2 (1040090), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Приемлемое (средне-производственное) значение вероятности безотказной работы Р₁, на время т=5000 ч при риске изготовителя α<0,2 рекомендуется устанавливать не менее 0,995.

Отказом считается полная или частичная утрата работоспособности печатных плат, нарушение печатного монтажа или выход любого электрического параметра печатной платы за пределы установленных норм.

2.2 Расчет комплексного показателя технологичности

Для оценки технологичности конкретного изделия необходим свой набор частных показателей, которые принимаются за базовые. Формированию системы базовых показателей должен предшествовать выбор критерия отбора частных показателей из всего их множест­ва. В качестве критерия отбора могут выступать снижение трудо­емкости или технологической себестоимости, экономия материалов, сокращение продолжительности цикла изготовления и т.д. - в за­висимости от потребностей конкретного производства в данный мо­мент. Степень влияния выбранного показателя на критерий отбора характеризуется его значимостью или рангом i [20].

Основным показателем оценки технологичности конструкции яв­ляется комплексный показатель технологичности К, который опре­деляется с помощью базовых показателей по формуле:

[2.1]

где К_i - значение показателя по таблице базовых показателей соответствующего класса блоков, i - значимость показателя, s -общее число показателей.

В целях обеспечения высокого технического уровня изделия для всех предприятии отрасли, разрабатывающих и выпускающих приборы и РЭА, устанавливаются нормативы комплексных показате­лей, которые характеризуют достигнутый предел технологичности, ниже которого показатели вновь разрабатываемого изделий быть не должны.

Исходные данные для расчета показателей технологичности приведены в таблице:

Таблица 4.5 Исходные данные для электронного блока на этапе опытного образца [23]

Далее необходимо рассчитать базовые коэффициенты техноло­гичности. Показатели технологичности и их ранги для электронных блоков приведены в следующей таблице:

Таблица 4.6. Базовые коэффициенты технологичности для элек­тронных блоков [20].

(2.2)

(2.3)

(2.4)

(2.5)

(2.6)

(2.7)

(2.8)

(2.9)

Комплексный показатель технологичности сравнивают с нормативным показателем, который устанавливается по ГОСТ 14.201 –84 в соответствии с серийностью выпуска

Полученный комплексный коэффициент технологичности немного превосходит допустимые для данного вида изделия (электронный блок) пределы 0.3 - 0.6 (для опытного образца). Это можно объяснить использованием большого количества электронных элементов, не требующих специальной подготовки к монтажу.

2.3 Технологический процесс сборки и монтажа печатной платы

В настоящее время практически все типовые процессы сборки и монтажа электронных узлов на печатных платах могут быть механизированы и автоматизированы. Целесообразность применения того или иного оборудования определяется объемом выпуска, конструктивными особенностями узлов и экономической эффективностью производства. Приняты два метода сборки узлов на печатных платах (ПП): позиционный и поточный. Первый реализуется с помощью универсального оборудования и применяется в мелкосерийном производстве, второй — с помощью специализированного оборудования и используется в крупносерийном производстве.

В нашем случае при предполагаемом объеме выпуска 100 шт/год и расположении на плате 52 дискретных элементов экономически целесообразно применять ручные и механизированные установки. При этом монтажник вручную извлекает электрорадиоэлементы (ЭРЭ) и интегральные микросхемы (ИМС) из технологической тары, формует и обрезает выводы с помощью приспособлений, вручную или с помощью приспособлений устанавливает и фиксирует выводы на плате с производительностью 750 эл/час.

Технологический процесс сборки и монтажа платы счетчика аэроионов можно условно разделить на следующие этапы:

Подготовка изделия электронной техники к монтажу. Подготовка состоит из подготовки ЭРЭ и ИМС, включающей следующие операции: входной контроль; распаковку элементов из первичной тары поставщика; контроль паяемости выводов; рихтовку, формовку, обрезку и лужение выводов; отмывка остатков флюса; размещение элементов в технологической таре. Распаковка изделий электронной техники заключается в снятии с корпуса тары тонкой пластмассовой крышки путем ее поперечного сжатия. Крышка прогибается, ее ширина уменьшается, и она отделяется от корпуса. Входной контроль элементов осуществляется выборочно.

Формовка выводов – это операция гибки выводов изделий электронной техники для придания им конфигурации, определяющей положение корпуса изделий электронной техники относительно печатной платы. В нормативно-технической документации на интегральные схемы оговариваются условия, которые необходимо выполнять при формовке, чтобы сохранить их работоспособность. Формовку выводов прямоугольного сечения следует производить с радиусом не менее двух их толщин, а выводов круглого сечения – не менее их удвоенного диаметра. Расстояние от тела корпуса до центра окружности изгиба не должно быть менее 1.0 мм.

Лужение выводов может осуществляться как до, так и после их формовки путем погружения их в расплавленный припой. В качестве технологической тары чаще всего используют липкую ленту. Основное назначение операции лужения выводов – обеспечение паяемости выводов, т. к. горячее покрытие оловянно-свинцовым сплавом улучшает паяемость по сравнению с другими способами и покрытиями и сохраняет ее в течении года и более. Операция состоит в погружении выводов в ванну расплавленного припоя, нагретого до температуры 230...280°С, т. е. до значения, близкого к температуре пайки.

Обрезка выводов изделий электронной техники возможна на разных этапах технологического процесса:

• сразу же после формовки в одном штампе, снабженном ножами;

• перед формовкой (этот вариант менее желателен, т. к. отклонения в размерах выводов и изделий электронной техники, погрешности инструмента скажутся на размере обрезки);

• на последующих этапах техпроцесса, например, после сборки изделий электронной техники на печатной плате (этот вариант обеспечивает групповую обработку);

• иногда выводы обрезаются предварительно, например, когда ЭРЭ выкусываются из липкой ленты-носителя, а затем окончательно после установки на печатной платы.

Установка навесных элементов на ПП. Установка навесных элементов на ПП состоит из подачи их в зону установки, ориентации выводов относительно монтажных отверстий и фиксации ЭРЭ и ИМС в требуемом положении. В зависимости от характера производства и конструктивных особенностей установку производят вручную, механизированным или автоматизированным способом. В нашем случае - вручную. Вручную навесные элементы устанавливают на плату АПК в такой последовательности: резисторы, конденсаторы, транзисторы, ИМС. После установки выводы подгибают с противоположной стороны платы, фиксируя тем самым элемент. При установке ИМС должен быть предусмотрен отвод статического электричества от монтажника с помощью заземленного браслета.

Получение контактного соединения выводов элементов с печатным монтажом. Получение контактного соединения выводов элементов с печатным монтажом осуществляется пайкой. В серийном производстве применяют групповую пайку выводов ЭРЭ и ИМС, установленных на ПП, волной припоя.

Пайка волной производится с помощью специальных установок (в виде сборочной линии), выполняющих последовательно следующие операции:

• фиксация смонтированной платы в транспортной раме;

• флюсование - спиртоканифольный флюс наносится волной; толщина слоя 3 -4 мкм;

• предварительный нагрев платы до температуры 130 С для подготовки восстанавливающего действия флюса и предотвращения теплового удара ПП при последующей пайке (нагрев осуществляется со стороны пайки с помощью нагретой плиты посредством тепловой радиации);

• пайка волной припоя - продвижение платы по гребню волны;

• многоступенчатая промывка и сушка - производится после остывания ПП, так как резкое охлаждение может привести к образованию трещин из-за разного температурного коэффициента линейного расширения металлических проводников и припоя.

Ток протекает только через U-образный электрод и не проходит через контактируемые детали. U-образный электрод действует аналогично паяльнику. При его применении нет опасности появления разности потенциалов между отдельными выводами, поэтому при соответствующей форме U-образного электрода можно паять одновременно все выводы с одной стороны ИМС. А применив сразу два электрода можно одновременно соединить все выводы планарной ИМС. При этом ширина электрода равна 9мм для одновременного контактитрования 7 выводов, и - 40мм для одновременного контактирования 32 выводов (шаг 1,25 мм).

В качестве материала для U-образного электрода используются вольфрам и молибден, так как эти металлы не смачиваются припоем и гарантируют стабильность электрода при температуре до 800 - 1000 С. Пайка осуществляется импульсами и электроды остаются неподвижными до затвердевания припоя. Для концентрации тепла на месте контакта торцевую часть электрода шлифуют, так что поперечное сечение уменьшается и именно в этом месте электрическая энергия превращается в тепло.

Достоинства метода:

• отсутствие эл. нагрузок компонентов позволяет осуществить групповую пайку;

• возможно контактирование сразу после сборки без фиксации компонентов;

• возможность применения для демонтажа ИМС;

• позволяет автоматизировать процесс сборки и монтажа вместе.

Недостатки метода:

• так как в процессе контактирования происходит только расплавление припоя и нет диффузии контактируемых металлов, то прочность соединения меньше ,чем у пайки сопротивлением;

• необходимость менять электроды при переходе к пайке ИМС с другим количеством выводов;

• время контактирования увеличивается из-за необходимости выдержки электродов на контакте до затвердевания припоя.

Контроль монтажа и функциональных параметров платы. Основными видами выходного контроля ПП являются:

1) конт­роль внешнего вида;

Характеристики

Список файлов домашнего задания