Файл: 2. расчетно теоретическая часть 1 Проектирование усилительного модуля.rtf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 123
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
4.5.3 Операционная карта сборки, пайки транзисторов и чип-конденсаторов, перемычек к платам.
-
Подготовка рабочего места
-
Протереть рабочую поверхность установки салфеткой из бязи, смоченную водой; -
Расположить чертежи на ГИС , детали, материалы и инструмент в порядке, удобном для рабочего. На рабочем месте не должно быть посторонних предметов, затрудняющих выполнение данной операции; -
Включить паяльник. Установить температуру жала паяльника 2300С с помощью регулятора напряжения по шкалам на блоке питания; -
Включить электроплитку. Установить температуру 800С 50С на блоке - регулировки; -
Заземлить оправку для крепления транзисторов и оправку для формовки выводов транзисторов; -
Протереть инструменты салфеткой, смоченной спиртом; -
Надеть напальчники и все указанные в ТП переходы выполнить.
4.6 Технологический процесс сборки МПП
-
Надеть заземлитель статистических зарядов на руку; -
Протереть плату батистом, смоченным в спирте; -
Нанести капельки глицерина на контактные площадки выводов транзисторов, с помощью монтажной иглы; -
Поместить плату на электроплитку; -
Облудить контактные площадки припоем с помощью паяльника; -
Снять плату с электроплитки; -
Установить температуру электроплитки на блоке регулировки 800С50С; -
Перевернуть плату вверх основанием , помещенной на плитке;
9) Припаять чип ;
10) Повторить переход 9) данного ТП для монтажа остальных чипов на микросхеме, согласно чертежу;
11) Снять плату с электроплитки и поместить ее в оправку для крепления транзисторов;
12) Сформовать выводы транзистора согласно чертежу с помощью оправки для формовки выводов транзистора;
13) Вставить пинцетом корпус транзистора в отверстие в плате так, чтобы выводы транзисторов легли на контактные площадки согласно чертежу на ГИС;
14) Повторить переходы 12-13 для остальных транзисторов;
15) Закрепить транзисторы на плате в оправке с помощью отверстия; 16) Поместить плату в оправке на электроплитку, нагретую до температуры 800С;
17) Припаять выводы затвора и стока транзистора с контактной площадки;
18) Перевернуть плату на электроплитке вверх основанием;
19) Приварить золотые лепестки истока к транзистору ;
20) Повторить переходы 17-19 для остальных транзисторов;
-
Нарезать ножницами фольгу размером 1х3 мм;
22) Поместить пинцетом фольгу на чип и транзистор, облуженной стороной вниз, согласно чертежу;
23) Припаять фольгу в 2-3 точках на чипе и транзисторе;
24) Повторить переходы 22-23 для остальных транзисторов;
25) Снять плату с электроплитки;
26) Вынуть плату из оправки с помощью отвертки;
27) Проверить пробником контактирование истока с землей на отсутствие КЗ;
28) Положить сборочную единицу в тару;
29) Сделать отметку в сопроводительном листе о выполненной работе и передать на следующую операцию.
4.7 Вибрационная пайка МПП усилителя к основанию с использованием глицерина
Вибрационная пайка на воздухе широко применяется для соединения деталей и узлов изделий электронной техники. Этот способ заключается в сообщении одной из соединяемых деталей механических низкочастотных или ультразвуковых колебаний (возвратно-поступательных перемещений) относительно другой неподвижной детали сразу после расплавления припоя.
Припои ПОС-61 и ПОСК 50-18 хорошо смачивают покрытые глицерином неокисленные пленки из меди, никеля, сплава, олово-висмут практически сразу после расплавления. Так, краевой угол смачивания никелевого, медного и олово-висмутого покрытий припоем ПОС-61 в среде глицерина составляет при температуре 2000С соответственно 36,37,18-20 и 00С. Причем замечено, что пары глицерина, образующиеся в процессе пайки, защищают от окисления поверхности соединяемых деталей, не покрытые глицерином.
Смачивание припоем окисленного на воздухе покрытия хром-медь происходит через определенный промежуток времени, зависящий от толщины окисной пленки. Медный слой покрытия, окисленный при 2000С в течении 2 минут, хорошо смачивается припоем ПОС-61 через 0,5-1 минуту. Смачивание медного слоя покрытия происходит благодаря удалению окисной пленки с участка медного слоя, лежащего под каплей глицерина (рис.24). Момент полного удаления окисной пленки легко определяется визуально по осветлению участка медного слоя, находящегося под слоем глицерина. С помощью микроскопа МИИ-4
также установлено, что глубина удаления окисной пленки равна её толщине.
Наличие навесок легкоплавкого припоя в капле глицерина увеличивает скорость удаления окисной пленки с медного слоя покрытия более чем в 2 раза по сравнению с чистым глицерином. Причем удаление окисной пленки происходит в первую очередь под навеской припоя в зоне, ближайшей к навеске. Аналогичное действие оказывает и введение в глицерин навесок свинца, его сплавов или окиси свинца PbO. Микродобавка окиси свинца, растворенная в глицерине, увеличивает скорость удаления окисной пленки по сравнению с чистым глицерином не менее чем в 2-3 раза. Так , в случае глицерина с добавкой PbO формирование припоя ПОС-61 с краевым углом менее 900С на медном слое покрытия (рис.24) происходит через 10-15 с после расплавления припоя.
Никелевый слой покрытия Cr-Cu-Ni, окисленный при 2000С в течении 2 мин, смачивается припоем ПОС-61 в среде чистого глицерина через несколько секунд после расплавления припоя. Более быстрое смачивание никелевого слоя по сравнению с медным можно объяснить меньшей толщиной окисной пленки на слое никеля, металла более устойчивого к окислению на воздухе, чем медь при прочих равных условиях.
Удаление окисной пленки с участка металлического слоя, покрытого глицерином, происходит благодаря взаимодействию глицерина с окислом металла (Cu2O , Cu и др.), в результате которого образуются глицераты.
Пайка с использованием глицерина (или триэтаноламина) в качестве флюса должна осуществляться на монтажно-сборочных столах, оборудованных местной вытяжной вентиляцией.
4.8 Вывод
1. Рассмотрены особенности процесса сварки корпуса модуля из титана, обладающего высокой химической активностью при нагревании и расплавлении в контакте с окружающей газовой средой. Описана технология изготовления сварных рамок корпуса модуля из титана и приведен технологический маршрут изготовления этих рамок.
2. Разработан технологический маршрут сборки гибридных интегральных схем (микроплат) усилительного модуля.
3. Описана технология вибрационной пайки микросхем усилителя к основанию с использованием в качестве флюса – глицерина.
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
5.1 Технико – экономическое обоснование
При разработке бортовой радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в том числе и для систем радиоподавления, широко используется модульный принцип, когда узлы РЭА выполняются в виде отдельных модулей, входные и выходные клеммы которых согласованы со стандартным 50-омным сопротивлением. Сборка РЭА из таких модулей требует значительно меньших затрат времени, чем
изготовление РЭА традиционным способом, а потому является экономически более эффективней.
Как правило, в модуль объединяются несколько устройств, следующих друг за другом, например, защитное устройство и входной многокаскадный усилитель. Современные устройства для бортовой аппаратуры выполняются в виде гибридных интегральных схем (микросхем), размещенных на тонких (толщиной 0,5 мм) диэлектрических подложках из керамики, типа поликор, или сапфира, обладающих слабой механической прочностью. Для предотвращения растрескивания и раскалывания микросхем и создания надежного теплоотвода их помещают в металлические корпуса.
Расширение областей применения гибридных интегральных микросхем способствует их экономическая эффективность и надежность, которая во многом определяется типом применяемого корпуса, его надежностью и стоимостью изготовления.
Корпус является узловым элементом модуля, он оказывает существенное влияние на работоспособность модуля, надежность, долговечность, механическую и климатическую устойчивость и стоимость. Его конструкция и технология изготовления определяют степень герметичности и ремонтопригодности модуля, а также уровень интеграции и габаритно-весовые характеристики модуля и РЭА в целом. Кроме того, корпус, как элемент конструкции модуля, влияет не только на его электрические и эксплуатационные характеристики, но и на выбор способов сборки, монтажа и герметизации модуля. Поэтому разработка конструкции корпуса модуля и технологии его изготовления является важной комплексной задачей, требующей одновременного решения целого ряда проблем, которые в большинстве случаев предъявляют противоречивые требования как в конструктивном так и в технологическом плане.
Создание конструкции и технологии модуля на полевых транзисторах с пониженными габаритно-весовыми параметрами и с улучшенными теплопроводными свойствами достигается путем перехода к тонкостенному корпусу и минимизации числа перегородок между микросхемами, а улучшение тепловых характеристик – путем применения пластин из металлов с высокими значениями теплопроводности, размещенных между основанием микросхемы и корпусом.
Экономическая эффективность разработки достигается
, во-первых, снижением расхода материала корпуса из-за перехода к тонкостенной конструкции с меньшим числом перегородок. Во-вторых, использованием более дешевых металлов для основания корпуса, не обладающих большой теплопроводностью. В-третьих, применением для изготовления корпуса высокопроизводительных операций штамповки.
Указанные отличия разработанного модуля от базового позволяют существенно снизить себестоимость модуля и увеличить экономический эффект при производстве усилительного модуля на полевых транзисторах для бортовой системы РПД .
5.2. Оптимизация сроков выполнения работы при разработке модуля с помощью системы сетевого планирования и управления (СПУ).
При выполнении работы на стадии НИР необходимо координировать работу многих испытаний. Поэтому для чёткого выполнения этих этапов НИР применяются методы сетевого планирования и управления, которые позволяют наглядно представить связи между отдельными этапами работ, зависимость между собой и сроки их проведения.
Система СПУ позволяет:
- определить продолжительность критического пути и сосредоточить внимание на работах этого пути,
- сократить сроки работ,
- четко увязать работы во времени,
- определить все виды резервов времени работ, не лежащих на критическом пути.
5.2.1 Построение сетевого графика
Приступая к построению сетевого графика, примем схему условных обозначений. За условную схему принимаем сеть из 4-х событий: n, I, j, k и 3-х работ: n-i, i-j, j-k.
Построению сетевого графика должно предшествовать составление перечня всех основных работ и событий. Поясним смысл используемых при расчете элементов: событие, работа, путь.
Работа – путь соответствующий трудовому процессу, требующему затрат времени и ресурсов, приводящий к достижению определенных результатов. В сетевом графике работа представляет собой ориентированную дугу, которая начинается и оканчивается событием.
Событие – результат одной или нескольких работ, представляющих возможность начать одну или несколько следующих работ. Событие конкретизирует процесс планирования, исключая возможность различного толкования итогов выполнения работ. В сетевом графике событие представляет собой одну из вершин.
Путь – непрерывная технологическая последовательность работ между исходным и завершающим событиями. Длина пути определяется суммой продолжительности входящих работ. В перечне указываются кодовые номера событий и их наименования,