2.2. Способы монтажа навесных компонентов на печатных платах. Монтаж навесных элементов


2. Технологический процесс монтажа печатной платы устройства платы цифрового ввода вывода.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Консультант ______________ / /

Выполнил Клементьев П.А.

2.1. Введение

В последнее время, в связи с развитием и широким распространением в радиоэлектронной промышленности унификации, открылись обширные возможности для типизации технологических процессов. Типизация- это выбор из всего многообразия технологических процессов наиболее производительного и рентабельного. Типизация позволяет упростить, ускорить и, соответственно, удешевить технологические разработки, так же как и упорядочить существующие в настоящее время технологические процессы и внедрить более прогрессивные.

В настоящее время при конструировании радиоэлектронной аппаратуры используется единая система технологической подготовки. Эта система предусматривает широкое применение прогрессивных технологий с использованием специальных средств технологического оснащения.

Вообще весь процесс сборки и монтажа печатной платы, если его рассмотреть упрощенно, можно разделить на несколько циклов, каждый из которых содержит в себе несколько операций:

Заготовительно-подготовительные операции;

Сборочно-монтажные операции;

Регулировочные и настроечные операции;

Контрольно-проверочные операции;

Операции сборки и монтажа, по сравнению с другими видами операций, являются существенно более трудоемкими. Более того, общая сумма затрат на монтажно-регулировочные работы составляет, как правило, около 60% всех прямых производственных затрат. Это значит, что улучшение изготовления деталей с определенного момента начинает мало влиять на эффективность производства радиоэлектронной аппаратуры в целом.

Рассмотрим процесс монтажа печатной платы со специализированным микропроцессором, описываемым в данном проекте.

2.2. Монтаж навесных компонентов на печатных платах.

Основная часть современной радиоэлектронной аппаратуры состоит из навесных компонентов, таких как: интегральные микросхемы, полупроводниковые дискретные элементы (диоды, транзисторы и т.д.). Затем эти навесные компоненты устанавливаются на основания в виде печатных плат. Монтаж компонентов с контактными площадками платы может осуществляться с применением следующих методов микроконтактирования:

Сварка; Пайка; Накрутка; Монтаж с использованием электропроводящих клеев.

В настоящее время при монтаже компонентов на печатную плату особенно широко применяется пайка. Это объясняется особенностями данного способа монтажа навесных элементов. Основные особенности состоят в следующем:

Пайка позволяет исключить повреждения полупроводниковых приборов (в частности разрушение от влияния высокой температуры), поскольку температуру плавления припоя можно выбрать довольно низкую.

Пайка обеспечивает довольно хорошую ремонтопригодность радиоэлектронной аппаратуры.

Большая площадь пайки обеспечивает с одной стороны малое переходное сопротивление , с другой - механическую устойчивость.

studfiles.net

2.2. Способы монтажа навесных компонентов на печатных платах.

Основная часть современной радиоэлектронной аппаратуры состоит из навесных компонентов, таких как: интегральные микросхемы, полупроводниковые дискретные элементы (диоды, транзисторы, терристоры и т.д.). Затем эти навесные компоненты устанавливаются на основании в виде печатных плат. Монтаж компонентов с контактными площадками платы может осуществляться с применением следующих методов микроконтактирования:

1. Сварка ;

2. Пайка ;

3. Накрутка;

4. Монтаж с использованием электропроводящих клеев.

В настоящее время при монтаже компонентов на печатную плату особенно широко применяется пайка. Это объясняется особенностями данного способа монтажа навесных элементов. Основные особенности состоят в следующем:

- Пайка позволяет исключить повреждения полупроводниковых приборов (в частности разрушение от влияния высокой температуры), поскольку температуру плавления припоя можно выбрать довольно низкую.

- Пайка обеспечивает довольно хорошую ремонтопригодность радиоэлектронной аппаратуры.

- Большая площадь пайки обеспечивает с одной стороны малое переходное сопротивление , с другой - механическую устойчивость.

Основные способы пайки.

В настоящее время существует большое разнообразие методов пайки. Но из всего многообразия методов можно выделить следующие так называемые основные методы пайки, т.е., которые используются чаще всего:

1. Пайка погружением в расплавленный припой.

2. Пайка волной припоя.

3. Пайка групповым паяльником.

4. Дозированная пайка.

5. Пайка параллельными электродами.

6. Пайка в парогазовой среде.

Кроме указанных способов пайки, в случае отсутствия необходимого оборудования или при изготовлении опытных образов, производится обычная пайка паяльником, микропаяльником, термокарандашом или другими инструментами.

Рассмотрим эти методы более подробно :

Пайка погружением в расплавленный припой.

Этот метод применяется для монтажа изделий электронной техники со штырьковыми выводами. Оборудованием для этого способа служит ванна, которая оснащена нагревателем и терморегулятором, а так же механической головкой, которая осуществляет спускоподъемные операции паяемого узла. Кроме того, ванна так же оснащена реле времени, чтобы погружать паяемый узел в расплавленный припой на строго определенное время.

Вся установка занимает мало места, но не смотря на это, обладает довольно высокой производительностью. Это достигается за счет того, что время на которое узел погружается в припой очень короткое, а именно: пайка всех соединений осуществляется за интервал, не превышающий 2...5 секунд.

Однако, у этого метода есть существенный недостаток: сравнительно большое число дефектных соединений. Это происходит из-за того, что при погружении в расплав припоя печатной платы над ней скапливается газ, который выделяется из флюса и из подложки печатной платы, затем этот газ попадает в соединение.

Пайка волной припоя.

Этот метод возник в 50-х годах и, с того самого момента, завоевал ведущее положение в промышленности. По сравнению с другими методами он обладает некоторыми преимуществами, такими как:

· высокая производительность ;

· относительно слабое термическое воздействие как на полу­проводниковые приборы, так и на изделие электронной техники вообще ;

· высокое качество соединений пайкой.

Сущность способа заключается в пропускании печатной платы через гребень свободно приливающегося из щелевого сопла расплавленного припоя. Часто используют еще и дополнительную волну, наряду с основной. Это позволяет провести более качественную пайку, особенно в отношении компонентов поверхностного монтажа.

studfiles.net

Сборка и монтаж навесных компонентов на мкп

Сборка и монтаж навесных компонентов на готовую МКП отличаются от традиционных методов сборки и монтажа (под традиционными методами понимается использование обычных плат на стеклотекстолитовом основании со сборкой и монтажом компонентов в отверстия таких плат) тем, что:

  • сборка и монтаж осуществляются на поверхность МКП и реализуются по групповой технологии, причем перед сборкой необходимо дозированное нанесение припоя;

  • материалы корпусов навесных компонентов подбираются максимально совместимыми по ТКЛР с материалами МКП;

  • способом пайки для поверхностно-монтируемых компонентов в данном случае может служить пайка оплавлением дозированного припоя (ОДП), например, с применением ИК-нагрева, нагретого инертного газа, нагретой плиты (кондукционный нагрев), либо с использованием комбинаций перечисленных способов;

  • фиксация компонентов на МКП может осуществляться с помощью клеев (адгезивов), либо с применением специальной сборочно-монтажной технологической оснастки.

В табл. 12 приводятся сравнительные характеристики корпусов (в том числе керамических) традиционно-монтируемых и поверхностно-монтируемых компонентов (соответственно ТМК и ПМК), включая возможности реализации их сборки и монтажа на платах. Поскольку МКП не содержат монтажных отверстий и технология изготовления коммутации обеспечивает ее высокоплотное размещение, то на таких платах можно осуществить только поверхностные сборку и монтаж ПМК, что обеспечивает: высокоплотный монтаж ФЯ, уменьшение площади МКП, улучшение функциональных характеристик ячеек и снижение стоимости их изготовления.

Как отмечалось ранее, для керамических КП важно согласование ТКЛР сопрягаемых материалов, поэтому лучшая технологическая совместимость достигается при использовании ПМК в металлокерамических корпусах с 2-х или 4-хсторонней разводкой выводов (или выводных контактных площадок). Такие многовыводные корпуса (с количеством выводов более 18) используют при корпусировании БИС (СБИС) и обычно называют кристаллодержателями; их относят к вакуумплотным высоконадежным корпусам, чаще применяемым в специальной аппаратуре. Кроме БИС (СБИС) в составе ФЯ обычно используют и дискретные компоненты (чаще всего чип-конструкции и реже в микрокорпусах (типа SO)), которые также должны быть совместимыми по ТКЛР с материалами МКП.

Технологический процесс сборки и монтажа ПМК на КП в простейшем случае (если сборка и монтаж ПМК осуществляются с одной стороны МКП, и сборка выполняется вручную) включает основные этапы:

  • формирование припойных площадок на знакоместах с контролем толщины припойного покрытия;

  • нанесение флюса;

  • позиционирование ПМК на МКП;

  • микроконтактирование пайкой;

  • очистка смонтированной ячейки;

  • выходной контроль качества сборки и монтажа и, при необходимости, устранение дефектов.

Таблица 12

Сравнительные характеристики традиционно- и поверхностно-монтируемых Компонентов

Характеристики для сравнения

Разновидности корпусов БИС

DIP

SO, FP

Кристаллодержатели

с выводами

безвыводные

Общий вид

конструкции

Потребность в монтажных отверстиях на КП

Есть

Нет

Нет

Нет

Возможность 2-х сторонней сборки и монтажа на КП

Нет

Есть

Есть

Есть

Использование площади КП

Неэффективно

Выигрыш на 35 – 50%

Выигрыш до 60%

Выигрыш до 70% и более

Автоматизация сборочных работ

Затруднена

Высокоэф-фективна

Эффективна

Эффективна

Относительная масса

(по отношении к массе DIP), отн. ед.

1,0

0,12 – 0,3

0,1 – 0,4 (для пластмассовых)

0,2 – 0,6 (для керамических)

0,2 – 0,5

Доступность для визуального контроля

Отличная

Хорошая

Хорошая

Неудовлетво-рит.;требуются спец. средства контроля

Потребность в элементах тестирования на КП

Нет

Нет

Есть

Есть

Оборудование для монтажа на КП

Обычное

Специализи-

рованное

Специализиро-ванное

Специализиро-ванное

Способ транспортировки и подачи на сборку

индивидуальный носитель

групповой носитель

групповые носители

Максимальное число выводов

до 40

(ограничение по максимуму)

до 56

(ограничение по максимуму)

более 172

(ограничение по минимуму)

Устойчивость к механическим нагрузкам

Неудовлетво-рительная

Хорошая

Улучшенная

Возможность улучшения электрических характеристик БИС

Не имеется

Имеется

Имеется

Имеется в значительной степени

Характеристики для сравнения

Разновидности корпусов БИС

Окончание табл. 12

DIP

SO, FP

Кристаллодержатели

с выводами

с выводами

Технологическая совместимость с групповыми способами пайки

Обеспечивается с ограничением (только одним способом – пайкой волной (или волнами) припоя)

Обеспечивается большим разнообразием выбора способов пайки оплавлением дозированного припоя с применением и без применения групповых термоинструментов

Особенности очистки ячеек после монтажа

Просто

реализуема

Затруднена

Затруднена

Крайне затруднена

Возможность теплоотвода

Хорошая

Не

затруднена

Не затруднена

Затруднена

Возможность размещения печатных проводников под корпусом

Есть

Есть

Нет

Нет

Стоимость

Низкая (для пластмассовых многовыводных)

Средняя (для керамических)

Низкая

Средняя (для пластмассовых многовыводных)

Повышенная (для керамических)

Высокая

studfiles.net

Подготовка элементов к монтажу.

Подготовка элементов к монтажу включает рихтовку, формовку, обрезку и лужение выводов. Рихтовка – исправление (выравнивание) формы выводов применяется, в основном, для осевых выводов. Формовка – предание определенной формы выводам (рис. 2.14.). Обрезка – удаление излишков выводов. Лужение выполняется в случае, если выводы микросхем или ЭРЭ не облужены при поставке.

 

 

Операции подготовки элементов к монтажу выполняют на отдельных или совмещенных приспособлениях. На рис. 2.15. приведена рабочая часть штампа обрезки и формовки осевых выводов элементов. Элемент 1 устанавливается на матрицу 2 и придавливается к нем прижимом 3. При движении пуансонов 4 происходит в начале обрезка выводов в размере L, а затем – формовка по матрице. Зазор A равен диаметру вывода.На рис. 2.16. приведена схема автомата для подготовки элементов к монтажу. Элементы загружаются в вибробункер 1 (или в кассету) и поштучно поступают к многопозиционной установке роторного типа. В позиции I происходит загрузка элемента, долее после поворота на позицию II выводы формуются и обрезаются, на позиции III выполняется зигформовка, на IV – выводы обслуживаются и на V - элемент поступает в тару для дальнейшего использования.

 

 

 

Сборка и монтаж.

В производстве используются следующие схемы технологических процессов сборки и монтажа узлов на печатных платах:1. Сборка узлов с ручной установкой ЭРЭ и индивидуальной пайкой паяльником. Применяется в единичном м мелкосерийном производстве. Существенным достоинством является возможность постоянного визуального контроля пайки, платы, ЭРЭ.2. Сборка узлов с ручной установкой ЭРЭ и групповой пайкой методом «волны припоя». Применяется в единичном и серийном производстве. При пайке таким способом возможно непропаи (допускается не более 1% непропаев), которые устраняются при последующей ручной допайке.3. Механизированная сборка узлов с помощью специальных держателей, вакуумных захватов или специальных сборочных столов, или автоматизированная сборка с помощью специальных технологических устройств – автоматизированных укладочных головок, автоматического модуля сборки. Методы монтажа – групповые методы пайки. Схема применяется в серийном и массовом производстве и требует специальных автоматизированных станков с управлением от ЭВМ.Этап подготовки к монтажу включает техпроцесс подготовки ПП, ЭРЭ, ИМ и конструкционных деталей. Операции подготовки ЭРЭ и ИМС в мелкосерийном производстве выполняется в ручную на рабочем месте монтажника, простейшими приспособлениями и с дальнейшим размещением элементов в технологической таре по номиналам. В крупносерийном производстве применятся автоматы рихтовки и обрезки выводов, флюсования и лужения, промывки и сушки подготовленных навесных элементов. В некоторых автоматах все эти операции объединены в одном цикле и выполняются в виде переходов. Автоматизированная подготовка требует специальных кассет ля загрузки и выгрузки элементов. Для ЭРЭ с осевыми выводами, которые кассетируют путем вклеивания в ленту, формовка производится на автомате непосредственно перед установкой на плату.Установка на плату начинают со штырей, лепестков, навесных шин, прокладок после подготовки (рихтовка, обезжиривание) их базовых поверхностей. Установка ЭРЭ и ИМС в зависимости от типа производства осуществляется несколькими способами: в ручную со световой индикацией, по шаблону, автоматически.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 элементов.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. Качество контактных соединений оценивается визуально.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

 

Установка элементов на печатную плату и их фиксация

В опытном производстве и при ремонте ЭВМ установка элементов и пайка, как правило, выполняются на одном рабочем месте. При серийном производстве установка или, как говорят на производстве, «набивка» элементов выполняется отдельно перед групповой пайкой.

 

При неплотном монтаже и небольшой партии печатных узлов установку ЭРЭ можно осуществлять в ручную по монтажному чертежу. В других случаях используют средства автоматизации и механизации. Примером такого полуавтоматизированного метода установки элементов может служить светомонтажный стол, схема которого приведена на рис. 2.17. Печатная плата 1 устанавливается на монтажный стол 2, на котором размещается комплект ЭРЭ в ячейках тары 3. Место установки ЭРЭ на плате обозначается лучом света 4. Курсор 5 перемещается по плате в соответствии с программой от устройства управления 6 механизмом подсветки 7 и, останавливаясь, указывает место установки элемента. При этом загорается лампочка подсветки ячейки, из которой следует взять и установить элемент на плату.

 

На рис. 2.18. приведена схема автоматической установки для монтажа на плате элементов с осевыми выводами, размещенных в ленте. Плата 1 устанавливается на монтажном столе 2 в определенном положении, чтобы фиксировать нулевую отметку для собираемых плат. С бобины 3 лента 4 с элементами 5 по направляющим поступает в рабочую зону, где располагается рабочая головка 6. В рабочей головке имеется механизм вырезания 7 ЭРЭ из ленты 4 в размер L и механизм удержания 8 ЭРЭ от выпадения после резки, которые после формовки выводов в размер l подает и устанавливает элемент на плату. Формовка выводов осуществляется при движении пуансона 9 вниз относительно опорной матрицы 8. Выводы удерживаются в радиусных канавках пуансонов. Эта канавка является направляющей при подаче элемента на плату, строго ориентируя выводы относительно монтажных отверстий. Плата перемещается по программе, устанавливая следующие отверстия под выводы ЭРЭ. Производительность таких автоматов (полуавтоматов) до 2000 элементов в час.

 

 

Автоматическая установка МС и ЭРЭ из кассет на плату с большой производительностью осуществляется на станке – автомате фирмы «Amistar» (рис. 2.19.). Кассеты 1 установлены на наклонном подающем устройстве 2, по которому выпавшие из кассеты элемент 3 (МС или ЭРЭ), под собственным весом поступают на рабочую позицию 4, где он ориентируется, захватывается установочной головкой 5 и подается на подведенные по программе место на ПП 6. Автомат работает по программе от управляющего компьютера 7.Для монтажа ПП широко используют автоматические поточные линии, состоящие из нескольких установочных головок с элементами в бобинах. По мере продвижения ПП от одной головки к другой на нее последовательно устанавливают все ЭРЭ.

 

Автоматы для монтажа печатных узлов имеют различную компоновку, но у всех предусмотрены магазин-накопитель для размещения ПП, магазины-накопители устанавливаемых (набиваемых) на плату элементов, система программного управления процессом монтажа. На рис 2.20. приведен общий вид станка – автомата фирмы Fuji (Япония) для установки на ПП элементов с осевыми (штыревыми) выводами. Такой автомат имеет поворотную планшайбу, с восемью рабочими головками, которые поочередно осуществляют захват подготовленного элемента и устанавливают его на печатной плате в определенном по программе месте. Печатные платы размещаются в магазине – накопителе горизонтальном по 25 штук, откуда они подаются на рабочий стол автомата и базируются на два штифта и опорные поверхности. Рабочий стол по программе перемещается по двум координатам и имеет угловой поворот. Бобины и пеналы – кассеты с лентами элементов устанавливают в сменные накопители. Каждый накопитель предназначен под определенный типоразмер элемента и определенный вид формовки. Ленту заправляют в подающее и формующее устройство в накопителе, накопители устанавливают на поворотную карусель. Количество накопителей определяется количеством типоразмеров элементов, устанавливаемых на плату. При работе автомата обеспечивается определенная последовательность в поиске необходимого элемента (накопителя), шаговая подача ленты, извлечение элемента из ленты, формовка его выводов и передача элементов на перегрузочные механизмы, откуда он будет захвачен рабочей головкой и установлен на плату. При повороте карусель происходит подготовка следующего элемента, к которому подойдет следующая рабочая головка. Вся работа станка – автомата обеспечивается устройством управления.

 

 

 

Чтобы установленные на плату МС и ЭРЭ не выпали или не сдвинулись со своих мест при последующей транспортировке, необходимо их фиксировать на поверхности ПП. На рис. 2.21. приведены несколько способов фиксации. Надежным, но трудоемким способом фиксации осевых выводов является их подгибка с обратной стороны платы (рис. 2.21, а). Удобной для станков-автоматов является фиксация элементов за счет упругих свойств выводов, имеющих зиг-формовку (рис. 2.21, б) или зиг-формовку с замком (рис. 2.21, в). Микросхемы с планарным 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.Возможность использования группового метода пайки «волной припоя» связано с особенностью конструирования узлов на печатных платах, т.е.:-ЭРЭ установлено с одной стороны платы (противоположной стороне пайки),-ЭРЭ имеет штырьковые выводы,-Конструкция ЭРЭ дает возможность зафиксировать их при сборке на печатной плате (подгибкой выводов, приклеиванием, установкой в специальном держателе).Возможность использования средств автоматизации и механизации при сборке обусловлено компоновкой печатной платы:-Расположение корпусов ЭРЭ рядами, параллельными сторонами платы,-Расстояние между корпусами не менее 2,5мм (технологическая зона),-Минимальное количество типоразмеров ЭРЭ и т.п.При выборе схем сборки учитывают тип производства, особенности конструкции платы и ЭРЭ, а также достоинства и недостатки указанных схем.

 

 

Типовые технологические процессы монтажа.

Поскольку при сборке РЭС на ПП соединяются ЭРЭ с 2-3 выводами и МС с числом выводов от 125 до 388.Шаг выводов 0,5-0,625 мм допускается только при обосновании. Обычно шаг выводов

 

Поэтому получение несколько десятков соединений на предъявляет высокие требования к:1. материалам,2. геометрическим размерам (точности их) выводов и контрольной площадке,3. точности совмещению выводов и контрольных площадок,4. методу и режимам формирования соединений,5. уровню автоматизации соединений.Поскольку от 50 до 80% отказов в РЭС происходит из-за некачественных элементов соединений, то к соединениям предъявляются жесткие требования по:1. Минимальному омическому сопротивлению в зоне контакта и его стабильности воздействия при различных климатических условиях характеристики не должны меняться во времени,2. механические характеристики прочности не должны меняться со временем при растягивании напряжении,3. Стойкости к термоциклированию,4. отсутствие в зоне контактирования материалов, вызывающую деградацию соединения (электрическую, химическую коррозию) под действием 5. Долговечности и надежности соединения

От методов соединения требуется:a) Минимальное значение основных параметров контактирования:- Температура-Давление-Длительность выдержки,b) А также возможность соединения разнообразных сочетаний материалов и типоразмеров.c) При этом качество соединения должно контролироваться простыми и надежными средствами.d) При выборе метода учитывают экологическую эффективность, производительность процесса, а также возможность автоматизации.

 

Типовые технологические процессы монтажаПайка.

 

Пайка – это процесс соединения металла в твердом состоянии путем введения в зазор расплавленного припоя, взаимодействующего с основным металлом и образующего жидкую металлическую прослойку, кристаллизация которой приводит к образованию паяного шва.

Достоинства:1. Низкое и стабильное электросопротивление,2. Универсальность3. Простота автоматизации4. Простота контроля и ремонта5. Ремонтопригодность.

Недостатки:1. Высокая стоимость используемых цветных металлов и флюсов2. Длительное воздействие высоких температур3. Коррозионная активность остатков флюсов4. Выделение вредных веществ в процессе пайки.

Техпроцесс пайки состоит:1. Из подготовки поверхности детали2. Активированием соединяемых металлов и припоев3. Обеспечение взаимодействия на границе «основной металл – жидкий припой»4. Фиксация соединяемых элементов подготовленных поверхностей и нанесение дозированного количества флюса и припоя5. Нагрев до заданной температуры и выдержка6. Создание условий для кристаллизации жидкой металлической прослойки (охлаждение без перемещения поверхностей)7. Очистка соединений8. Контроль.

I. Подготовка поверхности деталей, подлежащих пайке, заключается в удалении загрязнений, ржавчины, оксидных и жировых пленок.Оксиды (от немецкого – окислять) – соединение химических элементов с кислородом. При наличии загрязнений растекаемость припоя будет плохой и возможность образования мелких шариков припоя, ухудшающих качество пайки.Для удаления жира и масла с поверхности детали применяют растворители (ацетон, бензин, спирт и т.д.), горячие щелочные растворы. Применяют протирки, погружение, распыление, обработку в паровой среде, ультразвуковой ванне.На смачивоемость и растекаемость припоя влияет форма шероховатостей поверхностей. Шероховатости в виде углублений ухудшают смачиваемость. Шероховатости в виде канавок усиливают растекаемость капиллярным действием канала. Для улучшения качества поверхностей используют зачистку. При использовании травления устраняется и капиллярный эффект.Зачистки наждачной шкуркой и кварцевание дает лучший эффект. Современное оборудование для очистки имеет блочно-модульную конструкцию с программным управлением, снабженные устройствами для регенерации моющих средств и сушки изделий. Центрифугирование -- один из эффективных методов сушки.Удаление оксидных пленок осуществляется травлением в растворах кислот и щелочей. Состав раствора зависит от металла, толщины оксидной пленки, требуемой скорости травления. После травления промывают с применением нейтрализующих растворов.Очищенные детали могут сохранять паяемость от трех до пяти суток для меди; 10-15 суток для серебра.Удаление оксидных пленок возможно методом разрушением их под слоем жидкого припоя с помощью ультразвука, трения деталей, режущего или абразивного инструмента.II. Активные поверхности.Для этого на поверхностях соединяемых деталей наносят покрытия, улучшающие процесс смачивания припоем и поддерживают хорошую способность к пайке в течение длительного межоперационного хранения.В качестве металла для таких покрытий используют припои, а также серебро, золото, палладий их сплавы.Наносят гальваническим ли термовакуумным осаждением, а также горячей металлизацией. Использование технологических покрытий увеличивает срок хранения паяемости до 3…6 летУвеличить срок паяемости можно нанесением специальных консервантных покрытий, большинство которых не требуется удалять при монтажных операциях, так как их состав согласуется с составом применяемых флюсов.Такие покрытия разделяются на два вида:1. На основе канифоли (флюсы ФКСп, ФПЭГ и др. смолосодержащие),2. Пленки щелочных металлов (без смол).Большинство консервационных покрытий вытесняют влагу, можно, наносить на влажные детали путем погружения, кистью, пульверизацией. После испарения растворителя пленки надежно завещают поверхность детали от проникновения влаги и окисления в течение 5…6 месяцев хранения

 

Похожие статьи:

poznayka.org

Навесной монтаж — википедия орг

Пример плотного навесного монтажа в электронном блоке промышленной автоматики, 1960-х годы. Применена S-образная формовка выводов компонентов. Leak TL12 — типичный пример плотно упакованного лампового шасси послевоенной разработки. Под шасси — навесной монтаж.

Навесно́й монта́ж — способ монтажа электронных схем, при котором расположенные на изолирующем шасси радиоэлементы соединяются друг с другом проводами или непосредственно выводами.

Недостаток навесного монтажа — плохо поддаётся автоматизации и обычно выполняется монтажниками вручную. В настоящее время в массовом производстве применяется редко и обычно только при монтаже крупногабаритных деталей.

Промышленные и любительские ламповые конструкции навесного монтажа используют металлические шасси (соединённые с общим проводом схемы или непосредственно выполняющие роль общего провода. Ламповые и релейные панели, трансформаторы, дроссели и прочие крупногабаритные детали крепятся непосредственно к шасси, мелкие резисторы и конденсаторы — распаиваются непосредственно к выводам панелей и крупных деталей, либо к контактным лепесткам (контактным колодкам), изолированным от шасси. При заводском изготовлении монтажники руководствуются технологическими картами, чтобы не пропустить элемент или перемычку. Надёжность промышленных изделий, выполненных навесным монтажом, в целом ниже, чем у аналогов на печатных платах. Ремонтопригодность — выше, в том числе за счёт меньшей плотности компонентов и простоты доступа к ним.

В массовой электронике навесной монтаж применялся до 50—60-х годов, впоследствии уступив место печатным платам; за навесным монтажом осталась ниша — коммутация трансформаторов и аналогичных крупногабаритных изделий.

Навесной монтаж остаётся наиболее уместным способом монтажа ламповой техники — как из-за конструктива ламповых панелей и крупногабаритных трансформаторов, так и из-за лучшего температурного режима отдельных компонентов, эффективной механической развязки ламп, возможности оптимального подбора сечения соединительных проводников и сокращения общего числа паяных соединений в цепях сигнала. Для лучшей механической развязки ламп соединительные провода (а также вывод резисторов и конденсаторов, распаиваемые непосредственно к ламповым панелям) формуются с S-образными изгибами, избегая прямых, жёстких перемычек.

В любительских конструкциях монтаж ведётся на изолированных (диэлектрических) шасси. К шасси крепятся металлические стойки либо пистоны, к стойкам — компоненты схемы, соединяемые непосредственно или перемычками из проводов. Мелкие элементы (например, резисторы) могут припаиваться прямо к выводам крупногабаритных компонентов. Микросхемы при навесном монтаже прикрепляют к плате вверх выводами. Такой стиль монтажа на жаргоне радиолюбителей называется «мёртвый жук»[источник не указан 939 дней].

В любительской полупроводниковой практике его применяют и сейчас для создания единичных простых конструкций, когда разрабатывать трассировку печатной платы и изготавливать её невыгодно по соображениям затрат времени. Также «мёртвым жуком» радиолюбители делают высокочастотные схемы, в которых проводники должны быть как можно более короткими. Если в схеме есть крупные детали (потенциометры, тумблеры, большие конденсаторы и т. д.), часть элементов может закрепляться навесным способом на их выводах, экономя пространство на печатной плате. В разводке печатных плат навес запрещён, однако на макетной плате, если на подходящей дорожке нет места, проще и надёжнее подпаяться к чьему-то выводу, чем проводить перемычку на другую дорожку. Стараются паять на перемычку: её невозможно сломать или перегреть.

www-wikipediya.ru

Навесные элементы - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Навесные элементы

Cтраница 2

Навесные элементы устанавливают на плате таким образом, чтобы можно было выполнить пайку погружением, исключив воздействие припоя на эти элементы.  [17]

Навесные элементы ( резисторы типа С-2-6-У и конденсаторы типа КЮ-52) также выполнены в термостойком варианте и выдерживают температуру до 350 С.  [18]

Навесные элементы рекомендуется располагать параллельно длинной стороне платы.  [19]

Навесные элементы крепятся к плите с помощью собственных выводов. В случае необходимости применяют дополнительное механическое крепление.  [21]

Навесные элементы удаляют друг от друга и прочих токонесущих поверхностей на расстояние не менее 2 мм. Если предусмотрено покрытие монтажа влагостойким лаком, это расстояние может быть уменьшено. В условиях тесного монтажа на элементы надевают изолирующие трубки. Контактные лепестки прецизионных и остеклованных резисторов при монтаже отгибать запрещается.  [22]

Навесные элементы монтируют так, чтобы надписи номиналов и маркировка были хорошо видны, а при монтаже на расшивочных панелях обращены в одну сторону. Монтажные провода, жгуты и навесные элементы не должны заслонять маркировочные знаки.  [23]

Навесные элементы располагают на подложке или над подложкой. Иногда их помещают в углублениях подложки или в сквозных окнах и заливают эпоксидной смолой. Размеры навесных элементов выбирают возможно минимальными.  [25]

Навесные элементы ГИМ ФМ построены на основе физических процессов, проявляемых при взаимодействии колебаний с объемом или поверхностью различных веществ. Часть навесных элементов функциональной микроэлектроники централизованно не поставляется из-за ограниченной применяемости, что обычно связано с уникальностью данного решения, направленного на выполнение специфических схемотехнических функций. Такие элементы служат объектом разработки и производства на радиотехнических предприятиях - изготовителях РЭА. Как правило, их разрабатывают в бескорпусном исполнении применительно к сборке на плате ГИМ с последующей общей или локальной герметизацией. Доля элементов функциональной микроэлектроники с ограниченной применяемостью с каждым годом уменьшается по мере перевода их в разряд централизованно поставляемых элементов.  [26]

Дискретные навесные элементы: диоды, диодные матрицы, триоды, сопротивления, конденсаторы и др. - должны быть малогабаритными.  [27]

Внешние навесные элементы позволяют получать необходимую частотную характеристику, обеспечивают развязки и коррекции на высоких рабочих частотах.  [29]

Все навесные элементы крепятся на плате с помощью выводов, которые вставляют в монтажные отверстия и подгибают. Не рекомендуется в монтажном отверстии размещать два и более выводов. Некоторые элементы, например маломощные транзисторы, крепят клеем.  [30]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Навесной монтаж — Википедия РУ

Пример плотного навесного монтажа в электронном блоке промышленной автоматики, 1960-х годы. Применена S-образная формовка выводов компонентов. Leak TL12 — типичный пример плотно упакованного лампового шасси послевоенной разработки. Под шасси — навесной монтаж.

Навесно́й монта́ж — способ монтажа электронных схем, при котором расположенные на изолирующем шасси радиоэлементы соединяются друг с другом проводами или непосредственно выводами.

Недостаток навесного монтажа — плохо поддаётся автоматизации и обычно выполняется монтажниками вручную. В настоящее время в массовом производстве применяется редко и обычно только при монтаже крупногабаритных деталей.

Промышленные и любительские ламповые конструкции навесного монтажа используют металлические шасси (соединённые с общим проводом схемы или непосредственно выполняющие роль общего провода. Ламповые и релейные панели, трансформаторы, дроссели и прочие крупногабаритные детали крепятся непосредственно к шасси, мелкие резисторы и конденсаторы — распаиваются непосредственно к выводам панелей и крупных деталей, либо к контактным лепесткам (контактным колодкам), изолированным от шасси. При заводском изготовлении монтажники руководствуются технологическими картами, чтобы не пропустить элемент или перемычку. Надёжность промышленных изделий, выполненных навесным монтажом, в целом ниже, чем у аналогов на печатных платах. Ремонтопригодность — выше, в том числе за счёт меньшей плотности компонентов и простоты доступа к ним.

В массовой электронике навесной монтаж применялся до 50—60-х годов, впоследствии уступив место печатным платам; за навесным монтажом осталась ниша — коммутация трансформаторов и аналогичных крупногабаритных изделий.

Навесной монтаж остаётся наиболее уместным способом монтажа ламповой техники — как из-за конструктива ламповых панелей и крупногабаритных трансформаторов, так и из-за лучшего температурного режима отдельных компонентов, эффективной механической развязки ламп, возможности оптимального подбора сечения соединительных проводников и сокращения общего числа паяных соединений в цепях сигнала. Для лучшей механической развязки ламп соединительные провода (а также вывод резисторов и конденсаторов, распаиваемые непосредственно к ламповым панелям) формуются с S-образными изгибами, избегая прямых, жёстких перемычек.

В любительских конструкциях монтаж ведётся на изолированных (диэлектрических) шасси. К шасси крепятся металлические стойки либо пистоны, к стойкам — компоненты схемы, соединяемые непосредственно или перемычками из проводов. Мелкие элементы (например, резисторы) могут припаиваться прямо к выводам крупногабаритных компонентов. Микросхемы при навесном монтаже прикрепляют к плате вверх выводами. Такой стиль монтажа на жаргоне радиолюбителей называется «мёртвый жук»[источник не указан 939 дней].

В любительской полупроводниковой практике его применяют и сейчас для создания единичных простых конструкций, когда разрабатывать трассировку печатной платы и изготавливать её невыгодно по соображениям затрат времени. Также «мёртвым жуком» радиолюбители делают высокочастотные схемы, в которых проводники должны быть как можно более короткими. Если в схеме есть крупные детали (потенциометры, тумблеры, большие конденсаторы и т. д.), часть элементов может закрепляться навесным способом на их выводах, экономя пространство на печатной плате. В разводке печатных плат навес запрещён, однако на макетной плате, если на подходящей дорожке нет места, проще и надёжнее подпаяться к чьему-то выводу, чем проводить перемычку на другую дорожку. Стараются паять на перемычку: её невозможно сломать или перегреть.

http-wikipediya.ru


Смотрите также