Автоматизация в производстве микро- и радио- аппаратуры занимает большую часть процесса, но все же остаются операции, выполнить которые можно только вручную. При этом не должны отступить на второй план такие факторы как технологичность, надежность и скорость. Поэтому есть отдельное направление в электронике, которое занимается технологиями пайки и радиомонтажа. Отдельно стоит отметить такое направление как ремонт радиоаппаратуры. Автоматизировать данный процесс практически не возможно, а человек производящий ремонт должен быть специалистом в схемотехнике и электронике, а также владеть всеми навыками радиомонтажника.
Для изучения правил пайки, монтажа и ремонта радиоэлектронных компонент и устройств, а также получению практических навыков в этой области предназначен данный стенд.

Конструктивно стенд представляет собой:

Мебельная основа
1. Стол и кресло.
2. Узел заземления.
3. Антистатические браслеты (2 шт.)
4. Модуль управления питанием стенда.

Инструментальная часть
5. Монтажная паяльная станция.
6. Термовоздушная паяльная станция.
7. Инфракрасная паяльная станцией.
8. Набор ручного инструмента монтажника.
9. Держатели плат (2 шт.)
10. Устройство для промывки печатных плат после монтажа.

Вспомогательные устройства
11. Система отвода и фильтрации дыма от пайки.
12. Микроскоп.
13. Настольная лампа с увеличительным стеклом.

Расходные материалы
14. Набор припоев и флюсов.
15. Салфетки для удаления флюса.
16. Набор отмывочных жидкостей.
17. Набор тренировочных печатных плат и установочных изделий к ним.

Методическая часть
18. Методическое пособие, включающее в себя теоретический и лабораторно-практические разделы.

1. Составляющие стенда

Мебельная основа

Представляет собой стол, разработанный специально для радиомонтажников, и кресло на подвижной основе. Стол (рисунок 1) имеет удобную систему регулировки высоты рабочих поверхностей, что даёт комфорт при работе, в том числе и в положении стоя. Освещение рабочей поверхности производится светильником, имеющим регулировку направления потока света и бестеневой отражатель.

Рисунок 1. Стол радиомонтажника.

Для удобства работы монтажника в комплект стола включены различного рода держатели инструмента, которые крепятся к перфорированной стенке стола (рисунок 2).

Рисунок 2. Держатели инструмента.

Для удобства монтажа компонентов в печатную плату в состав стенда включено два держателя плат. Один держатель плат используется для крепления платы с произвольным углом наклона, а второй только для плоского крепежа (рисунок 3).

Рисунок 3. Держатели печатных плат.

В состав стенда входит модуль управления питанием всего оборудования. Модуль содержит коммутатор питания, который позволяет управлять отдельными компонентами стенда и измерять потребляемую ими мощность. Для повышения ресурса модуля, все переключательные элементы выполнены по емкостной технологии: модуль обнаруживает приближение пальца к лицевой панели. Управление модулем может осуществляться вручную с помощью управляющих клавиш или с помощью персонального компьютера, подключаемого к модулю через интерфейс USB.

Инструментальная часть

Инструментальная часть стенда включает в себя паяльное оборудование, а именно паяльную станцию ERSA i-Con 1 с универсальным микропроцессорным блоком, укомплектованную миниатюрным супермощным (до 150 Вт) паяльником i-Tool с подставкой-держателем. Паяльник, используемый в этой паяльной станции, охватывает уникально широкий диапазон приложений пайки – от миниатюрных чипов поверхностного монтажа до массивных компонентов и многослойных печатных плат при монтаже по бессвинцовой технологии.
Также в состав стенда входит многофункциональная ремонтная станция AOYUE-2702A+. Данная станция объединяет в себе функции фена, паяльника с дымоотводом непосредственно у точки пайки и термопистолета для демонтажа выводных компонентов. Данная станция изображена на рисунке 4.

Рисунок 4. Ремонтная станция AOYUE-2702A+.

Для некоторых видов демонтажа компонентов требуется не только фен, а также равномерный прогрев платы для избегания температурного шока, поэтому в стенде присутствует нагреватель инфракрасный AOYUE-853A, который позволяет не только поддерживать равномерную температуру при пайке или демонтаже с помощью, но и производить пайку непосредственно с помощью данного нагревателя, например с помощью паяльной пасты. Также с помощью данной станции есть возможность производить монтаж и ремонт компонентов в корпусах типа BGA (все контакты расположены под корпусом микросхемы).
В процессе и после пайки печатных плат требуется убирать остатки флюса. Особенно качественно данную операцию получается производить с помощью отмывочного раствора в ультразвуковой ванне, при этом методе остатки флюса устраняются даже из-под корпусов микросхем. В составе стенда есть ультразвуковая ванна и отмывочная жидкость для ее работы (рисунок 5).

 

Рисунок 5. Ультразвуковая ванна.

Работа радиомонтажника в основе своей связана с пайкой, поэтому вспомогательный инструментарий в первую очередь содержит систему отвода и фильтрации паяльного дыма, которая представляет собой дымоуловитель, изображенный на рисунке 6. Он состоит из насосно-фильтрующего блока(1), гибкого антистатического дымоприёмника(2), крепления к столу(3) и гибкого воздуховода(4), который позволяет установить фильтрующий блок на некотором удалении от рабочего места. Эффективность очистки частиц 0,3 мкм для данной системы составляет 99,997% при относительно небольшом уровне производимого шума в 52 Дб.

Рисунок 6. Дымоуловитель.

Также для обеспечения качественного местного освещения и возможности осмотра мелких деталей под увеличением в стенде есть бестеневая лампа с увеличительным стеклом. Линза у данной лампы установлена в оправу, закрепленную на штативе (рисунок 7), что позволяет получить большое поле обзора и удобную регулировку положения линзы и лампы в пространстве.

 

Рисунок 7. Бестеневая лампа с линзой.

Стенд включает в себя подробное теоретическое пособие по технологиям и методам пайки, как ручной, так и автоматизированной, а также лабораторно-практическое пособие, в котором подробно разбирается тот или иной метод пайки на примере реальной микросхемы.
Обучаемому требуется изучить теоретическую часть лабораторной работы, потом произвести монтаж на тестовую плату и произвести обратную операцию демонтажа, которая тоже описана в теоретическом пособии.
Ниже приведен список лабораторно-практических работ:
1) Ознакомление с инструментальным составом учебного стенда и изучение возможностей и функций выполняемых тем или иным оборудованием.
2) Принципиальная (полная) электрическая схема. Схема соединений (монтажная). Электромонтажный чертеж. Особенности и правила чтения.
3) Флюсы и припои. Особенности и область применения. Удаление остатков флюса и других продуктов пайки с печатной платы.
4) Монтажные провода. Типы. Правила монтажа и демонтажа.
5) Печатные платы. Типы. Основные понятия и особенности.
6) Монтаж навесных элементов. Особенности монтажа и маркировки. Формовка выводов. Монтаж и демонтаж в печатную плату. Отмывка.
7) Монтаж элементов и микросхем с выводами сквозь печатную плату. Основные типы корпусов. Особенности монтажа и маркировки. Формовка выводов. Монтаж и демонтаж в печатную плату. Отмывка.
8) Монтаж элементов и микросхем с выводами на поверхность печатной платы. Основные типы корпусов. Особенности монтажа и маркировки. Формовка выводов. Монтаж и демонтаж на печатную плату. Отмывка.
9) Монтаж безвыводных элементов на поверхность печатной платы. Основные типы корпусов. Особенности монтажа и маркировки. Формовка выводов. Монтаж и демонтаж на печатную плату. Отмывка.
10) Монтаж безвыводных микросхем на поверхность печатной платы. Основные типы корпусов. Особенности монтажа и маркировки. Формовка выводов. Монтаж и демонтаж на печатную плату. Отмывка.