Московский государственный технический университет

им. Н.Э. Баумана

Калужский филиал

С.А. ЛОСКУТОВ, И.В. ЧУХРАЕВ, В.Е. ДРАЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Методическое пособие для выполнения домашнего задания

по курсу

«Технология производства РЭС»

Калуга 2008

УДК 621. 396

ББК 30.14

Данное методическое пособие издается в соответствии с учебным планом специальности 210201.

Методическое пособие рассмотрено и одобрено:

кафедрой «Конструирование и производство электронной аппаратуры» (ЭИУ1-КФ) «__» ______ 2008 г., протокол № ___;

Зав.кафедрой А.А. Столяров

методической комиссией Калужского филиала «__» __________ 2008 г.,

протокол № ___.

Председатель метод.комиссии А.В.Максимов

Рецензент: д.т.н., профессор Коржавый А.П.

Авторы: к.т.н., доцент Лоскутов С.А.

к.т.н., доцент Чухраев И.В.

к.т.н., доцент Драч В.Е.

В методическом пособии приведены теоретические и справочные сведения, необходимые для выполнения домашнего задания по курсу "Технология производства РЭС". Даны варианты заданий и рассмотрен пример выполнения домашнего задания.

 Калужский филиал МГТУ им Н. Э. Баумана, 2008 г.

 Лоскутов С.А., Чухраев И.В., Драч В.Е. 2008 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………………………………………………………..4

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ Домашнего ЗАДАНИЯ ……… ………………...5

1.1. Содержание домашнего задания ………………………………………………..........................5

1.2. Порядок выполнения домашнего задания …………………………………..............................5

1.3. Содержание отчета ………………………………………………………………........................5

2. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ …………...…………………………............................5

2.1. Материалы печатных плат ………………………………………………………………………5

2.2. Точность изготовления печатных плат ………………………………………...........................6

2.3. Методы изготовления ПП ............................................................................................................7

2.3.1. Субтрактивные методы …………………………………………………………….……..7

2.3.1.1. Химические методы (позитивный и негативный) ……………………………7

2.3.1.2. Метод фрезерования (оконтуривание проводников) ………………………...8

2.3.2. Комбинированные методы………………………………………………………………...8

2.3.2.1. Комбинированные позитивный и негативный методы……………………….8

2.3.2.2. Тентинг-метод…………………………………………………………………...8

2.3.3. Аддитивные методы …………………………………………………………………......10

2.3.4. Полуаддитивный метод с дифференциальным травлением …………………………..10

2.4. Типы производств ………………………………………………………………….………......12

2.5. Виды технологических процессов ………………………………………………………….…12

2.6. Порядок разработки технологического процесса …………………………............................13

3. ОФОРМЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ …………………………………....13

3.1. Состав технологических документов ………………………………………………………....13

3.2. Правила оформления обязательных технологических документов ………………………...14

3.2.1. Титульный лист ………………………………………………………………………..…14

3.2.2. КТТБ (ГОСТ 3. 1118-82) ………………………………………………………………...14

3.2.3. Маршрутная карта (ГОСТ3.1118-82) …………..……………………………………….14

3.2.4. Оформление перечня используемого технологического оборудования ……………..16

Приложения ……………………………………………………………………………………………...17

Список литературы ……………………………………………………………………………………...27

Введение

Домашнее задание по курсу «Технология производства РЭС» выдается на шестом семестре и имеет целью закрепить и расширить лекционные знания, полученные в результате изучения раздела «Технология изготовления печатных плат» указанного курса. Домашнее задание прививает навыки по самостоятельному решению технологических задач, практическому выполнению технологической документации, а также умению работать со справочной и технической литературой.

1. Общие сведения по выполнению Домашнего задания

1. Содержание домашнего задания

Домашнее задание предусматривает проектирование технологического процесса (ТП) изготовления печатной платы (ПП), выбор средств технологического оснащения и технологических режимов, составление технологической документации. Проектирование ТП, выбор средств технологического оснащения и технологических режимов осуществляется на основании конструктивно-технологических требований, предъявляемых к ПП, серийности производства и прочих технических условий, указанных в варианте домашнего задания и уточненных преподавателем.

2. Порядок выполнения домашнего задания

1. Получить вариант домашнего задания у преподавателя и согласовать с ним исходные данные (приложение 1).

2. Выбрать материал основания ПП.

3. Выполнить чертеж заготовки ПП с учетом технологических полей, минимизации расхода материала и выполнения фиксирующих и технологических отверстий.

4. Выбрать метод изготовления ПП и составить структурную схему маршрутного технологического процесса.

6. Произвести детальную разработку операций.

7. Оформить технологическую документацию.

3. Содержание отчета

Объем домашнего задания должен быть не менее 10 страниц.

Обязательные элементы отчета:

- титульный лист (приложение 2);

- содержание;

- цель задания;

- исходные данные;

- обоснование выбора материала основания ПП;

- чертеж заготовки ПП;

- раскрой листа материала основания ПП на заготовки;

- обоснование выбора метода изготовления ПП;

- структурная схема маршрутного технологического процесса изготовления ПП;

- операционный технологический процесс;

- перечень технологического оборудования;

- список используемой литературы.

2. Краткие теоретические сведения

2.1. Материалы печатных плат

В качестве материала оснований ПП используются:

1. Диэлектрики, относящиеся к слоистым пластикам и состоящие из наполнителя и связующего вещества.

Связующее вещество – различные синтетические смолы, в частности фенольная или фенолоэпоксидная.

Наполнители:

• электроизоляционная бумага – материал платы – гетинакс;

• стеклоткань – материал платы – стеклотекстолит.

Слоистые диэлектрики поставляются в виде листов размерами 1200×1040 и 2450×1040 мм.

2. Диэлектрики, относящиеся к неполярным линейным полимерам, в частности фторопласт, полиэтилен, полистирол и их сополимеры (для ПП плат СВЧ диапазона).

3. Диэлектрические армированные пленки из фторопласта-4 и лавсана (для гибких печатных плат и печатных кабелей).

4. Диэлектрические термопластичные материалы в виде сложных композиций на основе полиэфирсульфонов и полиэфиримидов (для рельефных ПП).

5. Диэлектрические керамические материалы, выпускаемые промышленностью в виде пластинок размером от 20×16 до 60×48 мм (для одно- и многослойных коммутационных плат микросборок и для ПП СВЧ-диапазона).

6. Металлы, в частности алюминий или сплавы железа с никелем, с поверхностным диэлектрическим слоем (для ПП с повышенной токовой нагрузкой).

В качестве материала проводников используется электротехническая медь (чистота 99,5%) в виде фольги, толщиной 5, 18, 35, 50, 70, 100 и 105 мкм, нанесенной на основание методом плакирования - прессованием при повышенной температуре (усилие отрыва фольги не менее 8 кг).

Номенклатура наиболее широко применяемых материалов отечественного производства приведена в приложении 3.

В производстве ПП широко применяются не только отечественные, но и импортные материалы. Сортамент фольгированных материалов по стандарту NEMA приведен в приложении 4. Встречающиеся в приложении 4 в качестве наполнителя стеклошпон и стеклобумага относятся к нетканым материалам из стекла. Они представляют собой тонкий или толстый слой хаотически расположенных стеклянных штапельных волокон, скрепленных между собой связующим.

Выбор материала ПП определяется:

• методом получения печатной платы;

• толщиной печатных проводников;

• количеством слоев ПП;

• требованиями к тепло и влагостойкости;

• стабильностью параметров при воздействии агрессивных сред и изменяющихся климатических условий;

• механической прочностью;

• электроизоляционными свойствами;

• количеством перепаек;

• обрабатываемостью;

• себестоимостью.

При выборе материалов ПП следует иметь в виду, что:

- при использовании недорогих отечественных стеклотекстолитов при ширине проводников и зазоров между ними менее 0,3 мм большой процент ПП уйдет в брак, что, естественно, увеличит стоимость ПП и приблизит к стоимости ПП на импортных материалах;

- при изготовлении двусторонних ПП отечественные материалы целесообразно применять, если нет повышенных требований по климатическим воздействиям и частотным характеристикам;

- если стоимость модуля 1-го уровня (ячейки) превышает стоимость ПП примерно в 10 раз, желательно использовать импортные материалы;

- подготовка производства ПП на импортных материалах в 2 – 2,4 раза дороже чем на отечественных, а изготовление 1 дм² – в 1,8 – 2,2 раза и зависит от объема заказа в дм² или типа производства и наличия-отсутствия защитной паяльной маски;

- применение защитных паяльных масок увеличивает стоимость ПП на отечественных материалах примерно на 30 - 35%, а на импортных – на 5%.