Разработка радиоприемного усройства для информационно-измерительной системы автомобиля

Подготовка электрорадиоэлементов включает рихтовку, зачистку, формовку, обрезку и лужение проводов, размещение компонентов в технологической таре в количестве, достаточном для выполнения производственного задания. Рихтовка необходима для выпрямления контактов электрорадиоэлементов, которые были (или могли быть) деформированы на предыдущей операции входного контроля или во время транспортировки с завода-изготовителя или внутри цеха, а так же для обеспечения заданного размера выводов.

Операции формовка и обрезка необходимы для задания выводам электрорадиоэлементов определённой формы, чтобы обеспечивалась их установка на печатную плату, а так же фиксация электрорадиоэлементов в монтажных отверстиях. Рихтовка, формовка, зачистка и обрезка выводов конденсаторов, диодов и транзисторов осуществляются на групповой технологической оснастке, представляющей собой штамп (формующий и отрезающий) с пневматическим приводом и набором сменных элементов. Производительность автоматического оборудования для комплексной подготовки электрорадиоэлементов составляет 50 эл/мин. Рихтовка и формовка резисторов осуществляется на гибочном отдельном штампе.

Для платы регулятора напряжения применим одноступенчатый технологический процесс пайки.

Выбор припоя для пайки платы выполнен на основе анализа характеристик ряда припоев.

Припой ПОС 63 имеет более высокие характеристики растекания, однако он менее освоен на предприятиях радиопромышленности, чем припой ПОС 61. Припой ПОС 61 обладает хорошей жидкотекучестью, смачивает поверхности соединяемых материалов, растекаясь по ним, проникает в узкие зазоры и образовывает с соединяемыми материалами сплав, обеспечивающий прочную связь в зоне спая. Для пайки платы примем припой ПОС 61.

Для улучшения паяемости электрорадиоэлементов к контактным площадкам их выводы облуживают припоем. При лужении происходит соединение припоя с основным металлом, что обеспечивает лучшую пайку при сборке. Процессы лужения выполняются вручную электропаяльниками (лужение монтажных проводов, шнуров) и механизированным способом.

Характеристиками режима пайки являются температура и время пайки.

Температура пайки может быть вычислена с помощью формулы

(2.2)

где – температура пайки;

– температура плавления.

(2.3)

где – температура паяльника.

Рассчитаем температуру паяльника для припоя ПОС 61 по формуле

(2.4)

(2.5)

Температура для автоматической пайки волной припоя рассчитывается по формуле

(2.6)

Таким образом, температура жала паяльника не должна превышать 283°С. Оптимальный диапазон температур t=250±10°С.

Так как в устройстве применяются полупроводниковые электрорадиоэлементы, то выбираем следующие оптимальные параметры режимов и марки присадочных материалов: марка флюса ФКТ, припой

ПОС 61 (Тпл = 183ºС), температура лужения 240…245ºС.

Флюс марки ФКТ обладает следующими свойствами:

1) очищает поверхность деталей и припоя от присутствующих на них окислов и защищает паяемое соединение от воздействия окружающей среды во время пайки;

2) способствует смачиванию поверхности деталей расплавленным припоем;

3) сохраняет свои свойства и не меняет своего состава от нагрева при пайке.

По температурному интервалу активности (150…300° С) флюс ФКТ (ГОСТ 19250-73 [21]) относится к низкотемпературным.

Для установки пайки волной припоя основными режимами являются: высота волны припоя и флюса, форма волны, скорость конвейера, температура припоя, температура подсушки и подогрева платы перед пайкой. Так как проектируемое устройство содержит полупроводниковые элементы, то температура подсушки флюса составляет 60…70° С. Температура подогрева платы – 60…80º С. Это вызвано следующими соображениями: при соприкосновении жидкого флюсующего состава с расплавленным припоем происходит бурное вскипание растворителя с образованием значительного количества газов и паров, которые оттесняют расплавленный припой от зоны пайки и приводят к пористости монтажных соединений. Эти температуры косвенно зависят от скорости движения конвейера. При увеличении скорости движения конвейера увеличивается производительность, но уменьшается время пайки, а при этом уменьшается фактическая температура подогрева платы и время подсушки флюса. Уменьшение скорости конвейера ведет к обратным последствиям. Таким образом, оптимальная скорость движения конвейера определяется

(2.7)

где L = 40 мм – длина волны припоя;

N = 1 – число каналов;

Т ф = 3 с – фактическое время пайки.

Скорость движения конвейера составляет 0,8 м/мин. Время пайки, кроме того, зависит от толщины и длины платы, ширины гребня волны припоя, контактирующей с поверхностью платы, то есть от формы волны припоя. Режимы для групповой пайки выбирались по ГОСТ 21930-76 [22]

1) температура припоя ПОС 61: 240…250 °С;

2) угол входа и выхода движения платы: 8…10°;

3) форма волны со вторичной волной (для удаления остатков припоя и “сосулек”);

4) скорость движения: 0,8 м/мин;

5) время нахождения вывода электрорадиоэлемента в припое: 1,25 с.

Для ручной пайки проволоки и операции допайки используется припой ПОС 61 (температура паяльника рассчитана ранее).

Время допайки для полупроводниковых приборов составляет не более с, не менее 5 с перерыв между пайками (если воздействуем на одном месте), для остальных элементов сек.

При воздействии на чувствительные элементы ставится теплоотвод (например, пинцет).

Пайка припоем ПОС 61, как говорилось ранее, выполняется с канифольным флюсом. Известно, что флюс для низкотемпературной пайки должен иметь температуру плавления на 20…30°С меньше, чем припой. Для реализации необходимого условия флюсовой пайки в канифоль добавляют активаторы. Одним из активных флюсов является композиция ФКТ, температура работы которого составляет 130…300 °С.

Флюс состоит из (% по массе):

- канифоль сосновая марки А и Б: 10,00…20,00;

- трибутилфосфат: 0,01…0,10;

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45	46	47	48	49