3.5. Анализ собираемости электронных модулей в условиях автоматизированной сборки

При расчете собираемости электронных модулей считаем, что имеется автоматизированное технологическое оборудование (АСО). На координатный стол (КС) устанавливается базовый элемент (ПП). В исполнительном органе (ИО) технологического оборудования за­креплен устанавливаемый элемент, например микросхема. Схема формирования погрешностей представлена на рис. 3.3. На рис. 3.3: 1 - база автоматизированного технологического оборудования (АСО); 2 - координатный стол; 3 - печатная плата; 4 - исполни­тельный орган технологического оборудования; 5 - изделие элект­ронной техники (микросхема). Геометрическое условие собираемости пары «вывод-отверстие» без внесения дефектов (деформаций выводов ИЭТ), которые могут возникать в результате контактирования с фаской отверстия или отверстиями плате и воздействия со стороны исполнительных орга­нов, определяется выражением

(3.5)

где r_i -смещение положения центра вывода относительного центра отверстия

, (3.6)

где Δi - величина зазора; ( , диаметры i -го отверстия и вывода соответственно).

Обозначения в формуле (3.6) и рис. 3.3 следующие:

x₀^M , y₀^M - координаты базы микросхемы относительно ис­полнительных органов (ИО) автоматизированного технологического оборудования (АСО); x_Mi , y_Mi - координаты центра вывода микросхемы относи­тельно базы микросхемы;

x₀ ^kc , y₀ ^kc - координаты базы координатного стола (КС) от­носительно базы (АСО);

x_nni , y_nni - координаты центра отверстия относительно базы печатной платы (ПП);

x_kc ⁿⁿ , y_kc ⁿⁿ - координаты базы печатной платы (ПП) относи­тельно базы координатного стола (КС).

Физический смысл условия собираемости состоит в том, что отклонение (смещение) положения центра вывода относительно центра отверстия должно быть меньше, чем зазор между от­верстием и выводом. Приведенная методика также может применяться для анали­за собираемости механических деталей «вал-отверстие». Для расчета показателя собираемости при поперечных сече­ниях отверстий и выводов, отличающихся от круглых (квадрат, прямоугольник), необходимо провести аппроксимационное описа­ние этих сечений, сведя их к кругу. При этом вводятся две оценки:

• оценка «сверху» - аппроксимация описанной окружностью, при­водящая к завышенному значению истинных размеров сечения;

• оценка «снизу» - аппроксимация вписанной окружностью, приводящая к заниженному значению размеров сечения.

Для расчета сопряжения типа «прямоугольная контактная площадка - прямоугольный вывод микросхемы», что характерно при планарной установке, например микросхем серии 4, геомет­рическое условие собираемости запишется как

(3.7)

где ( a и в - допустимые смещения центров контактной площадки и вывода микросхемы по осям х и у);

Δ_φ - угловое смещения; Δ_φ=±5 (для печатного монтажа) Δ_φ=±3⁰ (для поверхностного монтажа.

В условиях реального производства значения выше перечисленных координат являются случайными величинами и для определения условий собираемости необходимо знать законы распределения слу­чайных величин [10].

Рис. 3.3