СБОРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Комплекс систем, устройств и механизмов, при помощи которых обеспечивается точное взаимное размещение и крепление узлов и деталей ИЭТ при их сборке. Осн. требование, предъявляемое к С. о.,- обеспечение высокой производительности сборочного процесса и повторяемости результатов. Различают универсальное С. о. широкого применения (например, монтаж-но-сборочные столы, используемые в произ-ве мн. ИЭТ) и специализированное (например, автомат посадки кристалла в корпус при сборке ряда ПП приборов, автомат для приваривания проволочных выводов при сборке ИС, гибкая авто-матич. линия сборки однотипных приборов).

С. о. подразделяется на неавтоматическое (сборка производится вручную при помощи механизмов и приспособлений, обеспечивающих требуемое совмещение деталей и их крепление посредством сварки или панки, а также облегчающих выполнение контрольных операций, в частности контроль положения деталей, особенно при сборке миниатюрных приборов); полуавтоматическое (отд. сборочные операции или неск. операций выполняются при помощи механизмов, например электронных манипуляторов, управляемых автоматически); автоматическое (все операции сборки выполняются без непосредств. участия человека по заданной программе либо по командам с пульта оператора). В зависимости от того, в какой атмосфере осуществляется сборка ИЭТ, различают открытое С. о. (все операции выполняются на открытом воздухе), обеспыленное (рабочая зона продувается потоком обеспыленного воздуха) и защищённое (сборка производится в закрытом пространстве, заполненном инертным газом, или в вакууме).

В общем виде структура С. о. представлена на рис. Загрузочное устройство поштучно подаёт детали (узлы) в зону сборки в ориентир, положении. Для этого загрузочное устройство имеет накопитель (бункер или кассету), механизм поштучной выборки и ориентации деталей, механизмы подачи деталей в зону сборки и снятия собранного узла. Устр-во взаимного расположения деталей (УВР) содержит механизм точного перемещения и установки собираемых деталей в положение, при котором обеспечивается правильная сборка узла (изделия). Иногда в состав С. о. входит юстировочное устройство (ЮУ) для более точной (чем на УВР) установки деталей по команде системы автоматич. управления (САУ). Система искусств, видения (СИВ) проверяет взаимное расположение деталей в рабочей зоне и подаёт сигнал о необходимости юстировки в САУ. Устр-во пара-метрич. контроля (УПК) проверяет точность параметров изделия в собранном состоянии, т. е. контролирует качество сборки по правильности функционирования изделия до его окончат, скрепления. Часто С. о. оснащается устройством визуального контроля (УВК), позволяющим оператору проверить правильность взаимного расположения деталей в процессе сборки и активно вмешаться в работу С. о. в случае нарушения режима одного из его устр-в. После получения от всех систем контроля сигналов о правильности сборки САУ выдаёт команду на устройство скрепления (УС) - механизм, обеспечивающий (в зависимости от технологии) свинчивание, зачеканку, завальцовку, склеивание, пайку, сварку или др. вид соединения деталей прибора. Часто уже во время сборки проводится дополнит, контроль и юстировка положения собираемых деталей, чтобы исключить ошибки на конечном этапе сборки ИЭТ.

Состав и технич. характеристики С. о. определяются неск. факторами, основными из которых являются серийность и сложность собираемых приборов, требования технологич. гигиены, прецизионность прибора и т. д. Так, при сборке мощных ЭВП, выпускаемых малыми сериями, применяется преим. неавтоматич. С. о., но некоторые из этих приборов собираются при помощи автоматизир. устр-в. Приёмно-усилит. и газоразрядные лампы собираются в две стадии: сборка электронного узла, которая всё чаще выполняется программно управляемыми роботами, и окончат, сборка и заварка в стеклянную колбу с последующим вакууми-рованием её, осуществляемая на карусельных автоматах. Массовая сборка пост, резисторов и конденсаторов в основном производится на автоматич. линиях, управляемых ЭВМ или микропроцессорами. Переменные резисторы и конденсаторы из-за сложности конфигурации их деталей долгое время собирались вручную, затем полуавтоматически; с появлением СИВ (в кон. 70-х гг.) стала возможной полная автоматизация сборки и этих ИЭТ.

Особую группу С. о. составляет оборудование для сборки микроэлектронных приборов. К этой группе оборудования предъявляются повыш. требования по точности (единицы и даже доли мкм) взаимного расположения деталей, в связи с малыми размерами самих приборов. Сборка микроэлектронных приборов проходит обычно в 3 стадии: посадка кристалла в корпус (или на ленту); соединение контактных площадок на кристалле с выводами корпуса; герметизация прибора.

При посадке микрокристалла в корпус обеспечиваются точность размещения микрокристалла, хороший тепловой контакт его с корпусом и надёжный электрич. контакт или наоборот - надёжная электрич. изоляция между ними. Совмещение кристалла с корпусом контролируется при помощи микроскопа или проектора на установках с ручным управлением либо при помощи СИВ в автоматич. установках. Кристалл присоединяется к корпусу пайкой эвтектич. или мягкими припоями или спец. стёклами, приклеивается токопроводящим или изолирующим клеем. Иногда УВК или СИВ дополнительно выполняют функции контролёра, выделяя из поступающих на сборку кристаллов бракованные, имеющие поверхностные нарушения, появившиеся уже после (или в результате) разделения пластины на микрокристаллы.

Для соединения контактных площадок с выводами корпуса используют золотую, алюминиевую и медную проволоку диам. 15-500 мкм или ленточную алюминиевую фольгу. Ленточные выводы иногда формируют в виде «паучка», удерживаемого рамкой из полиимида. Внутр. выводы «паучка» точно совпадают с контактными площадками кристалла, наружные - с контактными площадками платы (корпуса).

Совмещение (с точностью до неск. мкм) привариваемой проволоки или ленты с контактными площадками кристалла или корпуса и перемещение инструмента обеспечиваются ручными манипуляторами с передаточным отношением от 10:1 до 100:1 и более или электронными манипуляторами с точностью ±10 мкм (в полуавтоматич. и автоматич. установках). Распознавание контактных площадок, расчёт координат и перемещение УВР осуществляются при помощи СИВ, микро-ЭВМ и устр-в с микропроцессорным управлением.

В зависимости от материала контактных площадок и выводов сварка может быть термокомпрессионной, контактной или давлением с косвенным импульсным подогревом (при приваривании выводов из золотой или медной проволоки), а также ультразвуковой (для алюминиевых выводов). См. также Сварочное оборудование.О процессах герметизации см. в ст. Герметизация электронных приборов.

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.