Спосіб з’єднання аксіальних виводів з корпусом радіоелемента

Изобретение относится к области производства радиоэлементов, а именно, к соединению аксиальных выводов с корпусом радиоэлемента путем пайки и предназначено, главным образом, для производства резисторов. Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому является способ соединения аксиальных выводов с корпусом радиоэлемента, предусматривающий погружение корпуса радиоэлемента, сопряженного с аксиальными выводами, в расплав припоя, ось которого расположена в горизонтальной плоскости относительно зеркала припоя, и его извлечение без изменения положения оси радиоэлемента относительно зеркала припоя. При этом выводы, кроме мест сопряжения, выводятся за пределы зоны пайки и не смачиваются припоем. При погружении корпуса радиоэлемента, сопряженного с аксиальными выводами, ось которого расположена горизонтально к зеркалу припоя, силы поверхностного натяжения расплава припоя недостаточны для вытеснения газовых (воздушных) пробок из глухих отверстий на торцах корпуса (в дальнейшем "глухих" мест), куда впрессовываются кончики проволочных выводов. Кроме того, при контакте с расплавом припоя сопряженные поверхности радиоэлемента и аксиальных выводов покрываются окисной пленкой, присутствующей на его поверхности. Указанные причины препятствуют получению паяного шва по всей поверхности сопряжения, что снижает его механическую прочность. С другой стороны, в процессе извлечения радиоэлемента из расплава припоя в известном способе происходит резкое падение температуры припоя в местах сопряжения корпуса и аксиальных выводов, в результате чего быстро возрастает поверхностное натяжение расплава припоя, что и приводит к увеличению габаритных размеров паяного шва за счет образования наплывов и его несимметричности относительно вывода. Этот способ, в силу указанных причин, непригоден для получения на малогабаритном изделии паянного соединения сопряженных элементов, например, один диаметром 0,4 мм, другой 1,2 мм при длине корпуса менее 3 мм, т. к. суммарный размер паяных швов по оси вывода соизмерим с длиной корпуса. Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании такого способа соединения аксиальных выводов с корпусом радиоэлемента, при котором распределение расплава припоя по всей поверхности сопряжения элементов и стабилизация поверхностного натяжения расплава припоя при извлечении из него радиоэлемента позволяет устранить влияние размеров радиоэлемента на качество паяного шва, что уменьшает габариты и повышает механическую прочность. Поставленная задача решается в способе соединения аксиальных выводов с корпусом радиоэлемента, предусматривающем погружение корпуса радиоэлемента, сопряженного с аксиальными выводами в расплав припоя и его извлечение, тем, что, согласно изобретению на места сопряжения предварительно наносят флюс, погружение осуществляют по оси радиоэлемента под углом 70-80° к зеркалу припоя с температурой 370-400°С со скоростью (2-3)×10-2 м/с, а извлечение осуществляют под углом 70°-90° к зеркалу припоя со скоростью, равной скорости погружения. Указанная совокупность существенных признаков позволяет ориентировать изделие к зеркалу припоя при погружении и извлечении из расплава припоя, что обеспечивает габаритность размеров шва по оси вывода, симметричность формы вокруг вывода, стойкость к воздействию растягивающей силы вдоль оси вывода. Это обусловлено следующим механизмом формирования паяного шва по предложенному способу. Нанесение флюса на места сопряжения происходит при полном погружении в него собранной конструкции, при этом обеспечивается полное вытеснение им из "глухих" мест воздушных пробок. На следующей стадии процесса, при погружении собранной конструкции в припой, флюс образует на зеркальной поверхности припоя пятно вокруг центра погружения, через которое вводят и извлекают из ванны радиоэлемент. Размеры пятна и срок жизни обеспечиваются как углом наклона оси радиоэлемента при погружении, так и скоростью ввода и вывода из ванны. При указанных режимах пайки под действием капиллярных сил припой проникает в глухие отверстия, заполняя полностью зазоры между вставленными кончиками выводов и внутренней поверхностью отверстий, вытесняя при этом пары флюса. В момент погружения и извлечения изделия из припоя обеспечивается отсутствие окисной пленки на поверхности припоя в радиусе пятна из. флюса, при этом указанные режимы и ориентация изделия к зеркалу припоя не приводят к резкому повышению поверхностного натяжения припоя при извлечении радиоэлемента из расплава, благодаря чему формируется необходимых размеров и формы паяный шов, симметричный относительно вывода конус застывшего припоя с высотой по оси вывода 0,3 - 0,5мм при длине корпуса резистора не более 3 мм, способный выдержать воздействие растягивающей силы вдоль оси не менее 2 кгс. Отклонения в режимах выполнения способа в большую или меньшую стороны от заявленных интервалов приводят к образованию несимметричных относительно вывода паяных швов, увеличению их габаритов по оси вывода (более 0,5 мм) при одновременном снижении стойкости к растягивающей силе вдоль оси (не выдерживают силы более 1 кгс). Предложенный способ иллюстрируется фотографиями внешнего вида изделий, полученных в соответствии с заявляемой совокупностью признаков (фиг. 1) и при осуществлении способа с выходом за граничные значения заявленных интервалов режимов его осуществления (фиг. 2). Предложенный способ осуществляется следующим образом. Корпус радиоэлемента (резистора), L=2,6 мм; D=1,2мм вместе с сопряженными с ним аксиальными выводами, I-30 мм; d=0,4 мм, погружают во флюс, например, флюс ФО-ТУ 4-87 КСО.029-000ТУ. Затем его погружают в расплав припоя по оси радиоэлемента под углом 70-80° к зеркалу припоя с температурой 370°С 400° С со скоростью (2-3)х10-2 м/с. Извлечение осуществляют со скоростью (2-3)х10-2 м/с под углом 70-90° к зеркалу припоя. При этом одновременно с пайкой происходит и лужение выводов. Полученное по предложенному способу соединение аксиальных выводов с корпусом радиоэлемента представляет собой симметричный относительно вывода паяный шов конической формы, высота шва по оси вывода не более 0,5 мм (фиг. 1), стойкость которого к воздействию растягивающей силы вдоль оси не менее 2 кгс. Пример 1. Осуществляют соединение корпуса радиоэлемента (резистора) с габаритами L=2,6 мм; D=1.2 мм; с аксиальными выводами габарита I=30 мм; d=0,4 мм. После их сопряжения радиоэлемент полностью опускают в емкость с флюсом, например флюс ФОТУ 4-87 КСО.029-000ТУ. Далее сопряженные элементы погружают по оси радиоэлемента под углом 70° к зеркалу припоя в ванну с припоем, температура которого 370°С. Скорость погружения 2х10-2 м/с. Извлекают изделие с той же скоростью 2х10-2 м/с под углом 70е к зеркалу припоя. Полученное предложенным способом соединение, внешний вид которого приведен на фиг. 1, имеет паяный шов симметричной конической формы вокруг вывода, с высотой по оси вывода 0,3 мм, выдерживающий воздействие растягивающей вдоль оси силы более 2 кгс. Пример 2. Соединение корпуса радиоэлемента (резистора) с аксиальными выводами путем пайки осуществляют аналогично примеру 1 за исключением режимов осуществления способа. Погружение в расплав припоя с температурой 400°С осуществляют по оси резистора под углом 80° к зеркалу припоя. Скорость погружения 3х10-2 м/с. Извлекают со скоростью 3х10-2 м/с под углом 90° к зеркалу припоя. Полученное соединение, внешний вид которого приведен на фиг. 1, имеет паяный шов симметричной конической формы вокруг вывода, с высотой по оси вывода 0,3 мм. выдерживающий воздействие растягивающей вдоль оси силы более 2 кгс. Пример 3. Соединение корпуса радиоэлемента (резистора) с аксиальными выводами путем пайки осуществляют аналогично примеру 1 за исключением режимов осуществления способа. Погружение осуществляют со скоростью 1,5x10-2 м/с в расплав припоя с температурой 360°С по оси радиоэлемента под углом 65° к зеркалу припоя. Извлечение осуществляют со скоростью 1,5х10-2 м/с. Полученное указанным способом соединение, внешний вид которого приведен на фиг. 2, имеет паяный шов несимметричной формы вокруг вывода, с высотой по оси вывода более 0,5 мм, не выдерживающий воздействие растягивающей вдоль оси силы более 1 кгс. Пример 4. Соединение корпуса радиоэлемента (резистора) с аксиальными выводами путем пайки осуществляют аналогично примеру 1 за исключением режимов осуществления способа. Погружение осуществляют со скоростью 4х10-2 м/с, температура припоя 405°C, угол наклона оси радиоэлемента к зеркалу припоя составляет 90°. Скорость извлечения 4х10-2 м/с. Полученное указанным способом соединение не обеспечивает требуемой механической прочности конструкции резистора, способной выдержать воздействие растягивающей вдоль оси силы величиной не менее 0,5 кгс.