Технологія виготовлення друкованих плат

смотреть на реферати схожі на «Технологія виготовлення друкованих плат «.

Міністерство Науки і Освіти Республіки Молдова.

Коледж Мікроелектроніки і Обчислювальною Техники.

Кафедра обчислювальної техники.

Реферат.

Технология.

Тема роботи: Технологія виготовлення друкованих плат.

Роботу виконав студент: Мурзін Юрий.

р. Кишинів 2000.

1. Класифікація методів конструювання друкованих плат та вузлів. 3 2. Процес виготовлення друкованої плати 4 3. Порівняльні характеристики методів виробництва та обгрунтування які у цьому проекті. 5 4. Металлизация наскрізних отворів. 6 5. Попарне пресування. 6 6. Метод послойного нарощування. 6 7. Упорядкування блок схеми типового техпроцесса. 7 8. Опис ТП. 8 9. Вибір матеріалу. 10 10. До основних рис: 10 11. Основи безпеки виробництва друкованих плат. 11 12. Бібліографія 13.

Класифікація методів конструювання друкованих плат і узлов.

При конструюванні РЭА на друкованих платах використовують такі методи. Моносхемный застосовують для нескладної РЭА. У разі вся електрична схема розташований однієї ПП. Моносхемный метод має обмежений застосування, бо дуже складні ПП незручні при настроюванні і ремонті РЭА. Схемно-узловой метод застосовують під час виробництва масової і серійної РЭА. У цьому методі частина електричної схеми, має чіткі вхідні і вихідні ланцюга (каскади УВЧ, УПЧ, блоки развёрток тощо.), розташований окремої платі. Ремонтопридатність цих матеріалів більше. Недолік — складність системи з'єднувальних дротів, що пов’язують окремі плати. Функционально-узловой метод застосовують у РЭА з допомогою мікроелектронних елементів. У цьому ПП містить провідники комутації функціональних модулів на єдину схему. На однієї платі взяток дуже складну схему. Недолік цього — різке збільшення складності ПП. У деяких випадках все провідники неможливо знайти розташовані на півметровій однієї й навіть обох сторони плати. У цьому використовують багатошарові друковані плати МПП, що об'єднають на єдину конструкцію кілька шарів друкованих провідників, розділених верствами диэлектрика. Відповідно до гостом розрізняють три методу виконання ПП:

— ручной;

— підлозі автоматизированный;

— автоматизований; Ліпшими є підлозі автоматизований, автоматизований методы.

Процес виготовлення друкованої платы В технічному прогресі ЕОМ грають значної ролі: вони значно полегшують роботу у різних галузях промисловості, інженерних дослідженнях, автоматичному управлінні, і т.д. Особливостями виробництва ЕОМ на етапі є: Використання великої кількості стандартних елементів. Випуск цих елементів багато і високої якості - одна з головних вимог обчислювального машинобудування. Масове виробництво стандартних блоків із використанням нових елементів, уніфікація елементів створюють умови для автоматизації їх виробництва. Висока трудоёмкость складальних і монтажних робіт, що пояснюється наявністю значної частини сполук і труднощі їх виконання внаслідок малих розмірів. Найбільш трудоёмким процесом у виробництві ЕОМ займає контроль операцій та готового вироби. Основним напрямом при з розробки й створенні друкованих плат є широке застосування автоматизованих методів проектування з допомогою ЕОМ, що значно полегшує процес розробки та скорочує тривалість всього технологічного цикла.

Основными достоїнствами друкованих плат є: — Збільшення щільності монтажу і можливість микро-миниатюризации виробів. — Гарантована стабільність електричних характеристик. — Підвищена стійкість до кліматичним і механічним впливам. — Уніфікація і стандартизація конструктивних виробів. — Можливість комплексної автоматизації монтажно-сборочных работ.

Условия експлуатації ЕОМ можуть бути різними, вони залежать переважно від кліматичних впливів, які треба враховувати під час виборів матеріалів і конструктивних особливостей ЕОМ, ще, вони сьогодні визначають програму тож обсяг контрольних випробувань. Для визначення впливу оточуючої середовища працювати ЕОМ розглядають такі зони клімату: помірну, тропічну, арктическую, морську. Для ракетної і космічної апаратури враховують специфіку великих висот. Виходячи з цього найпридатнішою, є спосіб виготовлення устрою на друкованої платі (ТЭЗ 2го рівня. Оскільки друкована плата має великий поверхнею і буде швидше псуватися, вона не має перевагу над іншими технологіями. Типи виробництва: (Таблиця 1.) — Одиничним називається таке виробництво, у якому виріб випускається поодинокими екземплярами. Характеризується: Малої номенклатурою виробів, малим обсягом партій, Універсальним оснащення цехів, Робітниками високій кваліфікації. — Серійне — характеризується обмеженою номенклатурою виробів, виготовлених повторюваними партіями порівняно невеликим обсягом випуску. Залежно кількості виробів на партії розрізняють: дрібно середньо і крупно серійні виробництва. — Універсальне — використовує спеціальне устаткування, яке розташовується з технологічних групам, Технічна оснащення універсальна, Кваліфікація робочих середня. Масове виробництво характеризується: вузької номенклатурою та очі великою обсягом виробів, виготовлених безупинно; використанням спеціального високопродуктивного устаткування, яке розставляється по поточному принципу. І тут транспортирующим пристроєм є конвеєр. Кваліфікація робочих низька. Також різної то, можливо серійність: (Таблиця 2.) Залежно від габаритів, ваги та розміру річний програми випуску виробів визначається тип виробництва. Тип виробництва та відповідні йому форми організації робіт визначають характер технологічного процесу його побудова. Бо за умові технічного завдання обсяг виробництва дорівнює 100 виробам на рік, то виробництво має бути среднесерийным.

Порівняльні характеристики методів виробництва та обгрунтування які у даному проекте.

Достоинствами ПП є: — Збільшення щільності монтажу. — Стабільність і повторюваність електричних характеристик. — Підвищена стійкість до кліматичним впливам. — Можливість автоматизації производства.

Все ПП діляться ми такі класи: a) Опп — одностороння друкована плата. Елементи розташовуються з одного боку плати. Характеризується високої точністю виконуваного рисунка.

b) ДПП — двобічна друкована плата. Малюнок розташовується з обох сторін, елементи з одного боку. ДПП на металевому підставі використовують у потужних устройствах.

c) МПП — багатопланова друкована плата. Плата складається з які чергуються ізоляційних верств з проводять малюнком. Між верствами можуть бути або відсутні межслойные соединения.

d) ДПП — гнучка друкована плата. Має гнучке підставу, аналогічна ДПП.

e) ППП — дротова друкована плата. Поєднання ДПП з проводовим монтажем з ізольованих проводов.

Достоинства МПП: — Зменшення розмірів, збільшення щільності монтажу. — Скорочення трудоёмкости виконання монтажних операций.

Металлизация наскрізних отверстий.

Він грунтується у тому, що верстви між собою з'єднуються наскрізними, металізованими отворами. Переваги: Простий ТП. Висока щільність монтажу. Багато слоёв.

Попарне прессование.

Применяется виготовлення МПП з четным кількістю шарів. Переваги: Висока надійність. Простота ТП. Допускається установка елементів і з штыревыми і з планарными выводами.

Метод послойного наращивания.

Основан на послідовному нарощуванні шарів. Переваги: Висока надёжность.

Мпп виготовляють методами побудованими на типових операціях використовуваних під час виготовлення ОПП і ДПП. З міркувань технологічності виробництва, обираю метод металізації наскрізних отворів, оскільки він найбільше придатний до обраної мною схемою среднесерийного виробництва. Так як у среднесерийном виробництві використовується автоматизація виробництва, і розробити креслень плати я використовував програми автоматичної трасування P-CAD, яка створила 4 шару плати розміром 160(180 мм. З цього виходить один двосторонній шар і двоє односторонніх шару для зовнішніх шарів. Вихідні файли системи P-CAD дозволяють значно автоматизувати подальший технологічний процес у таких складних операціях як свердління межслойных отверстий.

Упорядкування блок схеми типового техпроцесса.

Правильно розроблений ТП має забезпечити виконання всіх своїх вимог, вказаних у кресленні і ТУ на виріб, високу продуктивність. Вихідними для проектування технологічного процесу є: креслення деталі, складальні креслення, спеціалізація деталей, монтажні схеми, схеми складання виробів, типові ТП.

Блок схема типового техпроцесса. [pic].

Опис ТП.

Метод металізації наскрізних отворів застосовують під час виготовлення МПП. Заготівлі з фольгированного диэлектрика відрізають з припуском 30 мм на бік. Після зняття заусенцев за периметром заготовок й у отворах, поверхню фольги захищають на крацевальном верстаті і обезжиривают хімічно соляної кислотою у ванні. Малюнок схеми внутрішніх шарів виконують при допомоги сухого фоторезиста. У цьому протилежна сторона плати повинна не мати механічних ушкоджень кісткової та подтравливания фольги. Базові отвори отримують висвердлюванням на універсальному верстаті з ЧПУ. Орієнтуючись на мітки суміщення, розташовані на технологічному полі. Отримані заготівлі складають у пакет. Перекладаючи їх складывающимися прокладками з стеклоткани, що містять до 50% термореактивной эпоксидной смоли. Поєднання окремих шарів проводиться у разі базовим отворам. Пресування пакета здійснюється гарячим способом. Пристосування з пакетами шарів встановлюють на плити преса, підігріті до 120…130(С. Перший цикл пресування здійснюють при тиску 0,5 Мпа і выдержке15…20 хвилин. Потім температуру підвищують до 150…160(С, а тиск — до 4…6 Мпа. У цьому тиску плата витримується із розрахунку 10 хвилин за кожен міліметр товщини плати. Охолодження ведеться без зниження тиску або. Свердління отворів виготовляють універсальних верстатах з ЧПУ СМ-600-Ф2. У процесі механічного оброблення плати забруднюються. Для усунення забруднення отвори піддають гидроабразивному впливу. При велику кількість отворів доцільно застосовувати ультразвукове очищення. Після знежирення і очищення плату промивають у гарячій й холодною воді. Потім виконується хімічну і гальванічну металізації отворів. Після цього видаляють маску. Механічна обробка по контуру, отримання конструктивних отворів і Т.Д. здійснюють на універсальних, координатносвердлильних верстатах (СМ-600-Ф2) сумісних з САПР. Вихідний контроль здійснюється автоматизованим способом на спеціальному стенді, де відбувається перевірка працездатності плати, тобто. її електричних параметрів. Потім іде операція гальванічного осадження міді. Операція проводитися на авто операторной лінії АГ-44. На тонкий шар осаджується мідь до потрібної товщини. Після цього виробляється контроль на товщину міді якість її нанесення. Далі здійснюватися обробка по контуру ПП. Ця операція вироблятися верстаті CМ-600-Ф2 з насадкою як дискової фрези по ГОСТ 20 320–74. У цьому операції видаляється непотрібний стеклотекстолит по краях плати й на припасування до необхідного розміру. Потім методом сеткографии здійснюватися маркірування ПП. операція вироблятися верстаті CДC-1, який потрібним штампом зробить відбиток на ПП маркування. Весь цикл виробництва ПП закінчується контролем плати. Тут використовується автоматизируемая перевірка на спеціальних стендах.

Вибір материала.

Для виробництва Багатошарових друкованих плат використовуються різні стеклотекстолиты за умовою технічного завдання пристрій має працювати за умов із підвищеною температурою для внутрішніх шарів плати використовується двосторонній фольгированный стеклотекстолит з підвищеної теплостойкостью СТФ-2. Для зовнішніх шарів друкованої плати використовується аналогічний односторонній фольгированный стеклотекстолит з підвищеної теплостойкостью СТФ-1.

Основні характеристики:

Фольгированный стеклотекстолит СТФ: Товщина фольги 18−35 мм. Товщина матеріалу 0.1−3 мм. Діапазон робочих температур -60 +150 з (. Напруга пробою 30Кв/мм.

Фоторезист СПФ2: Тип негативний. Роздільна здатність 100−500. Проявник метилхлороформ. Розчин видалення хлористий метилен.

Основи безпеки виробництва друкованих плат.

Одним з найпоширеніших методів створення електричних ланцюгів в радіоелектронної, електронно-обчислювальної та електротехнічної апаратурі є застосування друкованого монтажу, реалізованого як односторонніх, двосторонніх і багатопластових друкованих платах.

Обсяг апаратури на друкованих платах та його виробництво вітчизняної в промисловості й там неухильно зростає. Саме тому знання небезпечних і шкідливих факторів виробництва, які виникають за виготовленні друкованих плат, одна із неодмінних умов підготовки фахівців електронної промышленности.

До заготівельним операціям відносять розплющ заготовок, разрезку матеріалу і виконання базових отворів та вироблення верств на друкованих платах.

У крупносерийном виробництві разрезку матеріалу виконують методом штампування у спеціальних штампів на эксцентриковых пресах з одночасної пробивкой базових отворів на технологічному полі. У серійному і мелкосерийном виробництві широкого розповсюдження набули однеі многоножевые роликові ножиці, у яких матеріал розрізається спочатку на смуги заданої ширини, та був на заготівлі. Разрезку основних та допоміжних матеріалів (прокладочной стеклоткани, кабельної папери, і ін.), необхідних під час виготовлення багатошарових друкованих плат в мелкосерийном і одиничному виробництві, здійснюють з допомогою гильотинных ножниц.

Отже, виконання заготівельних операцій із розкрию матеріалу пов’язане з небезпекою ушкодження рук працював у разі влучення в зону між пуансоном і матрицею, зокрема верхнім і нижнім ножем гильотинных ножиць, при ручний подачі материала.

Найбільшу небезпеку становлять робота преса в автоматичному режимі, потребує великого напруги, уваги та обережність працюючого, оскільки всяке уповільнення руху робочого можуть призвести до травматизму. Щоб уникнути влучення рук робочого в небезпечну зону застосовують систему двурукого включення, у якому прес включається тільки після одночасного натискання обома руками двох пускових кнопок.

У пресах і ножицях з ножними педалями запобігання випадкових включень педаль захищають чи роблять запірної. Часто, крім цього, небезпечну зону у преса захищають з допомогою фотоелементів, сигнал яких автоматично зупиняє прес, якщо руки робочого опинилися у небезпечної зоні. При ручний подачі заготовок необхідно застосовувати спеціальні пристосування: пінцети, гачки і т.д.

Радикальним рішенням питання безпеки є механізація і автоматизація подачі й видалення заготовок з штампа, зокрема з використанням коштів робототехники.

Базові отвори отримують різними методами залежно від класу друкованих плат. На друкованих платах першого класу базові отвори отримують методом штампування з одночасної вирубкою заготовок. Базові отвори на заготовках плат другого і третього класів отримують сверлением в універсальних кондукторах з наступним розгортанням. Нині в серійному і крупносерийном виробництві традиційне свердління базових отворів по кондуктору на універсальних свердлильних верстатах продала місце сверлению на спеціалізованих верстатах (наприклад, модель AB-2 фірми «Schmoll », ФРГ).Таким чином, верстати щодо одного циклі зі сверлением передбачають установку фіксують штифтов, щільно які входять у просвердлене отвір і скрепляющих пакет з 2−6 заготовок. Щоб уникнути травм під час роботи на свердлильних верстатах треба пильнувати те, щоб все ремені, шестерні і вали, якщо їх розміщено в корпусі верстати й доступні для доторку, мали жорсткі нерухомі огорожі. Рухомі частини й механізми устаткування, потребують частого доступу для огляду, захищаються знімними чи які відкриваються пристроями огорожі. У верстатах без електричної блокування необхідно прийняти заходи, виключають можливість випадкового чи помилкового їхнього вмикання під час осмотра.

Щоб уникнути захоплення одягу та волосся робочого його одяг мусить бути заправлено те щоб був вільних кінців; вилоги рукавів слід застебнути, волосся прибрати під берет.

Образующуюся під час свердління, краянні матеріалу заготовок друкованих плат пил необхідно видаляти з допомогою промислових пылесосов.

Библиография.

> Довідник по конструювання РЭА (А.І. Горобець, А.І. Степаненко, В.М.

Коронкевич).