Изготовление ДПП

     К30=1-10 производство является крупносерийным;

     К30=1 производство является массовым.

На этапе предварительной  разработки тип производства можно  определить в зависимости от номенклатуры, объема выпуска и габаритов изделия.(см. таблицу  2)

Таблица 2. Типы производства.

Тип производства	Годовая программа  выпуска N (шт.)
	Крупные изделия	Средние изделия	Мелкие изделия
Единичное	До 5	До 10	До 50
Серийное	5. . . 1000	10. . .5000	51. . .50000
Массовое	>1000	>5000	>50000

 

Таблица 3. Серийность производства.

Серийность  производства	Кол-во изделий  в (серии) партии одного наименования
	Крупные(тяжелые)	Средние	Мелкие
Мелкосерийное	3. . .10	5. . .25	51. . .100
Среднесерийное	11. . .50	26. . .200	101. . .1000
Крупносерийное	>50	>200	>1000

 

     На  основании таблицы 2 и 3, размера партии(N=100шт), делаем вывод, что будет использоваться мелкосерийное производство.

     4. Сравнительные характеристики  изготовления ДПП   и обоснование применяемого метода.

     Различают ДПП общего применения и прецизионные, которые отличаются сложностью конструкции, разрешающей способностью и точностью элементов печатного рисунка, материалами, областью применения, стоимостью и другими характеристиками, причем те и другие изготавливают на фольгированном и нефольгированном жестком и гибком основании.

     В основе технологий изготовления двухсторонних  печатных плат с переходными соединениями методом травления фольги лежат те же процессы, что и при создании односторонних печатных плат, дополненных созданием переходных соединений. Их реализация, т. е. электрическое соединение двух сторон печатной платы, является самой критичной технологической операцией. Имеются многочисленные попытки удовлетворительно решить эту проблему. Методы, основанные на впаивании проволоки или штифтов или на применении полых заклепок,

малопригодны для  массового производства и характеризуются  относительно низкой надежностью.

     В настоящее время для электрического соединения рисунков проводников двухсторонних печатных плат применяют только металлизацию отверстий. Их получают комбинированным химико-гальваническим методом, который является типичным методом массового производства и тем самым соответствует другим технологическим процессам, применяемым при производстве печатных плат.

     Путем сверления материала основы создают  отверстия, предназначенные для  металлизации. Пробивка в этом случае непригодна, так как при этом структура  материала на стенках отверстий более или менее разрушается, в то время как при сверлении получаются чистые н гладкие стенки отверстий. Затем проводят сенсибилизацию в растворе двухлористого олова и активацию в растворе хлористого палладия, после чего осуществляют химическое  меднение всей поверхности печатной платы. После следует создание защитного рельефа на основе фоторезиста с обеих сторон печатной платы методом трафаретной печати или фотопечати. Покрытые медью участки, соответствующие рисунку печатной платы, остаются свободными, при последующих гальванических процессах они утолщаются и покрываются устойчивым к травлению металлом. Для этого в основном используется покрытие сплавом олово —свинец, котороенетолькослужитзащитнымслоемпритравлении, но и облегчает впоследствии процесс пайки. Золото преимущественно используется в том случае, если на печатной плате создаются участки поверхности для переключающих контактов или печатных соединителей.

     Метод металлизированных отверстий по сравнению с другими методами имеет многочисленные преимущества. Так, например, существенно повышается надежность паяных соединений за счет того, что припой в результате капиллярного действия при соответствующем выборе диаметра заполняет все отверстие. При этом достигается хорошая электрическая и механическая стабильность при относительно малой контактной площадке. Прочность на разрыв выводов элементов в месте пайки и металлизации в отверстии, как правило, больше, чем прочность самих выводов.  

В проектируемом  изделии на ДПП устанавливаются 34 микросхемы со штыревыми выводами, что означает относительно высокую насыщенность ими поверхности платы и большое количество монтажных отверстий. Для данной платы можно выбрать 3 класс точности. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     5. Способы получения  защитного рельефа.

     Нанесение рисунка схемы может быть выполнено  фотографическим и сеткографическим способами.

     Для получения рисунка фотографическим  способом необходимо иметь фотошаблон, выполненный на стеклянной пластине в масштабе 2:1; 4:1; 5:1; 10:1. Также на поверхность платы требуется нанести светочувствительный слой –фоторезист. Онможетбытьжидкимипленочным.

     Жидкий  фоторезист изготавливается на основе поливинилового спирта, и наносится разбрызгиванием, окунанием и т. п. Использование жидкого фоторезиста на плату с просверленными отверстиями затруднительно, так как при заливке отверстий фоторезистом образуются неровности, вытяжки и другие дефекты, осложняющие фотопечать.

     Сухой пленочный фоторезист (СПФ) представляет собой пленку, на которую с двух сторон наносится защитный лавсановый слой для предохранения от воздействий  окружающей среды. Наносится валковым способом или ламинатором. При работе с пленочными фоторезистами встречаются такие неполадки, как складки и вздутия в пленке, неполное удаление фоторезиста и т.д.

     После нанесения фоторезиста выполняются  следующие операции:

- Совмещение фотошаблона  с платой по линиям и базовым  отверстиям;

- Экспонирование  ультрафиолетовыми лучами;

- Проявление рисунка;

- Фиксация и  промывка.

Для получения  защитного рельефа сеткографическим способом используется сетчатый трафарет. Он представляет собой металлическую сетку, на которую краской нанесен рисунок. Трафарет натягивается на раму и совмещается с заготовкой. Краска на поверхность заготовки наносится путем продавливания рисунка ракелем через трафарет. Основные дефекты при использовании данного метода: непропечатка элементов рисунка схемы на оттиске, смещение рисунка схемы, неполное удаление краски с заготовки, оттиск может прилипать к сетке.

     Согласно  с требованием ТЗ на курсовой проект должен использоваться фотографический способ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Составление технологического  маршрута

  изготовления ДПП. 

Исходными данными  для разработки тех. процесса являются:

- чертеж ДПП;

- технические требования;

- годовая программа  выпуска изделий (n=100);

- РТМ (руководящие  технические материалы).  

Одним из этапов разработки технологического процесса изготовления является составление технологического маршрута изготовления изделия.

В соответствии с  требованиями чертежа и выбранным  типом производства определяется необходимое количество операций и установки их последовательно.

Для данной платы  необходимое количество операций составляет 15.

На рисунке 3 представлена блок-схема технологического маршрута изготовления ДПП комбинированным позитивным. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

     Рисунок 3. Блок-схема технологического маршрута изготовления ДПП. 
 
 

     7. Выбор оборудования, технологической  оснастки и вспомогательных материалов. 

     Технологическая подготовка производства представляет собой комплекс работ, связанных:

     - с проектированием технологических  процессов изготовления, сборки;

     - с составлением нормативов трудовых  и материальных затрат;

     - с освоением технологических  процессов.

     При проектировании технологических процессов  необходимо выбрать для каждой операции оборудование (рабочее место, где выполняется операция), технологическую оснастку и необходимые вспомогательные материалы.

     Таблица 4. Оборудование, технологическая оснастка, вспомогательные материалы.

     

Наименование операции  ТП	Оборудование	Технологическая оснастка		Вспомогательные материалы
1.Входной  контроль диэлектрика	Рабочее место  контролера	Микроскоп
2.Получение  заготовок	Роликовые ножницы	Линейка, керн, прихваты
3.Штамповка	Пресс	Штамп
4.Сверлильная	Сверлильно-фрезеровальный станок BungardCCD/2	Лист алюминия, сверла диаметром  0,7; 0,9 мм
5.Подготовка  поверхности	Модуль механической подготовки	Щетки	Пемза, сода, вода
6.Химическая  металлизация	Вертикальная  линия химической металлизации «Мега-2»	Подвески	Олово двухлорист, кислота соляная, палладий хлористый,раствор с сернокислой медью
7. Получение  защитного рельефа	Автоматическая  линия	Фотошаблон	Раствор светочувствительный ФПП
Продолжение таблицы 4.
8. Электрохимическая металлизация	Вертикальная  линия химической металлизации «Мега-2»	Подвески	Раствор тринатрийфосфат, сода кальциниониро-ванная, аммоний надсернокислый, кислота серная, медь сернокислая, спирт этиловый
9.Удаление  защитного рельефа	Установка травления		Натрий  едкий
10.Травление  меди с пробельных мест	Линия травления	Подвески	Аммоний надсернокислый, кислота серная, медь сернокислая
11.Нанесение  защитной паяльной маски	Автомат сеткографической печати	Трафарет, ракель	Краска
12.Лужение  и отмывка флюса	Автоматическая  линия, система отмывки Aquastorm 200	Подвески, щетки	Припой  ПОС-61, вода
13.Фрезерная	Настольный сверлильно-фрезероваль-ный  станок BungardCCD/2	Сверла диаметром 4мм, фреза отрезная
14.Промывка  ультразвуковая	Система отмывки Aquastorm 200	Кассета	Вода
15. Контроль электрических параметров	Установка тестирования ПП NewSystemS24-25A	Микроскоп

 
 

     Характеристики  оборудования:

1) Настольный сверлильно-фрезеровальный  станок BungardCCD/2. Предназначен для сверления, координатного фрезерования и гравировки печатных плат, приборных панелей и других деталей. Выбран благодаря большой производительности, высокой скорости работы, удобства (удобное программное обеспечение, позволяющее управлять всеми параметрами сверления, совместимость с программой PCAD и другими САПР). Характеристики:                                                                                          Максимальный размер обрабатываемой заготовки (мм) – 280х325;      Рабочиеформы(мм) – 325х495;                                               Производительность– 18 000 отверстийвчаспришаге 2.54 мм;         Скорость– 5м/мин;                                                                                                       Тип шпинделя – 125W, высокоскоростной, привод от генератора трёхфазного тока;                                                                                                              Диапазон перемещения по оси Z -  30 мм;

Точность позиционирования -  +/- 0,025 мм;

Минимальный диаметр  сверления –0,3 мм;

Число оборотов/мин – 25000-60000;

Количество плат в пакете – 3;

Габариты ДхШхВ, мм – 700х800х300;

Вес –30 кг. 

2) Вертикальная  линия химической металлизации  «Мега-2».

Линия предназначена  для химической и гальванической металлизации печатных плат. Оснащена микропроцессорной системой управления, позволяющей автоматизировать процесс, за что и была выбрана.

Характеристики

Производительность – 2м²/ч;

Максимальный размер заготовок – 600х600 мм;

Скорость движения автооператора – 0,5 м/сек;