дивитися на реферати схожі на "Технологія виготовлення друкованих плат"

Міністерство Науки та Освіти Республіки Молдова

Коледж Мікроелектроніки і Обчислювальної Техніки

Кафедра обчислювальної техніки

Реферат

Технологія

Тема роботи: Технологія виготовлення друкованих плат.

Роботу виконав студент: Мурзін Юрій.

м. Кишинів 2000.

1. Класифікація методів конструювання друкованих плат і вузлів. 3
2. Процес виготовлення друкованої плати 4
3. Порівняльні характеристики методів виробництва і обгрунтуваннязастосовуваного в даному проекті. 5
4. Металізація наскрізних отворів. 6
5. Попарно пресування. 6
6. Метод пошарового нарощування. 6
7. Складання блок схеми типового техпроцесу. 7
8. Опис ТП. 8
9. Вибір матеріалу. 10
10. Основні характеристики: 10
11. Основи безпеки виробництва друкованих плат. 11
12. Бібліографія 13

Класифікація методів конструювання друкованих плат і вузлів.

При конструюванні РЕА на друкованих платах використовують такі методи.
Моносхемний застосовують для нескладної РЕА. У тому випадку вся електричнасхема розташовується на одній ПП. Моносхемний метод має обмеженезастосування, тому що дуже складні ПП незручні під час налаштування та ремонту РЕА.
Схемно-вузловий метод застосовують при виробництві масової та серійної РЕА.
При цьому методі частина електричної схеми, що має чіткі вхідні тавихідні ланцюга (каскади УВЧ, ППЧ, блоки розгорток і т.п.), розташовується наокремій платі. Ремонтопридатність таких виробів більше. Недолік --складність системи сполучних проводів, що зв'язують окремі плати.
Функціонально-вузловий метод застосовують в РЕА з використанняммікроелектронних елементів. При цьому ПП містить провідники комутаціїфункціональних модулів в єдину схему. На одній платі можна зібрати дужескладну схему. Недолік цього методу - різке збільшення складності ПП. Уряді випадків всі провідники не можуть бути розташовані на одній і навіть обохсторонах плати. При цьому використовують багатошарові друковані плати МПП,об'єднують в єдину конструкцію кілька шарів друкованих провідників,розділених шарами діелектрика. Відповідно до ДСТУ розрізняють триметоду виконання ПП:

- ручной;

- підлозі автоматизований;

- автоматизований;
Кращими є підлозі автоматизований, автоматизованийметоди.

Процес виготовлення друкованої плати

У технічному прогресі ЕОМ відіграють значну роль: вони значнополегшують роботу людини в різних галузях промисловості, інженернихдослідженнях, автоматичному управлінні і т.д. Особливостями виробництва
ЕОМ на сучасному етапі є: Використання великої кількостістандартних елементів. Випуск цих елементів у великих кількостях івисокої якості - одне з основних вимог обчислювальногомашинобудування. Масове виробництво стандартних блоків з використаннямнових елементів, уніфікація елементів створюють умови для автоматизації їхвиробництва. Висока трудомісткість складальних і монтажних робіт, щопояснюється наявністю великої кількості з'єднань і складності їх виконаннявнаслідок малих розмірів. Найбільш трудомістким процесом у виробництві ЕОМзаймає контроль операцій і готового виробу. Основним напрямом прирозробки та створення друкованих плат є широке застосуванняавтоматизованих методів проектування з використанням ЕОМ, щозначно полегшує процес розробки і скорочує тривалістьвсього технологічного циклу.

Основними достоїнствами друкованих плат є:
- Збільшення щільності монтажу і можливість мікро-мініатюризації виробів.
- Гарантована стабільність електричних характеристик.
- Підвищена стійкість до кліматичних і механічних впливів.
- Уніфікація і стандартизація конструктивних виробів.
- Можливість комплексної автоматизації монтажно-складальних робіт.

Умови експлуатації ЕОМ можуть бути різними, вони залежать в основному відкліматичних впливів, які необхідно враховувати при виборіматеріалів і конструктивних особливостей ЕОМ, крім того, вони визначаютьпрограму та обсяг контрольних випробувань. Для визначення впливу навколишньогосередовища на роботу ЕОМ розглядають наступні зони клімату: помірну,тропічну, арктичну, морську. Для ракетної та космічної апаратуривраховують специфіку великих висот.
Виходячи з цього найбільш підходящим, є спосіб виготовленняпристрої на друкованій платі (ТЕЗ 2го рівня. Так як друкована платаволодіє великою поверхнею і буде швидше охолоджуватися, вона маєперевагу перед іншими технологіями.
Типи виробництва: (Таблиця 1.)
- Одиничним називається таке виробництво, при якому виріб випускається одиничними екземплярами. Характеризується: Малої номенклатурою виробів, малим обсягом партій, Універсальним оснащення цехів, Робочими високої кваліфікації.
- Серійне - характеризується обмеженою номенклатурою виробів, що виготовляються повторюваними партіями порівняно невеликим обсягом випуску. Залежно від кількості виробів в партії розрізняють: дрібно середньо і крупно серійні виробництва.
- Універсальне - використовує спеціальне обладнання, яке розташовується за технологічними групами, Технічна оснастка універсальна, Кваліфікація робітників середня.
Масове виробництво характеризується: вузькою номенклатурою і великимоб'ємом виробів, що виготовляються безперервно; використанням спеціальноговисокопродуктивного обладнання, що поставлена по поточномупринципом. У цьому випадку транспортують пристроєм є конвеєр.
Кваліфікація робітників низька. Також різною може бути серійність:
(Таблиця 2.)
В залежності від габаритів, ваги та розміру річної програми випускувиробів визначається тип виробництва.
Тип виробництва і відповідні йому форми організації робіт визначаютьхарактер технологічного процесу та його побудову. Так як за умовоютехнічного завдання обсяг виробництва дорівнює 100 виробів на рік, товиробництво має бути среднесерійним.

Порівняльні характеристики методів виробництва і обгрунтування застосованого в даному проекті.

Достоїнствами ПП є:
- Збільшення щільності монтажу.
- Стабільність і повторюваність електричних характеристик.
- Підвищена стійкість до кліматичних впливів.
- Можливість автоматизації виробництва.

Всі ПП поділяються на наступні класи:a) Опп - одностороння друкована плата.
Елементи розташовуються з одного боку плати. Характеризується високоюточністю виконуваного малюнка.

b) ДПП - двостороння друкована плата.
Малюнок розташовується з двох сторін, елементи з одного боку. ДПП наметалевому підставі використовуються в могутніх пристроях.

c) МПП - багатошарова друкована плата.
Плата складається з чергуються ізоляційних шарів з провідним малюнком.
Між шарами можуть бути чи відсутніми міжшарових з'єднання.

d) ГПП - гнучка друкована плата.
Має гнучке підстава, аналогічна ДПП.

e) ППП - дротова друкована плата.
Поєднання ДПП з провідним монтажем з ізольованих проводів.

Переваги МПП:
- Зменшення розмірів, збільшення щільності монтажу.
- Скорочення трудомісткості виконання монтажних операцій.

металізація наскрізних отворів .

Даний метод заснований на тому, що шари між собою з'єднуються наскрізними,металізованими отворами.
Переваги:
Простий ТП.
Висока щільність монтажу.
Велика кількість шарів.

Попарно пресування.

Застосовується для виготовлення МПП з парною кількістю шарів.
Переваги:
Висока надійність.
Простота ТП.
Допускається встановлення елементів як з штирові так і з планарними висновками.

Метод пошарового нарощування.

Заснований на послідовному нарощуванні шарів.
Переваги:
Висока надійність.

МПП виготовляють методами побудованими на типових операціях використовуванихпри виготовленні ОПП та ДПП. Виходячи з міркувань технологічностівиробництва, я обираю метод металізації наскрізних отворів, так як віннайбільш підходить до вибраної мною схемі среднесерійного виробництва. Такяк на среднесерійном виробництві використовується автоматизація виробництва,для розробки креслень плати я використав програми автоматичноїтрасування P-CAD, яка створила 4 шару плати розміром 160 (180 мм. Зцього виходить один двосторонній шар і два односторонніх шару длязовнішніх шарів. Вихідні файли системи P-CAD дозволяють значноавтоматизувати подальший технологічний процес у таких складнихопераціях як міжшарових свердління отворів.

Складання блок схеми типового техпроцесу.

Правильно розроблений ТП повинен забезпечити виконання всіх вимог,зазначених у кресленні та ТУ на виріб, високу продуктивність. Вихіднимиданими для проектування технологічного процесу є: кресленнядеталі, складальні креслення, спеціалізація деталей, монтажні схеми, схемискладання виробів, типові ТП.

Блок схема типового техпроцесу.

Опис ТП.

Метод металізації наскрізних отворів застосовують при виготовленні МПП.
Заготівлі з фольгованого діелектрика відрізають з припуском 30 мм насторону. Після зняття задирок по периметру заготовок і в отворах,поверхню фольги захищають на крацевальном верстаті і знежирюють хімічносоляною кислотою у ванні. Малюнок схеми внутрішніх шарів виконують придопомоги сухого фоторезиста. При цьому протилежна сторона плати повинна немати механічних ушкоджень і подтравліванія фольги. Базові отвориотримують висвердлюванням на універсальному верстаті з ЧПУ. Орієнтуючись намітки сполучення, розташовані на технологічному полі. Отриманізаготовки збирають в пакет. Перекладаючи їх складаються прокладками зсклотканини, що містять до 50% термореактивною епоксидної смоли.
Поєднання окремих шарів проводиться з базових отворів. Пресуванняпакету здійснюється гарячим способом. Пристосування з пакетами верстввстановлюють на плити преса, підігріті до 120 ... 130 (С. Перший циклпресування здійснюють при тиску 0,5 МПа і видержке15 ... 20 хвилин. Потімтемпературу підвищують до 150 ... 160 (С, а тиск - до 4 ... 6 МПа. При цьомутиск витримується плата з розрахунку 10 хвилин на кожен міліметртовщини плати. Охолодження ведеться без зниження тиску. Свердлінняотворів проводиться на універсальних верстатах з ЧПУ СМ-600-Ф2. У процесімеханічної обробки плати забруднюються. Для усунення забрудненняотвори піддають гідроабразивного впливу. При великій кількостіотворів доцільно застосовувати ультразвукову очищення. Післязнежирення й очищення плату промивають в гарячій і холодній воді. Потімвиконується хімічну і гальванічну металізації отворів. Післяцього видаляють маску. Механічна обробка по контуру, отриманняконструктивних отворів і Т.Д. здійснюють на універсальних, координатно -свердлильних верстатах (РМ-600-Ф2) сумісних з САПР. Вихідний контрольздійснюється автоматизованим способом на спеціальному стенді, девідбувається перевірка працездатності плати, тобто її електричнихпараметрів. Потім йде операція гальванічного осадження міді. Операціяпроводиться на авто операторної лінії АГ-44. На тонкий шар осідає мідьдо потрібної товщини. Після цього відбувається контроль на товщину міді іякість її нанесення. Далі проводитися обробка по контуру ПП. Цяоперація проводитиметься на верстаті CМ-600-Ф2 з насадкою у вигляді дискової фрезиза ГОСТ 20320-74. У цій операції видаляється непотрібний склотекстоліт покраях плати і підгонка до потрібного розміру. Потім методом сеткографііпроводитися маркування ПП. операція проводитиметься на верстаті CДC-1,який необхідним штампом зробить відбиток на ПП маркування. Весь циклвиробництва ПП закінчується контролем плати. Тут використовуєтьсяавтоматизуються перевірка на спеціальних стендах.

Вибір матеріалу.

для виробництва багатошарових друкованих плат використовуються різнісклотекстоліти за умовою технічного завдання пристрій повинен працюватив умовах з підвищеною температурою для виробництва внутрішніх шарівплати використовується двосторонній фольгований склотекстоліт зпідвищеної теплостійкістю СТФ-2. Для зовнішніх шарів друкованої плативикористовується аналогічний односторонній фольгований склотекстоліт зпідвищеної теплостійкістю СТФ-1.

Основні характеристики:

Фольгований склотекстоліт СТФ:
Товщина фольги 18-35 мм.
Товщина матеріалу 0.1-3 мм.
Діапазон робочих температур -60 +150 с (.
Напруга пробою 30Кв/мм.

Фоторезист СПФ2:
Тип негативний.
Роздільна здатність 100-500.
Проявник метілхлороформ.
Розчин видалення хлористий метилен.

Основи безпеки виробництва друкованих плат.

Одним з найбільш поширених методів створення електричних ланцюгів врадіоелектронної, електронно-обчислювальної та електротехнічної апаратуриє застосування друкованого монтажу, що реалізується у вигляді односторонніх,двосторонніх і багатошарових друкованих платах.

Обсяг апаратури на друкованих платах та їх виробництво у вітчизнянійпромисловості та за кордоном неухильно збільшується. Саме тому знаннянебезпечних і шкідливих факторів виробництва, що виникають при виготовленнідрукованих плат, є однією з неодмінних умов підготовкифахівців електронної промисловості.

До заготівельним операцій відносять розкрій заготовок, розрізкуматеріалу і виконання базових отворів і виготовлення шарів на друкованихплатах.

У великосерійному виробництві розрізку матеріалу виконують методомштампування в спеціальних штампах на ексцентрикових пресах з одночасноюпробивкою базових отворів на технологічному полі. У серійному тамалосерійному виробництві широкого поширення набули одно-імногоножевие роликові ножиці, на яких матеріал розрізається спочатку насмуги заданої ширини, а потім на заготовки. Розрізку основних ідопоміжних матеріалів (прокладочний склотканини, кабельного паперу іін), необхідних при виготовленні багатошарових друкованих плат вмалосерійному та одиничному виробництві, здійснюють за допомогою гільйотиннихножиць.

Таким чином, виконання заготівельних операцій з розкрою матеріалусполучений з небезпекою пошкодження рук працюючого у випадку потрапляння їх узону між пуансоном і матрицею, зокрема верхнім і нижнім ножемгільйотинних ножиць, при ручній подачі матеріалу.

Найбільшу небезпеку становить робота преса в автоматичномурежимі, що вимагає великої напруги, уваги та обережності працюючого,так як будь-яке уповільнення руху робочого може призвести до травматизму.
Щоб уникнути потрапляння рук робітника в небезпечну зону застосовують системудвурукого включення, при якому прес включається тільки післяодночасного натискання обома руками двох пускових кнопок.

В пресах і ножицях з ножними педалями для запобігання випадковимвключень педаль захищають або роблять запірної. Часто, крім цього, небезпечнузони біля преса захищають за допомогою фотоелементів, сигнал від якихавтоматично зупиняє прес, якщо руки робочого опинилися в небезпечнійзоні. При ручній подачі заготовок необхідно застосовувати спеціальніпристосування: пінцети, гачки і т.д.

Радикальним вирішенням питання безпеки є механізація іавтоматизація подачі і видалення заготовок з штампу, у тому числі звикористанням коштів робототехніки.

Базові отвори отримують різними методами в залежності від класудрукованих плат. На друкованих платах першого класу базові отвори отримуютьметодом штампування з одночасною вирубкою заготовок. Базові отвори назаготовках плат другого і третього класів отримують свердлінням вуніверсальних кондукторів з подальшим розгортанням. В даний час всерійному та великосерійному виробництві традиційне свердління базовихотворів по кондуктору на універсальних свердлильних верстатах поступилося місцемсвердленню на спеціалізованих верстатах (наприклад, модель AB-2 фірми
"Schmoll", ФРН). Таким чином, верстати в одному циклі з свердліннямпередбачають встановлення фіксують штифтів, щільно що входять допросвердлений отвір і скріплюють пакет з 2-6 заготовок. Щоб уникнутитравм при роботі на свердлильних верстатах необхідно стежити за тим, щобвсі ремені, шестерні та вали, якщо вони розміщені в корпусі верстата?? доступнідля дотику, мали жорсткі нерухомі огорожі. Рухомі частини імеханізми обладнання, що вимагають частого доступу для огляду, захищаютьсязнімними або відкриваються пристроями огорожі. У верстатах безелектричної блокування повинні бути вжиті заходи, що виключають можливістьвипадкового або помилкового їх включення під час огляду.

Щоб уникнути захоплення одягу і волосся робочого його одяг повинен бутизаправлена так, щоб не було вільних кінців; обшлаги рукавів слідзастебнути, волосся прибрати під бере.

утвориться при свердленні, різанні матеріалу заготовок друкованих платпил необхідно видаляти за допомогою промислових пилососів.

Бібліографія

> Довідник з конструювання РЕА (А. І. Горобець, А. І. Степаненко, В.М.

Коронкевич)