Основы технологии производства радиоэлектронной аппаратуры

В зависимости от размеров партий выпускаемых изделий РЭА  характер ТПП серийного производства может изменяться в широких пределах, приближаясь к процессам массового (в крупносерийном) или единичного (в мелкосерийном) типа производства. Правильное определение характера проектируемого ТП и степени его технической оснащённости, наиболее рационального для данных условий конкретного серийного производства, является очень сложной задачей, требующей от технолога понимания реальной производственной обстановки и ближайших перспектив развития предприятия.

Технологическая подготовка производства РЭА должна содержать  оптимальные решения не только задач обеспечения технологичности изделия, проектирования и постановки производства, но и проведения изменений в системе производства, обусловленных последующим улучшением технологичности и повышением эффективности изделий. Поэтому современная ТПП сложных радиоэлектронных изделий должна быть автоматизированной и рассматриваться как органическая составная часть САПР - единой системы автоматизации проектных, конструкторских и технологических разработок.

Этапы разработки технологических  процессов. Правила разработки техпроцессов определены в рекомендациях Р50-54-93-88. В соответствии с этими правилами разработка ТП состоит из последовательности этапов, набор и характер которых зависит от типа запускаемого в производство изделия, вида ТП, типа производства. В таблице в качестве примера приведены этапы разработки ТП монтажа и сборки электронных узлов.

Средства технологического оснащения производства РЭА включают: технологическое оборудование (в том числе контрольное и испытательное); технологическую оснастку (в том числе инструменты и средства контроля); средства механизации и автоматизации производственных процессов.

Технологическое оборудование - это орудия производства, в которых для выполнения определённой части ТП размещаются материалы или заготовки и средства воздействия на них. Технологическая оснастка - это орудия производства, добавляемые к технологическому оборудованию для выполнения определённой части ТП. Средства механизации - это орудия производства, в которых ручной труд человека частично или полностью заменён машинным с сохранением участия человека в управлении машинами. Средства автоматизации - это орудия производства, в которых функции управления выполняют машины, приборы и ЭВМ.

Состав технологического оборудования и применяемой технологической  оснастки зависит от профиля цехов производства РЭА.

Заготовительные цехи оснащены оборудованием для получения  заготовок из стандартных профилей и листов для механических цехов, заготовки ПП, заготовки для сборки каркасов блоков, рам, стоек и др. Резку листовых и роспуск рулонов металлических и неметаллических материалов производят в основном гильотинными и роликовыми ножницами. Неметаллические материалы толщиной свыше 2,5 мм режут на специальных станках дисковыми пилами, фрезами, а также абразивными и алмазными отрезными кругами.

Холодная штамповка  является одним из основных методов  получения деталей в производстве РЭА. 50-70% деталей получают холодной штамповкой, при этом трудоёмкость штампованных деталей, несмотря на их высокий удельный вес, составляет всего 8-10% общей трудоёмкости производства. Штамповочные цехи оснащены эксцентриковыми и кривошипными прессами, которые относятся к категории универсального оборудования. В производстве РЭА широкое применение получил метод поэлементной штамповки, который заключается в последовательной обработке простейших элементов деталей (участков наружного контура, внутренних отверстий, пазов и т. д.) на сменных штампах. В последние годы в штамповочное производство внедряют промышленные роботы. Они позволяют механизировать вспомогательные операции (подачу полос, лент и штучных заготовок, съём и учёт деталей и т. д.) по обслуживанию прессов, превратить универсальные прессы в комплексно-автоматизированные агрегаты.

Литейный цех, цех изготовления деталей из пластмасс имеют высокопроизводительные машины для литья и прессования, пресс-автоматы. Это оборудование позволяет получать заготовки с минимальными припусками на механическую обработку.

Удельный вес механической обработки деталей снятием стружки  в производстве РЭА всё ещё  велик (30-35% от общей трудоёмкости). С переходом на изготовление аппаратуры новых поколений изменяется качественное содержание механической обработки, она становится более прецизионной. Механические цехи оснащены преимущественно токарными станками и автоматами, универсальными фрезерными и сверлильными станками, шлифовальными станками и др.

Механизация и автоматизация  в механических цехах развивается по следующим направлениям: максимальное использование токарных автоматов, холодновысадочных автоматов и токарно-револьверных станков; внедрение станков с числовым программным управлением и с использованием роботов для механизации вспомогательных операций; оснащение универсальных станков механизмами, работающими в качестве зажимных, автоматических загрузочных, контрольно-измерительных и прочих устройств; организация для определённых групп деталей небольших поточных линий с замкнутым циклов обработки.

После механической обработки  на поверхности деталей остаются загрязнения. Ещё более сложными являются вопросы промывки собранных узлов и блоков аппаратуры, удаления остатков паяльных флюсов и других загрязнений, влияющих на надёжность аппаратуры. Совершенствование технологии очистки поверхности деталей и промывки узлов идёт по пути замены взрывоопасных, легковоспламеняющихся и токсичных органических растворителей водными растворами синтетических моющих препаратов и щелочных обезжиривающих растворов. Снижение трудоёмкости очистных операций достигается за счёт применения конвейерных, карусельных моечных машин, ультразвуковых ванн, центрифуг, установок с механизмами вибрационного качания и др.

Гальванические цехи в зависимости от экономически целесообразного уровня механизации оснащаются различными видами оборудования: автоматами и автоматическими линиями, обеспечивающими без участия человека передачу деталей (подвесок, барабанов) с одной позиции обработки на другую и выдержку их в ваннах в соответствии с заданной программой обработки; автоматизированными системами управления гальванопокрытиями.

Цехи по производству ПП оснащены универсальным оборудованием, разработанным специально для выпуска такого вида продукции. Это механизированные и автоматизированные линии химической, электрохимической обработки, установки для нанесения фоторезистов и сеткографии, станки с ЧПУ для механической обработки, автоматизированные стенды контроля плат. Оборудование с ЧПУ применяют для изготовления фотошаблонов и трафаретов, сверления монтажных отверстий и фрезерования ПП.

В цехах лакокрасочных  покрытий высокий уровень механизации  достигается путём организации  технологических поточных линий. Окрасочные и сушильные камеры с ручной установкой деталей заменяются проходными камерами, а в качестве транспортирующих устройств используют конвейеры. Окраска является одним из видов обработки, где роботы нашли применение как автономные агрегаты, самостоятельно владеющие рабочим инструментом-распылителем.

Сборочные цехи оснащены как универсальным, так и специальным оборудованием и оснасткой (конвейерные линии и рабочие места электромонтажников, оборудование по подготовке, установке и пайке радиодеталей на ПП, стенды для контроля и регулировки функциональных параметров сборочных единиц и пр.). На оборудовании с ЧПУ производят установку и пайку ИС с планарными выводами, а также осуществляют контроль электрических цепей ячеек. Программное управление обеспечивает автоматизацию проводного монтажа, контроль электрических цепей в модулях всех уровней.

Предприятия, выпускающие  РЭА на ИС частного применения, оснащены оборудованием, используемым в электронной промышленности: установки для диффузии, ионного легирования, термического окисления, оборудование для термического испарения материалов в вакууме, а также сборки и герметизации ИС.

Важным показателем  работы оборудования, технологической  оснастки и правильности их выбора является степень использования каждого станка и оснастки в отдельности и всех вместе по разработанному процессу.

Литература

1. Ивченко В.Г. Конструирование и технология ЭВМ. Конспект лекций. - /Таганрог: ТГРУ, Кафедра конструирования электронных средств. – 2001. - http://www2.fep.tsure.ru/russian/kes/books/kitevm/lekpart1.doc
2. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры: Учебник для вузов. – М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 528 с. URL: http://slil.ru/22574041/529407141/Konstruktorsko-tehnologicheskoe_proektirovanie_elektronnoj_apparatury.rar
3. Технология приборостроения РЭС. URL: http://www.engineer.bmstu.ru/res/RL6/book1/book/metod/tpres.htm
4. Тупик В.А. Технология и организация производства радиоэлектронной аппаратуры. – СПб: Издательство: СПбГЭТУ "ЛЭТИ" – 2004. URL: http://dl10cg.rapidshare.de/files/31510061/4078542704/tehnologiya.i.organizaciya.proizvodstva.radioelektronnoj.apparatury.pdf.rar

Главный сайт автора  ~  Лекции по конструированию аппаратуры

О замеченных опечатках, ошибках и предложениях по дополнению: davpro@yandex.ru.

Copyright ©2006 Davydov А.V.