Технологическая часть. стр.4-29

1. Введение.

Универсальный электронно-измерительный прибор используется при измерениях электронных сигналов , поэтому существенными показателями являются вес, габариты и надежность.

На этапе разработки , отладки и опытного производства используется технология комбинированного монтажа (т.е. часть элементов крепится используя технологию поверхностного монтажа , другая часть - используя традиционную технологию , а PIC-просессор крепится на колодке ) , но при массовом производстве необходимо уменьшить вес и габариты и улучшить надежностные характеристики прибора.

В качестве одного из путей улучшения этих показателей предлагается использование технологии поверхностного монтажа микросхем на печатные платы. По сравнению с традиционной технологией монтажа микросхем в отверстия платы, технология поверхностного монтажа позволяет за счет уменьшенных размеров микросхем достичь увеличения функциональной плотности на единицу площади платы, что дает выигрыш в габаритах и весе изделий. Кроме того, устройства с поверхностно смонтированными компонентами обладают более высокой устойчивостью к вибрационным воздействиям. Все это делает целесообразным использование технологии поверхностного монтажа при массовом производстве Универсального электронно-измерительного прибора.

2. Особенности технологии поверхностного монтажа.

На сегодняшний день техника поверхностного монтажа компонентов(ТПМК) является наиболее перспективным средством повышения производительности труда при изготовлении схемных плат и улучшения их функциональных характеристик.

Техника поверхностного монтажа имеет целый ряд преимуществ, которые можно разделить на три группы:

1)Конструкционные:

- Увеличение функциональной сложности на единицу площади ( меньшие габариты микросборок);

- Уменьшение размера конечного изделия( благодаря уменьшению размеров микросборок);

- Улучшение частотных характеристик( вследствие уменьшения длины сигнальных линий);

- Повышение помехозащищенности от электромагнитных , в частности, радиочастотных , помех( из-за уменьшения длины сигнальных шин);

- Улучшение массогабаритных показателей( вследствие уменьшения габаритов микросборок);

- Снижение затрат на фрахт и транспортировку( из-за уменьшения габаритов изделий).

2)Технологические:

- Возможен полностью автоматизированный процесс сборки и монтажа;

- Технология поверхностного монтажа проще поддается автоматизации, чем традиционная (компоненты разработаны с учетом возможности автоматизации сборки и монтажа на поверхность плат, что гораздо легче , чем в отверстия);

- Повышение эффективности использования производственных площадей ( на одной и той же площади с помощью ТПМК можно изготовить больше изделий, чем при обычном монтаже );

- Снижение капитальных затрат ;

- Снижение затрат на материалы( особенно в будущих изделиях);

- Уменьшение трудовых затрат( преимущественно из-за уменьшения объема ремонтных работ);

- Не требуются частые смены барабанов носителей компонентов( снижаются затраты на эту операцию);

- Не требуется предварительной подготовки компонентов и соответствующего оборудования.

3)Преимущества, связанные с повышением показателей качества:

- Улучшение качества пайки ( исключение перемычек припоя);

- Повышение надежности размещения компонентов на плате (переменные технологические факторы в ТПМК контролируются);

- Уменьшение количества слоев при том же самом уровне функциональной сложности( отказ от применения металлизированных сквозных отверстий существенно увеличивает площадь, отводимую под компоненты и трассировку устройств);

- Уменьшение количества металлизированных отверстий, каждое из которых служит потенциальным источником дефектов.

Не все из этих преимуществ могут быть реализованы сегодня. Часть из них может оказаться достижимой только через многие годы. Поэтому при освоении технологии поверхностного монтажа необходимо иметь в виду, что преимущества новой технологии в полной мере реализуются не сразу.

Технологии поверхностного монтажа присущи также следующие недостатки:

-Недостаточная номенклатура и объем выпуска компонентов для поверхностного монтажа(самая большая проблема);

-Недостаточно низкая стоимость компонентов ( хотя она постоянно снижается ) ;

-Контролепригодность микросборок ( затруднена, но постепенно повышается ); Недостаточная стандартизация компонентов ( алогичное положение с традиционными компонентами ) ;

-Затруднен отвод тепла ( изделия ТПМК требуют большего отвода тепла ) ;

-Необходимость обеспечения копланарности для компонентов на платах ( особенно крупногабаритных компонентов ) ;

-Сложность выполнения ремонтных работ ( при простоте демонтажа большинства типов компонентов существуют трудности монтажа некоторых из них ) .