Елена Вячеславовна Пирогова «Технология производства радиоэлектронных средств» Стрельников Павел Сергеевич

Литература:

1. «Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры» под редакцией Шахнова В. А.

2. «Технология производства ЭВА, оборудование, автоматизация» Алексеев, Грибнев и др.

Сокращения:

КМО – компоненты монтируемые в отверстия;

ПКМ – поверхностно монтируемые компоненты;

ЭРИ – электрорадио изделия;

РЭА – радиоэлектронная аппаратура;

ТП – технологический процесс;

ИМС – интегральные микросхемы;

ЭРЭ – электрорадио элементы;

По объекту установки РЭА можно разделить на группы и классы:

1. наземную:

   1. стационарная;

   2. возимая;

   3. носимая;

   4. бытовая.

2. бортовую:

   1. самолётная;

   2. ракетно-космическая.

3. морскую, которая делится по видам судов.

При конструировании РЭА применяют функционально узловой принцип проектирования и модульный принцип конструирования. Сущность заключается в разбиении электрической принципиальной схемы на функционально законченные узлы и размещение на конструктивно законченных модулях.

В общем случае имеет место 5 уровней модульности (уровней разукрупнения) аппаратуры, каждый уровень имеет несущую конструкцию.

К нулевому уровню модульности относятся электрорадио изделия, которые состоят из изделий электронной техники (микросхема, микросборка, большая интегральная схема и другие) и электрорадио элементов (резистор, конденсатор, транзистор, дроссель и прочие). Несущей конструкцией модулей нулевого уровня является корпус или подложка.

Модулем первого уровня является типовой элемент замены или ячейка. Несущей конструкцией – печатная плата.

Модуль второго уровня – блок панелей. Несущая конструкция – панель с ответными частями соединителя.

Модулем третьего уровня является вставной блок или рама с несколькими вставными блоками. Несущей конструкцией – корпус или каркас блока, либо сама рама.

Модуль четвёртого уровня это шкаф или стойка с несколькими ставными блоками или 2-3 рамами с блоками. Несущей конструкцией является корпус шкафа или стойки.

Каждому уровню модульности соответствуют определённый способы электромонтажа.

Проектирование технологического процесса сборки модулей первого уровня (ячейки)

Порядок проектирования регламентируется ГОСТом. Исходными данными при проектировании являются:

1. сборочный чертёж ячейки;

2. спецификация;

3. технические требования;

4. годовая программа выпуска (N) шт/год.

Основные этапы:

1. Анализ исходных данных:

   1. конструктивные особенности ячейки:

      1. габариты;

      2. конструктивные соединители:

         1. прямого сочленения;

         2. косвенного сочленения (вилка или розетка устанавливается и крепится на печатную плату);

      3. наличие крупногабаритных электрорадио изделий, их устанавливают в последнюю очередь, чтобы они не мешали проходу установочных головок автоматов;

      4. наличие/отсутствие механических деталей (планки, кронштейны, прокладки, втулки и другие);

   2. количество электорадио изделий и количество типоразмеров изделий электронной техники и электрорадио элементов, типоразмеров, характеристик, габаритов и материалов изготовления;

   3. элементная база:

      1. традиционная (обычные резисторы, дроссели, конденсаторы и так далее) и микросхем в определённых корпусах:

         1. выводы под корпусом;

         2. выводы по бокам корпуса (DIP);

         3. ;

         4. планарные выводы;

      2. поверхностно монтируемые компоненты (SMD):

         1. безвыводные резисторы и конденсаторы (chip-резисторы и chip-конденсаторы);

         2. микросхемы с укороченным планаром;

         3. с j-образными выводами;

         4. BGA (Ball Greed array) – матрица шариковых выводов;

      3. безкорпусная элементная база;

   4. характер размещения электрорадио изделий:

Для традиционной компонентной базы:

1. рядами;

2. в шахматном порядке;

Первые два варианта наиболее удобные для автоматизации.

3. вразброс;

4. с одной или с двух сторон;

При одностороннем размещение электрорадио изделия со штыревыми выводами, которые устанавливаются в отверстия применяется пайка волной припоя, при одностороннем и двухстороннем размещении электрорадио элементов с планарными выводами применяют пайку групповыми паяльниками.

Для поверхностно монтируемых компонентов существую следующие типы сборок, каждой из которых соответствует свой порядок операций:

1. 1А – это монтаж электрорадио изделий в отверстия на верхнюю сторону. Порядок сборки: устанавливают и фиксируют электрорадиоизделия в отверстия, далее происходит пайка волной припоя и промывка;

2. 1В – это монтаж поверхностно монтируемых компонентов на верхнюю сторону печатной платы. Порядок проведения процесса: наносят припойную пасту на контактные площадки, устанавливают поверхностно монтируемые компоненты, производят пайку оплавлением, далее промывку.

3. 2В – монтаж поверхностно монтируемых компонентов с обеих сторон печатной платы. Порядок проведения процесса: наносят припойную пасту на контактные площадки нижней стороны, устанавливают поверхностно монтируемые компоненты, производят пайку, далее происходит промывка и нанесение припойной пасты на верхнюю сторону печатной платы, установка поверхностно монтируемых компонентов, повторная пайка и промывка верхней стороны;

4. 1С – смешанный монтаж (компоненты, устанавливаемые в отверстия и поверхностно монтируемые компоненты вместе) на верхнюю сторону печатной платы. Порядок проведения процесса: нанесение припойной пасты на контактные площадки верхней стороны, установка поверхностно монтируемых компонентов, оплавление и промывка, установка компонентов монтируемых в отверстия, пайка их волной припоя с последующей промывкой.

5. 2С (первый вариант) – смешанный монтаж (компоненты монтируемые в отверстия – сверху, поверхностно монтируемые компоненты – снизу). Порядок проведения процесса: нанесения клея через трафарет на нижнюю сторону, установка поверхностно монтируемых компонентов на клей, высыхание клея, установка компонентов монтируемых в отверстия, пайка волной припоя и промывка;

6. 2С (второй вариант) – смешанный монтаж (компоненты монтируемые в отверстия – сверху, поверхностно монтируемые компоненты – везде). Порядок проведения процесса: нанесение припойной пасты и установка поверхностно монтируемых компонентов, пайка, промывка верхней стороны, нанесение клея через трафарет и установка поверхностно монтируемых компонентов с нижней стороны, высыхание клея, установка компонентов монтируемых в отверстия, пайка волной припоя компонентов монтируемых в отверстия и поверхностно монтируемых компонентов, далее промывка;

1. Анализ вариантов установки электрорадио изделий ОСТ 4.010.030‑81.

Фиксация по варианту 1А осуществляется подгибкой выводов. В варианте 2А зазор обеспечивается за счёт установки при сборке технологических прокладок толщиной равной зазору, фиксация осуществляется подгибкой выводов, после пайки технологическая прокладка удаляется.

Все нестандартные варианты установки элементов приводятся на сборочном чертеже.

???Вариант 4 корпуса интегральных микросхем, фиксация производится ручной подпайкой диагональных выводов. При установки DIP компонентов, фиксацию осуществляют подгибкой диагональных выводов. Возможны варианты установки микросхем на диэлектрические или металлические прокладки.???

1. анализ способа электрического монтажа:

   1. печатный монтаж;

   2. монтаж накруткой;

   3. проводной монтаж;

   4. жгутовой монтаж;

   5. плоскими ленточными проводами и гибкими печатными кабелями;

   6. поверхностный монтаж;

   7. смешанный монтаж;

2. способы получения контактных соединений:

   1. пайка;

   2. сварка;

   3. накрутка;

   4. токопроводящими клеями;

3. оценка технологической конструкции изделия;

4. анализ годовой программы выпуска;

1. Изучение типового (базового) технологического процесса;

2. Построение технологической схемы сборки изделия;

3. Разработка маршрутного технологического процесса;

4. Разработка технологических операций;

5. Анализ технологического процесса с точки зрения техники безопасности;

6. Оценка экономической эффективности технологического процесса;

7. Разработка технологической документации.