7 (Конспект из 10 лекций, преподаватель Добряков Виктор Александрович)

ТЕМА-7

ТЕХНОЛОГИЯ СБОРОЧНО-МОНТАЖНЫХ РАБОТ ФЯ.

Конструктивно-технологические особенности сборочно-монтажных работ ФЯ.

Механическое закрепление компонентов на КУ ФЯ как и в случае микросборок осуществляется приклейкой или пайкой в зависимости от конструктивного исполнения комплектующих изделий. Для установки и монтажа ЭРЭ и ИМС со штыревыми выводами предусмотрены металлизированные монтажные отверстия круглой формы, а для элементов с планарными выводами прямоугольные контактные площадки. Центры монтажных отверстий располагают в узлах координатной сетки.

Вспомним типы корпусов ИМС.

ИМС со штыревыми выводами (тип 1, 2, 3) устанавливаются только с одной стороны ПП, а с планарными - как с одной так и с двух. ИМС размещают на ПП (КУ) рядами или в шахматном порядке: с шагом установки кратным 2,5 мм и определяемым конструкцией корпусов и плотностью их компоновки. В технически обоснованных случаях шаг установки корпусов типа 4 принимают равным 1,25 мм. Зазоры между корпусами ИМС должны быть не меньше 1,5 мм.

Применяют варианты установки ИМС:

1. - без зазора

1. - с зазором.

Установку без зазора применяют при отсутствии печатных проводников под корпусом ИМС. Корпус удерживается только на выводах или путем приклеивания к поверхности платы.

Установку с зазором применяют при наличии печатных проводников под корпусом ИМС. Иногда в зазор вставляют изоляционную прокладку. Выводы корпусов типа 4 формируют в зависимости от варианта установки ИМС.

Навесные ЭРЭ (радиаторы, конденсаторы, транзисторы и т.п.) располагают рядами с ориентацией по одной или двум координатам.

Выводы ЭРЭ формуют таким образом, чтобы расстояния между ними были равны и кратны координатной сетке.

Расстояния между корпусами ЭРЭ должны быть не менее 1 мм, а по торцу - не менее 1,5 мм. В случае автоматизированной установки ЭРЭ необходимо предусмотреть между ними свободные зоны для размещения исполнительных элементов укладочной головки.

Структура технологического процесса сборки и монтажа функциональных ячеек.

Для современных РЭС характерна большая номенклатура типа размеров компонентов и комплектующих изделий, подвергаемых монтажу. Ячейка технологична когда возможна автоматизированная сборка и групповой электромонтаж компонентов и комплектующих изделий. В обобщенном виде структура типового ТП изготовления ФЯ содержит следующие частные ТП или группы операции:

1. - подготовку навесных ЭРЭ, ИМС и КИ к монтажу на несущее основание - коммутационную плату,

1. - установку компонентов и КИ на коммутационное устройство, т.е. сборку ФЯ,

1. - электрический монтаж, т.е. получение контактных соединений выводов элементов с печатным монтажом КУ,

1. - окончательная сборка, регулировка и контроль параметров ФЯ.

Подготовка навесных элементов включает:

1. - входной контроль на соответствие требованиям ТУ (проводится выборочно, а для специальной аппаратуры - полностью)

1. - рихтовку, формовку, обрезку и лужение (при необходимости) выводов компонентов. При механизированной формовке используются матрицы, соответствующие форме выводов

1. - раскладку компонентов в технологическую тару (приспособления) - липкую ленту-носитель для индивидуального и группового (механизированного) размещения компонентов на КУ.

Для подготовки ЭРЭ к монтажу. применяется следующее механизированное и автоматизированное оборудование.

ТАБЛИЦА

N/N	Назначение	Степень автоматизации	Производительность шт/час
1	Рихтовка и обрезка с ручным приводом выводов резисторов и конденсаторов в картонной таре.	Устройство	3600-6000
2	Рихтовка и предварительная обрезка краевых выводов ЭРЭ.	Полуавтомат	800
3	Рихтовка, обрезка выводов транзисторов и укладка их в кассеты.	Полуавтомат	600
4	Рихтовка, обрезка и укладка в кассету ЭРЭ с цилиндрическим корпусом. Ориентация диодов по полярности.	Полуавтомат	3000
5	Наклейка ЭРЭ с краевыми выводами в липкую ленту.	Автомат	2400

Для упрощения подготовки компонентов, их выводам придают нужную форму уже при изготовлении. Например, ИМС в корпусах типа 1 и 2.

Установка компонентов и комплектующих изделий (КИ).

Сборка ФЯ на КУ состоит из подачи их в зону установки, ориентации выводов относительно монтажных отверстий или контактных площадок и фиксации ЭРЭ или ИМС в требуемом положении. В зависимости от конструкции выводов ЭРЭ и ИМС и контактных площадок печатных плат различают два вида установки:

1. установка компонентов со штыревыми выводами (выводы ЭРЭ вставляются в отверстия плат)

2. установка компонентов с планарными выводами (выводы ЭРЭ накладываются на КП ПП).

При технической реализации процесса установки ЭРЭ на КУ ФЯ различают ручную, механизированную и автоматизированную установку. Варианты методов ручной, механизированной и автоматизированной сборки представлены на рисунке

		Методы сборки
Ручная сборка		Механизированная сборка сборка		Автоматизированная сборка
Сборка без вспомогательных приспособлений		Последовательная сборка с пантографом		Автоматическая линия
Сборка на сборочном столе		Параллельная сборка (ударный монтаж)		Сборка с ЧПУ

При выборе метода сборки руководствуются многими факторами, влияющими на сборку, и оптимальная технология сборки требует их согласования.

				Технология сборки
Печатные платы		Компоненты		Метод контактирования		Экономические факторы
Размеры , Расположение выводов, Плотность компоновки, Шаг коорд.сетки, Диаметры отвер., Допуски на отв., Допуски на размеры ПП , Допуски на рисунок ПП.		Форма выводов Количество выв. Допуск на выводы. Материал выводов Конструктивное выполнение Количество. типов Форма поставки		Время контактирования, Метод фиксации, Диаметр отверстия Ширина КП, Зазоры		Стоимость Ритм Объем продукции (готовая программа выпуска) Размер партии Брак гибкость

Независимо от выбранного метода сборки можно сформулировать основной принцип сборки печатных плат:

при сборке ПП с компонентами печатные платы и компоненты должны так перемещаться относительно друг друга, чтобы в результате этого перемещения все выводы компонентов заняли свои места обусловленные электрической схемой ФЯ и необходимым контактированием с печатной платой.

Ручная сборка.

При ручной сборке осуществляется постоянный визуальный контроль процесса сборки. Это позволяет, с одной стороны, использовать относительно большую область допусков на размеры выводов и монтажных отверстий при КП, с другой стороны, делает возможным обнаружение дефектов печатных плат или компонентов в процессе сборки. Решающий недостаток ручной сборки по сравнению с механизированной и автоматизированной заключается в большем времени сборки на один компонент и необходимости большего числа рабочих. Скорость работы может быть повышена благодаря автоматической подаче интегральных микросхем и маркировке места установки.

Ручная сборка без вспомогательных приспособлений.

Чтобы этот процесс выполнялся быстрее необходимо, с одной стороны, удобное расположение печатной платы компонента на рабочем месте и, с другой стороны, подготовка информации о компоненте и о месте его установки.

Для подготовки этой информации применяют маркировку платы со стороны монтажа указывающую назначение, номер и направление собираемого компонента.

При сборке печатные платы устанавливаются в раму, при повороте которой создается удобное положение для работы. Компоненты располагаются в маркированных и легко доступных кассетах вокруг сборочного места. Повышение производительности при ручной сборке до 30 процентов достигается применением многопозиционного держателя печатных плат. В держателе зажимаются несколько плат параллельно друг другу. Рабочий за один прием вынимает кассету и устанавливает одинаковые компоненты на все платы.

Ручная сборка на сборочном столе.

На сборочном столе с помощью соответствующей программы выдается информация о том, какие компоненты и на какое место ПП должны быть установлены. Сборочные столы различаются типом индикации для позиционирования и видом маркировки компонентов.

Основные методы индикации дают проекцию соответствующих символов на печатную плату. Проектор располагают сверху или снизу на печатной плате.

Существует способ позиционирования с помощью перемещающегося светового указателя (проектора).

Во всех рассмотренных способах параллельно с маркировкой места установки компонента маркируются (указываются) кассеты с компонентами для этих позиций. Если все кассеты одинаково доступны, то их маркировка происходит с помощью световой индикации. Недостатком этого метода является ограниченное число кассет, т.к. все они должны быть удобно расположены (доступны). Для устранения этого недостатка используется размещение каждого компонента на одном месте.

Технологически это осуществляется с помощью транспортировки кассет к определенному месту (окну) с помощью тактового управления.

Недостаток кассет с тактовым управлением заключается

1. в их жесткой запрограммированной последовательности

1. смена программы связана со сменой кассет.

Кассеты наполняются по мере расходования материалов, при этом основная работа не прерывается.

Фиксация компонентов