2.3 Выбор и обоснование способа монтажа

В настоящее время используются 3 способа монтажа:

– объемный;

– печатный;

– комбинированный.

Объемный монтаж представляет собой электрический монтаж узлов ЭВА с помощью объемных изолированных проводов, объединенных (или нет) в жгут. Печатный монтаж применяется для внутримодульного электромонтажа.

Печатный монтаж применяется для внутримодульного электромонтажа. Печатный монтаж позволяет уменьшить габариты и массу аппаратуры, а также широко использовать механизированное и автоматизированное оборудование и высокопроизводительные техно-логические процессы при её массовом выпуске.

Комбинированный монтаж – использование нескольких видов монтажа.[2]

В разрабатываемом устройстве выбран комбинированный метод монтажа потому, что блок индикации вынесен на корпус.

Исходя из расположения элементов в устройстве, были выбраны следующие варианты установки по ГОСТ 29137-91:

• Конденсаторы К10-47 — вариант 180.00.0000.00;

• Резисторы С2-33 — 010.02.0201.00;

• Конденсаторы К50-35 — вариант 211.00.0000.00;

• Микросхемы ATmega8, ADG409, AD8403 — вариант 330.00.0000.00;

• Микросхема 24С08 — вариант 360.00.0000.00;

• Микросхема 7805 — вариант 390.00.0000.00;

2.4 Выбор и обоснование технологического процесса изготовления печатной платы

В настоящее время методы изготовления печатных плат классифицируются следующим образом:

– субтрактивные;

– аддитивные;

– полуаддитивные;

– последовательного наращивания.

В субрактивных методах проводящий слой рисунка образуется путём удаления проводящего слоя с участков поверхности (травлением).

Недостатком субтрактивного химического метода является значительный расход меди и наличие бокового подтравливания элементов печатных проводников, что уменьшает адгезию фольги к основанию.

Этого недостатка нет у аддитивного метода, основанного на избирательном осаждении химической меди на нефольгированный диэлектрик. При этом используется диэлектрик с введённым в его состав катализатором и адгезионным слоем на поверхности. Платы, изготовленные аддитивным методом, имеют высокую разрешающую способность (проводники с шириной до 0,1 мм.), затраты на производство снижаются на 30% по сравнению с субтрактивными методами, экономится медь, химикаты травления и затраты на нейтрализацию. Однако аддитивный метод имеет низкую скорость осаждения, а значит и низкую производительность.

При полуаддитивном методе получают проводящий рисунок слоя на основании, предварительно нанесённом тонким слоем проводящего покрытия, впоследствии удаляемого с пробельных мест.

В настоящее время нашёл наибольшее применение комбинированный метод в силу высокой разрешающей способности и учета ряда преимуществ предыдущих методов.

Т.к. комбинированный негативный метод имеет несколько недостатков, таких, как срыв контактных площадок при сверлении и большая величина подтравливания, то в нашем случае наиболее оптимальным для изготовления двухсторонней печатной платы (ДПП) является применение комбинированного позитивного метода. Для получения рисунка используем фотографический способ. Он позволяет получить минимальную ширину проводников и расстояний между ними: 0,1-0,15 мм. С точностью воспроизведения до 0,01мм. С экономической точки зрения этот метод менее рентабельный, но позволяет получить максимальную разрешающую способность рисунка и поэтому применяется в мелкосерийном и серийном производстве при изготовлении плат высокой плотности и точности рисунка.

Таким образом, для изготовления ДПП используют комбинированный позитивный метод при фотографическом способе получения рисунка.

Рассмотрим порядок изготовления ПП комбинированным позитивным методом:

В позитивном методе травление рисунка происходит после металлизации отверстий, а для соединения металлизируемых отверстий с катодом используется еще не вытравленная фольга, изначально присутствующая на поверхности заготовки.

Схема комбинированного позитивного метода изготовления двусторонних печатных плат с металлизированными отверстиями:

• нарезка технологических заготовок;

• очистка поверхности фольги (дезоксидация);

• сверление отверстий, подлежащих металлизации, на станках с ЧПУ;

• активация поверхностей под химическую металлизацию;

• тонкая химическая металлизация (до 1 мкм);

• предварительное тонкая гальваническая металлизация (до 6 мкм) — «гальваническая затяжка»;

• нанесение и экспонирование фоторезиста через фотошаблон — позитив;

• основная гальваническая металлизация (до 25 мкм внутри отверстий);

• нанесение металлорезиста;

• удаление экспонированного фоторезиста;

• травление обнаженных участков фольги;

• удаление металлорезиста;

• нанесение контактных покрытий на концевые печатные ламели;

• тщательная отмывка платы, сушка;

• нанесение паяльной маски;

• нанесение финишных покрытий под пайку;

• нанесение маркировочных знаков;

• обрезка платы по контуру;

• электрическое тестирование;

• приемка платы — сертификация.

Преимущества:

а) возможность воспроизведения всех типов печатных элементов с высокой степенью разрешения;

б) защищенность фольгой изоляции от технологических растворов — хорошая надежность изоляции;

в) хорошая прочность сцепления (адгезия) металлических элементов платы с диэлектрическим основанием.

Недостатки:

а) относительно большая глубина травлении (фольга + металлизация затяжки) создает боковой подтрав, ограничивающий разрешающую способность процесса; травление рисунка по металлорезисту ограничивает свободу выбора травящих растворов;

б) после травления рисунка схемы, металлорезист или осветляют для улучшения паяемости, или удаляют и, после нанесения паяльной маски, осаждают финишные покрытия под пайку.