Существует как универсальное, так и специализированное оборудование. На универсальном оборудовании могут выполняться несколько различных операций, его используют при крупносерийном и массовом производстве. Специализированное оборудование используется для выполнения одной конкретной операции, его целесообразно применять при серийном и единичном производстве.

Типовой техпроцесс производства блоков РЭА включает в себя следующие этапы: входной контроль плат, компонентов, материалов; подготовку компонентов, материалов; нанесение клея/паяльной пасты; установку компонентов; отверждение клея; оплавление припоя с помощью печей или в машинах пайки волной; отмывку; выходной контроль; ремонт; влагозащиту; упаковку.

Электрическая принципиальная схема проектируемого устройства небольшая. Исходя из эргономических соображений, соображений ремонтопригодности и условий эксплуатации стробоскопа (изделие должно иметь такие размеры, чтобы его было удобно держать в руке), в качестве его элементной базы выбраны элементы, монтируемые в отверстия. По этой причине подробнее рассмотрим оборудование именно для техпроцесса монтажа элементов, монтируемых в отверстия на печатной плате.

Полноценное производство устройств включает в себя следующие этапы:

− входной контроль плат, компонентов, материалов;

− подготовка компонентов, материалов;

− нанесение клея/паяльной пасты;

− установка компонентов;

− отверждение клея;

− оплавление припоя с помощью печей или в машинах пайки волной;

− отмывка;

− выходной контроль;

− ремонт;

− влагозащита;

− упаковка.

При создании участка для элементов монтируемых в отверстия используется следующее оборудование:

− оборудование для входного контроля;

− оборудование для пайки;

− оборудование, производящее установку компонентов на плату;

− оборудование для отмывки;

− оборудование для нанесения клея (при необходимости);

− оборудование для маркировки;

− оборудование для выходного контроля.

Каждый тип оборудования соответствует конкретным технологическим этапам.

Подготовка электронных компонентов для навесного монтажа на печатной плате и последующей пайке на линии пайки волной предусматривает операции формовки и обрезки выводов. Для этого предназначено специальное оборудование, которое позволяет в зависимости от конструктивных особенностей компонента производить данные операции в ручном, полуавтоматическом или автоматическом режимах. Компоненты на эту процедуру обычно поступают упакованными в ленты. Также существует оборудование для работы с компонентами из россыпи. На рисунке 1.1 показано подобное полуавтоматическое устройство итальянской фирмы Olamef типа ТР6.

Рисунок 1.1. Установка обрезки и формовки выводов ТР6

Проектируемый стробоскопический прибор собран на печатной плате с размерами 45x90 мм. Материалом платы является стеклотекстолит фольгированный СФ-2-35Г-1,5 ГОСТ 10316-78. Этот материал по сравнению с гетинаксом обладает более высокими электрическими и диэлектрическими свойствами высокой температурой отслаивания фольги, широким диапазоном рабочих температур, низким водопоглощением, высокими значениями объёмного и поверхностного сопротивления, стойкостью к короблению. Стеклотекстолит фольгированный СФ-2-35Г-1,5 представляет собой прессованные многослойные листы, состоящие из полотнищ стеклоткани, пропитанных эпоксидно-фенольным лаком и облицованные с двух сторон электролитической фольгой и имеет следующие технические параметры:

1. Объемное удельное сопротивление, Ом см................... 5·102

2. Диэлектрическая проницаемость.......................................6

3. Электрическая прочность, кВ/мм.....................................20

4. Плотность, г/м3............................................................1,9-2,9

5. Влагостойкость............................................................3,0

6. Сопротивление изгибу, кгс/см2.......................................2500

7. Сопротивление разрыву, кгс/см2.....................................2000

8. Усадка, %...........................................................................0,15

9. Модуль упругости, кгс/см................................................35-104

10. Коэффициент теплопроводности, Вт/м°С..........................7,5·10-4

11. Коэффициент линейного расширения, 1/°С......................1,2·10-5

12. Теплостойкость, °С..............................................................180

Электрические соединения при монтаже блока стробоскопического прибора выполняются пайкой. Для пайки печатной платы применяют низкотемпературные оловянно-свинцовые припои. К ним относится легкоплавкий припой ПОС-61 со следующими параметрами:

1. Температура плавления, °С.................................183-190

2. Предел прочности, МПа......................................42

3. Плотность кг/м3....................................................8500

4. Удельное сопротивление, Ом×м.........................0,139-10

5. Теплоемкость Вт/мК............................................50,24

6. Коэффициент линейного расширения................24-106

Пайку компонентов на печатной плате будем осуществлять двумя способами: ручной и групповой пайкой волной припоя.

При ручной пайке применяются как индивидуальные паяльники так и паяльные станции, оснащенные системами контроля мощности, температуры, что позволяет избежать перегревов.

Пайка волной припоя - это самый распространенный метод групповой пайки навесных элементов. Она заключается том, что плата прямолинейно перемещается через гребень волны припоя. Преимуществом данного метода являются высокая производительность, возможность создания комплексно-автоматизированного оборудования, ограниченное время взаимодействия припоя с платой, что снижает термоудар, коробление диэлектрика, перегрев элементов.

В настоящее время существует большое количество производителей оборудования для пайки волной припоя. В этих условиях, при выборе конкретной модели, с учетом возрастающей с каждым годом цены на энергоносители, а также директивы президента Республики Беларусь "О экономии и бережливости" приоритетной будет установка с меньшим энергопотреблением и с наилучшим соотношением цена/качество.

Сравним возможности и технические характеристики нескольких установок для пайки волной припоя и выберем оптимальный вариант.

Установка пайки волной припоя TSM HS02-3000:

Электропитание: 220 В 50 Гц

Потребляемая мощность: 24 000 Вт

Габаритные размеры (ШхГхВ): 3700х1350х1620

Вес: 1700 кг. [6]

Рисунок 1.2 Установка пайки волной припоя TSM HS02-3000

Ее особенности:

а) Совместима с процессами безсвинцовой пайки (Lead free);

б) Максимизирована производительность с использованием сочетания ИК нагрева и циркуляционного нагрева горячим воздухом;

в) Минимизированы дефекты, связанные с отпайкой, посредством применения турбулентной волны;

г) Функция контроля расстояния между 1-ым и 2-ым соплами;

д) Максимизирована производительность обслуживания с использованием управления углом наклона направляющей подвески от 2 до 5 град.;

е) правление углом наклона направляющей, ванной припоя (возможность перемещения вверх/вниз, внутрь/наружу) и длиной транспортёра с двигателями;

ж) Максимизирована производительность обслуживания при помощи открытия и закрытия колпачков с валиками.

Регулирование угла передней и задней направляющей в этой установке осуществляется с помощью электродвигателя. Управление резервуаром с припоем производится с использованием шагового двигателя. Установка пайки волной припоя TSM HS02-3000 имеет возможность регулирования длины транспортёра (управление с помощью электродвигателя). Предварительный нагреватель сочетает ИК радиационный нагрев, и нагрев горячим воздухом. В установке предусмотрен антипрогибочный конвейер в зоне охлаждения. Для удобного обслуживания, крышки барабанов открываются с помощью пневматики. Задняя крышка выполнена в виде раздвижного стекла. Есть воздушная завеса между ванной с флюсом и зоной предварительного нагрева. В установке применен штыревой тип пальцев, отлитый и обработанный механически с высокой точностью (покрытие из тефлона, высокая степень прямолинейности). Предусмотрено также устройство накопления свинца, собирающее излишнее количество около зоны предварительного нагрева, по ошибке.

Ванна для припоя в установке TSM HS02-3000 выполнена из высококачественного материала для пайки бессвинцовыми припоями. Материал сопла и его конструкция видоизменены для пайки бессвинцовыми припоями. Используется коррозионностойкая конструкция для пайки бессвинцовыми припоями. Основное сопло сделано с турбулентной насадкой. Центральная поддерживающая направляющая, установленная для предотвращения деформирования печатной платы (регулируется вручную).

Конвейер, электронасос, охлаждающий мотор для устройства предварительного нагрева управляется с использованием инвертора. Включение/выключение нагревателя осуществляется полупроводниковым реле, предусмотрено автоматическое охлаждение полупроводникового реле в случае перегрева. Ошибки установки отслеживаются и отображаются на дисплее, и подается звуковой сигнал. [6]

Основные технические характеристики установки пайки волной припоя TSM HS02-3000 представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Технические характеристики установки TSM HS02-3000.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14