1. Изделие, виды
изделии. Производственный, технологический процесс, операция и ее структура
2. Типы
производства и их характеристика. Виды технологических процессов
6. Изготовление деталей методом порошковой
металлургии.
8. Классификация методов получения неразъемных
соединений. Сущность процессов.
Показатели качества.
9. Классификация покрытий. Показатели качества.
10. Электрический монтаж.
Способы электрического монтажа.
Способы получения контактных
соединений
14. Двусторонние
печатные платы. Материалы,
элементная база, класс точности, методы изготовления
16. Стежковый
монтаж. Основные этапы
технологического процесса. Оборудование.
17. Монтаж накруткой. Требования к
соединениям накруткой. Виды соединений накруткой. Оборудование.
18.
Монтаж плоскими ленточными проводами. Основные этапы технологического процесса монтажа.
20. Поверхностный
монтаж. Особенности элементной базы. Способы пайки. Смешанный монтаж
21. Пайка в
производстве ЭВА. Групповые процессы пайки
22. Сварка в
производстве ЭВА. Способы сварки
24. Типовые операции изготовления модуля 1-го уровня
разукрупнения
1. Изделие, виды изделии.
Производственный,
технологический процесс, операция и ее
структура
Изделие
– любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на
предприятии. Делят на изделия основного производства и изделия вспомогательного
производства.
Деталь
– изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без
применения сборочной операции.
Сборочная
единица – изделие, составные части которого соединяются между собой на
предприятии- изготовителе.
Комплект
– два или более изделия, несоединенные на предприятии-изготовителе и
предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций.
Производственный
процесс – совокупность действующих людей, оборудования и т.д. для изготовления
изделия.
Технологический
процесс – выполнение отдельных операций.
Различают
след технологические процессы:
-
единичный ТП относится к изделиям одного наименования.
-
типовой ТП разрабатывается на группу изделий, которые имеют
общие конструктивные и технологические признаки.
-
групповой ТП разрабатывается на группу изделий, которые имеют
различные конструктивные, но одинаковые технологические признаки.
Операция и ее структура
Операция
– часть технологич. процесса, выполняемая на одном и
том же месте одним или несколькими рабочими над одной деталью или сб. единицей.
Структура:
Переход
– часть операции которая выполняется одним или
несколькими инструментами на одном рабочем месте.
Установка
– часть операции, состоящая из нескольких переходов, когда положение заготовки
не меняется.
2. Типы производства и их
характеристика. Виды технологических процессов
Типы
пр-ва: единичное, серийное, массовое.
Производственный
процесс – совокупность всех действий людей, оборудования для изготовления
изделия.
Тех.
процессы для выполнения отдельных
операций:
1)Единичные (изделия одного
наименования)
2)Групповые (разд. на группы изделий,
кот-е имеют разл. констр.,
но один. техн.
признаки).
3)Типовые (разделяются на группы
изделий, которые имеют общие техн. и констр. признаки).
|
Элем. пр-ва. |
единичное |
Серийное |
массовое |
|
номенк.издел. |
большое
разнообразие |
несколько
типов 10-100 |
несколько типов |
|
хар-ка произ. |
опытная,
специальная |
устан. типа,стандар-ая |
стандартная |
|
спец.рабочих мест |
опытное |
на
выпол. несколких операций |
на
выпол. одной операции |
|
оборудование |
общего
назн. или универ |
общего
назн. или универ |
специальное |
|
располож.
оборудования |
по
типу станков |
по
типу технол. производ. |
по
типу технол. производ. |
|
приспособления |
универсал
и спец |
универсальное |
специальное |
|
себестоим-ть |
высокая |
Средняя |
низкая |
|
Степень
автоматизации |
Мн-во
не автомат.опер. |
Низкий
уровень |
Высокий
уровень |
|
квалификация
рабочих |
высокая |
Средняя |
низкая |
|
методы
орган труда |
непоточный |
Поточный |
поточный |
3. Понятие о
точности, надежности, эффективности, производительности технологического процесса
изготовления и сборки
ЭВА. Структура технической нормы времени
Основные
параметры технологического процесса изготовления и сборки:
Точность
– степень соответствия изделия с техническим заданием.
Надежность
– вероятность выпуска годного изделия.
Эффективность
– наименьшие затраты человеческого труда, которые соответствуют min себестоимости.
Производительность- кол-во изделий в единицу времени: 
N – годовая программа; Тшт – норма штучного времени.
Структура
технологической нормы времени. Техн. норма врем.- время, устанавливаемое для
выполнения данной операции при определенных организац.
и техн. условиях с учетом передового
производственного опыта и наиболее рационального использования средств
производства
ТТ.Н.ВР.
=ТПЗ+ТШТ
ТПЗ
- подготовительно – заключительное
время (на ознакомление с чертежом, настройку оборудования и т.д.) оно тратится
один раз.ТШТ =ТО+ТВСП+ТОБСЛ+ТПЕР
ТО
– операционное . Это основное операционное время,
затраченное на изменение формы изделия, размеров и т.д.
ТВСП
– вспомогательное. Время на обслуживание ТО. (установка/снятие
детали с рабочей позиции, измерения..)
ТОБСЛ
– время на технологическое(снятие и установка
инструмента, удаление стружки, подналадка
оборудования) и организационное(уборка рабочего места) обслуживание
оборудования.
ТПЕР
– время на отдых и нужды.
Используется
также оперативное время: ТОПЕР =ТО+ТВСП
Штучно
– калькуляционное: ТКАЛЬК =ТШТ+ТПЗ/n
n –
кол-во деталей, которое будет изготовлено на данном рабочем месте за смену.
Техн.
норма времени устанавливается для каждого типа производства и каждой операции,
так как имеет разные значения для
различных типов производства.
4. Основные методы
получения заготовок деталей
литьем металлов и пластмасс. Сравнительный анализ технологических
возможностей способов точного литья.
Литье – процесс получения фасованных заготовок или деталей заливкой
расплавленного метала в форму, полость которой соответствует конфигурации.
Конечная продукция – отливка. Литейные формы могут быть разового и
многоразового использования. Выбор способа литья определяется стоимостью
детали, требуемой точности и шероховатостью материалом и массой, толщенной
стенок и объемом производства. Различаются сл. способы литья металлов:
1)Под давлением: расплавленный металл
заливается в камеру прессования литьевой машины, перемешивается под действием
поршня или сжатого газа и через каналы с высокой скоростью заливается в полость
пресс-формы. Металл затвердевает под давлением и образует отливку.
+:
макс. приближенный размер отливки к размеру детали, высокая производительность,
мин. Стоимость, отливки имеют гладкую и чистую поверхность, легкозернистую
структуру, хорошие мех. св-ва.
–:
появление раковин, из-за которых отливки нельзя подвергать термообработке(появится вздутие)
dmin=1мм. Литейная форма – металлическая
многократного применения, область применения – тонкие корпус., детали сложной
формы, материалы – латунь, Zn,
AL, Mg, тип производства – массовый,
крупносерийный, Rz=80-40
2)По выплавляемым моделям: Модели изготавливаются
из легкоплавкого парафина tплав=60-
3)Литье в кокиль (это металл. разъемная форма многокр. исп-вания для получения отливок. Тех. процесс: а)нагрев кокиля 250-300 С б)нанесение огнеупорной краски с
помощью пульверизатора на раб. повер. для предохранения
от жидкого металла в)соедин. и скрепляются половинки кокеля. д)заливается металл
700-750 С е)производится выдержка метала до начала кристалл. и остывавние, затем извлечение отливки. – высокая стоимость
кокиля, сложность получения тонкослойных отливок. )dmin=5мм: литейная форма – металлическая многократного
применения, область применения – детали
простые и средней сложности толщина стенок 5-12мм, материалы – AL, Mg, бронза,
чугун, тип производства –массовый, крупносерийный, Rz=2,5-1,25
4)Литье в оболочковой форме (Изготавливается
оболочка из песчаносмоляных смесей. Тех процесс: а)металлическую модельную плиту покрывают силиконовой
жидкостью. б)нагревают до 200-250 С в)наносится песчано
смоленая смесь. Оболочки твердеют при 30 С в течение 90-110сек г)Затем оболочка
снимается устанавливаются стержни, полуформы
склеивают и засыпают песком.д)Заливка метелла, выбивкаи очистка литья.
) dmin=8мм:
литейная форма – песчаносмолистая, химически твердая
разовая, область применения –
плоские детали несложной формы,
материалы – стали, чугун, тип производства – крупносерийный, Rz=80-10
Различают
два вида пластмасс:
термореактивные, термопластичные. Детали изготавливают литьем под давлением
(термопласт.), прямое прессование (термореакт.),
литьевое прессование (термореактивные пластмассы). Основные режимы:
температура, удельное давление, время выдержки. Литье под давлением: на
литьевых автоматах расплавл.и
подается в пресс форму. Сырье – гранулиров.
термопласт. Прямое прессование: в прессовочную форму загружают порошок
или таблетки и прикладывают давление и температуру. После полимеризации
давление снимается и деталь выталкивается. Литьевое прессование:
пресс-порошок загружают в полость, которая под давлением и при нагреве
переходит в пластичное состояние и запрессовывается в форму. Порошок: полимер,
пластификатор, наполнитель.
5. Изготовление деталей и заготовок обработкой давлением. Классификация основных способов обработки давлением.
Основные показатели качества деталей и заготовок.
При обработки давлением может быть 2 вида деформации. – пластическая и с местным разрушением материала.
Штамповка бывает : холодная,
горячая.
Штамповка состоит из нескольких
операций
-вырезка
-формовка- обрезка
-вырубка – пробивка
+ хол.штамповки: постоянство требуемых разрезов, полная
автоматизация, низкая стоимость, высокая производительность при массовом
производстве.
- высокая стоимость штампа,
ограниченность форм
Оборудование: гильотинные ножницы,
кривошипные и гидравлические прессы.
Основные виды штампа - пуансон и матрица.
Виды штамповки:
1)отрезка
2)вырубка
3)вытяжка
4)пробивка
5)гибка
6. Изготовление деталей методом порошковой металлургии.
Порошковая
металлургия (металлокерамика)– изготовление деталей из металлических порошков.
Этим
методом получают детали, обладающие, высокой износостойкостью, твердостью, особыми физическими, химическими и технологическими св-вами, которые
невозможно получить методом литья или обработкой давлением.
Тех
процесс:
1)
Изготовление металлического порошка (измельчение в шаровых мельницах) и отжиг
2)
Составление шихты (смесь порошков разных металлов)
3)
Прессование на гидравлических или кривошипных прессах в пресс-формах .
4)
спекание заготовок
5)
термообработка
6)
калибровка
7)
обработка резаньем (шлифование)
8)
нанесение гальванопокрытия
7.
Изготовление деталей резанием.
Классификация основных способов обработки. Физическая сущность
процессов. Показатели качества деталей.
Процесс резанья металла заключается в срезании с
заготовки лишнего припуска в виде стружки с целью получения детали требуемой
формы, размеров и шероховатости поверхности. Виды
механической обработки: точение, строгание, сверление, фрезерование, шлифование,
притирка, доводка, хонингование, полирование. Инструменты:
резцы, сверла, зенкеры, развертки, шлифовальные круги, фрезы и др.
Оборудование: всякого рода станки (различаются по виду обработки).
Резцы являются основой
конструкции всех режущих инструментов (у фрезы каждый зуб - резец, у
шлифовального круга зерно - резец).
Осн. спос. обработки:
Токарная
обработка. (Обработка тел вращения.)
Можно
получить цилиндрические, конические, сферические и фасонные поверхности. Можно
нарезать резьбу, фаску, проточку. Заготовкой чаще всего является пруток с
Ø до
Сверление,
зенкерование, развертывание.
Отверстия
в металле бывают: 1)сквозные/глухие; 2) цилиндрические/ конические/ резьбовые.
Инструмент: сверла спиральные, перьевые (плоские). Режимы сверления: скорость
резания, глубина резания, подача, частота вращения сверла. Сверла бывают сперальные, перовые (для неметалл.твердых мат-лов), трубчатые, перфорированные
алмазные сверла – для хрупких мет-лов и т.д. Для
повышения качества поверхности применяется зенкерование, инструмент – зенкер и
развертывание разверткой.
Фрезерование – процесс резания металла вращающимся режущим
инструментом при одновременной линейной подаче заготовки.
Инструмент вращается при линейной подаче заготовки.
Используется попутное и встречное фрезерование. Режимы фрезерования: скорость
резанья, скорость подачи, частота вращения фрезы, глубина резания, ширина
фрезы. Выполненные работы: фрезирование плоскостей,
уступов, каналов, отрезка и разрезка заготовок, изготовление зубчатых колес.
Шлифование – это процесс резанья материалов
абразивным инструментом (абразивный круг). Форма круга может быть плоской, в
виде чашки или тарелки. Размеры абразива определяет область применения.
Абразивные материалы: природные - алмаз, окись хрома, железа, корун + искусственные – электрокорун.
Оборудование: плоско- и круглошлифовальные,
а также внутришлифовальные станки. Приспособления: магнитные столы или плиты,
тиски.
Хонингование – обработка цилиндрических отверстий –
сквозных и глухих Ø>2мм и длиной 10-20мм. Задача: исправление
поверхности формы, уменьшение шероховатостей. Инструмент: абразивный хонинговочный брусок из электрокоруна
или др.
Абразивная
доводка. (Метод чистовой обработки.)
Применяется непрерывная подача абразивной смеси на область притира.
8. Классификация
методов получения неразъемных соединений. Сущность процессов. Показатели качества.
Классификация: сварка, пайка, расклепывание, запрессовка,
склеивание, накрутка, обжимка.
Сварка – процесс получения неразъемного соединения под действием давления,
теплоты или их сочетания, а также электронного ионного и других методов
воздействия.
Пайка – соединение металлических деталей в твердом состоянии при помощи
присадочного материала (припоя).
Склеивание: при ремонте электронной аппаратуры. На основе
эпоксидных смол холодного и горячего отверждения или на основе нитроклея.
Приклеивание токопроводящими клеями: Применяются
при ремонте. В серийном производстве не применяется из-за низкой
производительности.
Расклепывание: заклепки изготавливают из стали, алюминия и латуни. Длина заклепки рассчитывается как
толщина + 1.5 диаметра заклепки.
Запрессовка – сборка натягом при помощи штифтов, втулок и др.
|
Вид
соединения |
Переходное
сопр. Rпер, *10-3ОМ |
Усилие
отрыва Р, МПа |
Тепловое
сопр. RT ,
град/Вт |
|
Сварка |
|
100-500 |
0.001 |
|
Накрутка |
1
.. 2.0 |
60-75 |
- |
|
Пайка |
2
.. 3.0 |
40-50 |
0.002 |
|
Обжимка |
1
.. 10.0 |
100-120 |
- |
|
Токопров.
клей |
1
.. 10.0 |
5-10.0 |
5.0 |
9. Классификация
покрытий. Показатели качества.
Покрытия
позволяют получить поверхность деталей с определенными физическими свойствами(антикоррозийные, магнитные, износостойкие, оптические и
др.). Покрытия могут наноситься на металлы и пластмассы различными способами:
1.Погружение
детали в расплавленный металл или сплав.
2.Химические
или электрохимические осаждения металлов и сплавов.
3.Вакуумное
напыление.
Возможны
следующие св-ва в зависимости от материала покрытия:
1.Металлические:
-защитные
(кадмиевые, Zn ).
-защитно-декоративные(Cu, Ni, золото,
серебро).
-специальные - для предания металлам спецальных свойств (золото, серебро, радий, хром, паладий).
Технология
процесса металлизированных покрытий.
1).Механическая
подготовка поверхности (пескоструйная).
2).Химическая
обработка в сильных кислотах и щелочах.
3).Нанесение
покрытия.
4).Получение
тонких оксидных пленок для получения стойкости покрытия.
2.Химическое покрытие – получение тонкого слоя оксида металла:
оксидирование, фосфорирование, пассивирование.
3.Лакокрасочное покрытие: используется как защитное и декоративное покрытие.
10. Электрический монтаж.
Способы электрического монтажа.
Способы получения контактных соединений
Эл.монтаж - это соединение ЭРИ, функциональных узлов и модулей
между собой при помощи проводников, конт.соед-ий и
соединителей.
Конт. соед-ие
- мех. прочный и электрически надёжный контакт с малым эл.
сопротивлением.
В эл. аппаратуре
конт. соед-ия могут быть
получены пайкой, сваркой, запрессовкой, накруткой, токопроводящими клеями и при
помощи соединителей.
Прим. след. способы монтажа: печатный, накруткой, проводный,
жгутовой, плоскими ленточными проводами (включая гибкие печатные кабели),
поверхностный, смешанный.
11. Печатный монтаж. Печатные
платы. Требования, предъявляемые к печатным платам: конструкторские,
электрические, эксплуатационные и др.
Печатный монтаж – способ монтажа,
при котором электрическое соединение ЭРИ, экранов, функциональных узлов между
собой выполнено с помощью элементов печатного рисунка: проводников, контактных
площадок и т.п.
Печатная плата – изделие, состоящее
из плоского изоляционного основания с отверстиями, пазами, вырезами и системой
токопроводящих полосок металла (проводников), которое используют для и
установки и коммутации электрорадиоизделия (ЭРИ) и
функциональных узлов в соответствии с электрической принципиальной схемой.
Конструкторские требования к ПП
определяют механическую прочность ПП в заданных условиях эксплуатации и
сохранение характеристик ПП.
Класс точности определяет:
t- наименьшая номинальная
ширина проводника (Рассчитывают и выбирают в зависимости от допустимой токовой
нагрузки, свойств токопроводящего материала, температуры окружающей среды. Края проводников должны быть
без дефектов)
S – наименьшее номинальное
расстояние между проводниками (Зависит от допустимого рабочего напряжения,
свойств диэлектрика, условий эксплуатации и связано с помехоустойчивостью,
искажением сигналов и короткими замыканиями)
b– минимально допустимая
ширина контактной площадки
γ =d/H - отношение диаметра металлизированного отверстия к
толщине ПП.
Электрические требования:
максимальная электропроводность печатных проводников и минимальные токи утечки
между проводниками.
Электропроводность зависит от:
-характеристик
проводникового материала(чаще используют медь)
-от
способа получения покрытий(химическое, вакуумное или
гальваническое осаждение (по порядку улучшения характеристик))
-от
площади поперечного сечения печатного проводника
-от
режима токовой нагрузки
-от
внешних воздействий
Электрические параметры:
-Допустимая
токовая нагрузка на элементы проводящего рисунка. Выбирается в зависимости от
допустимого повышения температуры проводника.
-Допустимое
рабочее напряжение. Зависит от расстояния между проводниками, материала ПП.
-Сопротивление
печатного проводника. Зависит от геометрических размеров и удельного
сопротивления.
-Напряжение
пробоя. Зависит от расстояния между элементами проводящего рисунка, материала
основания ПП, влажности и давления.
Эксплутационные требования: В зависимости от условий эксплуатации
определяют группу жесткости, которая предъявляет соответствующие требования к
конструкции ПП, материалу основания и необходимости применения дополнительной
защиты от внешних воздействий(климатических,
механических и др.).
Технологические требования:
-паяемость
-прочность
сцепления проводников с диэлектриком
-устойчивость
к перепайкам
-пригодность
к пайке, ремонтопригодность
12. Классификация печатных
плат. Конструкция, область
применения, коммутационные
возможности, применяемая элементная база.
Печатные
платы:
1.
Односторонние(Без металлизированных отверстий; с металлиз. отверстиями)
2.
Двухсторонние(на диэл. осн.; на металлич. осн.; рельефные; ДПП на полиэмиде;
проводные ПП)
3.Многослойные ПП (без/с межслойными переходами; МПП на полиэмиде; полностью аддитивное формирование отдельных
слоев - ПАФОС)
4.
ГПП; Гибкие печатные кабели; гибкожесткие ПП;
Элементная
база: традиционная, поверхностная, бескорпусная.
Область
применения: Печатные платы общего применения используют в бытовой электронике,
главным требованием которой является функциональность общей схемы, а
незначительные дефекты, влияющие на внешний вид ПП, не имеют значения(для таких ПП характерны минимальные затраты и ограниченная
трудоемкость по контролю); в промышленной электронике общего назначения
длительного срока службы(компьютеры, устройства связи
и передачи данных, измерительные приборы, электрические счетные машинки и др.)
для которых нехарактерна непрерывная работа – для этих ПП допускаются
незначительные дефекты внешнего вида, выборочные контроль и испытания этих ПП
проводят в соответствии с областью их применения.
Коммутационные
возможности: определяется способностью объединить элементы, т.е. поскольку на
МПП мы можем проложить больше проводников, чем на ОПП, то комм. способн.
МПП. больше.
Конструкторские
параметры(ЭТО НЕ КОНСТРУКЦИЯ): геометрическая форма,
габаритные размеры, шаг координатной сетки, число печатных слоев, минимальная
ширина печатных проводников, мин. расст. между печ. проводниками, мин. диаметр перех.
и монт. отверстий,
мин. расст. между контактными площадками,
макс. допустимые электрич. нагрузки.
13. Односторонние печатные
платы. Область применения,
материалы, элементная база,
методы изготовления, класс точности
ОПП –
ПП, на одной стороне которой выполнены элементы
проводящего рисунка. Преимущества: просты в конструкции и экономичны в
изготовлении. Недостатки: низкая трассировочная способность вследствие низкой
разрешающей способности рисунка схемы, одностороннего расположения проводников
и большого расстояния между ними.
|
ОПП на жестком |
Фольгированном основании |
Нефольгированном основании |
|
Элементная база |
Традиционная |
Традиционная |
|
Область применения |
Бытовая техника, средства
связи |
Бытовая техника |
|
Класс точности |
1, 2 |
1, 2 |
|
Группа жесткости |
1 |
1 |
|
Рекомендуемые максимальные
размеры |
500мм*500мм |
500мм*500мм |
|
Материал основания |
Гетинакс фольгированный ГФ-1,
стеклотекстолит фольгированный СФ-1 |
Гетинакс нефольгированный |
|
Тип производства |
Серийное |
Серийное |
|
Методы изготовления |
Химический негативный,
химический позитивный |
Метод с применением
активизирующих паст |
14. Двусторонние печатные
платы. Материалы, элементная
база, класс точности, методы изготовления
ДПП – ПП, на обеих сторонах которой выполнены элементы проводящего
рисунка и все требуемые соединения, в соответствии с электрической
принципиальной схемой. Электрическая связь между сторонами
осуществляется с помощью металлизированных отверстий.
Различают
ДПП общего применения и прецизионные, которые отличаются сложностью
конструкции, разрешающей способностью и точностью элементов печатного рисунка и
другими характеристиками.
15. Многослойные печатные
платы. Материалы, область
применения, элементная база, класс точности, методы изготовления
МПП –
ПП, состоящая из чередующихся слоев изоляционного
материала с проводящими рисунками на двух или более слоях, между которыми
выполнены требуемые соединения. Электрическая связь между проводящими слоями
может быть выполнена специальными объемными деталями, печатными элементами или
химико-гальванической металлизацией отверстий. МПП хар-ся
повышенной надежностью и плотностью монтажа, устойчивостью к климатическим и
механическим воздействиям, уменьшенными размерами и меньшим числом контактов.
Область
применения: Спецтехника, вычислительная техника, средства связи.
Класс
точности: 1,2,3 – для МПП общего применения на фольгированном
диэлектрике, 4 – для МПП общего применения на нефольгированном
диэлектрике, 5 – для прецизионных МПП.
Материал:
Стеклотекстолит фольгированный или нефольгированный стеклотекстолит с протектором.
Методы
изготовления…:
Общего применения на фольгированном
диэлектрике:
|
Внутренних
слоев |
Наружных
слоев |
МПП |
|
Комбинированный
позитивный(SMOBS-процесс) |
Комбинированный
позитивный(SMOBS-процесс) |
ММСО |
|
Тентинг-метод |
Тентинг
метод |
Открытых
контактных площадок |
|
Химический
негативный для слоев без отверстий |
|
С
выступающими выводами |
|
|
|
Попарное
прессование |
|
|
|
Послойное
наращивание |
Прецизионных
на фольгированном основании:
|
Внутренних
слоев |
Наружных
слоев |
|
Комбинированный
позитивный(SMOBS-процесс) |
Комбинированный
позитивный(SMOBS-процесс) |
|
Тентинг-метод |
Тентинг
метод |
|
Химический
негативный для слоев без отверстий |
|
|
Тентинг-метод |
Тентинг-метод |
Общего
применения на нефольгированном диэлектрике:
|
Внутренних
слоев |
Наружных
слоев |
|
Электрохимический(SMOBS-процесс) |
Электрохимический(SMOBS-процесс или SMOTL-процесс) |
|
Фотоформирование |
Фотоформирование |
Прецизионные
на нефольгированном диэлектрике:
|
Внутренних
слоев |
Наружных
слоев |
|
Электрохимический |
Электрохимический(SMOBS-процесс) |
|
ПАФОС
с(без) переходными отверстиями |
|
16. Стежковый
монтаж. Основные этапы
технологического процесса. Оборудование.
На поверхности ПП по наикратчайшим
расстояниям в неупорядоченном виде раскладывается провод в эмалевой изоляции,
его продевают через неметаллизированные отверстия с
образованием петель на стороне установки ЭРИ. Затем лужение проводов, при
котором удаляется эмалевая изоляция, далее с помощью подгибочной
головки петля подводится к контактной площадке и осуществляется пайка.
Кратко: Стежковый монтаж
- на одной стороне – неупорядоч. трассировка с
выводом проводов на другую сторону в виде петель с подгибкой и подпайкой к КП.
Аппарат
– АРАКС-5 (со спайкой), Курс-М (со сваркой).
Экв-на
9-слойной МПП, автоматизация изготовления плат.
17. Монтаж накруткой. Требования к соединениям накруткой. Виды соединений накруткой.
Оборудование.
Монтаж
накруткой – соединение одножильных
проводов. Выводы изготовлены из Cu, Fe, бронзы с
покрытием Au. Ag. Su. Сечение
выводов – квадратное и прямоугольное или круглое.
На
углах происходит диффузия. Длина выводов: 12-38мм. В качестве провода
используется одножильный провод диаметром 0,17…1,2 мм или Ni провод
и его сплавы 0,3-0,8мм.Время 0,3-0,8сек 3-4 оборота.
Требования:
1)Минимальные
и стабильные переходные сопротивления при механических и климатических
воздействиях;
2)герметичность;
3)сумма
площадей зон контактов д.б. больше
поперечного сечения провода.
Виды
соединений накруткой:
1)немодифицированное соединение(накрутка
неизолированным проводом);
2)модифицированное(добавляют 2-3 витка в изоляции – против поломки);
3)банданное соединение(для установки
ЭРИ).
Накрутка
может производится с помощью пистолета для накрутки (50-80 соединений в час).
Полуавтомата для накрутки:1.Со световой
идентификацией -скорость 200-500соединений в час.2.С
двух координатным столом
Отсутствуют
флюсы и припои, устойчивость к мех. и
клим. возд-ям и возможность
автоматизации монтажа. Эл. контакт
только в точках контакта провода и острых кромок.
Требования:
мин. и стаб. Сопротивления, газонепроницаемость,
сумма площадей для контакта должна быть больше поперечного сечения провода.
18. Монтаж плоскими ленточными проводами. Основные этапы технологического процесса
монтажа.
Применяется
на 2,3,4(верхних) конструктивных уровнях(блоки, рамы,
шкафы, стойки). Преимущества: возможность передачи высоко частотного сигнала,
хороший теплоотвод, высокая плотность тока, хорошая
устойчивость к внешним условиям, и возможность вести монтаж в трех плоскостях.
Конструкция плоских ленточных проводов
Токоведущие
шины бывают следующих видов:
1)Спрессованные – состоят из токоведущих шин, выполненных из меди с
покрытием из серебра и спрессованных полиэтиленом, поливинилхлоридом, лавсаном
или стекловолокном. Для кодирования применяют кодовый выступ с одной стороны илиувеличивают шаг расположения жил. Все токоведущие шины
находятся в одной плоскости.
2)Плетенные – Медные токоведущие жилы
покрытые серебром располагаются в й плоскости и
сплетены попарно между собой. Плетутся из тонких проводников,
покрытых серебром и соединяются нитками из стекловолокна или обычными.
3)Тканные – изготавливаются из обычных проводов, между которых
прокладываются капроновые нити(8-10 нитей на см длины)
– они не дают проводам контактировать. Для кодирования – цветной провод.
4)ГПК – состоит из параллельно расположенных проводников, изготавливаются
химически негативным методом, число проводников от 2 до 50, длинна
может быть – десятки метров, шаг кратен шагу соединителей.
Техпроцесс:
1)Подготовка
проводов: мерная резка, удаление изоляции, лужение оголенных участков
2)Соединение
токоведущих шин пайкой или сваркой
3)Раскладка
плоских ленточных проводов на каркасах блоков/шкафов/рам/стоек
Закрепление
на каркасах при помощи скоб или приклеиванием. Контактные соединения получают
пайкой.
4)Контроль:
целостность токоведущих жил, сопротивление изоляции между жилами и землей,
наличие эл. Связи между жилами и контактами
соединителей.
19. Жгутовой монтаж
На
верхних конструктивных уровнях. Электрическое соединение фун-ых
узлов с помощью объемных проводов, соед. в жгут.
Основные
требования – минимальная длинна электрических связей, выполнение различных
цепей проводами различного цвета, помехоустойчивость, обеспечение допуст. расстояния между оголенными частями провода и
металл. деталями каркаса.
Жгуты:
-простые
-простые с ответвлением
-сложные без замкнутых участков.
-сложные с замкнутыми участками.
В
качестве изоляции используется волокнистая оболочка полихлорвинил,
стекловолокно, резина,
Изготовление жгутов
1.Подготовка
проводов
-подготовка
бирок на автоматах
-медная
леска проводов
-удаление
изоляции
-нанесение
гальванического покрытия
-подготовка
ниток и их пропитка
2.Раскладка
проводов 3.Вязка жгута
4.Размещение
в аппаратуре и получение контактных соединений
5.Контроль:
целостность токоведущих жил, сопротивление изоляции между жилами и землей,
наличие эл. Связи между жилами и контактами
соединителей.
20. Поверхностный монтаж. Особенности элементной
базы. Способы пайки. Смешанный монтаж
Основные
этапы пайки при поверхностном монтаже: 1) нанесение пастообр. припоя на
монтажн. площ-ки сеткограф. способом или при помощи дозаторов; установка пов-но монтажных элементов; нагрев и оплавление паяльной
пасты; 2) получение монтажного соединения
21. Пайка в производстве ЭВА. Групповые процессы пайки
Пайка – соединение металлических деталей в твердом состоянии при помощи присадочного
материала (припоя). При пайке плавится только припой(температура
плавления которого меньше температуры плавления основных металлов) переходное
сопротивление 2-3 мОм, усилие отрыва 40-50 МПа ,Тепловое сопротивление 0,002
град/Вт.
Паяемость – св-во металлов
вступить в физическо-химическое взаимодействие с
расплавленным припоем с образованием спая.
1
Легко паяемые материалы: St,Au,Ag,In,Cu,Pb. Пайка
осуществляется с неактивным канифольным флюсом. Угол пайки 1-2 градуса.
2.Средне
паяемые: Ni,Zn, бронза , латунь. Пайка осуществляется кислотным
активным флюсом Угол пайки
3.Труднопаяемые:
Al, Mn, Ti, вольфрам,
молибден. Пайка осуществляется с предварительной металлизацией металлами первой
группы. Спец. способы (ультрафиолетовая пайка в высоком вакууме)Угол 20-60
4.Непаяемые
материалы: ферриты, керамика, пьезокерамика. Пайка
производится с предварительной металлизацией поверхности, Угол 120-160.
В
зависимости от тем-ры. припоя пайка бывает :
1.Мягкая
–основная пайка при призводстве элект.
аппаратуры t=150-450 С
2.Твердая
спайка – пайка мощных ЭРИ, работающих при высоких тем-рах. Пайка при t=850 С. 3.Холодная пайка применяется в сверхбольших
интегральных схемах t=40-60 С.
Групповые процессы пайки – процесс
одновременного нагрева и получения конт-х соединений
ЭРИ предварительно смонтированными в узел.
Групповые процессы пайки:
1)
погружением а) в расплавленный припой б) волной припоя
2)
летучими теплоносителями в) газовая пайка г) парофазная
3)
концентр. потоками энергии д) инфракрасная е) лазерная
ж)
ультразвуковая з) высокочастотная
В
серийном производстве используется групповая пайка волной припоя. Элементы
вставляются в свои отверстия в ПП. Дальше по плате проходят волной припоя.
Данный метод позволяет увеличить быстродействие.
22. Сварка в производстве ЭВА. Способы сварки
Сварка – процесс получения неразъемного соединения под действием давления,
теплоты или их сочетания, а также электронного ионного э/м и других методов
воздействия. Сварные изделия имеют большую механическую прочность 100-500МПа,
малое электрическое сопротивление 0,01-1 мОм, коррозионно
устойчивы и надежны при тепловых воздействиях 0,001 град/Вт. Сварка применяется
при сборке и монтаже сплошных изделий.
Сварка:
термический, термомеханический, механический виды.
К термическим относятся виды сварки, осуществляемые плавлением
и других видов энергии (плазменная, электроннолучевая, лазерная сварка)
1.Электроннолучевая основана на
использовании теплоты, выделяемой при соударении электронов и атомов свар. металла, диаметр пятна нагрева
1мкм (производится в вакууме?). Для охвата больших поверхностей используется
сканирование лучем либо позиционирование деталей.
Преимущества: высокая производительность
и время сварки 5мс, место сварки не нагревается. Недостатки – высокая стоимость
оборудования
2.Лазерная Основана на использовании
монохром. когерентн.
светового луча с высокой плотностью энергии, превращение которой в теплоту
вызывает оплавление свариваемых материалов. Диаметр пятна 0,01мм. Недостаток:
сложность юстировки оптической системы.
Виды сварки, использующие тепловую
энергию и давление(диффузионная и
термокомпрессионная).
1.Термокомпрессионная – прикладывает
давление к элементу и пропускает ток малой длительности
но большой амплитуды. Далее дополнительное давление электродов и поднятие
электродов.
2.Диффузионная
сварка применяется для сварки разнородных материалов, основан
на диффузии материалов под действием давления и тем-ры.
Производится в вакууме.
Механическая
сварка использует механическую энергию и давление.
- Холодная.
Прикладывается давление к свариваемым материалам
и они совместно пластически деформируются, при этом происходит сближение
свариваемых поверхностей на расстояние действия межатомных сил. Образуется
металлическая(?) связь между поверхностными атомами.
- Ультразвуковая.
Свариваемые материалы предварительно сжимаются с силой. В зону контакта с
помощью волновода вводится ультразвуковые колебания с частотой от 15 до
170 кГц, которые разрушают оксидную пленку. Происходит атомарный обмен в
поверхностном слое под действием колебательного движения.
Электронно-вычислительная
аппаратура делится на группы:
-Наземная
– стационарная, возимая, носимая, бытовая.
-Бортовая
– самолетная, ракетная
-Морская – по видам судов.
При
конструировании ЭВА применяется модульный принцип конструирования и
функционально - узловой метод проектирования. Сущность
принципа – разбиение схемы на функционально законченные узлы, расположенных на
конструктивно законченных модулях. В ЭВА может
рассматриваться 5 конструктивных модулей.
-Нулевой
уровень – ЭРИ.( 1)изделия электр. техники:
интегральные микросхемы, микросборки, большие интегральные схемы, сверхбольшие
интегральные схему и прочие; 2) электрорадио
элементы: R, C, D, L и прочие; 3) прочие)
Несущая
конструкция - подложка
|
|
Модульность |
Несущая
конструкция |
|
Первый
уровень |
Ячейка |
Печатная
плата |
|
Второй
уровень |
Блок
панели |
Объединительная
печатная плата с ответными частями |
|
Третий
уровень |
Блоки
или рама с несколькими блоками |
КАРКАС
ИЛИ КОРПУС БЛОКА ИЛИ РАМА |
|
Четвертый
уровень |
Шкаф
или стойка |
Корпус
шкафа или стойки |
24. Типовые
операции изготовления модуля 1-го уровня разукрупнения
|
№ |
Основные
этапы сборки |
Объекты
сборки |
Основные
типовые операции |
|
1 |
Комплектование |
ПП,
ИМС, ЭРЭ, детали |
Распаковка
из тары поставщика, входной контроль параметров, размещение в технологич. таре |
|
2 |
Подготовка
к монтажу |
ПП,
ЭРИ |
Рихтовка,
обрезка выводов, флюсование и лужение, формовка,
промывка и сушка |
|
3 |
Установка
на ПП |
детали |
Установка
и закрепление соединителей (разъемов),
контактов (штырей, лепестков), приклеивание прокладок, стопорение
механич соединения |
|
4 |
Получ.
контактных соединений |
ПП
с деталями, ИМС и ЭРИ |
Флюсование,
пайка, промывка, сушка, контроль паек |
|
5 |
Контроль
модуля |
модуль |
Контроль
и регулировка |
|
6 |
Защита
от внеш. воздействий |
модуль |
Лакирование
(УР-231) |
|
7 |
Контроль
и испытания |
модуль |
Испытания
и контроль |
25. Технологическая
подготовка производства. Стадии проектирования. Виды основной технологической документации.
Техническое задание. Технические
условия
Включает
в себя комплекс взаимосвязанных работ. Состав и последовательность выполнения
зависят от специфики конструкции изделия и от типа производства. Сюда входят:
-обеспечение технологичности конструкции.
–проектирование
технологич. процесса изготовления и сборки
изделия.
–проектирование
технол. процесса изготовления средств
технологического оснащения.
–организация
и управление тех. процессом.
Все это – регламентированная единая система технол. процесса производства.
Документация: ЕСКД ЕСТД
ЕСПД (констр/техн/прогр. документации)
Для
от-ки конструкции изделия на технологичность по
ГОСТ-14.201-83 предусмотрен технологический контроль конструкторской
документации на всех 5 стадиях его разработки.
Виды документации:
-маршрутная карта – перечень операций посл. технол. процесса с указанием материала, технологии и т.д.
Каждому процессу присваивается свой номер.
–операционная карта – описание операций с
указанием режима работы оборудования, материалов и инструментов.
–карта эскизов – иллюстрация к выполнению
операций.
–инструкция
– правила работы на оборудовании, методика контроля и описание
физико-химических явлений.
– ведомость технол.
оснастки – полный перечень приспособлений с заводскими номерами , предписанными для выполнения этой операции.
– ведомость материалов – перечень всех
материалов с указанием норм расходов.
–комплексная
карта.
–карта
типовых технол. процессов.
–
карта расциховки.
Техническое задание:
-название ЭВС.
-условия эксплуатации, хранения и
транспортировки.
-электрические параметры.
–конструктивные параметры (габариты , масса)
–себестоимость изделия.
–общие технические требования.
Технические усл:
Здесь сод-ся
требования, предъявл. к изделиям на всех стадиях разр-ки.
Технологичность – такое сочетание
конструктивно-технических требований, которые обеспечивают наиболее простое и
экономичное производство изделий при соблюдении всех технических и
эксплуатационных условий.
Конструкция
изделия наз технологичной, если она удовлетворяет
техническим требованиям и может быть получена с min трудоемкостью и min затратами.
1)
Основные показатели технологичности – это трудоемкость и технологическая
себестоимость.
Трудоемкость
– выраженная в нормочасах затраты на изготовление
изделия.
Технологическая
себестоимость – затраты на материалы, зарплату, эксплуатацию оборудования,
спец. приспособления и спец. инструмент. С = Мат. + Зарплата + Оборуд. + Приспособл. +
Инструмент
2)
Дополнительные показатели технологичности констр.
Относительные
частные показатели между 0 и 1. Чем ближе к 1 – тем выше технологичность. 0<К<=1 k=a/b k=1-a/b
3)
Базовые показатели технологичности. При разработке изделие проходит 5 стадий:
а)
техническое задание; б) техническое предложение (решение); в) эскизный проект;
г) технический проект; д) разработка технической
документации опытного образца, установочной серии и серийного производства.
Существует
понятие отработка изделия на технологичность. Производится на всех пяти стадиях
проектирования. А оценка технологичности производится на последней стадии.
Законченным изделием является блок. Для оценки технологичности любого вида
блоков ГОСТом установлено 7 базовых показателей.
1.
Коэффициент использования микросхем и микросборок: KИСП МС =H МС/(H МС +H ЭРЭ)
H МС -
кол-во уст. МС; H ЭРЭ - кол-во уст электро
– радио эл-тов Весовой коэфф. ji = 1
2.
Коэффициент механизации автоматизации монтажа изделия: KАМ =H АМ/H М
H АМ -
кол-во монтажных соединений выполненных механизированным или автоматизированным
способом; H М - общее кол-во монтажных соед. Весовой коэфф. ji = 1
3.
Коэффициент автоматизации механизации подготовки ЭРИ к монтажу: KАВТ ЭРИ =H АВТ ЭРИ/H ЭРИ
H АВТ ЭРИ -
кол-во ЭРИ подготовленных автомат.
/механизированным способом + ЭРИ не требующие подготовки к монтажу; H ЭРИ - сумма всех ЭРИ. Весовой коэфф. ji = 0.75
4.
Коэффициент автоматизации механизации контроля и настройки: KМАН =H М.АВТ.НАСТ./H ОП.Н
H М.АВТ.НАСТ. - кол-во
операций контроля и настройки кот. выполн.
автоматически; H ОП.Н
- общее количество операций настройки. Весовой коэфф. ji = 0.5
5.
Коэффициент повторяемости: KПОВ.ЭРИ =1 - H
Т. ЭРИ./H ЭРИ
H Т. ЭРИ –
общее кол-во типоразмеров ЭРИ; H ЭРИ - общее количество ЭРИ.
Весовой коэфф. ji =
6.
Коэффициент применяемости ЭРИ: KП.ЭРИ =1 - H Т.Р.ОР.
ЭРИ./H ЭРИ
H Т.Р.ОР. ЭРИ –
кол-во типоразмеров ориг. ЭРИ; H ЭРИ - общее количество ЭРИ. Весовой коэфф. ji = 0.187
7.
Коэффициент прогрессивного формообразования: KФ =Д
ПР./Д
Д ПР
– кол-во деталей изготовленных прогрессивным методами; Д - общее количество деталей. Весовой коэфф. ji = 0.11
27. Исходные данные и основные этапы проектирования технологического процесса сборки и монтажа модулей
1-го уровня разукрупнения.
Исходными
данными при проектировании является сборочный чертеж ячейки, спецификация,
технологические требования, годовая программа выпуска.
Основные
этапы:
1.Анализ
исходных данных
2.Ознакомление
с типовым технологическим процессом сборки.
ТТП
разрабатывается на группу изделий с одинаковыми конструктивными и
технологическими признаками.
|
Основные этапы сборки |
Объекты сборки |
Основные
типовые операции |
|
Комплектование |
ПП, ЭРИ, детали |
Распаковка
из тары поставщика, входной контроль параметров, размещение в технологической
таре |
|
Подготовка к монтажу |
ПП |
Промывка,
контроль печатного монтажа, контроль паяемости |
|
ЭРИ |
Рихтовка
и обрезка выводов, флюсование и лужение, формовка
выводов, промывка, сушка, кассетирование |
|
|
Установка на ПП |
Детали |
Установка и закрепление соединителей, разъемов,
контактов, штырей, лепестков, приклеивание прокладок под ЭРИ, установка
держателей, втулок |
|
ЭРИ |
Установка
и фиксация ЭРИ, контроль установки |
|
|
Получение контактных
соединителей |
ПП с деталями и ЭРИ |
Флюсование,
пайка, промывка, сушка, контроль контактных соединений |
|
Контроль модулей |
модуль |
Контроль
и регулировка |
|
Защита от внешних
воздействий |
модуль |
Лакирование
(лаки УР-231, ЭП-9114, РП-730) |
|
Контроль и испытания |
модуль |
Испытания
и контроль |
3.Разработка
технологической схемы сборки.
4.Разработка
разработка маршрутной технологического процесса сборки.
5.Разработка
технологических операций.
6.Технико-экономическое
обоснование вариантов технол. процесса
7.Оценка
эффективности тех. производства с точки техники безопасности.
8.Оформление
технической документации.
По международным стандартам
установлены следующие типы сборок и стандарты последовательности
технологических операций
1А – одностороннее
расположение ЭРИ, монтаж в отверстия (КМО – компоненты, монтируемые в
отверстия)
Последовательность сборки:
1. установка и фиксация ЭРИ;
2. Пайка волной припоя;
1В – одностороннее
расположение поверхностно монтируемых компонентов (ПМК).
Последовательность сборки:
1. Нанесение паяльной пасты на КП ПП;
2. Установка КМП;
3. Пайка оплавлением паяльной пасты;
4. Промывка.
1С – односторонний
смешанный монтаж (КМО, КМП).
Последовательность сборки:
1. Нанесение паяльной пасты на КП ПП на
стороне А;
2. Установка КМП;
3. Пайка оплавлением паяльной пасты;
4. Промывка стороны А;
5. Установка КМО на стороне А;
6. Пайка волной припоя;
7. Промывка стороны В.
2С – КМО и КМП – на стороне
А, КМП – на стороне В.
Последовательность сборки:
1. Нанесение паяльной пасты на КП ПП на
стороне А;
2. Установка КМП на стороне А;
3. Пайка оплавлением паяльной пасты;
4. Промывка стороны А;
5. Переворот платы;
6. Приклеивание КМП на сторону В;
7. Установка КМО на стороне А;
8. Пайка волной припоя КМО на стороне А и
приклеивание КМП на В;
2В – КМП на А и на В.
Последовательность сборки:
1. Нанесение паяльной пасты на КП ПП на
стороне А;
2. Установка КМП на стороне А;
3. Пайка оплавлением паяльной пасты;
4. Промывка стороны А;
5. Переворот платы, то же самое со стороной В;