую заданной глубине погружени  образца в припой. Если теперь вновь включить электродвигатель 17 привода рабочеРо хода ванны, то в своей крайней верхней точке ванна окажетс  выше, чем в исходном положении на величину, установленную на кониусе,Очевидно,на ту же глубину образец будет погружен в припой. Глубина погружени  выбираетс  в пределах 0,5-1,5 мм. Перед погружением в припой образец флюсуютThe bath 8 with the solder being tested is installed on the heated table 9. After the solder has been melted and exhausted and at a predetermined temperature, which is established and maintained by the unit 2, the bath movement drive motor 17 is switched on and transferred to the lowest position. Wire 21 or wire (flat) leads of transistors of diodes, microcircuits and other electronic devices to be tested for capacitance are used as sample 21. You can also use single leads of these devices, in the form of wire segments, plates. (foils, etc. Sample 21 is fastened to clamp 22 so that the serviceable leads are positioned vertically above the bath and their ends are not touched; solder mirrors. To eliminate such a touch, the bath is manually lowered by screw pair 11 along mounting guides 10. After installing and fixing the sample, the bath is raised again with the help of a screw pair 11 almost until the end of the mirror sample touches the solder mirror and mark this position as the extreme upper point of the bath rise on the vernier screw pair 11. Then turn on the electric motor 17 and transfer well to the lowest position. Then, with a screw pair 11 with a vernier, the bath is lifted in the direction of 10 by an amount corresponding to the first predetermined depth of the sample in the solder. If you now turn on the bath drive motor 17 again, then the extreme upper point of the bath will be higher than in the initial position by the value established on the conius. Obviously, the sample will be immersed in the solder at the same depth. The immersion depth is chosen in the range of 0.5-1.5 mm. Sample Flux Before Dipping Solder

В процессе испытани  па емости образца ванна поднимаетс  из нижнего положени  в верхнюю точку и затем внокь опускаетс  с помощью привода перемещени  от электродвигател  17. При этом образец в конце хода-вверх постепенно вводитс  в припой своим торцом на аданную глубину, а затем при опускании ванны извлекаетс  из нее. Данное рабочее перемещение ванны передаетс  с помощью реечной фрикционной передачи.18 на ось движка проволочного линейного резистора 19 мостовой схемы датчика б. Получае1С1ЫЙ электрический к игнал на выходеIn the process of testing the sample capacity, the bath rises from the lower position to the upper point and then lowers with the help of a displacement drive from the electric motor 17. At the same time, the sample is gradually introduced into the solder by its end to the depth, and then lowering the bath is removed from her. This working movement of the bath is transmitted using a rack and a friction gear. 18 to the axis of the slider of the wire linear resistor 19 of the bridge circuit of the sensor b. Get 1 S1 electric to ignite output

мостовой схемы датчика пр мопропорционален высоте располо хени  ванны или глубине (h) погружени  образца. Зтот сигнал поступает на вход гори .зсэнтальной развертки лвухкоординатного самопишущего потенциометра, в результате за одно возвратно-поступательное перемещение ванны перо самопишущего прибора совершает по горизонтали также возвратно- поступательное перемещение. Если скорость The bridge circuit of the sensor is proportional to the height of the bath or the depth (h) of the sample immersion. This signal is fed to the input of a horizontal scan of the two-coordinate self-recording potentiometer; as a result, during one reciprocating movement of the bath, the feather of the recording device performs horizontal reciprocating movement. If speed

0 подъема и амплитуда перемещени  ванны посто нны, то, очевидно, и перо перемещаетс  с посто нной скоростью по экрану, и на горизонтальную шкалу развертки помимо глубины h погружеs ни  можно нанести линейную шкалу времени перемещени  ванны.If the lift and the amplitude of the bath move are constant, then obviously the pen moves at a constant speed on the screen, and a horizontal time scale of the bath cannot be applied to the horizontal scale of the sweep.

Вес образца с зажимом в исходном состо нии, когда торец образца не касаетс  зеркала припо , уравновеимваетс  прогибом пружинного плеча The weight of the specimen with the clamp in the initial state, when the end of the specimen does not touch the solder mirror, is balanced by the deflection of the spring arm

0 31 измерительной балки 23. Этот прогиб передаетс  с помощью стальной нити 24 на измерительную штангу механотрона 25. Отклонение штанги механотрона от горизонтального по5 ложени  преобразуетс  в пр мо пропорциональный величине этого отклонени  электрический сигнал в датчике 5 (см. фиг.1), который далее поступает на вход вертикальной.раз0 вертки двухкоординатного самопишущего потенциометра 7.В качестве датчика 5 используют выпускаемый промышленностью блок питани  диодных механотронов. Далее устанавли5 вают нулевое положение механотронного датчика. С этой целью вращают винт 29, упиран дийс  в корпус механотрона 26. При этом путем прогиба пластины 27 вызывают отклонение корпуса механотрона 25 и его измерите0 льной штанги от горизонтального положени . Тем самым регулируют нат женке нити 24 :j вывод т штангу механотрона в нулевое положение (среднее положение). Эиектрический сигнал при 0 31 of the measuring beam 23. This deflection is transmitted by means of a steel thread 24 to the measuring rod of the mechanotron 25. The deviation of the rod of the mechanotron from the horizontal position is converted into an electrical signal directly proportional to the magnitude of this deviation in the sensor 5 (see Fig. 1), which is further arrives at the input of a vertical screwdriver of a two-coordinate self-recording potentiometer 7. Sensor 5 uses a commercially available power supply unit for diode mehronotrons. Next, set5 the zero position of the mechatronic sensor. For this purpose, the screw 29 is rotated upward into the casing of the mechanotron 26. At the same time, by bending the plate 27, the casing of the mechanotron 25 is deflected and its bar is measured from the horizontal position. Thereby, the tension of the string 24: j is adjusted to the zero point of the mecharotron rod to the zero position (middle position). Electro signal at

5 этом на выходе датчика 5 отсутствует .5 this at the output of the sensor 5 is missing.

Таким образом, при перемещении ванны вверх до тех пор, пока обра50 з.ец не коснетс  припо , перо самописца чертит горизонтальную линию. Начина  с момента касани  торцом образца зеркала 36 припо  (см. фиг на измерительную балку 23 шачинает действовать результирующее усилие Thus, when moving the bath up until the design of the z. Needle touches the solder, the pen of the recorder draws a horizontal line. Starting from the moment when the end face of the specimen of the mirror 36 solders (see FIGS. On the measuring beam 23, the resulting force acts

55 от противоположно направленных выталкивающей силы, пропорциональной весу припо  в объеме, вытесненным образцом, и вт гивающей -силы (при наличии смачивани ). Смачивание мо40 жет наступить с некоторым запаздыванием , поэтому вначале иногда про вл етс  лищь выталкивающа  сила. При этом образуетс  отрицательный мениск 37, а самописец фиксирует55 from the oppositely directed buoyant force, proportional to the weight of the solder in the volume displaced by the sample, and the pulling force (in the presence of wetting). Wetting may occur with some delay, therefore at first there will sometimes be a push force. This produces a negative meniscus 37, and the recorder records

jj5 уменьшение результирующего усили . действующего на образец 38. При наличии последующего смачивани  измер ют врем  восстановлени  результирующего усили  до нулевого уровн  39 Это врем  называетс  временем смачивани  и  вл етс  одним из параметров оценки па емости. Чем меньше это вре м , тем интенсивнее происходит смачивание образца, и тем Jjy4me па емость . При наличии смачивани  силы поверхностного нат жени  приложены в точке 40 на границе контакта трех фаз. В соответствии с известным пра вилом условие равновеси  можно выразить соотношением. , Величине а%-ф Ч-жЬж-ф °ь®носит название адгезионного нат жени . Произведение а на периметр сма чивани  определ ет величину вт гивающей силы. Адгезио 1ное нат жение вызывает подъем припо  вблизи погруженной части образца - положительный мениск. По существу вес припо  в объеме мениска уравновешивает адгезионную силу. Как следуетИЗ приведенного выше равенства, величина q тем больше, чем меньше краевой угол смачивани  9 . Величина и знак результирующей силы, действунадёй на бал ку 23, завис т не только от краевого угла смачивани , но и от отношени  объема погруженной части образц к периметру смачиван  . При малых величинах указанного отношени , что характерно дл  тонких проволок, фольги , а также при достаточно интенсивиом смачивании (например, позоло ченных выводов), наблюдаетс  стади  снижени  результирующей силы. Из-за малости выталкивающей силы ею пренебрегают , а результиругацую силу пр равнивают к вт гивающей адгезионной силе. Максимальна  величина вт гива щей силы 41, поделенна  на периметр смачивани , служит второй количест}зек Юй характеристикой оценки па емости , чем она больше, тем лучше па емость. При погружении образца краевой угол смачивани  уменьшаетс  на начальной стадии 42 до величины краевого угла натекани  . и затем ос таетс  посто нным до конца погружени . Величина вт гивающей силы соответственнр на начальнсвл участке растет, а затем остаетс  посто нной (рассматриваетс  наиболее типич ный случай, крива  может иметь и др гой вид). Точка 43 соответствует максимальной глубине погружени . Пл под кривой изменени  вт гивающ силы от глубины погружени  h предст вл ет собой работу адгезионной силы при погружении, или работу адгезии припо  в услови х погружени  (см фиг.4). Чем больше величина работы адгезии, выдел емой при погружении. тем лучше па емость. Теоретическа  св зь работы адгезии с па емостью известна, однако ни одно из известных устройств дл  оценки па емости не позвол ет определить эту величину . В устройстве Менискограф изменение результирующей силы, действующей на образец, регистрируетс  одноканальным самопишущим.прибором в зависимости от времени (см.фиг. ), Этоустройство позвол ет определ ть только два .параметра оценки па емости: врем  смачивани  и величину вт гивающей адгезиЬнной силы. Однако , при близких значени х величины вт гивакйдей силы, но при различной интенсивности ее роста или при сложной форме кривой вт гивающей силы сравнение-и выбор оптимальных условий пайки лучше проводить по величине работы адгезии. Это повышает точность оценки па емости. Данные дл  оценки па емости на предлох енном устройстве получаютс  на стадии извлечени  .образца из припо . Во-первых , -С началом извлечени  обраг-.пг краевой угол смачивани  уменьшаетс , поскольку краевые углы оттекани  всегда меньше краевых углов натека-ни . Это приводит к возрастанию адгезионного нат жени  . (©от краевой угол оттекани ), и поэтому обратна  ветвь регистрируемой кривой 44 лежит выие, чем пр ма . Во-вторых, измен етс  природа измер емой адгезионной силы. Поскольку образец облужен, то при его извлечении из припо  затрачиваетс  дополнительное усилие на образование двух новкх поверхностей раздела припо  с округхающей средой (флюсом, газом) . Удельна  работа, затрачиваема  на это, составл ет 2 () и представл ет собой работу когезии (сцеплени  частиц припо ) в услови х пайки погружением К. Эта работа определ етс  площадью Н)1 под ветвью обратного хода (см. фиг.4). Работа когезии Щ отражает (при наличии облуживани ) величину поверхностного нат жени  припо , в частности, степень вли ни  на нее флюса. Чем интенсивнее флюс снижает нат жени  припо , тем меньше WK. Эта характеристика также не измер етс  известными устройствами. Разность между работами когезии и адгезии WQ представл ет собой работу , затраченную на облуживание (см. фиг.4). Работа облуживани  W&SA. характеризует па емость: чем .меньше; эта рз.бота, т.е. больше выдел ема  работа адгезии Wa .и меньше затрачиваема  работа коге .зин , тем лучше па емость. Полученна  диаграмма - петл  гистерезиса смачивани . Она образуетс  из-за разницы краевых углов натекани  и оттекани . Эту разницу кюжно количествен}1о охарактеризовать соотоетствукщейjj5 reduction of the resulting effort. acting on the sample 38. In the presence of subsequent wetting, the time taken to restore the resulting force to zero is measured. 39 This time is called the wetting time and is one of the parameters for estimating the density. The shorter the time, the more intense the sample wetting, and the lower the Jjy4me. In the presence of wetting, surface tension forces are applied at point 40 at the interface of the three phases. In accordance with the well-known rule, the equilibrium condition can be expressed by the relation. , The value of a% -f Hbfj-f ° is the name of adhesive tension. The product and the perimeter of the wetting determines the magnitude of the engaging force. Adhesive tension causes the solder to rise near the submerged part of the sample — a positive meniscus. Essentially, the solder weight in the meniscus volume balances the adhesive force. As follows from the above equality, the q value is the larger, the smaller the wetting angle 9. The magnitude and sign of the resultant force, acting on beam 23, depend not only on the wetting angle, but also on the ratio of the volume of the submerged part of the sample to the perimeter of it being wetted. At small values of this ratio, which is typical of thin wires, foil, as well as with sufficiently intensive wetting (for example, gilded leads), a decrease in the resultant force is observed. Because of the smallness of the buoyancy force, it is neglected, and the resultant force is equalized to the pulling adhesive force. The maximum magnitude of the engaging force 41, divided by the wetting perimeter, serves as the second quantity of the convicts as a characteristic of the estimation of capacity, the larger it is, the better the capacity is. When the specimen is immersed, the wetting angle is reduced at the initial stage 42 to the magnitude of the boundary angle of leakage. and then remain constant until the end of the dive. The magnitude of the pulling force, respectively, in the initial part increases, and then remains constant (the most typical case is considered, the curve may have a different appearance). Point 43 corresponds to the maximum immersion depth. The PL under the curve of variation of the pull-in force from the immersion depth h is the work of the adhesion force during the immersion, or the work of adhesion of the solder in the conditions of the immersion (see Fig. 4). The greater the amount of work adhesion released during immersion. the better it is. The theoretical relationship of work with adhesion to paema is known, but none of the known devices for estimating paema is able to determine this value. In the Menisograph, the change in the resultant force acting on the sample is recorded by a single-channel self-recording instrument depending on the time (see Fig.). This device allows only two parameters of the estimation of capacity to be determined: the wetting time and the amount of retracting adhesion force. However, at close values of the magnitude of the drag force, but at different intensities of its growth or with a complex shape of the pull-in curve, comparison and selection of optimal soldering conditions are best carried out by the magnitude of the adhesion work. This improves the accuracy of the estimation of the cost. Data for the evaluation of consumption on the prior device is obtained at the extraction stage of the sample from the solder. First, with the start of extraction of the surface-pg, the wetting angle is reduced, since the marginal angles of flow are always less than the marginal corners of the leakage. This leads to an increase in adhesive tension. (© from the marginal flow), and therefore the inverse of the branch of the recorded curve 44 lies more than the right. Secondly, the nature of the measured adhesive force changes. Since the sample is depleted, when it is removed from the sample, an additional effort is expended on the formation of two new solder interface surfaces with a rounding medium (flux, gas). The specific work expended on this is 2 () and is the work of cohesion (bonding of solder particles) under the conditions of immersion soldering K. This work is determined by the area H) 1 under the return stroke (see Fig. 4). The work of cohesion U (in the presence of maintenance) reflects the magnitude of the surface tension of the solder, in particular, the degree of influence of the flux on it. The more intensively the flux reduces the tension of the solder, the lower the WK. This characteristic is also not measured by known devices. The difference between the work of cohesion and adhesion. WQ is the work spent on maintenance (see Fig. 4). The work of serving W & SA. characterizes the capacity: less than; this rz.bota, i.e. the more work done by the adhesion of Wa. and the less expenditure of work when it comes to gin, the better is the capacity. The resulting diagram is a wet hysteresis loop. It is formed due to the difference in the marginal angles of flow and churn. This difference is quantitatively quantitative} 1o characterize the contingent

разницей вт гивающей силы на пр мой и обратной ветви (участок 45 на фиг,4). Чем меньше эта разница, тем меньше краевой угол смачивани  при погру агнии и меньше он отличаетс  от краевого угла при извлечении образца . В идеальном случае при разница становитс  равной нулю, и ветви пр мого и обратного хода на рассматриваемом горизонтальном участке 45 1совпадают между собой.the difference between the engaging force on the forward and reverse branches (section 45 in FIG. 4). The smaller this difference, the smaller the wetting angle when immersed and the less it differs from the contact angle when the sample is removed. In the ideal case, the difference becomes equal to zero, and the forward and reverse branches in the considered horizontal section 45 1 coincide with each other.

Таким образом,устройство позвол ет вести контроль па емости по п ти параметрам: времени смачивани , вт  гивающей адгезионной силе, работам адгезии и когезии и облуживани . Каждый из перечисл емых параметров уточн ет оценку па емости и дополн ет один другол. Применение устройства .обеспечивает возможность более обоснованно выбирать материалы дл  пайки, точнее устанавливать оптимальные режимы и допустимые пределы их отклонени .Thus, the device allows controlling the capacity according to five parameters: wetting time, retracting adhesive force, adhesion work and cohesion and service. Each of the listed parameters refines the estimate of the capacity and complements one friend. The use of the device. Provides the opportunity to more reasonably choose materials for soldering, it is more accurate to set optimal modes and permissible limits of their deviation.

Claims (3)

1.C.J. Thwaites and B.F. Mutter, MetaCu-urgischa aspekte des weichto-1.C.J. Thwaites and B.F. Mutter, MetaCu-urgischa aspekte des weichto- 0 tens. Metalt, v. 25, № 6, 1971, c. 626 .0 tens. Metalt, v. 25, No. 6, 1971, p. 626. 2.M.Schafer Feingeratetechnik, ,jg. 23, В 3, 1974, с. 115-118.2.M.Schafer Feingeratetechnik,, jg. 23, 3, 1974, p. 115-118. 3.D. Hockay, The Menixograph: 5 a method of so derabi itij measurement . Circuits manufacturing,3.D. Hockay, The Menixograph: 5 a method of so derabi itij measurement. Circuits manufacturing, V. 13-7, 1973, p. 52-56 (прототип).V. 13-7, 1973, p. 52-56 (prototype).
SU782665149A 1978-09-22 1978-09-22 Apparatus for monitoring solderability at low-temperature soldering SU791475A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782665149A SU791475A1 (en) 1978-09-22 1978-09-22 Apparatus for monitoring solderability at low-temperature soldering

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782665149A SU791475A1 (en) 1978-09-22 1978-09-22 Apparatus for monitoring solderability at low-temperature soldering

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU791475A1 true SU791475A1 (en) 1980-12-30

Family

ID=20785672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782665149A SU791475A1 (en) 1978-09-22 1978-09-22 Apparatus for monitoring solderability at low-temperature soldering

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU791475A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20020041618A (en) very small friction and wear tester
KR920003532B1 (en) Vibration type rheometer apparatus
JP5095084B2 (en) Method and apparatus for measuring surface shape of sample
SU791475A1 (en) Apparatus for monitoring solderability at low-temperature soldering
EP0242745A1 (en) Method and apparatus for controlling the chemical state of an electroless plating bath
CN109357607A (en) A kind of full-automatic calibrating device for vibrating string type strain transducer
CN112520001B (en) Outboard engine upwarping height monitoring system
WO1995025940A2 (en) Metrological stylus assembly
CN116735404A (en) Device for detecting mechanical durability of surface of hydrophobically modified cement-based material
US7024273B2 (en) Probe driving mechanism for displacement measuring apparatuses
KR100337933B1 (en) Method of measuring the surface tension using withdrawal force curve in the wetting balance curve
CN212567699U (en) Temperature detection device in electrolytic cell
Antler et al. Automated contact resistance probe
CN208936949U (en) A kind of full-automatic calibrating device for vibrating string type strain transducer
JP3233053B2 (en) Method for measuring height of nozzle of transfer head in electronic component mounting apparatus
KR0163375B1 (en) Solder wettability measuring instrument
CN2447099Y (en) Welding head pressure regulating device
CN107389508B (en) Sample clamping device is used in a kind of experiment of wetability
CN216593251U (en) Dynamic contact angle tester with approximately constant linear velocity at edge of liquid drop
CN114062170B (en) Balanced micro force value loading device and method based on comb tooth capacitance
CN218745638U (en) Laser galvanometer offset correction device
JP3115526B2 (en) Surface force measuring device
CN220706930U (en) Device for measuring amplitude of ultrasonic amplitude transformer
CN213875206U (en) Instrument for automatically measuring deflection of thermal bimetallic strip
JP2777848B2 (en) Thermomechanical analyzer