≡× МЕНЮ

• Ландшафтный дизайн
• Дом
• Поделки
• Розы
• Цветник

М. п

Структура технологического процесса сборки.

Операции сборки и монтажа являются наиболее важными в технологическом процессе изготовления элек­тронных блоков, поскольку они ока­зывают определяющее влияние на тех­нические характеристики изделий и отличаются высокой трудоемкостью (до 50-60 % общей трудоемкости из­готовления). При этом доля подготов­ки ИЭТ к монтажу составляет около

10 %, установки – более 20 %, пай­ки – 30 %. Автоматизация и механи­зация этих групп операций дает наи­больший эффект в снижении трудоем­кости изготовления изделий. Основ­ными путями повышения эффектив­ности являются: применение автома­тизированного оборудования, группо­вая обработка ИЭТ, внедрение новой элементной базы, например поверхностно-монтируемых элементов.

Технологический процесс автомати­зированной сборки состоит из подачи компонентов и деталей к месту уста­новки, ориентации выводов относи­тельно монтажных отверстий или кон­тактных площадок, фиксации элемен­тов на плате. В зависимости от харак­тера производства сборка может вы­полняться:

– вручную с индексацией и без индексации адреса;

– механизиро­ванно на пантографе;

– автоматизированно параллельно на автоукладчиках и последовательно на автоматах или автоматических линиях с управлением от ЭВМ.

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.

Рис.5.1. Схема типового процесса сборки блоков на ПП.

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 электронной аппаратуры на печатных платах приведена на рис. 5.1.

Подготовка ЭРЭ и ИМС к монтажу.

Подготовка навесных элементов к монтажу включает следующие опера­ции: распаковку элементов, входной контроль, контроль паяемости выво­дов, рихтовку, формовку, обрезку, лу­жение выводов, размещение элемен­тов в технологической таре.

Изготовитель ЭРЭ должен обеспе­чить сохранение паяемости в течение установленного срока. Однако на практике только в Японии с ее малы­ми расстояниями и высокой дисцип­линой поставок монтажу «с колес» подлежит не более 70% ЭРЭ, в нашей стране сроки поставки и хранения мо­гут перекрывать гарантийные.

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 141-411 или АД-901 и АД-902, технические данные которых приведе­ны в табл. 5.1. 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 5.1. Характеристика автоматов распаковки ИМС.

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.

Резисторы и конденсаторы с осевы­ми выводами поставляют вклеенными в двухрядную липкую ленту на ткане­вой основе. Вклейку в ленту произво­дят на специальных автоматах с со­блюдением полярности элементов. Катушка диаметром 245-400 мм и шириной 70-90 мм содержит до 1-5 тыс. ЭРЭ. Во избежание сцепления соседних витков намотку ведут с межслойной прокладочной лентой из кабельной бумаги. С появлением «без­выводных» ИЭТ предложены ленточ­ные носители с внутренними гнезда­ми. Ширина носителя 8, 12 и 16 мм. Гнезда герметизируются полиэфирной пленкой предварительно нагретым инструментом.

Варианты формовки выводов ЭРЭ и установки на платы должны соответ­ствовать ОСТ 4010.030 – 81 (рис.5.2).

Рис 5.2. Варианты установки ИЭТ на платы

Вариант I применяется для установки элементов на односторонние платы при значительных механических на­грузках. При этом используется П-об­разная формовка выводов элементов. Вариант II применяют для ДПП и МПП. Ему соответствует «зиг»-формовка выводов. Для выводов диамет­ром до 0,5 мм R min = 0,5 мм, для выво­дов

0,5–1,1 мм R min = 1мм. Вариант III рекомендуется для плотной компо­новки элементов на плате, IV – для межплатной конструкции блока, V – для транзисторов при значительных механических нагрузках и сохранении при демонтаже, VI – для ИМС с планарными выводами. Для фиксации ЭРЭ на плате применяют образование «зига» на одном из выводов ЭРЭ при вариантах установки III и IV.

Установочный размер должен быть кратным шагу координатной сетки (2,5 мм или 1,25 мм) и обеспечиваться инструментом Предельные отклоне­ния размеров инструмента, отверстий по H 12, H 13, валов по h 12; радиусов гибки +0,3 мм, остальные по IT 14/2.

Усилие формовки-гибки планарных выводов рассчитывается по уравнению:

где k – коэффициент, определяющий состояние поверхностей пуансона

и матрицы (1,0 – 1,2);

b – ширина выво­да, мм;

δ – толщина вывода, мм;

σ b – предел прочности вывода, МПа;

Р пр – усилие прижима выводов, которое со­ставляет (0,25-0,3) Р;

Для варианта установки IIа «зиг»-формовка выводов осуществляется по схеме, приведенной на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Схема для «зиг»-формовки выводов ра­диоэлементов:

а - гибка вывода б - образование «зига».

В по­дающих дисках 1 имеются канавки, в которые элементы подаются непод­вижными формообразующими 2. По­дающие диски получают непрерывное вращение. В диски встроены подпру­жиненные пуансоны 3, которые при набегании на рычаги приобретают поступательное движение и образуют «зиг» на выводах. Кулачок 4 выталки­вает элемент 5 из пазов диска в тару.

Размер «зига» С рассчитывается по формуле:

где d 0 , d – диаметры отверстия и вы­вода соответственно.

Механизация процесса подготовки выводов к монтажу осуществляется пу­тем применения технологических при­способлений, полуавтоматов и авто­матов, выбираемых в зависимости от конструкции ЭРЭ и типа производст­ва. Полуавтомат (рис.5.4), предназна­ченный для подготовки выводов ЭРЭ с осевыми проволочными выводами и цилиндрической

Рис. 5.4.Полуавтомат для подготовки радиоэле­ментов к лужению выводов.

формой корпуса, вы­полняет следующие операции:

– рихтов­ку выводов,

– контроль ЭРЭ по элек­трическим параметрам с разбраковкой «годен» – «не годен»,

– зачистку и под­резку выводов,

– укладку ЭРЭ в техно­логические кассеты.

Радиоэлементы 7 загружаются вручную в направляющие 2, по которым с помощью отсекателя 3 подаются в механизм рихтовки 4 по одной штуке, затем в зажимы 6 меха­низма контроля 5. Рихтовка выводов осуществляется с помощью подпружи­ненных пуансонов. Контроль и раз­браковка по электрическим парамет­рам производится прибором, подклю­ченным к зажимам 6. При наличии бракованного элемента прибор подает сигнал в механизм отсечки брака 7 и деталь сбрасывается с ротора. Качест­венные ЭРЭ поступают в механизм зачистки 8, где металлическими щет­ками удаляются различные загрязне­ния. Далее ЭРЭ подаются в механизм обрезки 9, после чего загружаются в технологическую кассету 10.

Рихтовку выводов в мелкосерийном производстве осуществляют либо вруч­ную с помощью пинцета и плоскогуб­цев, либо в приспособлении для рих­товки (одновременно

20 – 50 выводов ЭРЭ модели ГГ 1422-4101 с произво­дительностью 500 шт/ч). Для подготов­ки ЭРЭ и ИМС к сборке используют различное оборудование (табл. 5.2).

Таблица 5.2. Оборудование для подготовки ЭРЭ и ИМС.

Наименование, тип	Тип ЭРЭ, ИМС	Производительность, шт/ч	Привод, мощность, Вт	Габариты, мм
Полуавтомат подготовки резисторов и диодов, ГГ-2420 Установка рихтовки и обрезкивыводов транзисто-ров ГГ-2293 Автомат П-образной формов-ки выводов ЭРЭ, ГГ-1611 Автомат формовки выводов микросхем, ГГ-2629 Полуавтомат, АРСМ2.230.000 Полуавтомат, ГГ-2125	МЛТ-0,195; 0,25; 0,5; 1,0; 2Д503; 509. МП42, МП416, ГТ309 МЛТ-0,125, 0,25, 0,5 1-1МС 14-1404. 14-3 КМ варианты III, IV Корпус 301.12-1; 401.143		Электромеханиче-ский, 50 Электромагнит-ный, 80 Электромеханиче-ский, 180 Электромеханиче-ский, невматичес-кий,500 Электромеханический, пневмати-ческий, 800 Электромеханический, 180	600 ×500×800 295× 215× 275 330× 380 ×405 900×400×1500 2200× 1000 ×1500 335× 300 ×305

Лужение выводов может осуществ­ляться как до, так и после формовки пу­тем погружения в расплавленный при­пой. Для флюсового горячего лужения выводов ИМС (корпус 401.14-3) исполь­зуют автомат модели ГГ-2630. Произ­водительность автомата – 900 шт/ч, пределы регулирования температуры припоя 200-280 °С с точностью ±5 °С. Лужение выводов ЭРЭ групповым способом проводится на механизиро­ванной установке ГГМ2.339.002. Про­изводительность ее – 400 кассет/ч, время выдержки кассет во флюсе и припое – 1,5 -3 с.

Напрессовка припоя – один из спо­собов закрепления на выводах ИМС строго дозированного количества проволочного припоя путем его глубокой пластической деформации. Припой удерживается на выводах благодаря механическому заклиниванию выдав­ленных в пространство между сосед­ними выводами выступов. Обычно для выводов сечением 0,3×0,1 мм (корпус 401.14 и др.) используют про­волоку припоя диаметром 0,3-0,4 мм либо трубчатый припой с флюсовой сердцевиной диаметром 0,5 мм.

Размещение дискретных ЭРЭ в тех­нологической таре позволяет повы­сить производительность сборки и ме­ханизировать установку элементов на платы. В качестве тары используют также и липкую ленту, в которую вклеивают ЭРЭ преимущественно с осевыми выводами по программе. Вклейка осуществляется на установке ГГ-1740. В технологических кассетах ЭРЭ загружаются в накопители, отку­да по программе подаются на транс­портное устройство, двигаясь по кото­рому, попадают в зону вклейки. Про­изводительность автомата 2400 шт/ч, количество элементов в одной программе 2-12 шт., шаг вклейки S кра­тен 5 мм, ширина ленты 6 или 9 мм. Полярные ИЭТ вклеиваются в ленту в однозначно ориентированном поло­жении (рис. 5.5, а).

Рис. 5.5.Упаковка ИЭТ в однорядную ленту (а) и в кассету (б)

Элементы с однонаправленными выводами вклеиваются в однорядную перфорированную ленту шириной 18 мм. Шаг вклейки 15 мм, расстоя­ние между выводами 2,5 или 5 мм. Транзисторы типа КГ и ИМС постав­ляются в специальных прямоточных одноручьевых технологических кассе­тах (рис.5.5, б).

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аннотация

В работе представлен технологический процесс (технологическая документация) сборки и монтажа «Устройства для измерения параметров и настройки пьезоэлектрических резонаторов и монолитных фильтров в диапазоне частот от 1 до 330МГц» CPNA-330 для мелкосерийного производства, разработанный по результатам анализа конструкторской документации и сборочного состава, расчета технологичности конструкции, расчета и анализа такта выпуска и разработано приспособление для выполнения операции и нарезки выводов в размер.

Список условных обозначений, сокращений и терминов

зиг-замок -- вид формовки выводов

ИЭТ -- изделие электронной техники

КД -- конструкторская документация

КМО -- компоненты, монтируемые в отверстия

КМП -- компоненты, монтируемые на поверхность

МТП -- маршрутный технологический процесс

ПП -- печатная плата

ТЗ -- техническое задание

ТП -- технологический процесс

ЭРЭ -- электрорадиоэлемент

Введение

Целью дипломной работы является разработка технологического процесса сборки и монтажа устройства CPNA-330 и оснастки для выполнения технологических операций.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

Проведен анализ ТЗ;

Проведен конструкторско - технологический анализ конструкторской документации;

Проведен расчет и анализ технологичности ячейки электронной;

Разработана схема сборки устройства для серийного производства (для заданной программы выпуска), на основе которой разработан маршрутный ТП;

Разработан технологический процесс сборки и монтажа устройства для серийного производства;

Для решения поставленных задач использовался системный подход; методы анализа и синтеза; метод сборки электронных средств с базовой деталью; методы табулирования и формулярной визуализации данных; проектирование технологического процесса сборки и монтажа на основе синтеза типовых операций; комплектование технологической документации типовыми технологическими операциями; проектирование оснастки с использованием современных САПР.

1. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ И МОНТАЖА УСТРОЙСТВА CPNA-330

1.1 Описание устройства

Назначение «Устройства для измерения параметров и настройки пьезоэлектрических резонаторов и монолитных фильтров в диапазоне частот от 1 до 330МГц» CPNA-330:

Измерение частоты и эквивалентных динамических параметров пьезоэлектрических резонаторов;

Непрерывный визуальный контроль параметров пьезоэлектрических резонаторов в процессе их настройки;

Непрерывный визуальный контроль параметров монолитных пьезоэлектрических фильтров в процессе их настройки;

Измерение и построение графика зависимости изменения параметров резонаторов (Fs, R1, Q) от времени;

Измерение АЧХ и ФЧХ пьезоэлектрических резонаторов и монолитных пьезоэлектрических фильтров.

1.2 Анализ конструкторской документации

Установка для измерения параметров и настройки пьезоэлектрических резонаторов и монолитных фильтров представляет собой блок с габаритными размерами 130х256х300 мм. В состав прибора входят следующие сборочные единицы: основание корпуса, крышка корпуса, передняя панель, задняя панель, а также набор электронных ячеек в количестве 15 штук.

Несущей конструкцией прибора является металлическое основание корпуса. Конструкция корпуса обеспечивает надежное крепление узлов.

На основание корпуса устанавливаются и крепятся с помощью винтов несколько ячеек, среди которых материнская плата. В материнскую плату устанавливаются остальные ячейки. Некоторые ячейки соединяются с задней панелью. Соединение с разъемами на передней панели и соединение между некоторыми ячейками осуществляется с помощью проводов.

Крышка, передняя и задняя панель крепятся к основанию с помощью винтов.

Для коммутации с внешними приборами используется разъемное соединение с помощью проводов.

Основание корпуса. Основание корпуса имеет П-образную симметричную форму с толщиной стенок 2мм. С нижней стороны на корпусе имеются резиновые стойки.

Крышка корпуса. Крышка корпуса также имеет П-образную форму. Она крепится она с помощью винтов к рейке, к которой крепится и основание.

Передняя и задняя панели выполнены из такого же материала что и крышка с основанием. Крепятся они к соединительной рейке также винтами. На панелях имеются отверстия для крепления разъемов и кнопок.

Электронные ячейки. Устройство включает в себя 15 электронных ячеек, на которых установлены ЭРЭ различных типов. Платы выполнены по второму классу точности и покрыты защитной паяльной маской зеленого цвета. Все отверстия в платах металлизированные. На некоторых платах имеются монтажные отверстия для установки в корпус.

Плата опорного генератора на 1000МГц имеет металлизированные отверстия для крепления выводных компонентов, разъема и микросборки. Остальные компоненты монтируются на поверхность.

ЭРЭ можно разделить на группы:

1. Выводные элементы, не требующие формовки: разъем на 32 контакта, светодиод (выводы заранее отформованы), микросборка с микросхемой ADF4360-7;

2. Выводные элементы, требующие формовки:

Кварцевый генератор на 10МГц имеет 15 выводов, устанавливается на прокладку, для единичного и мелкосерийного производства фиксацию рекомендуется производить с помощью пружинения выводов; при крупносерийном и массовом производстве фиксацию рекомендуется осуществлять за счет выводов, сформированных в ЗИГ-замок;

Резисторная сборка, подстроечный резистор фиксируются либо пружинением выводов, либо с помощью ЗИГ-замка.

3. Безвыводные элементы устанавливаются на поверхность платы.

Монтаж элементов на плате односторонний. При единичном и мелкосерийном производстве возможно осуществлять ручную пайку ЭРЭ; при крупносерийном и массовом производстве рекомендуется осуществлять пайку групповой заготовки в печи с последующей пайкой волной выводных элементов.

Пространственная компоновка имеет 2 уровня:

1-й уровень - безвыводные резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, транзисторы, диоды и микросхемы;

2-й уровень - трансформаторы и выводные компоненты.

Установка компонентов ведется начиная с наименьшего уровня для удобства пайки.

На основе анализа конструкторской документации для разработки ТП сборки и монтажа устройства необходимо предусмотреть поузловую сборку:

1. Сборка электронных ячеек.

2. Сборка основания корпуса и монтаж электронных ячеек.

3. Сборка передней и задней панели с предварительным образованием посадочным мест под коммутационные элементы.

4. Сборка крышки корпуса.

5. Проверка прибора на работоспособность.

Для сборки электронной ячейки и сборки прибора также следует предусмотреть следующие операции:

2. Формовка и обрезка выводов ЭРЭ.

3. Установка и пайка КМП.

4. Установка и пайка КМО.

5. Отмывка платы.

6. Сушка платы.

7. Разделение групповой платы.

8. Выходной контроль электронной ячейки.

9. Обрезка и зачистка проводов.

10. Маркировка прибора.

11. Упаковка прибора.

1.3 Анализ сборочного состава

Конструкция электронной ячейки включает в себя большое количество навесных элементов различных типоразмеров и номиналов. Элементы группируются по способу установки на плату. Обозначения ИЭТ согласно спецификации, число выводов элементов и количество элементов на плате, варианты установки элементов для единичного производства приведены в таблице 1.3.1.

Таблица 1.3.1 - Установка элементов на ПП опытного образца

	Наименование	Эскиз варианта установки		Примечания
	R1, R2,R4…R15, R17…R22, C1…C20, L1…L3
			Установка без зазора, фиксация припайкой диагональных выводов
	U3, D1, D2, D3, Q1		Установка без зазора, фиксация припайкой одного вывода
			Установка с прокладкой, фиксация пружинением выводов
			Установка без зазора, фиксация пружинением выводов
			Установка без зазора, фиксация пружинением выводов
			Установка с зазором, фиксация подпайкой вывода	Зазор обеспечивается конструкцией выводов
			Установка с зазором, фиксация за счет конструкции выводов	Зазор обеспечивается конструкцией выводов

Варианты установки ЭРЭ для заданного объёма выпуска N = 1700 (производство мелкосерийное), представлены в таблице 1.3.2.

Таблица 1.3.2 - Варианты установки элементов на ПП для заданного объёма выпуска (мелкосерийное производство)

	Наименование	Эскиз варианта установки	Характеристика варианта установки и способа фиксации	Примечания
	R1, R2,R4…R15, R17…R22, C1…C20, L1…L3
	U2, U4, U3, T1, D1, D2, D3, Q1		Установка без зазора, фиксация паяльной пастой
			Установка с зазором, фиксация пружинением выводов	Зазор обеспечивается конструкцией выводов
			Установка с прокладкой, фиксация подпайкой вывода
			Установка без зазора, фиксация пружинением выводов
			Установка без зазора, фиксация пружинением выводов
			Установка без зазора, фиксация подпайкой вывода	Зазор обеспечивается конструкцией выводов
			Установка с зазором, фиксация с натягом	Зазор обеспечивается конструкцией выводов

1.4 Расчет и анализ коэффициента технологичности электронных средств

сборка электронный ячейка провод

Оценку технологичности ячеек проводят по комплексному показателю технологичности, который рассчитывается по базовым показателям технологичности по формуле

где и _ базовые показатели технологичности, и их весовые коэффициенты.

Расчет технологичности ячейки для заданной программы выпуска.

Коэффициенты для расчета и анализа технологичности для мелкосерийного производства опорного генератора на 1000МГц представлены в таблице 1.4.1.

Таблица 1.4.1. - Коэффициенты для расчета и анализа технологичности ячейки для заданного объема выпуска

Наименование	Обозначение	Значение
Количество ИМС
Количество контактных соединений, полученных механизированным путем
Общее количество соединений
Количество элементов, подготавливаемых механизированным путем
Количество операций механизированного контроля и настройки
Общее количество операций контроля и настройки
Количество типов номиналов ИЭТ
Количество типов номиналов оригинальных ИЭТ

Базовые показатели технологичности опорного генератора на 1000МГц для заданного объема выпуска представлены в таблице 1.4.2.

Таблица 1.4.2 - Базовые показатели технологичности ячейки для заданного объема выпуска

	Наименование базового показателя	Расчетная формула	Коэффициент значимости, i	Примечания
	Коэффициент использования ИМС			Hимс-кол-во ИМС Hиэт = Hимс + Hэрэ Конструкторский показатель
	Коэффициент автоматизации монтажа			Hам-кол-во монтажных соединений, полученных автоматизированным или механизированным способом. Hм-общее количество паяных соединений Технологический показатель
	Коэффициент механизации подготовки к монтажу			Hмп.иэт-число элементов, автоматически подготавливаемых к монтажу Hиэт-общее число ИЭТ Технологический показатель
	Коэффициент механизации контроля и настройки			Hмкм-количество операций механизированного контроля и настройки Hкм-общее число операции контроля и настройки Технологический показатель
	Коэффициент повторяемости ИЭТ			Hт.иэт- число типноминалов ИЭТ. Hиэт-общее число ИЭТ Конструкторский показатель
	Коэффициент применяемости ИЭТ			Hт.ор.иэт- число оригинальных ИЭТ. Hт.иэт-число типовых ИЭТ Конструкторский показатель
	Коэффициент использования прогрес-сивных форм			Дпр.-число деталей пространственной компоновки прогрессивной формы. Д-общее число деталей пространственной компоновки Конструкторско-технологический показатель

Комплексный показатель технологичности опорного генератора на 1000МГц для заданного объема выпуска определяется на основании базовых показателей по формуле:

Полученное значение комплексного показателя технологичности соответствует нормативному комплексному показателю для мелкосерийного производства. В мелкосерийном производстве используются специальное и специализированное оборудование, при этом квалификация рабочих должна быть высокой.

1.5 Разработка схемы сборки опытного образца

Для сборки и монтажа прибора используется общая схема сборки с базовой деталью. В качестве базовой детали выбирается сборочная единица - основание корпуса, на которое устанавливается ячейка электронная. Для каждой сборочной единицы разрабатываются промежуточные схемы сборки, которые объединяются в общую схему сборки. На первом этапе производится сборка передней панели устройства. Схема сборки передней панели опытного образца представлена на рисунке 1.5.1.

Рисунок 1.5.1 - Схема сборки передней панели

На следующем этапе собирается задняя панель, на которую устанавливаются разъемы. Схема сборки задней панели представлена на рисунке 1.5.2.

Рисунок 1.5.2 - Схема сборки задней панели

Схема сборки электронной ячейки показана на рисунке 1.5.3.

Рисунок 1.5.3 - Схема сборки ячейки электронной

К основанию прибора крепятся 3 ячейки. Остальные ячейки вставляются в основную плату. Схема сборки всего прибора показана на рисунке 1.5.4.

Рисунок 1.5.4 - Схема сборки опытного образца

1.6 Разработка маршрутного технологического процесса сборки опытного образца электронной ячейки

Маршрутный технологический процесс (МТП) сборки установки для измерения параметров и настройки пьезоэлектрических резонаторов и монолитных фильтров отражает последовательность выполнения технологических операций, содержит информацию об оборудовании и времени выполнения каждой операции. МТП разрабатывается на основе анализа конструкторской документации и схемы сборки устройства.

На первом этапе выполняются подготовительные операции: сборка передней и задней панели устройства, распаковка, комплектование ЭРЭ, расфасованных в тару для удобного и быстрого поиска; входной контроль качества, формовка и обрезка выводов элементов.

Подготовленные ЭРЭ устанавливается на плату в порядке, указанном на схеме сборки.

После установки ЭРЭ проводится пайка выводов паяльником, контроль качества пайки, отмывка и сушка платы.

Собранные ячейки устанавливаются на основание корпуса, после чего прибор закрывают крышкой.

Собранный прибор проходит функциональный контроль.

Годный прибор маркируется и упаковывается.

Последовательность операций сборки опытного образца устройства представлена в таблице 1.6.1.

Таблица 1.6.1 - Исходные данные для заполнения маршрутной карты для сборки опытного образца преобразователя

№ операции	Наименование операции	Оборудование	Время, сек
	Сборка основания корпуса
		Стол монтажный
		Стол монтажный
	Сборка передней панели
		Стол монтажный
		Стол монтажный
		Стол монтажный
	Сборка задней панели	Стол монтажный
		Стол монтажный
		Стол монтажный
		Стол монтажный
	Сборка ячейки электронной
	Распаковка и комплектование ЭРЭ	Стол монтажный
	Установка ЭРЭ на печатную плату	Стол монтажный
	Пайка паяльником	Стол монтажный
	Обрезка выводов	Стол монтажный
	Промывка платы	Установка промывки
	Сушка платы	Установка сушки
		Стенд контроля
	Сборка прибора
	Комплектование прибора	Стол монтажный
	Установка передней панели	Стол монтажный
	Установка задней панели	Стол монтажный
		Стол монтажный
		Стол монтажный
		Стол монтажный
	Монтаж проводов	Стол монтажный
	Установка крышки прибора	Стол монтажный
	Функциональный контроль	Стенд контроля
	Маркировка	Стол монтажный
	Упаковка	Стол монтажный

Суммарное штучное время сборки опытного образца ячейки Тшт = 5030 сек = 84 мин.

1.7 Расчет и анализ такта выпуска

Анализ объема выпуска изделия проводится с целью определения возможности выпуска изделий по данному ТП в заданном объеме в установленные сроки путем сравнения штучного времени сборки изделия с заданным тактом выпуска. По результатам анализа такта выпуска принимается решения о необходимости изменения технологического процесса, и даются рекомендации по выбору более производительных оборудования и оснастки, использованию групповых методов обработки, объему партии изделий.

Заданный объём выпуска Nвып= 1700 шт./год.

По заданному объёму выпуска определяется такт выпуска:

Тв= Ф*60/Nвып,

где Тв - такт выпуска; Ф - годовой фонд рабочего времени (Ф? 2070 часов) при односменной работе; где Nзап- программа запуска.

Тв = 2070*60/1700 = 73 мин/шт

Следовательно, производительность:

Q = 60/Тв = 60/73 = 0.82 шт/час

Из сравнения штучного времени сборки ячеек Tшт (Tшт= 84 мин) и такта выпуска Тв (Тв = 73 мин) следует, что технологический процесс сборки и монтажа, в котором используются ручные методы сборки, требует изменения с целью сокращения штучного времени. Для этого рекомендуется использовать автоматизированную установку компонентов на плату; селективную пайку элементов, устанавливаемых в отверстия; пайку поверхностно монтируемых компонентов в печи; оснастку для групповой отмывки печатных плат после пайки, проводить групповую сушку печатных плат после промывки.

1.8 Разработка схемы сборки электронной ячейки в серийном производстве

Схема сборки необходима для описания последовательности основных сборочных операций и служит источником данных для разработки маршрутного ТП.

Для сборки и монтажа прибора используется общая схема сборки с базовой деталью. В качестве базовой детали выбирается сборочная единица - основание корпуса, на которое устанавливается ячейка электронная.Для каждой сборочной единицы разрабатываются промежуточные схемы сборки, которые объединяются в общую схему сборки.

На первом этапе производится сборка передней панели устройства. Схема сборки передней панели опытного образца представлена на рисунке 1.8.1.

Рисунок 1.8.1 - Схема сборки передней панели

На следующем этапе собирается задняя панель, на которую устанавливаются разъемы.

Схема сборки задней панели представлена на рисунке 1.8.2.

Рисунок 1.8.2- Схема сборки задней панели

Схема сборки ячейки показана на рисунке 1.8.3.

Рисунок 1.8.3- Схема сборки ячейки электронной

К основанию прибора крепятся 3 ячейки. Остальные ячейки вставляются в основную плату. Схема сборки всего прибора показана на рисунке 1.8.4.

Рисунок 1.8.4- Схема сборки опытного образца

1.9 Разработка маршрутного технологического процесса сборки электронной ячейки в серийном производстве

Учитывая рекомендации по совершенствованию технологического процесса с целью снижения штучного времени, для сборки устройства в серийном производстве выбирается автоматизированная установка компонентов и пайка компонентов в печи; разрабатывается приспособление для намотки нарезки проводов.

Исходные данные для заполнения маршрутной карты для сборки устройства в серийном производстве представлены в таблице 1.9.1.

Таблица 1.9.1- Исходные данные для заполнения маршрутной карты для сборки устройства в серийном производстве

№ операции	Наименование операции	Оборудование	Время, сек
	Сборка основания корпуса
	Комплектование основания корпуса	Стол монтажный
	Подготовка основания корпуса к сборке (сверление отверстий)
	Монтаж пластин к основанию корпуса	Стол монтажный
	Сборка передней панели
	Комплектование деталей передней панели	Стол монтажный
	Подготовка передней панели к сборке (сверление отверстий)	Стол монтажный
	Монтаж элементов на переднюю панель	Стол монтажный
	Сборка задней панели
	Комплектование деталей задней панели	Стол монтажный
	Подготовка задней панели к сборке (сверление отверстий)	Стол монтажный
	Монтаж элементов на заднюю панель	Стол монтажный
	Сборка ячейки электронной
	Распаковка и комплектование ЭРЭ	Стол монтажный
	Нанесение паяльной пасты
	Установка КМП на плату	Автомат для установки КМП
	Пайка в многозонной печи	Многозонная печь
		Стол монтажный
	Пайка паяльником	Стол монтажный
	Обрезка выводов	Стол монтажный
	Промывка платы	Установка промывки
	Сушка платы	Установка сушки
	Функциональный контроль ячейки	Стенд контроля
	Сборка прибора
	Комплектование прибора	Стол монтажный
	Установка передней панели	Стол монтажный
	Установка задней панели	Стол монтажный
	Установка электронных ячеек на основание корпуса	Стол монтажный
	Установка электронных ячеек на основную плату	Стол монтажный
	Фиксация ячеек, установленных на основную плату	Стол монтажный
	Монтаж проводов	Стол монтажный
	Установка крышки прибора	Стол монтажный
	Функциональный контроль	Стенд контроля
	Маркировка	Стол монтажный
	Упаковка	Стол монтажный

Суммарное штучное время сборки ячейки в серийном производствеTшт = 73 мин. Полученное значение штучного времени сборки преобразователя напряжения равно такту для заданного объема выпуска (Тв = 73 мин/шт), что обеспечивает сборку устройства в серийном производстве в соответствии с производственной программой выпуска.

1.10 Разработка маршрутно-операционного технологического процесса

На основе маршрутного технологического процесса разрабатывается маршрутно-операционный технологический процесс. Исходные данные для маршрутно-операционного ТП представлены в таблице 1.10.1.

Таблица 1.10.1 Исходные данные для заполнения маршрутно-операционной карты для сборки устройства в серийном производстве

№ операции	Наименование операции	Оборудование и оснастка	Материалы и режимы
	Сборка основания корпуса
	Комплектование основания корпуса	Стол монтажный
	Распаковать тару	Тара упаковочная, ножницы
	Извлечь деталь корпуса из тары, проконтролировать визуально и положить в технологическую тару
	Повторить переход 02 для всех деталей основания корпуса
	Подготовка основания корпуса к сборке (сверление отверстий)	Стол монтажный
	Извлечь основание из тары технологической	Тара технологическая
	Установить основание в приспособление для сверления
	Убрать основание в тару	Тара технологическая
	Монтаж пластин к основанию корпуса	Стол монтажный
	Извлечь основание корпуса, пластины и необходимое количество винтов из тары	Тара технологическая
	Закрепить пластину на основании корпуса винтами и положить основание корпуса в тару	Отвертка ручная
	Повторить переходы 01 - 02 для второй пластины
	Сборка передней панели
	Комплектование деталей передней панели	Стол монтажный
	Распаковать тару	Тара упаковочная
	Извлечь деталь передней панели из тары, проконтролировать визуально и положить в технологическую тару	Тара упаковочная, тара технологическая
		Тара технологическая
	Подготовка передней панели к сборке (сверление отверстий)	Стол монтажный
	Извлечь переднюю панель из тары технологической	Тара технологическая
	Просверлить отверстие по чертежу
	Повторить переход 03 для всех отверстий
	Убрать переднюю панель в тару	Тара технологическая
	Монтаж элементов на переднюю панель	Стол монтажный
	Извлечь элементы передней панели из тары	Тара технологическая
	Установить элемент на переднюю панель и при необходимости закрепить винтами	Отвертка ручная
	Повторить переход 02 для всех элементов передней панели
	Сборка задней панели
	Комплектование деталей задней панели	Стол монтажный
	Распаковать тару	Тара упаковочная
	Извлечь деталь задней панели из тары, проконтролировать визуально и положить в технологическую тару	Тара упаковочная, тара технологическая
	Повторить переход 02 для всех деталей передней панели
	Набрать необходимое количество винтов и положить в тару технологическую	Тара технологическая
	Подготовка задней панели к сборке (сверление отверстий)	Стол монтажный
	Извлечь заднюю панель из тары технологической	Тара технологическая
	Установить панель в приспособление для сверления
	Просверлить отверстие по чертежу
	Повторить переход 03 для всех отверстий
	Убрать заднюю панель в тару	Тара технологическая
	Монтаж элементов на заднюю панель	Стол монтажный
	Извлечь элементы задней панели из тары	Тара технологическая
	Установить элемент на заднюю панель и при необходимости закрепить винтами	Отвертка ручная
	Повторить переход 02 для всех элементов задней панели
	Сборка ячейки электронной
	Распаковка и комплектование ЭРЭ	Стол монтажный
	Извлечь печатную платы из тары упаковочной и положить в тару технологическую	Тара упаковочная, тара технологическая
	Извлечь ЭРЭ из тары упаковочной, проконтролировать визуально на отсутствие внешних дефектов и положить в тару технологическую согласно чертежу и комплектовочной ведомости	Тара упаковочная, тара технологическая
	Повторить переход 01 для всех ЭРЭ
	Нанесение паяльной пасты	Устройство для нанесения паяльной пасты
	Извлечь печатную плату из технологической тары	Тара технологическая
	Установить печатную плату в установку
	Нанести паяльную пасту	Трафарет, ракель
	Извлечь печатную плату из установки
	Установка КМП на плату	Автомат для установки КМП
	Закрепить печатную плату в установке
	Провести установку элементов
	Извлечь печатную плату из установки и положить в тару	Тара технологическая
	Пайка в многозонной печи	Многозонная печь
	Извлечь печатную плату из тары	Тара технологическая
	Установить плату на транспортер
	Провести пайку
	Снять печатную плату и положить в тару	Тара технологическая
	Визуально проконтролировать качество пайки	Тара технологическая
	Установка КМО на печатную плату	Стол монтажный
	Извлечь компонент из тары и установить на печатную плату согласно чертежу	Тара технологическая
	Подогнуть выводы компонента	Плоскогубцы
	Повторить переходы 01- 02 для всех ЭРЭ, устанавливаемых на ПП
	Пайка паяльником	Стол монтажный
	Установить плату в приспособление для пайки плат
	Припаять выводы элемента к контактным площадкам	Паяльная станция	Припой ПОС-61 ГОСТ 21931-76. Т°=260+200С
	Повторить переход 02 для всех КМО
	Проконтролировать качество пайки визуально
	Извлечь плату из приспособления для пайки и положить в тару	Тара технологическая
	Обрезка выводов	Стол монтажный
	Извлечь плату из тары	Тара технологическая
	Обрезать выводы ЭРЭ	Бокорезы
	Повторить переход 02 для всех ЭРЭ
	Положить плату в технологическую тару	Тара технологическая
	Промывка платы	Установка промывки
	Переложить плату из тары в тару для промывки
	Поместить тару с платами в установку промывки и выдержать в смеси при установленном режиме	Тара для промывки	Спирто-бензиновая смесь (1:1) Температура смеси То = 70±5оС, время t= 10-15
	Извлечь плату из тары для промывки, проконтролировать качество отмывки визуально и положить в тару	Тара технологическая, тара для промывки
	Сушка платы	Установка сушки
	Переложить плату из тары в поддон для сушки	Тара технологическая, поддон для сушки
	Повторить переход 01 для всех плат
	Поместить поддон с платами в сушильный шкаф и выдержать при установленном режиме	Поддон для сушки	Температура Т°= 60±50С, время t= 10 мин
	Извлечь поддон с платами из сушильного шкафа, поставить на стол и выдержать при комнатной температуре	Поддон для сушки	Температура комнатная, время t= 10-15 мин
	Переложить плату из поддона для сушки в тару технологическую	Поддон для сушки, тара технологическая
	Функциональный контроль ячейки	Стенд контроля
	Извлечь ячейку из тары и установить в стенд для контроля	Тара технологическая
	Проконтролировать функционирование ячейки согласно инструкции по контролю
	Извлечь ячейку из стенда и положить в тару	Тара технологическая
	Сборка прибора
	Комплектование прибора	Стол монтажный
	Извлечь из упаковочной тары компонент прибора и поместить его в тару технологическую	Тара упаковочная, тара технологическая
	Повторить переход 01 для всех компонентов прибора
	Установка передней панели	Стол монтажный
	Извлечь переднюю панель и основание корпуса из тары и установить на основание корпуса совместив с отверстиями в основании	Тара технологическая
	Зафиксировать переднюю панель с помощью винтов	Отвертка ручная
	Положить прибор в тару	Тара технологическая
	Установка задней панели	Стол монтажный
	Извлечь заднюю панель из тары и установить на основание корпуса совместив с отверстиями в основании	Тара технологическая
	Зафиксировать заднюю панель с помощью винтов	Отвертка ручная
	Положить прибор в тару	Тара технологическая
	Установка электронных ячеек на основание корпуса	Стол монтажный
	Извлечь прибор из тары	Тара технологическая
	Извлечь ячейку электронную из тары, совместив с отверстиями в основании
	Закрепить ячейку с помощью винтов	Отвертка ручная
	Повторить переходы 02-03 для остальных ячеек, монтируемых на основание
	Установка электронных ячеек на основную плату	Стол монтажный
	Извлечь ячейку электронную из тары и вставить в основную плату	Тара технологическая
	Повторить переход 01 для всех ячеек, монтируемых на основную плату
	Фиксация ячеек, установленных на основную плату	Стол монтажный
	Извлечь компоненты для фиксации из тары	Тара технологическая
	Зафиксировать ячейки с помощью винтов	Отвертка ручная
	Монтаж проводов	Стол монтажный
	Отмотать и отрезать провод длиной, указанной в чертеже	Тара технологическая, линейка, приспособление для нарезки проводов
	Снять изоляцию и зачистить концы провода с двух сторон	Острогубцы
	Облудить концы провода с двух сторон	Ванна для лужения	Припой ПОС-61 ГОСТ 21931-76, температура ванны Т°=260+200С
	Произвести монтаж проводов согласно электромонтажному чертежу
	Повторить переходы 1-4для всех проводов разъема
	Установка крышки прибора	Стол монтажный
	Извлечь крышку прибора из тары и установить на основание корпуса, совместив с отверстиями в основании	Тара технологическая
	Закрепить крышку прибора винтами	Отвертка ручная
	Функциональный контроль	Стенд контроля
	Проконтролировать функционирование прибора согласно инструкции по контролю
	Маркировка	Стол монтажный
	Извлечь табличку из тары	Тара технологическая
	Нанести клей на табличку и приклеить на крышку корпуса прибора легким прижатием		Клей ПУ-2 ОСТ 4ГО.029.204
	Выдержать прибор на воздухе при комнатной температуре		Температура комнатная, время t= 30 мин
	Упаковка	Стол монтажный
	Извлечь прибор из тары и упаковать прибор в полиэтиленовый пакет	Ножницы, тара технологическая	Липкая лента
	Поместить полиэтиленовый пакет с прибором в упаковочную коробку
	Вложить сопроводительную документацию в упаковочную коробку
	Закрыть крышку упаковочной коробки и зафиксировать липкой лентой		Липкая лента

1.11 Эскизный техпроцесс

50 Установка элементов на переднюю панель

70 Монтаж элементов на заднюю панель

90 Установка КМП на плату

110 Установка КМО на печатную плату

120 Пайка паяльником

210 Установка электронных ячеек на основную плату

230 Монтаж проводов

240 Установка крышки прибора

Часть 2 РАЗРАБОТКА ОСНАСТКИ

2.1 Техническое задание на проектирование приспособления для нарезки проводов

2.1.1 Назначение

Приспособление предназначено для нарезки проводов заданной длины в приделах от 1см до 10см.

2.1.2. Требования к конструкции

Разработать конструкцию приспособления для нарезки проводов в размер, удовлетворяющую следующим требованиям:

- приспособление должно обеспечивать необходимый диапазон длины проводов;

- производительность приспособления должна соответствовать заданному объёму выпуска;

- приспособление должно иметь конструкцию, позволяющую легко заправлять катушки с проводами;

- приспособление для нарезки проводов должно быть рассчитано под ручную нарезку;

- конструкция приспособление для нарезки проводов должна быть простой в эксплуатации, иметь низкую стоимость при высокой производительности.

2.1.3 Кинематика

Рабочее движения ножа происходит в вертикальной плоскости.

2.1.4 Размещение и установка

Приспособление должно размещаться на столе монтажника.

2.1.5 Условия эксплуатации

Оснастка предназначена для работы в воздушной среде производственного помещения: температура окружающей среды от -20 до +600С, относительная влажность до 98% при температуре до 350С. Помещение должно быть проветриваемым, при работе резкие колебания температуры недопустимы.

Оснастка должна защищаться от попадания крупных частиц пыли, песка на рабочие поверхности.

При хранении оснастка должна быть упакована в тару в промасленной бумаге.

2.1.6 Указание мер безопасности

Во избежание несчастных случаев для работы с приспособлением допускается персонал, прошедший инструктаж.

2.1.7 Настройка

Производить пробный пуск приспособления для проверки усилий и направления ножа после сборки и смазки движущихся частей. При необходимости производить повторную настройку приспособления.

2.1.8 Надежность

Конструкция элементов оснастки и материалы элементов должны обеспечивать надежность, необходимую при мелкосерийном производстве. В конструкции приспособления максимально использовать стандартные, унифицированные и взаимозаменяемые изделия.

2.1.9 Источники данных

При разработке конструкции использовать прототипы оснастки, разработанные на кафедре «Конструирование и технология производства ЭС», базовом предприятии, на котором проходила технологическая практика, стандартные детали из каталога - справочника «Технологическая оснастка для холодно-листовой штамповки», атласов конструкций типовых деталей.

2.2 Конструкторские расчеты оснастки

Расчет усилия установки.

Так как производится обрезка провода круглого сечения прямым ножом, то расчёт ведется по следующей формуле

где - количество одновременно обрезаемых выводов, в данном случае.

- усилие прижима.

- площадь сечения проволоки

.

где - временное сопротивление разрыву материала.

Для обыкновенной углеродистой стали.

- число мест приложения усилия прижима, в данном случае.

где, - площадь под прижимом, .

.

Полученное в результате расчёта значение требуемого усилия удовлетворяет усилиям нарезки с использованием вспомогательных механизмов.

2.3 Описание последовательности сборки оснастки

Сборка приспособления производится в следующей последовательности: сборка катушки, сборка режущего ножа, сборка ограничителя; общая сборка полученных сборочных единиц, кожуха, линейки и зажима. Основанием сборки является платформа, на ней устанавливаются другие сборочные единицы. Втулки запрессовываются в отверстия.

2.4 Описание работы оснастки

Выполнение операции нарезки проводов:

1. Выставить ограничитель на необходимую длину проволоки с помощью линейки 4.

2. Отмотать проволоку необходимой длины с катушки.

3. Зафиксировать проволоку с помощью зажима.

4. Нажать на ручку ножа 2 до упора (произойдет отрезка провода).

5. Отпустить нож (он придет в исходное положение за счет пружины).

6. Положить отрезанный провод в тару технологическую.

1. Разработанный технологический процесс сборки и монтажа устройства CPNA-330 обеспечивает производство изделий в серийном производстве.

2. Приспособление для нарезки проводов позволяет снизить трудоемкость подготовительной операции и уменьшить штучное время сборки изделия.

Список используемых источников

1. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры / Под ред. Шахнова В.А., М.: Издательство МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2012.

2. Гриднев В.Н. Лекции по курсу «Технология ЭВС» 2007.

3. Журавлёва Л.В. Лекции по курсу «Технология ЭВС» 2009.

Размещено на Allbest.ur

Подобные документы

Анализ технологичности конструкции изделия, расчет показателей технологичности, разработка технологической схемы сборки. Анализ вариантов маршрутной технологии, выбор технологического оборудования и оснастки, проектирование технологического процесса.

курсовая работа , добавлен 12.06.2010


Разработка комплекта технологической документации на изготовление стробоскопа: анализ технологичности конструкции изделия, составление технологической схемы сборки изделия. Проведение анализа вариантов маршрутной технологии сборки и монтажа детали.

курсовая работа , добавлен 14.10.2010


Определение типа производства. Формирование технологического кода изделия. Расчёт технологичности конструкции и пути её повышения. Разработка технологической схемы сборки таймера. Выбор и описание оборудования и оснастки для сборочно-монтажных работ.

курсовая работа , добавлен 04.03.2015


Разработка технологии сборки и монтажа формирователей усилителя низкой частоты. Анализ маршрутной технологии, обоснования технологического оборудования, выбора оптимального варианта технологического процесса. Проектирование участка сборки и монтажа.

курсовая работа , добавлен 19.06.2010


Назначение устройства контроля энергоснабжения, его технические характеристики. Разработка структурной схемы. Расчет надежности устройства. Маршрут изготовления и этапы технологического процесса сборки изделия. Анализ технологичности конструкции.

дипломная работа , добавлен 22.11.2016


Описание структурной схемы и принцип работы USB-ионизатора. Выбор радиоэлементов и их технические параметры. Разработка и изготовление печатной платы. Технический процесс сборки и монтажа узлов средств вычислительной техники. Внешний вид устройства.

курсовая работа , добавлен 29.04.2011


Разработка технологических процессов соответственно к единой системе подготовки производства измерителя H21э транзисторов. Анализ типа, условий и годовой программы выпуска. Маршрут конструкторской схемы сборки, выбор оборудования, оптимизация монтажа.

курсовая работа , добавлен 10.01.2011


Определение показателей технологичности конструкции приборов. Правила построения технологических схем сборки. Разработка технологического процесса сборки. Проектирование технологического оснащения и специализированного оборудования всех разновидностей.

реферат , добавлен 07.11.2008


Технологический процесс (ТП) как основа производственного процесса. Разработка ТП сборки и монтажа формирователей усилителя низкой частоты. Анализ конструкции изделия. Проектирование участка сборки и монтажа, оснастка для сборочно-монтажных работ.

курсовая работа , добавлен 21.06.2010


Рассмотрение технологичности конструкции усилителя тока. Изучение разработки схемы сборки с базовой деталью. Проведение технико-экономического сравнения вариантов маршрутной технологии. Основные правила техники безопасности при эксплуатации оборудования.

При производстве радиоэлектронной аппаратуры на базе мик­роэлектроники к выполнению соединений микроэлементов внут­ри микросхем, а также к монтажу микросхем в узлы и блоки предъявляются специфические требования.

Методы монтажа, пайки и сварки, используемые при производ­стве микросхем, отличаются от методов, используемых при произ­водстве функциональных узлов и микромодулей. Это обусловлено тем, что большинство полупроводниковых материалов и диэлектри­ческих подложек из керамики и стекла обладают низкой теплопро­водностью, узкой зоной пластичности и малой сопротивляемостью к воздействию термических и механических напряжений.

Полупроводниковые интегральные микросхемы в отличие от тонкопленочных имеют на порядок более высокую разрешающую способность рисунка, позволяющую увеличить плотность разме­щения микроэлементов (т. е. повысить степень интеграции). По срав­нению с толстопленочными интегральными микросхемами сте­пень интеграции повышается больше чем в сто раз.

Внутренний монтаж любых микросхем включает в себя техно­логические операции по установке и закреплению одной или не­скольких микросхем в корпусе и выполнению внутримикросхем-ных соединений. Для сборки и монтажа микросхем применяют различные установки. Так, для сборки кристаллов полупроводни­ковых интегральных микросхем размером от 0,6 х 0,6 до 1,8 х 1,8 мм используется установка ЭМ-438А, а для монтажа нескольких кри­сталлов в один корпус - установка ЭМ-445. Крепление кристалла микросхемы осуществляется методом пайки или приклейкой.

Внутримикросхемные соединения между напыленными на кри­сталлы контактными площадками микросхемы и выводами ее корпуса выполняют с помощью проволочных перемычек, в каче­стве которых используются медные, алюминиевые и золотые мик­ропровода толщиной от 8 до 60 мкм.

В зависимости от сочетания применяемых материалов и конст­рукции выводов при сборке микросхем для соединения использу­ется микросварка (термокомпрессионная, ультразвуковая, кон­тактная, электронно-лучевая, лазерная) или микропайка.

Наиболее широкое применение получили термокомпрессион­ная и ультразвуковая микросварка и микропайка.

Термокомпрессионная микросварка заключается в одновремен­ном воздействии на свариваемые металлы давления и повышен­ной температуры. Соединяемые металлы разогреваются до опре­деленной температуры (начала рекристаллизации), при которой начинается сцепление (диффузия) очищенных от окислов по­верхностей металлов при приложении даже небольшой нагрузки. Этот способ позволяет присоединять электрические выводы тол­щиной не более нескольких десятков микрон к контактным пло­щадкам кристаллов, размеры которых не превышают 20...50 мкм. В процессе соединения микропровод из алюминия или золота прикладывают к кристаллу полупроводника и прижимают на­гретым стержнем.

Основными параметрами, определяющими режим термокомп­рессионной микросварки, являются удельное давление, темпера­тура нагрева и время сварки.

При термокомпрессионной микросварке необходим тщатель­ный контроль этих параметров.

Область применения термокомпрессионной микросварки очень широка. Она является основным методом присоединения выводов к полупроводниковым кристаллам, используется также для при­соединения проволочных микропроводников к напыленным кон­тактным площадкам микросхем, для монтажа БИС и микросбо­рок. С помощью термокомпрессионной микросварки осуществля­ется групповая сварка микросхем с планарными выводами, а так­же прецизионная микросварка элементов с минимальной толщи­ной проводников (до 5 мкм).

Ультразвуковая микросварка позволяет получить надежное со­единение металлов с окисными поверхностями кристаллов при минимальном тепловом воздействии на структуру чувствительных к нагреву элементов микросхем. Этот вид микросварки применя­ется для соединения металлов, имеющих различные электро- и теплопроводность, а также для соединения металлов с керамикой и стеклом.

Отечественной промышленностью выпускаются ультразвуковые установки для присоединения микропровода или микроленты (ди­аметром до 60 мкм) из алюминия и золота к кристаллам полупро­водниковых микросхем, для осуществления внутрикорпусного мон­тажа микросхем, а также для сборки БИС и микросборок.

Оборудование для монтажа полупроводниковых приборов и микросхем методом ультразвуковой микросварки состоит из уль­тразвуковой сварочной установки, принцип действия которой ос­нован на возбуждении преобразователем механических колебаний ультразвуковой частоты в месте свариваемых деталей, и устрой­ства для фиксации микросхемы.

В качестве преобразователей электрической энергии в механи­ческие колебания используются магнитострикционные и пьезоэ­лектрические устройства.

При ультразвуковой сварке неразъемное соединение металлов образуется в результате совместного воздействия на детали меха­нических колебаний с частотой 15...60 кГц, относительно неболь­ших сдавливающих усилий и теплового эффекта, сопровождаю­щего сварку. В результате в сварной зоне появляется небольшая пластическая деформация, которая обеспечивает надежное соеди­нение деталей.

В последние годы для монтажа микросхем широко применяет­ся комбинированный способ, основанный на термокомпрессии с косвенным импульсным нагревом и наложением ультразвуковых колебаний.

Микропайка может осуществляться мягкими и твердыми при­поями. Основными достоинствами микропайки являются ее отно­сительная простота и возможность соединения деталей сложной конфигурации, что трудно выполнить при микросварке.

К мягким припоям относятся сплавы олова и свинца, индия и галлия, олова и висмута, обладающие низкой температурой плав­ления (обычно 140...210 °С). Эти припои наиболее часто приме­няются при пайке в интегральных микросхемах.

При микропайке микросхем мягкими припоями соединяемые металлы должны быть металлургически и химически совместимыми, не должны образовывать сплавов с большим сопротивлением и ин­терметаллических хрупких соединений в месте контакта; припои дол­жны быть инертными при рабочей температуре схемы и полностью удаляться с места соединения и с окружающей его поверхности.

К твердым (высокотемпературным) припоям относятся сплавы на основе серебра ПСр45 и ПСр50, имеющие температуру плав­ления до 450... 600 °С. Эти припои используются для герметизации корпусов микросхем, для соединения серебряных или посереб­ренных деталей (так как припои на основе олова - свинца ра­створяют значительное количество серебра, изменяя характерис­тики контакта) и др.

В настоящее время разработаны высокотехнологичные спосо­бы микропайки. Одним из таких способов является микропайка в атмосфере горячего (до 400 °С) инертного газа или водорода, при которой предварительно облуженный участок обдувается из ми­ниатюрных сопл горячей струей газа. Этот способ обеспечивает высокую производительность, кроме того, позволяет исключить применение флюса.

Процесс пайки упрощается при использовании дозированного припоя в виде таблеток или пасты, который предварительно на­носится на места соединений. Этот способ обеспечивает точ­ный контроль количества тепла в месте сварки, а при использова­нии средств автоматики позволяет регулировать время протека­ния тока и его величину.

Для механизированной микропайки характерны шаговые пе­ремещения паяльного инструмента, обычно осуществляемые по программе, и прижим инструментом паянного соединения во вре­мя пайки. Автоматизация процессов пайки при соединении ин­тегральных микросхем с монтажной платой наряду с повышени­ем производительности труда обеспечивает повышение качества соединений.

Сборка и герметизация микросхем и полупроводниковых приборов включает в себя 3 основные операции: присоединение кристалла к основанию корпуса, присоединение выводов и защиту кристалла от воздействия внешней среды. От качества сборочных операций зависят стабильность электрических параметров и надёжность конечного изделия. кроме того, выбор метода сборки влияет на суммарную стоимость продукта.

Присоединение кристалла к основанию корпуса

Основными требованиями при присоединении полупроводинкового кристалла к основанию корпуса являются высокая надёжность соединения, механическая прочность и в ряде случаев высокий уровень передачи тепла от кристалла к подложке. Операцию присоединения проводят с помощью пайки или приклеивания.

Клеи для монтажа кристаллов могут быть условно разделены на 2 категории: электропроводящие и диэлектрические. Клеи состоят из связующего вещества клеи и наполнителя. Для обеспечения электро- и теплопроводности в состав клея как правило вводят серебро в виде порошка или хлопьев. Для создания теплопроводящих диэлектрических клеев в качестве наполнителя используют стеклянные или ке-рамические порошки.

Пайка осуществляется с помощью проводящих стеклянных или металлических припоев.

Стеклянные припои - это материалы, состоящие из оксидов металлов. Они обладают хорошей адгезией к широкому спектру керамики, оксидов, полупроводниковых материалов, металлов и характеризуются высокой коррозионной стойкостью.

Пайка металлическими припоями осуществляется с помощью навесок или прокладок припоя заданной формы и размеров (пре-форм), помещаемых между кристаллом и подложкой. В массовом производстве применяется специализированная паяльная паста для монтажа кристаллов.

Присоединение выводов

Процесс присоединения выводов кристалла к основанию корпуса осуществляется с помощью про-волоки, ленты или жёстких выводов в виде шариков или балок.

Проволочный монтаж осуществляется термокомпресионной, электроконтактной или ультразвуковой сваркой с помощью золотой, алюминиевой или медной проволоки/лент.

Беспроволочный монтаж осуществляется в технологии «перевёрнутого кристалла» (Flip-Chip). Жёсткие контакты в виде балок или шариков припоя формируются на кристалле в процессе создания металлизации.

Перед нанесением припоя поверхность кристалла пассивируется. После литографии и травления, контактные площадки кристалла дополнительно металлизируются. Эта операция проводится для создания барьерного слоя, предотвращения окисления и для улучшения смачиваемости и адгезии. После этого формируются выводы.

Балки или шарики припоя формируются методами электролитического или вакуумного напыления, заполнения готовыми микросферами или методом трафаретной печати. Кристалл со сформированными выводами переворачивается и монтируется на подложку.

Защита кристалла от воздействия внешней среды

Характеристики полупроводникового прибора в сильной степени определяются состоянием его по-верхности. Внешняя среда оказывает существенное влияние на качество поверхности и, соответствен-но, на стабильность параметров прибора. данное воздействие изменяется в процессе эксплуатации, поэтому очень важно защитить поверхность прибора для увеличения его надёжности и срока службы.

Защита полупроводникового кристалла от воздействия внешней среды осуществляется на заклю-чительном этапе сборки микросхем и полупроводниковых приборов.

Герметизация может быть осуществлена помощью корпуса или в бескорпусном исполнении.

Корпусная герметизация осуществляется путём присоединения крышки корпуса к его основанию с помощью пайки или сварки. Металлические, метало-стеклянные и керамические корпуса обеспечива-ют вакуум-плотную герметизацию.

Крышка в зависимости от типа корпуса может быть припаяна с использованием стеклянных при-поев, металлических припоев или приклеена с помощью клея. Каждый из этих материалов обладает своими преимуществами и выбирается в зависимости от решаемых задач

Для бескорпусной защиты полупроводниковых кристаллов от внешних воздействий используют пластмассы и специальные заливочные компаунды, которые могут быть мягкими или твёрдыми после полимеризации, в зависимости от задач и применяемых материалов.

Современная промышленность предлагает два варианта заливки кристаллов жидкими компаундами:

1. Заливка компаундом средней вязкости (glob-top, Blob-top)
2. Создание рамки из высоковязкого компаунда и заливка кристалла компаундом низкой вязкости (Dam-and-Fill).

Основное преимущество жидких компаундов перед другими способами герметизации кристалла за-ключается в гибкости системы дозирования, которая позволяет использовать одни и те же материалы и оборудование для различных типов и размеров кристаллов.

Полимерные клеи различают по типу связующего вещества и по типу материала наполнителя.

Связующий материал

Органические полимеры, используемые в качестве адгезива, могут быть разделены на две основные категории: реактопласты и термопласты. Все они являются органическими материалами, но

существенно отличаются по химическим и физическим свойствам.

В реактопластах при нагреве полимерные цепи необратимо сшиваются в жёсткую трёхмерную сетчатую структуру. Возникающие при этом связи позволяют получать высокую адгезионную способность материала, но при этом ремонтопригодность ограничена.

В термопластичных полимерах не происходит отверждения. Они сохраняют способность к размягчению и расплавлению при нагреве, создавая прочные эластичные связи. Это свойство позволяет использовать термопласты в задачах, где требуется ремонтопригодность. Адгезионная способность термопластичных пластмасс ниже, чем у реактопластов, но в большинстве случаев вполне достаточна.

Третий тип связующего вещества - смесь термопластов и реактопластов, объединяющая в себе

преимущества двух типов материалов. Их полимерная композиция представляет собой взаимопроникающую сеть термопластичных и реактопластичных структур, что позволяет использовать их для создания высокопрочных ремонтопригодных соединений при относительно низких температурах (150 о С - 200 о С).

Каждая система имеет свои достоинства и недостатки. Одним из ограничений в использовании термопластичных паст является медленное удаление растворителя в процессе оплавления. Раньше для соединения компонентов с использованием термопластичных материалов требовалось провести процесс нанесения пасты (соблюдая плоскостность), сушки для удаления растворителя и только затем установки кристалла на подложку. Такой процесс исключал образование пустот в клеящем материале, но увеличивал стоимость и затруднял использование данной технологии в массовом производстве.

Современные термопластичные пасты обладают способностью очень быстрого испарения растворителя. Это свойство позволяет наносить их методом дозирования, используя стандартное оборудование, и устанавливать кристалл на ещё не высушенную пасту. Далее следует этап быстрого низкотемпературного нагрева, во время которого растворитель удаляется, и после оплавления создаются адгезионные связи.

Долгое время имелись сложности с созданием высоко теплопроводящих клеев на основе термопластов и реактопластов. Данные полимеры не позволяли увеличивать содержание теплопроводящего наполнителя в пасте, поскольку для хорошей адгезии требовался высокий уровень связующего вещества (60-75%). Для сравнения: в неорганических материалах доля связующего вещества могла быть уменьшена до 15-20%. Современные полимерные клеи (Diemat DM4130, DM4030, DM6030) лишены этого недостатка, и содержание теплопроводящего наполнителя достигает 80-90%.

Наполнитель

Основную роль в создании тепло-, электропроводящего адгезива играют тип, форма, размер и количество наполнителя. В качестве наполнителя используется серебро (Ag) как химически стойкий материал с наиболее высоким коэффициентом теплопроводности. Современные пасты содержат в себе

серебро в виде порошка (микросферы) и хлопьев (чешуек). Точный состав, количество и размер частиц экспериментально подбираются каждым производителем и в сильной степени определяют теплопроводящие, электропроводящие и клеящие свойства материалов. В задачах, где требуется диэлектрик с теплопроводящими свойствами, в качестве наполнителя используется керамический порошок.

При выборе электропроводящего клея следует принимать во внимание следующие факторы:

• Тепло-, электропроводность используемого клея или припоя
• Допустимые технологические температуры монтажа
• Температуры последующих технологических операций
• Механическая прочность соединения
• Автоматизация процесса монтажа
• Ремонтопригодность
• Стоимость операции монтажа

Кроме того, при выборе адгезива для монтажа следует обращать внимание на модуль упругости полимера, площадь и разность КТР соединяемых компонентов, а также толщину клеевого шва. Чем ниже модуль упругости (чем мягче материал), тем большие площади компонентов и большая разница КТР соединяемых компонентов и более тонкий клеевой шов допустимы. Высокое значение модуля упругости вносит ограничение в минимальную толщину клеевого шва и размеры соединяемых компонентов из-за возможности возникновения больших термомеханических напряжений.

Принимая решение о применении полимерных клеев, необходимо учитывать некоторые технологические особенности этих материалов и соединяемых компонентов, а именно:

• длина кристалла (или компонента) определяет величину нагрузки на клеевой шов после охлаждения системы. Во время пайки кристалл и подложка расширяются в соответствии со своими КТР. Для кристаллов большого размера необходимо использовать мягкие (с низким модулем упругости) адгезивы или согласованные по КТР материалы кристалла/подложки. Если различие КТР слишком велико для данного размера кристалла, соединение может быть нарушено что приведет к отслаиванию кристалла от подложки. Для каждого типа пасты производитель, как правило, даёт рекомендации по максимальным размерам кристалла для определённых значений разницы КТР кристалла/подложки;

• ширина кристалла (или соединяемых компонентов) определяет расстояние, которое проходит растворитель, содержащийся в адгезиве, до того как покинет клеевой шов. Поэтому размер кристалла должен учитываться и для правильного удаления растворителя;

• металлизация кристалла и подложки (или соединяемых компонентов) не обязательна. Обычно полимерные клеи имеют хорошую адгезию ко многим неметаллизированым поверхностям. Поверхности должны быть очищены от органических загрязнений;

• толщина клеевого шва. Для всех адгезива, содержащих тепло- , электропроводящий наполнитель, существует ограничение по минимальной толщине клеевого шва dx (см. рисунок). Слишком тонкий шов не будет иметь достаточно связующего вещества, чтобы покрыть весь наполнитель и сформировать связи с соединяемыми поверхностями. Кроме того, для материалов с высоким модулем упругости толщина шва может ограничиваться различными КТР для соединяемых материалов. Обычно для клеев с низким модулем упругости рекомендуемая минимальная толщина шва составляет 20-50 мкм, для клеев с высоким модулем упругости 50-100 мкм;

• время жизни адгезива до установки компонента. После нанесения адгезива растворитель из пасты начинает постепенно испаряться. Если клей высыхает, то не происходит смачивания и приклеивания соединяемых материалов. Для компонентов малого размера, где отношение площади поверхности к объёму нанесённого клея велико, растворитель испаряется быстро, и время после нанесения до установки компонента необходимо минимизировать. Как правило, время жизни до установки компонента для различных клеев варьируется от десятков минут до нескольких часов;

• время жизни до термического отверждения клея отсчитывается от момента установки компонента до помещения всей системы в печь. При длительной задержке может происходить расслоение и растекание клея, что негативным образом сказывается на адгезии и теплопроводности материала. Чем меньше размер компонента и количество нанесённого клея, тем быстрее он может высохнуть. Время жизни до термического отверждения клея может варьироваться от десятков минут до нескольких часов.

Выбор проволоки, лент

Надёжность проволочного/ленточного соединения в сильной степени зависит от правильного вы-бора проволоки/ленты. Основными факторами определяющими условия применения того или иного типа проволоки являются:

Тип корпуса . В герметичных корпусах используется только алюминиевая или медная проволока, поскольку золото и алюминий образуют хрупкие интерметаллические соединения при высоких темпе-ратурах герметизации. Однако для негерметичных корпусов используется только золотая проволока/ лента, поскольку данный тип корпуса не обеспечивает полную изоляцию от влаги, что приводит к коррозии алюминиевой и медной проволоки.

Размеры проволоки/лент (диаметр, ширина, толщина) более тонкие проводники требуются для схем с малыми контактными площадками. С другой стороны, чем выше ток, протекающий через соединение, тем большее сечение проводников необходимо обеспечить

Прочность на разрыв . Проволока/ленты подвергаются внешнему механическому воздействию в течение последующих этапов и в процессе эксплуатации, поэтому, чем выше прочность на разрыв, тем лучше.

Относительное удлинение . Важная характеристика при выборе проволоки. Слишком высокие значения относительного удлинения усложняют контроль формирования петли при создании прово-лочного соединения.

Выбор метода защиты кристалла

Герметизация микросхем может быть осуществлена помощью корпуса или в бескорпусном исполнении.

При выборе технологии и материалов, которые будут использоваться на этапе герметизации, следу-ет принимать во внимание следующие факторы:

• Необходимый уровень герметичности корпуса
• Допустимые технологические температуры герметизации
• Рабочие температуры микросхемы
• Наличие металлизации соединяемых поверхностей
• Возможность использования флюса и специальной атмосферы монтажа
• Автоматизация процесса герметизации
• Стоимость операции герметизации

В статье приведён обзор технологий и материалов, применяемых для формирования столбиковых выводов на полупроводниковых пластинах при производстве микросхем.

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра электронной техники и технологии
РЕФЕРАТ
на тему:
«Подготовка к разработке техпроцесса сборки электронно-оптических систем»
МИНСК, 2008

Перед разработкой техпроцесса сборки необходим анализ технических условий (ТУ) на прибор, входящих в комплект документации на прибор вместе с альбомом чертежей, техническим описанием и паспортом. Анализ ТУ является первым этапом технологической подготовки производства прибора. ТУ показывают, в каких условиях должен работать прибор, какие основные характеристики он должен иметь и какова методика проверки соответствия основных характеристик прибора требованиям ТУ.
В ТУ могут входить директивные рекомендации по методам и средствам регулирования выходных параметров прибора, а также указание: изменением каких характеристик и каких элементов целесообразно регулировать те или иные параметры прибора.
ТУ имеет следующие типовые разделы:
- определение и назначение;
- комплектность и связь с чертежами;
- технические требования;
- маркировка и клеймение;
- порядок предъявления и приемки;
- приемо-сдаточные испытания;
- периодические контрольные испытания;
- упаковка, маркировка упаковки, хранение на складах и транспортировка;
- приложение.
В разделе “Определение и назначение” указывается, на какие приборы распространяется ТУ и в какие САУ эти приборы входят.
В разделе “Технические требования” причисляются основные технические требования, предъявляемые к прибору.
В разделе “Приемо-сдаточные испытания” указываются последовательность, объем и методика приемо-сдаточных испытаний прибора.
Для проверки соответствия выпускаемых приборов всем требованиям раздела “Технические требования” приводят контрольные испытания небольшой партии приборов.
В разделе “Контрольные испытания” приводятся данные по периодичности, последовательности, по объему и методикам контрольных испытаний в соответствии с отдельными требованиями.
Раздел “Технические требования” содержит как общие для всех приборов или блоков требования, так и специфические, свойственные только для данного типа прибора или блока. К общим требованиям относятся:
- соответствие конструкции чертежам;
- внешний вид;
- покупные изделия и материалы;
- характеристики электропитания;
- температурный интервал работы;
- электрическое сопротивление изоляции;
- омическое сопротивление изоляции;
- виброустойчивость;
- устойчивость к воздействию линейных ускорений;
- устойчивость к воздействию ударных нагрузок;
- гарантийный срок службы.
Одними из основных специфических требований, присущих только данному типу прибора, являются его нормируемые согласно ГОСТ 8.009 метрологические характеристики.
Соответствие прибора техническим требованиям устанавливается в ходе приемо-сдаточных испытаний. Соответствие некоторым требованиям можно установить только в результате контрольных периодических испытаний, включающих и испытание на отработку гарантийного срока службы. Поэтому такому испытанию подвергаются небольшие партии приборов.
Определение показателей технологичности конструкции приборов
Технологичным является такое изделие, которое при условии выполнения технических требований более удобно в эксплуатации и позволяет при данной серийности производства изготовить его с минимальными затратами труда, материалов и с наименьшим производственным циклом.
Исходя из этого положения, строится методика определения показателей технологичности конструкции приборов. Основная идея методики заключается в том, что технологичная конструкция изделия обеспечивает наибольшую производительность труда , снижение затрат и сокращение времени на проектирование, технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия при обеспечении необходимого его качества.
Показатели технологичности используются для:
а) количественной оценки технологичности конструкции прибора перед передачей его в серийное производство;
б) указания конструкторам требований по технологичности при выдаче задания на проектирование нового прибора.
Система показателей содержит:
а) базовые частные коэффициенты, к которым относятся коэффициенты освоенности К осв, унификации деталей К у.д. и унификации материалов К у.м. ;
б) комплексный коэффициент технологичности К тех.
Выражения для определения значений всех частных показателей технологичности должны для “идеального” прибора стремиться к 1; фактические значения частных показателей технологичности К должны находиться в пределах
0 Значения коэффициентов определяются на основе анализа технической документации на изделие (сборочного чертежа и спецификации). Для расчета коэффициентов К осв и К у.д. составляется табл.1.
Таблица 1

Общее кол-во деталей (без крепежных)	В том числе				Кол-во крепежных деталей
	собственные	заимствованные	стандартные	покупные

В табл.1 - число наименований деталей в изделии; - общее число деталей в изделии.
Например: пластина статора электродвигателя – одно наименование (n=1), а общее количество пластин статора в электродвигателе равно 25 (N=25).
Коэффициенты освоенности прибора и унификации его деталей определяются по формулам:
;
;
где N СТ, N ЗМ, N п, N Σ – соответственно число стандартных , заимствованных, покупных и общее число деталей в приборе; n Σ , n кр – число наименований деталей и число наименований крепежных деталей в приборе.
Примечания:
1. К стандартным относятся детали, охваченные ГОСТом и ОСТом, отраслевой нормалью.
2. К заимствованным относятся детали, взятые из других аналогичных разработок, и детали, изготовленные по стандартам предприятий (СТП).
3. К собственным относятся детали, которые применяются только в данном приборе и на которые разработаны чертежи в проекте на прибор.
4. Сборочные единицы, полученные литьем или прессованием из пластмасс, принимаются за одну деталь.
5. К крепежным деталям относятся гайки, винты, болты, шпильки, заклепки и т.п., а также монтажные провода, товарные знаки , изоляционные прокладки и т.п.
Коэффициент унификации материалов K у.м. определяется только для собственных деталей прибора по формуле
,
где - количество сорторазмеров материалов для изготовления собственных деталей прибора; - общее число наименований собственных деталей прибора.
Сорторазмер обусловлен маркой материала и определяющим размеров. Для определения составляется в табл. 2.
Таблица 2

Кол-во	Металлы			Пластмассы	Керамика	Сумма
	черные	цветные	драгоценные
Сорторазмеров материалов	Сч	Сц	Сд	Сn	СК	СΣ
Собственных деталей	nч	nц	nд	nn	nK	nΣ

Комплексный коэффициент технологичности определяется как произведение базовых частных коэффициентов

Для установления контрольных значений комплексного коэффициента технологичности и его составляющих базовых частных коэффициентов технологичности, приемлемых для изделий серийного производства, в табл. 3 приводятся допустимые наименьшие значения этих показателей, составленные на основе обобщения статистических данных анализа технологичности конструкции электромеханических приборов и функциональных приборов и функциональных элементов.
Таблица 3

Ктехн	Косв	Ку.д.	Ку.м.
0,45	0,70	0,80	0,80

Для приборов, имеющих К осв ≥0,85, К у.м. принимается равным 1 и не рассчитывается.
Построение технологических схем сборки.
4.1. Сборка изделия – дискретный во времени процесс , который состоит из отдельных переходов. Переход – наименьшая законченная часть технологического процесса , выполняемая без перерыва во времени. Упорядоченный набор переходов образует сборочную операцию.
4.2. Первым этапом разработки маршрутного технологического процесса сборки является построение технологической схемы сборки.
Процесс сборки сложного изделия состоит из операций, выполняемых не только последовательно, но и параллельно, а иногда и с циклами. Технологическая схема сборки является графической интерпретацией такого процесса. Наиболее ясно и полно отражают технологический процесс сборки схемы с базовой деталью. При построении технологической схемы сборки используются условные обозначения, представленные в табл. 4.
Таблица 4

Обозначение	Элемент
	Материал
	Деталь
1 Сб.01-01	Сборочная единица
SHAPE \* MERGEFORMAT	Сборочная операция
SHAPE \* MERGEFORMAT	Регулировочная операция
SHAPE \* MERGEFORMAT	Юстировочная операция
	Покупной элемент
	Сборочное или КЮ приспособление
	Выделенный при частичной разборке или сборке элемент
SHAPE \* MERGEFORMAT	Линия направления сборки
SHAPE \* MERGEFORMAT	Сборочная операция

Рис.1. Один из вариантов технологической схемы сборки.
Правила построения технологических схем сборки
1. На основном изображении элемента в нижней половине указывается номер позиции по чертежу; в верхней половине – количество одинаковых элементов. На условном изображении материала указывается марка материала. Покупные элементы штрихуются в верхней половине.
2. Технологическая схема сборки начинается с изображения базовой детали или базовой сборочной единицы, выполняющей в данной конструкции роль корпуса или основания, а заканчивается изображением собранного изделия.
3. Сборочные единицы или детали, собираемые одновременно, присоединяются к линиям сборки в данной точке.
4. Несколько деталей или сборочных единиц, устанавливаемых после их предварительной сборки, но без образования сборочной единицы, присоединяются к дополнительной линии сборки в последовательности их соединения; дополнительная линия сборки подводится к основной в точке операции, на которой формируется сборочная единица с другими элементами изделия.
5. Сборочная единица, формируемая параллельно с основным изделием, строится на дополнительной линии сборки; а дополнительная линия сборки подводится к основной в точке сборки этой сборочной единицы с основным изделием.
6. Стрелка показывает направление сборки. При частичной разборке стрелка направлена от операции к элементу.
7. Знаки контрольных и регулировочных операций подводятся к линии сборки непосредственно после той сборочной единицы, относительно которой они производятся.
8. Определяющий диаметр знака – 10 мм. На рисунке показан пример технологической схемы сборки.
Разработка технологического процесса сборки
Для разработки технологических процессов сборки необходимо иметь исходную информацию, которая, согласно ГОСТ 14.303-73 подразделяется на:
- базовую;
- руководящую;
- справочную.
Базовая информация включает данные, содержащиеся в конструкторской документации на изделие, и программу выпуска этого изделия.
Руководящая информация включает данные, содержащиеся в:
- стандартах всех уровней на технологические процессы и методы управления ими, оборудование и оснастку;
- документации на типовые и перспективные технологические процессы;
- производственных инструкциях.
Справочная информация включает данные, содержащиеся в каталогах и типажах прогрессивного оборудования, в справочниках , отчетах по НИР и ОКР и т.д.
Разработка технологического процесса начинается с составления технологического маршрута, который основывается на технологической схеме сборки и предусматривает определение, содержание операций и применяемого технологического оборудования.
Разработка операционного технологического процесса сборки включает комплекс взаимосвязанных работ
- определение содержания и последовательности операций;
- определение, выбор и заказ новых средств технологического оснащения (в том числе средств контроля и испытания);
- нормирование процесса;
- определение организационных форм реализации технологического процесса;
- оформление рабочей документации на технологические процессы.
Информационной основой при разработке технологических процессов являются типовые технологические процессы сборки конструктивно-технологических родственных изделий.
Проектирование технологического оснащения и специализированного оборудования
Автоматические системы и измерительные комплексы, используемые для целей навигации, стабилизации и других видов управления, состоят из различных деталей, механических, магнитных и иных устройств, электрических элементов, индуктивных элементов, сложных электронных функциональных устройств, созданных на базе микроэлектроники.
Многообразие этих деталей и сборочных единиц, высокие требования к точности, ресурсу и времени готовности изделий, постоянно растущие требования к производительности и качеству изделий требуют оснащения цехов приборостроительных предприятий специальным высокоточным оборудованием и оснасткой.
Часть этого оборудования и оснастки производится машино- и станкостроительными предприятиями, другая часть (специализированная) проектируется и производится на предприятиях приборостроительных отраслей.
Все оборудование, используемое при сборке, регулировке и испытаниях , можно разбить на следующие группы.
I. Группа оборудования общего назначения: вибрационные стенды, ударные установки, центрифуги, термобарокамеры, стенды транспортных нагрузок, камеры пыли, солнечной радиации, морского тумана, гигростаты, оборудование для проверки электрических параметров элементов (сопротивление изоляции, электрической прочности, емкости и т.д.), оборудование для проверки частотных характеристик изделия (анализатора спектра частот), универсальное оборудование для контроля линейных и угловых величин, сборочные прессы.
II. Группа оборудования, используемая непосредственно в сборочном процессе : вакуум-пропиточные установки, установки терморадиационной сушки, установки для промывки деталей перед сборкой, установки для комплектации опор перед сборкой (установки для проверки момента трения, жесткости элементов, контактного угла или частотных характеристик опор, тепловых характеристик опор), установки для статической и динамической балансировки, установки для статической и динамической балансировки, установки для заполнения приборов жидкостями и газами, установки для намотки элементов с обмотками общего назначения, установки для прошивки элементов запоминающих устройств, установки для формовки выводов электроэлементов, установки для укладки электроэлементов на негативные платы, установки для автомавтической пайки электроэлементов и контроля режимов пайки, вакуумные установки для дегазации элементов в процессе сборки, установки для размагничивания элементов, установки для контроля параметров зубчатых колес при сборке, установки для сварки, установки для размагничивания деталей и т.п.
III. Группа контрольно-испытательного оборудования: полуавтоматические и автоматические установки для контроля коммутации электрических и электронных элементов изделия, установки для регулировки, градуировки и поверки электроизмерительных приборов, установки и стенды для регулировки, испытаний, снятия статических и динамических характеристик электрических и электронных функциональных элементов изделий, установки для регулировки и испытаний гидро- и пневмоустройств изделий, установки для проверки потерь на трение в редукторах, установки для контроля кинематической точности редукторов, стенды и установки испытаний и регулировки приборов навигации и стабилизации.
Выбор средств технологического оснащения производится в соответствии с требованиями ГОСТ 14.301 и с учетом:
- типа производства и его организационной структуры;
- вида изделия и программы выпуска;
- характера намеченной технологии;
- максимального использования имеющейся стандартной оснастки и оборудования.
Специальные средства технологической оснастки проектируют на основе использования стандартных деталей и сборочных единиц.
Средства испытаний должны иметь устройства, воспроизводящие различные воздействия на испытуемые изделия, и устройства, измеряющие параметры испытуемого изделия. Точностные характеристики указанных двух групп устройств средств испытания должны быть указаны между собой.