Автоматизация производства радиоаппаратуры на печатном монтаже
Изготовление радиоэлектронной аппаратуры с применением печатного монтажа возможно разбить на последовательность этапов: печатание электрического монтажа; подготовка подробностей к сборке и установка их на плату; пайка; контроль.
Ниже обрисован один из вариантов автоматизации процесса печатания схем способом травления фольги на гетинаксовом основании.
Для нанесения на изоляционную плату рисунка схемы кислотоупорной краской возможно применен пневматический полуавтомат, загружаемый вручную. Посредством пневматических цилиндров полуавтомат поднимает плату к трафарету и прокатывает по нему смазанный кислотоупорной краской резиновый валик.
После этого плата с нанесенным рисунком передается на конвейерную ленту, где присыпается канифолью с тальком и проходит термическую обработку в печах, расположенных над конвейерной лентой.
С конвейера плата поступает в травильную машину. Конвейер травильной автомобили подает плату через травильную и промывочную части автомобили равномерно, с заданной скоростью.
В травильной части особые вращающиеся лопасти ускоряют омывание травящим раствором поверхности движущейся платы. После этого плату промывают и сушат.
Навесные подробности перед закреплением и установкой в отверстиях монтажной платы должны быть соответствующим образом подготовлены; выводы выпрямлены, подрезаны и загнуты.
последующую сборку и Подготовку деталей монтажной платы создают на поточной автоматической линии,. Навесные подробности в начале линии загружают в бункер. Из бункера они проходят в лоток, откуда друг за другом попадают между зубцами нескончаемой шарнирной ленты.
По пути перемещения- ленты подробности поступают под поворачивающийся резиновый барабан, сглаживающий их выводы.
Наконец, лента подает подробности к сборочной головке, являющейся механизм для подготовки, закрепления и установки подробностей в отверстиях монтажной платы. Количество сборочных головок на автоматической линии зависит от сложности изделия.
В один момент с перемещением ленты с навесными подробностями движутся монтажные платы, каковые останавливаются в определенной последовательности под каждой сборочной головкой. Подробности подаются в оправку для загибания выводов, выполненную на качающейся части головки.
Перемещения качающейся части головки, механизмов для загибания и подрезания выводов, механизма для закрепления подробности и самой платы согласованы между собой так, дабы в следствии одного цикла работы головки на монтажной плате выяснялась закрепленной одна подробность. По окончании закрепления одной либо нескольких однородных подробностей монтажная плата движется к следующей сборочной головке и без того потом до полного окончания сборки.
Автоматическая линия, на которой осуществляется пайка, есть продолжением линии сборки.
Пайку возможно создавать двумя методами: волной и погружением. И в том и другом случае появляется необходимость защиты печатных проводников схемы от облуживания расплавленным припоем.
Для данной цели используют разные методы защиты в виде масок либо покрытий лаками.
Рис. 1. Головка станка для автоматической установки подробностей: 1—подробность, 2 — гибочное устройство, 3— приспособление для установки подробностей на плате, 4 – пуансон для загибания выводов на нижней стороне платы, 5 — качающийся механизм, 6— подробность, укрепленная на плате
Метод погружения содержится в том, что все выводы навесных подробностей в один момент припаиваются к проводникам печатного монтажа при погружении платы в расплавленный припои.
Рис. 2. Монтаж навесных подробностей на плате: а— с отверстиями, зенкованными с обеих сторон, б — с отверстиями, зенкованными с одной стороны, в — с печатными проводниками, взятыми травлением фольгированного гетинакса, и с пистонами, завальцованными в отверстия; 1 — печатный проводник, 2 —корпус подробности, 3 — вывод подробности, 4 — плата, 5 — пистон
На рис. 224 продемонстрировано, как обязан выполняться монтаж навесных подробностей для печатных плат. В первом и втором случаях печатные проводники взяты гальванохимическим методом, а в третьем — травлением фольгированного гетинакса.
В любых ситуациях монтажа финиши выводов навесных подробностей должны быть хорошо прижаты к печатным проводникам либо к зенковке отверстий.
При обезжиривании плату погружают в особый растворитель, наряду с этим верхняя сторона обязана покрыться слоем растворителя толщиной 0,5 —1 мм. По окончании 7—10 сек выдержки плату извлекают из растворителя и обдувают воздухом до полного подсыхания.
Защитные маски штампуют из бумажной ленты, покрытой костным клеем. При штамповке в маске кроме этого приобретают отверстия и вырубки под лапки держателя приспособления для крепления платы с маской в ходе пайки.
При наклейке маски сторону, покрытую клеем, смачивают водой посредством пульверизатора и, пользуясь особым приспособлением, накладывают на нее плату и хорошо прижимают к маске на 2—4 мин.
Схема установки для пайки плат погружением продемонстрирована на рис. 3. Она имеет, кроме ванны с припоем, еще две ванны: с горячей водой и флюсом.
Плату 6 усиливают в зажимном приспособлении 1 в горизонтальном положении при помощи захватов вибрационной головки 5 и погружают в ванну с флюсом.
Глубина погружения образовывает 0,8—0,9 толщины платы. Включают вибратор; амплитуду вибрации выбирают в зависимости от типоразмера платы: она должна быть таковой, при которой не происходит разбрызгивания флюса на навесные подробности.
Спустя 4—6 сек плату извлекают из ванны, но наряду с этим не выключают вибратор в течение 6—8 сек, дабы стекали излишки флюса.
После этого плату погружают в ванну с расплавленным припоем и через 0,1—1 сек включают вибратор. Амплитуда вибрации должна быть предельно допустимой, дабы не было выброса капель припоя через отверстия платы.
Плату выдерживают до тех пор, пока не будет увидено появление припоя в верхней части всех отверстий, по окончании чего ее извлекают и выдерживают 5—7 сек над ванной, не выключая вибратора. Это необходимо чтобы припой в местах пайки на стороне печатного монтажа оформился в виде полусферических головок.
Рис. 3. Схема установки для пайки плат погружением: 1 — зажимное приспособление для крепле ния платы, 2 — держатель, 3— поворотный кронштейн, 4 — рычаг, 5 — вибрационна 1 головка, 6 — плата, 7 —ванна с припоем.
8— соляная ванна, 9 — электронагреватель
При пайке погружением используют припой ПОС-61, так как он владеет лучшей текучестью и более низкой температурой плавление, чем припой ПОС-40.
Рис. 4. Образование волны припоя при помощи сопла
Маску удаляют, отмачивая платы в ванне с тёплой проточной водой (до 85—90 °С) при подключенном вибраторе. Флюс отмывают
в ванне с горячей (85—90 °С) проточной водой. Плату погружают так, дабы верхняя ее сторона была покрыта слоем воды толщиной 1,5—2 мм; отмывка флюса длится 2—4 мин, а последующая сушка около 1,5 мин при температуре 60 С.
При контроле плат обращают внимание на уровень качества пайки выводов на обеих сторонах платы; следят, дабы не было «перемычек» и сосулек между печатными проводниками, и попадания припоя на верхнюю сторону платы и облуживания выводов и корпусов навесных подробностей, вздутия монтажных проводников и платы; печатный монтаж не должен быть облужен.
Рис. 5. Схема образования струи припоя при помощи индукционного насоса: 1—волна жидкого припоя, 2 — сопло для струи припоя, 3—струя припоя, 4 — электромагнит
Выборочно платы подвергают опробованию на вибропрочность.
Метод волны пребывает в том, что расплавленный припой посредством особого устройства приводят в постоянное перемещение и на его поверхности образуется волнообразный выступ. Волна припоя получается при вращении железных лопастей в расплавленном припое либо в то время, когда через особое сопло подают в расплавленный припой струю воздуха.
Верхняя часть полны выступает выше краев ванны, исходя из этого отпадает необходимость в устройствах для опускания платы в ванну. В следствии принудительного перемещения припоя обеспечивается постоянная подача его к месту пайки, удаление газов и шлака, образующихся от выгорания окисления и флюса самого припоя.
Плату наряду с этим перемещают с определенной скоростью на уровне гребня волны так, что места спая скоро и равномерно прогреваются.
На рис. 5 продемонстрирована схема образования струи припоя при помощи индукционного насоса, работа которого основана на применении магнитных особенностей расплавленного олова.
Таковой насос дает возможность приобрести более ровную струю припоя, причем точка соприкосновения припоя с изделием есть точкой большого ускорения струи, тогда как у механической волны эта точка имеет мельчайшее ускорение. Помимо этого, наряду с этим способе зеркало припоя не окисляется.
С конца линии сборки монтажную плату при помощи особых захватов передают на подвесную конвейерную ленту для контроля электрического монтажа, что реализовывают особые автоматы.
