Технология творческого мышления

Шаг 5. Физическое противоречие на макроуровне (М-ФП): между торцом «удержалки» и платой должен быть зазор, чтобы обеспечить возможность прохождения газов, и зазора быть не должно, так как в это же время элементы должны надежно опираться на плату! Прекрасное физическое противоречие!

Что же делать? Еще раз внимательно присмотримся к оперативной зоне. Конфликт возник, так как торец «удержалок» (трубочек из парафина) плотно, без зазоров, прилегал к поверхности платы и даже склеивался с ней. Значит, их нужно разделить и ввести между ними вещество, которое было бы прочным, как парафин, чтобы удерживать элементы, и в то же время проницаемым для газов, чтобы пайка получалась качественной. Это и будет формулировкой шага 6 — физическое противоречие на микроуровне (μ-ФП): пространство между торцом «удержалки» и платой должно быть заполнено средой, проницаемой для газов во время пайки (время Т1), причем среда должна быть прочной, чтобы поддерживать элементы с момента их установки до окончания пайки (время Т3). А с учетом того, что Т1 является частью Т3, мы можем с полным правом сказать, что среда должна быть и прочной, и проницаемой в течение периода времени Т3.

В этом месте было бы очень полезно вспомнить лампу Бабакина и хирургическую иглу. Зачем? Если между торцом удержалки и платой вводится новая среда, которая должна обладать свойством «быть прочной», тогда для чего нужна удержалка?! Пусть новая среда выполняет по совместительству и функцию удержалки!

Шаг 7. Идеальный конечный результат (ИКР) в этом случае будет выглядеть так: техническая система должна сама обеспечивать между радиоэлементами и платой наличие частиц, удерживающих радиоэлементы от момента их установки до конца пайки и пропускающих газы во время пайки.

Что же изменилось в задаче? Раньше элементы опирались на плату трубочками, и эти трубочки удерживали элементы в фиксированном состоянии. Теперь функцию — удерживать элементы в фиксированном состоянии — мы передали частицам, на которые опирается сам элемент. Отверстия свободны, и газы свободно пройдут через них. Осталось лишь подобрать частицы.

Шаг 8. Сформулируем условия, которым должны удовлетворять частицы, чтобы обеспечивались необходимые по шагу 7 противоположные физические состояния. Какими же они должны быть?

Для этого вернемся к первой половине задачи — установке элементов так, чтобы ножки торчали на 0,5 мм из платы. И помогут нам в этом МЧ — «маленькие человечки»!

Итак, между нижней поверхностью платы и опорной поверхностью должен быть образован зазор в 0,5 мм, тогда ножки элементов вылезут из платы как раз на эту длину. Теперь должны прибежать «человечки», схватить элементы и держать их так крепко, чтобы они не упали и не сдвинулись при переноске платы на оловянную ванну. Во время пайки «человечки» должны свободно пропустить через себя газы, а когда припаянные элементы будут держаться сами, «человечки» должны убежать.

Теперь технологический процесс будет выглядеть так: установка платы на приспособление — установка элементов — заполнение пространства между элементами и платой «человечками» — перенос платы на ванну — пайка — удаление «человечков».

Требования к «человечкам»:

по агрегатному состоянию они должны представлять собой твердое вещество, так как газообразные «человечки» не удержат элементы на весу в фиксированном положении, а жидкие «человечки» не пропустят газы, да еще и сами «удерут» через отверстия;

по структуре это должны быть частицы, так как обладать подвижностью, чтобы залезть под каждый элемент и плотно схватить его, могут только твердые вещества в сыпучем состоянии. По размеру они должны быть достаточно большими, чтобы не высыпаться в щель между ножкой и стенкой отверстия, и достаточно маленькими, чтобы подлезть под каждый элемент и плотно его охватить.

Форма частиц определяется требованием: через них должны свободно проходить газы. Исключим даже такой невероятный случай: прямоугольные частицы улягутся плотным ровным слоем без зазоров на поверхность платы, поэтому выберем частицы круглой или овальной формы.

И еще одно очень важное условие: «человечки» должны, хотя бы на короткое время, выдерживать высокую температуру расплавленного олова.

Шаг 9. Анализ состава системы показывает, что элементов, обладающих сформулированными на шаге 8 свойствами, в ее составе нет.

Рассказывают забавный эпизод, связанный с этой задачей. Она возникла на заводе по выпуску радиоприборов, и над ней долго бились, пока не применили ТРИЗ. Дело было вечером, и поиск подходящего материала решили отложить на утро. А дома начальник цеха, в котором выпускали эти платы, перечислил жене требования к материалу. «Возьмите ПШЕНО!» — тут же предложила жена. Немая сцена...

Утром первые платы, засыпанные пшеном, прекрасно пропаялись. При этом, чтобы «человечки» не разбегались, плату со всех сторон оградили стенкой (рис. 9.2). В дальнейшем подобрали другой материал, более технический...