CS253562B2 - Device for solder deposition on printed circuit boards - Google Patents

Description

V nádobě na roztavenou pájku jsou uspořádány ve dvojicích s mezerou proti sobě tyčovité vodicí prvky, spojené na dolních koncích. Jejich horní pružné úseky vyčnívají z lázně, jsou podepřeny pružinami a mají průhyb tvořící zúžení, které je nepatrně širší než tloušťka desky. Nad vodícími prvky jsou dmychací trysky к ofukování desky proudem teplého vzduchu к odstranění přebytečné pájky, a nad nimi vodicí kotouče. Vodicí prvky zajišťují vedení desky na několika místech a jejich pružnost znemožňuje poškození desky při zasouvání a vysouvání.

Obr 4

Vynález se týká zařízení k nanášení pájky na desky s plošnými spoji, opatřeného vodicím ústrojím k vedení desek ve svislém směru do lázně roztavené pájky.

Ve známém zařízení tohoto druhu podle německého spisu DOS čís. 2 411 854 sestává vodicí ústrojí ze dvou svislých stojatých vodicích kolejnic, z nichž každá má vodicí kanál ve tvaru písmene U. Desky s plošnými spooi jsou svými dvěma protilehlými úzkými stranami vedeny a podepřeny v těchto vodicích kanálech. Vodící kolejnice procházejí od lázně roztavené pájky směrem nahoru kolem ofukovacích trysek, z nichž vychází paprsek teplého vzduchu, směřující na plochy desek vysouvaných z lázně pájky. Paprsky teplého vzduchu o^f^ttrarn^jjí přebytečnou pájku z plochy se desky a z průchozích otvorů v desce. Aby bylo možno spolehlivě držet a vést desky s plošnými spoji zejména tehdy, když jsou ofukovány paprsky teplého vzduchu, je Šířka vodicích kanálů zvolena tak aby přibližně odpovídala tloušťce desek.

Deska s plošnými spooi se proto musí nastavit velmi přesně a tedy složitě, aby .jí bylo možno zavést do vodicích kanálů. DDsky, které jsou mírně zborcené, se nedají do vodicích kolejnic zasunout vůbec nebo jenom obtížně. Pro zpracování desek různé šířky nebo tlouštky je vždycky nezbytné ·přestavovat nebo vyměňovat vodicí kolejnice. Protože desky s plošnými spooi · v horké lázni pájky změknou, je nebezpečí, že při bočním vedení bez jakékoli vůle dojde k poškození desky, která opooutí lázeň pájky a je v důsledku změěnuuí citli^vá na mechanické namááháí.

Zařízení podle vynálezu odstraňuje tyto nevýhody a jeho poddtata spočívá v tom, že vodicí ústrojí obsahuje soustavu svisle uložených vodicích prvků, které jsou umístěny ve dvou protilehlých řadách a uvnútř každé řady ve vzájemném odstupu po délce nádoby s lázní roztavené pájky. Vooící prvky, účelně tyčovité, saha^jí s výhodou ke dnu nádoby na roztavenou pájku, jsou spolu dole spojeny a jejich vzdálenost se směrem dolů zrneeni-iue.

Pružně ohebné horní úseky vodicích prvků vyčnnvají nad hladinu pájky a ma^í na koncích průhyby, mezi nimiž je zúžení pro průchod desky s plošnými spooi. Nad řadami vodicích prvků jsou umístěny dva proti sobě ležící vodicí členy, např. vodicí ·kotouče, mezi nimiž je štěrbinový průchozí otvor. Pod vodícími členy leží dmyyhací trysky pro odstranění přebytečné pájky a rovnoběžně s nimi dvě půlkruhové vany pro zachycení pájky.

Obě řady vodicích prvků vedou desky s plošnými sp^jji z obou stran po celé šířce a nikoliv pouze na ·okrajích jako vodicí kolejnice ve známém zařízení. Tím vznikne velký počet vodicích míst, která zajišťují bezvadné vedení desky,.' · aniž by byl třeba trvalý mechanický kontkat mezi deskou a vodícími prvky. Současně odpadá dosavadní velmi přesné nastavování polohy desky s plošnými spoo:!, které bylo dříve nezbytné pro zasouvání desek do vodicích kolejnic. Do zařízení podle vynálezu zasouvat bez obtíží i takové desky, které jsou mírně zakřivené.

Nebbzpečí poškození desek je v pod^atě úplně vyloučeno. Mimoto odpadá dosud nezbytné nastavování vodicích prvků podle různých šířek neb tlouštěk desek.

Zalezení podle vynálezu zejména řeší technicky jednoduchými prostředky obzvlášň kritickou fázi vyjímání desky s plošnými spoj z nádoby s roztavenou pájkou. Tato fáze je kritická ze dvou důvodů: následkem poměrně vysoké teploty roztavené pájky změkne maaeeiál desky s plošnými spooi, která je tedy při vyjímání ze zařízení velmi náchylná k poškození, například ohybem a podobným mechanickým namáháním. Za druhé mohou proudy teplého vzduchu, které působí na vysouvanou desku z obou širokých stran, uvést desku do kmitavého pohybu, což by mohlo mít za následek náraz desky na souččsti zařízení a tedy její poškození.

Deska s plošnými spooi může být uvedena do k^iltavého pohybu paprsky teplého vzduchu tím, že dmychací trysky jsou umístěny po obou stranách dráhy vysouvané vodicí desky přesazené ve sviséém směru. Přesazení obou trysek je nezbytné z toho důvodu, že při přesně zrcadlovém uložení obou dmyyhhaíia trysek by se z nich vychasející proudy horkého vzduchu při· profukování průchozích otvorů v poddtatě rušily, takže by průchozí otvory nebyly dokonale zbaveny přebytečné pájky.

Vynález bude vysvětlen v souuvslosti s příkladem provedení značí obr. 1 příčný řez zařízením k pocínování desek s plošnými tímto zařízením, vedený rovinou ΙΙ-ΙΙ na obr. 1.

znázorněným na výkrese, kde spoji a obr. 2 podélný řez

V souuíssooti s oběma vyobrazeními bude popsána konstrukce

Pod pojmem cínování se v následujícccm textu rozumí nejen nanášení slitňny olova a cínu, nýbrž nanášení jakéhokooi jiného kovu sloužícího jako pájka. ·' a funkce cínovacího zařízení.

Zařízení podle vynálezu sestává ze skříně £, uzavřené shora víkem 2· Ve víku 2 je otvor 2 ve tvaru štěrbiny pro desky s plošnými spoji.

Ve Spodní části la skříně £ je umístěna k otvoru 2 otevřena a zdola uzavřena síoovým 4 spojen s rozváděči komorou .6, umístěnou na nádoba £ na roztavenou pájku, která je směrem dnem .5. Přes sítové dno je vnitřek nádoby dně spodní části la skříně 2·

V nádobě £ je vlastní roztavená pájka 1_. Mezi stěnami 4a nádoby £ a stěnami lb spodní části la skříně £ vzniká sběrný prostor £ pro pájku. Pomooí neznázorněného čerpadla se pájka dopravuje z rozváděči komory směrem nahoru nádobou £. Přes horní hranu stěn 4a nádoby 2 teče pájka do sběrného prostoru £, odkud přichází znova do rozváděči komory £. Topné zařízení nezbytné pro ohřev pájky je známého typu a není proto znázorněno. Při čerpadle mimo provoz je hladina S roztavené pájky Ί_ pod horním okrajem stěn 4a nádoby £, jak je patrno z výkresu.

Uvvňtř nádoby _£ na pájku jsou ve vzájemném odstupu po celé šířce nádoby £ upravená vodicí ústrojí 9, jak ukazuje zejména obr. 2, kde dole a na pravé straně není znázorněna část nádoby £. Každé vodicí ústrojí £ je tvořeno dvěma vzájemně protieehlými tyčovými vodícími prvky £0, 11, které jsou na dolním konci spolu spojeny, jak ukazuje zejména obr. 1. VVddcí ústrojí jí, která tedy maaí tvar svorek, sahaaí až k síňovému dnu 2 nádoby £ a vyčnnvaaí nad hladinu S roztavené pájky T_. Na konci svého horního úseku 10a, 11a jsou tyčovité vodicí prvky 10, 11 opatřeny průhybem .12, 23. Jak ukazuje obr. 1, je průhyb 12, 13 každého vodicího prvku 10, 11 obrácen k protie^^mu vodícímu prvku £3, 22, takže průhyby £2, 13 obou protilehlých vodicích prvků, £0, H tvoří zúžení 14 vnitřního prostoru 15 mezi oběma vodícími prvky £0, 11.

Horní koncové úseky 10a, 11a vodicích prvků Ю’Ц, které v^c^nn^í^č^^í z roztavené pájky směrem nahoru, se dají od sebe pružně oddálit a jsou k tomuto účelu opřeny o nehybně uložené opěrné pružiny £6, 12· Přibližně ve výši hladiny S roztavené pájky 2 je na vnitřní straně každé stěny 4a nádoby 2 upevněn držák £8, 12 pro vodicí prvky 10, 11 vodicího ústrojí 2·

Místo jediného držáku 22, 12 pro vodicí prvky £0, 11 může být pro každý vodici prvek

10, 11 upraven vlastní držák, upevněný na stěně 4a nádoby £· Držáky 28, 19 jsou uloženy na stěnách 4a v takové výši, že při zastaveném čerpadlem vyčnnvaj nepatrně nad hladinu S roztavené pájky £, takže v každé situaci lze konnrolovat, v držácích 22, í9· zda je vodicí ústrojí £ správně uchyceno trysky 20, 21, které sahají po celé mezeru 22, rovnoběžnou se zúžením

Nad vodicím ústrojím 2 jsou umístěny dvě dmi^y^cič^a^ií šířce nádoby . £ na roztavenou pájku 1_ a maaí mezi sebou 14. Jak je podrobně popsáno v německém spise DOS čís. 2 411 854, jsou dmyyhhcí trysky 2^, 21 spojeny se zdrojem horkého vzduchu. Rovnoběžně s oběma dmyyhayími tryskami 2ΰ, 21 jsou umístěny dvě půlkruhové vany .32, .33, které jsou s výhodou stejně dlouhé jako nádoba 4. a ve kterých se zachyyuje přebytečná pájka odstraněná z desek paprsky teplého vzduchu. V půlkruhových vanách 32., 33 je umístěn neznázorněný šnek, který odstraňuje s výhodou spojitě přebytečnou pájku před ztuhnutím bočně ze zařízení.

Nad oběma dmmyhačími tryskami 2Q, 21 členy 22, 21, které rovněž sahaj po celé tryskami 22, 21· Každý vodicí člen 23, 21 jsou umístěny dva vzájemně rovnoběžné vodicí šířce nádoby 2 a jsou rovnoběžná s dmyyhacími sestává z nosné tyče 25, 22, na které jsou nasunuty s mezerami vodicí kotouče 27, 28 (obr. 2). Vodicí kotouče 27, 28 se mohou pružně prohýbat. Vodicí členy 23, 24 vymezují průchozí otvor 29, který leží v jedné svislé rovině s otvorem 2 víka 2_ a s mezerou 22 meei dmyyhacími tryskami 20, 21.

Čerchovanou čarou je znázorněna deska 20 s plošnými spoji, zachycená schemaaicky naznačenými kleštěmi 31 .

Zařízení podle vynálezu pracuje takto: Deska 30 s plošnými spcoi, zachycená kleštěmi

31, se zasune otvorem 2 ^ve víku 2 do zařízení a prochází meei oběma vodícími členy 22, 24. V^j^i<^2Í členy .23, 24 mj:í za úkol vést zkřivené desky 30 bez poškození meei dmi^y^c^á^c^jím. tryskami 20, 21 do vodícího ússrooí 9. Potom prochází deska 30 zúžením 14 mmzi orotiZealýai vodícími prvky 10, 11 a do vnitřního prostoru 15 meei vodícími prvky 10, 11. Šířka zúžení 14 je nepatrně větší než tooiišťka desky £0, takže deska £0, pokud je úplně rovná, projde bez doteku meei průhyby 12, 13 vodicích prvků £0, 11. Kleště 31 odtZačí od sebe horní koncové úseky 10a, 1la vodicích prvku £0, 11, které se od sebe odddáí a potom se v důsledku své vlastní pruži^c^oti a/nebo účinkem opěrných pružin 16, 17 vrátí do své původní polohy. Při zasouvání nerovných desek 30 se mohou koncové horní úseky 10a, 11a rovněž od sebe od^árt, což umožní zasouvání nerovných desek, aniž by došlo k jejcch poškození.

Po průchodu zúžením 14 přijde deska 30 s plošnými spcoi do vnitřního prostoru 15 mmei vo^i-cím. prvky £0, 11, který je podstatně větší než tloušťka desky 30. V lázni roztavené pájky Z pak dochází známým způsobem k nanesení pájky na desku 30.

Protože vodicí prvky £0, 11 sahhjí až k snovému dnu 5, udržuuí i zborcené desky 20 v podstatě uprostřed nádoby 4. na roztavenou pájku 2· VocIící úsSrojÍ 2 tedy zabraňuue, 'aby se deska 30 nedootaZa do styku se stěnou 4_a nádoby £ na roztavenou pájku 2· Jak ukazuje obr. 1, sbbhaaí se vodicí prvky 10, 11 tm^rem dolů, takže vnitřní prostor 15 meei nimi se zužuje. Toto opatření přispívá k bezvadnému nastavení polohy i zborcených desek 30 do středu nádoby 4.

Po skončeném cínování se deska 30 známým způsobem vytáhne z roztavené pájky 2· Přitm prochází zúžením 14 a meei dmayhacími trysk.amji £0, 21. Během tohoto pohybu je deska £0 z obou stran ofukována .paprsky teplého vzduchu, které vycháázjí z dmmyhhaích trysek 20, 21. Paprsky teplého vzduchu odstraňu! přebytečnou pájku a pájku z neznázorněných průchozích otvorů v desce £0* jak je podrobně popsáno ve zmíněném německém spise DOS čís. 2 411 854. Po odstranění přebytečné pájky se deska 30 vytáhne průchozím otvorem 29 a otvorem 2 ve víku 2 skříně 2 ze zařízenn.

Vodicí prvky £0, 11 p° obou stranách desky £0, které tvoří dvě řady a jsou umístěny ve vuaZamnéa odstupu po celé šířce desky .30, tvoří větší počet vodicích míst, která uajiš£jjí dostatečné vedení a nastavení polohy desky £0, aniž by byl přio^m nezbytný trvalý machaaický kontakt meei deskou 30 a vodícími prvky £0, 11. Jak již bylo uvedeno, je šířka zúžení £4 nepatrně větší než tooušřka desky £0, takže zpravidla nedooéhaaí vodící prvky 22, 11 svými průhyby 12, 13 na desku £0. Protože horní úseky 10a, 11a vodicích prvků £0, 11 pruží a mohou se ohýbat, mohou se elasticky zdeformovat a uhnout, když na ně deska 30 narazí. Desku £0 s plošnými spcoi je tedy jednak přesně vedena a jednak chráněna proo! poškozenn, protože vodicí ústrojí 9 neklade pohybu desky 30 pevný aacChaický odpor.

Pod zúžením 14 je vzdálenost meei orotiZehýýai vodícími prvky 22, 11 větší, to znamená, že pod zúžením 14 nedochází normálně k doteku meei deskou 30 a vodícími prvky 22., 11· Deska 30 je tedy v roztavené pájce 2 ze všech stran volně přístupná a není nikde zakryta vodicím ústrojím £.

Při vyjímání desky 30 z nádoby 4_ ^^^^ί horní úseky 10a, 11a vodicích prvků 22., 11 jako stabizační elementy, které zabranuuí rozkmitání desky 30 působením proudů horkého vzduchu tryskajícího z dimyhacJích trysek ,20, 21, toto rozkmitání by mohlo mít za následek náraz desky 30, která je v této fázi obzvláště citlivá, na části zařízení a tedy její případné poškození. Ke stabilizaci desky 30 při jejím vysouvání z nádoby 4. jsou horní úseky 10a, 11a vodicích prvků 10, 11 vyvedeny co nejblíže do mezery 22 mezi oběma dmyyhacími tryskami 30, Zg, které jsou ve svislém směru nepatrně vzájemně přesazené.

Kromě toho jsou horní úseky 10a, 11a vodicích prvků 10, 11 pružné ve směru kolmém k širokým stranám prK^l^c^z^zjjLcí desky 30, takže . deska 30 je sice spolehlivě avšak nemůže dojít k jejímu poškození nárazem na horní úseky 10a, 11a vodicích prvků 10, 11. K žáhoucí stabilizaci desky 20» vyjímané z roztavené pájky je šířka zúžení 14 mezi horními úseky 10a, 11a vodicích prvků 20, 11 vhodně určena případně nastavena.

Protože vodicí ústrojí . působí na přední a .zadní straně desky 30, ’ takže deska 30 nemusí být vedena na svých okrajích, odpadá nezbytnost přesného bočního nastavování polohy; mino to lze zpracovávat desky 30 různé šířky, aniž by bylo třeba nastavovat polohu vodicích prvků 30, 11.

Je samozřejmé, že popsané zařízení k cínování desek může být jednotlivostech vytvořeno odlišně od znázorněného provedení. Z možných variant lze uvést . například několik následujících:

Šířku zúžen:! 14 mezi prúhyby 12, 13 lze měnit změnou síly, kterou působí opěrné pružiny

11. Lze toho dosáhnout například použitím . pružení. Pokud horní úseky 10a, 11a mohou být za určitých okolností opěrné

1_6, 17 na horní úseky 10a, 11a vodicích prvků 10, . opěrných pružin 16 , 17 s různými charakteristiaami vodicích prvků 30, 11 nezbytné pruživé vlastnc^si, pružiny 26, 17 vynechány.

Tím, že vodicí prvky 10, 11 leží po dvošicích proti sobě a jsou vzájemně spojeny, vzniká z výrobního i funkčního hlediska i z hlediska údržby velmi výhodné provedení. Podle v^i^^^lezu je však moSné, by protilehlé vodicí prvky П), 11 nebyly spolu na dolním konci spojeny. Mimo to být vodicí prvky 10 bočně přesazeny vůči vodicím prvkům 11, takže vodicí prvky 22»

Claims (15)

1. PŘEDMĚT

   YN desek ve

   Zařízení k nanášení pájky na desky s plošnými spoji opatřené vodicím ústrojím k vedení svislém směru do lázně roztavené pájky, vyznačené tím, že vodicí ústrojí (9) obsahuje svisle uložených vodicích prvků (10, 11), které jsou umístěny ve dvou protilehlých uvnitř každé řady ve vzájmmném odstupu po délce nádoby (4) s lázní roztavené pájky soustavu řadách a (7) ·
2. 2. Zzaízení podle bodu

   1, vyznačené tím, že vodicí prvky (10,

   11) jsou tyčovité.
3. 3. Zzaízení podle bodu (4) na roztavenou pájku (7) hladinu (S) roztavené pájky směrem dolů zmeešuue.

   1 a 2, vyznačené tím, že vodicí prvky k jejímu dnu (5), a jejich horní úsek (7), přičemž vzdálenost mezi řadami vodicích prvků (10 (10, 11) sahaj do nádoby (10a, 11a) vyčnívá nad

   11) se
4. 4. Zaaízení podle po d^c^iících s mm/erou jednoho z bodů 1 až 3 proti sobě.

   vyznačené tím, že prvky (10, 11) leží
5. 5. Zařízeií podle bodu 4, vyznačené tím sobě, jsou na dolním konci spolu spojeny.

   že vodicí prvky (10, 11), které leží proti
6. 6. Zaaízení podle bodu 3, vyznačené tím, prvků (10, 13) jsou pružné ohebné.

   že koncové horní úseky (10a, 11a) vodicích ...
7. 7. Zařízení podle bodu 6, vyznačené tím, že koncový horní úsek (10a, 11a) každého vodícího prvku (10, 11) je pružné podepřen.
8. 8. Zařízení podle bodů 1 až 7, vyznačené tím, že vodicí prvky (10, 11) vymezují v oblasti svého horního konce zúžení (14) vnitřního prostoru (15) mezi oběma řadami vodicích prvků (10, 11) .
9. 9. Zařízení podle bodu 8, vyznačené tím, že zúžení (14) je vytvořeno výstupky vodicích prvků (10, 11).
10. 10. Zařízení podle bodů 2 a 9, vyznačené tím, že výstupky jsou tvořeny průhyby (12,

    13) vodicích prvků (10, 11).
11. 11. Zařízení podle bodů 1 až 10, vyznačené tím, že vodicí prvky (10, 11) jsou neseny držáky (18, 19), upevněnými na stěně (4a) nádoby (4) u hladiny (S) roztavené pájky (7).
12. 12. Zařízení podle bodů 1 až. 11, vyznačené tím, že nad řadami vodicích prvků (10, 11) jsou umístěny dva proti sobě ležící vodicí členy (23, 24), které mezi sebou vymezují štěrbinový průchozí otvor (29) pro desky (30) s plošnými spoji.
13. 13. Zařízení podle bodu 12, vyznačené tím, že každý vodicí člen (23, 24) sestává z vodicích kotoučů (27, 28), které jsou uloženy ve vzájemném odstupu na nosné tyči (25, 26) rovnověžné s řadami vodicích prvků (10, 11).
14. 14. Zařízení podle bodu 12 nebo 13, vyznačené tím, že vodicí čelný (23, 24) jsou umístěny nad dmychacími tryskami (20, 21) pro odstranění přebytečné pájky z desek (30) a průchozí otvor (29) mezi nimi leží svisle nad mezerou (22) mezi oběma dmychacími tryskami (20, 21).
15. 15. Zařízení podle bodů 1 až 14, vyznačené tím, že rovnoběžně s dmychacími tryskami (20, 21) jsou upraveny dvě půlkruhové vany (32, 33) pro zachycení přebytečné pájky, opatřené vynášecím šnekem.