Текст
                    И. П. Бушминский, О. Ш. Даутов, А. П. Достанко и др.
ТЕКН1О1ЛО1ГГИЯ1И1 ДВг1гО11У1Д\ТгИ13ДЦ1И1Я|
праиз!В.0)Д1СЛгВ'д\
Р№Д|И[|Щ||1|Е^тТГ1^О1Н1Н1О1И1 ДДШ'ДР'Д\ТгЗДРЬЛ
Под редакцией члена-корреспондента АН БССР А. П. Достанко, профессора
Ш. М. Чабдарова
«Допущено Государственным комитетом СССР по народному образованию в
качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальностям:
«Конструирование и технология радиоэлектронных средств» и
«Конструирование и технология электронных вычислительных средств»
Москва «Радио и связь» 1989

ББК 32.844 Т38 УДК 621.396.6.002.2(075) Авторы: И. П. Бушминский, О. Ш. Даутов, А. П. Достанко, М. Ю. Застела, М. С. Лапин, Н. П. Меткий, Ю. И. Нестеров, Ю. Г. Хижняк, А. А. Хмыль, Ш. М. Чабдаров Рецензенты: кафедра микроэлектроники Московского ин-та электронной техники (В. А. Волков, А. В. Заводян, Н. И. Патрин); зав. кафедрой технологии РЭА Таганрогского радиотехнического ин-та проф. Д. А. Сеченов Редакция литературы по конструированию и технологии производства радиоэлектронной аппаратуры Технология и автоматизация производства радиоэлектронной Т38 аппаратуры: Учебник для вузов/ И. П. Бушминский, О. Ш. Даутов, А. П. Достанко и др.; Под ред. А. П. Достанко, Ш. М. Чабдарова. — М.: Ра- дио и связь, 1989. — 624 с.: ил. ISBN 5-256-00292-9. Изложен системный подход к описанию, изучению и проектированию оборудования и к автоматизации производства РЭА. Подробно проанализированы и освещены процессы математического моделирования технологических систем РЭА и объектов. Описаны физико-технические основы процессов сборки, монтажа и защиты РЭА от климатических воздействий. Рассмотрены научные основы комплексной автоматизации производства РЭА с использованием микропроцессорной техники и с учетом экономической целесообразности. Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Конструирование и производство РЭА и ЭВА». 52'89 ББК 32.844 ISBN 5-256-00292-9 Издательство «Радио и связь», 1989




h iotottmOiWi НишН|













[=] [Oni --"J

СТРУКТУРА И ХАРАКТЕРИСТИКА


















Hniil






iHjiPi













U: Illi! I



Mill Пн!




|'-ss |3S> |1-2Ег.)|<|- 1ЧЧ










I I ЦП

i пиш









111,1


11 :





1НШ



IM = mln rain... rain ^2 [СА(/?л-К*_1Я+<»»(Я1-Я(йн| •= - rain |fC,(* - tV+^K, -ЯИЧ + * .. .mln £ |С,(Д. - Я,. .И + U63)



си-22е-'« MIIL:?
c.w^rf)|1+^[H'+^r'-"JH fly^UT^O^y^To,












ill!























Ии I
S S Ч«' * W|w7



ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СБОРКИ, МОНТАЖА, КОНТРОЛЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ СБОРКИ И МОНТАЖА И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СБОРКИ И МОНТАЖА













'• |7












h? Illih












dwl !

7.6. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА НЕНАДЕЖНОСТЬ МОНТАЖНЫХ
-I1 Ms*Ф ф




imm
IrFlii






.-г °aa_ “ h . '* “































шышш























si 1 h Ihl l!ll hlh iillli ffif И


















чнун нш ш| Hi

ulifii




^_S,^+S,A.+ . (1(l3S,






ill? hb I llbhi hiHil If LlH








ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЭА

ПНниИНПЙ!


iliihiiim
ИЗ СБОРКА КОМПОНЕНТОВ НА ПЕЧАТНЫХ ШТАТАХ







НЖРЖ














































Н <?? Н


















КОНТРОЛЯ с УЧЕТОМ ОГРАНИЧЕНАТЕМЫ И НЕДОСТАТОЧНОСТИ ИНФОРМАЦИИ













Шл> 2ьДН.г^ 2<-. П,'.'-. £•> п/л 2\й/л ||'Л+2». П 'л . i 2», 2 ‘Л | ..--ЁЧ' -.-----,-, '-' ....-—;---1 "«> "" I ,1,|„'Л+,5,',Д,'Л I v - 2‘,- ||5',3>





ШВЕ








( TH + [j + J.^)P 4?H”H MP ’ ... г-'„У-.- —-IT...M-H'-TH]

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (СИСТЕМ) ПРОИЗВОДСТВА РЭА. УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОИЗВОДСТВА РЭА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКОЙ


и И






























□ iihi
hHHMtilH






(СИСТЕМАМИ) I 17 1 УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ (СИСТЕМАМИ)











ШИ1И!















iiilHliMi



























ЯЙ1 aaiHMg п ЙИР

































Ji!l





















]
ШИгШЬ



































шйй! I







ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие............................................................. 3 Часть I. Теоретические основы организации и функционирования технологических систем.................................................. 5 Глава 1. Основные понятия и определения технологических систем.................................................................. 5 ЕЕ Конструктивно-технологические особенности современной радиоэлектронной аппаратуры............................................. 5 Е2. Производственный и технологический процессы, их структура, виды и типы организации............................................................ 10 1.3. Технологическая подготовка производства РЭА, ее основные задачи, положения и правила организации........................................ 14 1.4. Средства технологического оснащения производства РЭА, правила выбора и проектирования......................................................... 17 1.5. Технологические системы и особенности их организации.............. 20 Вопросы для самопроверки............................................... 22 Глава 2. Структура и характеристика технологических систем............. 23 2.1. Общая характеристика, структура и показатели эффективности технологической системы................................................ 23 2.2. Функциональные свойства технологической системы: надежность, качество управления, помехозащищенность, устойчивость, сложность................ 26 2.3. Влияние внешних и внутренних факторов на функциональные характеристики технологической системы, пути его снижения.............. 29 2.4. Надежность технологической системы, взаимосвязь надежности и эффективности.......................................................... 33 2.5. Прогнозирование качества функционирования технологической системы. 36 2.6. Управление технологической системой, его алгоритмическое и программное обеспечение............................................................ 38 Вопросы для самопроверки............................................... 40 Глава 3. Методы описания и анализа технологических систем и процессов.. 41 3.1. Математические модели технологических систем: назначение и виды моделей................................................................ 41 3.2. Математическое моделирование элементов технологических процессов- операций............................................................... 45 3.3. Математическое моделирование технологических процессов............ 51 3.4. Математическое моделирование технологических систем............... 59 3.5. Статистическое моделирование технологических систем. Корреляционные и полигауссовы методы.................................................... 62 3.6. Моделирование технологических систем по схеме марковских случайных процессов.............................................................. 74 3.7. Основные понятия и методы теории массового обслуживания в технологических задачах................................................ 81 Вопросы для самопроверки............................................... 86 Глава 4. Проектирование и оптимизация технологических систем........... 86 4.1. Методы и критерии оптимизации..................................... 86 4.2. Аналитические методы оптимизации в технологии электронной аппаратуры.. 91 620
4.3. Линейное и динамическое программирование при решении технологических задач.................................................................... 99 4.4 Выбор структуры технологической системы по экономическим показателям... 110 4.5. Технологическая оптимизация........................................ 117 4.6. Синтез структуры и определение параметров технологических систем... 124 Вопросы для самопроверки................................................ 131 Глава 5. Статистическая теория оптимального мониторинга гибких технологических систем.................................................. 132 5.1. Технологический мониторинг и задачи мониторинга гибких технологических систем.................................................................. 132 5.2. Распознавание состояний технологических объектов при наличии помех. 141 5.3. Распознавание состояний технологического объекта при наличии помех и дрейфа параметров....................................................... 146 5.4. Оптимальное определение количества и распознавание типов неисправностей гибкой производственной системы по косвенным измерениям при наличии помех....................................................... 151 Вопросы для самопроверки................................................ 154 Часть II. Физико-химические основы функционирования технологических систем сборки, монтажа, контроля и регулировки РЭА...................... 155 Глава 6. Особенности построения и исследования пространственно-временной структуры сборки и монтажа аппаратуры................................... 155 6.1. Основные понятия и принципы построения технологических процессов сборки и монтажа........................................................ 155 6.2. Особенности проектирования технологических процессов сборки и монтажа................................................................. 157 6.3. Типовые и групповые технологические процессы сборки и монтажа...... 161 6.4. Организация поточных линий сборки.................................. 165 6.5. Статистический анализ процессов сборки и монтажа................... 167 Вопросы для самопроверки................................................ 171 Глава 7. Физико-технологические основы электрических соединений......... 172 7.1. Классификация методов выполнения электрических соединений и технические требования к ним............................................ 172 7.2. Физико-химические основы пайки..................................... 175 7.3. Технология выполнения пайки........................................ 183 7.4. Физико-химические основы сварки.................................... 190 7.5. Методы выполнения сварных монтажных соединений..................... 190 7.6. Контроль качества и надежность монтажных соединений................ 197 7.7. Электрическое соединение методом накрутки.......................... 200 7.8. Соединения проводящими клеями...................................... 204 Глава 8. Технология механических соединений............................. 206 8.1. Разъемные соединения............................................... 208 8.2. Технологические особенности склеивания............................. 211 8.3. Пайка механических соединений...................................... 213 8.4. Конструкционная сварка............................................. 216 8.5. Обеспечение точности при выполнении механических соединений........ 221 Вопросы для самопроверки................................................ 224 Глава 9. Технология изготовления печатных плат.......................... 224 9.1. Основные определения и технические требования, предъявляемые к печатным платам......................................................... 224 9.2. Классификация печатных плат и методов их изготовления.............. 227 9.3. Конструкционные материалы для производства печатных плат и их характеристики.......................................................... 236 9.4. Технологическая оснастка для производства печатных плат и особенности ее изготовления............................................................ 242 621
9.5. Механическая обработка печатных плат............................. 245 9.6. Технология металлизации печатных плат............................ 252 9.7. Формирование рисунка печатных плат............................... 258 9.8. Травление меди с пробельных мест................................. 264 9.9. Подготовительные операции производства печатных плат............. 270 9.10. Особенности изготовления многослойных печатных плат............. 273 9.11. Контроль и испытания плат....................................... 279 9.12. Гибкое автоматизированное производство печатных плат............ 283 Вопросы для самопроверки.............................................. 285 Глава 10. Теория обеспечения технологической точности сборки РЭА...... 286 10.1. Производственные погрешности, причины возникновения, законы распределения......................................................... 286 10.2. Методы анализа технологической точности выходных параметров сборочных единиц...................................................... 289 10.3. Методы определения коэффициентов влияния в уравнениях погрешностей выходных параметров сборочных единиц.................................. 298 10.4. Определение технологической точности выходных параметров сборочных единиц при многооперационном технологическом процессе................. 302 10.5. Методы обеспечения заданной точности выходных параметров сборочных 155 единиц................................................................ 304 10.6. Надежность технологических процессов изготовления РЭА ... 309 Вопросы для самопроверки...................................................... 310 Глава 11. Технология автоматизированной сборки и монтажа микроблоков (модулей) РЭА......................................................... 310 11.1. Входной контроль комплектующих элементов........................ 310 11.2. Подготовка комплектующих элементов к монтажу.................... 313 11.3. Сборка компонентов на печатных платах........................... 315 11.4. Технология монтажа микроблоков РЭА на печатных платах........... 320 11.5. Технология поверхностного монтажа............................... 324 Вопросы для самопроверки.............................................. 331 Глава 12. Внутриблочный и межблочный монтаж РЭА....................... 331 12.1. Технические требования к монтажу жгутами, кабелями и коммутационными платами............................................... 331 12.2. Технология проводного монтажа на печатных платах............... 333 12.3. Монтаж ткаными устройствами коммутации......................... 337 12.4. Монтаж плоскими ленточными кабелями............................ 339 12.5. Технология монтажа жгутами..................................... 342 Вопросы для самопроверки.............................................. 348 Глава 13. Технология герметизации РЭА................................. 348 13.1. Способы герметизации РЭА и технологические требования, предъявляемые к качеству............................................................ 348 13.2. Материалы, применяемые для герметизации РЭА, их технологические характеристики и правила выбора....................................... 350 13.3. Структура процесса герметизации................................. 353 Вопросы для самопроверки.............................................. 371 Г лава 14. Общая сборка и монтаж Р Э А................................ 371 14.1. Структура технологического процесса общей сборки и монтажа РЭА. 371 14.2. Технический контроль РЭА........................................ 372 14.3. Технологическая тренировка РЭА.................................. 374 14.4. Регулировка радиоаппаратуры..................................... 375 Вопросы для самопроверки.............................................. 377 Глава 15. Основы функционирования технологической подсистемы контроля и регулировки РЭА....................................................... 378 622
15.1. Виды технического контроля...................................... 378 15.2. Методы формализации задач обеспечения заданной стабильности технологических процессов............................................. 382 15.3. Построение моделей подсистемы контроля с учетом ограничений и недостаточности информации............................................ 389 15.4. Обеспечение устойчивости техпроцессов с подсистемой межоперационного контроля.............................................................. 400 15.5. Оптимальные пределы развития подсистемы контроля технологических процессов............................................................. 408 15.6. Автоматизированные средства контроля............................ 410 15.7. Проектирование технологического процесса регулировки РЭА........ 413 15.8. Экономические аспекты регулировки Р ЭА.......................... 417 Вопросы для самопроверки.............................................. 420 Часть III. Основы автоматизации технологических процессов (систем) производства РЭА, управление технологическими процессами (системами) производства РЭА, технологической подготовкой производства РЭА........ 421 Глава 16. Основы автоматизации технологических процессов производства РЭА.. 421 16.1. Этапы и технико-экономические характеристики автоматизации ТП производства Р Э А.................................................... 421 16.2. Автоматизированное специальное технологическое оборудование и промышленные роботы для ТП производства РЭА........................... 427 16.3. Автоматизированные линии и роботизированные технологические комплексы для ТП производства РЭА..................................... 441 16.4. Гибкие производственные системы изготовления РЭА................ 449 Вопросы для самопроверки.............................................. 463 Глава 17. Основы автоматизации управления технологическими процессами (системами) производства РЭА.......................................... 463 17.1. Управление технологическими процессами (системами) производства РЭА.. 463 17.2. Автоматизированное управление технологическими процессами (системами) производства РЭА.......................................... 476 17.3. Обеспечивающая подсистема АСУ ТП и ее элементы.................. 483 17.4. Функциональная подсистема АСУ ТП (ТС) и ее элементы............. 498 Вопросы для самопроверки.............................................. 513 Глава 18. Основы автоматизации технологической подготовки производства РЭА 513 18.1. Структура, функции и состав проектирующей и обслуживающей подсистем АСТПП................................................................. 514 18.2. Содержание и особенности решения задач отработки конструкций РЭА на технологичность, унификации и группирования элементов конструкции и производства РЭА при автоматизации ТПП РЭА............................ 533 18.3. Содержание и особенности решения задачи проектирования ТП при автоматизации ТПП РЭА................................................. 553 18.4. Содержание и особенности решения задачи проектирования технологической оснастки при автоматизации ТПП........................ 568 18.5. Содержание и особенности решения задач организационно- технологического проектирования ТС при автоматизации ТПП РЭА.......... 575 18.6. Расчет числа рабочих и количества материалов для наладки, проведения технического обслуживания и ремонта технологического оснащения........ 609 Вопросы для самопроверки.............................................. 612 Список литературы..................................................... 612 Предметный указатель.................................................. 614 623