Конструктивно-технологические методы повышения


Скачать 120.25 Kb.
НазваниеКонструктивно-технологические методы повышения
Дата публикации16.03.2013
Размер120.25 Kb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Химия > Документы
ТЕМА-9

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ

ПЛОТНОСТИ МОНТАЖА ФЯ.
К методам повышения плотности монтажа относятся:

  • рельефный печатный монтаж;

  • разделительно-избирательное травление металлов (РИТМ - процесс).



    РЕЛЬЕФНЫЙ ПЕЧАТНЫЙ МОНТАЖ.



Конструктивно рельефная печатная плата (РПП) представляет собой диэлектрическое основание, на котором расположены проводники, в виде металлизированных канавок, и сквозные металлизированные отверстия конической формы.

Конусная “замковая” форма отверстий обеспечивает достаточное сцепление металлизированного пистона с диэлектриком, что позволяет отказаться от традиционных контактных площадок.

Рельефный проводник, не выступающий над поверхностью платы, по ширине в 2-3 раза меньше плоского проводника того же сечения и имеет более надежное сцепление с основанием.

Сравнительно небольшой диаметр отверстий (до 0,2мм), малая ширина проводников и отсутствие контактных площадок позволяют в 5-8 раз повысить плотность печатного монтажа. В результате двухсторонняя РПП может заменить МПП, содержащие 5 -12 слоев.

Изготовление РПП может осуществляться субтрактивным, полуаддитивным и аддитивным методами.

Технология изготовления РПП субтрактивным методом включает следующие операции:



1)фрезерование канавок под проводники и сверление монтажных и переходных отверстий;

2)химико-гальваническая металлизация всей поверхности ПП на толщину 25 - 30 мкм;

3)нанесение защитного слоя в канавки и отверстия;


4)травление меди;
5)снятие защитного слоя;
6)горячие облуживание.
^ При полуаддитивном методе заготовку РПП металлизируют химически на толщину 2-5 мкм, затем накатывают валками на плоскость защитную краску, гальванически осаждают медь в канавки и в отверстия толщиной 20-50 мкм. После удаления защитной краски стравливается слой химической меди.

^ Аддитивная технология - химическое нанесение в канавках и отверстиях.

Во всех технологических вариантах отсутствуют фотохимические процессы, поэтому нет необходимости использовать фоторезисты и фотошаблоны, а также фольгированный диэлектрик.

Конструктивные параметры РПП:

  • число слоев - 2

  • ширина проводников (мм) - 0,15...0,18

  • глубина канавки под проводник (мм) - 0,1...0,3

  • min шаг проводников (мм) - 0,3

  • диаметр монтажных отверстий (мм) - 0,7...1,2

  • диаметр переходных отверстий (мм) - 0,15



При изготовлении РПП брак на всех стадиях исправим, кроме стадии получения канавок и отверстий.

При получении канавок и монтажных отверстий с помощью механической обработки (фрезерования и сверления на станке с ЧПУ) процесс подготовки РПП размером 150х140 мм занимает 3-4 часа. Кроме того, недостатком механической обработки является ухудшение прочности и гибкости заготовки, а также снижение класса чистоты поверхности после прохода инструмента, что ухудшает качество металлизации.

Чтобы избежать этих недостатков применяется изготовление заготовок РПП с помощью формовки или прессовки, а также литья под давлением термопластичных материалов.

Применение РПП позволило существенно повысить плотность упаковки, что привело к необходимости обеспечения теплоотвода.

Диэлектрические основания не обеспечивают требуемого теплоотвода, поэтому в качестве основания РПП стали применять металлические платы и подложки, чаще алюминиевые.

Алюминиевые РПП обеспечивают хороший теплоотвод. Например, плата компьютера с размером 3 х 16 х 23 см, имеющая до 615 ИМС обеспечивает при воздушной системе охлаждения мощность рассеивания 180 Вт. Для изоляции проводников от металлического основания используется анодное окисление (AlO).



    ^ РАЗДЕЛИТЕЛЬНО-ИЗБИРАТЕЛЬНОЕ ТРАВЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ

(РИТМ) - ПРОЦЕСС).

Типовой технологический ритм-процесс включает следующие операции.



1)Химическая очистка металлической заготовки (медь, латунь, сталь).

2)Создание защитного рельефа фоторезиста.

3)Электрохимическое осаждение метал-лических проводников (никель,сталь, медь).


4)Удаление фоторезиста и травление нижнего уровня разводки перед прессованием.

5)Прессование РИТМ-платы.
6)Разделительно-избирательное травление РИТМ-платы.

А-А





РИТМ-процесс по сравнению с другими технологиями имеет следующие преимущества:
1. По сравнению с печатным монтажом:

  • исключается сверление и металлизация сквозных отверстий ДПП и МПП;

  • отсутствуют дорогостоящие фольгированные материалы;

  • возможно изготовление гибких, жестких и комбинированных плат;

  • повышается надежность соединений;

  • в 3-5 раз улучшаются массо-габаритные показатели.
2. По сравнению с толстопленочной технологией:

  • увеличивается предельный размер КУ;

  • отказ от применения хрупких, тяжелых и дорогих керамических подложек;

  • отказ от драгоценных металлов в составе проводниковой металлизации;

  • исключение высокотемпературных обработок при вжигании провод-никовой металлизации;

  • в 1,5-2 раза улучшаются массо-габаритные показатели.
3. По сравнению с тонкопленочной технологией:

  • увеличивается формат КУ;

  • повышается процент выхода годных;

  • в 3-5 раз сокращается парк технологического оборудования;

  • в 7-10 раз снижается стоимость КУ при примерном сохранении массогабаритных показателей.



Применение РИТМ-плат в РЭС повышает ее надежность, обеспечивает высокую повторяемость параметров изделия от образца к образцу, способствует механизации и автоматизации технологических процессов.

Чаще разрабатываются РИТМ-платы малых размеров (max 300х360 мм), так как применение крупногабаритных плат нецелесообразно из-за малой механической прочности, коробления и сложности изготовления.

Все разрабатываемые платы по своим конструктивным характеристикам (плотность рисунка, габариты) делятся на три класса:

  • 1 класс - платы с пониженной плотностью - ширина проводника и расстояние между ними 0,2 мм, габаритные размеры 300 х 360 мм.

  • 2 класс - платы со средней плотностью - ширина проводника и расстояние между ними 0,15...0,2 мм, габаритные размеры до 150 х 180 мм.

  • 3 класс - платы с высокой плотностью - ширина проводника и расстояние между ними 0,1...0,15 мм, габаритные размеры до 100 х 100 мм.

При необходимости возможно получение проводников шириной 0,08 мм с расстоянием между ними 0,1 мм. Но для этого требуется высокий класс чистоты поверхности ( не ниже 9), применение стеклянных фотошаблонов и фоторезистов с высокой разрешающей способностью.

^ Общие требования к конструированию РИТМ-плат.

Разрабатываемые РИТМ-платы рекомендуется выполнять квадратной и прямоугольной формы. Толщина и материал основания платы зависит от требований к конструкции изделия.

В качестве внешних выводов применяются следующие виды выводов, получаемые в едином техпроцессе изготовления РИТМ-платы:



    жесткий вывод;

    гибкие выводы

    с нижнего

    и с верхнего уровней разводки;





    ламельный вывод;

    гибкий шлейф.



Установка и контактирование навесных компонентов осуществляется с помощью поверхностного монтажа. При этом монтаж на КП, приподнятую над поверхностью, существенно повышает технологические, электрические и надежностные характеристики плат.

При выборе навесных компонентов основными требованиями являются:

  • минимальный размер компонентов;

  • наличие внешних выводов или КП пригодных для монтажа на поверхность платы.

При монтаже ИМС на поверхность РИТМ-платы применяется соответствующая формовка выводов:




Выводы транзисторов и резисторов формуются аналогично. Бескорпусные ИМС монтируются с ленты носителя по методу перевернутого кристалла или с использованием балочных выводов (см. МСБ).




не требует формовки выводов


Существуют специальные корпуса транзисторов, типа SOT-23 для монтажа на поверхность.

Для монтажа на поверхность резисторов применяются тонкопленочные резисторные матрицы, монтируемые методом перевернутого кристалла или резисторные матрицы в корпуса аналогичных типам 2 и 4.





Кроме того используются пленочные резисторы без внешних выводов и с очищенной от краски торцевой поверхностью.

При монтаже РИТМ-плат необходимо учитывать следующие требования:

  • применять единую технологию монтажа, то есть не совмещать на одной плате различные виды монтажа (пайка, сварка);

  • использовать групповые методы сборки с применением трафаретной печати, нанесения дозированного припоя с последующим оплавлением;

  • не допускается пайка волной;

  • навесные элементы располагаются с одной стороны РИТМ-платы.



Выполнение проводников в верхнем уровне разводки (кроссоверов) возможно в следующих вариантах:


то есть

допускается выполнение топологии под углом 90 и 45 .


Разводка РИТМ-плат выполняется в координатной сетке с шагом 0,25мм.

Основная коммутационная нагрузка должна приходиться на нижний уровень разводки, а кроссоверы должны быть минимальной длины (0,8 - 4...5 мм).
^ ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ СБОРКА, РЕГУЛИРОВКА И КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ ФЯ.
Комплекс завершающих работ по изготовлению ячейки связан с установкой и закреплением монтажной платы в рамку (каркас), корпус или кожух-экран (при их наличии). Он включает также закрепление гибких шлейфов, кабелей и микрожгутов внутриячеечных соединений, которые контактируются пайкой или сваркой с выходными контактными площадками ФЯ.

Регулировка ФЯ ведется по соответствующей технологической инструкции или техническому описанию аппаратуры и заканчивается стопорением всех резьбовых соединений включая регулируемые компоненты. На каждом из этапов сборочно-монтажных работ проводится визуальный или инструментальный технический контроль качества выполнения операций, электрических соединений и т.д. с простановкой штампа ОТК.

Регулировку и контроль функционирования ФЯ производят на специальных установках, оснащенных установками автоматического контроля цифровых и специальных ФЯ, установками демонтажа ИМС и монтажной оснасткой.

Цифровые ФЯ контролируют с помощью диагностических тестов, т.е. набора входных сигналов и последующего сравнения выходных сигналов контролируемой и эталонной ФЯ. Достоверность и высокая производительность контроля обеспечивается системой автоматического контроля. Эта система содержит библиотеку программ контроля всей номенклатуры ФЯ.

В случае несовпадения сигналов на выходе происходит останов и индикация номеров контакта, на котором не совпала информация ФЯ и контрольной программы.

После сборочно-монтажных работ ФЯ подвергаются отличительной маркировке согласно правил, действующих на радио-заводе и соот-ветствующих ОСТов.

Последовательность и содержание сборочно-монтажных операций, как и для МСБ, отображается технологической схемой сборки ФЯ (ТСС ФЯ). Базовым элементом в ячейках РЭА 3-его поколения обычно выступает печатная плата, а 4-ого поколения - металлическая рамка. В последнем случае входящими элементами ТСС являются МСБ, устанавливаемые на планку рамки. Контактные площадки МСБ соединяются с коммутационной печатной платой пайкой или сваркой проволочных перемычек. На основе ТСС разрабатывается детальная операционная карта изготовления ФЯ.
^ СБОРКА И МОНТАЖ БЛОКОВ.
Изготовление блоков представляет собой групповую сборку готовых составных частей (ФЯ, КУ, КИ) на общей несущей конструкции.

На отдельных радиозаводах изготовление блоков завершает производственный цикл (моноблок телевизора, моноблочная бортовая ЭВМ и т.д.). При сборке различных вариантов блоков возрастает разнообразие приемов выполнения механических соединений.

^ МЕТОДЫ ВЫПОЛНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ СБОРКЕ БЛОКОВ.
Сборку несущих конструкций блоков: каркасов, корпусов, панелей; механическое закрепление печатных плат ФЯ, жгутов, кабелей и т.п. осуществляют с помощью различных неразъёмных и разъёмных механических соединений.

Неразъёмным называют такое соединение, разборка которого возможна только с разрушением материалов деталей, использованных для соединения.

К этой группе относятся соединения: пайкой, сваркой, клёпкой, развальцовкой, склеиванием, запрессовкой.

Механизм пайки тот же, что и при монтаже ФЯ и МСБ. Для этого помимо мягких (ПОС) применяют твердые высокотемпературные припои (медно-цинковые, серебряные и др.) активированные флюсы. Твердые припои обеспечивают более прочные соединения деталей, чем мягкие.

Сварные соединения различного типа образуют с помощью “микросварки”:

  • -точечной электросварки

  • -газовой

  • -аргонно-дуговой

  • -лазерной

  • -электродуговой.


Выбор конкретного вида сварки зависит от типа соединения, материалов и размеров сечения свариваемых материалов, удобством ее выполнения.
Типы соединений сваркой




встык внахлест














угловое

Т-образное точечное

Клёпанные соединения - на основе заклёпок из стали, меди, алюминия и их сплавов получают прикладыванием усилия Р через пуансон к стержню заклёпки



пуансон















поддержка

В^ ИДЫ ЗАКЛЕПОК











полупотайная полукруглая потайная коническая
Соединение развальцовкой - выполняется с использованием пустотелых заклепок (пистонов).








Клепанные соединения и развальцовка технологичны и широко применяются для крепления ПП и плоских деталей конструкции РЭА.

Клеевые соединения - требуют предварительной подготовки поверхности: очистки и обезжиривания (при необходимости бензином или спиртом). Широкая номенклатура клеев, мастик, компаундов, используемых при сборке РЭА позволяет соединять детали из различных материалов. Однако адгезионные способности клеев различных марок обусловливают вполне определенную область применения конкретной марки клея.

Клеевые соединения, как правило, уступают по прочности рассмотренным выше неразъёмным соединениям, кроме того, в герметичных конструкциях они могут образовывать вредные газовыделения.
Запресовка - например втулки в отверстие бобышки основания корпуса связана с созданием натяга между двумя деталями. Натяг возникает за счет того, что диаметр отверстия несколько меньше диаметра втулки.

Запресовка используется и при электромонтаже. Например: электрическое соединение двух проводов обжатием в металлической гильзе.

Разъемные механические соединения выполняются с помощью резьбовых соединений: болтовых и винтовых с метрической резьбой, винтов-саморезов. Типоразмеры этих деталей нормализованы.

Для фиксации резьбовых соединений (предотвращения самоотвинчивания) используются стопорение пружинными шайбами (шайбы Гровера) кернение и др. приемы. Резьбовые соединения с незначительной нагрузкой стопорятся нанесением на резьбовую часть заливочной мастики, краски или лака.

Применяются также разъемные соединения на штифтах, шплинтах, байонетные (для цилиндрических деталей), пружинные замки (фиксаторы, захваты).




Похожие:

Конструктивно-технологические методы повышения iconКонструктивно-технологические особенности сборочно-монтажных работ фя
Для установки и монтажа эрэ и имс со штыревыми выводами предусмотрены металлизированные монтажные отверстия круглой формы, а для...
Конструктивно-технологические методы повышения iconЧуб Б. А., Бандурин А. В. Система инвестиционных взаимоотношений...
Снове отечественного и зарубежного опыта сформулированы основные цели и предложены разнообразные методы по созданию инвестиционного...
Конструктивно-технологические методы повышения iconВопросы к экзамену по учебной дисциплине «Технологические процессы в сервисе»
Технологические прцессы на стоа. Назначение, варианты последовательности выполнения работ в зависимости от заказанной услуги
Конструктивно-технологические методы повышения icon2 технологические основы изменения пищевой ценности продукции для...
Около 80% пищевых продуктов уживаются в еду после термической обработки, это способствует размягчению их тканей. Термическая обработка...
Конструктивно-технологические методы повышения iconОсновные технологические операции изготовления пп
При рассмотрении методов изготовления пп мы коротко останавливались на схемах технологических процессов субтрактивной и аддитивной...
Конструктивно-технологические методы повышения iconМетодическое руководство цель работы изучить методы формирования...
Однослойные печатные платы (O1LL1) наиболее употребляе­мые конструктивные элементы бытовой и промышленной техники, с помощью которых...
Конструктивно-технологические методы повышения iconДисциплина: «Технология электро-приботростроения» Лабораторная работа...
Изучить технологические процессы изготовления фотошаблонов для производства пп и мпп
Конструктивно-технологические методы повышения iconВблизи от мест предложения труда того периода. Малопрестижные, но...
А дома старого фонда, построенные в дореволюционный период; /дома постройки 17-30-х гг., отличаются локализмом архитектурно- планировочных...
Конструктивно-технологические методы повышения icon1 Технологические процессы работы транспортных судов: определения,...
В работе транспортных судов различают 3 вида технологических процессов: рейс; круговой рейс; оборот
Конструктивно-технологические методы повышения iconМетодическое руководство цель работы изучить технологические процессы...
Изучить технологические процессы изготовления фотошаб­лонов для производства пп и мпп
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница