Разработка технологического процесса сборки и монтажа печатной платы «Пульт ДУ»

Формат

зона

Поз.

Обозначение

Наименование

Кол

Примечание

Документация

А3

КП.1910.04.005СБ

Сборочныйчертеж

1

А3

Схемаэлектрическаяпринципиальная

1

Детали

А3

КП.1910.04.004

Плата

1

Стандартныеизделия

ВинтМ2.5х12

4

ГОСТ1491-80

ГайкиМ2.5х1.5

4

ГОСТ5916-70

Шайбы2.5х1.5

4

Прочиеизделия

КП.1910.04.005

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Проектант

Рогалев

ПультДУ Спецификация

Лит

Лист

Листов

Руководитель

Лихачев

1

ГОУСПТ гр.Р51

Формат

зона

Поз.

Обозначение

Наименование

Кол

Примечание

ДиодыОЖО.362.018ТУ

КД522Б

1

VD1

Д814Б

1

VD2

КД105Б

2

VD4,5

КондесаторыОЖО.460.172ТУ

К10-17-Н90-0.01мкФ

1

С1

К10-17-Н90-0.047мкФ

1

С2

К10-17-М1500-620нФ

2

С3,4

К10-17-Н90-0.47мкФ

2

С5,6

К50-35-1000мкФ-16В

1

С7

К10-17-Н90-0.1мкФ

1

С8

К50-35-0.5мкФ-400В

1

С9

Микросхемы

К561ЛА7

1

DD1

К561ТМ2

1

DD2

РезисторыОЖО.467.093.ТУ

С1-33-30кОм-0.125Вт

1

R1

С1-33-430кОм-0.125Вт

1

R2

СП1-470кОм-0.25Вт

1

R3

С1-33-13кОм-0.125Вт

1

R4

С1-33-15кОм-0.125Вт

2

R5,6

С1-33-51кОм-0.125Вт

2

R7,8

С1-33-51кОм-0.125Вт

2

R9,10

КП.1910.04.005

Лист 2

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Формат

зона

Поз.

Обозначение

Наименование

Кол

Примечание

Транзисторы

КТ315Б

1

VT1

КТ361Б

1

VT2

КП.1910.04.005

Лист 3

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Формат

зона

Поз.

Обозначение

Наименование

Кол

Примечание

Диоды

Д9ДГОСТ 15342-69

3

VD1,VD2VD4

Д223 СМ3.362.018ТУ

1

VD3

Д220 СМ3.362.018ТУ

1

VD5

КЦ 405ЕГОСТ 14914-69

1

VD6

КС 133АСМ3.362.812 ТУ

1

VD7

КД206А ТТ3.362.113 ТУ

4

VD8-VD11

КД 209АУЖ3.362.036 ТУ

1

VD12

Транзисторы

КТ315Б ЖК3.365.200 ТУ

9

VT-VT9

КТ418Г аАО.365.184 ТУ

1

VT10

КТ816Г аАО.365.186 ТУ

1

VT11

ДП.1910.04.005

Лист 4

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

2Назначениеи особенностиконструкцииприбора

Пультдистанционногоуправления(ПДУ) телевизора,видеомагнитофона,спутниковогоресивера,музыкальногоцентра и т. д.можно использоватьдля включенияи выключенияосветительных,а также другихэлектроприборов.Для этого надосделать специальноепереключающееустройство,которое описанов предлагаемойстатье.

"ПДУтелевизорауправляетлюстрой". Вниманиючитателейпредлагаетсяболее простойи универсальныйвариант такогоустройства,не требующийдешифрациикоманд ПДУ,который можетработать слюбым пультом,в том числе ис простымсамодельным.

Для управленияприборамииспользуетсяследующийалгоритм. Спульта ДУ подаюткоманду (любую)и удерживаюткнопку нажатойв течение1 с.

На кратковременныенажатия кнопок(например, приуправлениителевизором)устройствоне реагирует.Для того, чтобыисключитьреакцию телевизорана попыткууправленияустройством,нужно выбиратьнеиспользуемыекнопки на пультеили использоватьпульт от выключенногов данный моментаппарата. Другойвариант —использоватьтакие кнопкипульта, нажатиена которые(в конкретныймомент) не приведетк изменениюрежима работы.Например, нажатиекнопки выбораканала, соответствующейпринимаемойв данный моментпрограмме,никак не скажетсяна работе телевизора.

Схемаустройствапоказана нарис. . СпециализированнаямикросхемаDА1усиливает ипреобразуетсигнал фотодиодаВL1в электрическиеимпульсы. Наэлементах DD1.1и DD1.2собран компаратор,а на элементахDD1.3,DD1.4— генераторимпульсов.

Состояниеустройства(включена иливыключенанагрузка) определяеттриггер DD2.1.Если на прямомвыходе этоготриггера высокийуровень, генераторбудет работатьна частотеоколо 1 кГц. НаэмиттерахтранзисторовVТ1и VT2возникнутпрямоугольныеимпульсы,которые черезконденсаторС10 поступят науправляющийэлектродсимистора \/S1.Он будет открыватьсяв начале каждогополупериодасетевого напряжения.

В исходномсостоянии навыводе 7 микросхемыDА1присутствуетвысокий логическийуровень, конденсаторС5 заряженчерез резисторыR1,R2и на входе триггераDD2.1низкий уровень.Если на фотодиодВL1поступятимпульсы ИКизлучения сПДУ, на выводе7 микросхемыDА1появятся импульсыи конденсаторС5 будет разряжатьсячерез диод VD1и резистор R2.Когда напряжениена С5 уменьшитсядо нижнегопорога компаратора(через 1 с илиболее), компараторпереключитсяи на вход триггераDD2.1поступит импульс.Состояниетриггера DD2.1изменится.Таким образомпроисходитпереключениеустройстваиз одного состоянияв другое.

МикросхемыDD1и DD2можно применитьаналогичныеиз серий К176, К564.VD2— стабилитронна напряжение8...9 В и ток не менее35 мА. Диоды VDЗи VD4— КД102Б или аналогичные.Оксидные конденсаторы— К50-35; С2, С4, С6, С7 —К10-17;С9, С10 — К73-16 илиК73-17.

Большинстводеталей устройствасмонтированына печатнойплате из одностороннефольгированногостеклотекстолита,эскиз которойпоказан на рис.2. Плату устанавливаютв корпус изизоляционногоматериала.Резистор R8и конденсаторС9 установленыметодом навесногомонтажа. СимисторVS1при мощностинагрузки более250 Вт необходимоустановитьна теплоотводе.

Налаживаниеустройствасводится кподбору резистораR2таким образом,чтобы переключениепроисходилочерез 1...2 с.

2. Выбор конструкцииизделия и материалапечатной платы

Конструкцияизделия выполненав виде функциональногоприбора имеющегогеометрическиеразмеры 130 х 170 х20 мм. Устройствопредназначеноне только дляработы в домашнихусловиях, а также в уличных.Поэтому особыхвредных воздействий,ударов, линейныхускорений неиспытываетили испытываетчастично. Приборэксплуатируетсяв условияхизменениятемпературы и влажности,без влияниямеханическихнагрузок. Поэтому для защитыдеталей отвнешнего воздействияприменяетсягерметизациякорпуса суплотнениямииз резинотехническогоуплотнителямарки ИРП-254. Длякрепленияпечатной платыв корпусе применяются электроизоляционныевтулки диаметром7 мм с отверстиемдиаметром 4,3мм; высота втулок— 15 мм (4 шт.). Релекрепят к платегайкой, подкоторую необходимовложить шайбуиз электроизоляционногоматериала. Вотверстияплаты, обозначенныецифрами 1—8,впаивают поотрезку проводаМГШВ сечением1 мм²и разной длиныв зависимостиот места расположения платы до местарасположенияпитания и кпанели с кнопками.Собранную ипровереннуюв работе печатнуюплату необходимопокрыть несколькими(4) слоями лака,например, УР231.Плату крепятв алюминиевомили пластмассовомкорпусе. Междуплатой и корпусомпульта устанавливаютвтулки такимобразом, чтобыотверстиявтулок совпалис крепежнымиотверстиямив плате и корпусе.

Закрепляютплату на корпусепульта тремяшурупами диаметром4 и длиной 10 мм.Под головкишурупов следуетподложить шайбыиз электроизоляционногоматериала.

Свободныеконцы всехпроводов платысогласно схеме,показаннойна рис. 1, соединяютс разъемамиисточникапитания и панелис кнопками, итщательноизолируют местопайки.

3 Расчетмеханическойпрочности платы

Компоновкаконструкцииспособ размещенияв определенномпространствекомплектующихэлементов иих связей. Компоновкуконструкцииможно разделитьна два уровня:функциональнокаскадный ифункциональноузловой. Необходимоминимизироватьобъем конструкцийи ее вес, присохраненииточности выполненияосновных функций.Учитывая тофакт, что проектируемоеизделие содержитодну плату,выбираемфункциональнокаскадныйметод, включающийв себя заменуодного илинесколькихэлементов наплате, то естьнизшим звеномкомпоновкиконструкцийфункциональнокаскадномуметоду являетсяЭРЭ.

Выбираемнаиболее приемлемыдля условияэксплуатацииданного изделиявариант конструкциипечатной платы,которая приводитсяна рисунке ….

S₁’;S₁-зона внедрения;

S₂’;S₂-зона коммутациии контроля;

S₃-зона функциональная.

Расчет габаритовпечатной платы.

Таблица …- типовые размеры,количествоЭРЭ

Типэлементов	Размеры(мм)	Количество(шт.)
Резисторы
С2-33	6X3	7
С2-22	10X6	1
Конденсаторы
К50-35	10мм2	5
К10-17	6Х3	5
Микросхемы
К561ЛА7	19,5Х6,5	1
К561ТМ2	19,5Х6,5	1
КР1157ЕН502А	12Х4	1
Транзисторы
КТ315Б	7Х3	1
КТ361Б	7Х3	1
Диоды
КД105Б	6Х2	2
КД522Б	2Х2	1
Д814Б	12Х5	1

1. Определимобщую площадьзанимаемыхэлементов.

n-количествоэлементов

2.Определимплощадь платы

3. Определяемкоэффициентзаполнения

Габаритныеразмеры печатнойплаты лежа впределахрегламентируемыхГОСТ 10317-79.

Соотношениеразмеров сторонпечатной платыне более 3/1. размерыдолжны бытькратными 2,5 приL=100мм.Диаметр монтажныхотверстийдолжны выбиратьсяиз ряда 0,4; 0,5; … через0,1 до 3-х мм, заисключением1,9; 2,9мм. Центр отверстийдолжны располагатьсяв узлах координатнойсетки.

Печатнаяплата расположенав корпусе изакрепленав 4-х точках.

a –длина платы 0.1 м;

b –ширина платы0.06 м;

h –толщина платы0.0015 м;

ρ –плотность платы1.83 г/см³;

Е – модульЮнга 2*10⁹;

ع - коэффициентПуассона 0.22

3. Найдем соотношениесторон платы

β=a/b=1

3. Рассчитаемвспомогательныйкоэффициентα₁

α₁=9.87·(1+β²)=9.87·(1+1²)=11.87

3. Рассчитаемцилиндрическуюплоскостьплаты

3. Определяеммассу элементов,установленныхна печатнойплате

Таблица …масса элементов,располагаемыхна печатнойплате

Типэлементов	Количество(шт)	Массаодного элемента(гр.)	Общаямасса
Резисторы
С2-33	6	0.6	3.6
С2-22	2	0.5	1.0
Конденсаторы
К50-35	1	1.2	1.2
К10-17	8	0.8	6.4
Микросхемы
К561ЛЕ5	1	1.1	1.1
К561ЛЕ5	1	1.1	1.1
Транзисторы
КТ818Г	3	1.1	3.3
Диоды
КД510А	2	0.4	0.8
КД510В	2	0.5	1.0

8. Определяеммассу платы

9. Определяемприложеннуюмассу к площадипечатной платы

9. Определяемчастоту основноготона колебания

9. Рассчитываемстрелу прогиба

α'₁=α'_доп·a²=0.01·55·10^-3=0.55·10^-3(м)

где α'_доп=0.01,согласно ГОСТ10317-79

9. Рассчитываемреальный прогиб

где

- коэффициент,зависящий отспособа крепленияплаты 0.084

q –распределительнаянагрузка, котораяопределяетсяпо формуле

Вывод: таккак α’max,то плата выдержитмеханическиеперегрузки.

НадежностьРПУ

В настоящеевремя актуализациязадачи повышениякачества РТУдиктуетсяострой конкурентнойборьбой нарынке конкурентныхтоваров.

Одной изосновных проблемповышениякачества продукцииявляется повышениенадежностиработы изделия.

Надежность– свойствоизделия выполнятьвсе заданныефункции вопределенныхусловияхэксплуатации,при сохранениизначений основныхпараметровв заранееустановленныхпределах. Оназависит отколичестваи качества,входящих визделия условий,в которых ониэксплуатируются(температура,давление, вибрация,влажность).Надежностьвключает в себякачественныехарактеристики,такие какбезотказность,ремонтопригодность,сохраняемость.

При анализенадежности,при выборепоказателей,существенноезначение имеетрешение, котороедолжно бытьпринято приотказе изделия.Для показателейнадежностихарактерныдве формыпредставления:вероятная истатистическая.

Для вероятнейформы характерныкритерии надежности:

• вероятностьбезотказнойработы в течениизаданноговремени P(t);

• среднее времяна работу иотказ T₀;

• интенсивностьотказов λ(t);

• частотаотказа α(t);

При расчетенадежностинеобходимоучитывать:

• справедливэкспоненциальныйзакон надежности;

• отказы элементоввзаимнонезависимы;

В этом случаерасчет надежностиизделия осуществляетсяс учетом такихпараметров,как:

• коэффициентнагрузки K_н;

• коэффициент,зависящий отназначенияРПУ (К’=1 – длябытовой аппаратуры,К’=10 – для радиотехническихсистем летательныхаппаратов);

При экспоненциальномзаконе распределениявремени, возникновенияотказов, зависимостьмежду основнымихарактеристикаминадежностиопределяетсяследующимисоотношениями:

P(t)=e^-λ(t);

T₀=1/λ(t)

Рассчитаемсреднее времяисправнойработы устройстваТ₀ ивероятностьотказов егочерез каждые2000 часов, при этомполагается,что Т₀не менее 20000 часов.

Расчет интенсивностьотказов проводитсяпо формуле:

где К – количествооднородныхэлементов содинаковымиразмерами;

n_i– количествоитых элементов.

Проведемрасчет интенсивностиотказов с учетомтого, что К_ни коэффиециент,характеризующийусловия применения,входящее винтенсивностьотказов элементов.

Интенсивностьотказов каждогоЭРЭ приводитсяв таблице

Таблица -НаименованиеЭРЭ интенсивностьотказов

НаименованиеЭРЭ	Интенсивностьотказов λi*10-6(1/ч)	КоличествоЭРЭ (ni)	Общаяинтенсивностьотказов
Резисторпостоянный	0.05	8	0.2
Конденсаторкерамический	0.1	5	0.5
Конденсаторэлектролитический	0.3	5	1.5
Микросхемы	0.9	3	2.7
Диоды	0.2	5	1.0
Транзисторы	0.8	2	1.6
Индикаторсветодиодный	1.25	1	2125

1. Определимобщую интенсивностьотказов РТУ:

2. Определимсреднею наработкуна отказ:

T₀=1/λ_Σ=1/9,25*10^-6=80000(ч)

3. Определимвероятностьбез отказнойработы через20000 часов:

P(t)=e^-t/To

P(t1)=e^-2000/80000=0.981

P(t2)=e^-4000/80000=0.960

P(t3)=e^-6000/80000=0.941

P(t4)=e^-8000/80000=0.932

P(t5)=e^-10000/80000=0.913

P(t6)=e^-12000/80000=0.946

P(t7)=e^-14000/80000=0.877

P(t8)=e^-16000/80000=0.860

P(t9)=e^-18000/80000=0.851

P(t10)=e^-20000/80000=0.834

4. Рассчитаемвероятностьотказа Q(t):

Q(t)=1-P(t)

Q(t1)=1-0.981=0.02

Q(t2)=1-0.960=0.04

Q(t3)=1-0.941=0.06

Q(t4)=1-0.932=0.07

Q(t5)=1-0.913=0.09

Q(t6)=1-0.946=0.054

Q(t7)=1-0.877=0.123

Q(t8)=1-0.860=0.14

Q(t9)=1-0.851=0.15

Q

(t10)=1-0.834=0.017

4 Выбор техпроцесса изготовленияпечатной платы

Для изготовленияпечатных платсуществуютдва методасубтрактивныйи аддитивный.Рассмотримэти два метода.

В субтрактивномметоде в качествеосновы дляпечатногомонтажа используетсяфольгированныйдиэлектрик,на которомформируетсяпроводящийрисунок путёмудаления фольгис ненужныхучастков.Дополнительнаяхимико -гальваническаяметаллизациямонтажныхотверстийприводит ксозданиюкомбинированнойметаллизациипечатных плат.

Аддитивныйметод основанна избирательномосаждениитокопроводящейповерхностина диэлектрическоеоснование накоторое предварительно,может наноситьсяслой клеевойкомпозиции.Недостаткамиаддитивногометода являетсянизкая производительностьпроцесса химическойметаллизации,интенсивноевоздействиеэлектролизана диэлектрик.

В качестведиэлектрическогооснования нужновыбрать фольгированныйстеклотекстолит.Преимуществомданного методазаключаетсяв уменьшениитрудоёмкостиизготовленияпечатной платыпо сравнениюс аддитивнымметодом, гдетехнологическийцикл изготовлениябольше чем прихимическомили при комбинированномпозитивномметоде. Дляодностороннихп.п. более эффективнымявляется химическийметод.

Таблица -карты технологическогопроцесса

В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код,наименованиеоперации

Г

Обозначениедокумента

Д

Код,наименованиеоборудования

Е

См

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

Л/М

Наименованиедеталей, сб.единиц илиматериала

Н/М

Обозначение,код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Нрасх

В01

032 03 010 ЗАГОТОВИТЕЛЬНАЯ

Г02

Инструкция№32/010

Д03

ЭлектропаяльникЭПСН 36/40: Бокорезы,Пинцет ПГТМ– 120 ОСТ4. 060.013

Е04

О05

Нарезатьот бухты спроводом МГШВ-0,2ТУ16-505.437-82 проводана отрезки:

О06

длиной 100 2 мм– 7 шт

О07

Снятьизоляцию сконцов проводовна длину 30,5мм с обоих концов.Жилы скрутитьи

О08

облудить.Длина местногооплавленияизоляции недопускаетсяболее 1 мм.

О09

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

МК

ГОСТ3.1118-82 Форма 36

2

В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код,наименованиеоперации

Г

Обозначениедокумента

Д

Код,наименованиеоборудования

Е

См

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

Л/М

Наименованиедеталей, сб.единиц илиматериала

Н/М

Обозначение,код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Нрасх

В01

032 03 005 КОМПЛЕКТОВОЧНАЯ

Г02

Инструкция№30/005

Д03

Верстак1-2-2 ОСТ4. ГО. 060.006; Ножницыарт.505-3р; ПинцетПГТМ-120 ОСТ4.Г0.060.013

Е04

О05

Взятьупаковку срезисторами и соответствующийинструмент

О06

Вскрытьупаковку срезисторами

О07

Извлечьрезисторы изупаковки иоткрепить отподложки

О08

Проверитьналичие маркировкии отсутствиевнешних дефектов

О09

Уложитьрезисторы втехнологическуютару

О10

Отложитьинструменти упаковку

О11

Повторитьоперации О5…О10 для всех типовэлементов

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

МК

ГОСТ3.1118-82 Форма 36

В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код,наименованиеоперации

Г

Обозначениедокумента

Д

Код,наименованиеоборудования

Е

См

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

Л/М

Наименованиедеталей, сб.единиц илиматериала

Н/М

Обозначение,код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Нрасх

В01

032 03 010 ПОДГОТОВКАПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ К СБОРКЕ

Г02

Инструкция№32/10

Д03

Верстак1-2-2 ОСТ4.ГО.660.006; Ваннас раствором;Кисть КХЖК№1; Шкаф для сушки

Е04

О05

Извлечь печатную платуиз тары

О06

Удалитьконсервирующеепокрытие путемсмывки в очищающемрастворе

О07

Сушитьпечатную плату(t=10-15мин)

О08

Проверитькачествоудаленногоконсервирующегопокрытия

О09

Уложитьпечатную платув технологическуютару

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

МК

ГОСТ3.1118-82 Форма 36

В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код,наименованиеоперации

Г

Обозначениедокумента

Д

Код,наименованиеоборудования

Е

См

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

Л/М

Наименованиедеталей, сб.единиц илиматериала

Н/М

Обозначение,код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Нрасх

В01

032 03 015 ПОДГОТОВКА ЭРЭ К ЭЛЕКТРОМОНТАЖУ

Г02

Инструкция№32/15

Д03

Верстак1-2-2 ОСТ4.ГО.660.006; ПинцетПГТМ – 120 ОСТ4.060.013; Чашка 98.99045-04

Д04

Тигель1582-0030; Кисть КХЖК№1; Стойка 3ОСТ4.Г0.060.053

О05

Извлечьрезистор R1поз.1 из технологическойтары.

О06

Флюсоватьвыводы резисторапогружениемв чашку с флюсом.

О07

Лудитьвыводы резисторапогружениемих в тигль

О08

ПРИМЕЧАНИЕ:Время лужениене более 2с ,температураприпоя не более250 С

О09

Установитьрезистор вавтомат комплекснойподготовкиЭРЭ “АКПР –3”

О10

Повторитьпереходы 005…009для остальныхрезисторов

О11

Повторитьпереходы О05…О09 для конденсаторов.

О12

Повторитьпереходы О05…О09для кварцевогорезонатора

О13

ИзвлечьмикросхемуDD1из технологическойтары и отформоватьих выводы

О14

Повторитьпереход 013 дляостальных микросхем

О15

ИзвлечьтранзисторVT1 из технологическойтары и отформоватьего выводы

О16

Уложитьэлектрорадиоизделияв технологическуютару

О17

О18

О19

О20

О21

О22

23

МК

ГОСТ3.1118-82 Форма 36

В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код,наименованиеоперации

Г

Обозначениедокумента

Д

Код,наименованиеоборудования

Е

См

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

Л/М

Наименованиедеталей, сб.единиц илиматериала

Н/М

Обозначение,код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Нрасх

В01

032 03 020 МЕХАНИЧЕСКИЙМОНТАЖ ЭРЭНА ПЛАТУ

Г02

Инструкция№ 32/20

Д03

Верстак1-2-2 ОСТ4.ГО.660.006; ПинцетПГТМ – 120 ОСТ4.060.013; Стойка 3;

О04

Вставитьв плату резисторR1,совместивего выводы ссоответствующимиотверстиями

О05

печатнойплаты, перевернутьплату, откуситьвыступающиеконцы до 0,5 мм

О06

Повторитьпереходы О04,О05для остальныхрезисторов

О07

Вставитьв плату конденсаторС1, совместивего выводы ссоответствующимиотвер-

О08

стиями печатной платы,перевернутьплату, откуситьвыступающиеконцы до 0,5 мм

О09

Повторитьпереходы О07,О08для конденсаторов

О10

Повторитьпереходы О07,О08для кварца

О11

Повторитьпереходы О07,О08для транзистора

О12

Повторитьпереходы О07,О08для микросхем

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

МК

ГОСТ3.1118-82 Форма 36

В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код,наименованиеоперации

Г

Обозначениедокумента

Д

Код,наименованиеоборудования

Е

См

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

Л/М

Наименованиедеталей, сб.единиц илиматериала

Н/М

Обозначение,код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Нрасх

В01

032 03 025 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙМОНТАЖ ЭРЭ

Г02

Инструкция№32/025

Д03

Установкапайки волнойприпоя УПВ –903 Б

Е04

О05

Закрепитьпечатную плату (ПП) в технологическоеприспособление

О06

Установитьприспособлениес ПП на транспортернад несущейфлюсования.

О07

Провестифлюсование.Проверитькачествофлюсованиявизуально.

О08

Провестипредварительныйнагрев платы.

О09

Проверитьстепень подсушкифлюса. Флюсдолжен бытьподсушен доклейкообразного

О10

состояния.

О11

Провестипробную пайкуПП.

О12

Проверитькачество паяныхсоединений.

О13

Произвестипайку печатныхплат.

О14

Извлечьплату из приспособления.

О15

Произвестиотмывку платыот остатковфлюса и масла

О16

Проверитькачество паяныхсоединений.

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

МК

ГОСТ3.1118-82 Форма 36

В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код,наименованиеоперации

Г

Обозначениедокумента

Д

Код,наименованиеоборудования

Е

См

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

Л/М

Наименованиедеталей, сб.единиц илиматериала

Н/М

Обозначение,код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Нрасх

В01

032 03 030 ДОПАЙКА И УСТАНОВКАЭЛЕМЕНТОВ

Г02

Инструкция№32/030

Д03

ЭлектропаяльникЭПСН 36/40: Бокорезы:Пинцет ПГТМ– 120 ОСТ4. 060.013

Е04

О05

Произвестивизуальныйосмотр паяныхсоединений.

О06

Флюсоватьместа дефектныхсоединенийфлюсом ФКСП.

О07

Паятьдефектныесоединения.

О08

Проверитькачество паяныхсоединений.

О09

Промытьместа паекмарлей, смоченнойв спирте.

О10

Проверитькачество паяныхсоединений.

О11

О12

О13

О14

О15

О16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

МК

ГОСТ3.1118-82 Форма 36

В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код,наименованиеоперации

Г

Обозначениедокумента

Д

Код,наименованиеоборудования

Е

См

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

Кшт.

Тп.з.

Тшт.

Л/М

Наименованиедеталей, сб.единиц илиматериала

Н/М

Обозначение,код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Нрасх

В01

032 03 035 ЛАКИРОВКА

Г02

Инструкция№32/035

Д03

Верстак1-2-2 ОСТ4.ГО.060.006: КистьКХЖК

Е04

О05

Лакироватьплату двумяслоями лакаУР-231

О06

Сушитьплату в условияхцеха 15-20минут

О07

Проверитьколичестволакировки.

08

09

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

МК

ГОСТ3.1118-82 Форма 36

Расчетэлектромагнитнойсовместимости.

Для оценкиэлектромагнитнойустойчивостиизделий напечатной платеопределяютемкостную ииндуктивнуюсоставляющие,паразитныесвязи которыезависят соответственноот паразитнойемкости междупечатнымипроводникамии от паразитнойвзаимоиндукциимежду ними.

Паразитнаяемкость междудвумя печатнымипроводникамиопределяютпо формуле :

C=C_пог*L₁=0.275*0.45=5.25(пФ)

где C_пог=КпxЕ’- погонная ёмкостьмежду двумяпроводниками

Е=(Е_п+Е_в)/2=(4.5+1)/2=2.75

где Е_п=4,5-диелектрическаяпроницаемостьматериалапечатной платыиз стеклотекстолита.

Е_в=1-диэлектрическаяпроницаемостьвоздуха.

C_пог=К_п*Е=0,275*0.5=1.44(пФ/см)

К_п-коэффициентпроницаемостькоторая приведенапо графику нарисунке

Так как платавыполнена потретьему классуточности шагкоординатнойсетки выбран1,25мм,ширинапроводника0,25мм

t₁=t₄- 0,25мм-1В

S=1мм

К_п= 0,1 (пФ / см)

Паразитнаяиндуктивностьмежду печатнымипроводникамиопределяетсяпо формуле: М = 2l1*((lnх 2l1/ (S+ 0,5 ( t1+ t2))– 1) = 5,4 нГн

12. Определиминдуктивностьпечатных проводников:

L =L_пог*l₁=18(нГн),

где L_пог– погоннаяиндуктивностьпечатных проводников(мкГн/см)

Lпог мкГн/см

0

,007

0

,0015

0

,0013

0

,0011

0

,0009

0,1 0,2 0,3 0,5 1 2 t1 мм

Рисунок - График зависимостипогоннойиндуктивностиот ширины

Вычисляемчастоту паразитногоконтура. Резонанснаячастота контураобразуемаяпаразитнымисвязями определяетсяпо формуле:

Fпар= Ц1/ С((L1+ L2)– 2М) = Ц1/1.44*10^-9*((4.5+1)*10^-2)-2*5.4*10^-12= 2.5 (мГц)

Полученнаячастота лежитвне диапазонав рабочих частотахпроектируемогоустройства,следовательно,влияние наработу устройстваона не оказывает.

5 Выбор иобоснованиетехнологического процесса сборкии монтажа печатныхплат

Методы сборкии монтажа печатныхплат можноклассифицироватьпо степениавтоматизациисборочного– монтажныхработ. При этомможно выделитьследующиеметоды сборки:

Ручная:

1. Ручная подготовкаэлементов,ручная установкаэлементов,ручная пайка.

Частичноручная:

2. Ручная подготовкаэлементов,ручная установкаэлементов,автоматическаяпайка.

С помощьюавтоматическогооборудования:

3. Ручная подготовкаэлементов,автоматизированнаяустановкаэлементов,автоматическаяпайка.

4. Автоматизированноепроизводство.

Следуетотметить, чтопервый методиспользуетсяв единичноми мелкосерийномпроизводствеи не имеющихавтоматизированныхпроцесов. Второйв основном вмелкосерийном,в среднесерийном частично, атретий и четвертыйв крупносерийномпроизводствеи массовом.

УстановкуЭРЭ производитсяв ручную 150-30 А2 МО400 ООО ТУ, обрезкупроизводитькусачками поОСТ4.ГО.060.012. Пайкупроизводитьна установкеУПВ 903Б.

При разработкетехнологическогопроцесса сборкии печатнойплаты проектированноймною устройствапредлагаюприменитьвторой вариант,при которомподготовкаи установкаосуществляетсявручную, а пайкаосуществляетсяавтоматизировано.

Этот вариантявляется наиболееэффективными целесообразнымв соответствиис применяемымоборудованиемимеющим наданном обороте.Он позволяетпроводитьминимальныезатраты.

Для пайкидефектныхсоединенийи пайку выводовЭРЭ, устанавливаемыхпосле пайкиволной, производитьв ручную электропаяльникомЭПНЦ=25/36 ГОСТ7219-83.При разработкетехнологиипроизводствасборки печатнойплаты предлагаюприменитьчастичноавтоматизированнуюметодикупроизводства,при которойподготовкаи установкаЭРЭ осуществляетсяна полу автоматахили в ручную,а пайки ведетсяавтоматическиУПВ903Б установкутехнологиипроизводстваподготовкиЭРЭ к монтажу,технологияпроизводстваустановки ЭРЭна печатнуюплату, сборкеблоков, пайкиэлектрическихсоединенийследует проводитьс учетом требованийизложенныхв следующихОСТ:

ОСТ4.ГО.054.263

ОСТ4.ГО.054.264

ОСТ4.ГО.054.265

ОСТ4.ГО.054.266

ОСТ4.ГО.054.267

При проектированиитехнологиипроизводствасборки печатнойплаты, многобольше учтенытребованияк выше изложеннымдокументам(разрабатываятехнологиюпечатной платыя учитывалотросливыестандарты,которые былиизложены ранее).

6 Выбортехнологическогооборудованияприменяемогодля сборки имонтажа печатныхплат

Сборка компонентовна ПП состоитиз подачи ихк месту установки,ориентациивыводов относительномонтажныхотверстий иликонтактныхплощадок, сопряжениясо сборочнымиэлементамии фиксации втребуемомположении. Онав зависимостиот характерапроизводстваможет выполнятьсявручную, механизированнымили автоматизированнымспособамирисункениже.

Применениеручной сборкиэкономическивыгодно припроизводствене более 16 тыс.плат в год партиямипо 100 шт. На моейплате расположеноне более 40 элементов,в том числе2 ИС. Существеннымдостоинствомручной сборкиявляетсявозможностьпостоянноговизуальногоконтроля, чтопозволяетиспользоватьотносительнобольшие допускина размерывыводов, контактныхплощадок имонтажныхотверстий,делает возможнымобнаружениедефектов ППи компонентов.Если числоустанавливаемыхкомпонентовсоставляетот 5 до 50 млн.шт. в год, целесообразноиспользоватьавтоматизированноеоборудованиес управлениемот ЭВМ. В условияхмассовоговыпуска однотипныхПП (0,5...1 млн.шт. в год) применяютсямногостаночныелинии, в которыевходит до 50 единицавтоматическогооборудования.

На ручнуюсборку компонентыцелесообразноподаватьподготовленнымис облуженными,формованнымии обрезаннымивыводами,уложеннымипо номиналамв технологическиекассеты илимагазины. Основнаязадача сборщикасостоит в оперативнойи правильнойустановкетребуемогоэлемента наместо, обусловленноеконструкциейПП. Чтобы уменьшитьчисло ошибок,при сборкена ПП со стороныустановкикомпонентовспособом шелкографиинаносятся ихномер и направлениеустановки илииспользуетсяэталоннаясобраннаяплата. Кассетыи магазиныэлементовимеют аналогичныеобозначенияи располагаютсявокруг местасборщика наудобном длянего расстоянии.Печатные платыустанавливаютсяв держателепри помощибыстрозажимныхфиксаторов.Повышениепроизводительностидостигаетсяиспользованиеммногопозиционногодержателя, вкотором параллельнодруг другурасполагаетсянесколько ПП.Рабочий за одинприем устанавливаетнеобходимоечисло одинаковыхэлементов навсе платы.

Установкадискретныхэлементов нетребует вспомогательныхсредств,при сборке ИСиспользуютсяспециальныемеханическиедержатели,обеспечивающиезаданное положениевсех выводов,или вакуумныезахваты. Послесопряжениякомпонентовс поверхностьюПП их положениеможет фиксироваться:подгибкойвыводову пассивныхэлементов (еслине предусмотренформовочный«зиг»), двумядиагональнорасположеннымивыводами у ИСсо штыревымивыводами,приклеиваниемк плате флюсом,клеем, липкойлентой илипутем установкив специальныедержатели,расположенныена плате.

Технологическиевозможностирасширяютсяс применениемсборочныхстолов с гибкойиндексациейадреса элемента.В этом случаепрограммапоследовательностиустановкизаписываетсяна подвижныйноситель (например,гибкий диск)и переход нановую платуне вызываетзатруднений.Индикация местаустановкикомпонентана плате производитсясверху сфокусированнымлучом света,которыйуправляетсясигналами,снимаемымис гибкого диска.Очередностьустановкиотражаетсяна экране дисплея.За смену припомощи такогостола можноустановитьдо 6000 компонентов.

В автоматическихстанках позиционированиесборочногостола осуществляетсяс высокой скоростьюи точностью(±0,025 мч) припомощи безынерционныхшаговых двигателей,управляемыхот ЭВМ.Одновременноавтоматизируетсявесь комплексработ по установкеи фиксациикомпонентовна плате, включаяконтроль Возможностьгибкого управлениясборочнымоборудованиеми высокаяпроизводительность(18...24 тыс. эл./ч) позволяютиспользоватьих как в условияхсерийного, таки крупносерийногопроизводства.Однако стоимостьтакого оборудованияв 5...7 раз вышестоимостистанков спантографами,повышаютсятребованияк жесткостиконструкциистанка и точностивыполнениярисункаПП.

Сборочныемашины длякомпонентовс пленарнымивыводами снабжаютсяконтактирующимиустройствами,которые выполняютмонтажныеоперации сразупосле сопряженияэлементов.Наибольшеераспространениедля этих целейполучил способпайки оплавлениемО-образнымэлектродом.В качествематериалаэлектродаиспользуетсявольфрам илимолибден, несмачиваемыеприпоем,из которыхизготавливаютиндивидуальнуюили групповуюоснастку.

Техническиехарактеристикинекоторыхавтоматическихустановокдля сборкимикроблоковна ПП приведеныв таблицах.

Таблица - Комплексы технологическогооборудованияпо сборке узлов

напечатные платы

Наименованиеоборудования	Шифр
СТО№4 1.АвтоматкомплекснойподготовкиИС. 2.Автоматическаяустановкаочистки ИС. 3.Автоматс ПУ для установкии пайки ИС. 4.Установкаавтоматическойочистки ячеек.	ПИЖМ041.933 001 ВЫМ.1.240.008 ПИЖМ442.212.001 ВЫМ.1.240.007
СТО№1 Установкапрограммированнойсборки УПСПУ. Полуавтоматлазерной пайки. Универсальныйполуавтоматкомплекснойподготовкивыводов микросхем	СКЦИ442.232.001 СКЦИ442.174.001 СКЦИ442.171.001
СТО№5 АвтоматкомплекснойподготовкиИС Автоматическаяустановкаочистки ИС Автоматс ПУ для установкии пайки ИС Установкаавтоматическойочистки ячеек	ПИЖМ041.933 001-01 ВЫМ1.240.008 ПИЖМ442.212.001-01 ВЫМ1.240.007
СТО№6 АвтоматкомплекснойподготовкиИС Автоматическаяустановкаочистки ИС Автоматс ПУ для установкии пайки ИС Установкаавтоматическойочистки	ПИЖМ041.933.001-02 ВЫМ1.240.008 ПИЖМ442.212.001-02 ВЫМ1.240

Таблица -Комплексы технологическогооборудованияпо сборке узлов

напечатные платы

Наименованиеоборудования	Шифр
«УНИВЕРСАЛ» 1Линия подготовкимикросхем 2Линия подготовкимикросхем 3Автомат сборкии пайки 4 Установкадля очисткимикросхем отфлюса	ЛПМ901 ЛПМ901 А АСП901 ОМ901
«АТЛАС» 1Универсальныйавтомат с ПУвклейки ИЭТ 2 Автоматс ПУ для укладкиИЭТ с перестройкиустановочногоразмера	ГГМ1.139.003 ГГМ1.149.002-01
«ТРАССА» 1Автомат вклеиванияИЭТ с аксиальнымивыводами вленту по программе«ТРАЛ» 2Автомат установкиИЭТ с осевымивыводами из2-х рядной ленты«ТРОФЕЙ» 3 АвтоматустановкиИЭТ с аксиальнымивыводами	КП36.61.00.00 КП34.53.00.00 КП36.03.00.00
«ТРАССА-ДИП» 1Автомат подготовкиИС в корпусе2 2 Автоматустановки ИСв корпусе 2	КП45.31.00.00 КП16.72.00.00
«ТРАССА-ТРАНЗИСТОР» 1Автомат подготовкитранзисторовв пластмассовомкорпусе типаКТ 13 2 Автоматустановкитранзисторовв пластмассовомкорпусе типаКТ 13	КП34.05.00.00 КП34.02.00.00

Таблица –Техническиехарактеристикиавтоматическихустановок длясборки микроблоковна печатныеплаты

Фирма,страна	Модель	Вид устанавливаемыхкомпонентов	Системаподачи	Производительность,эл./ч	Максимальноечисло компонентов	Занимаемаяплощадь, см2
СССР	ГГМ1.149.002	Саксиальными выводами	На ленте	6000	40	____
DYNA-PERT (США)	VCD-E/K2 DIP-E/K2	Саксиальными выводами В корпусахDIP	Наленте В магазинах(6050)	18000 4000	40 60	152х101 216167
Motsushita Electrik Indastrial (Япония)	Panasert-RT Panasert-A Panasert-D	Срадиальными Выводами Саксиальными выводами Вкорпусах DIP	Наленте Наленте В кассетах	6000 7200 4500	50 40 80	330256 508305 508305
Amistral(США)	AI– 1000	С аксиальнымивыводами	В магазинах(48) и на ленте(16)	7200	64	457457
ExcellonMicronetics (США)	MC– 30	Бескорпусныеэлементы,монтируемыена поверхность	На ленте,в магазинахили россыпью	1000 -2200	400	152203
Panasonic(Япония)	NM-2501	Бескорпусныеэлементы	На ленте(605000)	6000	60	241330
UniversalInstruments (США)	Onserter4711 и 4712	Бескорпусныекомпоненты	На ленте(644000)	6000	64	457457
MTI(США)	Micronlacer	Поверхностно-монтируемыекомпонентыи компонентыс вертикальнымивыводами	На ленте,в магазинахиз вибробункера	2000	60	152305

Технологическийпроцесс изготовленияпечатных платвключает всебя:

• изготовлениезаготовокфольгинированноготекстолита;

• сверлениеотверстий;

• очисткаотверстий;

• нанесениеслоя бористого-паладияна поверхностьслоя печатнойплаты;

• электрическоеосаждение медина заготовку;

• нанесениерисунка напечатной платына заготовкучерез фотошаблон;

• удалениефото-резистас пробельныхучастков;

• травлениемеди с пробельныхучастков;

• покрытиепечатных проводниковсплавом олово,свинец;

• промывкапечатной платы;

• контрольпечатной платы;

Наиболеетрудоемкийи сложный процессмеханическойобработкипечатной платы– получениеотверстий подметаллизацию,для сверлениястеклопластикпредлагаюиспользоватьспециальныесверла изкерамическихсплавов ВК-6Мили ВК-8М.

В

ыбороборудования для автоматическойпайки проводитсяпо технико-экономическимпоказателямконкретныхобразцов оборудованияметодом оценкипараметровоборудованияпо бальнойсистеме. Количествобалов определяютсяисходя из важностипараметровдля техническогопроцессаэлектромонтажа.

Таблица -Установкипайки.

Тип устан-ки Параметры	Flowtinner	Весовойкоэффициент	УПВ903Б	Весовойкоэффициент	Electrow	Весовойкоэффициент
1.Ширинаволны припоя.	100	6	220	6	280	7
2.Скоростьконвейера.	0.3	7	2	7	0-6	5
3.Высотаволны припоя.	12	4	12	4	15	6
4.Точностьпотд. высоты.	-	8	±0.1	8	±0.35	6
5.Времяразогрева.	95	6	127	7	150-300	4
6.Потребл.мощность.	5	6	6	6	9	3
7.Стоим.в $	7000	3	8000	6	16000	2

Так какстеклотекстолитявляется высокообразивнымматериаломто стойкостьсверл не великаи составляетв среднем от3 до 7 тыс. отверстий. При выборесверлильногооборудованиянеобходимоучитывать такиеособенностисверлениенесколькомиллионовотверстий засмену, диаметр0.4;0.6 мм. Точностьсверлениясоставляет0.05 мм, в настоящеевремя используетсянесколько видовстанков с ЧПУ.

Предлагаюдля сверленияотверстий вплате применятьчетырех шпиндильныйстанок с ЧПУтипа ОФ-101. Которыйимеет частотувращения шпинделя45 тыс. оборотовпри точностипозиционирования±0.01 мм.

Для устранениянаволакивания,получаемогов процессесверленияприменяетсяпоследующаягидроабразивнаяочистка.

Важной операциейопределяющейконструктивныеи техническиехарактеристикипечатной платыявляется способнанесениярисунка назаготовкупечатной платы.

Наиболеечасто для нанесениярисунка печатнойплаты применяютфотографическийметод, а такжеметод фотопечати.

Сетка графическийметод обеспечиваетвысокую производительность,экономичен,в условияхмассовогопроизводства,но обладаетмалой разрешающейспособностью,точностью иплотностьюмонтажа. Платыкоторые изготавливаютсяс помощью этогомонтажа соответствуютплану точностисогласноГОСТ23751-86.

Метод фотопечати характеризуетсявысокой точностью,повышеннойразрешающейспособностьюи плотностьюмонтажа. Онпозволит использоватьповышенныехарактеристикипо ГОСТ23751-86. Длякомбинированногометода изготовленияпечатной платынаиболее приемлемымявляется методфото печатинесмотря наего высокуюстоимость.

В производствечаще всегоиспользуютсяпаяльникики,характеристикиих изложеныв таблице ниже.

Таблица –характеристикипаяльников

Параметры	Типоборудования
	МЖ-92	Вес.коиф.	ПИН-902	Вес.коиф.	ЭПСН36/40	Вес.коиф.
1.Уровеньнагрева.	220-270	8	150-320	7	130-300	9
2.Потребл.мощность.	0.035	5	0.04	4	0.04	4
3.Времяразогрева	1.5	2	2	1	2	1
4.Стоим.в руб.	10	2	1200	1	800	5

Исходя изтехнико экономическихпоказателейя выбрал паяльникЭПЭН 36/40, т.к. онимеет наиболееприемлемыехарактеристики.

7. Выбор припояи флюса, применяемыхпри пайке.

Флюсы припайке необходимовыбирать всоответствиис отраслевымстандартомОСТ 4. ГО 033.200. Длямонтажа и пайкиРЭА используют следующиефлюсы:

• канифольсосновая маркиА или В 100%;

• флюс ФКСп,.содержащийот 10 до 60% канифолии 40 – 90% спирта, при этом чащеиспользуются30% раствораканифоли вспирте;

• флюс ФКТ,содержащий20% раствораканифоли вспирте и 2-3% растворатетробромидав этилацетате.

• ФКЭт - 10% растворэтилацетата.

В соответствиис отраслевымстандартомвыбираем припойПОС-61 по

ГОСТ 21931-76. Припойрекомендовандля пайки илужения электро-радиоэлементов втом числеинтегральныхсхем полупроводниковыхприборов. Такойприпой соответствуеттребованиямк разработкиконструкции.Припой имееттемпературуплавления193-196 С⁰ .Указанный флюсдостаточноактивен в диапазонероботы температурыпайки для выбораприпоя не обладающегокоррозийнойстойкостьюи легко удаляемыйпри помощиспирта, чтоособо важнопри длительнойэксплуатацииизделия. В качествеочистительнойжидкости предлагаетсяиспользоватьэтиловый спирт,который легкоудаляет остаткиканифоли с местпайки. Приэлектрическоммонтаже допускаетсяприменятьспирта нерасовуюсмесь, спиртэтиловый ректификатГОСТ 18300-82 и нефрасыпо ГОСТ 8505-78. Дляпайки регулирующихэлементовприменяетсяприпой ПОСК50-18 с температуройплавления145-147С⁰,состав которого50% олова, 18% кадмия,остальноесвинец.

Для пайкичувствительныхк температурнымперегревамэлементовприменяетсятакже сплавВУДА и сплавРОЗЕ.

Сплав ВУДАсодержит: 10% кадмия,40% висмута, 9% оловаи 41% свинца. СплавРОЗЕ состоит:18% олова, 50% висмута,32% свинца.

Очистныежидкостипредназначеныдля отмывкиизделия отфлюсов послепайки. При выбореочистной жидкостинеобходимоучитыватьсостав останковфлюса от пайки,растворяющаяспособностьжидкости, влияниена устройство,пожаробезопасность.

Остатки флюсовпосле пайкидолжны удалятьсяне позднеечерез один час,если время неоговорено вТУ.

8 Расчеттехнологичностиизделия

Технологичностьконструкцииизделия –совокупностьсвойств конструкцииизделия, проявляемыхв возможностиоптимальныхзатрат труда,средств, материалови времени, притехническойподготовкепод производство,изготовления,эксплуатациии ремонта изделияпо сравнениюсоответствующимипоказателямиоднотипныхконструкцийизделия одногоназначения.Технологичностькак совокупностьсвойств изделиянаходится втесной связис остальнымисвойствамиизделия. Иначе,ТКИ совокупностьсвойств изделия,определяющихспособностьего конструкциик оптимальнымзатратам ресурсовпри производствеи эксплуатациидля заданныхпоказателейкачества, объемавыпуска и условияпроведенияработы.

При определениинадежностиизделия испытываюткачественныехарактеристикии количественныепоказателиТКИ. К качественнымхарактеристикамТКИ относят:

взаимозаменяемость– свойствосоставной частиконструкцииизделия, обеспечивающеевозможностьпримененияее в место другойее части, бездополнительнойобработки, ссохранениемзаданногокачества изделия;

контролепригодность– свойство,обеспечивающеевозможностьудобства инадежностьпри сборкеизделия.

Конструкциипроектируемогоустройствавыполнена такимобразом, чтобыудовлетворятьвсе качественнымпоказателямизделия. Основнойэлемент печатнойплаты разработанс учетом оптимальногорасположенияна ней ЭРЭ, приэтом все типыноминалов ЭРЭприменяемыев схеме могутбыть замененына аналогичные.

Контролепригодностьобеспечиваетсяудобствомдоступа ко всемэлементам схем,при проверкеэлектрическихпараметровна их выводах,а также возможностьючтения номиналовЭРЭ.

Количественнаяоценка проводитьсяв соответствиисо стандартамиЕСКТП ГОСТ14201-83, ГОСТ14204-73, ОСТ4.ГО.091.219.

Указанныестандартыопределяютоценку технологичностиизделия:

1. По частнымпоказателямKi;

2. По комплектующемупоказателюK,который рассчитываетсяпо средневзвешенной величинеотносительночастных показателейс учетом весовыхкоэффициентов.

Отраслевойстандарт поОСТ4.ГО.091.219, предусматриваетвыбор составабазовых показателейТКИ и их расчет.

1) КоэффициентмеханизацииподготовкиЭРЭ к монтажу

где

- количествоЭРЭ, подготовкакоторых ведетсяавтоматически;

- общее количествоЭРЭ.

2) Коэффициентавтоматизациии механизациимонтажа изделия

где

- общее количествомонтажныхсоединений;

- количествомонтажныхсоединений,которые выполняютсяавтоматизировано.

3) Коэффициентсложностисборки

где Е₁– количествотипов размеровузлов, входящихв изделия и нетребующихрегулировки;

Е₂ –общее количестворазмеров.

4) Коэффициентмеханизацииконтроля инастройки

где

- количествоопераций контроляи настройки,которая осуществляютсяавтоматически;

- общее количествоопераций контроляи настройки.

5) КоэффициентповторяемостиЭРЭ

Таблица -ПоказателиТКИ

Наименованиепоказателя	Весовойкоэффициент	Полученноезначение
КоэффициентмеханизацииподготовкиЭРЭ к монтажу	1	0.84
Коэффициентавтоматизациии механизациимонтажа изделия	1	0.8
Коэффициентсложностисборки	0.75	1
Коэффициентмеханизацииконтроля инастройки	0.5	0
КоэффициентповторяемостиЭРЭ	0.187	0.58

Комплексныепоказателитехнологичности

Для радиотехническихизделий приустановившемсясерийном производствебазовый показательтехнологичностидолжен бытьне менее 0.3.

В рассматриваемомпроекте базовыйпоказательравен 0.73, чтоговорит о высокойТКИ.

9Выбор материалазащитногопокрытия

Согласнорекомендациямотраслевогостандарта ОСТ4ГО.033.200 “Припоии флюсы дляпайки” выбираемприпой ПОС61 поГОСТ 21931-76, которыйимеет температуруплавления около190 ⁰ С.Этот припойрекомендовандля пайки илужения ЭРЭ,в том числеинтегральныхсхем, полупроводниковыхприборов, печатныхкабелей и др.,что соответствуеттребованиямразрабатываемойконструкции.

В связи с тем,что РЭА эксплуатируетсячасто в достаточножестких климатическихусловиях. Нанеё оказываетвлияние: температура,влажность,наличие микроорганизмови грызунов. Длязащиты аппаратаот климатическоговоздействияприменяетсягерметизацияотдельныхэлементов,сборочныхединиц и всегоизделия в целом.Герметизацияпозволяетстабилизироватьпроцессы наповерхностии объеме изделия,стабилизироватьпараметры приизменения сост.окружающейсреды.

Для герметизацииприменяютсяполимерныематериалы икомпозициина их основе.Чаще используютсяпропиточныелаки. Состоящиеиз плёнкообразныхвеществ ирастворителей,которые водятсяв классификациюускорителейотвержденияи фунтиуиды.

Существуетдостаточнобольшое количествоматериаловдля герметизации,которые характеризуютсятеплофизических,электроизоляционныхсвойств, а такжеобладающимиопределеннымитехнологическимисвойствами.

Лаки УЛ-231, ЭП-730,ЭП-914, МЛ-92 алкидномиломиновыйлак, КЛ-835 кремниевыйорганическийлак. Указанныелаки применяютсяв основном какпокрываемыепри обволакиванииоднако длявлагозащитыпечатных плат,гибких кабелей,высокочастотныхузлов.

Разработаннаямною аппаратурабудет использоватьсяв лабораторныхусловиях и втом числе сповышеннойвлажностьюдля защиты еёот воздействийвнешних факторовплату аппаратаобрабатываетсязащитным лакомУР-231 двумя слоями,которые отличаетсяповышеннойвлагостойкостью,эластичностью,малыми диэлектрическимипотерями, являетсятакже дешевым.

10 Мероприятияпо защите отстатическогоэлектричества

Требованияпо защите отстатическогоэлектричестваизложены в ОСТ84-1924-81.

1. Для исключениянакопленияэлектическихзарядов статическогоэлектричествана поверхностиоборудованиярекомендуетсяиспользоватьдля покрытиярабочей поверхностистолов материалыс высокойэлектрическойпроводимостью.

2. Рабочиестолы должныбыть окантованызаземляющимишинами

из цветногометалла. Шиныдолжны бытьнадежно заземленык цеховомузаземляющемуконтуру черезсопротивление1 Мом.

3. Рабочееместо должноиметь клеммус надписью “земля” дляподключенияантистатическогобраслета изаземленияоснастки.

4. На рабочихместах в процессеработы с радиотехническойаппаратуройдолжны находитьсяматериалы,инструменты,аппаратураи оборудование,предусмотренныетехнологическимпроцессом идокументациейна изделие.

5. Инструмент,приспособленияи технологическуюконтрольно-из-мерительнуюаппаратуру,используемуюв работе с ИМСи полупроводниковымиприборами ,делят на следующиегруппы:

а) конструкции,для которыхиспользуютсяэлектрическиенапряжения.Они должнызаземлятсясогласно “Правиламтехнологическойэксплуатацииэлектроустройств”;

б) конструкции,не предназначенныедля работы вцепях с электрическимнапряжением. Эта группадолжна обеспечиватьсязаземлениемв виде шин ипроводов,подключенныхк цеховомузаземляющемуконтуру черезсопротивление1 Мом ;

в) ручноймонтажныйинструмент допускаетсяне заземлять,но в этом случаеисполнительдолжен работатьс антистатическимбраслетом ,подключеннымк цеховомузазеляющемуконтуру черезсопротивление1 Мом. На ручкахмонтажногоинструментапаличие изоляционныхтрубок не допустимо.

6. Хранениеи транспортированиеполупроводниковыхприборов должныпроизводитьсяв деревяннойтаре или тареиз антистатическогоматериала.Вскрытие тарыразрешаетсятолько приналичии у рабочегоантистатическогобраслета илих/б перчатокпо ГОСТ 1108-74.

7. Перед началомработы дляснятия зарядастатическогоэлектричества,в случае невозможностипримененияантистатическогобраслета, исполнительдолжен коснутьсязаземляющегоконтура на 3-5сек.

11Контроль печатнойплаты

В процессепроизводствапроводитьсяконтрольныеиспытанияпечатных платнеобходимыхдля определениякачества изделияпод которымпонимают степеньих соответствиятребованиемтехническихусловий чертежейотраслевогои государственногостандартов.

Строгоесоблюдениережимов ипоследовательностьопераций процессапроизводства.Организациясистем управлениякачестваиспользованияавтоматическогооборудованиясо встроеннымисредствамиактивногоконтроля.

Входномуконтролю подвергаетсятакие материалы,как напримердиэлектрическийфоторезисторпри этом особоевнимание уделяетсятехническимсвойствамматериала, приоперационномконтроле тщательнопроверяетсякачество фотошаблонови сетчатыхтрафаретов,монтажныхотверстий.Высокая надёжностьоперационногоконтроля приводитк минимальномучислу дефектныхизделий выпускаемыхна предприятии.При окончательномконтроле изготовлениепечатных платконтроль внешнеговида инструмента,контрольгеометрическихпараметровоцениваетточность выполненияотдельныхэлементовпроводят металлизациюотверстий ихустанавливаютк токопроводящейнагрузки определяютцелостностьтокопроводящихцепей и сопротивлениеизоляции.

При проведенииконтроля могутбыть выявленыдефекты: отслоениеэлементовпечати, выходотверстий запределах контактныхплощадок, вздутие, коробление

Для контроляпечатных платиспользуютсястандартныеинструментыдля измерениялинейных размеров,проекторы длявизуальнойопределенияформы рисункапечатной платы.Печатные платыиспытыватьсяв условияхповышенногомеханическоговоздействия,в процессепроизводстваПП проводитьсяприемо-сдаточные,периодическиеи типовые испытания.

12 Расчеттопологиипечатной платы

Расчет номинальногозначения диаметраотверстия. Вмоем курсовомпроекте я будурасчет длядиаметра отверстий0.8 и 1 мм. Расчетнаименьшегозначения диаметраотверстий.

Наименованиезначений определяетсяпо формуле:

d_э– max значениедиаметра выводаэлемента,установленногона печатнойплате;

r – радиусmin значениемдиаметра отверстияи max значениемдиаметра выводаустановленногоэлемента;

Δά –нижнеепредельноеотклонениеноминальногозначения диаметраотверстия;

Рассчетmin диаметраконтактнойплощадки

ά – номинальноезначение диаметрамонтажногоотверстия;

Δά_ВО– верхнее предельноеотклонениеноминальногозначения;

b –гарантийныйпоясок.

D

b=0.1 (3-класс)

Δα_Тр– глубинаподравниваниядиэлектрика;

Тд – значениепозиционногодопуска расположенияцентровыхотверстийотносительнономинальногоположения узлакоординатнойсетки;

Т_D– значенияпозиционногодопуска расположенияконтактныхплощадок относительноих номинальногоположения;

- нижняяпридельноеотклонениеширины проводника.

Расчет наименьшегономинальногорасстояниядля прокладкиn-гоколичествапроводников.

где t– ширинапечатных проводников;

n – количествопроводников;

S – расстояниемежду краямисоседних элементовпроводящегорисунка.

Заключение

В данномкурсовом проектея рассмотрелпринцип действиямоего устройства,сконструировалего конструкцию,составилтехнологическуюкарту, произвелвыбор технологическогооборудования,которое применяетсяпри сборке имонтаже плат,а также выполнилрасчеты механическойпрочности,конструкцииизделия, надежности,топологиипечатной платы,электромагнитнойсовместимости,произвел выбортех процесса.

С моей точкизрения, чтопроектируемоемною устройствоможет успешновведено впроизводство,так как данноеустройствоимеет спросна рынке народногохозяйства.

Библиографическийсписок

1 ЛихачевВ.М.: Конспектпо «Автоматизации»,«Конструированиетех РПУ»

2 Журнал«Радио», №12, 2002г.;статья ГричкоВ.

3РоманычеваЭ.Т., ИвановаА.К., Инженернаяи компьютернаяграфика. Москва1996г.

4Полупроводникиприборы: Транзисторы.Справочник/В.Л.Аронов, А.В.Баюков.-М.:Энергоатомиздат,1986.

Изм.Лист № докум . Подп. Дата

КП.1910.04.001ПЗ

Лист

Содержание Назначениеи особенностиконструкцииприбора Выборконструкцииизделия иматериалапечатной платы Расчетмеханическойпрочностиплаты. НадежностьРПУ Выбортехнологическогопроцессаизготовленияпечатной платы.Расчет электромагнитнойсовместимости Выбори обоснованиетехнологии процесса сборкии монтажапечатных плат Выбортехнологическогооборудованияприменяемогодля сборкипечатных плат Выборприпоев и флюсов,применяемыхпри сборкеи монтаже Расчеттехнологичностиконструкцииизделия Выборзащитногопокрытия печатнойплаты Мероприятияпо защите отстатическогоэлектричества Контрольпечатной платы Расчеттопологиипечатной платы Заключение Библиографическийсписок Приложение:Схема электрическаяпринципиальная«пульт ДУ» КП.1910.04.003 ЭЗ ПереченьэлементовКП.1910.04.003 ПЭ3 Сборочныйчертеж печатнойплаты КП.1910.04.005 СБ СпецификацияКП.1910.04.005 Печатнаяплата КП.1910.04.004
					КП1910.04.001.П3
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Разраб.		РогалевА.В,.			ПультДУ	Литер.			Лист	Листов
Руководит.		Лихачев.В.М.
						СПТ гр. Р-51

СамарскийПриборостроительныйтехникум

Специальность1910

Радиоэлектронныеприборныеустройства

Курсовойпроект.

На тему:Разработкатехнологическогопроцесса сборкии монтажа

печатнойплаты «ПультДУ»

Разработалстудент гр.Р-51: Рогалев А.В

Преподаватель:Лихачев В.М.

2004 г.