Техпроцесс сборки, входной контроль и подготовка ЭРС и ИМС к монтажу

Учреждение образования

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра электронной техники и технологии

РЕФЕРАТ

на тему:

«Техпроцесс сборки, входной контроль и подготовка ЭРС и ИМС к монтажу»

МИНСК, 2008

1. СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ

Операции сборки и монтажа являются наиболее важными в технологическом процессе изготовления электронных блоков, поскольку они оказывают определяющее влияние на технические характеристики изделий и отличаются высокой трудоемкостью (до 50--60 % общей трудоемкости изготовления). При этом доля подготовки ИЭТ к монтажу составляет около 10 %, установки -- более 20 %, пайки -- 30 %. Автоматизация и механизация этих групп операций дает наибольший эффект в снижении трудоемкости изготовления изделий. Основными путями повышения эффективности являются: применение автоматизированного оборудования, групповая обработка ИЭТ, внедрение новой элементной базы, например поверхностно-монтируемых элементов.

Технологический процесс автоматизированной сборки состоит из подачи компонентов и деталей к месту установки, ориентации выводов относительно монтажных отверстий или контактных площадок, фиксации элементов на плате. В зависимости от характера производства сборка может выполняться: вручную с индексацией и без индексации адреса; механизировано на пантографе; автоматизировано параллельно на автоукладчиках и последовательно на автоматах или автоматических линиях с управлением от ЭВМ.

Подача элементов к месту установки при автоматизированной сборке происходит путем загрузки кассет с ИЭТ и платами в магазины и накопители автомата, захвата ИЭТ установочной головкой и позиционирования. Как правило, загрузка кассет осуществляется вручную, и только в ГАП эта операция выполняется с помощью автоматических транспортных средств. Остальные операции на сборочном автомате проводятся без участия оператора. Платы со смонтированными ИЭТ снимаются с автомата вручную или автоматически и направляются на полимеризацию клея. Далее плата поступает на светомонтажный или обычный сборочный стол, где устанавливаются ИЭТ малой применяемости. После пайки, отмывки остатков флюса и исправления дефектов собранная плата проходит визуальный и функциональный контроль. Заключительной операцией процесса сборки является нанесение влагозащитного покрытия.

Применение ручной сборки экономически выгодно при изготовлении изделий не более 15--20 тыс. шт. в год партиями по 100 шт. При этом на каждой плате может быть расположено не более 100 элементов, в том числе до 20 ИМС. Достоинствами ручной сборки являются: высокая гибкость при смене объектов производства, возможность постоянного визуального контроля, что позволяет своевременно обнаруживать дефекты плат или компонентов и устранять причины брака. Недостатки -- невысокая производительность, значительная трудоемкость технологического процесса, использование высококвалифицированного рабочего персонала.

Структура типового процесса сборки блоков ЭА на печатных платах приведена на рис. 1.

рис. 1. Схема типового процесса сборки блоков ЭА на печатных платах

При объемах выпуска изделий порядка 100--500 тыс. шт. в год с количеством расположенных на плате элементов до 500 экономически целесообразно использовать механизированную сборку с пантографом. При этом высокая гибкость сочетается с большей, чем при ручной сборке, производительностью. В условиях массового выпуска однотипных изделий бытовой ЭА (0,5 -- 5 млн шт. в год) целесообразно использовать автоматизированное оборудование (автоматы) или автоматические линии с управлением от ЭВМ.

2. ВХОДНОЙ КОНТРОЛЬ

В производстве ЭА применяют следующие виды контроля (ГОСТ 16504--70):

входной -- дополнительная проверка элементов по параметрам, определяющим их работоспособность и надежность с целью исключения дефектных элементов вследствие ошибок поставщика, продолжительного хранения на складе, повреждений во время транспортирования и т. д.;

операционный -- контроль продукции после завершения какой-либо операции;

приемочный -- контроль готовой продукции после окончания всех технологических операций.

При входном контроле все комплектующие элементы подвергаются как визуальной, так и электрической проверке. При визуальной проверке обращают внимание на наличие на элементе отчетливо видимой надписи (тип, номинал, допуск, клеймо приемки ОТК), а также на отсутствие царапин, сколов, трещин, вмятин и коррозии. При электрической проверке проверяют соответствие электрических параметров элементов данным, указанным в ТУ или ГОСТах.

Входной контроль может быть сплошным (100 %) или выборочным. Объем выборки определяется по формуле

(1)

где t_Р -- коэффициент, зависящий от принятой вероятности Р и определяемый по табл. 1;

-- среднеквадратичное отклонение;

-- заданная точность определения математического ожидания.

Таблица 1. - Значения коэффициента t_P

В зависимости от закона распределения принимает следующие значения: при нормальном законе; при равновероятностном; при дельта-распределении, где А -- разность между верхней и нижней границами исследуемого параметра по ТУ.

Пример. Для партии резисторов МЛТ-0,125 10 кОм 10 % при вероятности контроля Р = 0,95 и заданной точности объем выборки n =1,9610²/(53)=4,35 %.

Правило контроля гласит, что если при выборочной проверке ЭРЭ бракованным окажется большее количество элементов, чем приемочное число, то проверке подлежит удвоенное количество ЭРЭ. В случае выявления при проверке удвоенного количества изделий хотя бы одного бракованного проверке подвергают 100% изделий полученной партии.

На практике используют следующие статистические методы выборочного контроля:

1) однократной выборки, когда из партии выбирается n изделий. По ТУ для каждой выборки n имеется норматив бракования С. Если число бракования m>C, то партия бракуется; при mC партия признается годной;

2) двукратной выборки, когда проверяется выборка из n₁ изделий и при этом оказывается m₁ бракованных. Если C₁m₁/n₁, то партия бракуется; при С₁m₁/n₁C₂ проводятся повторные испытания. Берется партия из n₂ изделий и определяется количество бракованных m₂. Если , партия принимается, а при бракуется;

3) последовательного анализа, когда после испытания партии изделий строят график зависимости числа бракованных изделий от числа проверенных изделий, на которую наносят зоны приемки, браковки, продолжения испытаний. В соответствии с координатами точки (m, n) принимают решение о приемке или браковке партии.

3. ПОДГОТОВКА ЭРЭ И ИМС К МОНТАЖУ

Подготовка навесных элементов к монтажу включает следующие операции: распаковку элементов, входной контроль, контроль паяемости выводов, рихтовку, формовку, обрезку, лужение выводов и размещение элементов в технологической таре.

С завода-изготовителя ЭРЭ поступают в разнообразной таре. Большая часть ее рассчитана на загрузочные узлы сборочных автоматов, однако часть элементов, в том числе ИМС, поставляется в индивидуальной таре-спутнике, изготавливаемой из антистатического термостойкого материала.

Для распаковки ИМС в корпусах типа 4 используются автоматы моделей 141-411 или АД-901 и АД-902, технические данные которых приведены в табл. 2. Распаковка тары заключается в снятии с корпуса тонкой пластмассовой крышки путем ее поперечного сжатия с помощью двух стержней, которые входят в контакт с краями крышки и, сближаясь друг с другом, изгибают ее и выводят из зацепления с корпусом. Освобожденная крышка уносится в сборную емкость струей сжатого воздуха, а ИМС по направляющей соскальзывает в приемную кассету. Автомат 141-411 загружает ИМС в этажерочные кассеты, а автоматы АД-901 и АД-902 -- в прямоточные.

Таблица 2. - Характеристики автоматов распаковки ИМС