Теоретические сведения. Белорусский государственный университет

Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники»

Кафедра электронной техники и технологии

.

Сборочно-монтажные процессы

Допущено УМО вузов Республики Беларусь в области информатики и радиоэлектроники в качестве учебно-методического пособия для студентов специальностей

«Электронно-оптические системы и технологии»

«Моделирование и компьютерное проектирование РЭС»

«Проектирование и производство РЭС», «Медицинская электроника»

учреждений, обеспечивающих получение высшего образования

Рецензенты:

член–корреспондент НАН Беларуси, д.т.н., профессор Ф.И. Пантелеенко,

д.т.н., профессор Л.П. Ануфриев

Сборочно-монтажные процессы: учебно-методическое пособие к практическим занятиям по дисциплинам «Конструирование и технология электронных систем», «Технология РЭУ», «Технология РЭС», «Технология средств медицинской электроники» для студ. спец. 36-04-01 «Электронно - оптические системы и технологии», 39-02-01 «Моделирование и компьютерное проектирование РЭС», 39-02-02 «Проектирование и производство РЭС», 39 02 03 «Медицинская электроника» / В. Л. Ланин [и др.] – Минск : БГУИР, 2008. – 67 с.

ISBN 978-985-488-285-7

Пособие содержит методики расчета показателей технологичности конструкций, разработки технологических схем сборки, проектирования технологических процессов сборки и монтажа электронных блоков, поточных линий и участков сборки, расчета технологической оснастки и статистического моделирования процессов сборки.

УДК 621.396.69(075.8)

ББК 32.844 – 04 я 73

ISBN 978-985-488-285-7© УО «Белорусский государственный

университет информатики и

радиоэлектроники», 2008

СОДЕРЖАНИЕ

Практическое занятие №1

Оценка технологичности конструкций электронных блоков…………………4

Практическое занятие №2

Разработка технологической схемы сборки электронного блока .……………8

Практическое занятие №3

Разработка маршрутной технологии сборки электронного блока и выбор

оптимального варианта технологического процесса ………..….…………….16

Практическое занятие №4

Разработка операционной технологии и оформление комплекта

технологических документов на процесс сборки электронного блока ……..21

Практическое занятие №5

Проектирование линии и участка сборки ……………………………………..27

Практическое занятие №6

Проектирование и расчет технологической оснастки………………………..…35

Практическое занятие №7

Статистическое моделирование технологического процесса сборки…………..40

ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………………...55

ПРИЛОЖЕНИЕ А………………………………………………………………….56

ПРИЛОЖЕНИЕ Б…………………………………………………………………..58

ПРИЛОЖЕНИЕ В………………………………………………………………….59

ПРИЛОЖЕНИЕ Г………………………..………………………………………...61

Практическое занятие №1

Оценка технологичности конструкций электронных блоков

теоретические сведения

Технологичность – это совокупность свойств конструкции, которые проявляются в оптимальных затратах труда, средств, материалов и времени при изготовлении, эксплуатации и ремонте изделия. Для оценки технологичности электронных блоков применяют систему базовых коэффициентов, рекомендуемых отраслевыми стандартами. Каждый из коэффициентов технологичности имеет свою весовую характеристику j_i, определяемую в зависимости от его порядкового номера в группе (таблица 1.1)

Таблица 1.1 – Весовые характеристики коэффициентов технологичности

Комплексный показатель технологичности находится в пределах 0 < К £ 1 и определяется по формуле

(1.1)

Состав базовых показателей технологичности для электронных модулей с поверхностным монтажом в ранжированной последовательности приведен в таблице 1.2. Показатели технологичности вычисляются по следующим формулам.

Коэффициент автоматизации пайки электрорадиоэлементов (ЭРЭ):

К_АП = Н_АП / Н_ЭРЭ, (1.2)

где Н_ЭРЭ – количество ЭРЭ в модуле;

Н_АП – количество ЭРЭ, пайка которых осуществляется на автоматах. Количество ЭРЭ в модуле Н_эрэ подсчитывается по спецификации на сборочный чертеж. Количество ЭРЭ, пайка которых осуществляется на автоматах:

Н_АП = Н_{эрэ скв} – Н_{н скв} + Н_{эрэ пм} – Н_{н пм}, (1.3)

где Н_{эрэ скв} и Н_{эрэ пм} – соответственно количество ЭРЭ обычного сквозного и поверхностного монтажа;

Н_{н скв} и Н_{н пм} – соответственно количество нестандартно монтируемых ЭРЭ обычного и поверхностного монтажа.

Таблица 1.2 – Показатели технологичности электронных модулей

Коэффициент автоматизации установки ЭРЭ, подлежащих пайке:

К_АУ = Н_АУ / Н_ЭРЭ, (1.4)

где Н_АУ – количество ЭРЭ, устанавливаемых на плату автоматизированными способами, которое определяется как

Н_АУ = Н_скв + Н_пм (1.5)

где Н_скв и Н_пм – соответственно количество ЭРЭ, монтируемых в отверстия платы, и поверхностного монтажа, устанавливаемых на плату автоматизированными способами. Значения величин Н_скв и Н_пм определяются следующим образом.

В проектируемом технологическом процессе выявляются операции, в которых ЭРЭ устанавливаются автоматизированными способами. Тогда

Н_пов = Н_{ЭРЭ пм} – Н_{н пм}. (1.6)

Аналогично рассчитывают и Н_скв.

Коэффициент снижения трудоемкости сборки и монтажа равен

К_{Т СБ} = 1 / Н_ВМ, (1.7)

где Н_ВМ – число, характеризующее вид монтажа, определяемое по таблице 1.3.

Таблица 1.3 – Выбор вида монтажа

Коэффициент автоматизации операций контроля и настройки:

К_АКН = (Н_АТ + Н_АФ) / H_КН, (1.8)

где Н_АТ – число автоматизированных операций внутрисхемного тестирования модуля;

Н_АФ – число автоматизированных операций приемочного функционального контроля модуля,

H_КН – число операций контроля и настройки.

Две операции: визуальный контроль и электрический являются обязательными. Если в конструкции имеются регулировочные элементы, то количество операций регулировки увеличивается пропорционально числу этих элементов.

Коэффициент повторяемости ЭРЭ:

К_{пов ЭРЭ} = 1 – Н_{Т ЭРЭ} / Н_ЭРЭ, (1.9)

где Н_{Т ЭРЭ} – количество типоразмеров ЭРЭ в модуле.

Под типоразмером ЭРЭ понимаются его габаритные размеры и конфигурация (например, две микросхемы разного назначения, но в одинаковых корпусах имеют один и тот же типоразмер). Количество типоразмеров ЭРЭ в модуле Н_{т ЭРЭ} определяется по спецификации к сборочному чертежу или образцу модуля.

Коэффициент применения типовых ТП равен

К_ТП = (Д_ТП+Е_ТП)/Д+Е (1.10)

где Д_ТП, Е_ТП – число деталей и сборочных единиц, изготавливаемых с применением типовых и групповых ТП;

Д, Е – общее число деталей и сборочных единиц, кроме крепежа.

Коэффициент сокращения применения деталей:

К_спд = 1 / Д, (1.11)

где Д – количество деталей в модуле (без учета нормализованного крепежа). Количество деталей Д определяется по спецификации.

Для определения базового значения комплексного показателя вычисляется количество ЭРЭ обычного и поверхностного монтажа в партии изготавливаемых модулей:

N_скв = N Н_{эрэ скв}, N_пм = N Н_{эрэ пм} , (1.12)

где N – объем партии изготавливаемых модулей.

Базовое значение комплексного показателя равно

К_б = (К_с N_СКВ + 0,8 N _пм) / (N_СКВ + N_ПМ), (1.13)

где К_с = 0,55, если N_СКВ < 50 000, и К_с = 0,70, если N_СКВ ≥ 50 000.

Значение комплексного показателя технологичности вычисляется по формуле (1.1) и рассчитывается уровень технологичности:

К_УТ = К / К_Б. (1.14)

Если К_УТ ≥ 1, то конструкция модуля в достаточной степени отработана на технологичность. Если К_УТ < 1, то конструкция признается нетехнологичной.

Для повышения технологичности конструкций устройств выполняют следующее:

· расширяют число ИМС, микросборок, функциональных и поверхностно монтируемых элементов;

· сокращают количества деталей, требующих механической сборки;

· рационально компонуют элементы на плате, что обеспечивает автоматизированную установку и монтаж;

· снижают число подстроечных и регулировочных элементов;

· автоматизируют подготовку элементов к монтажу;

· автоматизируют операции контроля и настройки.