Материал: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Современные методы и средства технологической организации производства». Антиликаторов А.Б., Лозовой И.А

Значения исходных данных табл. 2.2 студент определяет с помощью принципиальной электрической схемы заданного варианта, перечня элементов и задаются необходимым уровнем механизации и автоматизации при производстве.

Первый вариант расчета произвести вручную, второй вариант на персональном компьютере. Для этого необходимо:

1. Внимательно изучить описание работы с программой (данное руководство).

2. При необходимости изучить основы работы в операционной системе Microsoft Windows 95/98.

3. Получить вариант задания в соответствии с табл. 2.3 и произвести расчет технологичности блока РЭА на любой IBM-совместимой машине, работающей в операционной системе MS Windows 95/98.

4. С учетом рекомендаций программы сделать вывод о целесообразности изготовления блока РЭА с полученным коэффициентом технологичности.

Таблица 2.3

Варианты заданий

• табл. 2.3 коэффициенты K соответствуют типам блоков РЭС следующим образом: K = 1 – электронный блок; K = 2 – радиотехнический блок; K = 3 – электромеханический или механический блок; K = 4 – соединительный, коммутационный или распределительный блок.

• табл. 2.4 приведены нормативные значения комплексного коэффициента технологичности РЭС, по которым студент может оценить свой блок РЭС.

Таблица 2.4

Нормативы комплексных показателей технологичности конструкций блоков РЭА

Работа с программой

При запуске программы на экране компьютера появляется главное окно программы (рис. 2.1), озаглавленное «Оценка технологичности РЭА в процессе производства».

Рис. 2.1. Начальный вид главного окна программы

На этом окне расположены четыре кнопки и четыре элемента-переключателя, находящиеся слева от соответствующих им кнопок. В случае, если исходный блок простой, т.е. может быть непосредственно отнесен к одному из четырех вышеуказанных типов, необходимо нажать на кнопку с названием заданного типа блока. На экране появится окно, в котором можно будет ввести значения частных показателей технологичности, соответствующих данному типу блока. Значения частных показателей выбираются из таблицы согласно варианту задания, полученному у преподавателя. На рис. 2.2 изображен внешний вид диалога, появляющегося при нажатии кнопки с надписью "Электронный". Практически аналогичные диалоги выводятся на экран и при нажатии остальных трех кнопок: они различаются только составом частных показателей технологичности.

Список частных показателей технологичности организован в виде таблицы, состоящей из строк по количеству показателей для данного типа блока. В левой части каждой строки приведено полное название показателя, далее следует условное обозначение этого показателя и, наконец, справа находится элемент-редактор , в который и записывается собственно значение показателя технологичности. В момент открытия диалога во всех редакторах уже находятся числа – так называемые "значения по умолчанию". При несовпадении какого-либо из чисел с данными задания это число заменяется на правильное.

Рис. 2.2 Диалог ввода частных показателей технологичности

Внизу диалога находятся четыре кнопки (не все из них могут быть одновременно активны). При нажатии на кнопку "Расчет данных" программа попытается вычислить базовые показатели технологичности для данного типа блока, используя текущие значения в редакторах. Если в каком-нибудь из них находится недопустимое значение (например, вместо числа введена строка), то программа выдаст сообщение о том, какой из показателей задан неправильно (см. рис. 2.3).

Рис. 2.3. Предупреждение о неправильно введенных данных

В противном случае программа произведет расчеты и выдаст на экран окно диалога, внешний вид которого показан на рис. 2.4

Рис. 2.4. Результаты расчета комплексного показателя технологичности

В этом диалоге находятся результаты расчета: базовые показатели технологичности и комплексный показатель технологичности, вычисленный на их основе.

При нажатии кнопки "ОК" окно закроется , но позднее к нему можно будет получить доступ из предыдущего диалога (изображенного на рис. 2.2) путем нажатия кнопки "Результаты расчета" (эта кнопка может быть недоступна, как это показано на рис. 2.2, в том случае, если еще ни разу не был произведен расчет базовых и комплексного показателей). Полученные значения сохраняются в памяти до тех пор, пока не будет произведен новый расчет с другими исходными данными, отличными от тех, которые привели к вышеуказанным результатам.

Если в результате расчета комплексный показатель технологичности окажется большим 0.5, то диалог с результатами будет выглядеть именно так, как показано на рис. 2.4. В противном случае, он будет иметь вид, представленный на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Диалог с рекомендацией внести изменения в конструкцию блока РЭС

Кнопка "Сброс данных" приводит к очистке содержимого всех редакторов со значениями частных показателей технологичности. При нажатии на кнопку "Закрыть" текущий диалог закрывается и происходит возврат к главному окну программы.

В случае, когда задан сложный блок, включающий в себя блоки двух и более типов (например, электронные и радиотехнические), то чтобы посчитать общий показатель технологичности сложного блока, необходимо выполнить следующие действия. Во-первых, нужно посчитать комплексные показатели технологичности для всех типов блоков, входящих в состав сложного блока, описанным выше способом. Далее следует отметить эти типы блоков с помощью переключателей, расположенных слева от соответствующих кнопок с названиями типов блоков (это можно сделать, щелкнув на переключателе левой кнопкой мышки; появившаяся в квадрате галочка будет свидетельствовать о том, что данный тип блока включен в состав сложного блока РЭА). Если в двух или более переключателях будут находиться галочки, то главное окно программы определенным образом изменится, а именно: увеличится высота окна и снизу появится недоступная до этого пятая кнопка (см. рис. 2.6).

Рис. 2.6. Вид главного окна программы при расчете общего комплексного показателя технологичности сложного блока РЭС

На этой кнопке написаны буквы, условно обозначающие типы составных блоков:

А – в сложный блок РЭС входят электронные блоки;

Б – в сложный блок РЭС входят радиотехнические блоки;

В – в сложный блок РЭС входят электромеханические и/или механические блоки;

Г – в сложный блок РЭС входят соединительные, коммутационные и/или распределительные блоки.

Данная кнопка может быть недоступна в случае, если не был предварительно рассчитан хотя бы один из помеченных галочкой типов блоков. Если же она активна, то при нажатии на нее на экране появится диалог с результатами расчета общего комплексного показателя технологичности (см. рис. 2.7).

Рис. 2.7. Диалог с результатами расчета общего комплексного показателя технологичности сложного блока РЭС

Как видно из рисунка, в этом диалоге представлены комплексные показатели технологичности каждого из составляющих типов блоков и общий комплексный показатель, вычисляемый как их арифметическая сумма.

Необходимо проверить, насколько комплексный показатель технологичности удовлетворяет установленным нормативам и сделать вывод о технологичности проектируемого радиотехнического блока.

Лабораторная работа № 3 Проектирование технологического процесса сборки радиоэлектронного модуля

Цель работы: приобретение практических навыков проектирования технологических процессов (ТП) сборочно-монтажного производства.

Краткие теоретические сведения

Технологический процесс сборки и монтажа радиоэлектронных модулей в большой степени зависит от элементной базы и конструктивно – технологических особенностей радиоэлектронного модуля, от оснащённости производства, от заданной программы выпуска.

В соответствии со стандартами США, где вопросами стандартизации в области технологии монтажа занимаются две организации: Институт межсоединений и монтажа электронных средств (Institute of Interconnecting and Packaging Electronic Circuits (IPC)) и Ассоциация электронной промышленности (Electronics Industries Association (EIA)), стандартом IPC-CM-7070 выделены два типа (тип 1 и тип 2) конструктивного исполнения радиоэлектронных модулей, которые могут иметь три класса (А, В и С). Типы определяют расположение компонентов с одной (тип 1) или двух сторон (тип 2) ПП, а классы – виды компонентов, используемых для поверхностного монтажа (А – использование только компонентов, монтируемых в отверстия (КМО), В – только компонентов поверхностного монтажа (КПМ) и С – смешанное использование компонентов). Классы В и С в свою очередь могут подразделяться на простые и сложные. Схемы реализации этой классификации показаны на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Классификация вариантов конструктивного исполнения согласно стандартам IPC: a – тип 1 класс В; б – тип 1 класс С; в – тип 2 класс С

Стандартами EIA выделяются три варианта практической реализации радиоэлектронных модулей с применением технологии поверхностного монтажа: тип I, тип II и тип III (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Классификация вариантов конструктивного исполнения согласно EIA

Тип I содержит только КПМ различной сложности, устанавливаемые с одной или двух сторон ПП, тип III - КМО на лицевой стороне и простые КПМ на обратной стороне. Тип II является комбинацией первого и второго типов. Кроме того, радиоэлектронные модули, содержащие сложные КПМ, такие как QFP, TAB, BGA и др., для каждого из типов выделяются в подтипы: IC, IIC или IIIC.

Следует обратить внимание на то, что в стандартах IPC и EIA КМО располагаются всегда на верхней (первой) стороне печатной платы.

Типовой технологический процесс сборки радиоэлектронных модулей с использованием только КМО выполняется в основном по следующей схеме:

1) Комплектование – комплектуются детали, сборочной единицы, электрорадиоэлементы (ЭРЭ) и материалы, производится их проверка внешним осмотром на отсутствие механических повреждений. Далее комплектация укладывается в тару и доставляется на рабочее место;

2) Проверка паяемости ПП – производится выборочная проверка партии печатных плат (но не менее трёх штук) по определению паяемости металлизированных отверстий во время смачивания их расплавленной дозой припоя;

3) Сушка;

4) Защита маркировочных обозначений – операция включается для выполнения требований ОСТ4 ГО. 070. 015 к маркировочным обозначениям;