Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Обоснование выбора последовательности технологических операций.

Необходимость обоснования связана с нахождением устройства на определенном конструктивном уровне, и как следствие, с необходимостью проведения заготовительных, подготовительных операций, выбором тех или иных методов сборки и монтажа, выбором методов обеспечения заданной функциональной точности, геометрической точности, необходимости и количества контрольных операций, выбором методов и средств испытаний и т.д.

Входной контроль.

Наличие или отсутствие входного контроля связано с требованиями к точности выходных параметров, серийности производства. Чаще всего необходимость входного контроля определяется по экономическим показателям (рис.4.1).

Рис.4.1. Зависимость технологической себестоимости от количества устройств при различных вариантах входного контроля.

С_т II

III

2 3 I

С_т1

С_т2

С_т3

N1 N2 N3 N

Где:

I – 100% входной контроль

II – отсутствие входного контроля

III – выборочный входной контроль

1, 2, 3 - критические точки

N_1, N_2, N₃ - количество выпускаемых приборов, соответствую-

щее критическим точкам

С_т1, С_т2, – технологическая себестоимость, соответствующая

критическим точкам.

С_т3 - начальная технологическая себестоимость при выбо-

рочном контроле.

Если N_i - действительное количество выпускаемых приборов, то при N _i < N₁ - выбирают II вариант (отсутствие входного контроля);

при N1 <N _i < N₃ – выбирают III вариант (выборочный входной контроль);

при N _i > N₃ – выбирают I вариант (100% входной контроль).

Численные значения анализируемых величин берут из расчетов экономического раздела; если в задание экономического раздела не предусмотрен этот расчет, достаточно теоретического обоснования.

Заготовительные операции.

Заготовительные операции связаны с необходимостью заготовки проводов для изготовления жгутов, проводов, а также заготовки кабелей, так как провода и кабель подают на сборку, согласно сборочному чертежу, в виде бухт, поэтому требуется их нарезка, зачистка изоляции, скручивание (для многожильных проводов), лужение.

Подготовительные операции.

Подготовка необходима для печатной платы и ЭРЭ, поступающих на сборку. Печатная плата на сборку может подаваться с консервирующим покрытием флюсом, ЭРЭ – с выводами, требующими обрезки, гибки и лужения.

Подготовка к сборке заключается в промывке платы от консервирующего покрытия промывочной жидкостью (спирто-бензином для спирторастворимых флюсов) в ультразвуковой ванне с последующей сушкой на воздухе.

Выводы ЭРЭ при подготовке к сборке формуются, подрезаются с помощью ручного инструмента (кусачки, круглогубцы, плоскогубцы) или механизировано (в специальных штампах). Лужение выводов проводится для обеспечения качественной пайки при монтаже. Метод лужения выбирается окунанием в расплавленный припой ПОС-61 с предварительным флюсованием одним из бескислотных флюсов или паяльником мощностью не более 50 Вт.

Сборка и монтаж.

В производстве используются следующие схемы технологических процессов сборки и монтажа узлов на печатных платах:

Сборка узлов с ручной установкой ЭРЭ и индивидуальной пайков паяльником. Применяется в единичном и мелкосерийном производстве. Существенным достоинством является возможность постоянного визуального контроля пайки, платы, ЭРЭ.

Сборка узлов с ручной установкой ЭРЭ и групповой пайкой методом «волны припоя». Применяется в единичном и серийном производстве. При пайке таким способом возможны непропаи (допускается не более 1% непропаев), которые устраняются при последующей ручной допайке.

Механизированная сборка узлов с помощью специальных держателей, вакуумных захватов или специальных сборочных столов, или автоматизированная сборка с помощью специальных технологических устройств – автоматизированных укладочных головок, автоматического модуля сборки. Методы монтажа –групповые методы пайки. Схема применяется в серийном и массовом производстве и требует специальных автоматизированных станков с управлением от ЭВМ.

Возможность использования группового метода пайки «волной припоя» связана с особенностью конструирования узлов на печатных платах, то есть:

ЭРЭ установлены с одной стороны платы (противоположной стороне пайки)

ЭРЭ имеют штырьковые выводы

конструкция ЭРЭ дает возможность зафиксировать их при сборке на печатной плате (подгибкой выводов, приклеиванием, установкой в специальном держателе)

Возможность использования средств автоматизации и механизации при сборке обусловлена компоновкой печатной платы:

расположение корпусов ЭРЭ рядами, параллельными сторонам платы

расстояние между корпусами не менее 2,5 мм (технологическая зона)

минимальное количество типоразмеров ЭРЭ и т.п.

При выборе схем сборки учитывают тип производства, особенности конструкции платы и ЭРЭ, а также достоинства и недостатки указанных схем.

Промывка.

После пайки на поверхности печатной платы остается некоторое количество флюса и продуктов его разложения, которые вызывают коррозию контактных соединений, ухудшают диэлектрические характеристики основания платы, затрудняют проведение контрольных операций, поэтому необходимо предусмотреть очистку смонтированных плат в специально подобранных моющих средах с последующей сушкой.

Контроль.

Контрольные операции в процессе сборки назначаются в виде:

входного контроля

промежуточного контроля

окончательного контроля.

Обоснование наличия входного контроля проведено ранее; промежуточный контроль включают после проведения операций монтажа, так как именно после этой операции формируется выходной сигнал функционального узла, но и возможны дефекты пайки, в том числе, скрытые. Однако при контроле они могут быть выявлены и вовремя устранены.

Контрольные операции включают визуальный контроль монтажа и функциональный контроль выходных параметров блока.

Путем внешнего осмотра проверяют монтажные провода и кабели, качество подготовки к монтажу ЭРЭ, отсутствие повреждений ЭРЭ и платы, качество пайки – отсутствие непропаев, пережогов, раковин, пор, посторонних включений и т.п.

Функциональный контроль проводят либо при помощи универсальной измерительной аппаратуры по монтажной схеме или с помощью системы автоматического контроля специальными диагностическими тестами.

Окончательный контроль проводится визуально путем осмотра изделия с целью выявления поверхностных дефектов и несоответствия изделия чертежу. Электрический контроль проводят в соответствии с программой контроля. Проверяется электрическая прочность и сопротивление изоляции, что позволяет не допустить выпуска негодных изделий или передать их на дальнейшую сборку.

Защита от внешних воздействий.

Радиоаппаратура эксплуатируется в различных климатических условиях, на надежность работы которой оказывают влияние такие параметры окружающей среды как температура, влажность, пыль, микроорганизмы, радиация.

Защита позволяет стабилизировать процессы, происходящие на поверхности или в объеме изделия, а, следовательно, и его параметры при изменении состава окружающей среды.

Вид защиты – пропитку, обволакивание, пассивацию выбирают, исходя из технических требований и требований технических условий, и проводят по типовым технологическим процессам.

Технологическая тренировка.

Технологическая тренировка – это испытания аппаратуры при определенных условиях её работы – вибрации, повышенной, пониженной температуре, повышенном напряжении питания и т.п.

Целью технологической тренировки является выявление и устранение производственных дефектов сборки и монтажа РЭА, дефектов ЭРЭ.

Наличие технологической тренировки увеличивает надежность аппаратуры при эксплуатации.

Виды технологических тренировок выбирают, опираясь на требования эксплуатации, хранения, транспортирования устройств.

Регулировка (настройка).

Регулировка (настройка) необходима для того, чтобы, не изменяя электрическую схему и конструкцию устройства, получить заданные параметры. Наличие регулируемых элементов (переменных резисторов, конденсаторов переменной емкости) требует организации процесса регулировки (настройки) по специально разработанной инструкции.

Оценка и расчет технологических режимов при сборке и монтаже.

Соблюдения режимов требуют следующие операции:

Лужение выводов – температура припоя и время лужения

Пайка ручная – температура паяльника и время пайки

Пайка автоматическая – температура флюса и припоя, темпе- ратура подогрева платы, ширина волны припоя, скорость движения ленты транспортера.

Сушка после промывки – температура и время сушки

Сушка после защиты от внешних воздействий – температура и время сушки промежуточных слоев; температура и время окончательной сушки.

Численное значение режимов зависит от выбранных технологических материалов, методов выполнения операций, особенностей конструкции узлов.

5.1.Выбор материалов.

5.1.1. Флюсы для пайки.

Назначение флюсов:

Устраняют пленки окислов с поверхности металлов

Улучшают смачиваемостьметалла припоем

Устраняют жировые загрязнения

Предохраняют от окисления поверхности металла и припоя в процессе пайки.

Требования к флюсам:

Химическая активность в заданном интервале температур

Термическая стабильность

Минимально возможная температура активности

Безопасность в работе

Не вызывать коррозию металлов и припоев

Длительность хранения

Экономичность

Для получения контактных соединений в РЭА применяются низкотемпературные (температура плавления ниже 450⁰ С) и бескислотные флюсы на основе канифоли (таблица 5.1).

Таблица 5.1.

5.1.2. Припои для пайки и лужения.

Назначение припоев:

Создание диффузионного соединения деталей при температуре меньшей температуры плавления соединяемых деталей

Горячее облуживание

Требования к припоям:

Температура плавления припоев не более 450 ^о С (низкотемпературные припои)

Механическая прочность при кристаллизации

Заданные электрические характеристики

Антикоррозионные свойства

Согласованный с соединяемыми металлами коэффициент теплового расширения

Хорошая смачиваемость соединяемых металлов

Быстрая кристаллизация

Возможность дозирования (проволока, трубки с флюсами, таблетки, пасты и т.п.)

экономичность

Основные марки припоев, их состав и назначение в таблице 5.2.

5.1.3.Жидкости для отмывки флюса.

Назначение.

Очистка и отмывка паяных соединений от загрязнений (остатки флюсов, химические продукты флюсования)

Требования к жидкостям.

Высокая растворяющая способность

Не токсичность

Пожаробезопасность

Отсутствие влияния на элементы конструкции

Экологическая безопасность

Выбор промывочной жидкости по таблице 5.3

Таблица 5.3

Примечание. Промывка фреоном, несмотря на его высокую отмывающую способность, не допускается из-за его экологической безопасности.

5.1.4. Материалы для защиты функциональных узлов от внешних воздействий

Назначение.

Защита от влаги, температуры, пыли, микроорганизмов, солнечной радиации.

Требования.

Химическая чистота

Адгезия

Низкое значение влагопроницаемости

Высокая нагревостойкость

Невысокая вязкость

Высокая текучесть

Согласованность коэффициентов линейного расширения с материалами корпусов и выводов ЭРЭ

Эластичность

Не токсичность

Выбор материалов по таблице 5.4.

Таблица 5.4.