ref (Разработка процесса изготовления печатной платы)
Описание файла
Документ из архива "Разработка процесса изготовления печатной платы", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "радиофизика и электроника" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "радиоэлектроника" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "ref"
Текст из документа "ref"
Московский техникум космического приборостроения.Курсовой проект По технологии и автоматизации производства. Разработка процесса изготовления Печатной платы Э41-95 Разработал: Демонов А. В. Проверил: Шуленина 1998 |
Содержание.
4.1. Сравнительные характеристики методов производства и обоснование применяемого в данном проекте.
Приложение 1: Перечень элементов. Приложение 2: Маршрутные карты ТП. | ||||||||||||||
МТКП. 420501.000 ПЗ | Лист | |||||||||||||
2 | ||||||||||||||
Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата | ||||||||||
1. Введение. В техническом прогрессе ЭВМ играют значительную роль: они значительно облегчают работу человека в различных областях промышленности, инженерных исследованиях, автоматическом управлении и т.д. Особенностями производства ЭВМ на современном этапе являются:
Основными достоинствами печатных плат являются:
| ||||||||||||||
МТКП. 420501.000 ПЗ | Лист | |||||||||||||
3 | ||||||||||||||
Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата | ||||||||||
2. Назначение устройства. Данный раздел является связующим между разработкой принципиальной электрической схемы и воплощением этой схемы в реальную конструкцию. Проектируемое устройство предназначено для выполнения операции выравнивания порядков перед сложением чисел. Данная операция производится над числами с плавающей запятой в дополнительном коде. В современных ЭВМ одним из основных элементов является блок АЛУ, которое осуществляет арифметические и логические операции над поступающими в ЭВМ машинными словами. Одной из них является операция выравнивания порядков. | ||||||||||||||
МТКП. 420501.000 ПЗ | Лист | |||||||||||||
4 | ||||||||||||||
Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата |
3. Конструктивные особенности и эксплуатационные требования. ТЭЗ является составной частью ЭВМ – модулем второго уровня. В ЕС ЭВМ используют 5 модульных уровней, которые могут автономно корректироваться, изготавливаться и налаживаться. Каждому модульному уровню соответствует типовая конструкция, построенная по принципу совместимости модуля предыдущего с модулем последующим.
Условия эксплуатации ЭВМ могут быть различными, они зависят в основном от климатических воздействий, которые необходимо учитывать при выборе материалов и конструктивных особенностей ЭВМ, кроме того, они определяют программу и объём контрольных испытаний. Для определения влияния окружающей среды на работу ЭВМ рассматривают следующие зоны климата: умеренную, тропическую, арктическую, морскую. Для ракетной и космической аппаратуры учитывают специфику больших высот. Данное устройство по условиям технического задания будет эксплуатироваться в условиях с повышенной температурой. Следовательно, в методике испытаний необходимо предусмотреть испытания на теплостойкость и тепло прочность. Исходя из этого наиболее подходящим, является способ изготовления устройства на печатной плате (ТЭЗ 2го уровня) с расположенными на плате микросхемами 555 серии. Так как печатная плата обладает большой поверхностью и будет быстрее охлаждаться, она имеет преимущество перед другими технологиями. | |||||||||||||
МТКП. 420501.000 ПЗ | Лист | ||||||||||||
5 | |||||||||||||
Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата | |||||||||
4. Выбор типа производства. Типы производства: (Таблица 1.)
| |||||||||||||
Таблица 1.Тип Производства | Количество обрабатываемых в год изделий одного наименования | ||||||||||||
Крупное. | Среднее. | Мелкое. | |||||||||||
Единичное | До 5 | До 10 | До 100 | ||||||||||
Серийное | 5-1000 | 10-5000 | 100-50000 | ||||||||||
Массовое | >1000 | >5000 | >50000 | ||||||||||
Таблица 2. | |||||||||||||
Серийность. | Количество изделий в год. | ||||||||||||
Крупные. | Средние. | Мелкие. | |||||||||||
Мелкосерийное | 3-10 | 5-25 | 10-50 | ||||||||||
Среднесерийное | 11-50 | 26-200 | 51-500 | ||||||||||
Крупносерийное | >50 | >200 | >500 | ||||||||||
В зависимости от габаритов, веса и размера годовой программы выпуска изделий определяется тип производства. Тип производства и соответствующие ему формы организации работ определяют характер технологического процесса и его построение. Так как по условию технического задания объём производства равен 100 изделиям в год, то производство должно быть среднесерийным. | |||||||||||||
МТКП. 420501.000 ПЗ | Лист | ||||||||||||
6 | |||||||||||||
Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата | |||||||||
4.1 Сравнительные характеристики методов производства и обоснование применяемого в данном проекте. Достоинствами ПП являются:+увеличение плотности монтажа.+Стабильность и повторяемость электрических характеристик.+Повышенная стойкость к климатическим воздействиям.+Возможность автоматизации производства.Все ПП делятся на следующие классы:1. Опп – односторонняя печатная плата.Элементы располагаются с одной стороны платы. Характеризуется высокой точностью выполняемого рисунка.2. ДПП – двухсторонняя печатная плата.Рисунок распологается с двух сторон, элементы с одной стороны. ДПП на металлическом основании используються в мощных устройствах.3. МПП – многослойная печатная плата.Плата состоит из чередующихся изоляционных слоев с проводящим рисунком. Между слоями могут быть или отсутствовать межслойные соединения.4. ГПП - гибкая печатная плата.Имеет гибкое основание, аналогична ДПП.5.ППП - проводная печатная плата.Сочетание ДПП с проводным монтажом из изолированных проводов.Достоинства МПП:+ Уменьшение размеров, увеличение плотности монтажа.+ Сокращение трудоёмкости выполнения монтажных операций.Недостатки МПП:
По условиям технического задания устройство состоит из 53 микросхем. Следовательно, печатная плата должна быть многослойной. Существует 3 метода изготовления многослойных печатных плат:1. Металлизация сквозных отверстий.Данный метод основан на том, что слои между собой соединяются сквозными, металлизированными отверстиями.Достоинства:Простой ТП.Высокая плотность монтажа.Большое колличество слоёв. | |||||||||||||
МТКП. 420501.000 ПЗ | Лист | ||||||||||||
7 | |||||||||||||
Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата | |||||||||
2. Попарное прессование.Применяется для изготовления МПП с четным количеством слоёв.Достоинства:Высокая надёжность.Простота ТП.Допускается установка элементов как с штыревыми так и спланарными выводами.3. Метод послойного наращивания.Основан на последовательном наращивании слоёв.Достоинства:Высокая надёжность.Мпп изготавливают методами построенными на типовых операциях используемых при изготовлении ОПП и ДПП.Исходя из соображений технологичности производства, я выбираю метод металлизации сквозных отверстий, так как он наиболее подходит к выбранной мною схеме среднесерийного производства.Так как на среднесерийном производстве используется автоматизация производства, для разработки чертежей платы я использовал программы автоматической трассировки P-CAD, которая создала 4 слоя платы размером 160180 мм. Из этого получается один двухсторонний слой и два односторонних слоя для внешних слоёв.Выходные файлы системы P-CAD позволяют значительно автоматизировать дальнейший технологический процесс в таких сложных операциях как сверление межслойных отверстий. | |||||||||||||
МТКП. 420501.000 ПЗ | Лист | ||||||||||||
8 | |||||||||||||
Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата | |||||||||
5. Составление блок схемы типового техпроцесса. Правильно разработанный ТП должен обеспечить выполнение всех требований, указанных в чертеже и ТУ на изделие, высокую производительность. Исходными данными для проектирования технологического процесса являются: чертежи детали, сборочные чертежи, специализация деталей, монтажные схемы, схемы сборки изделий, типовые ТП. Типовой ТП характеризуется единством содержания, и последовательностью большинства технологических операций для группы изделий с общими конструктивными требованиями. Типовой ТП разрабатываемый с учётом последних достижений науки и техники, опыта передовых производств, что позволяет значительно сократить цикл подготовки производства и повысить производительность за счёт применения более совершенных методов производства. При изготовлении ЭВМ и их блоков широко применяют прогрессивные типовые ТП, стандартные технологические оснастки, оборудование, средства механизации и автоматизации производственных процессов. Учитывается информация о ранее разработанных технологических процессах, особенностях и схемы изделия, типе производства. Печатные платы – элементы конструкции, которые состоят из плоских проводников в виде покрытия на диэлектрическом основании обеспечивающих Соединение электрических элементов. Достоинствами печатных плат являются:
Возможность комплексной автоматизации монтажно-сборочных работ. Заданное устройство будет изготавливаться по типовому ТП. Так как он полностью соответствует моим требованиям. | |||||||||||||
МТКП. 420501.000 ПЗ | Лист | ||||||||||||
9 | |||||||||||||
Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата | |||||||||
5.1 Блок схема типового техпроцесса. | |||||||||||||
МТКП. 420501.000 ПЗ | Лист | ||||||||||||
10 | |||||||||||||
Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата | |||||||||
5.2 Описание ТП. Метод металлизации сквозных отверстий применяют при изготовлении МПП. Заготовки из фольгированного диэлектрика отрезают с припуском 30 мм на сторону. После снятия заусенцев по периметру заготовок и в отверстиях, поверхность фольги защищают на крацевальном станке и обезжиривают химически соляной кислотой в ванне. Рисунок схемы внутренних слоёв выполняют при помощи сухого фоторезиста. При этом противоположная сторона платы должна не иметь механических повреждений и подтравливания фольги. Базовые отверстия получают высверливанием на универсальном станке с ЧПУ. Ориентируясь на метки совмещения, расположенные на технологическом поле. Полученные заготовки собирают в пакет. Перекладывая их складывающимися прокладками из стеклоткани, содержащими до 50% термореактивной эпоксидной смолы. Совмещение отдельных слоёв производится по базовым отверстиям. Прессование пакета осуществляется горячим способом. Приспособление с пакетами слоёв устанавливают на плиты пресса, подогретые до 120…130С. Первый цикл прессования осуществляют при давлении 0,5 Мпа и выдержке15…20 минут. Затем температуру повышают до 150…160С, а давление – до 4…6 Мпа. При этом давлении плата выдерживается из расчёта 10 минут на каждый миллиметр толщины платы. Охлаждение ведётся без снижения давления. Сверление отверстий производится на универсальных станках с ЧПУ СМ-600-Ф2. В процессе механической обработки платы загрязняются. Для устранения загрязнения отверстия подвергают гидроабразивному воздействию. При большом количестве отверстий целесообразно применять ультразвуковую очистку. После обезжиривания и очистки плату промывают в горячей и холодной воде. Затем выполняется химическую и гальваническую металлизации отверстий. После этого удаляют маску. Механическая обработка по контуру, получение конструктивных отверстий и Т.Д. осуществляют на универсальных, координатно-сверлильных станках (СМ-600-Ф2) совместимых с САПР. Выходной контроль осуществляется атоматизированным способом на специальном стенде, где происходит проверка работоспособности платы, т.е. её электрических параметров. | |||||||||||||
МТКП. 420501.000 ПЗ | Лист | ||||||||||||
11 | |||||||||||||
Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата | |||||||||
| |||||||||||||
МТКП. 420501.000 ПЗ | Лист | ||||||||||||
12 | |||||||||||||
Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата | |||||||||
Здесь используется автоматизируемая проверка на специальных стендах. Применяемое оборудование и режимы его использования сведены в таблицу3 | |||||||||||||
МТКП. 420501.000 ПЗ | Лист | ||||||||||||
13 | |||||||||||||
Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата | |||||||||
6.Выбор материала. Для производства Многослойных печатных плат используются различные стеклотекстолиты. Так как по условию моего технического задания устройство должно работать в условиях с повышенной температурой для производства внутренних слоёв платы я использую двухсторонний фольгированный стеклотекстолит с повышенной теплостойкостью СТФ-2. Для внешних слоёв печатной платы я использую аналогичный односторонний фольгированный стеклотекстолит с повышенной теплостойкостью СТФ-1. Основные характеристики: Фольгированный стеклотекстолит СТФ: Толщина фольги 18-35 мм. Толщина материала 0.1-3 мм. Диапазон рабочих температур –60 +150 с. Напряжение пробоя 30Кв/мм. Фоторезист СПФ2: Тип негативный. Разрешающая способность 100-500. Проявитель метилхлороформ. Раствор удаления хлористый метилен. | |||||||||||||
МТКП. 420501.000 ПЗ | Лист | ||||||||||||
14 | |||||||||||||
Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата |
Таблица 3
| Операция | Оборудование | Приспособления | Материал | Инструменты | Режимы |
1 | Входной контроль | Контрольный стол | Бязь | Спирт | Лупа | |
2 | Нарезка заготовок слоёв | Универсальный станок СМ-600Ф2 | Дисковая фреза ГОСТ 20321-74 | Стеклотекстолит фольгированный | 200-600 об/мин скорость подачи 0,05-0,1 мм | |
3 | Подготовка поверхности слоёв | Крацевальный станок, ванна | Соляная кислота | 30-40 T=2-3 Мин | ||
4 | Получение рисунка схемы слоёв | Установка экспонирования, Ванна | Ламинатор | Сухой фоторезист СПФ2 | Т=1-1,5 Мин | |
5 | Травление меди (набрызгиванием) | Ванна | Ротор | 40с. 12 Мин | ||
6 | Удаление маски | Установка струйной очистки | Горячая вода | 40-60 | ||
7 | Создание базовых отверстий | Универсальный станок СМ-600Ф2 | Сверло 3мм Программа ЧПУ | Координатор | V=120 об/мин | |
8 | Подготовка слоёв перед прессованием | Автооператорная линия АГ-38 | Стеклоткань с 50% термореактивной смолы | |||
9 | Прессование слоёв МПП | Установка горячего прессования | Координатор | 120-130С. 0,5 Мпа 15-20 мин | ||
10 | Сверление отверстий | Универсальный станок СМ-600Ф2 | Сверло 1мм | Координатор | V=120 об/мин | |
11 | Подготовка поверхности перед металлизацией | Установка УЗ очистки. | 18-20 КГц |