2.1. Расчет показателей технологичности конструкции
электронного узла
Общие сведения
Под технологичностью конструкции изделия понимается совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения при обеспечении установленных значений показателей качества и принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта.
Технологичность конструкции изделия оценивают количественно с помощью системы показателей. В нее входят:
1) базовые значения показателей технологичности;
2) значения показателей технологичности, достигнутые при разработке изделия;
3) показатели уровня технологичности конструкции разрабатываемого изделия.
Для каждой группы изделий определен состав базовых показателей (не более семи). Их выбирают с учетом наибольшего влияния на технологичность конструкции блоков.
Расчетные выражения
1. Коэффициент использования микросхем и микросборок (МСБ) для электронного блока определяется по формуле
где N сх – общее число микросхем и МСБ в изделии, шт; N эрэ – общее число ЭРЭ, шт.
2. Коэффициент автоматизации и механизации монтажа изделия
где Nам – число монтажных соединений, которые могут осуществляться механизированным или автоматизированным способом; Nм - общее число монтажных соединений.
3. Коэффициент механизации подготовки ЭРЭ
где Nмп эрэ – число ЭРЭ (шт.), подготовка которых к монтажу может осуществляться механическим или автоматизированным способом.
В число указанных ЭРЭ включаются элементы, не требующие специальной подготовки к монтажу. Все ЭРЭ формуются механическим способом.
4. Коэффициент механизации контроля и настройки
где Nмкн – число операций контроля и настройки, которые можно осуществить механизированным или автоматизированным способом; Nкн – общее число операций контроля и настройки. В число указанных операций включаются операции, не требующие средств механизации.
5. Коэффициент повторяемости ЭРЭ
где Nт эрэ – число типов ЭРЭ, шт.; Nэрэ – общее число ЭРЭ, шт.
6. Коэффициент применяемости ЭРЭ для электронного блока
где Nтор эрэ – число типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии; Nт эрэ – общее число типоразмеров ЭРЭ в изделии.
7. Коэффициент прогрессивности формообразования деталей
где Nпр – число деталей (шт.), заготовки которых или сами детали получены прогрессивным методом формообразования (штамповкой, прессованием, порошковой металлургией и т.д.); Nо – общее число деталей в изделии, шт.
8. Таблица показателей технологичности
Таблица 2.1.1
| № п/п | Показатель технологичности | φi | K i φi |
| Кисп сх | 1,00 | ||
| Кам | 1,00 | ||
| Кмп эрэ | 0,75 | ||
| Кмкн | 0,50 | ||
| Кпов эрэ | 0,31 | ||
| Кп эрэ | 0,187 | ||
| Кф | 0,11 | ||
| ИТОГО |
9. Комплексный показатель технологичности конструкции определяется на основе базовых показателей по формуле
где Кi - показатель технологичности, рассчитанный для электронного и радиотехнического блоков; φi – функция, нормирующая весовую значимость показателя в зависимости от его порядкового номера в таблице.
10. Уровень технологичности оценивают сравнением комплексного показателя Кк с нормативным Кн = 0,5-0,8. Отношение должно удовлетворять условию Кк ≥ Кн.
Задание для самостоятельной работы
1. Варианты задания указываются преподавателем.
2. Для электронного блока подсчитать количество микросхем Nсх, общее число Nэрэ, число монтажных соединений Nм, число типов ЭРЭ Nт эрэ, число типов оригинальных ЭРЭ Nто рэрэ, общее число деталей Nо.
3. Согласно формулам, приведенным выше, произвести расчеты коэффициентов.
4. Данные расчетов, а также произведения Кiφi занести в таблицы. Для электронного блока заполняется табл. 2.1.1, где нормативный показатель технологичности соответственно Кн = 0,5-0,8.
5. Подсчитать комплексный показатель технологичности изделия.
6. Подсчитать уровень технологичности по формуле.
7. Сделать выводы о технологичности блока.
8. Сделать выводы и предложения о повышении технологичности блока.
Отчет о проделанной работе
Отчет должен содержать:
1. Таблицу расчета показателей технологичности электронного или радиотехнического блока.
2. Расчет комплексного показателя и уровня технологичности.
3. Выводы и предложения о повышении технологичности.
Контрольные вопросы
1. Как количественно оценивается технологичность изделия?
2. Какими основными показателями оценивается технологичность изделия?
3. Как определяется комплексный показатель технологичности изделия?
4. Какие показатели оказывают наибольшее влияние на технологичность изделия?
5. Дать определение уровню технологичности изделия.
2.2. Разработка технологического процесса изготовления
печатной платы
Методы изготовления печатных плат
Методы изготовления печатных плат (ПП) разделяют на две группы (рис. 2.2.1): субтрактивные и аддитивные. В субтрактивных методах (subtratio - отнимание) в качестве основания для печатного монтажа используют фольгированные диэлектрики, на которых формируется проводящий рисунок путем удаления фольги с непроводящих участков. Дополнительная химико-гальваническая металлизация монтажных отверстий привела к созданию комбинированных методов изготовления ПП. В таблице 2.2.1 приведено содержание типового технологического процесса изготовления ПП комбинированным позитивным методом.
Рис. 2.2.1. Классификация методов изготовления печатных плат
Аддитивные (additio - прибавление) методы основаны на избирательном осаждении токопроводящего покрытия на диэлектрическое основание, на которое предварительно может наноситься слой клеевой композиции. По сравнению с субтрактивными они обладают следующими преимуществами: 1) однородностью структуры, так как проводники и металлизация отверстий получаются в едином химико-гальваническом процессе; 2) устраняют подтравливание элементов печатного монтажа; 3) улучшают равномерность толщины металлизированного слоя в отверстиях; 4) повышают плотность печатного монтажа (ширина проводников составляет 0,13 - 0,15 мм); 5) упрощают ТП из-за устранения ряда операций (нанесения защитного покрытия, травления); 6) экономят медь, химикаты для травления и затраты на нейтрализацию сточных вод; 7) уменьшают длительность производственного цикла.
Несмотря на описанные преимущества, применение аддитивного метода в массовом производстве ПП ограничено низкой производительностью процесса химической металлизации, интенсивным воздействием электролитов на диэлектрик, трудностью получения металлических покрытий с хорошей адгезией. Доминирующей в этих условиях является субтрактивная технология, особенно с переходом на фольгированные диэлектрики с тонкомерной фольгой (5 и 18 мкм).
По способу создания токопроводящего покрытия аддитивные методы разделяются на химические химико-гальванические. При химическом процессе на каталитически активных участках поверхности происходит химическое восстановление ионов металла для обеспечения толщины покрытия в отверстиях не менее 25 мкм. В разработанных растворах скорость осаждения меди составляет 2 - 4 мкм/ч, и для получения необходимой толщины процесс продолжается длительное время. Более производительным является химико-гальванический метод, при котором химическим способом выращивают тонкий (1 - 5 мкм) слой по всей поверхности платы, а затем его усиливают избирательно электролитическим осаждением. Предварительная химическая металлизация обеспечивает электрическое соединение всех элементов печатного монтажа.
Разновидностью аддитивных методов является фотоформирование проводящего рисунка схемы, при котором из процесса исключается фоторезист. На поверхность заготовки наносится состав, содержащий ионы металла (меди, палладия), которые восстанавливаются под действием ультрафиолетового облучения через фотошаблон и инициируют последующее формирование толстослойной металлизации. Осажденный слой обладает хорошей адгезией к диэлектрику, а полученные проводники имеют ширину 0,08 - 0,1 мм.
Основными методами, применяемыми в промышленности для создания рисунка печатного монтажа, являются офсетная печать, сеткография и фотопечать. Выбор метода определяется конструкцией ПП, требуемой точностью и плотностью монтажа, производительностью оборудования и экономичностью процесса.
Метод офсетной печати состоит в изготовлении печатной формы, на поверхности которой формируется рисунок слоя. Форма закатывается валиком трафаретной краской, а затем офсетный цилиндр переносит краску с формы на подготовленную поверхность основания ПП. Метод применим в условиях массового и крупносерийного производства с минимальной шириной проводников и зазоров между ними 0,3 - 0,5 мм (платы 1 и 2 классов плотности монтажа) и с точностью воспроизведения изображения ±0,2 мм. Его недостатками являются: высокая стоимость оборудования, необходимость использования квалифицированного обслуживающего персонала и трудность изменения рисунка платы.
Сеткографический метод основан на нанесении специальной краски на плату путем продавливания ее резиновой лопаткой (ракелем) через сетчатый трафарет, на котором необходимый рисунок образован ячейками сетки, открытыми для продавливания. Метод обеспечивает высокую производительность и экономичен в условиях массового производства. Точность и плотность монтажа аналогичны предыдущему методу. Самой высокой точностью (±0,05 мм) и плотностью монтажа, соответствующими 3-5 классу (ширина проводников и зазоров между ними 0,1-0,25 мм), характеризуется метод фотопечати. Он состоит в контактном копировании рисунка печатного монтажа с фотошаблона на основание, покрытое светочувствительным слоем (фоторезистом).
Односторонние ПП изготавливают преимущественно субтрактивным сеточно-химическим или аддитивным методом, а ДПП - химико-гальваническим аддитивным или комбинированными фотохимическими (негативным или позитивным) методами.
Таблица 2.2.1
Содержание типового технологического процесса изготовления ПП
комбинированным позитивным методом
| А01 | Резка заготовок |
| Б01 | Роликовые ножницы |
| М01 | Стеклотекстолит СФ-2-35 ГОСТ 10316-78Е, халат х/б ТУ17-543-70, перчатки х/б ГОСТ 1108-74 |
| О01 1 | Резать заготовки по размеру согласно КТМ и наряду |
| Снять заусенцы | |
| Контролировать размер заготовок. Контроль рабочий | |
| Р01 | Скорость движения режущего инструмента 5м/мин |
| Т01 | Штангенциркуль, линейка измерительная металлическая, напильник |
| А02 | Пробивка базовых отверстий |
| Б02 | Станок сверлильный С-106 |
| М02 | Заготовки, сверла твердосплавные ВК-3М, ВК-6М, халат х/б ТУ 17-543-70 |
| О02 1 | Собрать в кондукторе заготовки и шаблоны, закрепить и просверлить базовые отверстия на станке |
| Контролировать диаметр базовых отверстий. Контроль рабочий | |
| Р02 | Скорость вращения сверла 15 000-20 000 об/мин, скорость подачи сверла 5-10 мм/мин |
| Т02 | Кондуктор чертежный СММ0019-01, штангенциркуль, очки защитные ГОСТ 12.4.003-76 |
| А03 | Подготовка поверхности заготовок |
| Б02 | Заготовки, стол монтажный СМ-3, шкаф вытяжной 1Ш-НЖ ТУ 95.7028-73 |
Продолжение табл. 2.2.1
| М03 | Заготовки, кислота соляная ГОСТ 3118-67 - 50 г/л, вода холодная проточная, известь венская ТУ 2.101-95-67, кислота соляная ГОСТ 3118-67, вода дистиллированная ГОСТ 6709-72, воздух сжатый очищенный, халат кислотостойкий ГОСТ 12.4.015-76, перчатки резиновые, перчатки хирургические ГОСТ 12.4.029-76, фартук прорезиненный |
| О03 1 | Декапировать заготовки в растворе 5% -ной соляной кислоты |
| Промыть платы в холодной водопроводной воде | |
| Зачистить заготовку венской известью (обезжирить) | |
| Промыть платы в холодной проточной воде | |
| Декапировать заготовки в растворе 5% -ной соляной кислоты | |
| Промыть платы в холодной проточной воде | |
| Промыть заготовки в дистиллированной воде | |
| Сушить плату сжатым воздухом | |
| Контролировать качество зачистки поверхности фольги. Контроль рабочий | |
| Р03 | T1=180-250 C, t1=15 сек, T2=180-250 C, t2=2-3 мин, T3=180-250 C, t3=2-3 мин, T4=180-250 C, t4=2-3 мин, T5=180-250 C, t5=1-3 сек, T6=20±20 C, t6=1-2 мин, T7=20±20 C, t7=1-2 мин, T8=180-250 C |
| Т03 | Ванна с бортовым отсосом винипластовая, ванна с душем, доска деревянная, щетка, ванна винипластовая промывная |
| А04 | Нанесение сухого пленочного фоторезиста СПФ-2 |
| Б04 | Термошкаф КП 4506, ламинатор КП 63.46.4, установка экспонирования КП 6341, установка проявления АРС-2.950.000, микроскоп МБС-2 |
| М04 | Заготовки, сухой пленочный фоторезист СПФ-2 ТУ 6-17-271.П-75, метил хлороформ ТУ 6-01-828-73, вода холодная проточная, вода дистиллированная ГОСТ 6709-72, марля ГОСТ 9412-67, кислота серная ГОСТ 4204-66 - 200 г/л, нитроэмаль НЦ-25 ГОСТ 5406-73, ацетон ГОСТ 011340, бязь ГОСТ 11680-79, миткаль ГОСТ 9838, сухой сжатый воздух, халат х/б ТУ 17-543-70, перчатки хирургические ГОСТ 12.4.003-76, перчатки из латекса, перчатки х/б ГОСТ 1108-74, фартук прорезиненный |
| О04 1 | Выдержать заготовку в сушильном шкафу |
| Нанести фоторезист на заготовку (последовательно на обе стороны) | |
| Обрезать ножницами излишки по краям платы | |
| Освободить базовые отверстия от фоторезиста | |
| Выдержать заготовки при неактиничном освещении | |
| Собрать пакет из фотошаблона и платы | |
| Экспонирование заготовки | |
| Выдержать заготовки при неактиничном освещении | |
| Проявить рисунок | |
| Промыть платы проточной холодной водой | |
| Декапировать платы в растворе 20% серной кислоты | |
| Промыть платы холодной проточной водой | |
| Сушить платы сжатым воздухом | |
| Контролировать проявленный рисунок. Контроль рабочий | |
| Р04 | Т1=75±50 С, t1=1 час, Т5=20±20 С, t2=30 мин, Т8=18±20 С, t8=30 мин, Т11=20±20 С, t11=1-2 мин, Т12=20±20 С, t12=1 мин, Т13=20±20 С, t13=1-2 мин, Т14=18±20 С |
Продолжение табл. 2.2.1
| Т04 | Ножницы, штатив цеховой, скальпель, фиксаторы, шаблон цеховой, кювета из нержавеющей стали цеховая, кювета металлическая цеховая, марлевый тампон, ванна с душем |
| А05 | Нанесение защитного лака |
| Б06 | Стол монтажный СМ-3, термошкаф КП 4506, микроскоп МБС-2 ГОСТ 8074-56 |
| М06 | Заготовки, лак СБ-1с, халат х/б ТУ17-543-70, перчатки хирургические ГОСТ 1108-74 |
| О06 1 | Нанести слой лака на поверхность платы окунанием платы в кювету с лаком |
| Сушить плату в термошкафу | |
| Р06 | Т1=18-250 С, t1=2-3 сек, Т2=1200 С, t2=1,5 часа |
| Т06 | Кювета из нержавеющей стали |
| А06 | Сверловка плат |
| Б06 | Шкаф вытяжной 1Ш-НЖ, станок сверлильный КД-10, стол монтажный СМ‑3, микроскоп МБС-9 ГОСТ 8074-56 |
| М06 | Заготовки, раствор очистителя (кислота ортофосфорная ГОСТ 10678-76 - 600 мл, азотная кислота ГОСТ 4461-67 - 100 мл, серная кислота ГОСТ 4204-66 - 20 мл, тринатрий фосфат ГОСТ 201-76 - 30 г, вода до 1 л), аммиак водный 10% ГОСТ 3760-64, спирт этиловый ГОСТ 18300-72, бензин ГОСТ 1012-72, миткаль ГОСТ 9838, бязь ГОСТ 11680-79, оргстекло, вода проточная холодная, сухой сжатый воздух, халат х/б ТУ 17-543-70, перчатки хирургические ГОСТ 12.4.029-76 |
| О06 1 | Зачистить плату в растворе очистителя |
| Промыть платы в холодной проточной воде | |
| Промыть платы в растворе 10%-ного аммиака | |
| Промыть платы в холодной проточной воде | |
| Подготовить станок КД-10 к работе согласно инструкции по эксплуатации | |
| Проверить заточку сверл | |
| Установить в цанге сверло, выверить его по шаблону. Закрепить цангу в шпинделе станка | |
| Обезжирить сверло спиртобензиновой смесью | |
| Выставить режимы резания с помощью регулятора напряжения | |
| Собрать пакет из трех плат и фотошаблона. Скрепить фиксаторами. На пакет произвольно накладывается оргстекло | |
| Включить станок, сверлить отверстия согласно чертежу | |
| Удалить стружку и пыль с платы | |
| Продуть отверстия сжатым воздухом | |
| Проверить количество отверстий и их диаметры согласно чертежу, проверить качество сверловки. Контроль рабочий | |
| Р06 | |
| Т06 | Ванночка винипластовая цеховая, очки защитные ГОСТ 12.4.003-76, ванна с душем, цанга, сверла твердосплавные ВК-3М, ВК-6М, шаблон, спецключи, фотошаблон, фиксаторы |
| А07 | Химическое меднение |
| Б07 | Шкаф вытяжной 1Ш-НЖ, стол монтажный СМ-3, микроскоп МБС-2 ГОСТ 8074-56 |
Продолжение табл. 2.2.1
| М07 | Заготовки, бязь ГОСТ 11680-65, тринатрий фосфат ГОСТ 201-76 - 30 г/л, сода кальцинированная ГОСТ 5100-73 - 30 г/л, моющее средство “Синтанол”, вода дистиллированная ГОСТ 6709-72, кислота соляная ГОСТ 3118 - 100 мл/л, палладий хлористый ТУ 6-09-2704-73 - 1 г/л, кислота соляная ГОСТ 3118-67 - 180 г/л, олово двухлористое ГОСТ 36-68 - 44 г/л, натрий хлористый ГОСТ 4233-66 (или калий хлористый ГОСТ 4234-69) - 150 г/л, гидроокись натрия - 20 г/л, ортофосфорная кислота ГОСТ 10678-76 - 1000 мл, этиленгликоль - 600 мл, медь сернокислая ГОСТ 4165-68 - 35 г/л, натрия гидрат окиси - 40-45 г/л, никель хлористый ГОСТ 4038-74 - 4-5 г/л, калий-натрий вино-кислый ГОСТ 5845-70 - 180 г/л, углекислый натрий ГОСТ 4201-66 - 30-35 г/л, спирт этиловый ГОСТ 18300-72 - 10 мл/л, формалин ГОСТ 16-25-75 - 10 мл/л, тиосульфат натрия - 1-2 мл/л, вода проточная холодная вода проточная горячая, халат кислотостойкий ГОСТ 12.4.015-76, перчатки хирургические ГОСТ 12.4.029-76, халат х/б ТУ 17.543-70, перчатки х/б ГОСТ 1108-74 |
| О07 1 | Обезжирить платы |
| Промыть платы горячей проточной водой | |
| Промыть платы холодной проточной водой | |
| Декапировать торцы контактных площадок | |
| Промыть платы холодной проточной водой | |
| Промыть платы в дистиллированной воде | |
| Активировать в совмещенном растворе | |
| Промыть платы в ванне-сборнике | |
| Промыть платы в холодной проточной воде | |
| Обработать в растворе ускорителя | |
| Промыть в холодной проточной воде | |
| Произвести операцию электрополировки с целью снятия металлического палладия с поверхности платы | |
| Промыть горячей водопроводной водой | |
| Протереть поверхность платы бязевым тампоном | |
| Промыть холодной проточной водой | |
| Произвести визуальный контроль электрополировки | |
| Произвести операцию химмеднения | |
| Промыть в холодной проточной воде | |
| Контроль покрытия в отверстиях. Контроль рабочий | |
| Р07 | |
| Т07 | Ванна из нержавеющей стали с подогревом, механизм покачивания, приспособление для завешивания плат, ванна с душем, ванна винипластовая с бортовым отсосом, крючки или подвески, ванна винипластовая, ванна винипластовая для электрополировки с бортовым отсосом, медные аноды М-1 в хлориновых мешках ГОСТ 767-70 |
| А08 | Снятие защитного лака |
| Б08 | Стол монтажный СМ-3 |
| М03 | Заготовки, растворитель 386, холодная проточная вода |
| О08 1 | Замочить платы в растворителе |
| Снять защитный лак беличьей кистью | |
| Промыть платы в холодной проточной воде | |
| Контролировать качество снятия защитного лака. Контроль рабочий |
Продолжение табл. 2.2.1
| Р08 | |
| А09 | Гальваническая затяжка |
| Б09 | Источник питания Б5-20, микроскоп МБС-2 |
| М09 | Заготовки, кислота соляная ГОСТ3118-67 - 50 г/л, известь венская ТУ 2101-95-61, кислота соляная ГОСТ 3118-67 - 50 г/л, медь борофтористо-водородная ТУ 6-09-3964-75 - 230-250 г/л, кислота борофтористо-водородная (свободная) ТУ 6-09-2577-75 - 5-15 г/л, кислота борная (свободная) ГОСТ 96586-75 - 15-40 г/л, медь металлическая - 60-80 г/л, воздух сжатый очищенный, вода холодная проточная, вода дистиллированная, сухой сжатый воздух, халат кислотостойкий ГОСТ 12.4.015-76, перчатки резиновые, перчатки хирургические ГОСТ 12.4.029-76, фартук прорезиненный, халат х/б ТУ 17.543-70, перчатки х/б ГОСТ 1108-74 |
| О09 1 | Декапировать платы в растворе 5%-ной соляной кислоты |
| Промыть платы в холодной проточной воде | |
| Зачистить плату венской известью (обезжирить) | |
| Промыть плату в холодной проточной воде | |
| Декапировать платы в растворе 5%-ной соляной кислоты | |
| Промыть платы в холодной проточной воде | |
| Промыть платы в дистиллированной воде | |
| Произвести гальваническую затяжку | |
| Промыть проточной водопроводной водой | |
| Сушить плату сжатым воздухом | |
| Контролировать качество гальванической затяжки. Контроль рабочий | |
| Р09 | |
| Т09 | Ванна с бортовым отсосом, ванна с душем, доска деревянная, щетка, ванна винипластовая промывная, ванна гальванического меднения, аноды М-1 в мешках из хлорина ГОСТ 767-70, подвески, барашки |
| А10 | Электролитическое меднение и нанесение защитного покрытия ПОС‑61 |
| Б10 | Микроскоп МБС-2, источник питания Б5-20, шкаф вытяжной 1Ш-НЖ, стол монтажный СМ-3 |
| М10 | Заготовки, краска НЦ-25 ГОСТ 5406-73, кислота соляная ГОСТ 3118-67 - 100г, известь венская ТУ 2101-95-67, медь борофтористо-водородная ТУ 6-09-3964-75 - 230-250 г/л, кислота борофтористо-водородная (свободная) ТУ 6-09-2577-75 - 5-15 г/л, кислота борная (свободная) ГОСТ 9656-75 - 15-40 г/л, олово металлическое ГОСТ46-68 - 30-60 г/л, кислота борофтористо-водородная (свободная) ТУ 6-09-3964-75 - 45-75 г/л, кислота борная (свободная) ГОСТ 9656-75 - 20‑40г/л, клей мездровый ГОСТ 3252-75 - 3-5 г/л, нафтохинондисульфоновая кислота - 1,5 г/л, аммиак 25% ГОСТ 3760-64 - 75 мл/л, свинец металлический ТУ 6-09-3523-74- 25-35 г/л, гидрохинон - 1 г/л, воздух сухой, сжатый, очищенный, ацетон ГОСТ 011340, бязь ГОСТ 11680-79, миткаль ГОСТ 9838, вода холодная проточная, вода горячая проточная, вода дистиллированная ГОСТ 6709-72, халат х/б ТУ 17.543-70, халат кислотостойкий ГОСТ 12.4.015-76, перчатки хирургические ГОСТ 12.4.029-76, фартук прорезиненный |
| О10 1 | Ретушь под микроскопом |
| Декапировать платы в растворе 5%-ной соляной кислоты | |
| Промыть платы холодной водопроводной водой |
Продолжение табл. 2.2.1
| Зачистить плату венской известью (обезжирить) | |
| Промыть холодной водопроводной водой | |
| Декапировать платы в растворе 5%-ной соляной кислоты | |
| Промыть холодной водопроводной водой | |
| Промыть в ванне-сборнике | |
| Произвести гальваническое меднение | |
| Промыть проточной водопроводной водой | |
| Произвести визуальный контроль покрытия | |
| Промыть дистиллированной водой | |
| Произвести гальваническое покрытие олово-свинец. Промыть платы в ванне-сборнике | |
| Промыть горячей проточной водой | |
| Промыть холодной проточной водой | |
| Сушить сжатым воздухом | |
| Удалить ретушь с поля платы | |
| Произвести контроль покрытия. Контроль рабочий | |
| Р10 | |
| Т10 | Штатив, кисть беличья № 0,1, ванна винипластовая с бортовым отсосом, ванна с душем, деревянная доска, щетка, ванна винипластовая, ванна гальванического меднения, подвески, медные аноды М-1 в хлориновых мешках ГОСТ 767-70, ванна-сборник винипластовая, ванна гальванического покрытия олово-свинец, барашки, аноды из ПОС-61 в мешках из хлорина, ванна-сборник с бортовым отсосом |
| А11 | Снятие фоторезиста |
| Б11 | Установка АРС-2.950.000 |
| М11 | Платы, хлористый метилен ТУ 6-09-3716-74, вода холодная проточная, халат кислотостойкий ГОСТ 12.4.015-76, перчатки двойные латексные, фартук прорезиненный |
| О11 1 | Снять фоторезист в установке снятия фоторезиста |
| Промыть платы в холодной проточной воде | |
| Р11 | Т11=18-250 С, t1=5-10 мин, Т2=18-250 С, t2=2-5 мин |
| А12 | Травление печатных плат |
| Б12 | микроскоп МБС-2 ГОСТ 8074-56, шкаф вытяжной 1Ш-НЖ, |
| М12 | Заготовки, хлористый метилен ТУ 6-09-3716-74, краска НЦ-25 белая ГОСТ 5406-73, аммоний надсернокислый ГОСТ 20478-75 - 100 г/л, аммиак 25% ГОСТ 3760-64 - 250-270 г/л, глицерин ГОСТ 6259-75 - 3 г/л, аммиак 25% ГОСТ 3760-64 - 50 г/л, вода проточная холодная, вода проточная горячая, халат кислотостойкий ГОСТ 12.4.015-76, перчатки латексные двойные, фартук прорезиненный, халат х/б ТУ 17.543-70, перчатки резиновые, перчатки хирургические ГОСТ 12.4.029-76 |
| О12 1 | |
| Высушить платы на воздухе | |
| Произвести ретушь рисунка | |
| Травить платы в установках травления с барботажем | |
| Промыть платы в 5%-ном растворе водного аммиака | |
| Промыть платы в проточной горячей воде | |
| Промыть платы холодной проточной водой |
Продолжение табл. 2.2.1
| Сушить платы на воздухе | |
| Контролировать качество травления. Контроль рабочий | |
| Р12 | |
| Т12 | Кисть беличья, ванна из нержавеющей стали с подогревом, подвески из нержавеющей стали, ванна с душем |
| А13 | Осветление печатных плат |
| Б13 | Шкаф вытяжной 1Ш-НЖ |
| М13 | Платы, олово двухлористое ГОСТ 36-68 - 15-20 г, кислота соляная ГОСТ 3118-67 - 17 мл, тиомочевина ГОСТ 6344-73 - 50-90 г, вода горячая проточная, вода холодная проточная, вода дистиллированная ГОСТ 6709-72, перчатки резиновые, халат кислотостойкий ГОСТ 12.4.015-76, фартук прорезиненный, халат х/б ТУ 17.543-70, перчатки хирургические ГОСТ 1108-74 |
| О12 1 | Осветлить покрытие олово-свинец в растворе осветления |
| Промыть платы в горячей проточной воде | |
| Промыть платы в холодной проточной воде | |
| Промыть платы в дистиллированной воде | |
| Р13 | |
| Т13 | Ванна из нержавеющей стали, плитка электрическая ЭПШ-1-0,8/220 ГОСТ 306--76, очки защитные ГОСТ 12.4.003-76, ванна с душем, ванна винипластовая, щетка. |
| А14 | Оплавление печатных плат |
| Б14 | Шкаф сушильный КП 4506, конвейерная установка инфракрасного оплавления ПР-3796, микроскоп МБС-1 |
| М14 | Платы, флюс ВФ-130, полиэтиленгликоль ПЭС‑115 - 100 г/л, лапромол 294 - 50 г/л, кислота лимонная - 100 г/л, спирт этиловый технический ГОСТ 18300-87 - 875 мл, вода проточная холодная, вода дистиллированная ГОСТ 6709-72, перчатки резиновые, халат х/б ТУ 17.543-70 |
| О14 1 | Сушить платы |
| Флюсовать платы | |
| Выдержать платы перед оплавлением в сушильном шкафу в вертикальном положении | |
| Подготовить установку оплавления к работе | |
| Установить скорость конвейера по вольтметру: - для плат толщиной до 1,5 мм - для плат толщиной от 1,5 до 2 мм | |
| Загрузить плату на конвейер установки | |
| Оплавить плату | |
| Следить за платой, сошедшей с конвейера в кювету с горячей водой | |
| Промыть плату от остатков флюса горячей водой | |
| Промыть плату холодной проточной водой | |
| Промыть плату дистиллированной водой | |
| Сушить платы |
Окончание табл. 2.2.1
| Контролировать качество оплавления на поверхности проводников и в отверстиях | |
| Р14 | |
| Т14 | Штатив, ванна винипластовая, кисть, кассета для сушки плат, кювета винипластовая, душевое устройство, щетка волосяная |
| А15 | Механическая обработка |
| Б15 | Дисковые ножницы, станок для снятия фасок, шкаф сушильный КП 4506, микроскоп МБС-2 ГОСТ 8074-56 |
| М15 | Платы, порошок «Лотос», вода горячая проточная, вода дистиллированная ГОСТ 6709-72, халат х/б ТУ 17.543-70, перчатки хирургические ГОСТ 12.4.029-76, халат кислотостойкий ГОСТ 12.4.015-76, фартук прорезиненный, перчатки х/б ГОСТ 1108-74 |
| О15 1 | Обрезка плат по контуру |
| Снять фаски | |
| Промыть платы в горячей воде со стирально-моющим средством «Лотос» | |
| Промыть платы в дистиллированной воде | |
| Сушить платы | |
| Контролировать печатные платы на отслаивание проводников визуально. Контроль рабочий | |
| Р15 | |
| Т15 | Ванна с душем, винипластовая ванна, халат х/б, кювета винипластовая, щетка волосяная, штатив, скальпель |
Механическая обработка печатных плат
Фольгированные диэлектрики выпускаются размерами 1000-1200 мм, поэтому первой операцией практически любого технологического процесса является резка заготовок. Размеры заготовок определяются требованиями чертежа и наличием по всему периметру технологического поля, на котором выполняются фиксирующие отверстия для базирования деталей в процессе изготовления.
Выбор метода получения заготовок определяется типом производства. В крупносерийном и массовом производстве раскрой листового материала осуществляется штамповкой на кривошипных или эксцентриковых прессах с одновременной пробивкой фиксирующих отверстий на технологическом поле.
Заготовки ПП в единичном и мелкосерийном производстве получают разрезкой на одно- и многоножевых роликовых или гильотинных ножницах. Применяемые ножи должны быть установлены параллельно друг другу с минимальным зазором 0,01 - 0,03 мм по всей длине реза. На одноножевых роликовых ножницах можно получить заготовки размером от 50х50 до 500х900 мм при толщине материала 0,025-3 мм. Скорость резания плавно регулируется в пределах 2-13,5 м/мин. Точность резания ±1,0 мм. Для удаления пыли, образующейся при резании заготовки, ножницы оборудованы пылесосом. Во избежание повреждения рук во время технологического процесса заусенцы с торцов заготовки снимаются напильником. Качество снятия заусенцев определяется визуально.
Резка заготовок не должна вызывать расслаивания диэлектрического основания, образования трещин, сколов, а также царапин на поверхности заготовок.
Фиксирующие отверстия диаметром 4 - 6 мм выполняют штамповкой или сверлением с высокой точностью (0,01 - 0,05 мм). Для сверления используют универсальные станки, в которых точность достигается применением кондукторов, или специальное полуавтоматическое оборудование, которое в одном цикле с обработкой пакета заготовок предусматривает пневматическую установку штифтов, фиксирующих пакет. Резание ведут спиральными сверлами из быстрорежущей стали или твердых сплавов при скорости 30 - 50 м/мин и подаче 0,03 - 0,07 мм/об. Биение сверла при обработке не должно превышать 0,03 мм. Повышение точности сверления фиксирующих отверстий достигается их развертыванием при скорости 10 - 30 м/мин и ручной подаче инструмента.
Монтажные и переходные отверстия получают также штамповкой и сверлением. Пробивку отверстий на универсальных или специальных штампах применяют в тех случаях, когда отверстие в дальнейшем не подвергается металлизации и его диаметр не менее 1 мм. Правильный выбор зазоров между рабочими частями штампа, их размеров и геометрии, а также усилий при штамповке позволяет свести к минимуму образование трещин на материале и расслоений. При пробивке отверстий в односторонних фольгированных диэлектриках применяют штампы с увеличенным двусторонним зазором между пуансоном и матрицей, обеспечивающим затягивание фольги в отверстие, чем достигается его частичная металлизация. Максимальная глубина затягивания фольги в отверстия диаметром 1 - 1,3 мм достигается при технологическом зазоре 0,4+0,2 мм. В этом случае диэлектрик со стороны фольги укладывается к плоскости пуансонов, а удельное усилие прижима увеличивается в два раза по сравнению с обычным вариантом. Если плата имеет высокую плотность монтажа, большое количество отверстий и малый шаг координатной сетки, то применяют последовательную пробивку на нескольких штампах. Применение универсальных штампов, в которых необходимое количество отдельных пуансонов набирается в специальном трафарете, делает процесс штамповки экономичным в условиях мелк