7 (1000336), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Положение компонентов, полученное при сборке, должно изменяться до момента контактирования, поэтому компоненты должны быть зафиксированы на печатной плате. Фиксация должна удовлетворять следующим требованиям:

1. - не допускать применения дополнительных элементов на печатной плате и компонентах,

1. - быть легко выполнимой,

1. - выдерживать по меньшей мере вес компонента.

Существуют различные методы фиксации:

Аксиальные выводы компонентов закрепляют гибкой, расплющиванием или деформацией. При большом количестве выводов загибают или расплющивают как минимум два вывода. Это должно выполняться так, чтобы не произошло короткое замыкание с близлежащими выводами и печатными проводниками. При загибке эта опасность больше.

При конической форме выводов (многовыводные диоды) фиксация в монтажных отверстиях происходит благодаря приложению усилия.

ИМС со штыревыми выводами в корпусе типа 2 не требуют специальных мер для фиксации, т.к. их выводы обычно формуются не под прямым углом. Компоненты со штыревыми выводами также можно зафиксировать с помощью прижимной подушки из губчатой резины. Однако при этом возникают трудности из-за различной высоты компонентов и загрязнения подушки при обработке ПП флюсами.

Фиксация ИМС с планарными выводами производится с помощью специальных клеев, позволяющих при необходимости корректировать положение ИМС.

Механизированная сборка

Механизированная сборка осуществляется с помощью сборочных машин, позволяющих снизить стоимость и сократить время сборки ФЯ. Сборочная машина может выполнять практически все операции сборочного процесса (выбор и подачу ЭРЭ, позиционирование и фиксацию ПП). Различают сборочные машины с параллельной и последовательной сборкой. При параллельной сборке машины одновременно устанавливают много компонентов на КУ.

Достоинство: очень высокая скорость работы.

Недостаток: сложная техническая реализация.

Машина с последовательной сборкой устанавливает компоненты на КУ последовательно во времени друг за другом. Сдвиг во времени может осуществляться новым позиционированием КУ относительно сборочного механизма сборочной головки или транспортировкой КУ после очередной установки компонента к другой сборочной машине (аналогично автоматической линии).

При механизированной сборке особенно критичны две операции:

1. Подача компонента из кассеты к сборочной головке (неправильность установки в кассету или нарушение геометрии корпуса могут прервать процесс сборки)

2. Надежность совпадения выводов с отверстиями или контактными площадками.

Из этих операций следуют повышенные требования к допускам компонентов и печатных плат по сравнению с ручной сборкой.

Рассмотрим устройство сборочной головки.

Сборочная головка выполняет следующие функции:

1. - принимает компонент из подающего устройства

1. - ориентирует компонент

1. - рихтует и обрезает выводы

1. - вводит вывод в отверстие или совмещает с КП.

Важнейшей особенностью сборочной головки является ее надежность функционирования, т.е. точная установка и совмещение выводов.

Задачу установки ЭРЭ решают тремя способами:

1. Компоненты с боковыми выводами подводятся в отверстия к плате по направляющей. Точность сборки при этом в незначительной степени зависит от допусков элемента.

2. Компоненты со штыревыми выводами, расположенными на нижней стороне корпуса. В этом случае не применяют направляющую, а пытаются позиционировать все выводы, обхватив несколько из них. Это требует большой точности расположения всех выводов друг относительно друга т.к. рихтовка невозможна. Диаметр отверстия или КП должны быть больше, чем в первом способе.

3. Выводы точно установлены по отношению к корпусу и компонент удерживается за корпус. Этот метод наименее надежен т.к. здесь влияют допуски между выводами и корпусами, допуски на корпус и на формовку выводов.

Сборочные машины для дискретных ЭРЭ и ИМС в основном работают по первому методу, т.к. в нем наименьшие размеры монтажных отверстий и контактных площадок.

Последовательная сборка с пантографом.

Монтажная установка с пантографом состоит из магазина компонентов, устройства установки, механизма для фиксации компонентов, держателя платы, а также устройства позиционирования, которое делает возможным ручное перемещение платы относительно устройства установки. Пантограф – это устройство передачи координат с шаблона на установочную головку. Копирный щуп конической формы вставляется в отверстие шаблона и координаты этого отверстия передаются на установочную головку, позиционируя ее относительно печатной платы над местом установки очередного ЭРЭ.

В качестве магазина компонентов при сборке дискретных ЭРЭ используется катушка, на которую наматывается лента с вклеенными радиоэлементами. Обычно элементы вклеиваются в заданной последовательности.

Установочная головка выполняет следующее:

1. -вырезает компоненты из ленты;

1. -производит гибку проволочных выводов и вводит их в отверстия с помощью инструмента фиксации;

1. -обрезает и подгибает выводы.

Печатная плата позиционируется на основании с помощью штифтов вставляемых в базовые отверстия ПП. Установка позволяет вращать ПП с помощью специального держателя, что обеспечивает размещение элементов перпендикулярно друг к другу.

Для увеличения производительности, с помощью копирного щупа пантографа можно позиционировать одновременно несколько установочных головок одновременно над несколькими печатными платами. Однако, такие многофункциональные устройства целесообразны при значительном объеме партии.

Достоинства: Установка с пантографом позволяет приблизить скорость работы к скорости автоматов (скорость установки составляет 2-2,5 тыс.компон/час).

Недостатки: Повышенные требования к допускам монтажных отверстий приводят к повышению стоимости ПП по сравнению с ручными методами.

Параллельная сборка (ударный монтаж )

Установка имеет неподвижный держатель печатных плат на котором вручную закрепляется печатная плата. Монтаж происходит при вращении и повороте рычажной системы: в одном положении рычага компонент захватывается, в другом - устанавливается на плату.

Фиксация выводов происходит посредством загибки с помощью специального приспособления.

При параллельной установке ЭРЭ во времени используется столько установочных головок, сколько компонентов нужно установить. Однако, их число ограничивается из-за затруднений при монтаже с противоположной стороны печатной платы. Максимальное число установочных головок на одну плату - 10. Чтобы установочные головки возможно меньше мешали друг другу, они располагаются вокруг печатной платы.

Достоинства.: С помощью такой установки достигают большой скорости работы т.к. происходит одновременная установка компонентов и устранен процесс позиционирования ПП. Производительность установки до 14*10000 эл/час.

Недостатки: Установка пригодна для крупносерийного производства т.к. ее перестройка на другой тип ФЯ требует много времени.

Автоматическая линия

Автоматические линии состоят из: отдельных сборочных позиций, транспортной системы, устройства управления.

Компоненты подаются от магазина к сборочной головке, которая занимает определенное место по отношению к печатной плате в зависимости от места установки компонента.

Положение сборочной головки может изменяться и регулироваться при изменении типа ПП.

На автоматической линии также могут заменяться магазины с компонентами и регулироваться длина обрезки и направления загибки выводов.

Надежность работы установочных механизмов определяется положением подаваемого компонента, степенью изогнутости выводов и допуском на расстояния в ленте-носителе.

Перемещение печатной платы от одной сборочной позиции к другой производится транспортером. Чтобы печатная плата во время передвижения не повреждалась, она закрепляется в специальной укладочной раме.

Тактовое время автоматической линии не более 3 секунд.

Автоматические линии обеспечивают выпуск 500 тыс. - 1 млн. ФЯ в год.

Для снижения стоимости автоматические линии используют для сборки ФЯ за несколько проходов, т.е. ПП проходит линию несколько раз до полного завершения сборки. Это требует промежуточного хранения на складе частично собранных печатных плат и переналаживания линии. Оптимальная длина линии определяется экономическими соображениями. С одной стороны неисправности установочных машин увеличивают время простоя с ростом длины линии, с другой стороны - при малой длине увеличивается время простоя из-за частых переналадок.

В зависимости от ассортимента печатных плат и выделяемых средств и определяется оптимальная длина автоматической линии.

Сборка на машинах с ЧПУ

Такие машины автоматически осуществляют следующие операции:

1. позиционируют ПП

1. выбирают компонент из имеющихся магазинов

1. управляют сборочной головкой

1. вставляют штыревые и совмещают планарные выводы с последующим фиксированием.

Информация, необходимая для управления машиной, обычно хранится на перфоленте, поэтому переналадка машины заключается только в смене носителя данных.

Для большей экономичности установки компонентов, простоты и надежности конструкции автоматической сборочной машины ее применяют для установки геометрически подобных компонентов. При установке компонентов со штыревыми выводами их фиксация осуществляется с помощью загибки или деформации выводов. В машине для установки компонентов с планарными выводами используются головки с контактирующими устройствами. Наиболее удобным для этого является способ оплавления припоя U-образным электродом (будем рассматривать позже ). Автоматические сборочные машины обеспечивают производительность 1200 корпусов ИМС в час.

Характеристики оборудования для установки ЭРЭ и ИМС на КУ.

Области применения методов сборки.

При выборе отдельных методов сборки необходимо руководствоваться конкретными производственными условиями с целью определения наиболее экономичного варианта. Это оценивается соотношением полученной производительности и затраченных средств.

Характеристики

Список файлов лекций