4. Изготовление модулей

4.1 Схемы технологических процессов

Схемы технологических процессов изготовления РМ изображены на рис. 3-8

Рис. 3. Схема технологического процесса изготовления модулей первого конструктивного исполнения

Рис. 4. Схема технологического процесса изготовления модулей второго конструктивного исполнения

Рис.5. Схема технологического процесса изготовления модулей третьего конструктивного исполнения

Продолжение рис.6

Рис.6. Схема технологического процесса изготовления модулей четвертого конструктивного исполнения

Рис.7. Схема технологического процесса изготовления модулей пятого конструктивного исполнения

Рис.8. Схема технологического процесса изготовления модулей шестого конструктивного исполнения

4.2 Входной контроль материалов и комплектующих изделий

Несмотря на наличие выходного контроля материалов, ПП и компонентов на предприятиях, перед изготовлением РМ их подвергают входному контролю, т.е. повторной проверке на соответствие требованиям технических условий. Проведение входного контроля вызвано недостаточной надежностью выходного контроля и изменением свойств и параметров указанных объектов производства вследствие невыполнения требований упаковки, транспортировки и складского хранения.

Результаты входного контроля дают важную информацию, позволяющую, с одной стороны, объективно оценивать уровень качества продукции предприятий-поставщиков, а с другой стороны, вырабатывать управляющие воздействия для приведения ТП в состояние, отвечающее заданному качеству РМ.

В табл. 3 указаны объекты контроля и основные контролируемые параметры и свойства

Таблица 3

Объект контроля	Контролируемые параметры и свойства
Припой	Химический состав, коэффициент растекания
Паяльная паста	Химический и гранулометрический состав, вязкость, коэффициент растекания
Флюс	Вязкость, химическая активность
Печатная плата	Паяемость контактных площадок и металлизированных отверстий. Структура электрических соединений
Компонент	Паяемость выводов, статические и динамические параметры

Химический анализ припоев и металлических фракций (порошкообразных припоев) паяльных паст проводят для установления соотношения основных компонентов и выявления примесей, ухудшающих технологические свойства этих материалов. Так, примесь меди около 0,3 % делает припои более вязкими, что приводит к увеличению времени смачивания поверхности. Небольшое содержание в оловянно – свинцовых припоях алюминия, цинка и кадмия увеличивает скорость окисления поверхности расплавленного припоя и снижает коэффициент растекания.

Контроль гранулометрического состава паяльных паст предусматривает определение размера частиц (гранул) припоя. Необходимость этой операции контроля объясняется тем, что размер гранул сильно влияет на качество нанесения пасты. При сеткографическом способе нанесения пасты требуется небольшой размер гранул (10 – 20 мкм), а при способах трафаретной печати и пневмодозировании размер гранул должен находиться в пределах от 30 до 75 мкм.

Химическую активность флюсов оценивают одновременно с определением коэффициента растекания /6/.

Проверка паяемости контактных площадок и металлизированных отверстий ПП и выводов компонентов, как правило, необходима при длительном их хранении, превышающем гарантийные сроки сохранения надежности /6/.

Контроль ПП с целью определения целостности печатных проводников, сопротивления изоляции отсутствия коротких замыканий производится высокопроизводительными тестерами. Автоматизированное оборудование используют и для параметрического контроля компонентов.

В зависимости от доли дефектности комплектующих изделий, стабильности свойств материалов, статистических данных об уровне брака РМ, затрат на выполнение контрольных и ремонтных операций организуют стопроцентный или выборочный контроль. Могут быть применены одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые платы выборочного контроля /8/.

4.3 Подготовка и установка компонентов

В учебнике /1/ и каталоге /9/ приведены технические характеристики оборудования, предназначенного для подготовки и установки КМО и МС с планарными выводами. В комплекс оборудования входят автоматы, полуавтоматы и механизированные установки.

Оборудование выполняет следующие операции:

-обрезки, флюссования, лужения выводов и укладки компонентов в технологические кассеты;

-рихтовании выводов, вклеивания компонентов одного номинала в однорядную или двухрядную ленту в однонаправленном положении;

-переклейки из лент с одинаковыми номиналами компонентов в ленту в соответствии с последовательностью их установки на ПП;

-подачи компонентов из технологических кассет в рабочую зону, переориентации их по ключу и фиксации выводов в монтажных отверстиях;

-укладки МС с планарными выводами на ПП и др.

Зарубежными фирмами разработано многочисленное оборудование сборки РМ по технологии поверхностного монтажа. Оборудование позволяет наносить на ПП дозы паяльной пасты, клея и устанавливать КПМ₁ и КПМ₂ (рис.1).

Применяются в основном два способа нанесения паяльной пасты: трафаретной печати и импульсного дозирования с использованием пневматических дозаторов. Трафареты изготавливают из бронзы, латуни нержавеющей стали толщиной от 0,15 до 0,2 мм. Недостаток трафаретного способа состоит в том, что каждый раз при изменении конструкции ПП необходимо заменять трафарет. Этого недостатка не имеет способ дозирования. Дозаторами удобно пользоваться при большом количестве различных конструкций ПП.

Дозаторами наносят также клеи; в отдельных случаях используют трафаретную печать. При технологическом креплении КПМ клей наносят небольшими дозами в виде одной или нескольких капель. Если приклеивание КПМ предусматривает их жесткое крепление к ПП с целью повышения механической стойкости РМ или улучшения отвода тепла, клей наносят на всю поверхность контактирования ПП и КПМ, хотя при этом ухудшается ремонтопригодность РМ.

Самыми простыми и недорогими устройствами установки КПМ являются ручные манипуляторы, содержащие следующие конструктивы:

-базовый узел с пантографом;

-головку с автоматическим вакуумным захватом;

-встроенную вакуумную помпу или внешний компрессор;

-набор вакуумных наконечников;

-питатели для подачи КПМ из россыпи, лент, кассет.

Производительность ручных манипуляторов, полуавтоматов и большинства автоматов установки КПМ соизмерима с производительностью аналогичных по функциональному назначению изделий установки КМО; производительность наиболее совершенных автоматов существенно выше и составляет десятки тысяч компонентов в час.

Помимо производительности, важный показатель оборудования- типоразмеры обрабатываемых компонентов. По этому показателю автоматическое оборудование установки КМО значительно уступает оборудованию, используемому в ТПМ; оно не обеспечивает размещение на платах КМО всего спектра типоразмеров /1, 9/. В связи с этим при необходимости автоматическую сборку сочетают с ручной досборкой.

Автоматическое оборудование сборки РМ на основе КПМ характеризуется высокой универсальностью и практически исключает ручные сборочные операции. Размеры КПМ, устанавливаемые одним автоматом, могут изменяться в больших пределах (от миниатюрных пассивных компонентов до крупноформатных МС).

Конструктивное исполнение и характеристики КПМ представлены в таблице 4.Предельные размеры пассивных компонентов указаны в таблице 5.

Таблица 4

Наименование и краткая характеристика компонента	Конструктивное исполнение	Вид поставки
1	2	3
Безвыводные и с жесткими укороченными выводами резисторы, конденсаторы, варисторы, индуктивности, термисторы, стабилитроны, диоды. Зарубежные аналоги корпусов CH1P, MELF, SOD	Исполнение 1 Исполнение 2 Исполнение 3 Исполнение 4	В блистерленте, прямоточной кассете