Разработка устройства контроля и регулировки параметров электро паяльника

          5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА

    5.1 Выбор способа изготовления ПП

    Существуют 3 метода изготовления токопроводящего  слоя на ПП:

    - химический, при котором производится  вытравливание незащищённых участков  фольги, предварительно наклеенной  на диэлектрик;

    - электрохимический, при котором методом химического осаждения создаётся слой металла толщиной 1-2мкм, наращиваемый затем гальваническим способом до нужной толщины. При электрохимическом методе одновременно с проводниками металлизируют стенки отверстии, которые можно использовать как перемычки для соединения проводников, расположенных на разных сторонах платы;

    - комбинированный метод, сущность  которого состоит в сочетании  химического и электрохимического  методов. При использовании комбинированного  метода проводники получают травлением фольги, а металлизированные отверстия электрохимическим методом.

    Перечисленные методы имеют свои недостатки и преимущества. Химический метод достоинство: 1- простота изготовления, 2- высокая производительность, 3- экономически дешевый. Недостатком является  отсутствие металлизации отверстия что снижает надёжность пайки, а так же невозможность получения печатного проводника с двух сторон что снижает плотность монтажа. Электрохимический метод достоинство:

    - высокая плотность монтажа при изготовлении двухсторонней ПП,

    - надёжность паяного соединения.

    

Недостатком является более дорогое изготовление, имеет более трудоёмкий процесс  изготовления, что уменьшает производительность. Комбинированный метод имеет  следующие достоинства: 1-высокая надёжность пайки, 2-высокая точность изготовления печатных проводников, 3-высокая плотность монтажа. Недостатком является дорогостоящее производство, низкая производительность.

      Из  всех перечисленных методов изготовления ПП, для конструируемого УКР выбираем химический метод изготовления. Обоснованием данного выбора являются требования, которые предъявляются к конструкции УКР: невысокая плотность расположения элементов, простота изготовления, невысокая стоимость.      

    5.2 Описание процесса изготовления ПП.

    Процесс изготовления (ПП) при химическом методе следующий:

    Первый  этап, на фольгированный стеклотекстолит  наносится со стороны медной фольги слой резиста, резист наносят на определённые участки фольги в соответствии с  топологией ПП на чертеже. Нанесение резиста на ПП показано на рисунке 5.1.

     

                            

                                 Рисунок 5.1

    Во  второй этап ходит травление ПП в  хлорном железе или в других веществах, при этом вытравливается непокрытый резистом слой фольги до диэлектрика, рисунок 5.2.

               

                               Рисунок 5.2

    На  третьем этапе снимают защитный слой и остатки химического раствора, рисунок 5.3.

                            

                                 Рисунок 5.3 

    На  четвертом этапе рассверливание отверстии под радиоэлементы, рисунок  5.4.

    

                        

                  Рисунок 5.4

    На  пятом этапе происходит лужение  проводников ПП, проводники покрывают  оловом, рисунок 5.5.

            

                        Рисунок 5.5

    Шестой  этап, готовая ПП проходит контроль качества изготовления, параметры  по которым производится контроль следующий: проверка наличие трещин, сколов и деформации  на изоляционном основании, проверка наличия обрыва, окисления, вспучивания, отслоения у печатных проводников, а как же наличие не просверленных отверстии в контактных площадках и в крепежах. Все методы проверки осуществляются с помощью визуального контроля. 

    5.3 Технологический процесс сборки ПП

    

    1) Формовка выводов радиоэлементов производится в ручную на специальных кондукторах (приспособлениях), это обеспечивает простой метод формовки не требующая специальных знании и навыков, а так же не требует дорогого оборудования.

2. После формовки ЭРЭ производится их облуживание припоем с флюсом. С начала выводы покрываются флюсом, далее выводы окунаются в ванну с припоем. Используют припой ПОС- 61 ГОСТ 21931-76, флюс ЛТИ-120 бескислотный ГОСТ 3687-79.

    3) Залуженные радиоэлементы устанавливаются на ПП и припаиваются. Установка и пайка производится в ручную, пайка осуществляется с помощью паяльника.

    4) Собранная ПП подвергается контролю на качество и брак. Контроль осуществляется по следующим критериям: - замеры напряжения и тока в контрольных точках, - проверка механических повреждении.

    5) Плата покрывается лаком 9Р-231. Процесс покрытия происходит в ручную с помощью кисти.

    6) Сушка ПП происходит в специальных сушильных установках.

    Так как устройство изготавливается  в пробной серии, то целесообразно применять ручной метод установки и пайки элементов. 

    5.4 Расчет комплексного показателя технологичности конструкции

    Технологичность конструкции изделия – это совокупность свойств конструкции, которая проявляет себя при :

- ТПП (технологической подготовке производства)

- Изготовлении

- Эксплуатации

- Ремонте

       В виде затрат труда, средств, материалов, времени, с тем, чтобы были обеспечены показатели качества изделия. 

    Расчет: 

    1) Коэффициент использования микросхем: 

К исп  имс  = Нимс / (Нимс + Нэрэ) = 5 / (5 + 44) = 0.1          φ₁=1

Нимс -  число МС и микросборок в изделии 

Нэрэ -  общее число электрорадиоэлементов

    2) Коэффициент автоматизации и механизации монтажа:

Кам = Нам \ Нм = 224 \ 216 = 1.05          φ₂=1

Нам -  число монтажных соединений ( автоматизации  и механизации)

Нм  -  число монтажных соединений

    3) Коэффициент подготовки ЭРЭ:

Кмп эрэ =  Нмп эрэ/ Нэрэ = 0 / 44 = 0          φ₃=0.75

Нмп эрэ  -   число ЭРЭ 

    4) Коэффициент контроля и настройки электрических параметров:

Кмкн =  Нмкн /  Нкн = 0 / 10 = 0         φ₄=0.5

Нмкн -  число операций контроля и настроек

Нкн -  число операций контроля и настроек 

    5) Коэффициент повторяемости ЭРЭ

Кпов  эрэ =  1 - (Нτ эрэ /   Нэрэ ) = 13 / 44 = 0.4         φ₅=0.31

Нτ эрэ -  число типоразмеров ЭРЭ 

    6) Коэффициент применяемости ЭРЭ

Кп эрэ =  1 – (Нτ ор эрэ /  Hτ эрэ) = 1 – (27 / 13) = 1         φ₆=0.1

Нτ ор эрэ - число оригинальных ЭРЭ 

    7) Коэффициент прогрессивности формы обработки деталей

Кф =  Дпр /  Д = 7 / 2 = 3.6         φ₇=0.11

Дпр - число  деталей (штамповка, резка и т.д.)

Д  - число деталей (без нормализованного крепежа)

 Комплексный  показатель: 

    К = (0.1 * 1.0) + (1.05 * 1.0) + (0 * 0.75) + (0 * 0.5) + (0.4 * 0.31) +

+ (1 * 0.187) + (3.6 * 0.11) / 0.1 + 1.05 + 0 + 0 + 0.12 + 0.187 + 0.4 =

= 1.857 / 3.857 = 0.50 

    Вывод: В результате расчетов полученный коэффициент  показателя технологичности K = 0.50 удовлетворяет требованиям к технологичности конструкции.