1.13.1. Входной контроль комплектующих изделий.
Входной контроль — это ТП проверки поступающих на заводпотребитель ЭРЭ, ИС и ПП по параметрам, определяющим их работоспособность и надежность перед включением этих элементов в производство. Необходимость входного контроля вызвана ненадежностью выходного контроля на заводе-изготовителе, а также воздействием различных факторов при транспортировании и хранении, которые приводят к ухудшению качественных показателей готовых изделий. Затраты на проведение входного контроля значительно меньше затрат, связанных с испытаниями и ремонтом собранных плат, блоков и аппаратуры в целом. Информация, полученная при входном контроле, поступает в общую систему управления качеством продукции предприятия и служит для обеспечения ритмичного выпуска высококачественной аппаратуры. Одновременно может проводиться селекция элементов по определенным значениям параметров для обеспечения заданной точности выходных параметров различных групп изделий.
При входном контроле все комплектующие элементы подвергаются испытаниям, объем и условия проведения которых устанавливаются для каждого типа изделия в зависимости от реального качества этого изделия, определяемого анализом статистических данных и требований, предъявляемых к готовому изделию. Технологический маршрут входного контроля составляется на основании следующих видов испытаний: 1) проверка внешнего вида; 2) выборочный контроль габаритных, установочных и присоединительных размеров; 3) проверка технологических свойств (паяемости, свариваемости); 4) проведение электротермотренировки в течение 168 ч при повышенной рабочей температуре среды; 5) проверка статических электрических параметров при нормальных климатических условиях, пониженной и повышенной рабочей температуре среды; 6) проверка динамических параметров при нормальных климатических условиях; 7) функциональный контроль при нормальных климатических условиях и повышенной рабочей температуре среды. Универсальная и специальная измерительная аппаратура, используемая для входного контроля, должна соответствовать требованиям методик испытаний, приведенным в ТУ, нормалях или ГОСТ на соответствующие элементы. Общими требованиями к такой аппаратуре являются: максимальная достоверность измерений, высокая производительность, минимальная стоимость приобретения и эксплуатации, возможность оперативной перестройки на контроль новых элементов. Для контроля резисторов, конденсаторов, транзисторов, ИС, ПП разработаны многочисленные тестеры с программным управлением режимом контроля, которые позволяют не только измерить параметры элементов, но и разделить их на заданные группы. Повышение производительности и снижение эксплуатационных затрат на операции входного контроля достигается включением контролирующего устройства в структуру сборочного автомата, на вход которого элементы поступают с выпрямленными выводами, однозначно сориентированными и упакованными в кассеты или ленту.
1.13.2. Подготовка комплектующих изделий к монтажу.
Печатные платы и компоненты поступают на сборку подготовленными с удостоверенным уровнем качества. Подготовка ЭРЭ и ИС включает распаковку компонентов, рихтовку, зачистку, формовку, обрезку и лужение выводов, размещение компонентов в технологической таре в количестве, достаточном для выполнения производственного задания. На ПП оплавляется монтажное покрытие в нагретом теплоносителе (глицерин) или ИК-излучением, маркировочные знаки наносятся методом шелкографии. Для проведения подготовительных операций изделий массового применения (резисторов, конденсаторов, транзисторов, ИС со штыревыми и пленарными выводами) разработано отечественными и зарубежными фирмами (Heller Industries Inc., Leadmaster TIR и Dyna/Pert, США, Electrovert, Канада, Elite Engineering Ltd., Великобритания, LOUPOT, Франция) многочисленное технологическое оборудование и оснастка. Выбор конкретного типа определяется условиями производства, производительностью и стоимостью. В мелкосерийном производстве подготовка осуществляется пооперационно с ручной подачей компонентов, при массовом производстве — на установках комплексной подготовки, объединяющих две и более операций с автоматической подачей элементов в зону обработки. Рихтовка (выпрямление), формовка и обрезка аксиальных и радиальных выводов, выводов транзисторов осуществляется на групповой технологической оснастке, представляющей собой штамп (формующий, отрезной) с пневматическим приводом и набором сменных элементов. Производительность такого оснащения определяется механизмом подачи элементов: при ручной подаче — 1500...3000 эл./ч, из вибробункера — 5... 10 тыс. эл./ч, с ленты — до 20 тыс. эл./ч. Подготовка к монтажу ИС с пленарными выводами осуществляется на автоматической линии (ГТМ2.249.020), включающей унифицированные модули распаковки ИС из тары-спутника, формовки и обрезки выводов, флюсования и лужения выводов холодной напрессовкой припоя ПОС-61 сечением (0,4X0,8) мм и укладки ИС в технологические кассеты. Каждый модуль оснащен комплектами кассет для загрузки и выгрузки, в нем находится по 18 кассет с 50 ИС в кассете. Производительность линии составляет 900 эл./ч.
Для повышения производительности сборочных автоматов элементы упаковывают в технологические кассеты (для ИС) или липкую ленту. Подача из магазинов является более дешевым способом, так они могут многократно использоваться, но подача с ленты более универсальна. Элементы могут вклеиваться в ленту одного номинала (для автоматических линий) или разных номиналов и типоразмеров по программе (для отдельных автоматов).
В последнем случае применяются комплектующие автоматы переклейки элементов, их производительность в зависимости от типа колеблется от 2 до 15 тыс. эл./ч. Автомат переклейки, выпускаемый отечественной промышленностью (например, ГТМ1.139.001),
характеризуется следующими параметрами: длина корпуса вклеиваемого ЭРЭ — 6... 20 мм, диаметр корпуса — 2... 8 мм, длина вывода 20... 25 мм, диаметр вывода 0,6... 1 мм, ширина ленты —6 мм, ширина вклейки 53, 63, 73 мм, шаг вклейки 5, 10 и 15 мм, число программируемых элементов — 20.
1.13.3. Сборка компонентов на печатных платах.
Сборка компонентов на ПП состоит из подачи их к месту установки, ориентации выводов относительно монтажных отверстий или контактных площадок, сопряжения со сборочными элементами и фиксации в требуемом положении. Она в зависимости от характера производства может выполняться вручную, механизированным или автоматизированным способами. Применение ручной сборки экономически выгодно при производстве не более 16 тыс. плат в год партиями по 100 шт. На каждой плате должно быть расположено не более 100 элементов, в том числе 20 ИС. Существенным достоинством ручной сборки является возможность постоянного визуального контроля, что позволяет использовать относительно большие допуски на размеры выводов, контактных площадок и монтажных отверстий, делает возможным обнаружение дефектов ПП и компонентов. При объеме выпуска, требующем установки на платы 0,5... 5 млн. эл./год и плотности каждой до 500 элементов, применяют оборудование с пантографами, оснащенное механизированными укладочными головками. Если число устанавливаемых компонентов составляет от 5 до 50 млн. шт. в год, целесообразно использовать автоматизированное оборудование с управлением от ЭВМ. В условиях массового выпуска однотипных ПП (0,5... 1 млн. шт. в год) применяются многостаночные линии, в которые входит до 50 единиц автоматического оборудования. На ручную сборку компоненты целесообразно подавать подготовленными с облуженными, формованными и обрезанными выводами, уложенными по номиналам в технологические кассеты или магазины. Основная задача сборщика состоит в оперативной и правильной установке требуемого элемента на место, обусловленное конструкцией ПП. Чтобы уменьшить число ошибок, при сборке на ПП со стороны установки компонентов способом шелкографии наносятся их номер и направление установки или используется эталонная собранная плата. Кассеты и магазины элементов имеют аналогичные обозначения и располагаются вокруг места сборщика на удобном для него расстоянии. Печатные платы устанавливаются в держателе при помощи быстрозажимных фиксаторов. Повышение производительности достигается использованием многопозиционного держателя, в котором параллельно друг другу располагается несколько ПП. Рабочий за один прием устанавливает необходимое число одинаковых элементов на все платы. Установка дискретных элементов не требует вспомогательных средств, при сборке ИС используются специальные механические держатели, обеспечивающие заданное положение всех выводов, или вакуумные захваты. После сопряжения компонентов с поверхностью ПП их положение может фиксироваться: подгибкой выводов у пассивных элементов (если не предусмотрен формовочный «зиг»), двумя диагонально расположенными выводами у ИС со штыревыми выводами, приклеиванием к плате флюсом, клеем, липкой лентой или путем установки в специальные держатели, расположенные на плате. Производительность и качество ручной сборки повышаются при использовании сборочных столов с индексацией адреса установки компонентов. Каждое рабочее место комплектуется кассетницей элеваторного или тарельчатого типа, связанной с устройством индексации. При работе по жесткой программе предварительно из пластмассы создается сборочная матрица, в которой в соответствии с чертежом ПП располагаются светодиоды с шагом 2,5 мм. На наборном поле этой матрицы программируется последовательность подачи сигналов на группу светодиодов, т. е. место установки элементов. Параллельно с этим при помощи ламп маркируются кассеты. Подготовленная матрица укрепляется на рабочем столе, на нее укладывается ПП и фиксируется по базовым штырям. При подключении сборочного стола к сети загорается первая пара светодиодов в матрице, которые определяют положение элемента на плате, и лампочка на кассете, из которой необходимо взять элемент (или кассетница поворачивается нужной позицией к окошку в сборочном столе). После установки элемента для ручной сборки автоматически осуществляется переход к установке следующего. Определенный знак полярных элементов или первый (определенный) вывод многоконтактных элементов (реле, ИС, транзисторов) указывается мигающим светодиодом. Заканчивается сборка проверкой качества установки: на матрице не должен гореть ни один светодиод.
Технологические возможности расширяются с применением сборочных столов с гибкой индексацией адреса элемента. В этом случае программа последовательности установки записывается на подвижный носитель и переход на новую плату не вызывает затруднений.
Механизированная установка с пантографом состоит из монтажного стола с двухкоординатным перемещением, на котором укрепляется держатель одной или нескольких плат, магазина компонентов, установочной головки, механизма фиксации компонентов и устройства позиционирования стола. Компоненты с аксиальными и радиальными выводами поступают на сборку вклеенными в ленту в заданной последовательности, а призматические компоненты подаются в зону установки из вертикально расположенных магазинов. Печатная плата по базовым штифтам устанавливается на держатель и закрепляется зажимным элементом. Ее позиционирование производится вручную при помощи пантографа, состоящего из копирного щупа и системы рычагов, передающих движение от щупа к присоединенному монтажному столу. Копирный щуп пантографа вводится в соответствующее отверстие шаблона, определяя положение монтажного стола относительно установочной головки. Так как пантограф работает на оборудовании в масштабе 1: 1, то в качестве шаблона используется ПП с рассверленными отверстиями. После позиционирования установочная головка захватывает элемент (например, с аксиальными выводами) и выполняет ряд операций, приведенных на рис. 2. Производительность сборочных установок с пантографом достигает 2...2,5 тыс. компонентов в час.
Рисунок 1. – Способы сборки компонентов на печатных платах.
Рисунок 2. – Последовательность работы механизированной укладочной головки.
а — вырезка ЭРЭ из ленты; б — гибка выводов; в — ориентация выводов; г — сопряжение элемента и подрезка выводов; д — фиксация выводов
В автоматических станках позиционирование сборочного стола осуществляется с высокой скоростью и точностью (±0,025 мм) при помощи безынерционных шаговых двигателей, управляемых от ЭВМ. Одновременно автоматизируется весь комплекс работ по установке и фиксации компонентов на плате, включая контроль. Возможность гибкого управления сборочным оборудованием и высокая производительность (18...24 тыс. эл./ч) позволяют использовать их как в условиях серийного, так и крупносерийного производства. Однако стоимость такого оборудования в 5...7 раз выше стоимости станков с пантографами, повышаются требования к жесткости конструкции станка и точности выполнения рисунка ПП.
Сборочные машины для компонентов с планарными выводами снабжаются контактирующими устройствами, которые выполняют монтажные операции сразу после сопряжения элементов. Наибольшее распространение для этих целей получил способ пайки оплавлением U-образным электродом. В качестве материала электрода используется вольфрам или молибден, не смачиваемые припоем, из которых изготавливают индивидуальную или групповую оснастку.
Технические характеристики некоторых автоматических установок для сборки микроблоков на ПП приведены в таблице 12
Таблица 12.
Совершенствование автоматического оборудования идет по пути повышения универсальности и расширения технических возможностей. Автоматы снабжаются системами оперативного контроля ИС (модель С1-1800 фирмы Amistor, США) и диагностики собранных изделий (модель 6/40 фирмы Northeastern,) США), модулями загрузки и выгрузки на основе программируемых роботов, модулями сборки нестандартных элементов (теплоотводов, потенциометров, переключателей) и др.
Автоматические сборочные линии состоят из отдельных сборочных агрегатов, устройства подачи ПП, транспортной системы и накопителя готовых изделий, объединенных централизованным управлением от мини-ЭВМ. Одна линия с 50 станками фирмы Dyna/Pert (США) обеспечивает установку 500 тыс. эл. в день. При построении автоматических линий особое значение приобретает надежность отдельных агрегатов и определение оптимальной длины линии. При малой длине линии увеличиваются простои за счет частых переналадок, а при большой — из-за отказов оборудования. Если линия имеет 20 станков и вероятность безотказной работы каждого составляет 98,5%, то вероятность безотказной работы линии составит 73%, а при 60 станках — всего 40%. Поэтому целесообразно использовать линию с меньшим числом сборочных агрегатов, а плату собирать полностью за несколько проходов. Это потребует промежуточного складирования изделий и переналадки линии, но будет экономически более выгодным, чем построение длинной и ненадежной линии.
1.13.4. Пайка
Технологический процесс монтажа состоит из следующих операций:
- нанесение и сушка флюса,
- предварительный нагрев платы и компонентов,
- пайка,
- обрезка выводов,
-очистка.
Нанесение флюса на соединяемые поверхности осуществляется различными способами, выбор которых определяется составом флюса, технологической схемой пайки, способом закрепления выводов в отверстиях, степенью автоматизации и экономичностью. Наибольшее распространение получили следующие способы: кистью, погружением, протягиванием, накатыванием, распылением, вращающимися щетками, которые применяются в единичном и серийном производстве.
При массовом изготовлении микроблоков РЭА на ПП используют пенное или волновое флюсование. Нанесение флюса вспениванием осуществляется на установке, схема которой приведена на рис. 4. Она состоит из двух сообщающихся между собой — внутреннего 1 и наружного 2 резервуаров, заполненных жидким флюсом 3. Во внутреннем резервуаре размещается вспенивающий элемент 10, изготовленный из пористого материала (керамики, фетра, войлока и др.) и подсоединенный к магистрали сжатого воздуха 11. Образовавшаяся пена флюса 7 покрывает ПП 5 тонким ровным слоем. Наружный резервуар закрывается сверху специальной сеткой 4, предотвращает его наполнение вспененным составом и способствует ускоренному превращению пены в жидкость. Вертикальные щетки 6 ограничивают площадь и направляют поток пены на поверхность платы. Уровень флюса в резервуарах постоянно пополняется из бака 8 при помощи насоса 9. Способ вспенивания широко применяется в автоматизированных поточных линиях вследствие своей экономичности и простоты реализации. Нанесенный тонкий слой при последующей пайке может быть полностью удален расплавленным припоем. Однако такое нанесение не гарантирует полное смачивание флюсом всех металлизированных, заполненных выводами компонентов. Кроме того, большая поверхность и хорошие условия для испарения в процессе работы изменяют процентный состав раствора и ухудшают качество пайки. Более полное и надежное нанесение флюса на поверхность ПП и МПП при уплотненном монтаже достигается использованием волнового флюсования (рис.3). При этом способе флюс не только равномерно покрывает нижнюю поверхность платы, но и проникает в металлизированные отверстия под действием гидродинамического давления и капиллярного эффекта. К недостаткам способа относятся увеличенный расход материалов, усложнение технологического оборудования, повышенные требования к коррозионной стойкости деталей, находящихся" во флюсе, и точности поддержания высоты волны.
Рисунок 3.- Установка волнового Рисунок 4. – Схема установки для
флюсования: нанесения флюса вспениванием.
1- ванна; 2- крыльчатка; 3- электродвигатель;
4 -плата; 5 -волна флюса;
6- волнообразователь; 7- щетка;
8-резервуар; 9 -насос.
Флюсы для пайки
Флюсы служат для устранения пленки оксидов с поверхности металлов и припоя при пайке защиты поверхности металлов и припоя от окисления в процессе пайки и уменьшения сил поверхностного натяжения расплавленного припоя на границе металл-припой-флюс. Правильный выбор флюса обеспечивает качественное соединение и существенно влияет на скорость и степень завершенности процесса пайки. Выбранный флюс должен быть химически активен и растворять оксиды паяемых металлов, термически стабилен и выдерживать температуру пайки без испарения или разложения, проявляя химическую активность в заданном интервале температур. Флюс, хорошо смачивающий поверхность металла, облегчает растекание припоя и легко вытесняется припоем. Правильно выбранный флюс ускоряет процесс пайки при минимально возможных температурах (Следует помнить, что для некоторых элементов ЭВА ограничены температура воздействия и время нагрева). Он должен быть безопасен в работе, иметь длительное время хранения, не вызывать коррозию паяемых металлов и припоев на конец быть экономичным.
Таблица 13. Марки флюсов, их состав и назначение
| Марка флюса | Составляющие флюса и их содержание,% | Паяемый металл или металлическое покрытие | Применяемые припои | Область применения |
| Канифоль марок А,В | Медь, серебро, олово, цинк, олово-свинец, олово-висмут, | Оловянно-свинцовые, оловянно-свинцово-кадмиевые, серебряные | Пайка и лужение деталей и проводников в изделиях специального назначения | |
| ФКСп | Сосновая канифоль,10-60 | Консервация в условиях складского хранения | ||
| ФКЭт | Этиловый спирт,90-40 | |||
| ФКТ | Сосновая канифоль,10-40,Тетрабромиддипситена,0,05-0,1,Этиловый спирт,89-59,9 | Медь, серебро, олово, кадмий, цинк, олово-свинец, олово-висмут,золото | Оловянно-свинцовые, оловянно-свинцово-висмутовые | Пайка и лужение контактных соединений и поверхностей в изделиях специального назначения |
| ФКТС | Сосновая канифоль 15-30, салициловая кислота 3-3,5, триэтаноламин 1-1,5, Этиловый спирт 81-65 | Медь, серебро,олово, кадмий, цинк, олово – свинец, олово – висмут | Оловянно-свинцовые, оловянно-свинцово-висмутовые серебряные | Пайка и лужение контактных соединений и поверхности в изделиях спец.назначения, при условии полного удаления остатков флюса после пайки |
| ЛТИ-120 | Сосновая канифоль 20-25, триэтаноламин 1-2 солянокислый диэтиламин 3-5. | Сталь, медь, никель и его сплавы, олово, серебро, цинк, кадмий, олово – свинец. | Оловянно- свинцовые, серебряные | Пайка и лужение деталей и проводников в изделиях широкого потребления |
Перед пайкой флюс подсушивается при температуре (80... 100) °С, а плата подогревается. Это вызвано следующими соображениями. При соприкосновении жидкого флюсующего состава с расплавленным припоем происходит бурное кипение растворителя с образованием значительного количества газов и паров, которые оттесняют расплавленный припой от зоны пайки и приводят к пористости монтажных соединений. Контактирование расплавленного припоя с невысохшим флюсом охлаждает его поверхностные слои за счет теплоты парообразования, что ухудшает качество пайки. Предварительный нагрев платы также способствует установлению теплового баланса в системе «плата — припой», уменьшает тепловой удар, внутренние напряжения в соединениях и коробление ПП. Предварительная тепловая обработка смонтированных блоков обычно проводится в два этапа: сначала при температуре кипения постепенно удаляется растворитель флюса, а затем плату интенсивно нагревают до температуры 120... 150°С. Для этого применяют радиационные нагревательные плиты или трубчатые инфракрасные излучатели, которые располагают под движущимися платами. Групповая пайка компонентов со штыревыми выводами проводится волной припоя на автоматизированных установках модульного типа, которые оснащают конвейерами с постоянным или регулируемым углом наклона относительно зеркала припоя (табл. 3.4). В зависимости от типа модуля ширина конвейеров составляет 230, 300, 380, 455, 610 мм. Из этих модулей компонуют монтажные линии, один из вариантов которой приведен на рис. 5. Включение в состав линии модуля обрезки выводов (1......5 фрез, вращающихся с частотой 4000...5000 мин-1) позволяет упростить процесс подготовки ЭРЭ к пайке. Использование карбида вольфрама для режущих частей фрез, а также возможность их подзаточки, не снимая с оси, обеспечивают высокое качество обработки и производительность. Работа всех модулей синхронизирована с движением ПП по конвейеру: они начинают работу в рабочем режиме при подходе платы к модулю, что делает работу линии экономичной.
Таблица 14.
Рисунок 5. – Структура автоматической линии пайки.
1-конвейер; 2- пенный флюсователь; 3- подогреватель флюса; 4- подогреватель платы; 5 - модуль пайки на глубокой волне; 6- модуль обрезки выводов; 7-волновой флюсователь; 8 - подогреватель флюса; 9-модуль пайки на волне; 10- устройство управления конвейером; 11 -устройство управления модулями.
Припои для пайки
Припои предназначены для горячего обслуживания и создания металлургического соединения деталей с помощью металла или сплава, имеющего более низкую температуру плавления, чем соединяемые им металлы. Припой должен иметь заданную температуру плавления. При этом температура пайки должна превышать температуру плавления припоя на 
С. Припой должен легко вытеснять флюс, образуя с основными металлами соединение достаточной механической прочности, коэффициентом теплового расширения и антикоррозионными свойствами. Технологические требования к припою предусматривают хорошую смачиваемость ими соединяемых металлов, возможность его капелярного подъёма в узких зазорах исключение появления трещин и пористости, возможность дозирования его в виде проволоки, шариков, таблеток и т.п.
Таблица 15. Марки припоев, их состав и назначение
| Марка припоя | Составляющие припоя их содержания, % | Паяемый металл (металлическое покрытие) | Температура плавления, 
| Область применения |
| ПОС-40 | Олово,39-41 Свинец, 61-59 | Медь, никель и их сплавы, ковар, серебро, золото, олово и его сплавы, кадмий | 183-238 | Пайка и лужение деталей и монтажных проводов жгутов наконечников проходных стеклянных изоляторов |
| ПОС-61 | Олово,60-62 Свинец, 40-38 | То же | 183-190 | Пайка и лужение проводов ИМС и ЭРЭ,ПП, микропроводов, Плёночных покрытий, работающих при температуре не выше 100 |
| ПОСК-50-18 | Олово,49-51 Кадмий,17-19 Свинец-остальное | 142-145 | Пайка и лужение ЭВА, керамических изоляторов конденсаторов, проводов и т.д., не допускающих нагрев выше 180 С | |
| ПОС-Су61-05 | Олово,60-62 Сурьма,0,2-0,5 Свинец-остальное | Медь, никель и их сплавы, ковар, цинк, серебро, металлические и не металлические материалы | 183-189 | Пайка и лужение ЭВА, ПП, контактных соединений, реле, трансформаторов, дросселей. |
| ПОС-СУ40-2 | Олово,39-41 Сурьма,1,5-2 Свинец-остальное | Медь, никель и их сплавы, сталь, кадмий, серебро | 185-255 | Пайка и лужение корпусов, каркасов, припайка заземляющих проводов к экранирующей оплётке |
| ПСр2,5 | Олово,5-6 Серебро,2,2-2,8 Свинец-остальное | Медь, никель и их сплавы, неметаллы, с напылением, химическим или гальваническим покрытием, палладий | 295-305 | Пайка и лужение потенциометров, резисторов, и т.п., работающих при температуре 150-260 С.Исправление дефектов в узлах, подвергающихся серебрению |
| ПсрОС3,5-95 | Свинец-0,8-1,3 Серебро,3,1-3,5 Олово остальное | То же | 220-225 | Пайка и лужение монтажных элементов изделий, узлов ЭВА |
| ПГМ-65 | Медь,34-36 Галий,64-66 | Медь, никель неметаллы с покрытием медью, серебром, золотом, никелем | Бесфлюсовая пайка микросхем и навесных элементов к ПП. | |
| ПСр-40 | Серебро,39-41 Медь,16,4-17,4 Никель,0,3 Цинк,16,6-17,8 | Медь и её сплавы, сталь, медные провода в стеклянной изоляции | 595-805 | Пайка трансформаторов, разъемов, деталей ЭВА, работающих при температуре 500-700 С. |
| ПЗл М37В | Золото,37,1-37,9, Бор 0,1-0,3 Медь – остальное | Керамика, медь | 990-1010 | Пайка разъемов, гермовводов корпусов микросхем и др. деталей |
После пайки на поверхности плат остается некоторое количество флюса и продуктов его разложения, которые способны вызвать коррозию контактных соединений и ухудшить диэлектрические характеристики используемых материалов. Поэтому предусматривается очистка смонтированных ПП, способ проведения которой определяется степенью и характером загрязнений, требуемой надежностью выполнения операции. Обычно применяют отмывку в различных моющих средах. Технологически просто происходит удаление остатков водорастворимых флюсов путем промывки плат с использованием мягких щеток или кистей. Следы канифольных флюсов удаляются промывкой в течение 0,5... 1 мин в таких растворителях, как спирт, смесь бензина и спирта (1:1) или фреона и ацетона (7:1), трихлорэтилен, четыреххлористый углерод и др. Отмывка выполняется в специальных вибрационных установках, колеблющихся с частотой 50 Гц и амплитудой 1... 2 мм, на волне моющего раствора со щетками или струйным методом. Если печатный монтаж способен выдержать температуру паровой обработки, то рекомендуются эффективные установки, в которых очистная жидкость, конденсируясь на поверхности холодного изделия, растворяет остатки флюса. Перспективной является очистка плат с применением УЗ-колебаний частотой 20... 22 кГц и амплитудой 0,5... 1 мм в спирто-бензиновой или спирто-фреоновой смеси. Для исключения повреждения элементов монтажа обработку проводят в докавитационных режимах при интенсивном образовании монотоков.
Одной промывкой не удается удалить все загрязнения с поверхности ПП, поэтому применяют многократную обработку с изменением способа и реагента. Это также исключает загрязнение изделия накапливающимися продуктами в очистной ванне. Для повышения производительности в условиях серийного производства используют программируемые манипуляторы. При больших объемах производства применяют обработку на конвейере с синхронно действующими струйными или вибрационными промывочными устройствами. Такие линии заканчиваются модулями сушки, которые строятся по тому же принципу, что и модули подготовки плат к пайке.
Таблица 16. Моющие среды, режимы и способы промывки узлов
| Марка флюса | Моющая среда | Режимы промывки | Способы промывки | |
| Температура С | Время, мин. | |||
| Канифоль А,Б, ФКСп, ФКЭт, ФКТ, ЛТИ-120 | Смесь бензина и этилового спирта в соотношении 1:1 | 0,6-1,2 в каждой ванне | Последовательная промывка в трёх ваннах в ручную с периодическим перемешиванием раствора и образца. Последовательное погружение в ультразвуковые или вибрационные ванны | |
| Трихлорэтилен | 0,5-0,6 в каждой ванне | То же | ||
| 82-85% фреона-113,15-18% ацетона | 0,5 в первой и по 0,25 во второй и третей ванне | Последовательное погружение в ультразвуковые или вибрационные ванны. Отмывка на установках 430-2 или 430-4 | ||
| ФКТС, ФТС | Смесь бензина и этилового спирта в соотношении 1:1 | 0,6-1,2 в каждой ванне | Последовательное погружение в три ванны с периодическим перемешиванием раствора и образца. Протирка тампоном или кистью с последующим ополаскиванием в чистой смеси. Последовательное погружение в ультразвуковые или вибрационные ванны. | |
| ФГСп, ФДГл | Горячая проточная вода | 5-10 | Струйная промывка с последующей протиркой щетками | |
| ЖЗ-1-АП | Смесь бензина и этилового спирта в соотношении 1:1 | 1,5-2 в каждой ванне | Протирка тампоном или жёсткой кистью | |
| ФЦА | 2% раствор -HCL | 5-10 | Погружение в Ванны при последующей промывке, протирка жёсткой волосяной щеткой | |
| Горячая проточная вода | 10-15 | |||
| 10% раствор щёлочи | 10-20 | |||
| Горячая проточная вода | 20-30 |
1.13.4. Контроль электрических параметров.
При осуществлении контроля решают ряд задач. К первой относится определение основных параметров РЭА. Но при этом часто возникает необходимость в подаче на аппаратуру специальных испытательных сигналов, зачастую достаточно сложных. Можно контролировать РЭА, определяя параметры ее элементов (функциональных узлов, блоков), и по результатам измерений судить о качестве РЭС в целом. Если в результате контроля выявилось отклонение параметров РЭА от нормы, то возникает следующая задача контроля — поиск неисправности. Для того чтобы быстро выявить причины возникновения неисправности, необходимо разработать последовательность контроля РЭА по контрольным точкам, так как оптимальная стратегия диагностики быстро определяет место и причину возникновения отказов.
При разработке ТП регулировки предусматриваются следующие виды работ:
1. Проверка функционирования изделия. При этом осуществляется визуальный осмотр качества сборки и монтажа, проверяется работа органов управления. С помощью измерительных приборов выявляются скрытые дефекты. В результате проверки выявленные дефекты устраняются и РЭА «оживляется». При этом осуществляется и предварительная регулировка, но параметры не вгоняются в пределы допусков. Наиболее сложным является диагностирование неисправностей. Для этой операции необходима высокая квалификация.
2. Регулировка параметров РЭА. Она осуществляется с помощью подстроечных элементов и путем подбора определенных элементов РЭА. Допуски на параметры при регулировке значительно более жесткие, чем в ТУ на РЭА.
1.13.5 Влагозащита.
Для защиты электронной аппаратуры от климатических воздействий широко применяется герметизация отдельных элементов, сборочных единиц и всего изделия в целом. Она позволяет стабилизировать процессы, происходящие на поверхности или в объеме изделия, а следовательно, и его параметры гири изменении состояния окружающей среды. Все методы герметизации можно условно разделить на две группы: бескорпусную и корпусную герметизацию.
К первой группе относятся пропитка, обволакивание, пассивирование, во вторую группу включена герметизация изделий в корпусах из неорганических материалов, литьевым прессованием, заливкой и капсулированием. Вне зависимости от метода герметизации для обеспечения качества и эффективности процессов необходимо выполнить следующие условия:
1) перед влагозащитой тщательно очистить изделия от всех видов загрязнений и полностью удалить присутствующую в них влагу;
2) при выборе материалов предпочтение следует отдавать химически чистым, с низким значением влагоцроницаемости и высокой нагревостойкостью, в которых отсутствуют релаксационные процессы образования поверхностных зарядов;
3) температурные коэффициенты линейного расширения герметизирующих материалов, материалов корпусов и электрических выводов должны быть максимально сближены;
4) режим отверждения герметичных материалов необходимо выбирать в зависимости от температуры эксплуатации изготовленных изделий с учетом нагревостойкости применяемых материалов и предельно допустимой температуры ЗРЭ;
5) остаточные напряжения не должны превышать прочность на разрыв герметизируемого материала; изделия, чувствительные к механическим усилиям, возникающим при отверждении, рекомендуется покрывать демпфирующим слоем из эластичного материала;
6) в процессе эксплуатации герметизированных изделий не должно происходить выделения летучих веществ и должен быть обеспечен нормальный температурный режим работы;
7) процессы приготовления герметизирующих смесей не должны загрязнять исходные материалы, а используемые растворители удалены при полимеризации.
Выбор оптимального ТП герметизации РЭА зависит от степени устойчивости изделия к влиянию климатических факторов, от условий эксплуатации изделия, а также от экономических факторов.
Графическая часть.
2.1. При выполнении курсового проекта разрабатываются следующие конструкторские документы: схема электрическая принципиальная, чертеж печатной платы; сборочный чертеж.