8809-1 (616205), страница 6
Текст из файла (страница 6)
6.11 . Снятие фоторезиста
Перед операцией травления фоторезист с поверхности платы необходимо снять. При большом объеме выпуска плат это следует делать в установках снятия фоторезиста (например, АРС-2.950.000). При небольшом количестве плат фоторезист целесообразней снимать в металлической кювете щетинной кистью в растворе хлористого метилена.
В данном технологическом процессе фоторезист будем снимать в установке снятия фоторезиста АРС-2.950.000 в течение 5-10 мин при температуре 18-250С, после этого необходимо промыть платы в холодной проточной воде в течение 2-5 мин при температуре 18-250 С.
6.12. Травление печатной платы
Травление предназначено для удаления незащищенных участков фольги с поверхности платы с целью формирования рисунка схемы.
Существует несколько видов травления: травление погружением, травление с барботажем , травление разбрызгиванием, травление распылением. Травление с барботажем заключается в создании в объеме травильного раствора большого количества пузырьков воздуха, которые приводят к перемешиванию травильного раствора во всем объеме, что способствует увеличению скорости травления.
Существует также несколько видов растворов для травления: раствор хлорного железа, раствор персульфата аммония, раствор хромового ангидрида и другие. Чаще всего применяют раствор хлорного железа.
Скорость травления больше всего зависит от концентрации раствора. При сильно- и слабоконцентрированном растворе травление происходит медленно. Наилучшие результаты травления получаются при плотности раствора 1,3 г/см3. Процесс травления зависит также и от температуры травления. При температуре выше 250 С процесс ускоряется, но портится защитная пленка. При комнатной температуре медная фольга растворяется за 30 сек до 1 мкм.
В данном технологическом процессе в качестве защитного покрытия использовался сплав олово-свинец, который разрушается в растворе хлорного железа. Поэтому в качестве травильного раствора будем применять раствор на основе персульфата аммония.
В данном случае применяется травление с барботажем. Для этого необходимо высушить плату на воздухе в течение 5-10 мин при температуре 18-250 С, при необходимости произвести ретушь рисунка белой краской НЦ-25, травить платы в растворе персульфата аммония в течение 5-10 мин при температуре не более 500 С, промыть платы в 5%-ном растворе водного аммиака, промыть платы в горячей проточной воде в течение 3-5 мин при температуре 50-600 С, промыть платы в холодной проточной воде в течение 2-5 мин при температуре 18-250 С, сушить платы на воздухе в течение 5-10 мин при температуре 18-250 С, контролировать качество травления (фольга должна быть вытравлена в местах, где нет рисунка. Оставшуюся около проводников медь подрезать скальпелем. На проводниках не должно быть протравов).
6.13. Осветление печатной платы
Осветление покрытия олово-свинец проводится в растворе двухлористого олова, соляной кислоты и тиомочевины. Для этого необходимо погрузить плату на 2-3 мин в раствор осветления при температуре 60-700 С, промыть платы горячей проточной водой в течение 2-3 мин при температуре 5550 С, промыть платы холодной проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 1850 С, промыть платы дистиллированной водой в течение 1-2 мин при температуре 1850 С.
6.14. Оплавление печатной платы
Оплавление печатной платы производится с целью покрытия проводников и металлизированных отверстий оловянно-свинцовым припоем. Наиболее часто применяют конвейерную установку инфракрасного оплавления ПР-3796.
Для оплавления печатных плат необходимо высушить платы в сушильном шкафу КП-4506 в течение 1 часа при температуре 8050 С, затем флюсовать платы флюсом ВФ-130 в течение 1-2 мин при температуре 2050 С, выдержать платы перед оплавлением в сушильном шкафу в вертикальном положении в течение 15-20 мин при температуре 8050 С, подготовить установку оплавления ПР-3796 согласно инструкции по эксплуатации, загрузить платы на конвейер установки, оплавить плату в течение 20мин при температуре 50100 С, промыть платы от остатков флюса горяче проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 50100 С, промыть плату холодной проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 2050 С, промыть плату дистиллированной водой в течение 1-2 мин при температуре 2050 С, сушить платы в течение 45 мин при температуре 8550 С в сушильном шкафу КП-4506, контролировать качество оплавления на поверхности проводников и в металлизированных отверстиях визуально.
Проводники должны иметь блестящую гладкую поверхность. Допускается на поверхности проводников наличие следов кристаллизации припоя и частично непокрытые торцы проводников.
Не допускается отслаивание проводников от диэлектрической основы и заполнение припоем отверстий диаметром большим 0,8 мм. Не допускается наличие белого налета от плохо отмытого флюса на проводниках и в отверстиях печатной платы.
6.15. Механическая обработка
Механическая обработка необходима для обрезки печатных плат по размерам(отрезка технологического поля) и снятия фаски. Существует несколько способовмеханической обработки печатных плат по контуру.Бесстружечная обработка печатных плат по контуру отличается низкими затратамипри использовании специальных инструментов. При этом исключается нагревобрабатываемого материала. Обработка осуществляется дисковыми ножницами. Линияреза должна быть направлена так, чтобы не возникло расслоения материала.Внешний контур односторонних печатных плат при больших сериях формируется наскоростных прессах со специальным режущим инструментом.Многосторонние печатные платы бесстружечным методом не обрабатываются, так каквелика возможность расслоения.Механическая обработка печатных плат по контуру со снятием стружкиосуществляется на специальных дисковых пилах, а также на станках для снятияфаски. Эти станки снабжены инструментами или фрезами из твердых сплавов илиалмазными инструментами. Скорость резания таких станков 500-2 000 мм/мин. этистанки имеют следующие особенности: высокую скорость резания, применениетвердосплавных или алмазных инструментов, резка идет с обязательнымравномерным охлаждением инструмента, обеспечение незначительных допусков,простая и быстрая замена инструмента.
Широко используют широкоуниверсальный фрезерный станок повышеннойточности типа 675П. На станке выполняют фрезерные работы цилиндрическими,дисковыми, фасонными, торцовыми, концевыми, шпоночными и другими фрезами.
В данном технологическом процессе обрезка платы производится с помощьюдисковых ножниц, а снятие фасок - на станке для снятия фасок типа ГФ-646. Для этого необходимо обрезать платы на дисковых ножницах, снятьфаски на станке для снятия фасок ГФ-646, промытьплаты в горячей воде с применением стирально-моющего средства "Лотос" втечение 2-3 мин при температуре 55+/-5 С, затем промыть платы вдистиллированной воде в течение 1-2 мин при температуре 20+/-2 С, сушить платыв сушильном шкафу КП 4506. После этого следует визуально проконтролироватьпечатные платы на отслаивание проводников.7. Обоснование технологичности конструкции
Одним из основных принципов создания современных изделий радиопромышленности является проведение широкой унификации. Смысл унификации заключается в том, чтобы уменьшить число наименований элементов, из которых состоит аппаратура.
Технологичность конструкции радиоэлектронной аппаратуры складывается из возможности применения в новом изделии стандартных и унифицированных деталей; уменьшения трудоемкости и времени при изготовлении аппаратуры; уменьшения материалоемкости; применения широко распространенного оборудования для изготовления аппаратуры; уменьшения времени и затрат средств на подготовку производства к выпуску новой продукции; возможности механизации, автоматизации и роботизации производства.
В данном усилителе звуковой частоты применяются большое количество стандартных деталей (резисторы, конденсаторы, транзисторы, стабилитроны и так далее).
Малая трудоемкость изготовления данного усилителя звуковой частоты получена путем применения средств механизации и унификации. Это такое оборудование, как ламинатор КП-63.46.5, установка экспонирования КП-63-41, установка для проявления АРФ2.950.000, конвейерная установка инфракрасного оплавления ПР-3796, сверлильные станки С-106 и КД-10 и так далее.
Оборудование, применяемое для изготовления данного прибора, является широко распространенным и имеется в наличии на большинстве предприятий-изготовителей печатных плат. Производство данного устройства является технологичным, поскольку не использовались нестандартные решения в технологическом процессе.
Исходя из всего вышеперечисленного, мы можем однозначно сказать, что конструкция нашего прибора получилась технологичная.
8. Расчет надежности схемы
Данное устройство содержит большое количество элементов и соединений, которые потенциально могут оказаться причиной отказа всего устройства в целом. Поэтому необходимо рассчитать надежность устройства, учитывая все эти элементы. Для удобства расчетов все эти элементы сведены в таблицу.
Таблица | |||
№ п/п | Элементы схемы, подлежащие расчету | Количество, шт | Значение интенсивности отказов , 1/ч |
1 | Германиевые транзисторы | 2 | 0,6·10-6 |
2 | Интегральные микросхемы | 1 | 2,5·10-6 |
3 | Керамические монолитные конденсаторы | 9 | 0,44·10-6 |
4 | Контактные площадки | 178 | 0,02·10-6 |
5 | Кремниевые диоды | 2 | 2,5·10-6 |
6 | Кремниевые транзисторы | 7 | 0,3·10-6 |
7 | Металлодиэлектрические резисторы | 30 | 0,04·10-6 |
8 | Отверстия | 197 | 0,0001·10-6 |
9 | Пайки | 178 | 1·10-6 |
10 | Переменные пленочные резисторы | 3 | 4·10-6 |
11 | Печатная плата | 1 | 0,0005·10-8 |
12 | Пленочные подстроечные резисторы | 1 | 2·10-6 |
13 | Проводники | 68 | 0,005·10-6 |
14 | Разъемы | 2 | 2,5·10-6 |
15 | Электролитические конденсаторы | 14 | 1,1·10-6 |
Интенсивность отказов всей схемы можно рассчитать по формуле:
=n·Nn |
где - - интенсивность отказов всей схемы.