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 |
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:
- одержання схем, що не мають дефектних з'єднань, що забезпечується точною зборкою;
- 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.
3.2.2.3 Пайка навісних елементів
Електричне з'єднання компонентів проводиться з допомогою пайки. Для утворення якісного паяного з'єднання необхідно:
- підготувати поверхні деталей;
- активізувати з'єднувальні метали і припій;
- забезпечити взаємодію на границі "основний метал – рідкий припій";
- 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:
- фіксації сполучних елементів із заздалегідь підготовленими до паяння поверхнями;
- нанесення дозованої кількості флюсу і припою;
- нагрів деталей до заданої температури і витримка в течії обмеженого часу;
- охолоджування з'єднання без переміщення паяних поверхонь;
- очищення з'єднань;
- 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.
Якщо в умовах серійного і багатономенклатурного виробництва при збірці ТЕЗ використовувати автоматичне устаткування, то це викликає значні труднощі. Велике число номіналів ЕРЕ, топологій і розмірів ДП не дозволяє застосовувати універсальні механізми для захоплення ЕРЕ і ІС з магазинів-накопичувачів або транспортерів і встановлювати їх на ДП. Створення ж спеціалізованих автоматів при малих об'ємах виробництва економічно невигідно.
Помітну частину робочого часу при роботі без цього столу монтажник витрачає на те, щоб по кресленню знайти місце розміщення НЕ на ДП, знайти НЕ з потрібними параметрами, визначити його орієнтацію (якщо НЕ полярний), і зовсім трохи часу потрібно для того, щоб встановити його на ДП відповідно до креслення. Якщо на ДП встановлюється невелике число НЕ, то монтажник дуже швидко запам'ятовує порядок розміщення НЕ, і час на звернення до креслення і пошук НЕ в осередку зводиться до мінімуму навіть при великій номенклатурі вузлів на друкованій платі (ВДП) (хоча не виключена можливість помилок). Але чим складніше ВДП, тим більше часу йде у нього на звернення до креслення і пошук НЕ. Зростає число помилок.
Тому за останніх 15 - 20 років зародилося і отримало розвиток новий напрям в технології монтажу - програмована ручна збірка на світомонтажних столах НЕ на ДП, які випускає більше 30 фірм США, Західної Європи та інші.