Технология сборки и монтажа печатных плат

p> (гнуття, обрізування) здатність до паяння здатність до паяння

Зборка

Пайка хвилею припою

Перевірка паяних з’єднань (візуально)

Випробовування Наступне вузла допаювання

Ремонт вузла

Рисунок 4 – Процес пайки хвилею припою при виготовленні вузлів

Не повинні допаюватися друковані плати при таких дефектах:

. поглиблені пайки (кільце припою видно на обох сторонах і замкнене);

. при потовщенні паяного з’єднання (провід знаходиться в припої так, що контур чітко видно);

. при надлишку припою на провідниках;

. при наявності окремих маленьких пор в паяному конусі чи біля переходу до виводу з проводу (величина пор менше перерізу проводу).

Виконання вимог по усуненню тільки технічно обгрунтованих дефектів, а також однозначне визначення дефектів припускає високу кваліфікацію контролюючого і ремонтуючого персоналу. Всі труднощі повинні припадати на постійне розпізнавання і оцінку всіх виявлених дефектів з тим, щоб усувати їх за допомогою контролю і зміни окремих ступенів процесу паяння чи загального технологічного процесу.

2 Основи розробки технологічного процесу складання і монтажу радіоелектронної апаратури

Технологічний процес складання та монтажу апаратури включає наступну етапи:
. заготовку монтажних проводів, зачистку, вирівнювання і лудження їх кінців, попереднє розташування і в’язку джгутів, підготовку до пайки виводів радіодеталей і т.ін.;
. складання шасі, тобто підготовку його до монтажу (кріплення на шасі деталей та вузлів);
. закріплення монтажних проводів та кінців радіодеталей на контактних пелюстках;
. пайку або електрозварювання з’єднань;
. контроль якості виконаних робіт.

В умовах серійного та масового виробництва широко застосовується ескізно-операційна технологія складання і монтажу радіоелектронної апаратури.

Ескізно-операційна технологія передбачає розділення всього процесу складання і монтажу радіоелектронної апаратури на окремі прості операції, на яких використовуються виконавці більш низької кваліфікації, ніж виконавці всього процесу. Вона дає змогу підвищити виробництво праці, якості продукції, а також знизити розрядності праці.

При розробці ескізно-операційної технології на кожну операцію складається технологічна карта, яка включає ескіз, короткий опис праці, перелік деталей і використовуваних матеріалів.

Ескіз повинен показувати ту частину складання чи монтажу, яка виконується на даній операції. Він включає необхідність користування складальними кресленнями, монтажними схемами, а також детальним описом роботи.

Короткий опис праці, який дається в технологічній карті, повинен вказувати об’єм та послідовність її виконання.

Крім того, опис праці пояснює і уточнює деякі деталі складально- монтажного процесу, який важко показати на ескізу.

При розробці ескізно-операційної технології, операції процесу роблять рівними або кратними по тривалості, що дає змогу швидкому переходу на серійний або масовий поточний метод виробництва.

Проектуванню ескізно-операційної технології передує розробка розгорнутої технологічної відомості послідовності складання і монтажу на ряд послідовних елементарних робіт – технологічних переходів.

Технологічна відомість дозволяє швидко формувати технологічні операції необхідної трудомісткості, визначати номенклатуру необхідного обладнання, інструменту, допоміжних матеріалів, а також полегшує визначення загальної трудомісткості складально-монтажних робіт.

Проектування технологічного процесу складання і монтажу радіоелектронної апаратури ділять на такі етапи:
1. вивчення приладу і технологічне доопрацювання його конструкції і схеми;
2. складання і монтаж еталонного зразка приладу;
3. розділення процесу складання і монтажу на операції;
4. розробка ескізно-операційних технологічних карт складання і монтажу.

2.1 Вивчення приладу та технологічне доопрацювання його конструкції і схем

Перед розробкою технології складання і монтажу необхідно вивчити принцип дії, призначення окремих деталей, вузлів та ланцюгів передбаченого до запуску в серійне виробництво радіотехнічного устаткування. Це дозволить правильно вирішити питання, які виникають при проектуванні технології, наприклад, розташування монтажних проводів, об’єднання проводів в джгути, правильне використання корпусних пелюстків і т.ін.

При вивченні зразка приладу необхідно проаналізувати особливості конструкції, розташування і кріплення вузлів у деталей, особливості монтажу з точки зору придатності до виробництва, при цьому слід виявити можливість спрощення складення та монтажу і поліпшення технологічності конструкції.

Необхідно ретельно перевірити монтаж, користуючись таблицями з’єднань, монтажною і принциповою схемами, звернув увагу на марки проводів, використовуваних для монтажу. Слід рекомендувати найбільш технологічні марки проводів. Рекомендується об’єднувати проводи в один загальний джгут, або ж в декілька окремих джгутів, причому об’єднання проводів в джгути роблять у випадку простого монтажу. Заготовка джгута може бути виділена в самостійну технологічну операцію з використанням спеціальних шаблонів, значно спрощуючих цей процес, а також сприяючих постійності і акуратності монтажу.

В тому випадку, коли важко розрізнити монтажні проводи в джгуті по їх кольоровій ізоляції, рекомендується наносити на кінці проводів кольорові мітки фарбою, або використовувати хлорвінілові кольорові або пронумеровані наконечники. Таку наконечники добре закріпляють кінці ізоляції, замінюючи собою ізоляцію нитками.

Часто для спрощення технології монтажу та складення апаратури і її вузлів вводять деякі зміни конструкції: змінюють місця розташування окремих деталей або спосіб їх кріплення, а також установлюють на шасі допоміжні прохідні гумові втулки, пелюстки і т.ін.

Необхідно звернути увагу на маркування деталей та вузлів, встановлених на шасі. Вони повинні мати маркування з боку монтажу згідно схеми.

В тому випадку, якщо маркування відсутнє, його необхідно ввести. Після конструктивно-технологічного аналізу радіоапаратури необхідно погодити все з серійно-конструкторським відділом, припускаючи зміни, а вже потім вносити ці зміни в креслення і схеми.

2.2 Складання та монтаж еталонного зразку шасі приладу

Еталонний зразок виготовляють з врахуванням затверджених конструктивно- технологічних змін. Ця робота повинна виконуватися висококваліфікованими складальниками і монтажниками апаратури.

На цьому етапу раніше всього вирішують питання про виділення на самостійні операції складання і монтажу таких вузлів, як субпанелі, розшивні планки, галетні перемикачі, штепсельні розетки з підпаяними проводами або джгутом, а також включають заготовку монтажних проводів
(різку, зачистку і луження кінців), заготовку ізолюючих трубок і підготовку виводів резисторів і конденсаторів до монтажу (різку кінців виводів, зачистку, луження і надання їм необхідної форми).

Перераховані трудомісткі роботи повинні виконуватися окремо з використанням високовиробничого обладнання.

Після цього визначають найбільш технологічну послідовність виконання загального технологічного процесу складання і монтажу апаратури, враховуючи звичайно застосовувану послідовність монтажних робіт, зручне виконання робіт, технологічну однорідність праці, виключаючи можливість ушкодження монтажних з’єднань і встановлюваної деталі або вузла наступними операціями і, на кінець, приймають спрямування виконання робіт.

Під звичайно застосовуваною послідовністю виконання монтажних робіт розуміють такий порядок, при якому спочатку монтують короткі перемички із оголеного дроту, потім більш довгі перемички з ізольованого дроту, далі виконують монтаж проводів, які йдуть від розшивних планок та інших вузлів, укладка джгута і монтаж його проводів, і, нарешті, монтаж навісних деталей.
Така послідовність проведення монтажу в окремих випадках може трішки мінятися по вищезгаданим міркуванням.

Так як складальні і монтажні роботи технологічно неоднорідні, їх належить розмежовувати, так як складальні роботи, що є більш грубими повинні виконуватись раніше.

В окремих випадках допускається чергування складальних і монтажних робіт, а саме: коли повне закінчення складальних робіт зробить важким доступ до вузлів і деталей для виконання монтажних робіт, а також при наявності в апаратурі крихких або точних деталей і вузлів, монтаж яких і приєднання необхідно виконувати в останню чергу.

Намічаючи послідовність робіт на складання і монтаж апаратури, необхідно одночасно визначати номенклатуру необхідної оснастки та обладнання і замовляти їх.

При виконанні еталонного складання і монтажу апаратури необхідно виміряти довжини монтажних проводів й ізолюючих трубок і одержанні дані заносять в таблиці, які необхідні для виготовлення джгутів приладу.

При визначенні довжини проводів потрібно зменшувати кількість розмірів таким чином, щоб градація проводів по довжині не була менш ніж 10 мм.
Необхідно враховувати витрати проводів на кріплення кінців і також запас на повторне закріплення при обриві.

Таким чином, крім необхідної довжини проводу, при його приєднанні між точками схеми, необхідно дати запас рівний 30…40 мм.

При відробці джгута старанно монтують проводи на шасі, кінцівки проводів закріплюють без пайки на контактних пелюстках; вимірюють довжину кожного проводу до закріплення його другого кінця.

Після укладки проводів на шасі їх об’єднують в джгут і ув’язують міцною ниткою, а потім звільняють кінці і джгут виймають з приладу.
Конфігурацію джгута переносять на ескіз в масштабі 1:1, на основі якого виготовляють шаблон для в’язки джгута, ескіз також використовують для розробки технологічної карти заготовки джгута.

Паралельно з відробкою джгута роблять відробку складання і монтажу вузлів радіоапаратури, а потім роблять загальне складання і монтаж шасі приладу, при цьому уточнюють прийняту послідовність праці, коректують таблицю з’єднань, замірюють і відмічають в попередньо складених таблицях довжини проводів і ізоляційних трубок.

В процесі складання і монтажу еталонного зразку шасі апаратури роблять відробку зразків навісних резисторів, конденсаторів і напівпровідникових приладів. Зразки необхідні для підготовки виводів схемних елементів перед монтажем в умовах серійного виробництва.

В процесі складання і монтажу еталонного шасі приладу складають розгорнуту технологічну відомість загального складання і монтажу виробу.
Подібні відомості складають також для складання і монтажу складних вузлів типу субпанелей.

При складанні технологічної відомості процес загального складання і монтажу розчленовують на послідовний ряд елементарних робіт, більш мале дроблення яких технологічно неможливо або недоцільно.

При складанні технологічної відомості степінь дроблення складально- монтажного процесу визначають в кожному конкретному випадку розміром припущеного ритму потоку. Чим менше припускається ритм, тим дрібніше повинно бути дроблення для досягнення синхронізації операцій.

Загальна трудомісткість робіт по складанню і монтажу визначається наближено підрахунком загальної кількості кріпильних з’єднань, закріплених жил проводів і виводів навісних деталей, кількості пайок тощо, на основі середнього значення прийнятих норм часу на ці роботи.

Процес складання і монтажу приладу закінчується контролем, після якого йдуть настройка і випробовування, згідно технічних умов. При повній відповідності приладу технічним умовам він затверджується в якості еталонного.

2.3 Розділення процесу складення і монтажу на операції

Розділення технологічного процесу складання і монтажу апаратури на операції або, іншими словами формування операцій виконується на основі технологічної відомості. При формуванні операції виходять із потрібного ритму потоку і трудомісткості елементарних робіт, приведених в технологічній відомості з врахуванням порядку їх виконання.

По довготривалості операція повинна дорівнювати ритму або ж кратна йому в тому випадку, коли деякі процеси технологічно невигідні або їх неможливо розчленити.

При формуванні операцій технологічного процесу не треба об’єднувати процеси складання і монтажу; виключення робиться в тих випадках, коли вони технологічно сполучаються: встановлення раніше змонтованої розшивної панелі і під’єднання проводів, що виходять з неї. Крім того складання об’єднують з монтажем для синхронізації операції.

Після закінчення формування операцій роблять дослідне складання і монтаж одного екземпляра шасі приладу і уточнюють трудомісткість намічених операцій, продовжуючи хронометрівку і частковий розподіл робіт.

І тільки після перевірки і коректування розділення складально- монтажних робіт на окремі операції виконується розробка ескізно-операційних технологічних карт для кожного робочого місця.

2.4 Розробка ескізно-операційних технологічних карт складання і монтажу

Загальний порядок розробок

Вихідними даними для розробки технологічних карт являються еталонні зразки, технічні умови, складальні креслення, специфікації, схеми, таблиці монтажних з’єднань, таблиці проводів та ізолюючих трубок.

Для зменшення можливості помилок і неточності, а також полегшення роботи розробка ескізно-операційних технологічних карт повинна проводитися у відповідності з встановленою послідовністю операцій.

Спочатку розробляють технологічні карти складання і монтажу простих вузлів і заготовки джгутів, які передбачається виготовляти поза потоком загального складання і монтажу, а потім вже карти загального складання і монтажу приладу.

Викреслювання ескізу

Ескіз повинен давати точні і наглядні уявлення про те, які і як встановлюються деталі на даній операції, як і які монтуються проводи чи ЕРЕ
(електро-радіоелементи), між якими контактними пелюстками і яке їх розташування на шасі приладу або панелі вузла.

Звідси – ескіз повинен в більшій ступені давати уявлення про те, як і що повинно бути зроблено на даній операції, ніж текст карти. Ескіз карти складальної операції креслиться на основі складального креслення і еталону складання.

Ескіз карти монтажної операції складається на основі еталонного монтажу, складального креслення, монтажної схеми, таблиці з’єднань і для карт загального монтажу шасі – на основі складеної раніше технологічної відомості і технологічних карт складання і монтажу вузлів.

На ескізах технологічних карт складальних операцій повинні бути зображені:

1. Базова деталь або її частина (плата, планка, панель і т.ін.) в положенні, найбільш зручному для праці.

2. Деталі та вузли які встановлюються на даній операції з їх кріпильними елементами, з вказівкою їх схемним позначень і нумерацією контактних пелюстків.

3. Додаткове деталювання складання (при необхідності).

4. Зноски, що вказують позиції вхідних деталей, згідно специфікації даної технологічної карти.

5. Інші зноски і примітки, пояснюючі ескізи (при необхідності).

На ескізах технологічних карт монтажних операцій повинні бути зображені:

1. Монтажний вузол, шасі приладу або їх частини в положенні найбільш зручним для праці.

2. Встановлені на панелі вузла або шасі деталі між контактними пелюстками, на яких виробляється монтаж в даній операції, з вказівкою схемних позначень цих деталей і нумерації їх пелюстків.

3. Контури деталей, встановлених раніш, відносно яких потрібно орієнтувати розташування проводів, джгутів і навісних радіодеталей, що монтуються в даній операції.

4. Проводи, джгути і радіодеталі, що монтуються в даній операції з вказаними маркованими знаками проводів джгута (їх колір або номер), позиції одиничних проводів, перемичок та ізоляційних трубок по специфікації даної технологічної карти і схемних позначень радіодеталей.

5. Інші зноски і примітки, пояснюючі ескізи і використані позначення ( при необхідності ).

Зображення встановлюваних деталей і вузлів з їх кріпленням або монтажними проводами і навісними радіодеталями повинні виконуватись товстими лініями (товщиною 0,6...0,8 мм) для отримання хорошого зображення ескізів, а інші видимі елементи повинні зображатися тонкими лініями
(товщиною 0,1...0,2 мм).

На ескізах не вказують складання або монтаж деталей і вузлів виконаних попередньо. Винятком являються кінці проводів, прикріплених на попередніх операціях, які зображаються на ескізах пунктиром. Часто виникає необхідність підключення до контактних пелюстків декількох проводів на різних операціях, причому пайка виконується тільки в тій операції, де підключається останній з цих проводів. В цьому випадку з’єднання пайкою відмічають великою крапкою, а з’єднання без пайки залишають непоміченими.
При необхідності з’єднання без пайки виділити особливо виразно, слід вказати їх контурною стрілкою, а в технологічній карті зробити відповідні примітки. Оголені монтажні проводи, виводи радіодеталей і оголені кінці ізольованих проводів зображаються на ескізі товстими одинарними лініями.

Відрізки ізолюючих трубок, які надівають на перемички із оголеного дроту і на виводи радіодеталей, з метою вирізнення їх від ізольованих монтажних проводів на ескізах слід затушовувати.

Подвійними лініями зі штрихуванням зображають ізольовані проводи.

Складання опису роботи

Складання опису роботи в ескізно-операційній технологічній карті робиться на основі технологічних відомостей і технологічних інструкцій на даний вид роботи.

В ескізно-операційній карті показують операції та переходи, послідовність яких повинна відповідати послідовності виконання роботи.

Перехід включає технологічні одноманітні частини або технологічно невід’ємні частини операції, наприклад, закріплення перемичок із оголеного дроту, закріплених кінців ізольованих проводів, закріплення виводів навісних радіодеталей, пайка і промивка з’єднань і т.ін.

Описуючи зміст переходу, прагнуть до гранично короткої і зрозумілої викладки, так як при великому описі технологічна карта стає менш зручною для користування. До того ж, як правило сутність способу виконання робіт дається докладно в технологічних інструкціях, з якими повинен бути ознайомлений монтажник або складальник ще до початку праці. При розробці ескізно-операційних карт в додатку до опису переходів дається вказівка про додержання тієї чи іншої інструкції при виконанні роботи.

В розділах, в які входять деталі і складальні одиниці повинні бути вказані номера по специфікації вузлів і деталей, з якими проводиться робота. Номера ставляться в дужках після назв відповідних вузлів і деталей.

В карту включають переходи, необхідні для перевірки правильності і якості монтажу і складання самим виконавцем, що важливо для монтажних операцій, бо навіть незначна помилка може призвести до великих затрат праці по виявленню і ліквідації цього дефекту, коли перевірка виконується на більш пізній стадії праці.

Обладнання та інструменти

Обладнання та інструменти визначають паралельно з описом переходів; в карті вказують назви і шифр обладнання та інструментів згідно з існуючими нормами тільки один раз, на початку їх застосування.

Вхідні деталі і вузли. Допоміжні матеріали

Вхідні деталі, вузли, а також допоміжні матеріали, необхідні для виконання робіт, показують в специфікації передбаченій в ескізно- операційній карті в порядку виконання роботи.

При великій кількості вхідних деталей (проводи, резистори, конденсатори, тощо) передбачають спеціальні таблиці, розташовані на полі ескізу. В таблицях показують позначення радіодеталей по схемі, а також їх номінальні значення.

Нумерація технологічних операцій

Рекомендується застосовувати так звану “п’яткову” систему нумерації технологічних операцій, так як нумерацію виконують рядом послідовних чисел, кратних п’яти (№ 0;5;10;15…). При необхідності включення додаткових операцій нумерація послідовних операцій не порушується.

Нормування складально-монтажних і регулювальних робіт

Нормування складально-монтажних робіт виконують на основі карт технологічних процесів, які визначають порядок виконання операцій, застосовуючи прилади, інструменти, матеріали і режим обробки, а також на основі нормативів часу. Користуючись цими даними, можна розрахувати норми часу на різні технологічні варіанти процесів.

Розрахунок норм штучного часу на операцію визначають по формулі:

ТШТ = ТОП * ( 1 + К / 100 ) (хв.) , (1) де ТШТ – норма штучного часу, хв.; ТОП – оперативний час, хв.;

К – час на організаційно-технічне обслуговування робочого місця, відпочинок і природні потреби у відсотках від оперативного часу.

Розглянемо приклад розрахунку норм штучного часу на складально- монтажні і регулювальні роботи:

ПРИКЛАД 1.

Операція – установка силового трансформатора на шасі телевізора

(лапками);

Тип виробництва – поточно-масове;

Обладнання та інструменти – конвейєр неперервної дії, візок;

Інструмент – спеціальний ключ для розвертання лапок;

Габарити і вага – 150*150*20 мм, до 6 кг.

Зміст роботи

1. Взяти силовий трансформатор з виводами, піднести, сполучити лапки з отворами шасі і встановити трансформатор.

2. Перевернути шасі на 180 град.

3. Взяти спеціальний ключ і розвернути лапки.

4. Відкласти інструмент.

Розрахунок штучного часу. Час на організаційно-технічне обслуговування робочого місця, відпочинок і особисті потреби при роботі на конвейєрі безперервної дії з однією 10-хвилинною перервою на фізичну зарядку складає
9.3% від оперативного часу, згідно табл.1.2.

Розрахунок оперативного часу

Таблиця 2
|№ |Зміст роботи |Час, хв. |
|1 |Взяти силовий трансформатор і піднести до місця |0,055 |
| |встановлення | |
|2 |Встановити на чотири лапки |0,130 |
|3 |Перевернути шасі на 180( |0,045 |
|4 |Взяти спеціальний ключ |0,015 |
|5 |Розвернути лапки трансформатора |0,120 |
|6 |Відложити спеціальний ключ |0,015 |
|Всього |0,380 |

Таким чином ТОП = 0.380 хв.

Штучний час визначається як:

ТШТ = ТОП * ( 1 + К/100 )=0.380(1+9.3/100)=0.415 (хв).

ПРИКЛАД 2.

Операція – регулювання ППЧ-відео телевізора.

Тип виробництва – поточно-масовий.

Обладнання – конвейєр.

Прилади й інструменти – прилади типу ПНТ, викрутки.

Зміст роботи

1. Переключити фішку напруги.
2. Включити провід живлення.
3. Під’єднання приладу ПНТ.
4. Наладити ППЧ-відео згідно технологічного процесу даного підприємства.
5. Відключити провід живлення.
6. Відключити прилад ПНГ.
7. Перевірити монтаж.
8. Відмітити в КПК олівцем.

Страницы: 1, 2, 3