Усилитель на відтворення монофонических музичних программ

1. Призначення й умови эксплуатации.

2. Вибір варіанта конструкции.

3. Вибір материалов.

4. Розрахункова часть.

4.1. Визначення орієнтовною площі друкованої платы.

4.2. Розрахунок мінімальної ширини проводника.

5. Розробка топології друкованої платы.

6. Опис технологічного процесу виготовлення печатной.

плати комбінованим позитивним методом.

6.1. Різка заготовок.

6.2. Пробивка базових отверстий.

6.3. Підготовка поверхні заготовок.

6.4. Нанесення сухого плівкового фоторезиста.

6.5. Нанесення захисного лака.

6.6. Сверловка отверстий.

6.7. Хімічне меднение.

6.8. Зняття захисного лака.

6.9. Гальванічна затяжка.

6.10. Электролитическое меднение та нанесення захисного покриття ПОС-61.

6.11. Зняття фоторезиста.

6.12. Травлення друкованої платы.

6.13. Очищення друкованої платы.

6.14. Оплавлення друкованої платы.

6.15. Механічна обработка.

7. Обгрунтування технологічності конструкции.

8. Розрахунок надійності схемы.

9.

Заключение

.

Додаток 1 Приготування розчину осветления.

Додаток 2 Маршрутно-операционные карты.

10.

Список литературы

.

ВВЕДЕНИЕ

.

Нині підсилювачі отримали дуже стала вельми поширеною практично в усіх галузях людської діяльності: у промисловості, у техніці, до медицини, музикою, на транспорті, і у багатьох інших. Підсилювачі є необхідним елементом будь-яких систем зв’язку, радіомовлення, акустики, автоматики, вимірів та управління. Але спочатку, ніж підсилювач став таким поширеним йому довелося пройти дуже довгий путь.

Активним елементом перших підсилювачів була електронна лампа. Такі підсилювачі були громіздкі, споживали багато енергії і швидко з ладу. Тільки середині нашого століття після довгих наполегливих пошуків і тяжкої праці нарешті вдалося вперше створити усилительный напівпровідниковий прилад, який заміняє електронну лампу. Це важливе відкриття справило великий переворот в радіоелектроніки. Габарити транзисторних підсилювачів сталі у кілька разів меншою лампових, а споживана потужність — вдесятеро менше. До того само сильно збільшилася надежность.

Але науково-технічний прогрес у цьому не зупинився. З’явилася перша мікросхема. Зараз широко застосовуються підсилювачі, повністю зібрані на мікросхемах і микросборках. Практично єдина проблема нині - це відвід тепла. Оскільки потужні підсилювачі розсіюють дуже багато тепла, необхідно інтенсивно відводити це тепло, яка дозволяє миниатюризировать потужні усилители.

Наступним етапом розвитку є особливим технологія поверхового монтажу кристалів. Технологія поверхового монтажу кристалів забезпечує мініатюризацію радіоелектронної апаратури у разі зростання її функціональної складності. Навісні компоненти значно менше, ніж монтируемые в отвори, що забезпечує вищу щільність монтажу зменшує массо-габаритные показники. Поруч із для більшої мініатюризації застосовують мікроскладення і гібридні інтегральні схемы.

Нині багато підсилювачі виконуються на друкованих платах. Застосування друкованих плат дозволило, проти об'ємними конструкціями, збільшити щільність монтажу, надійність, ремонтопридатність, зменшити масу конструкції, розкид параметрів й дуже далее.

У цьому курсовому проекті під час виготовлення підсилювача звуковий частоти використовується двостороння друкована плата, виготовлена позитивним комбінованим методом.

1. ПРИЗНАЧЕННЯ І УМОВИ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

Цей підсилювач призначений на відтворення монофонических музичних програм, тож вміщує роботи з радіоприймачем, магнітофоном, электропроигрывающим пристроєм чи програвачем компакт дисків, у яких попереднім коригувальним усилителем.

Особливістю цього підсилювача є використання мікросхеми, спеціально настановленим складання бестрансформаторного підсилювача низькою частоти звуковідтворюючої апаратури I і II класів. Це й дозволило спростити підсилювач загалом й забезпечити порівняно високі характеристики.

Так, смуга пропускання підсилювача за номінальної вихідний потужності і нерівномірності частотною характеристики 1,5 дБ становить 40−16 000 гц. У цьому рівень шуму вбирається у -50 дБ. Чутливість підсилювача 50 мВ, вхідний опір 50 кОм, номінальна потужність на навантаженні 8−10 Ом 8 Вт при коефіцієнті гармонік — трохи більше 1%. Підсилювач оснастили роздільними регуляторами тембру по нижчим і вищим частотах, діапазон регулювання на частотах 100 і десяти 000 гц становить +20…-18 дБ. За максимальної вихідний потужності підсилювач споживає від мережі трохи більше 25 Вт.

Цей підсилювач призначений для експлуатацію у районах поміркованого клімату за нормальної температури повітря 25(100С, відносної вологості повітря 60(15% і атмосферним тиском 630−800 мм рт. ст.

2. ВИБІР ВАРІАНТА КОНСТРУКЦИИ.

Проаналізувавши електричну принципову схему з погляду конструкції радіоелементів, знайшов, що всі радиоэлементы (резисторы, конденсатори, транзистори, стабилитроны, мікросхема) немає бескорпусных аналогов.

Склавши потужності розсіювання всіх радіоелементів, отримали сумарну потужність розсіювання більш 2 Вт. Під час такої потужності розсіювання виготовлення даної схеми на ДВС недоцільно, оскільки знадобиться додатковий відвід тепла. У схемою також є конденсатори ємністю до 200 мкФ, а, по конструктивним вимогам конденсатори ємністю більш 0,033 мкФ як плівкового елемента вони не виконуються, а бескорпусные начіпні конденсатори виготовляються ємністю лише до $ 1,5 мкФ. Також у схемою присутній великий розкид параметрів, що вкотре підтверджує неможливість виготовлення даної схеми на ГИС.

З огляду на перелічені вище моменти, бачимо, що виготовлення заданого устрою на ДВС неможливо, тому приймаємо рішення виготовляти дане пристрій на друкованої плате.

Як несучою конструкції застосовуємо двосторонню друковану плату, у своїй компонування радіоелементів вийде більш щільною, й габаритні розміри друкованої плати будуть меньше.

У цьому схемою присутні дві потужні вихідних транзистора, яким потрібні додатковий відвід тепла. Щоб вистачає місце на друкованої платі, встановлення додаткових теплоотводы тих транзисторів думати. Як загального тепловідведення використовуватиметься металевий корпус кожуха. Ці транзистори через слюдяную прокладку встановлюються задній стінці кожуха, і далі хомутками і гвинтами М3 закріплюються у ньому. Слюдяная прокладка потрібна у тому, щоб уникнути електричного контакту між колекторами транзисторов.

На задній стінці закріплюються вхідний і вихідний рознімання. На передній панелі встановлюються перемінні резисторы регулювання гучності і тембру по вищим і нижчим частотам.

Інші радиоэлементы додаткового кріплення не требуют.

У геометричних розмірах друкованої плати слід передбачити додача на технологічне полі для отворів, з допомогою яких друкована плата кріпиться під час виготовлення друкованих проводников.

3. ВИБІР МАТЕРИАЛОВ.

Для виготовлення друкованої плати слід вибрати такі матеріали: матеріал для диэлектрического підстави друкованої плати, матеріал для друкованих провідників і матеріал для захисного покриття від впливу вологи. Необхідність застосування захисного покриття ми розглянемо трохи нижче. Спочатку ми визначимо матеріал для диэлектрического підстави друкованої платы.

Існує велика розмаїтість фольгированных міддю шаруватих пластиків. Їх можна розділити на дві группы:

— на паперової основе;

— з урахуванням стеклоткани.

Вони як жорстких аркушів формуються з кількох верств папери чи стеклоткани, скріплених між собою сполучною речовиною шляхом гарячого пресування. Сполучною речовиною звичайно є фенольная смола для папери чи эпоксидная для стеклоткани. У окремих випадках можуть також застосовуватися поліефірні, силіконові смоли чи фторопласт. Шаруваті пластики покриваються з одного чи обох сторін мідної фольгою стандартної толщины.

Характеристики готової друкованої плати залежить від конкретного поєднання вихідних матеріалів, і навіть від технології, яка охоплює і механічну обробку плат.

Залежно від основи зовнішньої і пропиточного матеріалу розрізняють кілька типів матеріалів для діелектричним основи друкованої платы.

Фенольный гетинакс — це паперова основа, просякнута фенольной смолою. Гетинаксовые плати призначені від використання в побутової апаратурі, бо дуже дешевы.

Эпоксидный гетинакс — це матеріал такий самий паперової основі, але просякнуте эпоксидной смолой.

Эпоксидный стеклотекстолит — це матеріал з урахуванням стеклоткани, просякнуте эпоксидной смолою. У цьому вся матеріалі поєднуються висока механічна міцність і актори гарні електричні свойства.

Міцність на вигин і ударна в’язкість друкованої плати мають бути досить високими, щоб плата без ушкоджень можна було навантажена встановленими у ньому елементами з великою массой.

Зазвичай, шаруваті пластики на фенольном, і навіть эпоксидном гетинаксе не використовують у платах з металізованими отворами. У цих платах на стінки отворів наноситься тонкий шар міді. Оскільки температурний коефіцієнт розширення міді в 6−12 разів менша, ніж в фенольного гетинакса, є певний ризик освіти тріщин в металлизированном шарі на стінках отворів при термоударе, якому піддається друкована плата в машині для груповий пайки.

Тріщина в металлизированном шарі на стінках отворів різко знижує надійність сполуки. Що стосується застосування эпоксидного стеклотекстолита ставлення температурних коефіцієнтів розширення приблизно дорівнює трьом, і зростає ризик освіти тріщин в отворах досить малий.

З зіставлення характеристик підстав (див. далі) слід, що у всіх відносинах (крім вартості) підстави з эпоксидного стеклотекстолита перевершують підстави з гетинакса.

Друковані плати з эпоксидного стеклотекстолита характеризуються меншою деформацією, ніж друковані плати з фенольного і эпоксидного гетинакса; останні мають ступінь деформації вдесятеро більше, ніж стеклотекстолит.

Деякі характеристики різних типів шаруватих пластиків представлені у таблиці 1.

Порівнюючи ці характеристики, бачимо, що з виготовлення двосторонньої друкованої плати треба використовувати лише эпоксидный стеклотекстолит.

Як фольги, використовуваної для фольгирования диэлектрического підстави можна використовувати мідну, алюмінієву чи нікелеву фольгу. Проте, алюмінієва фольга поступається мідної через поганий паяемости, а никелевая — через високу вартість. Тож у ролі фольги вибираємо медь.

Мідна фольга випускається різної товщини. Стандартні товщини фольги якнайширшого застосування — 17,5; 35; 50; 70; 105 мкм. Під час травлення міді за «товщиною травитель впливає на мідну фольгу із боку бічних крайок під фоторезистом, викликаючи зване подтравливание. Щоб його зменшити зазвичай застосовують більш делікатну мідну фольгу завтовшки 35 і 17,5 мкм. Тому вибираємо мідну фольгу завтовшки 35 мкм.

З усіх перелічених вище порівнянь виготовлення двосторонньої друкованої плати позитивним комбінованим способом вибираємо фольгированный стеклотекстолит СФ-2−35.

Тепер на необхідність застосування захисного покриття від вологи. У розділі «ПРИЗНАЧЕННЯ І УМОВИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ» ми описали, що це підсилювач призначений для експлуатацію у нормальних умов за нормальної температури 25(100 З повагою та відносної вологості повітря 60(15%. Тобто здавалося, що ніякого захисного покриття від вологи непотрібен, але на ділі все дещо інакше. Багато залежить від приміщень, у яких експлуатуватиметься даний усилитель.

Наприклад, першого поверху дерев’яного будинки з пічним опаленням відносна вогкість повітря може становити 90% і тижнями триматися в таких межах. На верхніх поверхах таких будинків вона іноді перевищує 83%, змінюючись протягом доби від максимуму в досвітні годинник до мінімуму ополудні. У будинках із центральним опаленням в зимовий період вологість часто падає нижче 40%. Аналогічні умови можна цегельних і залізо-бетонних зданиях.

Отже, нормальних умов при експлуатації радіоапаратури витримують які завжди. Насамперед, це стосується вологості повітря. Слід відрізняти абсолютну вологість, що характеризує кількість водяної пари в грамах, що міститься один м3 повітря, від відносної вологості, що є виражене у відсотках ставлення абсолютної вологості до того що кількості водяної пари, у якому повітря насичене за будь-якої даної температурі (подальше його насичення неможливо — надлишок вологи випадає як роси). Підвищення температури приводить до зменшення відносної вологості, а зниження, навпаки, — до підвищення її до випадання росы.

Нерідко радіоапаратуру встановлюють біля вікна. При проветривании приміщення у тепле сезон вологий зовнішнє повітря обвіває її, потрапляє через вентиляційні отвори всередину футляра, і, якщо температура поза приміщенням вище, ніж всередині, відносна вогкість повітря в футлярі зростає, може випасти роса. Така сама картина простежується взимку, але нинішнього разі зовнішній повітря відповідає блоки радіоапаратури, і роса випадає ними з вологого повітря приміщення. Цим пояснюється вимога інструкцій по експлуатації витримувати внесений на вулиці до приміщення апарат щонайменше дві години, не отримуючи з упаковки (коробка захищає його від вологого воздуха).

Дія вологого повітря на радіоапаратуру пояснюється малими розмірами молекул води (до 3· 10−8 див). Це дозволяє їй проникати у дрібні пори й тріщини діелектриків, бо як вона добре розчиняє солі і луги, то що відбувається у своїй процес електролітичної дисоціації призводить до утворення які проводять електролітів, різко знижують поверхостное і об'ємне опір изоляции.

Навіть якби нормальної відносної вологості повітря (65%) все тіла вкриті найтоншої (0,001…0,01 мкм) плівкою вологи, яка то, можливо безупинної (на гидрофильной поверхні) чи переривчастої (на гидрофобной). Зі збільшенням відносної вологості товщина плівки росте, і при 93…96% сягає сотні мікрон, різко знижуючи поверхостное опір изолятора.

Зменшення поверхостного і об'ємного опорів призводить до шунтуванню елементів, появі гальванічних перетинів поміж ними, зростанню втрат надходжень у конденсаторах і трансформаторах, падіння добротності котушок тощо. Усе це викликає погіршення роботи апарату та низці випадком вихід його з експлуатації через електричних пробоев.

Дуже небезпечна, особливо срібла і олова, електрохімічна корозія, яка веде спричиняє порушення паяных сполук, у друкованому монтажі, зростанню перехідного опору контактів реле і перемикачів (до повного переривання ланцюга). Велику небезпека висока відносна вологість може самих друкованих плат: из-зи невеликих відстаней між провідниками поява плівки і крапель вологи призводить до пробою між ними.

Отже, повітря із високим (більш 80%) відносної вологістю, діючої тривалий час на радіоапаратуру, — чинник, що необхідно враховувати під час її конструюванні і експлуатації. Щоденна робота у протягом чотирьох-п'яти годин на певною мірою охороняє радіоапаратуру від ушкодження у тих условиях.

Способи захисту радіоелектронної апаратури від дії вологого повітря бувають пасивними і активними. Пасивна захист полягає в створенні бар'єра, або замедляющего проникнення вологи, або повністю ізолюючого його від вологого повітря. У першому випадку це досягається пропиткой чи покриттям об'єкта різними речовинами (смолами, лаками, компаундами), у другому — приміщенням їх у герметичний корпус (металевий корпус, скляний чи керамічний балон). Активна захист залежить від поглинанні вологи адсорбентами, знижують відносну вогкість повітря в кожусі апарату до безпечного уровня.

Пасивні способи нині - основні при захисту радіоапаратури. Слід, проте, відзначити, що потрібна повна герметизація побутових апаратів звичайно застосовується через велику вартість, значної матеріаломісткості, збільшення є і об'єму апарата, складності ущільнення осей ручок управління, поганий ремонтопригодности тощо.

Найпоширеніший і дешевий спосіб захисту гетинаксовых і стеклотекстолитовых друкованих плат — покриття їх бакелитовыми, эпоксидными та інші лаками чи эпоксидной смолою. Найбільш непохитно до дії вологи покриття із епоксидної смоли, що забезпечує найвища поверхостное опір. Гірше те захисні властивості перхлорвиниловых, фенольних і эпоксидных лаків. Погано захищає покриття з полістиролу, та на відміну від інших, при приміщенні вироби в нормальних умов воно швидко відновлює свої свойства.

Далі наведено найпоширеніші матеріали, застосовувані для захисних покрытий.

Лак СБ-1с, з урахуванням фенолформальдегидной смоли, завданий на поверхню сохне за нормальної температури 600 З протягом 4 год, завдають його п’яти верств з сушінням після кожного шару, виходить щільна еластична плівка завтовшки до 140 мкм.

Лак УР-231 відрізняється підвищеною еластичність, влагостойкостью і температуростойкостью, тому може застосовуватися для гнучких підстав. Лак готують перед нанесенням відповідно до інструкцією і завдають на поверхню пульверизацией, зануренням чи пензликом. Завдають чотири шару з сушінням після кожного шару за нормальної температури 18−230 З протягом 1,5 ч.

Для апаратури, яка працює тропічних умовах, як захисного покриття застосовують лак з урахуванням эпоксидной смоли Э-4100. Перед покриттям в лак додають 3,5% отвердителя № 1, змішують і розводять сумішшю, що з ацетону, этилцеллозольва і ксилола до в’язкості 18−20 сік по вискозиметру ВЗ-4. Змішавши рідина фільтрують через марлю, складену на кілька верств. У отриману суміш занурюють чисту висушений апаратуру. Після кожного занурення стряхивают надлишки суміші і ставлять сушити на 10 хв, в такий спосіб завдають шість верств. Це покриття має малої усадкой і щільною структурой.

З перелічених вище порівнянь вибираємо для захисного покриття від дії вологи лак УР-231.

5. РОЗРОБКА ТОПОЛОГІЇ ДРУКОВАНОЇ ПЛАТЫ.

Перед початком розробки топології друкованої плати вирішити питання, пов’язані з друкованої платою. Рішення всіх цих питань допоможе конструктору оптимально розмістити электрорадиоэлементы на друкованої платі.

На початку конструкторської роботи мають бути вирішено питання, що стосуються габаритних розмірів друкованої плати й на координат кріпильних отворів. Габаритні розміри вибираються з стандартного низки. Вибір розмірів треба виконувати дуже уважно, оскільки малі розміри й жорсткі допуски збільшують вартість друкованої плати. Усі обмеження з висоті друкованого вузла мають бути і повідомлено конструктору, щоб він міг їх врахувати під час розміщення на платі великогабаритних деталей.

А, щоб оптимально розмістити тепловыделяющие і термочувствительные елементи конструктор може бути поінформований конструкції всю апаратуру загалом, зокрема про що застосовується способі охолодження (конвекція, примусове повітряний охолодження тощо) і способі установки плати в апаратурі (вертикальне, горизонтальное).

Слід також обумовити які радиоэлементы безпосередньо на платі не встановлюються, наприклад, ручки управління гучністю і тембром, кнопкові вимикачі, світлодіоди виносяться на передню панель, запобіжники — на задню стінку. Для розняття, встановленого на друкованої платі, може знадобитися суміщення або з отвором в задній стінці, або з жорстко закріпленої приладовій відповідної гніздовий колодкою.

Часто в платі потрібно передбачити різні вікна, вирізи та інші. Друковану плату зміцнюють на фиксаторах з допомогою спеціальних отворів.

Бо у даному курсовому проекті виготовляється двостороння друкована плата, необхідно обумовити, що його провідників, розташованих із боку установки радіоелементів наскільки можна необхідно зменшувати. Тобто основний малюнок схеми мушу бути з зворотного боку друкованої плати.

У друкованої платі після перетину провідників виходить електричний контакт. Якщо вона непотрібна, треба змінювати лінію проведення однієї з провідників, або одне із провідників виконувати з другого боку плати. Довжина провідників мусить бути мінімальної. Малюнок провідників повинен найкращий спосіб використовувати відведену йому площа. Задля більшої гарантій від ушкодження провідників при обробці мінімальна ширина провідників мусить бути 0,25 мм. При ширині провідника більше трьох мм виникатимуть труднощі, пов’язані з пайки. Щоб при пайку немає місточків з припоя, мінімальний зазор між провідниками може бути 0,5 мм.

Для друкованих провідників для двосторонньої друкованої плати допускається щільність струму до 20 А/мм2. Напруга між провідниками залежить від величини мінімального зазору з-поміж них. Для друкованих плат, захищених лаком, значення робочого напруги можна вибрати з таблиці 1.

Монтажні і перехідні металізовані отвори слід виконувати без зенковки, але задля забезпечення надійного сполуки металізованого отвори з друкованим провідником навколо неї на наружних сторони друкованої плати із боку фольги роблять контактну майданчик. Контактні майданчики виконують круглої чи прямокутної форми, а контактні майданчики, які позначають перший висновок активного навісного электрорадиоэлемента виконують формою відмінній від інших. Для двосторонньої друкованої плати можливо зменшення контактних майданчиків (при хімічному методі) до 2,5 мм² на першому класу, до 1,6 мм² на другому класу, до 1,2 мм² для третього класу лише (не враховуючи площі самого отверстия).

Друковані провідники їх необхідно виконувати прямокутної форми паралельно сторонам плати й на координатної сітки або під кутом 450 до них. Ширина провідника мусить бути однаковою у всій довжині. Відстань між неизолированными корпусами электрорадиоэлементов, між корпусами і висновками, між висновками сусідніх электрорадиоэлементов чи торгівлі між висновком і будь-яка токопроводящей деталлю слід вибирати з урахуванням припустимою різницею потенціалів з-поміж них і предусматриваемого тепловідведення, але з менш 1 мм (для ізольованих деталей щонайменше 0,5 мм). Відстань між корпусом электрорадиоэлементом і краєм друкованої плати щонайменше 1 мм, між висновком і краєм друкованої плати щонайменше 2 мм, між провідником і краєм друкованої плати щонайменше 1 мм.

У электрорадиоэлементов, встановлюваних друкарський плату, висновки діаметром більш 0,7 мм не підгинати. Висновки діаметром менш 0,7 мм слід підгинати і обрізати.

Підготовку, установку (зокрема на клей), пайку інтегральних мікросхем, микросборок та інших электрорадиоэлементов друкарський плату, і навіть влагозащиту в складі друкованих вузлів необхідно здійснювати з огляду на вимоги технічних умов на электрорадиоэлементы, ОСТ 11.073.063−81, ОСТ 11.074.011−79, ОСТ 11. 336.907.0−79, ОСТ 11.070.069−81.

Перераховані вище відомостей про елементах дадуть змогу конструктору друкованої плати розробити топологію друкованої плати, визначити її геометричні розміри і координати кріпильних отворів, оптимально розмістити электрорадиоэлементы на платі. Цей креслення є підвалинами усіх наступних конструкторських робіт.

За підсумками розглянутих конструктивних вимог, і обмежень розробили топологія друкованої плати.

6. ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ВИГОТОВЛЕННЯ ДРУКОВАНОЇ ПЛАТИ КОМБІНОВАНИМ ПОЗИТИВНИМ МЕТОДОМ.

Позитивний комбінований спосіб є основним під час виготовлення двосторонніх друкованих плат. Перевагою позитивного комбінованого методу проти негативним є хороша адгезія провідника, підвищена надійність монтажних і перехідних отворів, високі електроізоляційні властивості. Останнє пояснюється лише тим, що з тривалої обробці в хімічно агресивних розчинах (розчини хімічного міднення, електроліти та інших.) діелектричне підставу захищене фольгой.

Технологічний процес виготовлення друкованої плати комбінованим позитивним методом складається з таких операций:

1. Різка заготовок.

2. Пробивка базових отверстий.

3. Підготовка поверхні заготовок.

4. Нанесення сухого плівкового фоторезиста.

5. Нанесення захисного лаку.

6. Сверловка отверстий.

7. Хімічне меднение.

8. Зняття захисного лака.

9. Гальванічна затяжка.

10. Электролитическое меднение та нанесення захисного покриття.

ПОС-61.

11. Зняття фоторезиста.

12. Травлення друкованої платы.

13. Очищення друкованої платы.

14. Оплавлення друкованої платы.

15. Механічна обробка.

Далі розглянемо кожну операцію більш подробно.

6.1. Різка заготовок.

Фольгированные діелектрики випускаються розмірами 1000−1200 мм, тому першої операцією практично будь-якого технологічного процесу є різка заготовок. Для різання фольгированных діелектриків використовують роликові одноножевые, многоножевые і гильотинные прецизійні ножиці. На одноножевых роликових ножицях можна було одержати заготівлі розміром від 50×50 до 500×900 мм при товщині матеріалу 0,025−3 мм. Швидкість різання плавно регулюється не більше 2−13,5 м/мин. Точність різання (1,0 мм. Для видалення пилу, образующейся при різанні заготівлі, ножиці обладнані пилососом. У цьому технологічному процесі будемо застосовувати одноножевые роликові ножиці при швидкості різання 5 м/мин.

З аркушів фольгированного диэлектрика одноножевыми роликовими ножицями нарізаємо заготівлі необхідних розмірів з припуском на технологічне полі з 10 мм із боку. Далі з торців заготівлі необхідно зняти напилком заусенцы щоб уникнути ушкодження рук під час технологічного процесу. Якість зняття заусенцев визначається визуально.

Різка заготовок має викликати расслаивания диэлектрического підстави, освіти тріщин, відколів, і навіть подряпин лежить на поверхні заготовок.

6.2. Пробивка базових отверстий.

Базові отвори необхідні фіксації плати під час технологічного процесу. Сверловка отворів є різновидом механічного оброблення. Це з самих трудомістких і важливих операцій. При виборі сверлильного устаткування необхідно враховувати такі основні особливості: виготовлення тисяч отворів на зміну, необхідність забезпечення перпендикулярних отворів поверхні плати, обробка плат без заусенцев. При свердлінні найважливішими характеристиками операції є: конструкція сверлильного верстата, геометрія свердла, швидкість різання і швидкість осьової подачі. Для правильної фіксації свердла використовуються спеціальні високоточні кондуктори. З іншого боку, необхідно забезпечити моментальне видалення стружки із зони свердління. Як відомо стеклотекстолит є высокоабразивным матеріалом, тож треба застосовувати твердосплавні свердла. Застосування свердел з твердого сплаву дозволяє значно підвищити продуктивності праці під час свердління і поліпшити чистоту обробки отворів. Найчастіше заготівлі свердлять у пакеті, висота пакета до 6 мм.

У цьому технологічному процесі заготівлі будемо свердлитиме у пакеті на сверлильном верстаті С-106. Швидкість обертання свердла у своїй маєш бути у межах 15 000−20 000 об./хв, а осьова швидкість подачі свердла — 5−10 мм/мин Заготівлі збираються в кондукторе, закріплюються і сверлильном верстаті просверливаются базові отверстия.

6.3. Підготовка поверхні заготовок.

Від стану поверхні фольги і диэлектрика багато чому визначається адгезія які завдавав згодом покриттів. Якість підготовки поверхні має важливе значення як під час фоторезиста, і при осадженні металла.

Широко використовують хімічні і механічні способи підготовки поверхні чи його поєднання. Консервирующие покриття легко знімаються органічним розчинником, із наступною промиванням у воді й сушінням. Окисные плівки, пилові і органічні забруднення видаляються послідовної промиванням в органічних розчинниках (ксилоле, бензолі, хладоне) і водяних розчинах фосфатів, соди, їдкого натра.

Видалення оксидного шару завтовшки щонайменше 0,5 мкм виробляють механічної очищенням крацевальными щітками чи абразивными валками. Недолік цього способу — швидке зажиривание що очищають валків, та був, і всеочисній поверхні. Часто видалення оксидной плівки застосовують гидроабразивную обробку. Високе якість зачистки отримують при обробці розпорошеною абразивною пульпой. Гидроабразивная обробка видаляє з фольги заусенцы, які утворюються після свердління, і очищає внутрішні мідні торці контактних майданчиків — у отворах багатосторонніх друкованих плат від эпоксидной смолы.

Високе якість очищення отримують при поєднанні гидроабразивной обробки з допомогою водної суспензії і крацевания. У цьому принципі працюють установки для зачистки бічних поверхонь заготовок і отворів друкованих плат нейлоновими щітками і пемзової суспензией.

Для двосторонньої механічної зачистки поверхні фольгированного диэлектрика часто застосовують спеціальну крацевальную установку. Обробка поверхні виробляється обертовими латунними щітками в струмені технологічного розчину. Установка може обробляти заготівлі максимальним розміром 500×500 мм за її товщині 0,1−3,0 мм, частота обертання щіток 1200 об./хв, зусилля поджатия плат до щеткам 147 Н.

Хімічне видалення оксидной плівки (декапирование) найефективніше ввозяться 10%-ном розчині соляної кислоти.

До якості очищення фольгированной поверхні пред’являють високі вимоги, тому що від цього в чому залежать адгезія фоторезиста і якість малюнка схемы.

У цьому технологічному процесі підготовка поверхні заготовок виробляється декапированием заготовок в розмірі 5% соляної кислоти і знежиренням віденської вапном. І тому необхідно помістити заготівлі на 15 сек в 5%-ный розчин соляної кислоти за нормальної температури 180−250 З, потім промити заготівлі протягом 2−3 хв у холодній проточній воді за нормальної температури 180−250 З, далі зачистити заготівлі віденської вапном протягом 2−3 хв, знову промити заготівлі у холодній проточній воді за нормальної температури 180−250 З протягом 2−3 хв, потім декапировать заготівлі в 5%-ном розчині соляної кислоти протягом 1−3 сік за нормальної температури 180−250 З, знову промити заготівлі у холодній проточній воді протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З, промити заготівлі в дистильованої воді за нормальної температури 20(20 З протягом 1−2 хв, і далі сушити заготівлі стиснутим повітрям за нормальної температури 180−250 З до їх засихання. Після всіх таких операцій необхідно проконтролювати якість зачистки поверхні фольги. Контроль рабочий.

6.4. Нанесення сухого плівкового фоторезиста.

Від фоторезиста часто-густо потрібно високе дозвіл, але це досягається лише з однорідних, без проколів плівках фоторезистов, мають хороше зчеплення з фольгою. Саме тому пред’являються такі високі вимоги до попередніх операціям. Необхідно звести до мінімуму вміст вологи на платі чи фоторезисте, оскільки він дає підстави проколів чи поганий адгезії. Усі операції з фоторезистом потрібно здійснювати приміщенні за відносної вологості трохи більше 50%. Для видалення вологи із поверхні плати застосовують сушіння в термошкафах.

Залежно від застосовуваного фоторезиста є кілька методів нанесення фоторезиста на поверхню фольгированного диэлектрика. Рідкий фоторезист наноситься методом занурення, поливу, розбризкуванням, електростатичним розпиленням із наступною сушінням за нормальної температури 400 З в центрифузі до засихання. Така сушіння забезпечує рівномірність товщини шару. Сухі плівкові фоторезисты наносяться ламинированием.

При застосуванні рідкого фоторезиста необхідно забезпечувати високу рівномірність спричинених шару для заготівлі і виключати втрату фоторезиста. Відомі установки нанесення рідкого фоторезиста валковым методом з наступної сушінням теплонагревателями. Такий спосіб забезпечує рівномірну товщину фоторезиста на заготовках з якими попередньо просвердленими отверстиями.

Більше продуктивної є заготівля нанесення рідкого фоторезиста способом повільного витягування заготівлі із швидкістю з обсягів фоторезиста. У цьому забезпечується товщина спричинених шару фоторезиста в 3−4 мкм. Така установка може обробляти заготівлі розмірами від 70×80 мм до 500×500 мм, при обсязі ванни 0,35 м³, швидкості витягування заготівлі 0,143−0,430 м/мин, температурі сушіння 35−1200 З, часу сушіння 20 мін та продуктивності 75 шт/ч.

На підвищення захисних властивостей рідкого фоторезиста після експонування й вияву проводять його термічне чинбарня. З цією метою використовують шафи з электрокалорифером. При температурі нагріву камери до 150 0 З цикл дубления триває 4−4,5 год. Ефективнішим є застосування установок дубления фоторезиста в розплаві солей.

Для експонування малюнка схеми рекомендуються установки з рівномірним світловим потоком у всій площі светокопирования, невисокою робочої температурою ламп задля унеможливлення перегріву фотошаблона.

Зростаючі вимоги до точності й діють якості схем, необхідність автоматизації процесів і зростання обсягів випуску плат сприяли заміні рідких фоторезистов сухим плівковим фоторезистом (СПФ). Широке впровадження сухопленочных фоторезистов призвела до того, що це провідні предприятия-изготовители друкованих плат нині мають всім необхідними технологічним і контрольним устаткуванням їхнього применения.

СПФ складається з шару полімерної фоторезиста, вміщеного між двома захисними плівками. Задля більшої можливості нанесення сухопленочных фоторезистов на автоматичному устаткуванні плівки поставляються в рулонах. Поверхню заготівлі СПФ наноситься в установках ламинирования. Адгезія СПФ до металевої поверхні заготовок забезпечується розігрівом плівки фоторезиста на плиті до розм’якання з наступним притисненням при протягування заготівлі між валками. Установка оснащена термопарою і приладом контролю температури нагріву плівки фоторезиста. На установці можна наносити СПФ на заготівлі до 600 мм зі швидкістю їхнього перебігу між валками 1,0−3,0 м/мин. Фоторезист нагрівається до температури 110−1200 З. У процесі нанесення одну захисну плівку з фоторезиста видаляють, тоді як інша залишається захищає фоторезист із зовнішнього стороны.

У цьому технологічному процесі застосовуємо сухий плівковий фоторезист СПФ-2, заподіювана на ламинаторе КП 63.46.4.

У разі малюнок схеми отримують методом фотодруку. І тому перед нанесенням фоторезиста заготівлю необхідно витримати в сушильній шафі за нормальної температури 75(50 З протягом 1 години, потім послідовно на обидві сторони заготівлі завдати фоторезист, обрізати ножицями надлишки з обох боків плати, звільнити базові отвори від фоторезиста, витримати заготівлі при неактиничном висвітленні за тридцяти хв за нормальної температури зібрати пакет з фотошаблона і, експонувати заготівлі встановленні експонування КП 6341, знову витримати заготівлі при неактиничном висвітленні за тридцяти хв за нормальної температури 18(20 З, проявити заготівлю встановленні прояви АРС-2.950.000, потім промити плати в мильному розчині, промити заготівлі у холодній проточній воді протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З, декапировать заготівлі в 20%-ном розчині сірчаної кислоти протягом 1 хв за нормальної температури 20(20 З, знову промити заготівлі у холодній проточній воді протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З, сушити заготівлі стиснутим повітрям. Після цього треба проконтролювати виявлений малюнок. Після експонування заготівлі, перед проявом, необхідно видалити плівку, захищаючу фоторезист.

6.5. Нанесення захисного лака.

Лак наноситься у тому, щоб захистити поверхню плати процесу хімічного міднення. Лак зазвичай наноситься окунанием в ванну з лаком, поливом плати з нахилом в 10−150 чи розпиленням з пульверизатора. Потім плата сушиться в сушильній шафі за нормальної температури 60−1500 З протягом 2−3 год. Температура сушіння задається гранично допустимою температурою для навісних электрорадиоэлементов, встановлених друкарський плату.

Лак для захисного покриття повинен мати такими свойстами: високої влагостойкостью, хорошими діелектричними параметрами (малими діелектричним проницаемостью і тангенсом кута діелектричних втрат), температуростойкостью, хімічної інертністю і механічної прочностью.

При виборі лаку для захисного покриття слід також ураховувати властивості матеріалів, використаних виготовлення підстави друкованої плати й на для приклеювання провідників, щоб за полімеризації покриття цього не сталося зміни властивостей цих матеріалів.

Є різноманітні лаки для захисного покриття, такі як лак СБ-1с з урахуванням фенолформальдегидной смоли, лак Э-4100 з урахуванням эпоксидной смоли, лак УР-231 і другие.

У цьому технологічному процесі як захисного покриття будемо застосовувати лак СБ-1с. Щоб завдати лаку на поверхню заготівлі необхідно занурити заготівлі в кюветі з лаком на 2−3 сік, температура лаку маєш бути у межах 18−250 З, та був слід сушити заготівлі в термошкафе КП 4506 протягом 1,5 годин за нормальної температури 1200 С.

6.6. Сверловка отверстий.

Найбільш трудомісткий і складного процесу в механічної обробці друкованих плат — отримання отворів під металлизацию. Їх виконують переважно сверлением, оскільки зробити отвори штампуванням в що застосовуються виробництва плат стеклопластиках важко. Для свердління склопластиків використовують твердосплавный інструмент спеціальної конструкції. Застосування інструмента з твердого сплаву дозволяє значно підвищити продуктивність праці при свердлінні і зенковании і поліпшити чистоту обробки отворів. Частіше всього свердла виготовляють з твердоуглеродистых сталей марки У-10, У-18, У-7. Здебільшого використовують дві форми свердла: сложнопрофильные і циліндричні. Оскільки стеклотекстолит є высокоабразивным матеріалом, то стійкість свердел невелика. Приміром, стійкість тонких свердел — близько 20 000 сверлений.

При виборі сверлильного устаткування необхідно враховувати такі особливості, як виготовлення мільйонів отворів на зміну, діаметр отворів 0,4 мм менше, точність розташування отворів 0,05 мм вище, необхідність забезпечення абсолютно гладких і перпендикулярних отворів поверхні плати, обробка плат без заусенцев тощо. Точність і якість свердління залежить від конструкції верстати й свердла.

Нині використовують кілька типів верстатів для свердління друкованих плат. У це многошпиндельные высокооборотные верстати із програмною управлінням, у яких крім сверлений отворів в друкованих платах одночасно виробляється і зенкование чи свердління отворів у пакеті без зенкования.

Широко застосовується також одношпиндельный напівавтомат, котрі можуть працювати з проектором, і зі щупом. На верстаті можна обробляти заготівлі плат максимальним розміром 520×420 мм при товщині пакета 12 мм. Частота обертання шпинделя 15 000−30 000 об./хв (змінюється східчасто). Максимальний діаметр свердління 2,5 мм.

Більше продуктивною є четырехшпиндельный верстат з сучасним програмним управлінням, у якому можна одночасно обробляти один і два чи чотири (залежно від розміру) друкованих плат по заданої програмі. Верстат забезпечує частоту обертання шпинделя 10 000−40 000 об./хв, максимальну подачу шпинделя 1000 об./хв, товщину оплати чи від пакета 0,1−3,0 мм, діаметр свердління 0,5−2,5 мм. Регулювання частоти обертання шпинделя бесступенчатая.

Розроблено спеціальний напівавтоматичний верстат із програмною управлінням, готовий до свердління і двостороннього зенкования отворів в МПП. Верстат має позиційну систему програмного управління з релейним блоком і контактним зчитуванням. Напівавтомат має дві шпинделя — свердлильний і зенковальный. Частота обертання першого бесступенчато може змінюватися не більше 0−33 000 об./хв, другий держак має постійну частоту обертання 11 040 об./хв. На верстаті можливо вести обробку плат розміром 350×220 мм, завтовшки 0,2−4,5 мм. Максимальний діаметр свердління 2,5 мм, зенкования — 3,0 мм. Швидкість подачі шпинделів: сверлильного — 1960 мм/мин, зенковального — 1400 мм/мин.

Удосконалення сверлильного устаткування друкованих плат ведеться у таких напрямах: збільшення кількості шпинделів; підвищення швидкості їх подачі й частоти обертання; спрощення методів фіксації плат на столі та його суміщення; автоматизації зміни свердла; зменшення кроку переміщення; збільшення швидкості приводу; створення систем, предотвращающих свердління отворів по незапрограммированной координаті з повторним сверлением за старою координаті; переходу на безпосереднє управління верстата від ЕОМ.

Свердління виключає можливості отримання отворів і штампуванням, якщо це допускається умовами якості чи визначається формою отворів. Так, штампуванням доцільно виготовляти отвори в односторонніх платах під висновки елементів й у шарах МПП, виготовлених методом відкритих контактних майданчиків, де перфораційні вікна мають прямокутну форму.

У цьому технологічному процесі свердління отворів продукуватимемо на одношпиндельном сверлильном верстаті КД-10. Необхідно забезпечувати такі режими свердління: 20 000−25 000 об./хв, швидкість осьової подачі шпинделі 2−10 мм/мин.

Перед сверлением отворів необхідно підготувати заготівлі та устаткування на роботу. Треба лише промити заготівлі в розчині очищувача протягом 1−2 хв за нормальної температури 22(20 З, промити заготівлі у холодній проточній воді протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З, промити заготівлі удесятеро% розчині аміаку протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З, знову промити заготівлі у холодній проточній воді протягом 2−3 хв за нормальної температури 18(20 З, підготувати верстат КД-10 на роботу згідно з інструкцією по експлуатації, потім знежирити свердло в спирто-бензиновой суміші, зібрати пакет із трьох плат і фотошаблона, далі свердлитиме отвори відповідно до кресленню. Після свердління необхідно видалити стружку й пил з плати й на продути отвори стиснутим повітрям. Після цього треба перевірити кількість отворів та його діаметри, перевірити якість свердління. При свердлінні на повинен утворюватися відколів, тріщин. Стружку й пил слід видаляти стиснутим повітрям.

6.7. Хімічне меднение.

Хімічне меднение є першою етапом металізації отворів. У цьому можливо отримання плавного переходу від диэлектрического підстави до металевому покриттю, мають різні коефіцієнти теплового розширення. Процес хімічного міднення грунтується на відновленні іонів двухвалентной міді з його комплексних солей. Товщина шару хімічно обложеної міді 0,2−0,3 мкм. Хімічне меднение можна лише після спеціальної підготовки — каталітичної активації, яка можна проводити одноступеневою і дворівневим способом.

При двоступінчастої активації друковану плату спочатку обезжиривают, потім декапируют торці контактних майданчиків. Далі йде перший крок було активації - сенсибілізація, навіщо плати опускають на 2−3 хв в соляно-кислый розчин дихлорида олова. Другий крок активації - палладирование, навіщо плати поміщають на 2−3 хв в соляно-кислый розчин дихлорида паладію. Адсорбированные атоми паладію є высокоактивным каталізатором для будь-який хімічної реакции.

При одноступінчастої активації попередня обробка (знежирення і декапирование) залишається той самий, а активація відбувається у колоїдному розчині, який містить концентровану сірчану кислоту і катиони паладію при кімнатної температуре.

У нашому випадку процес хімічного міднення складається з таких операцій: знежирити плати в розчині тринатрий фосфату і кальцинованої солі протягом 5−10 хв за нормальної температури 50−600 З; промити плати гарячої проточній водою протягом 1−2 хв за нормальної температури 50−600 З; промити плати холодної проточній водою протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З; декапировать торці контактних майданчиків — у 10%-ном розчині соляної кислоти протягом 3−5 сік за нормальної температури 18−250 З; промити плати холодної проточній водою протягом 1−2 хв за нормальної температури 18−250 З; промити плати в дистильованої воді протягом 1−2 хв за нормальної температури 18−250 З; активувати в розчині хлористого паладію, соляної кислоти, двухлористого олова і дистильованої води протягом десяти хв за нормальної температури 18−250 З; промити плати в дистильованої воді протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З; промити плати у холодній проточній воді протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З; обробити плати в розчині прискорювача протягом п’яти хв за нормальної температури 20(20 З; промити плати у холодній проточній воді протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З; зробити операцію электрополировки із єдиною метою зняття металевого паладію із поверхні плати протягом 2 хв за нормальної температури 20(20 З; промити плати гарячої проточній водою протягом 2−3 хв за нормальної температури 50(20 З; протерти поверхню плати бязевым розчином, у протягом 2−3 хв; промити плати холодної проточній водою протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З; зробити візуальний контроль электрополировки (плата повинен мати блискучий чи матовий вид, у разі на платі темних плям, які видаляються під час промивання, слід збільшити час электрополировки до 6 хв); зробити операцію хімічного міднення протягом десяти хв за нормальної температури 20(20 З; промити плати у холодній проточній воді протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З; візуально контролювати покриття в отверстиях.

6.8. Зняття захисного лака.

Перед гальванічним меднением необхідно зняти шар захисного лаку із поверхні плати. Залежно від застосовуваного лаку існують різноманітні розчинники. Деякі лаки можливо зняти ацетоном.

У цьому технологічному процесі захисний лак зніматимемо в розчиннику 386. І тому плати необхідно замочити на 2 години на розчиннику 386, та був зняти шар лаку білячої пензлем, після цього промити плати у холодній проточній воді протягом 2−3 хв за нормальної температури 20(20 З, контролювати якість зняття захисного лаку (лежить на поверхні лаку залишати місця, покриті плівками лаку).

6.9. Гальванічна затяжка.

Шар хімічно обложеної міді зазвичай має невелику товщину (0,2−0,3 мкм), пухку структуру, легко окислюється надворі, непридатний для токопрохождения, тому його захищають гальванічним нарощуванням («затягуванням») 1−2 мкм гальванічної міді.

І тому необхідно декапировать плати в 5%-ном розчині соляної кислоти протягом 1−3 сек за нормальної температури 18−250 З, промити плати у холодній проточній воді протягом 2−3 хв за нормальної температури 18−250 З, зачистити плати віденської вапном протягом 2−3 хв за нормальної температури 18−250 З, промити плати у холодній проточній воді протягом 2−3 хв за нормальної температури 18−250 З, знову декапировать заготівлі в 5%-ном розчині соляної кислоти протягом 1−3 сек за нормальної температури 18−250 З, промити плати у холодній проточній воді протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З, промити плати в дистильованої воді протягом 1−2 хв за нормальної температури зробити гальванічну затяжку протягом 10−15 хв за нормальної температури 20(20 З, промити плати холодної проточній водою протягом 1−2 хв за нормальної температури 18−250 З, сушити плати стиснутим повітрям за нормальної температури 18−250 З до їх засихання, контролювати якість гальванічної затяжки (отвори нічого не винні мати непокрытий, осад може бути щільний, рожевий, мелкокристаллический).

6.10. Электролитическое меднение та нанесення захисного покриття ПОС-61.

Після гальванічної затяжки шар обложеної міді має товщину 1−2 мкм. Электролитическое меднение доводить товщину в отворах до 25 мкм, на провідниках — до приблизно 40−50 мкм.

Электролитическое меднение включає у собі такі операції: ретуш під мікроскопом фарбою НЦ-25 білячої пензлем № 1; декапирование плат в 5%-ном розчині соляної кислоти протягом 1−3 сек за нормальної температури 20(20 З; промивання плат холодної проточній водою протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З; зачистка плат віденської вапном протягом 2−3 хв за нормальної температури 18−250 З; промивання плат холодної проточній водою в течение1−2 хв за нормальної температури 18−250 З; декапирование плат в 5%-ном розчині соляної кислоти протягом 1мин за нормальної температури 18−250 З; промити плати холодної проточній водою протягом 1−2 хв за нормальної температури 18−250 З; зробити гальваническое меднение в розчині борфтористоводородной кислоти, борної кислоти, борфтористоводородной міді дистильованої води протягом 80−90 хв за нормальної температури 20(20 З; промити плати холодної проточній водою протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З; зробити візуальний контроль покриття (покриття має бути суцільним без подгара, не допускаються механічні ушкодження, відшарування і вздутия).

Щоб при травленні провідники і контактні майданчики не стравливались їх слід покрити захисним металевим покриттям. Існує різні металеві покриття (переважно сплави), застосовувані для захисного покриття. У цьому технологічному процесі застосовується сплав олово-свинец. Сплав олово-свинец стійкий до впливу травильних розчинів з урахуванням персульфата амонію, хромового ангідриду та інших, але руйнується в розчині хлорного заліза, у ролі травителя розчин хлорного заліза застосовувати нельзя.

Щоб завдати захисного покриття необхідно промити плати дистильованої водою протягом 1−2 хв за нормальної температури 18−250 З, потім зробити гальваническое покриття сплавом олово-свинец в розчині борфтористоводородной кислоти, борної кислоти, мездрового клею, нафтохинондисульфоновой кислоти, 25%-ного аміаку, металевого свинцю, металевого олова, гидрохинона і дистильованої води протягом 12−15 хв за нормальної температури 20(20 З, промити плати у гарячій проточній воді протягом 1−2 хв за нормальної температури 50(50 З, промити плати у холодній водогінної воді протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(20 З, сушити плати стиснутим повітрям протягом 2−3 хв за нормальної температури 20(20 З, видалити ретуш ацетоном з поля плати, контролювати якість покриття (покриття має бути суцільним без подгара, не допускаються механічні ушкодження, відшарування і вздутия).

6.11. Зняття фоторезиста.

Перед операцією травлення фоторезист із поверхні плати необхідно зняти. При великий обсяг випуску плат це робити в установках зняття фоторезиста (наприклад, АРС-2.950.000). При невелику кількість плат фоторезист доцільніше знімати в металевої кюветі щетинной пензлем в розчині хлористого метилена.

У цьому технологічному процесі фоторезист зніматимемо встановленні зняття фоторезиста АРС-2.950.000 протягом 5−10 хв за нормальної температури 18−250 З, після цього потрібні промити плати у холодній проточній воді протягом 2−5 хв за нормальної температури 18−250 С.

6.12. Травлення друкованої платы.

Травлення призначено видалення незахищених ділянок фольги із поверхні плати з формування малюнка схемы.

Є кілька видів травлення: травлення зануренням, травлення з барботажем, травлення розбризкуванням, травлення розпиленням. Травлення з барботажем полягає у створенні обсягом травильного розчину великої кількості повітряних бульбашок, що призводять до перемішуванню травильного розчину всього обсягу, що сприяє збільшення швидкості травления.

Існує й три «види розчинів для травлення: розчин хлорного заліза, розчин персульфата амонію, розчин хромового ангідриду та інші. Найчастіше застосовують розчин хлорного железа.

Швидкість травлення найбільше залежить від концентрації розчину. При сильноі слабоконцентрированном розчині травлення відбувається повільно. Найкращі результати травлення виходять при щільності розчину 1,3 г/см3. Процес травлення залежить також від температури травлення. При температурі вище 250 З процес пришвидшується, але псується захисна плівка. При кімнатної температурі мідна фольга розчиняється за 30 сік до 1 мкм.

У цьому технологічному процесі як захисного покриття використовувався сплав олово-свинец, який руйнується в розчині хлорного заліза. Тож у ролі травильного розчину будемо застосовувати розчин з урахуванням персульфата аммония.

У разі застосовується травлення з барботажем. І тому необхідно висушити плату надворі протягом 5−10 хв за нормальної температури 18−250 З, за необхідності зробити ретуш малюнка білої фарбою НЦ-25, цькувати плати в розчині персульфата амонію протягом 5−10 хв за нормальної температури трохи більше 500 З, промити плати в 5%-ном розчині водного аміаку, промити плати у гарячій проточній воді протягом 3−5 хв за нормальної температури 50−600 З, промити плати у холодній проточній воді протягом 2−5 хв за нормальної температури 18−250 З, сушити плати за повітрі протягом 5−10 хв за нормальної температури 18−250 З, контролювати якість травлення (фольга мусить бути витравлена у місцях, де немає малюнка. Що Залишилася близько провідників мідь підрізати скальпелем. На провідниках повинно бути протравов).

6.13. Очищення друкованої платы.

Очищення покриття олово-свинец проводиться в розчині двухлористого олова, соляної кислоти і тиомочевины. І тому необхідно завантажити плату на 2−3 хв в розчин освітління за нормальної температури 60−700 З, промити плати гарячої проточній водою протягом 2−3 хв за нормальної температури 55(50 З, промити плати холодної проточній водою протягом 1−2 хв за нормальної температури 18(50 З, промити плати дистильованої водою протягом 1−2 хв за нормальної температури 18(50 С.

6.14. Оплавлення друкованої платы.

Оплавлення друкованої плати здійснюється з метою покриття провідників і металізованих отворів оловянно-свинцовым припоем. Найчастіше застосовують конвеєрну установку інфрачервоного оплавлення ПР-3796.

Для оплавлення друкованих плат необхідно висушити плати в сушильній шафі КП-4506 протягом 1 години за нормальної температури 80(50 З, потім флюсовать плати флюсом ВФ-130 протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(50 З, витримати плати перед оплавленням в сушильній шафі в вертикальному становище у протягом 15−20 хв за нормальної температури 80(50 З, підготувати установку оплавлення ПР-3796 згідно з інструкцією по експлуатації, завантажити плати за конвеєр установки, оплавить плату протягом 20мин за нормальної температури 50(100 З, промити платою залишків флюсу горяче проточній водою протягом 1−2 хв за нормальної температури 50(100 З, промити плату холодної проточній водою протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(50 З, промити плату дистильованої водою протягом 1−2 хв за нормальної температури 20(50 З, сушити плати протягом 45 хв за нормальної температури 85(50 З в сушильній шафі КП-4506, контролювати якість оплавлення лежить на поверхні провідників й у металізованих отворах визуально.

Провідники повинен мати блискучу гладку поверхню. Допускається лежить на поверхні провідників наявність кристалізації припоя і лише частково непогашені торці провідників.

Не допускається відшаровування провідників від діелектричним основи розвитку та заповнення припоем отворів діаметром великим 0,8 мм. Не допускається наявність білого нальоту від погано відмитого флюсу на провідниках й у отворах друкованої платы.

6.15. Механічна обробка.

Механічна обробка необхідна для обрізки друкованих плат за величиною (відрізка технологічного поля) і зняття фаски. Є кілька способів механічного оброблення друкованих плат по контуру.

Бесстружечная обробка друкованих плат по контуру відрізняється низькими витратами під час використання спеціальних інструментів. У цьому виключається нагрівання оброблюваного матеріалу. Обробка здійснюється дисковими ножицями. Лінія реза має бути спрямована те щоб не виникло розшарування матеріалу. Зовнішній контур односторонніх друкованих плат на великих серіях формується на швидкісних пресах зі спеціальним ріжучим інструментом. Багатосторонні друковані плати бесстружечным методом не обробляються, оскільки велика можливість розшарування.

Механічна обробка друкованих плат по контуру зі зняттям стружки складає спеціальних дискових пилах, і навіть на верстатах зі зняттям фаски. Ці верстати обладнані інструментами чи фрезами з твердих сплавів чи алмазними інструментами. Швидкість різання таких верстатів 500−2 000 мм/мин. ці верстати мають такі особливості: високу швидкість різання, застосування твердосплавних чи діамантових інструментів, різка йде з обов’язковим рівномірним охолодженням інструмента, забезпечення незначних допусків, проста і швидка заміна инструмента.

Широко використовують широкоуниверсальный фрезерному верстат підвищеної точності типу 675П. На верстаті виконують фрезерні роботи циліндричними, дисковими, фасонными, торцовыми, кінцевими, шпоночными та інші фрезами.

У цьому технологічному процесі обрізка плати проводиться за допомогою дискових ножиць, а зняття фасок — на верстаті зі зняттям фасок типу ГФ-646. І тому необхідно обрізати плати за дискових ножицях, зняти фаски на верстаті зі зняттям фасок ГФ-646, промити плати у гарячій воді із застосуванням стирально-моющего кошти «Лотос «протягом 2−3 хв за нормальної температури 55+/-5 З, потім промити плати в дистильованої воді протягом 1−2 хв за нормальної температури 20+/-2 З, сушити плати в сушильній шафі КП 4506. Після цього треба візуально проконтролювати друковані плати за відшаровування провідників.

7. ОБГРУНТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОСТІ КОНСТРУКЦИИ.

Однією з основних принципів створення сучасних виробів радіопромисловості є проведення широкої уніфікації. Сенс уніфікації у тому, аби знизити число найменувань елементів, із яких складається аппаратура.

Технологічність конструкції радіоелектронної апаратури складається із можливості застосування нові вироби стандартних і уніфікованих деталей; зменшення трудомісткості і часу під час виготовлення апаратури; зменшення матеріаломісткості; застосування вельми поширеного виготовлення апаратури; зменшення часу й витрат коштів у підготовку виробництва до випуску нова продукція; можливості механізації, автоматизації і роботизації производства.

У цьому підсилювачі звуковий частоти застосовуються дуже багато стандартних деталей (резисторы, конденсатори, транзистори, стабилитроны й дуже далее).

Мала трудомісткість виготовлення даного підсилювача звуковий частоти отримана шляхом застосування коштів механізації та уніфікації. Це така устаткування, як ламинатор КП-63.46.5, установка експонування КП-63−41, установка для прояви АРФ2.950.000, конвеєрна установка інфрачервоного оплавлення ПР-3796, свердлильні верстати С-106 і КД-10 тощо.

Устаткування, що застосовується виготовлення такого приладу, є найпоширенішим і є більшості підприємств-виготовлювачів друкованих плат. Виробництво даного устрою є технологічною, оскільки використовувалися нетрадиційні рішення в технологічному процессе.

З усього переліченого вище, ми можемо однозначно сказати, що конструкція нашого приладу вийшла технологичная.

8. РОЗРАХУНОК НАДІЙНОСТІ СХЕМЫ.

Дане пристрій містить дуже багато елементів і сполук, котрі потенційно може стати причиною відмови всього влаштування у цілому. Тому необхідно розрахувати надійність устрою, беручи до уваги ці елементи. Для зручності розрахунків всі ці елементи зведені в таблицу.

9. ВИСНОВОК.

Останнім часом науково-дослідні й виробничі підприємства радіотехнічної та електронної промисловості передових країн світу витрачають багато зусиль і коштів у пошук шляхів зменшення габаритів та величезною масою радіоелектронної апаратури. Роботи ці отримують підтримку адже розвиток багатьох галузей науку й техніки, як-от космонавтика, обчислювальної техніки, кібернетика, біоніка та інші, вимагають виключно складного електронних приладів. До цього устаткуванню пред’являються високі вимоги, тому апаратура стає такої складної й громіздкою, що вимоги високої надійності значного зменшення габаритів і дотримання сили-силенної набувають найважливіше значення. Особливо ці вимоги пред’являються ракетній техніці. Відомо, що з підйому кожного кілограма маси апаратури космічного корабля слід збільшити стартову масу ракети сталася на кілька сотень кілограмів. Щоб задовольнити ці вимоги, необхідно миниатюризировать апаратуру. Це досягається кількома методами конструювання радіоелектронної апаратури.

При микромодульном методі конструювання підвищення щільності монтажу досягається шляхом застосування спеціальних мініатюрних деталей й щільного їх монтажу в микромодуле. Завдяки стандартним розмірам микромодули розміщуються в апаратурі з мінімальними проміжками.

Застосування гібридних інтегральних мікросхем і микросборок також дозволило мініатюризації радіоелектронної апаратури. З використанням мікросхем підвищення щільності монтажу досягається тим, що у загальної ізоляційної підкладці вміщено у вигляді тонких плівок резисторы, провідники, обкладки конденсаторів, той самий принцип використовують і в пристроях, виготовлених методом молекулярної електроніки, у своїй для створенні пасивних (резисторы і конденсатори) і політично активних (діоди, транзистори) елементів схем використовуються верстви напівпровідникових матеріалів.

Наступний етап розвитку технології виробництва радіоелектронної апаратури — технологія поверхостного монтажу кристала (ТПМК). ТМПК забезпечує мініатюризацію радіоелектронної апаратури у разі зростання її функціональної складності. Навісні компоненти значно менше, ніж монтируемые в отвори, що забезпечує вищу щільність монтажу зменшує массо-габаритные показники. ТПМК допускає високу автоматизацію установки электрорадиоэлементов до роботизації.

Підвищення надійності радіоелектронних пристроїв, виконаних зазначеними методами мікромініатюризації, досягається тим, що з перших, все методи засновані на автоматизації виробничих процесів, у своїй передбачається ретельний контроль на окремих операціях.

Друга причина у тому, що у виробах, виготовлених з урахуванням мікросхем, значно зменшується кількість паяных сполук, що є причиною багатьох відмов. Метод молекулярної електроніки виключає відмови, пов’язані з різними коефіцієнтами лінійного розширення матеріалів, бо у своїй методі передбачається, що конструкція виконується з однорідної матеріалу.

Збільшення надійності конструкцій, виконаних методами мікромініатюризації, пояснюється також набагато більшими можливостями забезпечити захисту від впливу довкілля. Малогабаритні вузли може бути набагато легше герметизированы, що до того ж додасть і механічну міцність. Нарешті, застосування мініатюрних вузлів і деталей дозволяє краще вирішити свої завдання резервування як загального, і роздільного.

Як очевидно з сказаного, необхідність зменшення габаритів і представників багатьох міцно пов’язана зі збільшенням надійності. Вартість радіоелектронної апаратури, виконаною з урахуванням мікромініатюризації, нині наближається до вартості апаратури, виконаною у звичайному виконанні. Значне зниження вартості микроминиатюрных блоків, складальних одиниць можна досягнути лише шляхом повної автоматизації виробництва, а автоматизація, як було раніше, одна із умов підвищення надійності і, отже, умовою доцільності мікромініатюризації.