При установке вручную монтажник по схеме или маркировке на плате определяет место положения элемента, извлекает его из тары, устанавливает и, если необходимо, распаивает выводы. Первые два перехода составляют большую часть штучного времени. Для сокращения времени установки всех навесных элементов монтажное поле платы делится на зоны, в каждой из которых работает один монтажник. В этом случае может быть организовано конвейерная установка элементов.
Применение метода световой индикации требует оснащения рабочего места монтажника проекционной системой и транспортером подачи тары с элементами. С помощью светового луча индицируется место установки, а транспортер синхронно подает тару с элементами требуемого типономинала. Остальные переходы осуществляются монтажником вручную. Установка по шаблонам характеризуется более высоким уровнем механизации. Точное позиционирование монтажного стола осуществляется вручную с помощью щупа и координатных отверстий на шаблоне, а установка элементов – автоматически укладочной головкой.

Элементы подаются из кассет в последовательности установки на плату. Этот способ более производительный, но менее универсальный, так как требует сменных или переналаживаемых инструментов при изменение типоразмеров корпусов.Для автоматизированной установки применяется специализированное оборудование с ЧПУ или робото-технологические комплексы с подачей элементов из технологических кассет.

Получение контактных соединений в модулях 1-го уровня осуществляется преимущественно пайкой, расплавленным или расплавляемым припоем под действием постоянного или импульсного нагрева зоны соединения. При одностороннем монтаже навесных элементов на плате и фиксации их положения (подгибка, зиг-формовка, подпружинивание, предварительная подпайка выводов, приклеивание корпуса элемента) применяется механизированная пайка волной припоя.

Групповая пайка планарных выводов ИМС проводится расплавленным припоем с постоянным нагревом паяльника или расплавляемым припоем с импульсным нагревом электродами, роликами, лучом лазера, струей газа. Импульсный нагрев локализует тепловое воздействие в зон выводов, но требует дополнительной подачи припоя путем напрессовки, подачей трубчатого припоя в зону пайки, качественного лужения. Операции промывки и сушки модулей необходимы для удаления флюса, продуктов пайки, следов от рук, пыли. Они выполняются на механизированных конвейерных линиях.

---

Этап контроля модулей наиболее ответственный и трудоемкий. Он выполняется в отладочном, диагностическом и контрольном режимах с помощью специальной аппаратуры, стендов и автоматических систем контроля. Замена неисправных ИМС требует дополнительных монтажных операций и повторного контроля параметров. Годные модули проходят операции лакирования и сушки и, если необходимо, испытания с контролем параметров

1.3.Приемы монтажа плат навесного монтажа с помощью шаблонов и печатных плат

Виды монтажа навесных элементов на печатных платах – до 25 мин

Навесные элементы (МС, ЭРЭ, элементы коммутации и пр.) могут размещаться по одну или обе стороны ПП. Число МС и ЭРЭ, устанавливаемых на плату, может достигать десятков и сотен штук. В зависимости от вида внешних выводов МС и ЭРЭ их монтаж на поверхность ПП делят на штыревой, планарный и поверхностный. Установка МС и ЭРЭ на ПП проводится в зависимости от типа производства ручным, механизированным, полуавтоматическим или автоматическим способом. Однако вне зависимости от способа монтажа необходимо выполнение следующих операций: комплектация элементов, устанавливаемых на плату, подготовка элементов к монтажу, установка элементов на плату и их фиксация, пайка, защита и контроль готового модуля.

Комплектация устанавливаемых на ПП элементов: количество различных элементов по номиналам и типоразмерам определяется на основе спецификации, исходя из объема выпуска изделия в течение определенного периода. Закупаемые МС и ЭРЭ складируют на центральном заводском складе, откуда по заявкам их доставляют на цеховой склад или участок комплектации и далее на рабочие места.

Подготовка элементов к монтажу включает рихтовку (исправление формы выводов), формовку (придание выводам определенной формы), обрезку и лужение выводов.

При неплотном монтаже и небольшой партии ПП установку навесных элементов можно выполнять вручную по монтажному чертежу. В остальных случаях используют средства автоматизации и механизации. Чтобы установленные на ПП навесные элементы не выпали или не сдвинулись со своих мест при последующей транспортировке, необходимо их фиксировать на поверхности ПП. Надежным, но трудоемким способом фиксации осевых выводов является их подгибка с обратной стороны платы, или фиксация элементов за счет упругих свойств выводов, имеющих зиг-формовку. Микросхемы с планарными выводами фиксируют на плате приклеиванием или припайкой диагональных контактов. В случае применения МС со штыревыми выводами конической формы выводы при установке заклиниваются в монтажных отверстиях и надежно удерживаются перед пайкой.

---

Элементы для поверхностного монтажа фиксируют путем приклейки на предварительно нанесенную паяльную пасту, на которой они устанавливаются и удерживаются. В зависимости от типа производства и объема выпуска ЭВМ пайка элементов осуществляется вручную паяльником, групповыми и автоматизированными способами.

Ручную пайку выполняют паяльником на монтажном столе, снабженным системой локального удаления газов. Паяльник используют в опытном, ремонтном производствах, при исправлении брака и при установке небольшого числа элементов, которые невозможно припаять другими способами.

Для серийного производства рекомендуется использовать более производительные групповые способы пайки, когда все соединения подвергаются пайке одновременно.

Примером группового способа является пайка погружением, когда ПП с установленными на ней навесными элементами погружают в ванну с расплавленным припоем.

Перед пайкой места, не подлежащие пайке, закрываются термостойкой эпоксидной маской, наносимой через трафарет, или приклеиванием отштампованных пленочных масок. На места пайки наносится спирто-канифолевый флюс. Перед погружением платы в ванну с расплавленным припоем с его поверхности следует удалить оксидную (шлаковую) пленку. Существуют механические, химические способы удаления пленки и очистки поверхности.

Цикл пайки погружением следующий: плату опускают на поверхность припоя, где происходит прогрев мест пайки — в течение 2...4 с, затем на ПП накладываются колебания в течение 3...5с, частота колебаний составляет около 100 Гц, амплитуда — 0,1…0,3 мм. За счет этого улучшается растекаемость припоя и он проникает в зазор между выводом и монтажным отверстием. Происходит оплавление припоем мест пайки. Затем ПП поднимают из ванны и припой затвердевает.

Пайка погружением является производительным способом, так как при этом способе можно проводить пайку сразу нескольких плат. Недостатком этого способа является сложность качественного удаления пленки с поверхности припоя, что приводит к некачественному пропаю. Кроме того, возможен и термоудар, несмотря на защитную маску. Существуют другие варианты пайки погружением, в которых устраняют присущие пайке погружением недостатки: применение керамической маски, пайка в нейтральной среде и т. д.

Широкое распространение нашел другой групповой способ пайки, называемый пайка волной припоя. В этом случае на поверхности расплавленного припоя электромагнитным, механическим или гидродинамическим способами создается волна, над которой и проводят ПП в процессе пайки. Печатные платы с установленными на них элементами проходят последовательно над волной припоя, при этом обеспечивается пайка выводов к контактным площадкам. Скорость перемещения платы должна быть такой, чтобы от соприкосновения соединения с волной и выхода из нее обеспечивалась качественная пайка; припой хорошо растекался в зазор между выводом и монтажным отверстием и не образовывались наплывы и сосульки на поверхности пайки. Платы устанавливают и крепят в специальные рамки, которые перемещаются транспортером. Места, не подлежащие пайке, закрываются защитной маской.

---

Движение плат под углом устраняет выброс припоя на обратную сторону через зазоры в монтажных отверстиях и уменьшает вероятность образования припойных сосулек. Перед пайкой поверхность плат обрабатывают пеной спирто-канифольного флюса. После пайки остатки флюса удаляют.

Пайка погружением и пайка волной припоя используется при штыревом монтаже.

При поверхностном монтаже осуществляют групповую пайку с использованием припойных (паяльных) паст. Паяльные пасты наносятся на контактные площадки ПП трафаретным способом. Навесные элементы устанавливаются на пасту, которая их фиксирует и удерживает от смещения. Далее в инфракрасной печи проводится общий нагрев ПП и осуществляется пайка.

Припои и флюсы для пайки – до 25 мин

В зависимости от температуры плавления t_плприпои делятся на:

• 
  особолегкоплавкие (t_пл<145⁰C);
  
• 
  легкоплавкие (t_пл= 145…450⁰C);
  
• 
  среднеплавкие (t_пл= 450…1160⁰C);
  
• 
  высокоплавкие (t_пл= 1160…1850⁰C);
  
• 
  тугоплавкие (t_пл>1850⁰C).
  

Наиболее часто применяемые для электрического монтажа ЭВМ мягкие припои представляют из себя оловянно-свинцовые сплавы с добавками других металлов. Наиболее широко применяют припои ПОС-40, ПОС-61.

Припой ПОС-40 – почти 40% олова, почти 60% свинца и небольшое количество примесей (сурьма, индий, никель), температура плавления 235⁰C, температура пайки 250⁰C.

Припой ПОС-61 – 61% олова, 38% свинца, 0.8% сурьмы; температура плавления 183⁰C, температура пайки до 240⁰C.

Флюс– неметаллический материал, который создает предпосылки для прочной связи паяемых материалов.

Назначение флюса:

• 
  устранение пленки окислов с поверхности металлов и припоя при пайке;
  
• 
  защита поверхности металлов и припоя от окисления в процессе пайки;
  
• 
  уменьшение сил поверхностного натяжения расплавленного припоя на границе металл-припой-флюс.
  

Условия выбора флюса:

• 
  должен быть дозировано химически активен и растворять оксиды паяемых металлов при температуре пайки;
  
• 
  должен быть термически стабилен и выдерживать температуру пайки без испарения и разложения;
  
• 
  должна обеспечиваться возможность удаления флюса после пайки;
  
• 
  должен быть безопасен в работе;
  
• 
  должен иметь длительное время хранения;
  
• 
  должен быть экономичным;
  
• 
  не должен вызывать коррозию металлов и припоя.
  

По составу флюсы подразделяются на три типа:

• 
  кислотные;
  
• 
  коррозионно-активные;
  
• 
  канифольные и канифольно-активированные.
  

---

Первая и вторая группа флюсов характеризуется тем, что их остатки вызывают коррозию. Сильно активные флюсы содержат хлористые соли – хлориды цинка, аммония и т.п.

Одним из наиболее широко применяемых компонентов низкотемпературных флюсов является канифоль. Она имеет низкую температуру плавления, легко растворяется во многих органических растворителях, не оказывает коррозионного действия на металлы. Как флюс канифоль относительно слабо активна, если применяется без каких-либо добавок. При перегреве канифоль темнеет, в ней происходят химические реакции и она частично теряет флюсующую способность.

Типичный состав флюса для электроники – канифоль 20…25%, салициловая кислота 5%, этиловый или изопропиловый спирт.

Пайку твердыми припоями обычно проводят в атмосфере водорода без флюсов. В качестве твердых припоев используют сплавы на основе серебра, золота, железа, меди, никеля, цинка и др. Твердые припои обеспечивают прочные и чистые швы, высокую электропроводность соединения, используются для пайки трансформаторов, разъемов.




1.4.Защита мест соединения от коррозии

Защита от коррозии — это комплекс мероприятий, направленных на предотвращение и замедление коррозионных процессов, сохранение и поддержание работоспособности узлов и агрегатов машин, оборудования и сооружений в требуемый период их эксплуатации.

Коррозия — это разрушение металла в результате химической или электрохимической реакции, которая возникает при определенных условиях. Благодаря знанию физической сущности протекающих при коррозии процессов можно замедлить или предотвратить разрушение металла.
Во время коррозии чугун и сталь (черные металлы) окисляются и приобретают свое химически устойчивое окисленное состояние. Это окисление или ржавление может возникнуть везде, где имеется кислород и влага. Причем дальнейшее окисление у многих металлов продолжается уже под образовавшейся окисной пленкой. Некоторые металлы имеют пассивную окисную пленку, но если она нарушена, то коррозия продолжается дальше. К таким металлам относятся алюминий и хром. Для предотвращения коррозии на поверхность металлов наносят слой защитного покрытия, в качестве которого применяется другой металл, например олово или цинк, или используются краски, или наносится слой пластика.
Процесс электрохимической коррозии протекает обычно между двумя разнородными металлами, которые находятся в электролите (токопроводящей жидкости). Электрический ток между двумя металлами будет протекать до тех пор, пока имеется разность потенциалов. Проходя через электролит, ток переносит металл с анода (положительного электрода) к катоду (отрицательному электроду). При этом образуется коррозионная или гальваническая раковина, из-за чего возникает необходимость принятия мер защиты против электрохимической коррозии. Коррозионные раковины могут возникать между соприкасающимися частями некоторых металлов. В результате появляются точечные раковины, или выкрашивания, т. е. возникает эффект, который называют питтинг-коррозия. При длительном воздействии в результате точечной коррозии образовываются раковины, из-за которых могут возникнуть аварийные повреждения деталей. Это является результатом проникающей коррозии. Такое явление иногда называют фреттинг-коррозией, которая часто наблюдается в болтовых соединениях малоподвижных крупногабаритных деталей судовых машин (Примечание автора). Для предупреждения электрохимической коррозии применяют систему протекторной защиты. Влияние питтинг-коррозии и проникающей коррозии может быть уменьшено путем подбора соответствующих металлов, например можно использовать медные сплавы или наносить защитные покрытия.

---

Смотрите также файлы

• Контрольная работа Вариант 37 (схема 3, вариант данных 7) Задания Д1, Д4 Задание Д1 Интегрирование дифференциальных уравнений движения материальной точки, находящиеся под действием постоянных сил.doc

• Законом от 22 июля 2008 г. 123фз Технический регламент о требованиях пожарной безопасности.docx

• Занятие 10. Принятие решений на финансовых рынках, факторы появления финансовых пузырей.docx

• Практикум по курсу " Теоретические основы электротехники" для студентов электротехнических специальностей всех форм обучения.doc

• Законов о бюджетах Пенсионного фонда России, Фонда социального страхования рф, Федерального фомс на текущий год и плановый период, заполните нижеприведенную таблицу по данным.docx