Разработка технологии сборки и монтажа ячейки трехкоординатного цифрового преобразователя перемещения (стр. 5 из 6)
Таблица 6. Характеристики флюсов
| Марка | Состав | Область применения |
| ФКСп | Сосновая канифоль 60–90%, спирт 10–40%. | Пайка и лужение деталей и проводников в изделии специального назначения. |
| ФКТC | Сосновая канифоль 10–40%, спирт 89–59%, тетрабром остальное. | Пайка и лужение контактных соединений и поверхностей в изделии специального назначения. |
| ЛТИ-120 | Сосновая канифоль 15–30%, спирт 76–68% деэтиламин остальное. | Пайка и лужение деталей и проводников в изделиях широкого применения. |
| ФДГ | Деэтиламин 4–6% глицерин остальное. | Групповая пайка деталей, оплавление после гальванического лужения. |
| ФЦА | Хлористый цинк 45%, хлористый аммоний 9%, вода остальное. | Предварительное лужение поверхностей при условии полного удаления флюса. |
Таблица 7. Характеристики припоев
Очистные жидкости предназначены для отмывки изделий от флюса после пайки. При выборе очистной жидкости следует учитывать состав остатков, ее растворяющую способность, рабочую температуру, время и условия отмывки, влияние на элементы конструкции, токсичность и пожароопасность. Водорастворимые флюсы отмывают в проточной горячей (60..800°С) и холодной воде с помощью мягких щеток. Канифольные флюсы в процессе индивидуальной пайки промывают этиловым (изопропиловым) спиртом; при групповой пайке применяют ультразвуковую очистку или очистку щетками в спирто-бензиновой смеси (1:1); трихлорэтилене или хлористом метилене. Хорошие результаты достигаются при использовании фреона или смесей на его основе. Но он экологически опасен [10].
Для ячейки ИММТ больше всего подходит спирто-безиновая смесь. Она относительно дешевая и доступная.
Выбор клея
Выбор адгезива в первую очередь определяется методом его нанесения на плату. Принципиальным моментом в определении пригодности выбранного адгезива является его способность формироваться в виде капли, заполняющей самый большой встречающийся промежуток между компонентом и платой и в то же время не растекающейся из-под самых малогабаритных компонентов после нанесения. Адгезив должен быть относительно жидким для удобства нанесения из шприца при минимальном давлении и в то же время быть достаточно вязким, чтобы не вытекать самопроизвольно и не оставлять следа. Также очень важно время отверждения адгезива и его свойства после отверждения. Все эти требования необходимо учитывать при выборе адгезива.
Перспективными являются адгезивы, представляющие собой акрилатноэпоксидную систему, отверждающуюся при воздействии ультрафиолетового (УФ) излучения с последующей термообработкой в конвекционной или ИК печи в течении 3–5 мин. при температуре менее 383 К. Однако чаще всего для ПМК применяются клеи на основе эпоксидных смол, которые имеют довольно низкую температуру отверждения, малый уровень ионных загрязнений, малые деформации при сдвиге и большую прочность, чем припои [3].
При разработке ЭУ, необходимо учитывать защиту коммутационных компонентов КП от затекания на них припоя из зоны пайки, чтобы избежать случайных замыканий. Кроме того, защитное (конформное покрытие) предохраняет поверхность платы от механических повреждений, проникновения влаги, загрязнений (особенно ионогенных) и др.
Климатические факторы, влияющие на процессы деградации в микроэлектронной аппаратуре (МЭА) (см. рис. 19), достаточно взаимосвязаны между собой и весьма сильно ускоряют протекание разрушающих электрохимических реакций. В нормальных климатических условиях процессы деградации протекают медленнее [10].
Печатные узлы повышенной надежности должны выдерживать следующие воздействия атмосферной среды:
· повышенная влажность в течение длительного времени;
·частые перепады температуры;
· химические загрязнения (сернистый газ, хлориды, аммиак);
· солнечная радиация.
Влагозащитные покрытия призваны уменьшить влияние этих факторов на деградационные процессы в МЭА [2].
Для обеспечения защиты смонтированного ЭУ в качестве конформного покрытия рекомендуется использовать парилен, который можно наносить на всю поверхность КП после монтажа на ней компонентов.
Чаще всего материалами защитных покрытий являются лаки на основе полиуретановых, эпоксиамидных и других органических смол.
6. Разработка алгоритма реализации основных этапов ТП сборки и монтажа ячейки ИММТ
На основаниивыбранных материалов и оборудования для сборки и монтажа ячейки ИММТ можно составить алгоритм реализации основных этапов технологического процесса ее изготовления. Разработка данного ТП осуществляется с целью определения наиболее рационального способа изготовления устройства с учетом полного использования технических возможностей производства при наименьших затратах труда.
Сборка и монтаж ячейки ИММТ осуществляется по варианту 3 г. (см. рис. 4). Начальным является этап входного контроля компонентов. Компонент, не прошедший входной контроль, отправляется в изолятор брака, с последующим предъявлением претензий производителю. Компоненты, прошедшие контроль подготавливаются к установке на ПП. После подготовительных операций всех компонентов и ПП осуществляется трафаретная печать припойной пастой с одной стороны ПП и сборка ПМК с фиксацией. Далее осуществляется операция контроля качества сборки, которая призвана проверить качество трафаретной печати, точность позиционирования ПМК и др. Затем после операции контроля качества осуществляется переворот ПП, и припойная паста наносится через трафарет со второй стороны ПП. Затем осуществляется сборка ПМК на второй стороне ПП с фиксацией. После очередной операции контроля качества произведенной сборки осуществляется операция монтажа ПМК на ПП с двух сторон ПОДП с комбинированным нагревом. Затем в ручную на ПП устанавливаются ТМК и прочие конструктивы. Их монтаж осуществляется с помощью паяльной станции. Необходимо отметить, что после каждой операции монтажа необходимо применять операции очистки смонтированного объекта для удаления остатков флюса и других загрязнений, чтобы максимально исключить их влияние на характеристики изготавливаемого изделия. Затем, производят нанесение влагозащитных покрытий с целью уменьшения вероятности возникновения коротких замыканий, дендритов, грибковых образований и т.д. Затем осуществляется выходной контроль всего изделия. Следует отметить, что после каждой контрольной операции изделие, не прошедшее контроль, отправляется в изолятор брака, где выявленный дефект пытаются устранить. Изделия с не устранимыми дефектами отправляются в изолятор брака, а исправленные изделия передаются на технологические операции.
Для гарантии качества и надежности ячейки необходимо максимально автоматизировать сборочно-монтажные работы, а также операции контроля с применением автоматизированных систем управления (АСУ). Все эти требования были учтены при создании алгоритма для ячейки ИММТ.
7. Оценка технологичности ячейки ИММТ
Исходные данные для оценки технологичности ячейки ЭУ приведены в табл. 8.
Таблица 8. Исходные данные для оценки технологичности ячейки ИММТ
| № п/п | Исходные данные | Обозначения | Численные значения |
| 1 | Количество монтажных соединений, получаемых с применением автоматизации | НА | 805 |
| 2 | Общее число монтажных соединений | НМ | 819 |
| 3 | Общее количество ИС в ячейке | НИС | 40 |
| 4 | Общее количество ПМК в ячейке | НПМК | 805 |
| 5 | Количество ПМК, подготовка которых автоматизирована | НАПпмк | 805 |
| 6 | Общее количество операций контроля и регулировки ячеек | НКР | 11 |
| 7 | Общее количество типоразмеров НК в ячейке | НТнк | 11 |
| 8 | Количество типоразмеров оригинальных НК в ячейке (*) |  | 3 |
| 9 | Общее количество деталей (кроме НК) (**) | Д | 8 |
Определение частных показателей технологичности