Курсовая работа: Розробка конструкції та техніко-економічне обґрунтування таймера-регулятора потужності

Спочатку на кожному технологічному полі окремо узятого шару з провідним малюнком пробиваються базові або фіксуючі отвори, за допомогою яких при збірці досягається хороше поєднання контактних майданчиків по вертикалі. Кількість отворів встановлюється залежно від розмірів плати нормативно-технічною документацією і доходить до 10.

Для виконання даної операції призначена установка поєднання і штампування базових отворів. Установка розрахована на заготовки плат з максимальним розміром 500x500 мм і мінімальним - 200x200 мм. Крок переміщення столу -10 мм. Точність базування ±0,05 мм. Діаметр базових отворів - 5 мм. Аналогічні отвори пробиваються в листах прокладки склотканини.

Прокладки із склотканини є листами із кручених ниток діаметром 0,1-0,25 мм, просоченої епоксидним лаком ЕД-8-Х. Цей матеріал знаходиться в недополімеринзованому положенні і має наступний склад (мас, частки %): летючі -0,3-1,2; зв'язуючі -45-52; розчинні смоли – 85-100. Час гелеоутворения – 5-15 хв, термін зберігання прокладки із склотканини - 6 міс. Після закінчення цього терміну процеси полімеризації в матеріалі, що протікають мимовільно, погіршують його здібність до склеювання при пресуванні багатошарової плати.

Для забезпечення високої міцності зчеплення поверхні мідних провідників з ізолюючими між шаровими матеріалами необхідно додати їм мікрошорсткість, а ще краще створити оксидний шар відповідною хімічною або струменевою обробкою травильними розчинами складу (г/л): CUCI2-40-45, NH4CI-145-150 або (NH4) 2S2O8 - 200-250, H2SO4 -5-7. Температура розчину - до 60 °С. Для виконання цієї операції випускається установка у вигляді лінії хімічної підготовки шарів перед пресуванням. Лінія модульної конструкції має в своєму складі окремі модулі для затруювання, промивки і сушки заготовок. Швидкість конвеєра регулюється і цим забезпечується необхідна продуктивність і якість обробки.

За наявності великих ділянок міді більш ефективне хімічне оксидування в розчинах типу «Етанол» наступного складу (мас, частки %): NaCIO2-48; NaOH- 40; Na3PO4 - 12. Обробка заготовок проводиться у водному розчині, що містить 180 г/л цього складу, при температурі 90°С до утворення чорного оксидного покриття. Для здійснення цієї операції можна використовувати лінії з комплекту ванн гальванічної лінії АГ, по окремій компоновці.

Збірка пакету проводиться в прес-формі шляхом послідовного укладання окремих шарів БДП і склотканини прокладки із склотканини, кількість листів якої визначається відповідною нормативно-технічною документацією, наприклад три листи завтовшки 0,025 мм для односторонніх шарів. При збірці пакету необхідно звертати увагу на правильне орієнтування ниток склотканини. Для усунення впливу нерівностей поверхні прес-форми, різнотовщинності листів, прокладок і т.п. на них укладаються листи триацетатної плівки, кабельного паперу і інших матеріалів.

Пресування відбувається при постійній температурі (160- 170 °С) в два ступені: перша - при тиску 0,1-0,5 МПа, тривалості її - від 10 до 200 хв залежно від часу гелеоутворения, характерного для даної партії склотканини; друга - при тиску від 2 до 3,4 МПа. Тиск уточнюється для

кожної партії склотканини на основі результатів аналізу при вхідному контролі. Час витримки 50-70 хв. Після охолоджування прес-форми і витягання спресованого пакету слідує обрізання шару на роликових ножицях.

Для забезпечення хорошої якості БДП необхідно стежити за мікрокліматом в приміщенні. Температура повітря в приміщенні повинна бути в межах 23-25°С, відносна вологість - не більше 40%. Приміщення повинне бути знепилено, оскільки попадання порошинок при збірці викликає утворення різних дефектів в БДП.

Отримання провідників, а також металізація монтажних і перехідних отворів проводиться восновному за вищенаведеною технологією комбінованого методу з додатковою хіміко-механічною обробкою стінок отвору для забезпечення міцного зчеплення шару металізації з торцями контактних майданчиків в окремих шарах.

Окрім, того, при цьому мідні торці контактних майданчиків добре очищаються від епоксидної смоли, наволоченої на них в процесі свердлення, а голі нитки склотканини стають злегка шорсткими.

Хіміко-механічна обробка отворів включає операції, які проводяться в наступній послідовності:

- Гідроабразивне обдування. Абразивно-водяна пульпа, що містить електрокорунд зернистістю М40 у відношенні з водою 1:4 по масі, проганяється через кожний отвір під тиском 0,4-0,5 МПа в спеціально створеній для цієї мети установці.

- Труїння діелектрика. Обробка в концентрованій сірчаній кислоті при температурі 35-40 °С протягом 0,5-0,7 хв, при цьому глибина труїння виходить в межах 15-20 мкм.

- Двократна промивка в проточній воді з інтенсивним похитуванням плати.

- Сушка теплим повітрям.

- Вторинне гідроабразивне обдування вторинне.

- Промивка в проточній воді.

- Промивка з накладенням ультразвукових коливань.

Застосовуючи базову технологію виробництва БДП, можна

одержати гнучко-жорстку конструкцію плати.

Збірка пакету і пресування всіх елементів конструкції проводяться одночасно.

За допомогою металізованих отворів досягаються міжшарові з'єднання у тому числі і з'єднання з провідниками гнучкого шару.

4.2.5 Адитивний спосіб

Цей спосіб передбачає отримання провідного малюнка з міді завтовшки 25—30 мкм, обложеної хімічним способом (товстошарове хімічне міднення). При цьому шар міді повинен мати густину 8800—8900 кг/м3, чистоту 99,8—99,9 %, електричний опір не більше 0,0188 Ом•мм і еластичність, що характеризується величиною відносного подовження ε= 4÷6 % Міцність зчеплення міді з діелектриком повинна відповідати ОТУ і складати не менше 0,4 Н/3 мм.

Основні переваги адитивного методу наступні: зменшення кількості операцій і відповідно виробничих площ і устаткування; рівномірність шару обложеної міді при співвідношенні товщини плати до діаметру отворів 10: 1; висока густина монтажу, що допускає можливість створення зазорів між провідниками і ширину їх до 0,1 мм; зниження витрати матеріалів унаслідок відсутності труїння; можливість використовування для хімічної металізації солей міді з травильних відходів; можливість повного виправлення дефектних плат після підбурювання міді і повторної металізації.

Технологічні процеси виготовлення друкованої плати визначаються типом вихідного матеріалу і можуть бути представлені в трьох варіантах:

1 з діелектрика з введенням в його склад каталізатором процесу хімічного міднения;

2 на матеріалі СТЕФ з покриттям каталітичною емаллю;

3 з діелектрика для напіваддитивної технології.

1 Вихідним матеріалом для плат служить діелектрик марки СТАМ по ТУ ОЯЩ.503.041-78. Основними операціями технологічного процесу є нарізання заготовок; свердлення отворів; отримання захисного рельєфу; підготовка поверхні; хімічне міднення, попереднє і товстошарове.

Отримання захисного рельєфу здійснюється за допомогою сухого плівкового фоторезисту СПФ-2. З метою підвищення стійкості рисунка до тривалої обробки в лужних розчинах хімічного міднення, плата піддається термообробці в повітряному середовищі при температурі 95±5°С протягом 30хв. Підготовка поверхні полягає в тому, що труїння в сірчанохромній суміші з подальшими промивками і нейтралізацією від залишків CrO24. Активація поверхні проводиться в суміщеному розчині з подальшою обробкою в розчині NaOH (20 г/л).

Попереднє хімічне міднення проводиться в тартратному розчині протягом 15-20 хв. Перед товстошаровим мідненням проводиться термообробка тонкого шару хімічно обложеної міді при 100 °С протягом 1—2 г. Товстошарове хімічне міднення проводиться в трилонатному або тартратному розчині.

2 Вихідним матеріалом для плат служить нефольгований текстоліт СТЕФ-1. Свердленння заготовки з цього матеріалу покривають з фарборозпилювача епоксидною емаллю з наповнювачем, як пігмент

служить двоокис титану TiO2, до якого додано 0,04 % солей паладію. Емаль ЕП-5215 поставляється по ТУ 6-10-11 -19-30-79 (титан IV, окис в рутильній формі, активований паладієм по ТУ 6-09-05—1025—79).

Основні операції технологічного процесу наступні: різання заготівок; свердлення отворів; нанесення емалі ЕП-5215 на поверхню і в отвори; труїння; отримання захисного рисунка; хімічне міднення (попереднє і товстошарове).

Попереднє хімічне міднення проводиться в стандартному розчині, минувши активацію, оскільки каталізатор процесу хімічного міднення знаходиться в шарі емалі. Товстошарове хімічне міднення і отримання захисного рельєфу виконується аналогічно попередньому варіанту.

3 Вихідним матеріалом служить діелектрик СТЕК або СТЕФ-1-2ЛК. Основними операціями технологічного процесу при цьому є нарізання заготівок; свердлення отворів; підготовка поверхні; активація; отримання захисного рельєфу; хімічне міднення попереднє і товстошарове.

Істотною особливістю даного технологічного процесу є відділення операції активації від хімічного міднення, внаслідок чого хімічне відновлення міді відбувається на ділянках, вільних від захисного рисунка, тобто в отворах і на провідниках.

Підготовка поверхні відбувається так само, як і в напіваддитивній технології: заготовки піддаються знежиренню, набуханню адгезійного шару і труїння в суміші СгО3 + Н2SО4.

Активація проводиться в суміщеному розчині, причому йому передує занурення в розчин, що містить 75-80 г/л NaOH. Після промивки в уловлювачі проводиться сушка шляхом легкого обдування повітрям. Хімічне міднення проводиться в розчинах, як і в попередніх варіантах.

Одним з варіантів адитивного методу є процес під назвою «фотоформ», або фотоселективна металізація. Технологічний процес виготовлення друкованої плати, розроблений для умов лабораторного або дослідного виробництва, складається з наступних операцій: свердлення отворів в заготовках з матеріалу типа СТЕК або СТЕФ-1-2ЛК; підготовки поверхні діелектрика (знежирення, труїння); нанесення фотоактиватора (фотопромотора) і його підсушки експонуванням провідного малюнка на плату; проявки малюнка у ванні хімічного міднення; видалення фотоактиватора з незасвічених місць; товстошарового хімічного міднення; відмивання плати від залишків електролітів.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15