Контроль при создании радиоаппаратуры

Категория:
Производство радиоаппаратуры


Контроль при создании радиоаппаратуры

Требования к конструкции, заложенные при разработке, обычно содержатся либо в технических чертежах на аппаратуру, либо в технических условиях. Задача контролера — установить, что все эти требования выполняются. Кроме этого, есть определенные стандарты на качество изготовления и методы монтажа, соблюдение которых должно быть установлено контролером. Существуют также критерии, которые непосредственно не составляют предмет обязательного

Документирования и могут быть произвольно истолкованы. За счет этого производство за короткое время может сильно отклониться от нужного пути. При усложнении современной аппаратуры и дальнейшей тенденции к миниатюризации контролер качества должен основное внимание при контроле обратить на обеспечение наиболее высокой надежности, и поэтому подготовка кадров контролеров является важной задачей.

Функциональные испытания блоков представляют собой важную часть контроля. Несмотря на то, что первоначальная оценка качества проводится на различных стадиях производства, функциональные испытания помогают выявить скрытые дефекты, которые не были обнаружены ранее, например при визуальном контроле. Поэтому важно ознакомить читателя с различными сторонами современного контроля.

Некоторые компоненты и их свойства

Разъемы. Разъемы, используемые в электроприборах и портативном испытательном оборудовании, не должны иметь токонесущих выводов, оканчивающихся штырьками или другими открытыми контактами, до которых оператор может случайно дотронуться и закоротить их.

Для соединения печатных плат могут быть использованы разъемы прямого типа или многоштырьковые разъемы. В первом случае печатные платы вставляются в разъем, и контакты осуществляются непосредственно между проводниками .печатной платы и контактами разъемов. Во втором — многоштырьковые контакты присоединяются к печатной плате и вставляются в разъемы, содержащие соответствующие гнезда.

Разъемы, которые поставляются вместе с блоками аппаратуры, должны иметь изолирующую гильзу на каждом проводе разъема. Гильза должна покрывать клеммы и изоляцию присоединенного к нему провода, ее длина ни в коем случае не должна превышать 50 мм. Гильза должна плотно сидеть на штырьке разъема. Эти ограничения не касаются миниатюрных разъемов с изолированными обжимными контактами.

Компоненты с переменными характеристиками.

Электронные схемы, в которых имеются компоненты с переменными, регулируемыми характеристиками должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить резерв регулировки всех переменных компонентов, если это требуется в процессе производства блоков или при последующем обслуживании. Диапазон регулировки должен позволить компенсировать отклонения, которые могут возникнуть в схеме в связи с изменением величин компонентов в процессе нормального срока службы аппаратуры или при замене компонентов.

Все регулируемые компоненты и детали должны снабжаться механическим стопором, за исключением тех, которые должны регулироваться постоянно. Впрочем, механический стопор можно не использовать в тех случаях, когда его отсутствие не приведет к неправильному срабатыванию компонента или связанной с ним схемы.

Ручки регулировки следует устанавливать таким образом, что управляемые характеристики, например чувствительность, напряжение, ток и т. д., увеличиваются при повороте ручки в направлении часовой стрелки, если смотреть с места оператора. Во всех случаях, когда циферблаты или указатели связаны с ручкой управления, направление движения должно быть таким же.

Необходимо избегать близкого контакта различных металлов в том случае, если они не имеют соответствующей защиты от электролитической коррозии.

Герметики предназначены главным образом для защиты неремонтоспоеобных стандартных и миниатюрных электронных блоков. Для обеспечения соот-вествующей защиты этих блоков от влияния окружающих условий герметики должны выбираться из уже испытанных образцов, поскольку не исключена возможность вредного влияния электронных узлов, залитых герметиками, на электрические характеристики.

Должна существовать электрическая и механическая взаимозаменяемость одинаковых блоков и сменных деталей. Контролер должен убедиться, что замена одинаковых блоков и деталей производится легко и что она не вносит физических или электрических изменений в любую часть аппаратуры или блоков, включая кабельные разъемы, провода, монтаж и установку компонентов. При этом допустима регулировка переменных сопротивлений или конденсаторов.

Обслуживание аппаратуры

Существуют определенные требования к обслуживанию аппаратуры, которые должны ориентироваться на достаточно высокий уровень проектирования и надежности, заложенный в аппаратуру. Контролер качества должен убедиться, что требования к обслуживанию выполнены. В связи с этим контролируются:
1. Регулировка (настройка) и ремонтоспособность. Собранная аппаратура должна быть сконструирована так, что все ее части (за исключением герметизированных), разъемы и монтаж были доступны для проверки и регулировки схемы, обслуживания и ремонта с минимумом риска повредить остальные компоненты.
2. Шасси и стойки. Схемы с контрольными точками должны оставаться доступными при любых изменениях, вносимых в аппаратуру. Блоки или узлы, которые производятся автоматическими или полуавтоматическими методами, должны удовлетворять следующим условиям:
— субблоки с высокой надежностью или относительно недорогие блоки могут быть неремонтоспособными;
— блоки большего объема и дорогие ремонтоспо-собные узлы должны быть доступны для обслуживания. Если конструкция неремонтоспособна, то изделия контролируются особым образом и блок в целом требует приемки.

Требования к универсальности

Контроль особенно важен также в тех случаях, когда возможно использовать печатные платы, отдельные блоки и методы конструирования в различной аппаратуре, имеющей аналогичные схемы, узлы и блоки и выполняющей аналогичные функции.

В этих целях могут использоваться:
— блоки, содержащие печатные платы, на которых компоненты механически размещаются и электрически соединяются;
— конструкции, в которых несколько керамических пластин или пластин из пластика с наполнителем размещаются одна над другой и компоненты печатаются на них или устанавливаются;
— трехмерная конструкция складывающегося типа, компоненты в которой размещаются механически и соединяются электрически.

Чтобы обеспечить гибкость в расположении модулей и субблоков, соединительные выводы, объединяющие схемы, которые подвержены воздействию электрических и магнитных полей, должны быть экранированы. Все другие соединения (такие, как подвод питания) следует контролировать, чтобы проверить качество экранирования.

Узлы, на которых размещены компоненты, не должны присоединяться к печатному монтажу или к другим типам монтажа скользящими контактами.

Модули и субблоки, размещаемые на печатных платах, должны быть тщательно проверены перед окончательной герметизацией с целью устранения возможных мест конденсации влаги, скопления газов, которые после герметизации могут привести к выходу из строя расположенных рядом компонентов и потере работоспособности платы.

Защита от перегрузки

Контроль устройств, предназначенных для защиты оборудования и схем от перегрузки и избыточного нагрева, совершенно необходим. Обеспечивающие это предохранители должны быть размещены так, чтобы их можно было легко заменить. Вое узлы, в которых возможно возникновение перегрузки, например из-за неправильного срабатывания схем, должны проектироваться так, чтобы противостоять этим перегрузкам. Использование вторичных устройств должно быть сведено к минимуму. Каждое входное разветвление должно быть защищено в центральной точке, и все устройства защиты по цепи питания должны устанавливаться на заземленной стороне монтажа.

Монтаж деталей

Многие электронные детали изготавливают из керамики и других хрупких материалов. Контролер должен убедиться, что не произошло сжатия этих материалов деталями крепления. Между деталью и креплением не должно быть более трех точек контакта. В противном случае, чтобы предотвратить поломку или растрескивание таких деталей, необходимо использовать прокладки или шайбы из пластика, резины или мягкой меди, имеющей небольшую сжимаемость. Использовать свинцовые шайбы не рекомендуется.

Выводы печатных плат, блоков. Разъемы, выводы, контакты представляют собой ту обязательную часть аппаратуры, где наиболее часто наступают отказы и где контроль качества должен быть очень жестким. Такие выводы, как разъемы, контакты, клеммы, должны быть механически прочными, чистыми, точно подогнанными, не должны проворачиваться или ослабляться. Расстояние между выводами или прокладками должно быть таким, чтобы предотвратить возникновение коронного разряда, пробоя и образования участков с малым сопротивлением в рабочих условиях или при их имитации.

Клеммы, разъемы аппаратуры должны быть механически прочными, и на их качество не должны влиять пайка или отпайка соединений. Соединения с захватом клемм не допускаются. Выводы залитых компонентов должны быть правильно прикреплены к изолирующим полоскам и пластинам или к самому корпусу. При этом нужно удовлетворить требованиям к изоляции и не повредить герметизацию при пайке или отпайке внешних выводов. Расстояние между выводами должно обеспечить отсутствие утечки тока.

Монтажные провода и кабели. Контролер должен удостовериться, что все монтажные провода и кабели проведены аккуратно и крепко и что провода сформированы в жгуты. Работа аппаратуры может ухудшиться из-за неправильного монтажа, например если кабели имеют избыточную длину и мешают работе или обслуживанию аппаратуры.

Монтажные жгуты должны быть покрыты нейлоном, обмотаны лентой или расположены на постоянно установленных кабелепроводах. Там, где кабели находятся в коробках с клеммами, они должны быть разделены для проверки и контроля, если в блоке не предусмотрен вывод контрольных точек.

Провода съемного типа должны быть пронумерованы или обозначены таким способом, чтобы облегчить испытание и обнаружение повреждений. Не следует нумеровать провода там, где нумерацию трудно будет прочесть или проследить за ней (например, в блоках с плотной упаковкой). Если для маркировки используются номера или цветные ленты, они должны появляться на проводе через регулярные интервалы.

Провода и кабели должны быть настолько короткими, насколько это целесообразно с практической точки зрения. Исключение составляют те случаи, когда нужно создать достаточный провис проводов для предотвращения нежелательного натяжения или для того, чтобы можно было выдвинуть блок для замены частей и для обслуживания без отсоединения других частей, а также чтобы облегчить ремонт поломанных или обрезанных проводов в полевых условиях. Кроме того, провис провода должен обеспечивать возможность выдвижения деталей из стоек без разрыва соединений.

Контролер должен убедиться, что кабели и провода размещены таким образом, что они защищены от контакта с грубыми поверхностями или острыми углами. Там, где провода проходят через отверстия в достаточно тонком металле, они должны быть защищены прокладками.

Провода и кабели должны иметь соответствующие средства крепления, чтобы предотвратить нежелательные механические напряжения на проводниках или клеммах, а также предотвратить ухудшение характеристик из-за изменения положения проводов и кабелей после обслуживания и ремонта аппаратуры.

Контролер должен решить, достаточен ли зазор между кабелями, проводами и тепловыделяющими узлами аппаратуры (такими, как электронные лампы, резисторы, двигатели и теплоотводы) для предотвращения ухудшения свойств проводов и кабелей из-за рассеяния тепла при работе аппаратуры. Расстояние между паяными соединениями или обнаженными проводниками на распределительных платах, реле и других компонентах должно быть не менее 6 мм.

Провода и кабели должны быть размещены так, чтобы свести к минимуму паразитные, индуктивные и емкостные эффекты. Необходимо проверять способность выводов, штырьков и клемм к пайке до сборки блока. Они должны быть облужены, позолочены или покрыты сплавом свинца. Провода, которые могут претерпеть поломку в месте соединения, должны иметь клеммы, захватывающие изоляцию провода. Ни в коем случае нельзя создавать электрические соединения, зажимая проводник между металлической шайбой и изолирующим материалом. В качестве изолятора в этом случае можно использовать только керамику и стеклообразные материалы.

Концы внешней оплетки проводов должны быть закреплены, чтобы предотвратить их расщепление. Закрепление производится либо механически, либо лаком.

Пайка. Требования к мягкому припою и флюсу были подробно рассмотрены ранее, поэтому здесь представлены замечания только по физическим аспектам контроля.

Пайка должна обеспечить электрически и механически прочное соединение. Необходимо удостовериться, что в местах, где изоляция подвергалась нагреву в процессе пайки, она не повреждена, и соединение частей не ослабло. Методы крепления выводов компонентов должны соответствовать следующим требованиям:
1. На клеммах с пистонами провода или выводы должны проходить через клемму. Количество проводов, присоединенных к одной клемме, должно ограничиваться таким числом, которое позволяет удалить один провод, не нарушая другие соединения к той же клемме. Однако это число ни в коем случае не должно быть более трех.
2. На поворотных клеммах выводы или провода должны быть изогнуты по крайней мере на 90°.
3. Нельзя проводить крепление более одного вывода к полым клеммам цилиндрического типа.
4. При использовании клемм зажимного типа провода необходимо изогнуть по крайней мере на 90° вокруг вывода.

Контролер должен убедиться, что конструкция блока может обеспечить работу в заданных окружающих условиях.

Характеризовать их можно следующим образом:
— средние условия — та часть поверхности земли, где экстремальные точки температуры, как правило, не встречаются;
— холодная область — та часть земли, где минимальная дневная температура —23°С или менее наблюдается 30 и более дней в году;
— пустыня — та часть земли, где имеется комбинация высокой температуры, низкой влажности, сильной запыленности и наличия песка в воздухе. Связанные с этим проблемы можно решить специальным конструированием, более жестким контролем и специальными мерами защиты;
— тропическая область — та часть земли, где существует комбинация высокой температуры и высокой влажности; эта область выдвигает проблемы, которые решаются соответствующими мерами защиты аппаратуры.

Блоки печатных плат

Этот вопрос также обсуждался детально в предыдущих главах, поэтому читателю рекомендуется просмотреть параграфы, где рассматривался контроль таких блоков и печатных плат. Для визуального контроля субблоков и аппаратуры целесообразно привести классификацию дефектов, которые можно подразделить на существенные, т. е. могущие привести к отказу блока или резко понизить его полезность для данноГо применения, и несущественные, незначительно уменьшающие возможность использования блока печатных плат для данного применения.

К существенным дефектам относятся:
— уменьшение сечения проводника за счет обрыва, царапин, изломов и т. д., величина которых составляет более 20% ширины проводника;
— отсутствие припоя или покрытия на 50% ширины проводника;
— подъем проводника над платой или образование складок;
— загрязнение блоков флюсом или другим посторонним веществом, что может вызвать изменение электрических характеристик или утрату механической целостности блока;
— наличие деталей или компонентов, не соответствующих техническим требованиям;
— отсутствие герметика, наличие герметика на регулируемых компонентах;
— неправильная или нечитаемая маркировка компонентов;
— недостаточная изоляция компонентов в металлическом корпусе от проводящих дорожек или соседних компонентов;
— отсутствие покрытия на компонентах в стеклянном корпусе, которое должно предохранять от повреждений при усадке, возникающей после помещения компонентов в блок и его заливки;
— наличие вздутий или пузырей в контакте или между проводящими поверхностями. Однако на непроводящей поверхности такой дефект допустим при хорошей адгезии покрытия рядом с этим вздутием или пузырем, что предотвращает поступление влаги к проводящим поверхностям. Мутные участки покрытия, закрывающие более 50% поверхности платы, неприемлемы. Помутнение покрытия указывает на загрязнение или недостаточное перемешивание;
— коробление или изгиб платы, превышающие пределы, установленные техническими требованиями;
— признак отслоения герметика от корпуса любого компонента или отверстия в герметике, которые могут привести к утечке;
— любое внешнее или внутреннее разделение слоев материала платы;
— признаки отслаивания металлизации проводников;
— ослабление припаянных компонентов, отсутствие смачивания на всех паяных поверхностях, включая проводники, выводы компонентов или клеммы. Смачивание припоем определяется как условие, которое существует, когда припой свободно стекает с поверхности и угол между поверхностью припоя и поверхностью компонента или проводника составляет менее 20°;
— выводы компонентов непараллельны проводящим дорожкам или неплотно к ним прилегают.

К несущественным дефектам относятся:
— уменьшение ширины проводящих дорожек менее чем на 10%. Оно может быть связано с любым прорезом по диагонали или царапиной на металле поперек проводника, которая обнажает медь любым пропущенным участком проводящей дорожки, уменьшающим ее ширину не более чем на 10%, или с царапиной на металлизации или слое припоя, обнажающей медь, направленной перпендикулярно ширине проводящей дорожки;
— мутное, шероховатое или другим образом загрязненное защитное покрытие платы. Покрытие должно иметь хорошее соединение на всех поверхностях. Если имеются признаки отслоения от компонентов или царапины, плату бракуют;
— толщина металлизации проводников или контактов меньше минимальной по ТУ;
— наличие трещины или выступов на проводниках, отверстиях и краях платы, которые могут уменьшить ее механическую прочность. Трещины и выступы размером до 3,2 мм допустимы на тех краях платы, где нет проводящих дорожек и контактов;
— наличие штырьков и шпилек, которые проворачиваются или плохо закреплены. Этот дефект нельзя обнаружить после пайки, так как припой зафиксирует положение штырьков. Такой дефект неприемлем, поскольку полученное соединение может иметь высокое сопротивление и его очень трудно обнаружить после пайки;
— блоки, загрязненные флюсом или другими веществами. Такой дефект допустим лишь в тех случаях, если загрязнение не изменяет электрических характеристик и не уменьшает механической прочности плат.

Обжимные соединения

При визуальном контроле таких соединений проверяется: соответствие кабельных разъемов, клемм, гнезд, многоштырьковых разъемов; правильность формы и место обжима; отсутствие изломов, незачищен-ных или острых краев и заусенец; все ли жилы многочисленных проводников введены в шейки клемм и разъемов; отсутствие механических повреждений на проводниках и изоляции.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум