Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


«апись технических требований на чертеже платы




 

Ќа чертеже печатной платы указывают ее габаритные размеры, ширину про≠водников, диаметры и координаты крепежных, технологических и других отверстий, не св€занных с печатным монтажом.

Ќа поле чертежа указывают:

Ј метод изготовлени€ платы;

Ј технические услови€, если не все данные содержатс€ на чертеже;

Ј шаг координатной сетки, ширину проводников и рассто€ние между ними;

Ј рассто€ние между контактными площадками; между контактными площад≠ками и проводниками;

Ј допуски на выполнение проводников, отверстий, особенности конструкции и другие параметры печатной платы.

“ехнические требовани€ размещают над основной надписью и формулируют и излагают в такой последовательности:

1. ѕлату изготовитьЕЕ. методом.

2. ѕлата должна соответствовать √ќ—“ЕЕ.

3. Ўаг координатной сетки...... мм.

4.  онфигурацию проводников выдерживать по координатной сетке с отклонением от чертежаЕ... мм.

5. ƒопускаетс€ округление контактных площадок проводников.

6. ћеста, обведенные штриховыми лини€ми, проводниками не занимать.

7. “ребовани€ к параметрам элементов платы Ц согласно конструктивным данным.

8. Ўирина проводников в свободных местахЕЕ мм, в узкихЕЕ мм.

9. –ассто€ние между двум€ проводниками, между двум€ контактными площадками или проводником и контактной площадкой в свободных местах Е.. мм, в узкихЕ.мм.

10. ‘орма контактных площадок произвольна€.

11. ѕредельные отклонени€ рассто€ний между центрами отверстий в узких местах ±Е мм, в свободных местах ±Е. мм.

12. ѕредельные отклонени€ рассто€ний между центрами контактных площадок в группе ± мм.

13. ћаркировка эмалью по √ќ—“ЕЕ,шрифтЕ..

 

»зготовление оригиналов и фотошаблонов

»зготовление оригиналов

ќригинал рисунка печатной платы Ц это реальное изображение на основе чертежа технологического сло€ платы, выполненное в увеличенном масштабе, обычно в позитивном изображении. ѕри этом рисунок оригинала соответствует рисунку чертежа по степени почернени€ (проводники и контактные площадки черные, а пробелы белые).

≈сли на плате имеютс€ экраны, занимающие большую площадь, то оригинал рисунка платы выполн€ют в негативном изображении (рисунок оригинала противоположен рисунку печатной платы по степени почернени€).

ќсновными методами получени€ оригиналов €вл€ютс€ черчение, наклеивание липкой ленты, резание по эмали и др.

„ерчение оригинала печатной платы выполн€ют на специальной бумаге или малоусадочной пленке с предварительно нанесенной координатной сеткой с помощью сдвоенных рейсфедеров, плакатных перьев, лекал и др. »з-за высокой трудоемкости процесса, низкой точности изготовлени€ оригинала (в пределах ±0,2...0,5 мм) этот способ используют редко.

Ќаклеивание липкой ленты (метод аппликации) значительно сокращает трудоемкость оригинала. ѕри этом на прозрачную основу нанос€т центры отверстий и контактных площадок из калиброванных темных заготовок, а проводники получают приклеиванием непрозрачной липкой ленты. ћетод обеспечивает совмещение оригинала и чертежа с точностью ± 0,2 мм; он рекомендуетс€ дл€ изготовлени€ ќѕѕ и ƒѕѕ простых по конструкции и с пониженной плотностью монтажа.

Ќаибольшую точность изготовлени€ оригиналов (+0,05мм) обеспечивает метод вырезани€ по эмали. ƒл€ этого на прозрачную основу распылителем краски нанос€т равномерный слой черной эмали толщиной 30...50 мкм. ѕосле сушки заготовку устанавливают на универсально-растачивающих станках или на координатографах с ручным или программным управлением. ƒл€ резки эмали используют различные инструменты Ц пунктирные иглы, граверные резцы, рейсфедеры с алмазными на≠конечниками. ѕутем оптимального давлени€ на инструментах добиваютс€ удалени€ эмали на всю толщину сло€ из светлых мест (дл€ позитивного изображени€). ƒл€ достижени€ более высокой точности оригинал выполн€ют в увеличенном (в 2-10 раз) масштабе.

 

»зготовление фотошаблонов

‘отошаблоны обеспечивают нанесение рисунка оригинала (или непосредственно чертежа) на поверхность заготовки печатной платы (метод фотопечати).

‘отошаблон Ц это графическое позитивное или негативное изображение рисунка платы в натуральную величину (масштаб 1:1) на светопроницаемой фотопластинке или пленочном материале, полученное путем фотографировани€ оригинала.

ѕо назначению фотошаблоны подраздел€ют на контрольные, которые хран€тс€ как эталоны, и рабочие, которые изготовл€ютс€ с контрольных. –абочие фотошаблоны служат дл€ переноса имеющегос€ на них рисунка на плату.

»зображение элементов на фотошаблоне должно соответствовать требовани€м чертежа и быть черно-белым, контрастным, с четкими и ровными кра€ми. –азмеры печатных проводников и контактных площадок устанавливают с учетом степени подтравливани€.

Ќа рабочем поле фотошаблона не допускаютс€ ореолы, п€тна, точки, разрывы, полоски и другие видимые дефекты. ‘отошаблон должен быть износостойким, ма≠оусадочным, иметь минимальную деформацию при изменении температуры и влажности окружающей среды, а также в процессе производства. ¬ большой мере этим требовани€м соответствуют сверхконтрастные пластинки типа Ућикрат - Ќ Ф и пластинки из полированного силикатного стекла с металлизированными поверхност€ми.

»з готового оригинала контрольные фотошаблоны получают масштабным фотографированием на фоторепродуктивных полиграфических камерах с объективами, имеющими высокую разрешающую способность.

–абочие фотошаблоны изготовл€ют из контрольных способом контактной печати. ≈сли технологический процесс предусматривает обработку групповой заготов≠и, то на специальном оборудовании (фотоштампах) методом мультипликаций получают групповой фотошаблон с точным размещением элементов рисунков, специальными отверсти€ми совмещени€ и общим машинным нулем отсчета координат программного сверлени€ отверстий.

Ѕолее прогрессивным €вл€етс€ метод получени€ фотошаблонов сканирующим световым лучом непосредственно на фотопластинке (без изготовлени€ оригинала).

 

–исунок 9.5.10. —хема работы координатографа дл€ получени€ фотошаблонов печатной платы без оригинала

ќн реализуетс€ с помощью высокопроизводительных координатографов под управлением Ё¬ћ.

 оординатограф (рис. 9.5.10) состоит из вакуумного стола 6, на котором закрепл€етс€ фотопластинка и блок управлени€ 1. —тол перемещаетс€ с высокой точностью в двух взаимно перпендикул€рных направлени€х с помощью прецизионных ходовых винтов 4 и 5, которые привод€т во вращение шаговыми двигател€ми 2 и 3. ‘отоголовка включает осветитель 7, фокусирующую систему 8, круглую диафрагму 9 и фотозатвор 10. ƒиафрагма имеет набор отверстий (от 25 до 70), которые оформл€ют определенный элемент рисунка платы и закрепл€ютс€ на валу шагового двигател€.

¬ случае ввода программы в блок управлени€ сигналы подаютс€ на шаговые двигатели привода стола и диафрагмы, а также на осветитель. ¬ результате их программируемой работы на фотопластинке последовательно засвечиваютс€ все элементы платы. —овременные координатографы оснащаютс€ системами автоматической поддержки посто€нного светового режима и обеспечивают: размер рабочего пол€ от 500x500 до 1200x1200 мм; точность позиционировани€ ± (0,01...0,03 мм); максимальную скорость перемещени€ 3...10 м/мин; ширину экспонируемой линии 0,1...5 мм; дискретность перемещени€ по координатам 0,025 мм.

≈сли дл€ изготовлени€ фотошаблона используют обычный чертеж платы, то он с помощью координатографа кодируетс€ на перфоленту.

‘оторезисты

 

‘оторезисты Ц это специальные светочувствительные материалы в виде органических растворов или сухих пленок, которые нанос€т слоем на подготовленную поверхность платы. ‘оторезисты вместе с фотошаблонами обеспечивают создание на поверхности платы соответствующего рисунка схемы методом фотопечати.

‘оторезисты подраздел€ют на негативные и позитивные. ќни отличаютс€ спо≠собом образовани€ защитной маски после экспонировани€ Ц непродолжительного действи€ ультрафиолетового излучени€. ¬ качестве источника света используют дуговые, ртутные и люминесцентные лампы.

”частки негативного фоторезиста, которые наход€тс€ под прозрачными местами фотошаблона, под действием света получают свойства не раствор€тьс€ во врем€ про€влени€. ”частки фоторезиста, которые расположены под непрозрачными местами фотошаблона, легко удал€ютс€ во врем€ про€влени€ в растворителе. “аким образом, образуетс€ рельеф, который представл€ет собой изображение светлых элементов фотошаблона (рис. 9.5.11, а).

ѕозитивный фоторезист под действием излучени€ измен€ет свои свойства так, что в процессе обработки в про€вителе раствор€ютс€ его облученные участки, а не облученные (те, которые наход€тс€ под непрозрачными участками фотошаблона) остаютс€ на поверхности платы (рис. 9.5.11, б).

–исунок 9.5.11.—оздание защитного сло€ фоторезиста: а Ц негативного;б Ц позитивного

‘оторезисты должны иметь:

Ј высокую разрешающую способность, что определ€етс€ количеством провод€щих линий, которые можно нанести на одном
миллиметре поверхности платы;

Ј светочувствительность и устойчивость к воздействи€м различных химических растворов;

Ј хорошую адгезию с поверхностью платы.

Ќегативные фоторезисты изготовл€ют на основе поливинилового спирта. »х широкое применение обусловлено нетоксичностью, високой разрешающей способностью (до 50 линий/мм), простотой про€влени€ и низкой стоимостью. Ќедостатком негативных фоторезистов €вл€етс€ невозможность хранени€ больше 3-4 лет заготовки платы с нанесенным на ней слоем, поскольку фоторезист задубл€етс€ не только под действием света, но и в темноте.  роме того, с пониже≠нием влажности и температуры окружающей среды уменьшаетс€ механическа€ прочность светочувствительного сло€ и его адгези€ с фольгой.

ƒл€ позитивных фоторезистов примен€ют материалы на основе диазосоедине≠ний, которые состо€т из светочувствительной полимерной основы, растворител€ и других материалов.

ѕозитивные фоторезисты превосход€т негативные1 по адгезии, разрешающей способности (до 350 линий/мм), химической стойкости, отсутствием дублени€ в темноте во врем€ хранени€ заготовки с нанесенным светочувствительным слоем. ќднако они содержат токсические вещества и имеют высокую стоимость. ѕозитивные фоторезисты широко используют в сеточных трафаретах.

¬ технологическом процессе производства печатных плат используют жидкие и сухие (пленочные) фоторезисты.

∆идкие фоторезисты значительно дешевле пленочных, и дл€ работы с ними требуетс€ несложное оборудование.

»спользование пленочных фоторезистов значительно упрощает технологический процесс (исключает операции сушки, дублени€, ретушировани€). ќн легко поддаетс€ автоматизации, обеспечивает равномерное нанесение защитных слоев при наличии монтажных отверстий.

—реди жидких фоторезистов наиболее распространен светочувствительный материал на основе поливинилового спирта, который про€вл€етс€ в нагретой до 40 ∞— воде. ќн нетоксичен, пожароустойчив. ќграниченный срок хранени€ увеличи≠вают, использу€ различные примеси.

Ќегативные фоторезисты нанос€т на поверхность платы различными способа≠ми: погружением, поливом с центрифугированием, накатом ребровым валом, разбрызгиванием.

ƒл€ нанесени€ фоторезиста погружением заготовку платы опускают в кювету с фоторезистом и выт€гивают с посто€нной скоростью до 50 см./мин. ѕогружение €вл€етс€ самым простым способом покрыти€ слоем фоторезиста с обеих сторон платы. “олщина полученного сло€ зависит от скорости выт€гивани€, в€зкости раствора и колеблетс€ от 4 до 8 мкм. ƒл€ получени€ толстых слоев используют многократное погружение с дальнейшей сушкой каждого сло€. —пособ не требует дорогого оборудовани€; недостатком €вл€етс€ неравномерное нанесение сло€ фоторезиста.

ѕоливом с центрифугированием можно получить покрытие почти без пор. “олщина полученного сло€ зависит от в€зкости фоторезиста и частоты вращени€ центрифуги. ƒл€ получени€ тонких пленок используют высокую частоту вращени€, при этом необходимы фоторезисты с достаточно низкой в€зкостью. “олщина сло€ обычно составл€ет 2...4 мкм, а неравномерность толщины Ц 0,5...1,0 мкм.

Ќакат фоторезиста ребристым валиком обеспечивает большую равномерность сло€ покрыти€.

Ќедостатками всех жидких фоторезистов €вл€етс€ мала€ толщина и неравномерность сло€ покрыти€, больша€ трудоемкость процесса нанесени€ и невозможность его использовани€ дл€ нанесени€ на платы с отверсти€ми.

—ухие фоторезисты теперь широко используютс€ и замен€ют жидкие как более технологические и простые в применении. —ухой пленочный фоторезист Ц это тонка€ пленка, котора€ полимеризируетс€ под действием ультрафиолетового облучени€. ќн состоит из трех слоев: оптически прозрачной пленки, светочувствительного полимера и защитной лавсановой пленки, котора€ защищает фоторезист от механических повреждений и возможного загр€знени€.

Ќанос€т сухой пленочный фоторезист с помощью валкового механизма Ц ламинатора (рис. 9.5.12).

 

 

–исунок 9.5.12. ѕоследовательность фотопечати с использованием сухого фоторезиста: а Ц нанесение фоторезиста; б Ц экспонирование; в Ц удаление несущей пленки; г Ц удаление неэкспонированных участков

 

Ќакатный валик 4 оснащен устройством дл€ обеспечени€ заданного давлени€ на заготовку 1. ѕроцесс осуществл€етс€ при повышенной температуре. ѕри этом защитна€ пленка 3 удал€етс€, а открыта€ поверхность полимера 5 приклеиваетс€ к медной фольге 6, поскольку адгези€ светочувствительного материала к фольге больше, чем к несущей пленке 2. ¬ результате экспонировани€ инициируетс€ фотохимическа€ реакци€ и на плате образуетс€ изображение светлых мест фотошаблона. ќптически прозрачна€ пленка 8 отдел€етс€ от несущей поверхности и изображение про€вл€етс€ в теплой воде. ѕри этом неэкспонированные участки удал€ютс€.

ѕромышленность выпускает сухие фоторезисты толщиной 20, 40 и 60 мкм и защитой 90, 110, 130 мкм. “онкие слои сухого фоторезиста используют как маски дл€ вытравливани€ меди из пробелов, средние Ц дл€ создани€ рисунка дл€ нанесени€ сло€ металлизации, а толстые Ц дл€ защиты отверстий с металлизацией во врем€ вытравливани€.

ћетод фотопечати обеспечивает высокую разрешающую способность Ц ширина проводников составл€ет 0,1 мм.

 

ќфсетна€ печать

ћетод офсетной печати заключаетс€ в изготовлении печатной формы, на поверхности которой формируетс€ рисунок сло€ платы. ‘орма закатываетс€ валиком трафаретной краской, а затем офсетный цилиндр переносит краску с формы на подготовленную поверхность платы (рис. 9.5.13).

ћетод используют в услови€х массового и крупносерийного производства с минимальной шириной проводников и пробелов между ними 0,3...0,5 мм (платы 1-го и 2-го классов плотности монтажа) и с точность воспроизведени€ изображени€ ±0,2 мм. ≈го недостатком €вл€етс€ высока€ стоимость оборудовани€ и сложность изменени€ рисунка платы.

ѕо конструкции формы дл€ офсетной печати подраздел€ютс€ на три вида: высокой печати, глубокой печати и с размещением печатных участков в одной плоскости. »зготовл€ют их из алюмини€, цинка, сплавов на их основе с помощью вытравливани€, гравировки, прессовки, сборки из отдельных элементов и др.

Ќаиболее технологичной, точной и надежной €вл€етс€ печатна€ форма дл€ сухого офсета. Ёто пластина из алюмини€ толщиной 0.5...1 мм, на которую наноситс€ тонка€ пленка силиконового лака, не смачиваемого трафаретной краской. Ќа пленке с помощью лазерного гравировального автомата выжигаетс€ рисунок платы. ѕри этом обеспечиваетс€ производительность 300 отпечатков в час.

 

 

–исунок 9.5.13.—хема установки офсетной печати: 1 - диэлектрик; 2 Ц медна€ фольга; 3 Ц основа; 4 Ц печатна€ форма; 5 Ц офсетный цилиндр; 6 Ц валик дл€ нанесени€ краски; 7 Ц краска; 8 Ц прижимной валик

 

—еткографи€

 

—еткографический метод (трафаретна€ печать) заключаетс€ в нанесении рисунка схемы на поверхность фольги продавливанием защитной краски резиновой лопаткой (ракелем) через сеточный трафарет (рис. 9.5.14).

—еточные трафареты Ц это рама из алюминиевого сплава, на которую нат€нута эластична€ сетка из шелковых, капроновых или лавсановых ниток. Ќаиболее точными и долговечными €вл€ютс€ металлические сетки из нержавеющей стали или фосфористой бронзы с размерами €чеек.50 мкм. ћеталлическа€ сетка выдерживает большое количество отпечатков и используетс€ в серийном производстве. ≈е недостатком в сравнении с неметаллическими сетками €вл€етс€ мала€ эластичность и склонность к окислению.

 

–исунок 9.5.14. ѕринцип трафаретной печати: 1 Ц рама; 2 Ц фиксатор подкладки; 3 Ц диэлектрик; 4 Ц основа; 5 Ц трафаретна€ краска; 6 Ц трафарет; 7 Ц напечатанный рисунок; 8 Ц ракель

 

ƒл€ изготовлени€ сеточного трафарета на поверхность рамы нанос€т клей и на него накладывают нарезанную сетку. ¬ пневматических устройствах сетка равно≠мерно нат€гиваетс€, приклеиваетс€ к раме и обезжириваетс€. Ќа сетку накладыва≠ют временную подкладку из полиэтиленовой пленки, на которую методом полива нанос€т фоторезист. ѕосле экспонировани€ через фотошаблон и про€влени€ на поверхности сетки получают провод€щий рисунок.

 раска дл€ защитного сло€ должна быть кислотостойкой, иметь хорошую адгезию с платой, минимальное врем€ сушки и сметаноподобную консистенцию.  раску на плату можно наносить вручную в случае малосерийного производства. –азрабо≠таны и автоматизированы устройства нанесени€ краски на поверхность платы с по≠мощью сеточных трафаретов. ѕолучение рисунка схемы методом офсетной печати на 60% дешевле, чем фотопечатью.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-12-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 909 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

“ак просто быть добрым - нужно только представить себ€ на месте другого человека прежде, чем начать его судить. © ћарлен ƒитрих
==> читать все изречени€...

733 - | 558 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.028 с.