SU971601A1 - Способ соединени деталей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области микросварки и пайки в приборостроении и может быть использовано дл  соединени  деталей методами контактной сварки, термокомпрессионноЯ сварки , одновременной сварки и пайки твердыми и м гкими припо ми преимущественно изолированных проводов с контактными площадками печатных плат.

Известны способы соединени  деталей с плавким изолирующим покрытием , основанные на разрушении изол ционного покрыти  гор чим инструментом или нагревом неизолированной детали 1

в случае разрушени  изол ции гор чим инструменте обычно используют один или два параллельных V-образных электрода, через которые сначала пропускают импульсы тока дл  их нагрева , а после разрушени  изол ционного покрыти  и образовани  металлического контакта между ними пропускают через электроды второй импульс дл  сварки деталей. При этсм способе отсутствует очистка электродов от изол ции.

Известен также способ соединени  деталей через изол цию, при котором детали сжимают электродами, последовательно подают три импульса тока,

первый из которых разрушает изол цию, второй сваривает детали, третий очищает электроды, при этом третий импульс выключают после отведени  злект ,родов от деталей и очистки от .изол ции 2 .

Недостатком такого способа сварки  вл етс  то, что после сварки деталей, имеющих изол ционное покрытие, по

10 кра м зоны соединени  образуютс  скоплени  нерасплавленной изол ции в виде заостренных выступов над поверхностью детсшей, которые преп тствуют ориентациииустановке впоследствии

15 присоедин емых деталей.. Кроме того, механическа  прочность сварных соединений (например, пары медна  контактна  площадка - медный изолированный проводник , получаемых указанными

20 способами, невысока (20-25% от проч1ности изолированного провода.

Заостренные выступы из изол ционного покрыти  образуютс  из-за отвода

25 электрода от деталей в момент, когда температура электрода и деталей оказываетс  ниже температуры плавлени  изол ционного покрыти  детали. Это имеет место после прохождени  второго

30 импульса тока, подаваемого дл  свар , ки деталей, и паузы, необходимой дЗТЯ завершени  процесса сварки. Целью изобретени   вл етс  повыше ние механической прочности и коррозионной стойкости соединени . Цель достигаетс  тем,.что в споijdo6e соединени  деталей через изол  1ШЮ, при котором детали сжимают эле /родами, последовательно подают три импульса тока, первый из которых разрушает изол цию, второй сваривает детали, третий очищает электроды, при этсад третий импульс вьпслючают после отведени  электродов от деталей и очистки от изол ции, в зону соединени  ввод т припой, третий импульс подают на электроды до отведени  их от деталей и нагрев осуществ .л ют до температуры, превышающей температуру плавлени  припо  и изол ции , расплавл ют припой и изол цию прилегающую к зоне сварки, до получени  соединени  заливной формы. На фиг.1 показана схема приварки :К металлической подложке, на фиг.2 соедин емые детали после прохождени  первогоимпульса тока, разрушающего на проводнике изол ционное покрытие разрезана фиг..З -Детали после прохож дени  импульса сварки, разрезна фиг. 4 - соединение после подачи трег тьёго импульса тока до отведени  элект родов от деталей; на фиг.5 - соединение заливной формы из припо  и изол ции, получаемое данным способом после отведени  электродов от деталей . Два V-образных электрода 1 установлены с параллельным эазорсы друг относительно друга на изолированный проводник 2, лежащий на пластине 3. Припой может быть введен в виде покрыти  4 из сплава олово-свинец или подан в виде прутка. Электроды подключены к сварочным трансформаторам 5,6 и 7. Дл  осуществлени  способа были использованы в качестве соедин емых деталей медный изолированный провод типа ПЭВТЛК-1 диаметрсм О,1 мм с температурой плавлени  изол ционного покрыти  и медны контактные площадки на печатных платах - заготовках, имеющих гальваниче кое покрытие из сплава олово-свинец с температурой плавлени  и толщиной 20-25 мкм. I Габаритные размеры контактных пло щадок 1,8x2,8x0,05 мм. В качестве электродов использовались обыЧные электроды монтажного автомата, которые представл ют собой два V-образных электрода, выполненных из молибдена и установленных с параллельным зазором 0,1 мм. Размеры рабочего торца каждого электрода 0,3x0,8 мм. Каждый электрод в отдельности подклю чен к отдельному источнику тока. а оба вместе. - к третьему источнику тока. Узел программного управлени  технологическим циклом автомата настраивают таким образом, чтобы включение третьего импульса дл  нагрева электродов происходило до отвода. электродов от деталей, а выключениепосле отвода электродов от деталей и разрыва металлического контакта между электродами и детал ми. Энергию импульса тока подбирали так, чтобы к моменту отвода электродов от деталей тетлпература рабочих торцов электродов былабы выше температуры плавлени  наиболее тугоплавкого из покрытий в 1.,5 раза (т.е./v540 c) . Технологический процесс, по предложеннс у способу заключаетс  в следуквдем . После автоматической подачи проводника 2 в зону соединени  и сжати  его с контактной площадкой платы с усилием 2,5 Н через V-образные электроды 1 пропускали первые импульса тока (длительностью 20 мс и энергией в кгикдом импульсе 0,5 Дж, под действием которых рабочие торцы электродов нагревгшись до температуры изол ционного покЕ лти  проводника. Нагретые электроды внедр лись в изол ционное покрытие проводники,на;гревали проводник и выдавливали из-под него изол ционное покрытие до .образойани  металлического контакта 1между электродами, проводником и контактной площадкой. Затем пропускали второй импульс тока (длительностью 20 мс, энергией 0,7 Дж) по образовавшейс  цепи электрод - детали (провод - контактна  площадка) - электрод, нагревали тем самым участок деталей меткду электродами (температура 750-800 С) до образовани  сварного соединени  деталей. После этого включали Третий импульс тока длительностью 40 мс,, энергией 1 Дж) дл  нагрева электродов и через некоторое врем  (5 м, достаточное дл  нагрева рабочих торцов электродов до температуры, превышающей на SO-IOO C температуру плавлени  наиболее тугоплавкого изол ционного покрыти  и припо , подавгши команду на подн тие электродов, причем электроды поднимгши, не прекра14а  их нагрева, за счет чего оплавл лись остатки изол ционного покрыти  8 вокруг соединени  и расплавл лись прилипшие к электродам остатки изол ционного покрыти  и припо , которые под действием сил поверхностного нат жени  отдел лись от электродов и покр авали поверхность оголенного участка изол ционного проводника. Таким же образе прбцесс может быть осуществлен и в случае применени  йругих типов электродов, например трехэлектродного одного V-образ ного и контактного электродов (по сх ме прототипа), и им подобных. Непреложным условием осуществлени  способа должно быть то, чтобы электроды Iотводились от деталей лишь после нагрева их до температуры, превышающей температуру плавлени  наиболее .тугоплавкого изол ционного покрыти  ;или тфипо , а также до начала отвержпени  припо . Использование предложенного спосо ба обеспечивает получение заливной соединени  из припо  и изол ции выполн емого в едином технологическс цикле нар ду со сваркой деталей , повышение коррозионной стойкости соедииений, особенно в местах контактировани  электродов с деталью, за счет покрыти  этих мест после цикла сварки и отведени  электродов от деталей слоем припо  и изол ции повышение механической прочности соеди иений за счет образовани  перемычки и изол ции иад присоединеиньм провод ником . формула изобретени  Способ соединени  деталей через изол цию, при котортал детали сжимают электродами, последовательно подают три импульса тока, первый из которых разрушает изол цию, второй сваривает детали, третий очищает электроды , при этом третий импульс выключают после отведени  электродов от деталей и очистки от изол ции, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  механической прочности и коррозионной стойкости соединени , в зону соединени  ввод т припой, третий импульс подают на электроды до отведени  их от деталей и нагрев осуществл ют до температуры, превышающей температуру плавлени  припо  и изол ции, расплавл ют припой и изол цию,, прилегающую к зоне сварки, до получени  соединени  заливной формы. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Сварка в приборостроении и радиоэлектронике , ч. 1, ЛДНТП- Л., 1969, 2.Патент США 3263059, кл. 219-91, 1963 (прототип).

(. P

:/

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ соединения деталей через ^изоляцию, при которой детали сжимают электродами, последовательно подают три импульса тока, первый из которых разрушает изоляцию, второй сваривает детали, третий очищает электроды, при этом третий импульс выключают после отведения электродов от деталей и очистки от изоляции, о тличающийся тел, что, с целью повышения механической прочности и коррозионной стойкости соединения, в зону соединения вводят припой, третий импульс подают на электроды до отведения их от деталей и нагрев осуществляют до температуры, превышающей температуру плавления припоя и изоляции, расплавляют припой и изоляцию,, прилегающую к зоне сварки, до получения соединения заливной формы.