Производственная система изготовления радиоэлектронных модулей

Схема технологического процесса сборки определяется конструктивно-технологическими особенностями радиоэлектронных модулей, в первую очередь составом элементной базы и конструкцией печатных плат.

Типовая схема ТП сборки применительно к типовой конструкции РЭМ (цифровой ячейки) состоит из следующих операций: установка вилок СНП-58 на печатные платы; предварительная сушка ячеек; пайка установленных элементов; отмывка остатков флюса; сушка ячеек; подготовка (распаковка из тары-спутника, формовка, лужение, установка в накопители) микросхем в корпусах 401.14, 402.16, 405.24; установка и пайка микросхем и микро­сборок в корпусах 401.14, 402.16, 405.24; формовка выводов микросхем ма­лой применяемости, лужение выводов микросхем малой применяемости; установка и пайка микросхем малой применяемости; отмывка остатков флюса; сушка ячеек; контроль качества пайки и допайки некачественных соединений; контроль ячеек по электрическим параметрам; отмывка (обез-жирование) ячеек; сушка ячеек; защита мест, не подлежащих лакировке оправками и держателями; покрытие ячейки первым слоем лака; сушка пер­вого слоя лака; покрытие ячейки вторым слоем лака; сушка второго слоя лака; снятие оправок и державок; установка планки на печатную плату; ус­тановка светодиодов на печатную плату; контроль ячеек по электрическим параметрам; упаковка ячеек.

Сборочно-монтажные работы при изготовлении РЭМ в ГАП представ­ляют собой сложнейший комплекс различных по характеру процессов:

механические — формовка выводов, установка и крепление на печат­
ных платах электрорадиоэлементов и интегральных схем;

химические — обезжирование, склеивание, отмывка от остатков флю­
сов после пайки;

физико-химические и физико-металлургические — лужение, пайка,
сварка;

• физико-механические — обжимка, накрутка монтажных соединений.
Рассмотрим типовой вариант ГАП (ГАЦ) сборки и монтажа радиоэлек­
тронных модулей.

Особенностью монтажа РЭМ является: обеспечение гибкости произ­водственных систем сборки и монтажа РЭМ преимущественно вследствие программной переналадки СТО, замены СТО (программной), изменения связи между СТО и изменения технологических режимов; модульное по­строение ГАП на основе АСТО, ГПМ, ГАЛ; иерархичность построения сис­темы управления ГАП; обеспечение переналаживаемости АСТО, ГПМ, ГАЛ только перепрограммированием; обеспечение максимальной предметной замкнутости производства на возможно более низком уровне иерархии ГАП — на уровне СТО; организация транспортных операций по схеме СТО (АСТО, ГПМ, ГАЛ), буферные устройства (накопители); обеспечение одновремен­ной подачи на СТО всех элементов сборочного состава РЭМ; организация перемещения ПП, входящих в сборочный состав между АСТО, ГПМ, ГАЛ, механизированными модулями (стендами) в накопителях, отсутствие при­нудительного ритма в процессе производства РЭМ; организация автомати­ческой комплектации и подготовки к сборке комплектующих элементов не

менее чем за два цикла обработки транспортной пачки на СТО; отсутствие конвейеров — как основного транспортного устройства между АСТО, ГПМ, ГАЛ, механизированными модулями (стендами); применение подвесных промышленных роботов в качестве одного из основных элементов внутри­цеховой транспортной системы; наличие на СТО магазинов РЭМ в виде накопителей с целью организации межоперационного буфера; наличие ме­жду участками унифицированных буферных устройств с целью сбаланси­рования в отклонениях временных циклов изготовления РЭМ на различных участках.

Специальное технологическое оснащение, используемое в ГАП сборки и монтажа РЭМ, можно представить тремя группами: механизированные модули (ММ), автоматизированное специальное технологическое оборудо­вание (АСТО), гибкие производственные модули (ГПМ).

К механизированным сборочным модулям относятся стенды подготовки ИС малой применяемости; лужения их выводов; установки, пайки и контро­ля качества пайки; диагностики и ремонта РЭМ; монтажа светодиодов; мар­кировки и окончательного контроля (стенд представителя ОТК). В состав каждого из перечисленных стендов входят рабочее место оператора, на ко­тором размещается технологическая оснастка; видеотерминал с клавиату­рой для связи АСУ участка; устройство приема накопителей (исключая стенды подготовки ИС и лужения выводов ИС малой применяемости), ко­торое имеет датчик, сигнализирующий о возможности его обслуживания промышленным роботом. Транспортное обслуживание стендов подготовки ИС и лужения, их выводов, а также частично стенда установки и пайки ИС осуществляется с помощью тележек, на которых устанавливаются накопи­тели для кассет с ИС в различных корпусах.

Автоматизированное специальное технологическое оборудование (АСТО), используемое в ГАП (цеха) сборки и монтажа РЭМ независимо от вида выполняемых технологических операций и степени их автоматизации, состоит из комплекта устройств для выполнения заданных технологических операций, устройства стыковки с автоматической транспортной системой, технического средства для связи с автоматизированной системой управле­ния. АСТО, используемое в составе ГАП, может работать в автоматиче­ском, автономном и наладочном режимах. АСТО в автоматическом режиме обеспечивает прием ПП и других комплектующих изделий от автоматизи­рованной транспортной системы и их идентификацию; идентификацию по­ступивших ПП на АСТО, находящееся на входе цеха; выдачу пустых нако­пителей ПП и других комплектующих, а также накопителей с РЭМ в авто­матизированную транспортную систему; передачу в систему управления информации о приеме накопителей; прием от системы управления управ­ляющих технологических программ (УТП); выход на рабочие режимы, их контроль и поддержание; регенерацию используемых в АСТО рабочих рас­творов; передачу РЭМ, ПП и других комплектующих в рабочую зону АСТО

из накопителя и обратно в накопитель; выполнение технологических опера­ций; подачу РЭМ из рабочей зоны в накопитель; диагностику состояния устройств СТО. В состав АСТО, используемого ГАП сборки и монтажа РЭМ входят автоматизированные установки очистки ИС и метки контроль­ных контактов и вилок; автоматические линии отмывки ячеек от флюса и вакуумной сушки; автомат установки планок; автоматические установки тестового контроля и влагозащиты ячеек.

Гибкие производственные модули и РТК сборки и монтажа РЭМ неза­висимо от вида выполняемых технологических операций в общем случае состоят из АСТО, устройства стыковки с автоматической транспортной системой, технических средств связи с системой управления верхнего уров­ня. Основным режимом работы ГПМ является автоматический (без непо­средственного участия оператора).

В автоматическом режиме ГПМ обеспечивает прием комплектующих изделий от автоматизированной транспортной системы (АТС); прием пе­чатных плат (ПП) в накопителях от АТС; идентификацию поступающих накопителей, выдачу обработанных изделий в накопителях в АТС; диагно­стику состояния гибких производственных модулей; идентификацию пе­чатных плат на АСТО, находящемся на входе в ГАП; передачу печатной платы в зону обработки из накопителя и обратно в накопитель; аварийный останов. В состав гибких производственных модулей, используемых в ГАП сборки и монтажа РЭМ, входят модули комплексной подготовки и пайки интегральных схем в корпусах типа 4.

ГАЦ сборки и монтажа РЭМ предназначен для автоматизированной сборки РЭМ на печатных платах и интегральных микросхемах с планарны-ми выводами. В состав ГАЦ сборки и монтажа РЭМ входят шесть гибких автоматизированных участков (ГАУ) следующего назначения (рис. 2.3).

ГАУ-1 — участок подготовки микросхем. Он предназначен для рих­товки, формовки, лужения выводов микросхемы в корпусах 401.24, 402.16, 405.24 и укладки их в технологические кассеты с одновременной комплек­тацией по номиналам в соответствии с программой установки на ПП. На участке размещено следующее СТО: ГПМ комплексной подготовки микро­схем в корпусах типа 4 (7 единиц), установка автоматической очистки мик­росхем, устройство автоматическое прямоточное с приводным рольгангом, унифицированное буферное устройство для накопителей микросхем (15 единиц), ПР типа М-34 (2 единицы), стенд лужения выводов микросхем, стенд подготовки микросхем.

ГАУ-2 — участок предварительной сборки ПП, предназначен для уста­новки вилок и контрольных контактов на ПП, сушки ПП перед пайкой, пай­ки установочных элементов. На участке размещено СТО следующих видов: устройство автоматическое передаточное, РТК сборки ПП, автоматизиро­ванная линия вакуумной сушки цифровых ячеек, автоматизированная линия

пайки контрольных контактов и вилок, ПР типа М-34, унифицированное буферное устройство для накопителей ПП.

ГАУ-3 — участок установки и пайки микросхем на ПП, предназначен для установки и пайки ИС на ПП в корпусах типа 4. На участке имеются ППМ установки и пайки микросхем в корпусах 401.14 (11 единиц), 402.16 (7 единиц), 405.24 (2 единицы), ПР типа М-34 (4 единицы), унифицирован­ное буферное устройство для носителей ПП (6 единиц), микросхем (4 еди­ницы), устройство автоматическое передаточное с приводным рольгангом.

ГАУ-4 — участок контроля и ремонта РЭМ по электрическим парамет­рам предназначен для: установки и пайки микросхем малой применяемости, контроля качества пайки и допайки некачественных соединений, контроля ячеек по электрическим параметрам; ремонта неисправных ячеек; отмывки от остатков флюса и сушки ячеек. На участке размещено следующее СТО: стенд установки и пайки микросхем малой применяемости, ПР типа М-34, линия автоматической отмывки ячеек от флюса, автоматическая линия ва­куумной сушки, унифицированное буферное устройство для накопителей ПП, стенд контроля качества пайки, рольганг приводной, автоматическая установка тестового контроля ячеек, стенд диагностики и ремонта ячеек.

ГАУ-5 — участок влагозащиты РЭМ, предназначен для нанесения на ячейки трех слоев защитного лакового покрытия. На участке размещены следующие виды СТО: автоматические линии отмывки ячеек от флюса и вакуумной сушки, установка автоматизированной влагозащиты ячеек, уни­фицированное буферное устройство для накопителей ПП, ПР типа М-34, рольганг приводной.

ГАУ-6 — участок досборки РЭМ, предназначен для окончательной сборки ячеек, контроля их по электрическим параметрам, маркировки и пе­редачи ячеек службе ОТК. На участке размещены следующие виды СТО: автомат установки планок, стенд монтажа светодиодов, автомат установки тестового контроля ячеек, ПР типа М-34, стенд маркировки и окончательно-

го контроля и унифицированное буферное устройство для накопителей пла­нок, стенд ОТК. В состав ГАЦ сборки и монтажа РЭМ входят следующие автоматизированные системы: технологическая обработка ячеек, объеди­ненная в ГАУ, транспортная (АТС), управления (АСУ) ГАЦ. В структуре цеха сборки ячеек не предусматривается наличие складов на территории цеха. Комплектующие и ПП хранят на общезаводских складах.