.

Технология внутриблочного и межблочного монтажа

Технология внутриблочного и межблочного монтажа: многопроводные платы, жгутовой монтаж, плоские кабели, гибко–жесткиепечатные платы. Под электромонтажными работами понимают совокупность технологических операций, обеспечивающих электрическое соединение элементов, сборочных единиц, входящих в блоки, комплексы, системы и изделия. Электрический внутри и межблочный монтаж ЭА в зависимости от сложности и конструктивного уровня аппаратуры выполняется

  • одиночными проводами и кабелями,
  • жгутами,
  • жесткими и гибкими платами 

Выбор метода монтажа определяется требованиями, предъявляемыми к изготавливаемой аппаратуре, ее сложностью, учетом величины помех, которую обеспечивает система сложных проводников. Напряжение помех, вызванное электрическим монтажом, складывается из емкостной, индуктивной или гальванической составляющих. Емкостная составляющая определяется длиной, сечением и типом изоляции проводов, расстоянием между ними и земляными шинами, а индуктивная - рабочей частотой, длиной проводов и расстоянием между ними. Гальванические помехи возникают в цепях электропитания при завышении омического сопротивления токопроводящих шин. Для снижения этого вида помех провода питания выполняются плоскими, минимальной длины с поперечным сечением, соответствующим токовой нагрузке.

Проводный монтаж представляет собой электрическое соединение отдельных элементов и сборочных единиц при помощи одиночных изолированных проводников (кабелей) или системы проводников, объединенных в жгут. Он применяется для внутриблочного и межблочного монтажа аппаратуры. Наибольшая плотность монтажа - до 300 эл/дм3. Монтаж одиночными проводами трудно механизировать и автоматизировать, поэтому доля такого монтажа в дальнейшем постоянно сокращается. Объединение проводов в жгут позволяет выполнять подготовительные операции параллельно со сборкой, использовать автоматизированное оборудование, обеспечить механическую прочность и стабильность параметров монтажных соединений при повышенных вибрационных и ударных нагрузках.

К проводному монтажу предъявляются следующие требования: 

  • минимальная длина электрических связей;
  • обеспечение надежных электрических и механических контактов;
  • технологичность при изготовлении и ремонте аппаратуры;
  • высокая помехоустойчивость за счет применения экранов, заземление каждого экрана в отдельности, пересечения монтируемых высокочастотных цепей под углом, близким к 90О
  • соблюдение допустимых расстояний между оголенными участками проводов и металлическими поверхностями конструкций (не менее 3 мм для цепей с напряжением до 250 В, 5 мм для цепей свыше 250 В);
  • подключение не более 2-3проводов под один зажимной контакт и выбор сечения проводов в зависимости от токовой нагрузки;
  • оголенные участки проводов должны иметь антикоррозийное или технологическое покрытие под пайку.

Печатный монтаж отличается высоким уровнем автоматизации и получил распространение для внутриблочного монтажа, выполняется на плоских диэлектрических основаниях и используется в качестве конструктивного элемента (печатной платы). Межблочный монтаж в конструктивных модулях третьего и

четвертого уровня ЭА осуществляют путем соединения печатных плат гибкими шлейфами или ленточными кабелями. Наибольшая плотность монтажа элементов печатным монтажом достигает 1000 эл/дм3.

Печатные платы (ПП) являются основными несущими элементами конструкции. В качестве оснований печатных плат используют листовые, фольгированные материалы, которые представляют собой слоистые прессовочные пластины, облицованные с обеих сторон медной фольгой. Основными видами печатных плат являются односторонние, двухсторонние, многослойные, гибкие печатные платы и гибкие печатные кабели.

  • Односторонние ПП – это основание, на одной стороне которого выполнен проводящий рисунок, а на другой стороне размещена микросхема или ЭРЭ. Для соединения выводов навесных элементов служат монтажные отверстия.
  • Двухсторонние ПП – имеют 1 основание, на обеих сторонах которого выполнены проводящие рисунки и все выполненные соединения переходят по токопроводящим линиям с одной стороны платы на другую, осуществляется металлизированный монтаж отверстиями.
  • Многослойные ПП состоят из чередующихся слоев изоляционного материала с проводящими рисунками и прокладок из диэлектрического материала.
  • Гибкие ПП – имеют основание из гибкого изоляционного материала (полиэтилен, лавсан) по расположению преводимых двусторонних ПП.

Многопроводные методы монтажа выполняются фиксированными или незакрепленными проводами, а также стежковым методом. Многопроводной монтаж фиксируемыми проводами (метод Multiwire) представляет собой упорядоченное прокладывание изолированных проводов по поверхности двухсторонних печатных плат с фиксацией их в слое адгезива. Монтаж осуществляется автоматически по программе с помощью специального оборудования и экономически целесообразен при макетировании в опытном и мелкосерийном производстве. 

Монтаж толстопленочными металлическими покрытиями осуществляется при изготовлении керамических многослойных плат, содержащих до 30 металлизированных слоев, соединенных между собой металлизированными отверстиями диаметром 0,12 мм сшагом 0,5 мм. На лицевой стороне платы размером 90x50x5 мм устанавливаются от 100 до 130 бескорпусных ИМС.

Жгутовой монтаж  Конструкции жгутов определяются особенностями конструкций аппаратуры и требованиями к обслуживанию. Жгуты делятся на межблочные и внутриблочные, которые, в свою очередь подразделяются на

  • простые (прямые) (а),
  • с ответвлениями (б),
  • сложные (в),
  • с замкнутыми ветвями (г)

В зависимости от  конструкции жгута для его изготовления применяют плоские и объемные шаблоны. Плоский шаблон представляет собой основание из изоляционного материала, на котором нанесен рисунок жгута и в соответствии с трассировкой расположены металлические шпильки, на которые надеты изоляционные трубки Для фиксации концов проводов предусмотрены специальные зажимы. Между шпильками производят укладку монтажных проводов. Повышение производительности изготовления жгутов и исключение ошибок монтажа достигают применением электрофицированных шаблонов, в которых концы монтажных проводов фиксируются специальными зажимами, электрически связанными с сигнальными лампочками. Лампочки и зажимы коммутированы таким образом, что при правильной укладке и фиксации провода загораются поочередно лампочки 1-й,затем2-йтрассы и т.д Провод прокладывается по трассе шаблона, лампочки при этом гаснут, а загорается красная контрольная лампочка, подтверждающая правильность укладки. Например, при подаче питания 6,3 В загораются две зеленые лампочки ЛЗ1 и ЛЗ2. При закреплении конца провода кнопкой-зажимомКН1 мы размыкаем контакты 1 и 2 цепи питания лампочки ЛЗ1 и3-4ЛЗ2. При этом загорается красная контрольная лампочка ЛН1 и лампочки ЛЗ3 и ЛЗ4 для следующей цепи.  К проводам для жгутового монтажа предъявляют следующие требования: высокая механическая и электрическая прочность; гибкость, эластичность, возможность фигурной укладки; наличие цветной изоляции или маркировочных бирок на концах проводников; соответствие сечения провода и изоляции току нагрузки, допускаемому падению напряжения; наличие паяемых и антикоррозионных покрытий. Для фиксированного внутриблочного монтажа используют медные провода с волокнистой изоляцией из капроновых нитей (МШДЛ, МЭШДЛ, МГШ, МГШД), пластика (ПВХ, НВ, НВМ), с комбинированной волокнисто-полихлорвиниловой(МШВ, МГШВ, БПВЛ), полихлорвиниловой (ПМВ, МГВ), поливинилхлоридной (МКШ, МПКШ) и резиновой изоляции (ЛПРГС, ПРП, АПРФ, ПРГ). Монтаж при повышенной температуре ведут проводами в изоляции из стекловолокна (МГСЛ, МГСЛЭ). При повышенной температуре (до 250°С) и влажности используют провод во фторопластовой изоляцией (МГТФ), для аппаратуры, работающей в интервале температур-60- +40°°С - провода в шланговой оболочке из морозостойкой резины марок РПД и РПШЭ. Монтажные провода поставляются в бухтах. Часть монтажных проводов, в первую очередь с резиновой изоляцией, имеют луженые токопроводящие жилы, что ускоряет процесс подготовки проводов для монтажа. При выборе цвета изоляции монтажных проводов и их обозначений на электромонтажных схемах рекомендуется учитывать назначение электрической цепи. Помимо цвета провода могут различаться при помощи бирок, липких лент или путем нанесения маркировочных обозначений непосредственно на изоляцию проводов. (Например, красный - для цепей с высоким положительным потенциалом, синий - с отрицательным потенциалом, желтый - питание переменным током, черный - нулевое значение потенциала и т. д). Наибольшее применение получила маркировка при помощи маркировочных бирок, изготовленных из полихлорвиниловых трубок. Бирку закрепляют на конце провода таким образом, чтобы она перекрывала обрез его изолирующей оплетки на 1-3мм и не сползала при тряске и вибрации. Изготовление бирок включает маркировку, сушку и отрезку полихлорвиниловых трубок и осуществляется на специальных автоматах.