Проведение подготовительных операций резисторов, конденсаторов, полупроводниковых приборов и ИМС на установках комплексной подготовки, объединяющих две и более операции с автоматической подачей элементов в зону обработки.

Для повышения производительности сборочных аппаратов элементы упаковывают в технологические магазины, кассеты (для ИМС) или липкую ленту. Подача из магазинов является более дешевым способом, но подача с ленты более универсальна. Элементы могут, вклеиваются в ленту одного номинала (для автоматических линий) или разных номиналов и типоразмеров по программе (для отдельных автоматов). В последнем случае применяются комплектующие автоматы переклейки элементов (секвенсоры), их производительность в зависимости от типа колеблется от 2 до 14 тыс. эл/ч.

Установка элементов на печатные платы выполняется при помощи автоматов и полуавтоматов (ГГ-2420, ГГ2387, АФ3-1 и др.). При автоматической сборке подготовленные элементы раскладываются по номиналам в технологические кассеты, объединенные вкассетницы, а печатная плата с нанесенными со стороны установки маркировочными знаками, определяющими место элемента, его полярность и направление сборки, закрепляется в держателе с помощью быстрозажимных фиксаторов. После сопряжения элементов с поверхностью платы их положение фиксируется подгибкой или расплющиванием выводов у пассивных элементов, установкой в специальные кассеты ИМС со штыревыми выводами.

Для обеспечения высокого качества паяных соединений применяется ряд вспомогательных операций: нанесение и подсушка флюса, предварительный нагрев платы и ЭРЭ. На практике получило распространение флюсование кистью, погружением, протягиванием, накатыванием, распылением, вращающимися щетками, пенное и волной. Более надежное нанесение флюса на поверхность платы при уплотненном монтаже достигается использованием волнового флюсования. Нанесенный слой флюса перед пайкой подсушивается при температуре 353...375 К, а плата и ЭРЭ подогреваются.

Групповая пайка элементов со штыревыми выводами производится волной припоя на автоматизированных установках модульного типа, которые оснащаются конвейерами с постоянным или регулируемым углом наклона относительно зеркала припоя. В зависимости от типа модуля ширина конвейеров составляет 230, 300, 380, 455, 610 мм. Из этих модулей компонуются монтажные линии. Включение в состав линии модуля обрезки выводов позволяет упрощать процесс подготовки ЭРЭ к пайке.

Следующей технологической операцией является отмывка. После пайки на поверхности плат остается некоторое количество флюса и продуктов его разложения, которые способны вызвать коррозию контактных соединений и ухудшить диэлектрические характеристики используемых материалов. Поэтому после монтажа предусматривается очистка плат, способ проведения которой определяется степенью и характером загрязнений, требуемой надежностью выполнения операции. Обычно применяют отмывку в различных моющих средах. Технологически просто происходит удаление остатков водорастворимых флюсов путем промывки плат в проточной горячей воде с использованием мягких щеток или кистей. Следы канифольных флюсов удаляются промывкой в течение 0,5...1,0 мин в таких растворителях, как спирт, смесь бензина и спирта (1:1) или фреона и ацетона (7:1), трихлорэтилен, четырех-хлористый углерод и др.

Выходной контроль можно условно разделить на три последовательных этапа: 1) визуальный контроль правильности сборки и качества паяных соединений; 2) контроль правильности монтажа и поиск неисправностей; 3) функциональный контроль.

При визуальном контроле проверяется соответствие установленных ЭРЭ и ИМС требованиям конструкторской и технологической документации на тип, номинал, маркировку, форму изгиба выводов, полярность, место на плате. Установленные элементы не должны иметь надломов выводов, трещин или царапин корпуса, повреждений используемых изоляционных трубок, маркировочных знаков и т. д. Качественные паяные соединения характеризуются «скелетной» формой, при которой через тонкий слой припоя хорошо просматриваются контуры паяемых элементов, гладкой блестящей поверхностью без пор, раковин, вздутий, пузырей, посторонних включений. Визуальный контроль соединений обычно дополняется выборочной проверкой их механической прочности, а при производстве ответственных изделий -- просвечиванием паек рентгеновскими лучами или тепловизионным контролем соединений. Рабочее место контролера обеспечивается шаблонами, лупами, зеркалами, подставками с подсветкой, вспомогательными инструментами (держателями, пинцетами), емкостями для плат, цветными ручками для обозначения неисправностей. В некоторых случаях для облегчения поиска неисправностей используются приборы технического зрения.

7. Защита устройства от дестабилизирующих факторов

На этапе проектирования необходимо решить основные вопросы, связанные с защитой от дестабилизирующих факторов:

- необходимость герметизации корпуса;

- защита РЭА от ионизирующего излучения;

- выбор способа защиты от механических воздействий;

- выбор способа защиты от электромагнитных помех и паразитных наводок;

- выбор способа обеспечения нормального теплового режима.

В процессе эксплуатации, транспортировки и хранения изделия могут испытывать различные механические воздействия. Стационарная и переносная аппаратура может подвергаться механическим воздействиям при транспортировке, землетрясениях и взрывах. При перевозке сухопутным транспортом возникают удары, толчки и тряска, особенно во время торможения. Кроме того, может иметь место вибрация, обусловленная, например, периодическим биением колес поездов о стыки рельсов, неровностями и швами на дорогах. На судовом транспорте ударные механические нагрузки создаются во время шторма при качке судна и сильных ударах штормовой волны о борт корабля, вибрационные нагрузки на судах обусловлены работой винтов и двигателей. Ударные нагрузки в самолетах возникают в основном, при посадке, вибрации же имеют место в течение всего полета.

В результате воздействия вибраций, ударов и линейных ускорений могут иметь место следующие повреждения РЭА:

§ нарушение герметизации вследствие разрушения полных, сварных или клеевых швов и появления трещин в металлостеклянных спаях;

§ полное разрушение корпуса РЭА или отдельных частей вследствие механического резонанса;

§ отслаивание печатных проводников, расслаивание МПП;

§ выход из строя разъемных и неразъемных контактов.

Механическое разрушение обычно приводит к изменению конструкторской компоновки и полному выходу аппаратуры из строя.

Необходимо также учесть тот факт, что аппаратура может подвергаться различным механическим и вибрационным воздействиям, даже если это стационарная аппаратура: например, при транспортировке, землетрясениях, взрывах.

В процессе производства, эксплуатации и хранения РЭА могут испытывать те или иные механические, динамические воздействия, которые качественно делятся на удары, вибрации и линейные ускорения.

Под вибрацией РЭС обычно понимают длительные знакопеременные процессы в ее конструкции, которые влияют на работу РЭА.

Удар -- кратковременное воздействие, сопровождающееся колебанием системы на частоте в момент удара, а после него - на собственной частоте конструкции.

Линейные ускорения характерны для всех объектов, движущихся с переменной скоростью.

Защита РЭА от механических воздействий осуществляется следующими группами методов:

§ уменьшается интенсивность источников механических воздействий (путем балансировки, виброизоляции самого источника механических воздействий);

§ уменьшение величины передаваемых РЭА воздействий (путем его виброизоляции, демпфирования, устранения резонанса);

§ использование более прочных и жестких компонентов и узлов.

Методы первой группы применяют специалисты по транспортным средствам.

Методы второй и третьей группы используют конструкторы РЭА, но методы активной виброзащиты имеют ограниченное применение при высокой сложности технических решений.

Виброизоляция осуществляется путем установки между РЭА и основанием упругих опор, образующих вместе с конструкцией РЭА сложную колебательную систему, которая обладает свойствами демпфирования, которое заключается в погашении механических колебаний за счет трения в материале конструкции упругой опоры (резине, поролоне, вибропоглощающем покрытии), сочленение амортизатора (сухом демпфере). Частотная селекция механических колебаний заключается в том, что система виброизоляции в зарезонансной области является фильтром нижних частот, а при совпадении собственной частоты системы и частоты внешних воздействий приходит в резонансный режим.

Наиболее перспективным и распространенным способом демпфирования конструкций РЭА является одно- или двухсторонняя заливка или введение высокоэффективных вибропоглощающих материалов в структуру несущих оснований. Эти способы основаны на способности материалов этого вида рассеивать большое количество энергии при растяжении, изгибе или сдвиге за счет упругих свойств. К недостаткам данных способов относятся следующие факторы; худшая ремонтопригодность при заливке, худший теплоотвод от залитых элементов, сильная зависимость демпфирующих свойств от температуры, возможность возникновения больших внутренних напряжений в компаунде при изменении температуры, изменение свойств полимеров при воздействии радиации.

Данное устройство эксплуатируется как переносное устройство. Следовательно, дестабилизирующие факторы могут существенно повлиять на его работу, однако в конструкции эти факторы учтены и были приняты меры.

Все ЭРЭ, которые по условиям эксплуатации подходят для производства данного устройства имеют необходимый запас устойчивости к внешним воздействиям.

8. Расчет надежности

Ориентировочный расчёт надёжности производится на этапе эскизного проектирования, когда отрабатываются различные варианты схемных решений.

Для расчета надежности, необходимо элементы проектируемого прибора разбить на группы с примерно одинаковыми значениями интенсивности отказов в каждой группе, и подсчитать количество элементов в данных группах. Затем находят групповую интенсивность отказов. Эти данные приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Сводная таблица данных для расчета надежности

Расчеты также производились при коэффициенте эксплуатации характерным для наземной аппаратуры и равным: k_Э=1,1

Находим суммарную интенсивность отказов:

=К_э*_i*N_i=1,1*28.61*10^-6=31.47*10^-6

Находим наработку на отказ:

Тср=1/=1/31.47*10^-6=31775 ч

Вероятность безотказной работы за заданное время высчитывается по формуле

=0.97

Отсюда следует, что вероятность безотказной работы за заданное время составляет 97%.

Заключение

В процессе расчётов, произведенных в данном курсовом проекте, были выяснены основные методы изготовления, электрические и эксплуатационные параметры, а также целесообразность изготовления мощного импульсного стабилизированного блока питания.

Расчёты, произведенные в работе, можно условно поделить на две части: расчёты, относящиеся к электрическим и физическим параметрам самого устройства (к ним относятся: расчёт теплового режима, расчёт параметров монтажа, расчёт паразитной ёмкости и индуктивности монтажа), и эксплуатационные расчёты (эргономичности). Они показали, что устройство обладает рядом привлекательных характеристик: высокая надёжность и технологичность, устойчивость к внешним воздействиям, малая стоимость, сравнительно малые габариты и масса. Все эти параметры показывают, что запуск подобного изделия в производство целесообразен и принесёт положительный экономический эффект.

Кроме расчётов, был произведен выбор необходимых материалов корпуса, печатной платы изделия, а также крепёжных деталей. Он производился исходя из нескольких критериев:

малая стоимость;

низкая цена;

хорошая обрабатываемость (низкая трудоёмкость обработки);

устойчивость к воздействиям внешней среды и др.

Данная работа показала, что выбор категории устройства, необходимых материалов, требуемых параметров конструкции и монтажа произведен, верно.

Размещено на Allbest.ru