Подача элементов к месту установки при автоматизированной сборке происходит путем загрузки кассет с ИЭТ и платами в магазины и накопители автомата, захвата ИЭТ установочной головкой и позиционирования. Как правило, загрузка кассет осуществляется вручную, и только в ГАП эта операция выполняется с помощью автоматических транспортных средств. Остальные операции на сборочном автомате проводятся без участия оператора. Платы со смонтированными ИЭТ снимаются с автомата вручную или автоматически и направляются на полимеризацию клея. Далее плата поступает на светомонтажный или обычный сборочный стол, где устанавливаются ИЭТ малой применяемости. После пайки, отмывки остатков флюса и исправления дефектов собранная плата проходит визуальный и функциональный контроль. Заключительной операцией процесса сборки является нанесение влагозащитного покрытия.
Применение ручной сборки экономически выгодно при изготовлении изделий не более 15—20 тыс. шт. в год партиями по 100 шт. При этом на каждой плате может быть расположено не более 100 элементов, в том числе до 20 ИМС. Достоинствами ручной сборки являются: высокая гибкость при смене объектов производства, возможность постоянного визуального контроля, что позволяет своевременно обнаруживать дефекты плат или компонентов и устранять причины брака. Недостатки — невысокая производительность, значительная трудоемкость технологического процесса, использование высококвалифицированного рабочего персонала.
При объемах выпуска изделий порядка 100—500 тыс. шт. в год с количеством расположенных на плате элементов до 500 экономически целесообразно использовать механизированную сборку с пантографом. При этом высокая гибкость сочетается с большей, чем при ручной сборке, производительностью. В условиях массового выпуска однотипных изделий бытовой ЭА (0,5 — 5 млн шт. в год) целесообразно использовать автоматизированное оборудование (автоматы) или автоматические линии с управлением от ЭВМ.
Структура типового процесса сборки блоков ЭА на печатных платах приведена на рис. 2.1.
Рис. 2.1. Схема типового процесса сборки блоков ЭА на печатных платах
В производстве ЭА применяют следующие виды контроля (ГОСТ 16504—
70):
входной — дополнительная проверка элементов по параметрам, определяющим их работоспособность и надежность с целью исключения дефектных элементов вследствие ошибок поставщика, продолжительного хранения на складе, повреждений во время транспортирования и т. д.; операционный — контроль продукции после завершения какой-либо операции; приемочный — контроль готовой продукции после окончания всехтехнологических операций.
При входном контроле все комплектующие элементы подвергаются как визуальной, так и электрической проверке. При визуальной проверке обращают внимание на наличие на элементе отчетливо видимой надписи (тип, номинал, допуск, клеймо приемки ОТК), а также на отсутствие царапин, сколов, трещин, вмятин и коррозии. При электрической проверке проверяют соответствие электрических параметров элементов данным, указанным в ТУ или ГОСТах.
Входной контроль может быть сплошным (100 %) или выборочным. Объем выборки определяется по формуле
n
(2.1)где tР — коэффициент, зависящий от принятой вероятности Р и определяемый по табл. 2.1;
— среднеквадратичное отклонение;— заданная точность определения математического ожидания.
Таблица 2.1. - Значения коэффициента tP
Р | tР | Р | tР |
0,80 | 1,382 | 0,95 | 1,960 |
0,85 | 1,439 | 0,9973 | 3,000 |
0,90 | 1,643 | 0,999 | 4,200 |
Правило контроля гласит, что если при выборочной проверке ЭРЭ бракованным окажется большее количество элементов, чем приемочное число, то проверке подлежит удвоенное количество ЭРЭ. В случае выявления при проверке удвоенного количества изделий хотя бы одного бракованного проверке подвергают 100% изделий полученной партии.
На практике используют следующие статистические методы выборочного контроля:
1)
однократной выборки, когда из партии выбирается n изделий. По ТУ для каждой выборки n имеется норматив бракования С. Если число бракования m>C, то партия бракуется; при m C партия признается годной;2)
двукратной выборки, когда проверяется выборка из n1 изделий и при этом оказывается m1 бракованных. Если C1 m1/n1, то партия бракуется; при С1 m1/n1 C2 проводятся повторные испытания. Берется партия из n2 изделий и определяется количество бракованных m2. Если m1 m2 C3, партия принимается, а при m1 m2 C3n1 n2 n1 n2
бракуется;
3) последовательного анализа, когда после испытания партии изделий строят график зависимости числа бракованных изделий от числа проверенных изделий, на которую наносят зоны приемки, браковки, продолжения испытаний. В соответствии с координатами точки (m, n) принимают решение о приемке или браковке партии.
Подготовка навесных элементов к монтажу включает следующие операции: распаковку элементов, входной контроль, контроль паяемости выводов, рихтовку, формовку, обрезку, лужение выводов и размещение элементов в технологической таре.
С завода-изготовителя ЭРЭ поступают в разнообразной таре. Большая часть ее рассчитана на загрузочные узлы сборочных автоматов, однако часть элементов, в том числе ИМС, поставляется в индивидуальной таре-спутнике, изготавливаемой из антистатического термостойкого материала.
Для распаковки ИМС в корпусах типа 4 используются автоматы моделей 141411 или АД-901 и АД-902, технические данные которых приведены в табл. 2.2. Распаковка тары заключается в снятии с корпуса тонкой пластмассовой крышки путем ее поперечного сжатия с помощью двух стержней, которые входят в контакт с краями крышки и, сближаясь друг с другом, изгибают ее и выводят из зацепления с корпусом. Освобожденная крышка уносится в сборную емкость струей сжатого воздуха, а ИМС по направляющей соскальзывает в приемную кассету. Автомат 141-411 загружает ИМС в этажерочные кассеты, а автоматы АД-901 и АД-902 — в прямоточные.
Таблица 2.1. - Характеристики автоматов распаковки ИМС
Параметры | Модель 141411 | Модель АД-901 | Модель АД902 |
Тип корпуса ИМС | 401.14-1,2,3 | 401.14-1,2,3 | 402.16 |
Производительност ь, шт/ч | 1200 | 1800 | 1800 |
Число кассет | 18 | 12 | 12 |
Число ИМС в кассете | 50 | 30 | 26 |
Потребляемая мощность, Вт | 500 | 120 | 120 |
Габаритные размеры, мм | 990 450 1600 | 600 685 1700 | 600 685 1700 |
Масса, кг | 300 | 200 | 200 |
Этажерочные и прямоточные кассеты используют для внутризаводского транспортирования ИМС с планарными выводами. В первых ИМС лежат перпендикулярно к продольной оси кассеты, каждая в своем отсеке, удерживаясь выводами. Выдача ИМС осуществляется с помощью толкателя сборочного автомата. Во вторых ИМС лежат продольно оси, одна за другой. Кассеты устанавливаются на сборочный автомат вертикально, и выгрузка ИМС происходит под действием силы тяжести и электромагнитного отсекателя механизма поштучной выдачи.