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

связи с остальными свойствами изделия. Иначе, ТКИ совокупность свойств изделия, определяющих способность его конструкции к оптимальным затратам ресурсов при производстве и эксплуатации для заданных показателей качества, объема выпуска и условия проведения работы.

При определении надежности изделия испытывают качественные характеристики и количественные показатели ТКИ. К качественным характеристикам ТКИ относят:

взаимозаменяемость – свойство составной части конструкции изделия, обеспечивающее возможность применения ее в место другой ее части, без дополнительной обработки, с сохранением заданного качества изделия;

контролепригодность – свойство, обеспечивающее возможность удобства и надежность при сборке изделия.

Конструкции проектируемого устройства выполнена таким образом, чтобы удовлетворять все качественным показателям изделия. Основной элемент печатной платы разработан с учетом оптимального расположения на ней ЭРЭ, при этом все типы номиналов ЭРЭ применяемые в схеме могут быть заменены на аналогичные.

Контролепригодность обеспечивается удобством доступа ко всем элементам схем, при проверке электрических параметров на их выводах, а также возможностью чтения номиналов ЭРЭ.

Количественная оценка проводиться в соответствии со стандартами ЕСКТП ГОСТ 14201-83, ГОСТ14204-73, ОСТ4.ГО.091.219.

Указанные стандарты определяют оценку технологичности изделия:

1. По частным показателям Ki;

2. По комплектующему показателю K, который рассчитывается по средневзвешенной величине относительно частных показателей с учетом весовых коэффициентов.

Отраслевой стандарт по ОСТ4.ГО.091.219, предусматривает выбор состава базовых показателей ТКИ и их расчет.

1) Коэффициент механизации подготовки ЭРЭ к монтажу

где - количество ЭРЭ, подготовка которых ведется автоматически;

- общее количество ЭРЭ.

2) Коэффициент автоматизации и механизации монтажа изделия

где - общее количество монтажных соединений;

- количество монтажных соединений, которые выполняются автоматизировано.

3) Коэффициент сложности сборки

где Е₁ – количество типов размеров узлов, входящих в изделия и не требующих регулировки;

Е₂ – общее количество размеров.

4) Коэффициент механизации контроля и настройки

где - количество операций контроля и настройки, которая осуществляются автоматически;

- общее количество операций контроля и настройки.

5) Коэффициент повторяемости ЭРЭ

Таблица - Показатели ТКИ

Наименование показателя	Весовой коэффициент	Полученное значение
Коэффициент механизации подготовки ЭРЭ к монтажу	1	0.84
Коэффициент автоматизации и механизации монтажа изделия	1	0.8
Коэффициент сложности сборки	0.75	1
Коэффициент механизации контроля и настройки	0.5	0
Коэффициент повторяемости ЭРЭ	0.187	0.58

Комплексные показатели технологичности

Для радиотехнических изделий при установившемся серийном производстве базовый показатель технологичности должен быть не менее 0.3.

В рассматриваемом проекте базовый показатель равен 0.73, что говорит о высокой ТКИ.

9 Выбор материала защитного покрытия

Согласно рекомендациям отраслевого стандарта ОСТ 4ГО.033.200 “Припои и флюсы для пайки” выбираем припой ПОС61 по ГОСТ 21931-76, который имеет температуру плавления около 190 ⁰ С. Этот припой рекомендован для пайки и лужения ЭРЭ, в том числе интегральных схем, полупроводниковых приборов, печатных кабелей и др., что соответствует требованиям разрабатываемой конструкции.

В связи с тем, что РЭА эксплуатируется часто в достаточно жестких климатических условиях. На неё оказывает влияние: температура, влажность, наличие микроорганизмов и грызунов. Для защиты аппарата от климатического воздействия применяется герметизация отдельных элементов, сборочных единиц и всего изделия в целом. Герметизация позволяет стабилизировать процессы на поверхности и объеме изделия, стабилизировать параметры при изменения сост. окружающей среды.

Для герметизации применяются полимерные материалы и композиции на их основе. Чаще используются пропиточные лаки. Состоящие из плёнкообразных веществ и растворителей, которые водятся в классификацию ускорителей отверждения и фунтиуиды.

Существует достаточно большое количество материалов для герметизации, которые характеризуются теплофизических, электроизоляционных свойств, а также обладающими определенными технологическими свойствами.

Лаки УЛ-231, ЭП-730, ЭП-914, МЛ-92 алкидно миломиновый лак, КЛ-835 кремниевый органический лак. Указанные лаки применяются в основном как покрываемые при обволакивании однако для влагозащиты печатных плат, гибких кабелей, высокочастотных узлов.

Разработанная мною аппаратура будет использоваться в лабораторных условиях и в том числе с повышенной влажностью для защиты её от воздействий внешних факторов плату аппарата обрабатывается защитным лаком УР-231 двумя слоями, которые отличается повышенной влагостойкостью, эластичностью, малыми диэлектрическими потерями, является также дешевым.

10 Мероприятия по защите от статического электричества

Требования по защите от статического электричества изложены в ОСТ 84-1924-81.

1. Для исключения накопления электических зарядов статического электричества на поверхности оборудования рекомендуется использовать для покрытия рабочей поверхности столов материалы с высокой электрической проводимостью.

2. Рабочие столы должны быть окантованы заземляющими шинами

из цветного металла. Шины должны быть надежно заземлены к цеховому заземляющему контуру через сопротивление 1 Мом.

3. Рабочее место должно иметь клемму с надписью “земля” для подключения антистатического браслета и заземления оснастки.

4. На рабочих местах в процессе работы с радиотехнической аппаратурой должны находиться материалы, инструменты, аппаратура и оборудование, предусмотренные технологическим процессом и документацией на изделие.

5. Инструмент, приспособления и технологическую контрольно-из-мерительную аппаратуру, используемую в работе с ИМС и полупроводниковыми приборами , делят на следующие группы:

а) конструкции, для которых используются электрические напряжения. Они должны заземлятся согласно “ Правилам технологической эксплуатации электроустройств ”;

б) конструкции, не предназначенные для работы в цепях с электрическим напряжением. Эта группа должна обеспечиваться заземлением в виде шин и проводов, подключенных к цеховому заземляющему контуру через сопротивление 1 Мом ;

в) ручной монтажный инструмент допускается не заземлять, но в этом случае исполнитель должен работать с антистатическим браслетом , подключенным к цеховому зазеляющему контуру через сопротивление 1 Мом. На ручках монтажного инструмента паличие изоляционных трубок не допустимо.

6. Хранение и транспортирование полупроводниковых приборов должны производиться в деревянной таре или таре из антистатического материала. Вскрытие тары разрешается только при наличии у рабочего антистатического браслета или х/б перчаток по ГОСТ 1108-74.

7. Перед началом работы для снятия заряда статического электричества, в случае невозможности применения антистатического браслета, исполнитель должен коснуться заземляющего контура на 3-5 сек.

11 Контроль печатной платы

В процессе производства проводиться контрольные испытания печатных плат необходимых для определения качества изделия под которым понимают степень их соответствия требованием технических условий чертежей отраслевого и государственного стандартов.

Строгое соблюдение режимов и последовательность операций процесса производства. Организация систем управления качества использования автоматического оборудования со встроенными средствами активного контроля.

Входному контролю подвергается такие материалы, как например диэлектрический фоторезистор при этом особое внимание уделяется техническим свойствам материала, при операционном контроле тщательно проверяется качество фотошаблонов и сетчатых трафаретов, монтажных отверстий. Высокая надёжность операционного контроля приводит к минимальному числу дефектных изделий выпускаемых на предприятии. При окончательном контроле изготовление печатных плат контроль внешнего вида инструмента, контроль геометрических параметров оценивает точность выполнения отдельных элементов проводят металлизацию отверстий их устанавливают к токопроводящей нагрузки определяют целостность токопроводящих цепей и сопротивление изоляции.

При проведении контроля могут быть выявлены дефекты: отслоение элементов печати, выход отверстий за пределах контактных площадок, вздутие , коробление

Для контроля печатных плат используются стандартные инструменты для измерения линейных размеров, проекторы для визуальной определения формы рисунка печатной платы. Печатные платы испытываться в условиях повышенного механического воздействия, в процессе производства ПП проводиться приемо-сдаточные, периодические и типовые испытания.

12 Расчет топологии печатной платы

Расчет номинального значения диаметра отверстия. В моем курсовом проекте я буду расчет для диаметра отверстий 0.8 и 1 мм. Расчет наименьшего значения диаметра отверстий.

Наименование значений определяется по формуле:

d_э – max значение диаметра вывода элемента, установленного на печатной плате;

r – радиус min значением диаметра отверстия и max значением диаметра вывода установленного элемента;

Δά –нижнее предельное отклонение номинального значения диаметра отверстия;

Рассчет min диаметра контактной площадки

ά – номинальное значение диаметра монтажного отверстия;

Δά_ВО – верхнее предельное отклонение номинального значения;

b – гарантийный поясок.

D

b=0.1 (3-класс)

Δα_Тр – глубина подравнивания диэлектрика;

Тд – значение позиционного допуска расположения центровых отверстий относительно номинального положения узла координатной сетки;

Т_D – значения позиционного допуска расположения контактных площадок относительно их номинального положения;

- нижняя придельное отклонение ширины проводника.

Расчет наименьшего номинального расстояния для прокладки n-го количества проводников.

где t – ширина печатных проводников;

n – количество проводников;

S – расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка.

Заключение

В данном курсовом проекте я рассмотрел принцип действия моего устройства, сконструировал его конструкцию, составил технологическую карту, произвел выбор технологического оборудования, которое применяется при сборке и монтаже плат, а также выполнил расчеты механической прочности, конструкции изделия, надежности, топологии печатной платы, электромагнитной совместимости, произвел выбор тех процесса.

С моей точки зрения, что проектируемое мною устройство может успешно введено в производство, так как данное устройство имеет спрос на рынке народного хозяйства.

Библиографический список

1 Лихачев В.М.: Конспект по «Автоматизации», «Конструирование тех РПУ»

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

3 Романычева Э.Т., Иванова А.К., Инженерная и компьютерная графика. Москва 1996г.

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

Изм. Лист № докум . Подп. Дата

КП.1910.04.001 ПЗ

Лист

Содержание Назначение и особенности конструкции прибора Выбор конструкции изделия и материала печатной платы Расчет механической прочности платы. Надежность РПУ Выбор технологического процесса изготовления печатной платы. Расчет электромагнитной совместимости Выбор и обоснование технологии процесса сборки и монтажа печатных плат Выбор технологического оборудования применяемого для сборки печатных плат Выбор припоев и флюсов, применяемых при сборке и монтаже Расчет технологичности конструкции изделия Выбор защитного покрытия печатной платы Мероприятия по защите от статического электричества Контроль печатной платы Расчет топологии печатной платы Заключение Библиографический список Приложение: Схема электрическая принципиальная «пульт ДУ» КП.1910.04.003 ЭЗ Перечень элементов КП.1910.04.003 ПЭ3 Сборочный чертеж печатной платы КП.1910.04.005 СБ Спецификация КП.1910.04.005 Печатная плата КП.1910.04.004
					КП1910.04.001. П3
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Разраб.		Рогалев А.В,.			Пульт ДУ	Литер.			Лист	Листов
Руководит.		Лихачев .В.М.
						СПТ гр. Р-51

Самарский Приборостроительный техникум

Специальность 1910

Радиоэлектронные приборные устройства

Курсовой проект.

На тему: Разработка технологического процесса сборки и монтажа

печатной платы «Пульт ДУ»

Разработал студент гр. Р-51: Рогалев А.В

Преподаватель: Лихачев В.М.

2004 г.