Межъячеечный и межблочный монтаж

     Многопроводный  монтаж с фиксированием основан  на прокладывании изолированных проводов по поверхности ДПП, на которую нанесен адгезионный слой, фиксировании в этом слое и соединении с проводящими элементами платы.

     Основанием  для многопроводного монтажа  служит фольгированный или нефольгированный диэлектрик, на поверхностях которого субтрактивным или аддитивным методом получают токопроводящие элементы. Фиксирующий слой состоит из клея ВК.-32-

200 (акрилонитрильный каучук с  отвердителем) и прокладочной стеклоткани СПТ-3-0,025. Клей наносят на обезжиренную поверхность поливом, окунанием, вытягиванием или через трафареты. Удобство в работе с заготовками обеспечивается частичной полимеризацией адгезина прессованием при температуре 90. ..100°С и давлении 0,5 МПа. Охлаждение пресс-формы происходит без снятия давления. Для монтажа используются провода в высокопрочной полшшид-ной изоляции (например, ПНЭТ-'Имид) диаметром 0,1...0,2 мм.

     Укладка монтажного провода 3 на плату 5 осуществляется с помощью специальной головии (ряс. 4.3), состоящий из ультразвукового прижима 1, ножа-отсекателя 2 и подающего устройства 4. Оптимальные режимы работы прижима [31]: частота УЗ-колебаний 45 кГц, амплитуда 0,01 мм, давление 0,016...0,018 МПа. После укладки всех проводов их закрепляют в слое адгезива окончательным прессованием при температуре 160... 180°С и давлении 1... 1,5 МПа. Соединение проводов с элементами ПП производится металлизацией монтажных отверстий, которые просверливаются с высокой точностью (±0,05 мм) таким образом, чтобы проводники были в плане по оси симметрии отверстий. Существенным недостатком данного метода является низкая надежность монтажных .соединений провода с металлизированным отверстием, который возникает из-за малой площади контакта (0,03 мм2 при многопроводном монтаже и 0,1 ...0,4мм2 при печатном). Для устранения этого недостатка разработан способ нанесения адгезионного слоя через трафарет таким образом, чтобы оставались открытыми контактные площадки ПП, а прокладываемые монтажные провода после утапливания в слое клея соединяют пайкой с открытыми контактными площадками.

     Выпускаемое оборудование с ЧПУ для раскладки  монтажного провода имеет скорость координатного перемещения 5 м/мин  и дискретность 0,3125 мм и позволяет  вести монтаж на платах размером до 500X600 мм. Производительность станка при одновременной монтажной пайке составляет 300...400 соед./ч, но она может быть существенно увеличена при параллельном выполнении работы на нескольких синхронно работающих головках и групповой заготовке.

     Монтаж  незакрепляемыми проводами осуществляется на оборудовании, аналогичном вышеописанному. Проложенные проводники сразу соединяются с контактными площадками ПП пайкой или сваркой. Сварка обеспечивает более надежное соединение элементов, работающих в условиях вибрационных и ударных нагрузок. Для обеспечения высокой механической прочности и коррозионной стойкости этих соединений используют диэлектрические основания с высокой нагревостойкостью, одножильные никелевые провода диаметром 0,2... 0,3 мм во фторопластовой изоляции и монтажные площадки выполняют также из никеля или нержавеющей стали. Чтобы не было отслоения фольги от диэлектрика, при сварке на ее поверхность с внутренней стороны наносят слой

меди толщиной 40... 50 мм для улучшения теплоотвода, контактные площадки располагают симметрично с двух сторон диэлектрика, а электроимпульсную сварку проводят мощными, но короткими (2,5 мс) импульсами. 

       
 
 

4.3. МОНТАЖ ТКАНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ КОММУТАЦИИ

     Использование ткани, вырабатываемой из электропроводящих  и диэлектрических нитей, является новым направлением выполнения электромонтажных соединений в РЭА. В общем виде тканые устройства коммутации (ТУК) представлены на рис. 4.4 и состоят из сплошного одно- или многослойного изоляционного поля 1. С двух сторон поля во взаимно перпендикулярных направлениях по координатам х и у проложены электропроводящие нити 3 и 4, которые на наружных поверхностях в заданных точках образуют контактные узлы 6, обеспечивающие электрическое соединение между отдельными электропроводящими нитями. На наружных поверхностях также формируются контактные площадки 2, петли разной формы 5, удлиненные выводы 7 и другие контактные элементы, необходимые для соединения платы со схемными элементами и штепсельным соединителем.

     Для получения ТУК используются электропроводящие  нити из меди марки ММ или провода  в полиимидной изоляции марки  ПЭВТЛК и диэлектрические нити из полиэтилена, стекловолокна или  капрона диаметром 0,10...2,5 мм. Изготавливают  такие устройства на высокопроизводительных ткацких автоматах, которые дополнительно снабжены механизмами петлеобразования, подачи и натяжения нитей. Сформированные структуры поступают на дальнейшую обработку, выбор вида которой определяется условиями эксплуатации.

     Термофиксирование представляет собой тепловую обработку при температуре 180... 220 °С путем продувки нагретого воздуха или пара с целью фиксации термопластичных нитей и переплетений.

     

 

     Оплавление  обеспечивает более надежное изолирование электропроводящих нитей, кромок структур, контактных площадок и проводится при температуре выше температуры плавления диэлектрического материала.

     Повышение механической прочности и жесткости  ТУК достигается их пластифицированием, которое представляет собой процесс заливки сеточной структуры пластическими массами. Компаундирование тканых элементов составами на основе растворов кремнеорганических каучуков обеспечивает гибкость, повышенную химическую стойкость и стойкость к климатическим воздействиям в жестких условиях эксплуатации.

     Формование  представляет собой термическую  обработку ткани с целью придания ей пространственной формы и ее стабилизации.

     Соединение  электропроводников в контактных узлах  осуществляется через элементарные ячейки сетки контактной или диффузионной сваркой с последующей герметизацией зоны сварки.

     Функционально ТУК подразделяются на четыре группы: конструктивы, платы, кабели и соединители (рис. 4.5). Каждая структура может быть одно- или многослойной с двухкоординатным, внутримодульным, внутриблочным или межблочным расположением нитей. Токоведущие провода могут быть одинакового или различного сечений, с равным или различным шагом и определенным числом нитей (одна, две, три). С одного края тканых кабелей располагают одну или несколько цветных кодовых нитей. Особенности технологии позволяют получать как гибкие и эластичные, так и жесткие коммутационные устройства плоской или объемной (фасонной) формы.

     Тканые  устройства коммутации обспечивают  следующие технические характеристики (Соединений: 1) электрическое сопротивление электропроводящих нитей не более 0,1 Ом; 2) прочность изоляции выдерживает испытательное напряжение 1000 В; 3) электрическое сопротивление изоляции после пребывания в камере 10 сут. с относительной влажностью 98% при температуре 40°С составляет 10... 12 МОм; 4) диапазон рабочих температур —50... ... +65°С; 5) электрическая емкость между электропроводящими нитями 33 ...38 пФ.

     С экономической точки зрения вследствие высокой производительности текстильных станков изготовление ТУК в 5—'6 раз дешевле, чем изготовление аналогичных по структуре ПП или плат с проводным монтажом. Одновременно достигается экономия цветных и драгоценных материалов и химических реактивов, снижение затрат на инструмент. Монтаж ТУК находит применение при изготовлении связной электронной аппаратуры, а также в тех устройствах, где требуется изменение формы структур после выполнения монтажно-сборочных работ.

     К недостаткам тканых устройств относятся: невыявленность контактных структур над  поверхностью ткани, необходимость  химической обработки для этих целей, низкая точность и ремонтопригодность. 
 

4.4 ТЕХНОЛОГИЯ МОНТАЖА ЖГУТАМИ 

     Объединение прокладываемых в одном направлении  монтажных проводов в жгуты производится во всех случаях, если это не вызывает повышение допустимого уровня наводок. Исходя изконструкции монтируемой аппаратуры жгуты разделяют на плоские и объемные. Укладываемые в них провода должны быть близкими по диаметру изоляции, с зачищенными, скрученными    (для многожильных проводов)  и облуженными концами.   Проводники сильноточных цепей для уменьшения паразитных наводок свивают без скручивания парами с шагом 15...40 мм. В каждом жгуте предусматривается 5... 10%-ный запас свободных проводов, но не 5 менее одного провода.

     Для изготовления жгутов применяют монтажные  медные про-5вода с различным типом  изоляции: волокнистой   из   капроновых нитей (МШДЛ, МЭШДЛ, МГШ,    МГШД)    или    стекловолокна ГЩГСЛ, МГСЛЭ); полихлорвиниловой    (ПМВ, МГВ) и волокнисто-полихлорвиниловой (МШВ, МГШВ, БПВЛ). При повышенной температуре (до 250°С) и влажности используют провода с фторопластовой изоляцией   (МГТФ), для    аппаратуры, работающей при —70 °С,— провода в шланговой    оболочке из морозостойкой резины марок РПД и РПШЭ. Сигнальные ВЧ - цепи для защиты от электромагнитных помех коммутируют экранированными  проводами и кабелями с обязательным заземлением каждого экрана в одной (при длине до 100 мм) или двух точках (при длине свыше 100 мм). К проводам для жгутового монтажа предъявляются следующие требования: соответствие сечения токопроводящей жилы и изоляции рабочей плотности тока и допустимому   падению напряжения; механическая прочность, гибкость и эластичность; отсутствие повреждений  (подрезов, поджогов), снижающих их механическую и электрическую прочность; применение маркировочных   знаков;     наличие запаса     по     длине,   обеспечивающего повторные перепайки. 

 

     На  каждый жгут методом    макетирования    разрабатывается I чертеж, по которому изготавливается плоский или  объемный шаблон, и составляется таблица  соединений. На шаблоне трассы укладки проводов ограничиваются шпильками или штырями. Штыри устанавливаются также в местах изгибов и ответвлений,   на начальных и конечных точках трасс.

Технологический процесс жгутового монтажа состоит  из следующих этапов: разделки монтажных проводов и кабелей, сборки и вязки жгута на шаблоне,

 

соединения  с контактными элементами, трассировки и закрепления на несущей конструкции, контроля качества выполнения. Основной объем работ при изготовлении жгутов занимают подготовительные операции: разрезка поступающих проводов и кабелей на мерные участки, разделка концов и закрепление изоляции, удаление окисной пленки, свивание, лужение и маркировка. Разрезка и снятие изоляции с концов одиночных проводов проводится методами, описанными в § 4.3, с использованием универсальных автоматов, приспособлений или вручную. Автоматическое оборудование (рис. 4.8) предназначено для резки монтажных проводов различного сечения длиной 50... 1350 мм с одновременным обжигом изоляции по концам на расстоянии 5... 10 мм со скоростью 2000 шт./ч. Для зачистки концов высокочастотных кабелей применяется механизированное оборудование, в котором последовательно удаляются изоляционные и экранирующие слои. Отделение наружного полихлорвинилового покрытия проводится надрезом вращающимся ножом или

             

термомеханической обработкой удаляемой поверхности  при помощи двух накладных пластин с острыми ножевыми кромками, выполненными по диаметру токопроводящей жилы. Экранированная оплетка удаляется в блоке, работающем по принципу винтового среза. Блок (рис. 4.9) состоит из втулки 1, двух ножей 2 и жестко связанных с ними фрез 3. Перемещением втулки вдоль оси в сторону от ограничительного упора 5 устанавливают длину обработки. При вращении фрез навстречу движению кабеля 4 экранированная оплетка загибается и срезается, попадая в зазор между зубьями фрез и ножей. Круговой срез экранирующей оплетки обеспечивается радиальным вращением блока. Остальные слои из хлопчатобумажной, полиэтиленовой и резиновой изоляции удаляются механически (надрезом) или термомеханически.