Підготовка навісних елементів до монтажу

Безпосередньо перед збіркою ДП, необхідна підготовка комплектуючих елементів до монтажу. Підготовка ЕРЕ й ІС у загальному включає наступні операції:

ü вивантаження із заводської тари;

ü завантаження в технологічну тару;

ü вхідний контроль параметрів і відбраковування;

ü підготовка виводів НЕ:

Ø рихтування,

Ø формування,

Ø обрізка у розмір,

Ø лудіння;

ü завантаження в технологічну тару для встановлення НЕ на ДП.

Необхідність вхідного контролю викликана впливом різних факторів при транспортуванні й зберіганні, які приводять до погіршення якісних показників готових виробів. У процесі контролю перевіряють зовнішній вигляд, геометричні розміри й форму, механічну міцність й електричні параметри елементів. Витрати на проведення вхідного контролю значно менше витрат, пов'язаних з випробуванням і ремонтом зібраних плат. Вхідний контроль здійснюється вибірково.

Для дрібносерійного виробництва застосовують універсальні прилади й стандартну вимірювальну апаратури. Контроль здійснюється за допомогою технологічних карт і виробничих інструкцій, що визначають послідовність операцій.

У середньосерійному багатономенклатурному виробництві проектованого пристрою підготовка НЕ здійснюється поопераційно з ручною подачею компонентів. Розміщення компонентів у технологічній тарі дозволяє підвищити продуктивність підготовки НЕ до монтажу, використовуючи автоматичне устаткування для комплексної підготовки.

Для підготовки виводів НЕ масового вживання (резистори, конденсатори, діоди і мікросхеми в корпусі DIP) використовуватимемо спеціальне технологічне устаткування. Підготовку елементів з осьовими виводами виконаємо за допомогою автомата АКПР-2, з аксіальними виводами - за допомогою автомата АКПР-1, мікросхем у корпусі DIP - за допомогою автомата АКПМ-1, деякі характеристики яких наведені в таблиці 3.1. Підготовка оригінальних елементів буде виконуватися вручну. Вона складається із вхідного контролю й лудіння виводів.

 

Таблиця 3.1 Характеристики технологічного устаткування АКПР–1 и АКПР–2

Характеристики	АКПР–1	АКПР–2
Тип навісного елементу	ЕРЕ з аксіальними виводами	ЕРЕ з осьовими виводами
Продуктивність, шт. /г	900	900
Операції: − розпакування; − рихтування; − формування; − обрізка; − лудіння; − напресування припою	– + + + + –	– + + + + –
Завантажувальна тара	спеціальні касети	вібробункер

 

Установка ЕРЕ

Зборка компонентів на ДП складається з подачі їх до місця установки, орієнтації виводів щодо монтажних отворів або контактних площадок, сполучення зі складальними елементами й фіксації в необхідному положенні. Всі ці операції в середньосерійному багатономенклатурному виробництві можуть виконуватися як вручну, так і з використанням автоматичного устаткування.

При виробництві даного пристрою збірку для ЕРЕ з осьовими виводами із-за їх численності скористаємося автоматичним устаткуванням. Можливість автоматизації зборки вузлів ЕОА на друкованих платах залежить від технологічності виробу й базується на уніфікації, стандартизації й модернізації існуючих пристроїв, а також на розробці нових гнучких складальних систем. Автоматизація технологічних процесів зборки дозволяє знизити трудомісткість виробництва, підвищити якість виробів, виключити роботу людини в шкідливому виробництві. Автоматизація процесів виготовлення вузлів ЕОА із застосуванням інтегральних схем дозволяє реалізувати можливості підвищення надійності апаратури, закладені в самій конструкції мікросхем.

Переваги автоматизованої зборки:

ü одержання схем, що не мають дефектних з'єднань, що забезпечується точною зборкою;

ü виконання щільного монтажу елементів з мінімальними контактними площадками навколо отворів на платі з боку схеми й мінімальних відстаней між контактними площадками й суміжними провідниками.

Створенню сучасних мікро-ЕОМ і мікропроцесорів сприяє автоматизація технологічних процесів зборки. Найбільш важливою особливістю автоматизованих систем зборки із застосуванням мікро-ЕОМ є те, що вони дозволяють ощадливо здійснити будь-який перехід від одного верстата з автономним контролером до оптимальної організації, при якій від загального контролера працюють декілька (до 8) різних верстатів.

З можливого устаткування для автоматичної установки ЕРЕ (дивитися табл.3.2) вибираємо автомат NM-2024, який має оптимальні параметри.

 

Таблиця 3.2 – Технічні характеристики автоматів для установки ЕРЕ з осьовими виводами

Модель Фирма страна	Производительность, тис.шт./час	Число типоно- миналов ЕРЕ	Максимальние размери ПП,мм	Потребляемая мощность, Вт	Масса, кг	Размери ЕРЕ, мм			Примечания
						Длина корпуса	Диаметр корпуса	Диаметр виводов
ГГМ1.149.002-01(СССР) ГГМ1.149.002-02(СССР) «Трофей» (СССР) AI 6448 (Amistar, США) NM-2024 (Япония) NM-2041 (Япония) NM-2050 (Япония) NM-2025 (Япония)	6,0   3,0   9,0   9,6   7,2   7,2   14,4   8,6	-   -   -   48..64   40   40   20   44	320x320   320x320   380x380   457x457   330x250   508x305	1,5   1,5   -   2,4   -   -   -   -	500 500 - 1409   1700   2000   2800   1400	6..13   9,5..12 6..7.3 7,2..25 10 -   -   -   -	2..6,6   3,5..4 2,0..3, 2,2..9   4,4   -   -   -   -	0,5..0,8   0,4..0,8 0,5..0,6 -   0.88   -   -   -   -	Резистори   Резистори Диоди Две сбор. головки -   Две сбор. Головки     Одна сбор головка Двухряд- ная лента

 

Операції збірки ІС, оригінальних ЕРЕ і ЕРЕ з аксіальними виводами на світомонтажному столі будуть розглянуті детально в пункті 3.3.

 

Пайка навісних елементів

Електричне з'єднання компонентів проводиться з допомогою пайки. Для утворення якісного паяного з'єднання необхідно:

ü підготувати поверхні деталей;

ü активізувати з'єднувальні метали і припій;

ü забезпечити взаємодію на границі "основний метал – рідкий припій";

ü створити умову для кристалізації рідкого металевого прошарку.

Підготовка включає видалення забруднень органічного і мінерального походження, оксидних плівок і так далі Її проводять механічним (за допомогою ріжучого інструменту) або хімічним (знежирення, труїть) способами. Для активації металу, що сполучаються, і припою, щоб видалити оксидну плівку, що утворюється в процесі паяння, і захистити поверхні деталей від подальшого окислення, застосовують флюси.

Технологічний процес паяння складається з наступних операцій:

ü фіксації сполучних елементів із заздалегідь підготовленими до паяння поверхнями;

ü нанесення дозованої кількості флюсу і припою;

ü нагрів деталей до заданої температури і витримка в течії обмеженого часу;

ü охолоджування з'єднання без переміщення паяних поверхонь;

ü очищення з'єднань;

ü контроль якості.

Залежно від типу виробництва пайка виконується індивідуально за допомогою нагрітого паяльника або груповими методами. Групові методи (паяння хвилею припою) є високотехнологічними і істотно скорочують час виготовлення. В умовах середньосерійного багатономенклатурного виробництва застосовуватимемо груповий метод паяння (паяння хвилею припою) на установці 1018 (ФРН) деяких параметрів якої приведені в таблиці 3.3.

Таблиця 3.3 - Параметри установки 1018 (ФРН)

Параметри	1018 (ФРН)
Швидкість конвеєру, м / хв	2,5
Кут нахилу конвеєра в градусах	2...8
Максимальна висота хвилі, мм	50
Об'єм ванни, дм3	2
Маса установки, кг	45
Висота установки, мм	180
Параметри	1018 (ФРН)
Швидкість конвеєру, м / хв	2,5

 

Режимами паяння є температура, яка для найбільш поширеного припою ПОС-61М складає 280 ± 10 ос, і час паяння 1...3 с. Знижена температура приводить до недостатньої текучості припою, поганому змочуванню і так далі Завищена температура викликає обвуглювання флюсу, вигорання компонентів припою, ерозію матеріалу паяльного жала.

Після паяння на поверхні плати залишається деяка кількість флюсу і продуктів його розкладання. У зв'язку з цим передбачається очищення змонтованим відмиванням ДП в різних миючих засобах.

Після проведення паяння необхідно провести візуальний контроль якості паяння всієї ДП на випробувальному стенді. За наслідками контролю ДП відправляємо або в ремонт, який проводитимемо із застосуванням паяльно-ремонтної станції Vac6500 фірми ERSA, або на функціональний контроль. Функціональний контроль плати підсилювачів виконується оператором вручну на спеціальному стенді. На стенді є стандартне джерело живлення, контрольно-вимірювальна апаратура: генератор сигналів звукової частоти, осцилограф, вольтметр, амперметр. При загальному контролі вимірюються режими по постійному струму. Для оцінки вихідних параметрів на вхід подають з генератора сигнал з частотою 20-20 кгц з кроком 500 Гц і на виході знімають АЧХ підсилювача. Визначають смугу пропускання на рівні 3 дб. Вимірюють також при необхідності рівень шумів, коефіцієнт гармонік, динамічну характеристику. Оцінюють на слух якість звучання акустичної системи. Оператор контролює акустичну систему згідно інструкції, яка є для нього програмою і обробляє результати контролю.

Далі, якщо після функціонального контролю винесений позитивний результат, то плата покривається вологозахисним шаром в один шар з обох боків. В якості такого покриття візьмемо рідину DСА-200Н фірми “DURALUBE”, яка володіє добре вологозахисними властивостями і не викликає труднощів при ремонті пристрою. Це є основним способом захисту від вологи. Найбільш універсальним методом, що забезпечує рівномірне нанесення захисного шару на всю поверхню у тому числі і під ІС є занурення з подальшим центрофугуванням. Покриття лаком будемо виконувати на установці УЛПМ-901.