Технология производства печатных плат (стр. 2 из 4)

Рисунок 2 – Схема разрабатываемого технологического процесса.

4. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ОСНАСТКИ

Выбор технологического оборудования и технологической оснастки зависит от следующих факторов: профиля производства (сборочно-монтажное); этапа ТП; типа производства (серийное); а так же критерия оптимизации работы ТП (по производительности).

Одним из важнейших показателей правильности выбора средств технологического оснащения является степень их использования (коэффициент загрузки) в разрабатываемом процессе. Производительность оборудования и оснастки должна быть оптимальной, что позволяет обеспечить рациональное использование оборудования и оснастки по времени и уменьшить затраты по его приобретению и эксплуатации.

Выбор технологического оборудования проведен в соответствии со структурой технологического процесса сборки изделия по конкретным операциям. Выбор основан на анализе возможностей конкретного оборудования, выполняемых функций, типу устанавливаемых элементов.

4.1 Входной контроль

Входной контроль - это технологический процесс проверки поступающих ЭРЭ и ПП по параметрам, определяющим их работоспособность и надежность перед включением этих элементов в производство.

Входной контроль можно разделить на визуальный и контрольно-параметрический. Визуальному контролю подвергаются все поступающие комплектующие элементы и ПП. Параметрический контроль проводят выборочно.

Визуальный контроль проводят при помощи настольной лампы с увеличительной линзойLL8069.

Рисунок 3 – Настольная лампа с увеличительной линзой LL8069.

Особенности лампы с увеличительной линзойLL8069:

- Поле обзора 190,5×158мм;

- 2 энергосберегающие флуоресцентные лампы;

- Увеличение 3 диоптрии без искажений;

- Электропитание 230В;

- Защитная крышка линзы;

- Антистатическое исполнение.

Входной контроль конденсаторов и резисторов по электрическим параметрам осуществляется с помощью любого цифрового мультиметра с погрешностью до 0,5%.

Входной контроль микросхем осуществляется с помощью тестер для функционального и параметрического контроля ИС широкой номенклатуры FT-17 HF.

Рисунок 4 – Тестер для функционального и параметрического контроля ИС широкой номенклатуры FT-17 HF (Совтест АТЕ, Россия)

Отличительные особенности FT-17 HF:

- Высокая производительность за счет современной архитектуры «тестер-на-канал» и широких возможностей параллельного контроля;

- Универсальность – контроль как цифровых, так и цифро-аналоговых схем;

- Измерительная часть выполнена с применением последних технологий в области компонентой базы;

- Простота создания тестовых последовательностей;

- Простота в эксплуатации и обслуживании;

- Возможность непосредственной стыковки («hard docking») с автоматическими загрузчиками изделий (зондовые установки, проходные камеры и др.)

4.2 Подготовка печатной платы

Подготовка печатных плат состоит из нескольких этапов. Так как деятельность организации не связана с изготовлением печатных плат, а только с монтажными работами и отладкой, то уже готовые платы закупаются в антистатических упаковках. В этом случае первым этапом подготовки ПП к монтажу является распаковка. Она осуществляется вручную. В специальных случаях после расконсервации проводится предварительная промывка ПП, после которой проводится сушка. В общем случае эти операции опускаются.

4.3 Подготовка компонентов к монтажу

Выводы ЭК перед монтажом должны быть специальным образом подготовлены. Целью подготовки является:

· выравнивание (рихтовка) выводов (если требуется);

· обеспечение необходимого монтажного расстояния между выводами;

· обеспечение зазора между ПП и компонентом (если требуется);

· обеспечение фиксации ЭК на ПП при ручном монтаже либо до поступления платы в установку пайки.

Для формовки выводов компонентов будет использоваться формовщик аксиальных и радиальных компонентов серии SUPERFORM. Машины серии«SUPERFORM»предназначены для формовки аксиальных выводов компонентов в ленте и из россыпи и для обрезки и сгибания радиальных выводов компонентов.

Рисунок 5 – Формовщик выводов серии SUPERFORM

Рисунок 6 – Форма изгиба выводов и параметры модификаций машин серии SUPERFORM/AF, используемых в разрабатываемой технологии.

Для DIP-компонентов формовка, подгибка и обрезка не осуществляется.

4.4 Установка навесных компонентов

Установка ТНТ-компонентов осуществляется с применением специальных монтажных автоматов, автоматизированных рабочих мест (АРМ) либо полностью вручную.

Автоматизированное оборудование дорогостоящее, и его выгодно применять только при крупносерийном и массовом производствах. Так как в данном случае производство среднесерийное, экономичнее воспользоваться АРМами. В этих устройствах автоматизирована подача сборочной информации – места установки ЭК на ПП и его требуемой ориентации, а также может быть обеспечена автоматическая подача нужного лотка с компонентами устанавливаемого типономинала, механизирован процесс фиксации ПП на монтажном столе. АРМы могут быть дополнительно оснащены устройствами формовки выводов ЭК. Такое оборудование дешево, но малопроизводительно (1000–2000 ЭК/ч).

В данном техпроцессе применяются светомонтажные столы 510. Могут так же применятся и модели 512 или 550, при невозможности приобрести модель 510. Данные столы применяются в многономенклатурном производстве сложных печатных узлов с большим количеством типономиналов компонентов, монтируемых в отверстия печатных плат. Бункеры с предварительно отформованными компонентами, находящиеся внутри столешницы, согласно рабочей программе подаются к отверстию. Монтажник следует программе, введенной в контроллер стола, и устанавливает компоненты из бункера на плату в соответствии с местом, указываемым световым лучом. Светомонтажный стол оснащен электронной системой индикации, показывающей оператору место установки компонента и его ориентацию, и автоматически подает бункер с необходимыми компонентами. Подготовка рабочей программы осуществляется методом обучения или трансляцией данных из САПР. Количество устанавливаемых типономиналов компонентов: для модели 510 – 96, для модели 512 – 120, для модели 550 – 288/624. Для механизированной обрезки и подгибки выводов компонентов, установленных в отверстия плат, поставляется модуль 590. Данный модуль устанавливается на все модели столов.

Рисунок 7 – Светомонтажный стол 510.

Особенности светомонтажных столов:

· Установка компонентов с осевыми, радиальными выводами, DIP, SIP, разъемов, трансформаторов и др.

· Максимальная производительность до 1600 компонентов в час

· Индикация мест установки и полярности компонента

· Управляемая программой подача бункеров с необходимыми компонентами

4.5 Пайка волной припоя

В процессе пайки волной припоя ПП устанавливаются на конвейер и последовательно проходят несколько рабочих зон паяльной установки: зону флюсования, зону предварительного нагрева и зону пайки.

Установки для пайки волной припоя делятся на несколько основных категорий, варианту исполнения (конструкции) и производительности.

Вариант исполнения:настольные конвейерного типа с паллетным конвейером, напольные конвейерного исполнения с паллетным либо пальчиковым конвейером.

По производительности:с малой производительностью, с средней производительностью, с высокой производительностью.

В данном случае необходимо применять немецкую установку для пайки волной ATF 23/33, идеально подходящую для мелкосерийного и среднесерийного производства. Позволяет использовать как свинцовые, так и бессвинцовые технологии. Установка снабжена двумя типами волн, а именно чип-волной и λ-волной с минимальным расстоянием для уменьшения шлакообразования и остывания плат в процессе пайки. Также имеется зона предварительного подогрева. Подогрев осуществляется с помощью ИК-нагревателей с возможностью добавления модуля конвекции. Зона флюсователя представляет из себя пенный флюсователь (базовая комплектация) с возможностью замены на спрей-флюсователь с одной либо с двумя головками распыления. Данное устройство изображено на рисунке 8.

Рисунок 8 – установка пайки волной ATF23/33.

Основные достоинства установки:

- Небольшие габаритные размеры;

- Высокое качество пайки;

- Высокая надежность;

- Простота использования;

- Невысокая стоимость.

Помещение в котором осуществляется операция пайки волной должно хорошо проветриваться и быть оборудовано вытяжной системой.

Краткие технические характеристики	ATF 23/33
Длина x ширина	1600 x 1000 мм
Высота	1400 мм
Вес	255 кг
Рабочая ширина	330 мм
Длина зоны предварительного нагрева	700 мм
Угол наклона конвейера	5° – 9°
Скорость движения конвейера	0.2 – 2 м/мин
Максимальная температура припоя	300° C
Вес припоя	175 кг
Объем емкости с флюсом (пенный флюсователь)	4 л
Объем емкости с флюсом (спрей-флюсователь)	15 л
Производительность блока вытяжки	2 трубы x 600 мі/ч
Потребление воздуха	60 л/мин 6 Бар
Потребляемая мощность макс.	16 кВт
Электропитание	3-х фазн. 230/400В 50/60 Гц

4.6 Отмывка остатков флюса