Разработка сборочного чертежа компаратора

В конструкторско-технологической части дипломного проекта разработан сборочный чертеж компаратора, который является составной частью измерителя емкости.

Нередко причиной неисправности радиоэлектронного устройства оказывается дефект оксидного конденсатора. Повышенное сопротивление контактных соединений обкладок оксидного конденсатора влияет на характер зарядно-разрядных процессов в электрических цепях.

Измеритель емкости предназначен для измерения эквивалентного последовательного сопротивления оксидного конденсатора.

Компаратор служит для управления величиной заряда накопительного конденсатора.

Печатный узел – сложная многоэлементная сборная единица РЭА, которая объединяет множество элементов электрической схемы функционального узла.

Сборочный чертеж печатной платы должен обладать полной информацией по сборке радиоэлементов на плате, формовке выводов элементов перед установкой их на плату, вариантам установки тех или иных элементов согласно действующим нормативным документам, покрытию платы лаком или компаундом после монтажа (если это необходимо), применяемым припоям и паяльным пастам и т.п. Также в технических требованиях на поле чертежа конструктор вправе отметить любые дополнительные требования, которые он считает нужными. К сборочному чертежу печатной платы составляется спецификация, которая для данного чертежа прилагается в приложении.

Печатная плата (ПП) – это основа печатного монтажа электронной аппаратуры, при котором микросхемы (МС), полупроводниковые приборы, электрорадиоэлементы (ЭРЭ) и элементы коммутации устанавливаются на изоляционное основание с системой токопроводящих полосок металла (проводников), которыми они электрически соединяются между собой в соответствии с электрической принципиальной схемой.

ПП представляют собой диэлектрическое основание, имеющее необходимые отверстия и проводящий рисунок плоских проводников и контактных площадок, обеспечивающий соединение ИМС и ЭРЭ в соответствии с принципиальной электрической схемой.

Технологический процесс монтажа навесных деталей и элементов заключается в установке их на печатную плату и пайке. В зависимости от масштаба производства детали на плату устанавливаются вручную или механизированным способом. Пайку монтажных соединений выполняют паяльником или групповыми методами, из которых чаще всего применяют пайку погружением в волну припоя.

Навесные детали устанавливаются на печатную плату после формовки выводов с «зиг-замком». Подрезают выводы на требуемую длину после их загибания или после установки их на плату.

Для получения качественных соединений необходимо поверхности, подлежащие пайке, тщательно очищать от загрязнений и окислов.

При пайке применяют только бескислотные флюсы. После нанесения флюс должен подсохнуть в течение 1…2 минут, чтобы быстрое испарение спирта, входящего в его состав, не привело к образованию раковин и пузырей. Пайка припоем ПОС40 осуществляется паяльником мощностью 50Вт; для пайки припоем ПОС61 применяется паяльник мощностью 35Вт. При пайке следует прогревать вывод изделия в течение 3…5 секунд, не касаясь паяльником печатного проводника. Соблюдение такого режима обеспечивает многократную перепайку деталей (до 10 раз) без нарушения металлизации печатного проводника. Остатки флюса удаляются тампоном из бязи, смоченным в этиловом спирте.

Большое значение на надежность радиоэлектронной аппаратуры оказывает выбор припоя для электрического монтажа. Качество паяных соединений (прочность, герметичность, надежность и др.) зависят от правильного выбора припоя, флюса, способа нагрева и величины зазора. Припой должен хорошо растворять основной материал, обладать смачивающей способностью, быть дешевым и не дефицитным.

Из анализа характеристик припоев приведенных в справочных материалах видно, что наиболее подходящим для пайки ЭРЭ в нашем модуле является припой ПОС-61 ГОСТ 21931-76 (температура кристаллизации: начальная – 190°С; конечная – 183°С).

Нагрев платы при пайке припоем ПОС-61 производят паяльником или погружением платы в расплавленный припой, но перед этим плата должна пройти операцию флюсования. Флюсы паяльные применяются для очистки поверхности паяемого металла, а так же для снижения поверхностного напряжения и улучшения растекания и смачиваемости жидкого припоя.

Групповые методы пайки обычно применяются при одностороннем расположении навесных деталей.

Технологический процесс пайки печатных плат с односторонним монтажом методом погружения и волной припоя состоит из следующих этапов: обезжиривание, наклейка маски, пайка, удаление маски и остатков флюса и контроль.

Обезжиривание выполняют погружением платы со стороны монтажа в растворитель, состоящий из смеси спирта с бензином. Затем плату обдувают воздухом до полного высыхания.

Участки и проводники плат, которые не подвергаются пайке, закрывают маской. Маски штампуют из бумажной ленты, гуммированной костным клеем. В маске пробивают отверстия против мест пайки и базовые. Маску приклеивают так, чтобы места пайки не выходили за пределы отверстий в маске.

На печатную плату автоматизированным способом могут быть установлены следующие элементы:

1. Микросхемы в корпусах типа 201.14, 238.16 и т.п.

2. Конденсаторы, кроме подстроечных.

3. Постоянные резисторы.

4. Дроссели типа Д1, ДМ.

5. Диоды типа Д106, Д220, КД410, КД518.

6. Транзисторы типа КТ315, КТ316, КТ3107, КТ502, КТ503.

Автоматизированный способ обеспечивает установку ЭРЭ без гарантированного зазора между корпусом и платой или же с зазором. Зазор в этом случае обеспечивается формовкой выводов. При разработке печатной платы желательно, чтобы максимальные размеры ее не превышали 400х400мм.

На печатных платах должны быть предусмотрены фиксирующие отверстия.

Размещение навесных элементов на плате следует согласовывать с конструктивными требованиями. Выбор варианта установки на плату производят в соответствии с заданными условиями эксплуатации и другими техническими требованиями.

Размещение навесных элементов должно быть рациональным с учетом электрических связей и теплового режима, с обеспечением минимальных значений длин электрических связей, количества переходов печатных проводников со слоя на слой, паразитных связей между их навесными элементами. Распределение масс навесных элементов по поверхности платы должно быть, по возможности, равномерным, с установкой элементов с наибольшей массой вблизи мест технического крепления платы. Установочные размеры и варианты установки навесных элементов выбираются в соответствии с действующими стандартами на установку навесных элементов. Проводящий рисунок печатной платы, разработанный в трассировке соединений, должен удовлетворять требованиям ГОСТов.

Для одинаковых типоразмеров корпусов в изделии рекомендуется применять единый вариант установки и установочный размер.

Размеры, конфигурация и место крепления печатной платы выбираются в зависимости от установочных размеров и элементной базы.

Размеры печатной платы должны соответствовать ГОСТ 10317-79.

Форма печатной платы, разрабатываемого модуля является прямоугольной. Стороны прямоугольной печатной платы должны быть параллельны линиям координатной сетки.

Для данной платы компаратора выбран шаг координатной сетки равный 1,25 мм.

И так, в ходе дипломного проекта разработан сборочный чертеж компаратора, который выполнен на двухсторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита марки СФ-2-35-1,5 ГОСТ 10316-78, класс точности 3. Установку навесных элементов производим по ГОСТ 29137-91 с учетом шага 1,25 мм. Габаритные размеры компаратора: 170х150х28 мм. Для оформления сборочного чертежа использовали упрощенное изображение элементов, а также составлены технические требования, оформлена спецификация, которая приведена в приложении.