Модернизация управляющего блока тюнера

|цилиндрические. Так как стеклотекстолит является высокоабразивным |

|материалом, то стойкость сверл невелика. |

| |

| |

|Изм.|Лист|№ Докум. |Подп.|Дата| |Лист|

| | | | | | |35 |

| | | | | | | |

| |

|При выборе сверлильного оборудования необходимо учитывать такие особенности, |

|как изготовление нескольких миллионов отверстий в смену, диаметр отверстий 0,4 |

|мм и меньше, точность расположения отверстий 0,05 мм и выше, |

|необходимость обеспечения абсолютно гладких и перпендикулярных отверстий |

|поверхности платы, обработка плат без заусенцев и так далее. Точность и качество|

|сверления зависит от конструкции станка и сверла. |

|В настоящее время используют несколько типов станков для сверления |

|печатных плат. В основном это многошпиндельные высокооборотные станки с |

|программным управлением, на которых помимо сверлений отверстий в печатных |

|платах одновременно производится и зенкование или сверление отверстий в пакете |

|без зенкования. |

|Сверление не исключает возможности получения отверстий и штамповкой, если |

|это допускается условиями качества или определяется формой отверстий. |

|Так, штамповкой целесообразно изготавливать отверстия в односторонних платах не |

|требующих высокого качества под выводы элементов и в слоях МПП, изготавливаемых |

|методом открытых контактных площадок, где перфорационные окна имеют |

|прямоугольную форму. В данном технологическом процессе сверление отверстий |

|производится на одно-шпиндельном сверлильном станке КД-10. |

|Перед сверлением отверстий необходимо подготовить заготовки и оборудование к |

|работе. Для этого нужно промыть заготовки в растворе очистителя в течение 1-2 |

|мин при температуре 22(20 С, промыть заготовки в холодной проточной воде в |

|течение 1-2 мин при температуре 20(20 С, промыть заготовки в 10% растворе |

|аммиака в течение 1-2 мин при температуре 20(20 С, снова промыть заготовки в |

|холодной проточной воде в течение 2-3 мин при температуре 18(20 С, подготовить |

|станок КД-10 к работе согласно инструкции по эксплуатации, затем обезжирить |

|сверло в спирто-бензиновой смеси, собрать пакет из трех плат и фотошаблона, |

|далее сверлить отверстия согласно чертежу. После сверления необходимо удалить |

|стружку и пыль с платы и продуть отверстия сжатым воздухом. После этого следует |

|проверить количество отверстий и их диаметры, проверить качество сверления. При |

|сверлении не должно образовываться сколов, трещин. Стружку и пыль следует |

|удалять сжатым воздухом. |

| |

| |

|3.2.7. Химическая металлизация. |

| |

|Химическое меднение является первым этапом металлизации отверстий. При этом |

|возможно получение плавного перехода от диэлектрического основания к |

|металлическому покрытию, имеющих разные коэффициенты теплового расширения. |

|Процесс химического меднения основан на восстановлении ионов двухвалентной меди |

|из ее комплексных солей. Толщина слоя химически осажденной меди 0,2-0,3 мкм. |

|Химическое меднение можно проводить только после специальной подготовки - |

|каталитической активации, которая может проводиться одноступенчатым и |

|двухступенчатым способом. |

| |

| |

|Изм.|Лист|№ Докум. |Подп.|Дата| |Лист|

| | | | | | |36 |

| | | | | | | |

| |

|При двухступенчатой активации печатную плату сначала обезжиривают, затем |

|декапируют торцы контактных площадок. Далее следует первый шаг активации - |

|сенсибилизация, для чего платы опускают на 2-3 мин в соляно-кислый раствор |

|дихлорида олова. Второй шаг активации - палладирование, для чего платы помещают |

|на 2-3 мин в соляно-кислый раствор дихлорида палладия. Адсорбированные атомы |

|палладия являются высокоактивным катализатором для любой химической реакции. |

|При одноступенчатой активации предварительная обработка (обезжиривание и |

|декапирование) остается такой же, а активация происходит в коллоидном растворе, |

|который содержит концентрированную серную кислоту и катионы палладия при |

|комнатной температуре. |

|В данном случае процесс химического меднения состоит из следующих операций: |

|обезжирить платы в растворе три натрий фосфата и кальцинированной соли в течение|

|5-10 мин при температуре 50-600 С; промыть платы горячей проточной водой в |

|течение 1-2 мин при температуре 50-600 С; промыть платы холодной |

|проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 20(20 С; декапировать торцы |

|контактных площадок в 10%-ном растворе соляной кислоты в течение 3-5 сек при |

|температуре 18-250 С; промыть платы холодной проточной водой в течение 1-2 мин |

|при температуре 18-250 С; промыть платы в дистиллированной воде в течение 1-2 |

|мин при температуре 18-250 С; активировать в растворе хлористого палладия, |

|соляной кислоты, двухлористого олова и дистиллированной воды в течение 10 мин |

|при температуре 18-250 С; промыть платы в дистиллированной воде в течение 1-2 |

|мин при температуре 20(20 С; промыть платы в холодной проточной воде в течение |

|1-2 мин при температуре 20(20 С; обработать платы в растворе ускорителя в |

|течение 5 мин при температуре 20(20 С; промыть платы в холодной проточной воде |

|в течение 1-2 мин при температуре 20(20 С; произвести операцию электрополировки|

|с целью снятия металлического палладия с поверхности платы в течение 2 мин при |

|температуре 20(20 С; промыть платы горячей проточной водой в течение 2-3 мин |

|при температуре 50(20 С; протереть поверхность платы бязевым раствором в |

|течение 2-3 мин; промыть платы холодной проточной водой в течение 1-2 мин при |

|температуре 20(20 С; произвести визуальный контроль электрополировки (плата |

|должна иметь блестящий или матовый вид, при появлении на плате темных пятен, |

|которые не удаляются во время промывки, необходимо увеличить время |

|электрополировки до 6 мин); произвести операцию химического меднения в течение |

|10 мин при температуре 20(20 С; промыть платы в холодной проточной воде в |

|течение 1-2 мин при температуре 20(20 С; визуально контролировать покрытие в |

|отверстиях. |

| |

|3.2.8. Удаление защитного лака. |

| |

|Перед гальваническим меднением необходимо снять слой защитного лака с |

|поверхности платы. В зависимости от применяемого лака существуют различные |

|растворители. Некоторые лаки, возможно, снять ацетоном. |

|В данном технологическом процессе защитный лак снимается в растворителе 386. |

| |

|Изм.|Лист|№ Докум. |Подп.|Дата| |Лист|

| | | | | | |37 |

| | | | | | | |

| |

|Для этого платы необходимо замочить на 2 часа в растворителе 386, а затем снять |

|слой лака беличьей кистью, после этого промыть платы в холодной проточной воде в|

|течение 2-3 мин при температуре 20(20 С, контролировать качество снятия |

|защитного лака (на поверхности лака не должны оставаться места, покрытые |

|пленками лака). |

| |

| |

|3.2.9. Гальваническая затяжка. |

| |

|Слой химически осажденной меди обычно имеет небольшую толщину (0,2-0,3 мкм), |

|рыхлую структуру, легко окисляется на воздухе, непригоден для токопрохождения, |

|поэтому его защищают гальваническим наращиванием (“затяжкой”) 1-2 мкм |

|гальванической меди. |

|Для этого необходимо декапировать платы в 5%-ном растворе соляной кислоты в |

|течение 1-3 сек при температуре 18-250 С, промыть платы в холодной проточной |

|воде в течение 2-3 мин при температуре 18-250 С, зачистить платы венской |

|известью в течение 2-3 мин при температуре 18-250 С, промыть платы в холодной |

|проточной воде в течение 2-3 мин при температуре 18-250 С, снова декапировать |

|заготовки в 5%-ном растворе соляной кислоты в течение 1-3 сек при температуре |

|18-250 С, промыть платы в холодной проточной воде в течение 1-2 мин при |

|температуре 20(20 С, промыть платы в дистиллированной воде в течение 1-2 мин при|

|температуре произвести гальваническую затяжку в течение 10-15 мин при |

|температуре 20(20 С, промыть платы холодной проточной водой в течение 1-2 мин |

|при температуре 18-250 С, сушить платы сжатым воздухом при температуре 18-250 С |

|до полного их высыхания, контролируя качество гальванической затяжки (отверстия |

|не должны иметь непокрытые участки, осадок должен быть плотный, розовый, |

|мелкокристаллический). |

| |

|3.2.10. Электролитическое меднение (гальваническая металлизация) и нанесение |

|защитного покрытия. |

| |

|После гальванической затяжки слой осажденной меди имеет толщину 1-2 мкм. |

|Электролитическое меднение доводит толщину в отверстиях до 25 мкм, на |

|проводниках - до 40-50 мкм. |

|Электролитическое меднение включает в себя следующие операции: ретушь под |

|микроскопом краской НЦ-25 беличьей кистью № 1; декапирование плат в 5%-ном |

|растворе соляной кислоты в течение 1-3 сек при температуре 20(20 С; промывка |

|плат холодной проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 20(20 С; |

|зачистка плат венской известью в течение 2-3 мин при температуре 18-250 С; |

|промывка плат холодной проточной водой в течение1-2 мин при температуре 18-250 |

|С; декапирование плат в 5%-ном растворе соляной кислоты в течение 1мин при |

|температуре 18-250 С; промыть платы холодной проточной водой в течение 1-2 мин |

|при температуре 18-250 С; произвести гальваническое меднение в растворе |

|борфтористоводородной кислоты, борной кислоты, борфтористоводородной меди и |

| |

|Изм.|Лист|№ Докум. |Подп.|Дата| |Лист|

| | | | | | |38 |

| | | | | | | |

| |

|дистиллированной воды в течение 80-90 мин при температуре 20(20 С; промыть платы|

|холодной проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 20(20 С; произвести |

|визуальный контроль покрытия (покрытие должно быть сплошным без подгара, не |

|допускаются механические повреждения, отслоения и вздутия). |

|Чтобы при травлении проводники и контактные площадки не стравливались их |

|необходимо покрыть защитным металлическим покрытием. Существует различные |

|металлические покрытия (в основном сплавы), применяемые для защитного покрытия. |

|В данном технологическом процессе применяется сплав олово-свинец. Сплав |

|олово-свинец стоек к воздействию травильных растворов на основе персульфата |

|аммония, хромового ангидрида и других, но разрушается в растворе хлорного |

|железа, поэтому в качестве травителя раствор хлорного железа применять нельзя. |

|Для нанесения защитного покрытия необходимо промыть платы дистиллированной водой|

|в течение 1-2 мин при температуре 18-250 С, затем произвести гальваническое |

|покрытие сплавом олово-свинец в растворе борфтористоводородной кислоты, борной |

|кислоты, мездрового клея, нафтохинондисульфоновой кислоты, 25%-ного аммиака, |

|металлического свинца, металлического олова, гидрохинона и дистиллированной воды|

|в течение 12-15 мин при температуре 20(20 С, промыть платы в горячей проточной |

|воде в течение 1-2 мин при температуре 50(50 С, промыть платы в холодной |

|водопроводной воде в течение 1-2 мин при температуре 20(20 С, сушить платы |

|сжатым воздухом в течение 2-3 мин при температуре 20(20 С, удалить ретушь |

|ацетоном с поля платы, контролируя качество покрытия (покрытие должно быть |

|сплошным без подгара, не допускаются механические повреждения, отслоения и |

|вздутия). |

| |

|3.2.11. 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 снимаетсять в установке снятия |

|фоторезиста АРС-2.950.000 в течение 5-10 мин при температуре 18-250 С, после |

|этого необходимо промыть платы в холодной проточной воде в течение 2-5 мин при |

|температуре 18-250 С. |

| |

| |

|3.2.12. Травление меди с пробельных мест. |

| |

|При изготовлении ПП, важнейшим этапом, является формирование проводящего рисунка|

|схемы, является процесс травления (удаления) меди с непроводящих (пробельных) |

|участков схемы. Травление является сложным окислительно-восстановительным, в |

|котором травильный раствор служит окислителем. |

| |

|Изм.|Лист|№ Докум. |Подп.|Дата| |Лист|

| | | | | | |39 |

| | | | | | | |

| |

|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 |

|слабо концентрированном 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 использован |

|сплав олово-свинец, который разрушается в растворе хлорного железа. Поэтому в |

|качестве травильного раствора применяется 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, проконтролировав |

|качество травления (фольга должна быть вытравлена в местах, где нет рисунка. |

|Оставшуюся около проводников медь подрезать скальпелем. На проводниках не должно|

|быть протравов). |

| |

|3.2.13. 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 55(50 С, промыть платы холодной |

|проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 18(50 С, промыть платы |

|дистиллированной водой в течение 1-2 мин при температуре 18(50 С. |

| |

|3.2.14. Оплавление металлорезиста. |

| |

|Оплавление печатной платы производится с целью покрытия проводников и |

|металлизированных отверстий оловянно-свинцовым припоем. Наиболее часто применяют|

|конвейерную установку инфракрасного оплавления ПР-3796. |

| |

|Изм.|Лист|№ Докум. |Подп.|Дата| |Лист|

| | | | | | |40 |

| | | | | | | |

| |

|Для оплавления печатных плат необходимо высушить платы в сушильном шкафу КП-4506|

|в течение 1 часа при температуре 80(50 С, затем флюсовать платы флюсом ВФ-130 в |

|течение 1-2 мин при температуре 20(50 С, выдержать платы перед оплавлением в |

|сушильном шкафу в вертикальном положении в течение 15-20 мин при температуре |

|80(50 С, подготовить установку оплавления ПР-3796 согласно инструкции по |

|эксплуатации, загрузить платы на конвейер установки, оплавить плату в течение |

|20мин при температуре 50(100 С, промыть платы от остатков флюса горячей |

|проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 50(100 С, промыть плату |

|холодной проточной водой в течение 1-2 мин при температуре 20(50 С, промыть |

|плату дистиллированной водой в течение 1-2 мин при температуре 20(50 С, сушить |

|платы в течение 45 мин при температуре 85(50 С в сушильном шкафу КП-4506, |

|проконтролировав 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. |

| |

|3.2.15. Механическая обработка по контуру. |

| |

|Механическая обработка необходима для обрезки печатных плат по размерам (отрезка|

|технологического поля) и снятия фаски. Существует несколько |

|способов механической обработки печатных плат по контуру. |

|Бесстружечная обработка печатных плат по контуру отличается низкими |

|затратами при использовании специальных инструментов. При этом исключается |

|нагрев обрабатываемого материала. Обработка осуществляется дисковыми ножницами. |

|Линия реза должна быть направлена так, чтобы не возникло расслоения |

|материала. Внешний контур односторонних печатных плат при больших сериях |

|формируется на скоростных прессах со специальным режущим |

|инструментом. Многосторонние печатные платы бесстружечным методом не |

|обрабатываются, так как велика возможность расслоения. |

|Механическая обработка печатных плат по контуру со снятием |

|стружки осуществляется на специальных дисковых пилах, а также на станках для |

|снятия фаски. Эти станки снабжены инструментами или фрезами из твердых сплавов |

|или алмазными инструментами. Скорость резания таких станков 500-2 000 мм/мин. |

|эти станки имеют следующие особенности: высокую скорость резания, |

|применение твердосплавных или алмазных инструментов, резка идет с |

|обязательным равномерным охлаждением инструмента, обеспечение незначительных |

|допусков, простая и быстрая замена инструмента. |

| |

| |

| |

|Изм.|Лист|№ Докум. |Подп.|Дата| |Лист|

| | | | | | |41 |

| | | | | | | |

| |

|Широко используют широкоуниверсальный фрезерный станок повышенной точности типа |

|675П. На станке выполняют фрезерные работы цилиндрическими, дисковыми, |

|фасонными, торцовыми, концевыми, шпоночными и другими фрезами. |

|В данном технологическом процессе обрезка платы производится с помощью дисковых |

|ножниц, а снятие фасок - на станке для снятия фасок типа ГФ-646. Для этого |

|необходимо обрезать платы на дисковых ножницах, снять фаски на станке для снятия|

|фасок ГФ-646, промыть платы в горячей воде с применением стирально-моющего |

|средства "Лотос" в течение 2-3 мин при температуре 55+/-5 С, затем промыть платы|

|в дистиллированной воде в течение 1-2 мин при температуре 20+/-2 С, сушить |

|платы в сушильном шкафу КП 4506. После этого следует визуально |

|проконтролировать печатные платы на отслаивание проводников. |

| |

|3.2.16. Маркировка плат. |

| |

|Маркировка плат осуществляется с помощью сеткографии, трафаретной черной краской|

|ТНПФ-01. Метод основан на несении специальной краски на плату путем |

|продавливания ее резиновой лопаткой (ракелем) через сетчатый трафарет, на |

|котором необходимый рисунок образован ячейками сетки, открытыми для |

|продавливания. Маркировка должна сохранятся в течение всего срока службы, не |

|должна стираться или смываться при воздействии моющих растворов, лаков и |

|спиртобензиновой смеси. Маркировка состоит из товарного знака |

|завода-изготовителя, обозначения платы, заводского номера, года и месяца |

|выпуска, монтажных знаков и символов, облегчающих сборку узлов и регламентные |

|работы при эксплуатации. |

| |

|3.2.17. Нанесение защитного покрытия. |

| |

|Защитное покрытие на плату наносится с помощью кисти или специальной |

|распылительной камеры, в качестве защитного материала может использоваться лак, |

|флюсы ацитоноканифольные или спиртоканифольные. |

| |

|3.2.18. Окончательный контроль. |

| |

|Окончательный контроль платы проводится либо визуально, либо проверкой отдельных|

|параметров платы. |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

|Изм.|Лист|№ Докум. |Подп.|Дата| |Лист|

| | | | | | |42 |

| | | | | | | |

| |

|3.3. Конструкторский расчет элементов печатной платы. |

| |

|1. Шаг координатной сетки – 1,25 мм. |

|2. Определяем минимальную ширину печатного проводника по постоянному току: |

|вmin1=[pic], где |

|Imax=30 мА t=0,02 мм jдоп=75 А/мм2 |

|3. Определяем минимальную ширину проводника исходя из допустимого падения |

|напряжения на нем: |

|вmin2=[pic], где |

|Uдоп[pic]12 В(0,05=0,6 В l=0,5 м (=0,0175 ([pic]( |

|вmin2=[pic]=0,022 мм. |

|4. Номинальное значение диаметров монтажных отверстий: |

|d=dэ+(bdно(+Г, (dно=0,1 мм, Г=0,3 мм. |

|а) для микросхем |

|dэ=0,5 мм d=0,9 мм |

|б) для резисторов |

|dэ=0,5 мм d=0,9 мм |

|в) для диодов и стабилитронов |

|dэ=0,5 мм d=0,9 мм |

|г) для транзисторов |

|dэ=0,5 мм d=0,9 мм |

|д) для конденсаторов |

|dэ=0,5 мм d=0,9 мм |

|е) для разъема |

|dэ=1 мм d=1,4 мм |

|5. Рассчитанные значения сводятся к предпочтительному ряду размеров монтажных |

|отверстий: |

|0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5 мм. |

|Номинальное значение диаметров монтажных отверстий для разъема: d=1,5 мм. |

|6. Минимальное значение диаметра металлизированного отверстия: |

|dmin[pic]Hпл(, где Нпл=1,5 мм – толщина платы; (=0,25 |

|dmin[pic]1,5(0,25=0,5 мм |

|7. Диаметр контактной площадки: |

| |

|D=d+(dво+2вm+(вво+((2d+(2p+(в2но)1/2 |

| |

|(dво=0,5 мм; вm=0,025 мм (вво=(вно=0,05 мм |

|(р=0,05 мм; (d=0,05 мм |

| |

| |

| |

|Изм.|Лист|№ Докум. |Подп.|Дата| |Лист|

| | | | | | |43 |

| | | | | | | |

| |

|(dво+2 вm+(вво+((2d+(2p+(в2но)1/2=0,05+0,05+0,05+(3(25(10-4)1/2=0,24 |

| |

|d=0,7 мм D=0,95 мм |

|d=0,9 мм D=1,15 мм |

|d=1,5 мм D=1,75 мм |

| |

|8. Определение номинальной ширины проводника: |

| |

|в=вMD+((вНО(, где |

|вMD=0,15 мм; (вНО=0,05 мм |

|в=0,15+0,05=0,2 мм |

| |

|9. Расчет зазора между проводниками: |

| |

|S=SMD+(вВО, где |

|(вВО=0,05 мм; SMD=0,15 мм |

|S=0,15+0,05=0,2 мм |

| |

|10. Расчет минимального расстояния для прокладки 2-х проводников между |

|отверстиями с контактными площадками диаметрами D1 и D2. |

|l=[pic]+вn+S(n+1)+(l , где |

|n=2; (l=0,03 мм |

|l=1,05+0,4+0,6+0,03=2,1 мм. |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

|Изм.|Лист|№ Докум. |Подп.|Дата| |Лист|

| | | | | | |44 |

| | | | | | | |

| |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6