Межъячеечный и межблочный монтаж

     Однако  при конструировании деталей, которые  изготавливаются методами порошковой металлургии, следует учитывать следующие ограничения: детали должны быть без наружной и внутренней резьбы, иметь плавные переходы от тонких сечений к толстым, и радиусы скругления не менее 1 мм.

Процесс спекания протекает поэтапно — вначале (при температуре 150° С) производят удаление влаги, затем происходит снятие упругих напряжений и активное сцепление частиц (температура составляет 75—80% от окончательной температуры спекания) и, наконец, окончательное спекание. Несмотря на высокое давление прессования при указанных режимах, не удается достигнуть 100%-ной плотности — дальнейшее увеличение давления прессования ведет к расслаиванию прессовок и браку. Однако определенная степень пористости полезна, так как изделия приобретают особые физические свойства, например малый коэффициент трения. Для получения плотных изделий (что требуется чаще всего) используют горячее прессование, когда процессы прессования и спекания совмещают. При этом, к сожалению, стойкость пресс-форм понижается Процесс горячего прессования происходит в 20—30 раз быстрее, чем обычный процесс.

Методами  литья под давлением и прессованием изготавливают ряд конструкционных  деталей и отдельные корпуса  МЭА из пластмасс. Наиболее широко для изготовления таких изделий используются пресс-порошки различных марок на основе феноло-, фено-лоанилино- и мочевиноформальдегидных смол, фенолокаучуковых пресс-порошков (не содержащих серу), а также полиимиды и полиамиды. Очень часто используются наполнители (порошки, волокниты, стекловолокниты). Литые и прессованные детали имев гладкие поверхности с шероховатостью R_a=1,25—0,8 мкм, обработанные по 11—13 квалитету точности, и почти не требуют обработки резанием. Величина расчетной усадки может быть мене! 0,1—0,16%. Для полиимидов и стеклопластиков допускается толщина стенок 0,3 мм; минимальное предельное отношение глубины создаваемых отверстий к их диаметру должно составлять менее двух, таким образом, для полиимидов достижимы минимальные значения диаметров порядка 0,5 мм.

     Часто применяется армирование пластмассовых  изделий металлическими элементами; при этом арматура не должна быть массивной и располагаться близко к поверхности детали.

     При обработке пластмасс необходимо учитывать ряд технологических ограничений: детали, соприкасающиеся с другими деталями (пластмассовыми или металлическими), не должны иметь сплошных опорных поверхностей, а должны быть в виде выступов, буртиков, с выступающим дном и т. п.; в местах сопряжения поверхностей и ребер жесткости необходимо делать плавные переходы и радиусы скруглений (не менее 0,5—1,0 мм для внутренних поверхностей и 1—2 мм для внешних), не рекомендуется прямоугольная и мелкая резьба (с шагом менее 0,4 мм) вследствие их недостаточной прочности.

Поверхность пластмассовых деталей можно  металлизировать — чаще всего  на нее наносится медь толщиной от единиц до десять микрометров, а в дальнейшем проводится электрохимическая защита медного слоя (сплавы олова, никель, значительно реже золото). Способы металлизации — химический, вакуумное распыление и иногда горячее распыление расплавленного металла. Однако в последнем случае трудно достигнуть хорошей адгезии и равномерности покрытия.

Для защиты металлических конструкционных  деталей от коррозии, а также в декоративных целях широко применяют химические, гальванические и лакокрасочные покрытия. Химическое оксидирование этих материалов проводят в растворах, содержащих щелочь и хроматы щелочных металлов (например, в водном растворе 50 г/л кальцинированной соды и 15 г/л хромовокислого натрия в течение 10—12 мин при 85—100° С). Полученную пленку закрепляют в водном растворе хромового ангидрида. Электрохимические методы используются для покрытия никелем, сплавом олово— свинец, для хромирования. В качестве лакокрасочных покрытий используются масляно-, масляно-смоляные и эфироцеллюлозные материалы, в том числе фенольно-формальдегидные силоксановые, перхлорвиниловые, полиуретановые, эпоксидные, нитроцеллюлозные и нитроглифталевые покрытия. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Жгуты, кабели, шлейфы 

4.1. ТЕХНИЧЕСКИЕ  ТРЕБОВАНИЯ К МОНТАЖУ ЖГУТАМИ,  КАБЕЛЯМИ И КОММУТАЦИОННЫМИ ПЛАТАМИ

     Внутри- и межблочный монтаж РЭА выполняется  одиночными проводами, экранированными  и плоскими кабелями, жгутами и  коммутационными жесткими и гибкими  платами (печатными, проводными, ткаными). Выбор метода монтажа определяется требованиями, предъявляемыми к изготавливаемой аппаратуре, ее сложностью, с учетом величины помех, которую обеспечивает система проложенных проводников. Напряжение помех, вызванное электрическим монтажом, складывается из емкостной, индуктивной или гальванической составляющих. Емкостная составляющая определяется длиной, сечением и типом изоляции проводов, расстоянием между ними и земляными шинами, а индуктивная — рабочей частотой, длиной проводов и расстоянием между ними. Так как полностью устранить паразитные емкости и индуктивности при монтаже технически не представляется возможным, то они должны быть рассчитаны и учтены при конструировании приборов, а электрический монтаж должен обеспечить их стабильность во время эксплуатации. Гальванические помехи возникают в цепях электропитания при завышении омического сопротивления токопроводящих шин. Для снижения этого вида помех провода питания выполняются плоскими, минимальной длины с поперечным сечением, соответствующим токовой нагрузке.

Монтаж  одиночными проводами выполняется  обычно путем их прокладки по кратчайшим расстояниям. В результате этого  достигаются минимальные паразитные связи между электрическими цепями. Его применяют при изготовлении высокочастотной РЭА. Процесс монтажа выполняется в самом приборе пайкой вручную или накруткой на программированном оборудовании. Он характеризуется большой трудоемкостью и малой производительностью из-за последовательного проведения подготовительных и монтажных операций.

     Жгутовой  монтаж представляет собой электрическое  соединение узлов и блоков РЭА при помощи одиночных изолированных проводов и экранированных кабелей, объединенных в жгут. Это позволяет вести подготовительные операции параллельно со сборкой, использовать автоматизированное оборудование или линии изготовления жгутов, обеспечить механическую прочность и стабильность параметров при повышенных вибрационных и ударных нагрузках.

     Монтаж  с помощью коммутационных плат обеспечивает самую высокую производительность и низкую себестоимость, так как  выполняется групповыми способами на автоматически работающем оборудовании. Одновременно достигается высокая плотность соединений, идентичность и стабильность емкости, индуктивности и волнового сопротивления между монтажными элементами, экономия материалов.

     При выполнении внутри- и межблочного  монтажа должны быть выполнены следующие  требования: минимальная длина электрических связей и ее стабильность при механических испытаниях; высокая помехоустойчивость за счет применения экранирующих оплеток проводов, экранирующих слоев и заземления каждого экрана в отдельности; обеспечение надежности и долговечности электрических и механических соединений; оголенные участки электромонтажных материалов должны иметь антикоррозионное и технологическое покрытие под пайку; соблюдение допустимых расстояний между оголенными участками монтажных проводов и металлическими деталями каркасов (не менее 3 мм для цепей с напряжением до 250 В и 5 мм для цепей свыше 250 В); выполнение монтажных соединений, расположенных в непосредственной близости от сильно нагретых деталей, проводами в термостойкой изоляции; подключение к каждому контакту не более трех монтажных соединений; возможность доступа к отдельным элементам с целью проведения контроля, настройки и регулировки аппаратуры; монтажные элементы не должны располагаться на острых кромках несущих конструкций.

     После окончания монтажно-сборочных работ  места соединений очищаются от остатков флюса, а аппаратура — от остатков монтажных материалов. 

4.2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОВОДНОГО МОНТАЖА НА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТАХ

     Широкие технические возможности проводного монтажа, его экономичность в  условиях мелкосерийного производства привели к разработке программируемого автоматического оборудования и  многочисленных технологических вариантов  реализаций: стежковый, многопроводный с фиксированием проводов, незакрепленными  проводами. По сравнению с печатным монтажом они характеризуются следующими достоинствами: повышение плотности монтажа из-за многократного перекрещивания проводов на одной поверхности, упрощение процесса трассировки для сложных ИС (БИС, СБИС), минимизация длины соединений за счет прокладки проводов по кратчайшим расстояниям, уменьшение взаимных помех, возможность применения сварки для создания неразъемных соединений повышенной надежности, сокращение сроков проектирования и изготовления, уменьшение количества требуемой технологической оснастки (фотооригиналов, фотошаблонов и др.) и «мокрых» ТП.

     Стежковый монтаж представляет собой процесс  трассировки электрических цепей  по кратчайшим расстояниям на поверхности  ДПП, имеющей контактные площадки и  монтажные отверстия, при помощи изолированных монтажных проводов, которые образуют в монтажных отверстиях петли, подпаиваемые к контактным площадкам. Технологический процесс состоит из следующих операций: получения монтажной ДПП, прокладка трасс и прошивки монтажными проводами платы по заданным адресам, лужения петель, распайки их на контактные площадки, контроля правильности выполнения соединений.

     Монтажная плата изготавливается по типовой  технологии, ее основными элементами являются контактные площадки для подсоединения пленарных выводов ИС, ЭРЭ, соединителей, шины питания, монтажные отверстия под петли

и контактные площадки для распайки петель (рис. 4.1). В качестве диэлектрического основания применяют стеклотекстолит с толстым медным слоем (СФ-2Н-50), что позволяет улучшить теплоотвод и исключить отслаивание контактных площадок при пайке на них петель. Монтаж ведут изолированными проводами (например, марки ПЭВТЛК) диаметром 0,08... 0,2 мм. Рисунок ПП покрывается через сетчатый трафарет технологическим покрытием, улучшающим паяемость. Отверстия под петли располагаются с одной стороны и симметрично относительно контактных площадок. Размеры отверстий на 0,2 ...0,3 мм превышают размеры инструмента, используемого для монтажа.

     Изготавливаемая монтажная плата 1 собирается по базовым  штырям в специальном приспособлении в пакет, который состоит из слоев  кабельной бумаги 2, нескольких слоев 3 эластичной резины толщиной 0,5 мм и листа 4 плотной резины (рис, 4.2,а). Трассировка и прошивка платы осуществляются пустотелой иглой 5 при ее возвратно-поступательном движении. Игла имеет диаметр, на 0,08... 0,1 мм превышающий диаметр монтажного провода, и односторонний скос с углом заточки 50... 75°, ее изготавливают из нержавеющей стали длиной 25 ...35 мм. Игла с расположенным внутри монтажным проводом б, проходя через монтажное отверстие, прокалывает слои эластичной резины, которые задерживают провод при обратном ходе иглы (рис. 4.2,б). Для укладки провода используются ручные прошивочные карандаши или станки с ЧПУ.

     После окончания прошивки со стороны проводов на плату накладывается и закрепляется металлическая пластина с губчатой резиной для поджатия проводов. С монтажного приспособления последовательно снимаются слои твердой и эластичной резины (рис. 4.2,в). Оставшийся слой кабельной бумаги защищает плату при лужении и удаляется после выполнения операции.

     Предварительное лужение петель (рис. 4.2,г) обеспечивает высокое качество соединений при последующей пайке. Его осуществляют вручную паяльником с трубчатой насадкой, нагретой до температуры 320... 340°С, или групповым способом. Механизированное лужение проводят погружением в ванну припоя после обработки плат флюсом ФКСп или ФК.Т. Возможно бесфлюсовое лужение петель при температуре 350±10°С с выдержкой в течение 5... 6 с.

     Подгибка  и пайка петель на контактные площадки (рис. 4.2,д) осуществляется также вручную паяльником или на станке с ЧПУ, который имеет унифицированную базу для позиционирования платы с высокой точностью и оригинальный механизм технологической головки.

     Несмотря  на то, что отдельные операции стежкового монтажа автоматизированы, производительность и эффективность всего процесса невелика из-за того, что каждая операция требует продолжительного ручного труда по сборке и разборке различных приспособлений. Дальнейшее развитие технологического оборудования идет по пути создания специализированного оборудования, на котором будет выполняться весь комплекс работ или их основная часть. Технология стежкового монтажа совершенствуется в направлениях использования для контактирования петель с платой операций сварки и приклеивания токопроводящими композициями, отработки режимов присоединения монтажных проводов непосредственно к выводам ИС, что значительно упростит процесс и повысит надежность соединений.