
книги из ГПНТБ / Федоров А.М. Основы контроля печатных схем
.pdfобеспечение заданного объема выпуска аппаратуры, требует учета и стоимости выпускаемого изделия.
Для оценки в процессе проектирования различных производственных процессов целесообразно использо вать, кроме характеристики эффективности производ ства, еще и коэффициент стоимости выпускаемого изде лия'с учетом брака. Такой коэффициент представляет собой отношение всего количества выпускаемых изде лий к количеству годных:
jr _ |
N|- ~Ь Nq _ |
I _|_ |
Nfi |
|
|
(17) |
|
~ |
Nr |
~ |
' |
Nr |
’ |
|
|
|
|
||||||
где Nr — число годных изделий; |
|
|
|
|
|
||
Ыб — число бракованных изделий. |
|
|
|
||||
Таким образом: |
|
|
|
|
|
|
|
|
К = .1 + « (р ), |
|
|
|
|
||
где |
а (р) = |
Nr |
> 0. |
|
|
|
( 18) |
|
4 ' |
|
|
|
|
|
|
а (р) зависит от вероятности |
брака отдельных |
опера |
|||||
ций и их удельного веса в общем комплексе |
производ |
||||||
ственного процесса. |
|
|
|
|
|
|
|
Рассмотрим некоторые вопросы культуры производ |
|||||||
ства, наиболее важные с точки зрения |
повышения ка |
||||||
чества печатных плат. |
|
|
|
|
культуры |
||
Чистота рабочего |
места — первая ступень |
||||||
производства. Непрерывность |
повышения точности из |
||||||
готовления, разрешающей |
способности |
печатных |
схем, |
выполнение сборочно-монтажных операций требуют по мещений, куда не должна проникать пыль или -с огра ниченным запылением. Вопрос гигиены помещений сегодня исключительно актуальный. Успешное его реше
ние во многом определяет |
надежность изготавливае |
||||||
мых элементов и аппаратуры в целом. |
Не случайно это |
||||||
му вопросу уделяется |
сейчас столь большое внимание. |
||||||
Запыленность |
рабочих |
помещений |
объясняется, в |
||||
основном, |
загрязненностью |
воздуха, |
вынужденной за- |
||||
громожденностыо |
оборудованием, |
недостаточной при |
|||||
способленностью |
помещений для |
выполняемых |
техно |
||||
логических |
операций. |
Существенное значение |
имеет и |
то, что в помещениях длительное время не производит ся ремонт. Все это свидетельствует о том, что измене ния, происходящие в технике, не учитываются. Под из-
89
мснсниями подразумсізастся непрерывный рост точно-* стен, повышение требовании, предъявляемых к изготав ливаемым элементам и к аппаратуре.
Рост количества промышленных предприятий и их мощностей, концентрация предприятий в городах, на ряду с одновременным увеличением здесь численности жителей, неизбежно влияют на загрязненность воздуха. Например, 40% населения Японии и большая часть за
водов страны сосредоточены |
в |
районе, |
составляющем |
всего одну десятую се часть. |
|
Столица-— Токио нахо |
|
дится в центре этого района..В |
городе |
самый грязный |
в мире воздух. Здесь ежемесячно выпадает до 34 тони сажи.
Загрязнен воздушный бассейн и других крупных го родов капиталистических стран. Источники загрязне ния воздуха — выхлопные газы автомобилей, продукты сжигания топлива на заводах, электростанциях и дру гие.
Установлено, что в загрязненном воздухе частицы размером до 5 мкм составляют по весу только 7% всей пыли, витающей в атмосфере, остальные 93% прихо дятся на частицы размером более 5 мкм. Однако коли чество частиц размером до 5 мкм достигает 9.5% всего числа пылинок.
Размеры пылинок, образующиеся в производствен ном процессе, несколько больше. В среднем диаметр пылинок можно считать около 20 мкм. Следует иметь в виду, что вес одной пылинки диаметром 10 мкм со ставляет всего лишь около 10-10 г.
Необходимость очистки воздуха в районах, где со средоточено производство многих элементов радиоэлек троники, в том числе и печатных плат, совершенно оче видна.
Как показывает опыт работы отечественных и зару бежных предприятий, минимальные загрязнения и по стоянство параметров воздушной среды могут быть со блюдены как в больших чистых помещениях, так и в локальных объемах. Однако, учитывая, что соблюдение технологической гигиены для больших объемов"требует значительных затрат и далеко не всегда вызвано необ ходимостью (некоторые операции можно выполнять в обычных чистых комнатах), многие изготовители ори ентируются в настоящее время на создание комнат ма-
90
лых объемов, монтажных столов, скафандров и герме тизированных боксов, являющихся более экономичны ми и эффективными.
Запыленность намного можно снизить, покрыв по верхности полов, стен, потолков прочными непылящими
материалами |
и устранив неплотности |
в строительных |
|
конструкциях помещений. Но основной |
носитель пыли |
||
в чистой комнате — человек. Примерно |
2 - ІО9 частиц |
||
диаметром от 0,3 до 400 мкм попадает |
в окружающее |
||
пространство |
в случае любой деятельности |
человека. |
|
Количество частиц пыли, возникающей при |
технологи |
ческих операциях, имеет такой же порядок, как и тог да, когда работают люди.
Большое внимание созданию технологической гигие ны на предприятиях электронной промышленности уде
ляется в США. Согласно утвержденным |
Управлением |
|||
ВВС США технологическим условиям № 209, |
чистота |
|||
производственных |
помещении |
характеризуется |
тремя |
|
классами (табл. 24). |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
24 |
|
|
Классификация |
чистоты |
|
|
производственных помещений |
|
|
||
|
Максимально допустимое количество |
|
||
|
пылинок в 1 .«5 воздуха, тыс |
|
|
|
Классы |
размер 0,5 мкм |
размер 5 мкм |
|
|
|
|
|||
|
и выше |
и выше |
|
|
100 |
3 ,5 |
|
|
|
1000 |
350,0 |
2 ,3 |
|
|
100. 000 |
3500,0 |
2 4 ,0 |
|
|
Необходимо отметить, что в Японии, Англии, Фран ции, ФРГ и в других высокоразвитых странах при оп ределении чистоты комнат и других объемов, как пра вило, используются нормы американских стандартов. Что касается концентрации твердых частиц, выбрасы ваемых в воздух городов этих стран автомобилями и промышленными предприятиями, то она достигает мил лиарда частиц на кубический фут (фут = 30,5 см). Из табл. 24 видно, что большую роль играет не только ко-
Рі
личество частиц пыли, находящихся в воздухе, но и их размер.
Задачей первостепенной важности, когда речь идет об изготовлении изделий электронной и микросхемной техники, является создание таких производственных ус ловий, которые могут обеспечить надежность и стабиль ность аппаратуры, а также систем при высоком показа теле выхода годной продукции в массовом масштабе. В США, Англии, Японии и в других странах решению этой задачи уделяется особое внимание. Создание тех нологической гигиены в производстве электронной тех ники связано здесь с большими затратами. Стоимость 1 м2 площади чистых комнат, в зависимости от требо
ваний, предъявляемых к |
степени |
чистоты, колеблется |
в пределах от 120 до 1500 |
долларов. |
|
Важный фактор — количество |
работников, находя |
щихся в чистых комнатах. Оно определяет содержание частиц пыли в помещении и образование ее в процессе
выполнения технологических |
операций. |
что |
в |
помеще |
||
Зарубежной практикой |
установлено, |
|||||
нии, где в отношении чистоты установлены |
наивысшие |
|||||
требования, норма |
площади |
на человека |
должна со |
|||
ставлять до 20 м2. При |
требованиях, |
менее |
жестких, |
|||
она ограничивается 5 м2. |
|
|
|
|
|
|
Несмотря, на то, что стоимость сооружения как чи |
||||||
стых комнат, так |
скафандров |
и боксов велика, зару |
бежные фирмы стремятся их не только создавать, но и совершенствовать. Экономический эффект в конечном итоге определяется выпуском надежной и долговечной продукции.
Обеспечение нормальных условий производственных помещений. Такие помещения следует рассматривать как окружающую среду, под влиянием которой человек может работать лучше или хуже. В производстве суще ствуют некоторые оптимальные условия такой среды, которые способствуют достижению большей производи тельности труда, выпуску изделий лучшего качества, лучшему самочувствию человека.
Благоприятные сочетания температуры и влажно сти воздуха, столь важные для человеческого организ ма, зависят от подвижности воздушной среды. Зимой и летом для жителей различных широт они неодинаковы. В районах умеренного климата наиболее благоприят
92
ными условиями являются температура от 18 до 24° С, относительная влажность воздуха от 70 до 30%. Тем пература, превышающая 30° С, вызывает ухудшение умственной деятельности, физическая деятельность по нижается уже при температуре более 25° С. В произ водственных помещениях температура и влажность воздуха устанавливается санитарными нормами в за висимости от периода года и характера выполняемой работы [35]. Условия, соответствующие санитарно-ги гиеническим требованиям, приведены в табл. 25.
Т а б л и ц а 25
Температурно-влажностный режим
Назначение
помещения
Общественные Производствен ные
Холодные и переходные периоды года
темпе |
относи |
скорость |
|
тельная |
движения |
||
рату |
влаж |
воздуха, |
|
ра, ЙС |
ность, |
||
м/с |
|||
|
% |
||
|
|
Теплый период года
темпе |
относи |
скорость |
тельная |
движения |
|
рату |
влаж |
воздуха, |
ра, *с |
ность, |
м{с |
19-21 35-60 |
0,15 |
22-25 |
35-60 |
0,3 |
16-18 35 -60 |
0,25 |
18-23 |
35-60 |
0,3 |
Особое значение имрет температурно-влажностный режим тех помещений, в которых температура или влажность воздуха влияют на качество ■изготавливае
мых печатных плат |
или |
на |
результаты |
измерений. К |
||||
таким |
помещениям |
относятся |
те, где |
изготовляются |
||||
и хранятся |
фотѳоригиналы |
и |
фотошаблоны, |
химиче |
||||
ская |
лаборатория |
цеха, |
склад химикатов |
и готовой |
||||
продукции, |
участок |
сборки, |
механической обработки. |
Здесь осуществляется контроль за температурой и влажностью, данные контроля регистрируются в журна ле. В случае отклонения температурно-влажностного режима от установленных норм принимаются срочные меры для его восстановления.
Опытом установлены оптимальные требования к
производственным |
помещениям |
с кондиционированием |
|
воздуха: температура — 22±2°С, |
относительная |
влаж |
|
ность— 55±5%, запыленность— 10 пылинок в |
1л воз |
||
духа. |
температурно-влажностного |
режи |
|
Несоблюдение |
93
ма в процессе приемочного контроля или климатиче ских испытаний может привести к неправильной оцен ке качества печатных плат. Поэтому все испытания плат, если это не оговорено особо, проводятся в
нормальных |
условиях. 'Эти |
условия |
характеризу |
|||
ются: |
|
|
|
|
|
|
а) |
температурой |
окружающей |
среды |
25+10° С; |
||
б) |
относительной |
влажностью |
65+15%; |
|||
в) атмосферным давлением 720—780 мм рт. ст. |
||||||
Известно, |
что цвет и свет |
обладают |
мощным био |
логическим действием. Следовательно, цветовое и свето
вое |
оформление интерьеров |
цеха должно |
соответство |
|
вать |
научно обоснованному |
комплексному |
решению |
|
этой |
проблемы. |
|
на |
настроении |
Цвета стен помещения сказываются |
человека, на производительности его труда. Черная ок
раска |
машин, |
темный |
цвет |
стен, дверей и |
оконных |
|
переплетов вызывают |
большую утомляемость |
рабо |
||||
чих, создают мрачную безрадостную атмосферу. |
Кро |
|||||
ме того, цвет очень влияет |
на освещенность |
помеще |
||||
ния. |
Подбирая |
окраску |
по |
ее способности |
отражать |
свет, можно существенно улучшить освещенность. Ес ли полностью использовать свойства стен, потолка и оборудования отражать свет, то освещенность можно увеличить почти вдвое.
Окраска оборудования и помещения должна пред ставлять единое гармоничное сочетание, способство вать лучшей видимости обрабатываемой заготовки, от вечать эстетическим потребностям человека.
Согласно требованиям техники безопасности неко торые виды оборудования или их части необходимо вы делить специальной окраской. Напримёр, тележки, электрокары и т. п. следует окрашивать красным с чер
ным или желтым |
с черным насыщенными цветами; |
перемещающиеся |
части станков (агрегатов)— цветом, |
отличающимся от основного тона оборудования; опас
ные |
(в отношении травматизма) части машин и |
агре |
|||
гатов — красным |
или оранжевым; |
кнопки |
и рукоятки |
||
управления — в |
красные, оранжевые и зеленые |
цвета. |
|||
Для команд применяют такие отличительные цвета: |
|||||
а) |
красный — запрещающий |
(или |
предупреждаю |
||
щий); |
|
|
|
,, |
|
б) |
оранжево-желтый — повышенное внимание; |
|
94
в) |
желто-зеленый илй |
белый |
(молочный) — внима |
|
ние; |
|
|
|
|
г) |
синий — выполнение |
команды; |
|
|
д) |
зеленый—: разрешающий. |
|
из-эле |
|
Правильное освещение рабочих мест — один |
||||
ментов культуры производства. |
Рациональное |
освеще |
ние способствует повышению производительности тру да, улучшению качества печатных плат, снижению травматизма. Недостаточность освещения, неравномер ная освещенность рабочей зоны, резкие тени или, на оборот, большие освещенности приводят к утомлению зрения, к усталости человека. Для получения опти мального эффекта, если освещение искусственное, не обходимо применять как систему освещения рассеян ным светом (например, от потолка), так и систему местного освещения. Грязная арматура светильников сни жает освещенность в несколько раз. Чистое стекло про пускает 90% светового потока, а очень загрязненное-- всего 8 %. Умелое использование естественного и искусственного света в сочетании с рациональной окрас
кой |
дает |
большую |
экономию средств, сохраняет зре |
ние |
[36, |
37, 38]. |
Занимает особое место-в процессе |
Гигиена труда. |
производства печатных плат. При этом процессе суще ствуют отдельные технологические операции, связан ные с использованием некоторых химикатов. Эти хи микаты могут оказать неблагоприятное действие на организм работающего. Профессиональная вредность — одно из условий появления профессиональных заболе ваний и повышения уровня общей заболеваемости ра ботающих. Профессиональные заболевания могут воз никнуть тогда, когда не соблюдаются санитарные и санитарно-технические требования, а также если работа ющие, не придавая значения профессиональным вред ностям, не используют санитарно-технические устройст ва, имеющиеся на рабочих местах, или используют их
неправильно, не соблюдают правил |
производственной |
и личной гигиены и т. д. |
на работающих |
При химическом осаждении меди |
могут воздействовать пары формалина и едкого натра. Они раздражающе действуют на дыхательные пути, глаза и кожу. В процессе последующего наращивания меди гальваническим путем наибольшую опасность
95
представляют электролиты. Необходимо помнить, что, попадая на кожу и в глаза, кислоты и щелочи способ ны вызвать раздражение, а иногда и химические их ожоги. Пары и мельчайшие капли кислот и щелочей, проникая в органы дыхания, оказывают на них разд ражающее действие. Поэтому начинать работу следует только при условии, если вентиляция, обеспечивающая отсос вредных паров и газов, исправная. Местная вы тяжная вентиляция осуществляется обычно по принци пу бортовых отсосов у соответствующих ванн.
Работу с крепкими кислотами, щелочами и электро литами следует выполнять в резиновых перчатках, прорезиненных фартуках, резиновых сапогах.
Вслучае попадания на кожу работающих кислот, щелочей, электролитов, их необходимо немедленно смыть струей воды. Для промывания глаз при попада нии в них брызг растворов, на участке должны быть, специальные фонтанчики.
Впроцессе лужения печатных схем сплавом Розе и олово — свинец вредными являются пары свинца. Не соблюдение известных мер предосторожности может привести к тому, что свинец проникнет в организм вме сте с вдыхаемым воздухом или занесется в пищевари тельный тракт во время приема пищи немытыми,
загрязненными свинцом руками. Свинец оказывает вред ное воздействие на состояние нервной и сердечно-сосу дистой систем, вызывает ряд болезненных явлений со стороны желудочно-кишечного тракта. Иными слова ми, возникает профессиональное отравление работаю щих.
Учитывая особую вредность паров свинца, участок лужения печатных плат должен быть оснащен эффек тивной приточно-вытяжной вентиляцией. Рабочие ме ста необходимо оборудовать отсосами, обеспечиваю щими удаление паров металла с места их образования
[39].
'Большое значение в предупреждении профессио нальных заболеваний имеет соблюдение правил произ водственной и личной, гигиены.
В помещениях, где ведутся работы, ни в коем слу чае нельзя принимать пищу и курить. Перед обедом и после работы Следует вымыть руки 1%-ным раствором соды, а затем тщательно промыть их теплой водой с
Ü6
мылом. По окончании работы необходимо принять душ. Специальная одежда должна оставаться на производ стве, ее надо регулярно стирать. Лица, занятые изго товлением печатных плат, должны проходить периоди чески медицинские осмотры (не реже одного раза в год). Санитарные нормы проектирования промышлен ных предприятий изложены в нормали СН 245—71, ут вержденной Государственным комитетом по делам строительства Совета Министров СССР.
Ниже приводятся предельно допустимые концентра ции вредных газов, паров и пыли в воздухе производ ственных помещений, мг/дм3 [114].
Аммиак |
0,02 |
Серная кислота и сер |
||
Ацетон |
0,20 |
ный ангидрид |
0,002 |
|
Марганец и его соедине |
Серный ангидрид |
0,02 |
||
ния в пересчете на МпОг 0,0003 |
(серный газ) |
|||
Мышьяковистый водород 0,0003 |
Фосфорный |
ангидрид0,001 |
||
Окислы азота в пересчете |
Фосфор желтый |
0,00003 |
||
на N20 5 |
0,005 |
Дихлорэтан |
|
0,05 |
Окись цинка |
0,005 |
Трихлорэтилен |
0,05 |
|
Свинец и его неорганиче |
- Четыреххлористый |
0,05 |
||
ские соединения, за ис |
углерод |
' |
||
ключением сернистого |
0,00001 |
Хлористый |
водород и |
|
свинца |
соляная кислота |
0,01 |
||
Свинец сернистый |
0,0005 |
Хромовый ангидрид, |
0,0001 |
|
Сероводород |
0,01 |
хроматы, бихроматы |
Сознательное отношение работающих в цехе печат ных плат к соблюдению норм производственной и лич ной гигиены, к выполнению санитарно-технических,
организационных |
и прочих мероприятий, |
цель |
кото |
||
рых— предупреждение ^профессиональных |
заболеваний, |
||||
позволяет |
сохранить 4здоровье |
трудящихся, |
напра |
||
вить их усилия на дальнейшее |
повышение производи |
||||
тельности |
труда, |
на улучшение |
выпускаемой продук |
||
ции. |
|
|
|
|
|
3 |
— б. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОЕ |
|
|||
|
ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА |
|
|
В области повышения качества выпускаемой про дукции, наряду с совершенствованием конструкции из делий в процессе проектирования и усовершенствова-
.ния технологии за счет внедрения новой техники, средств механизации, прогрессивных методов органи-
4 Зак. 4261 |
97 |
зацпи производства и труда, важное значение имеет качество работы исполнителей.
Качество труда определяется организационно-тех ническим уровнем производства. Повышение этого уровня и качества труда — процессы взаимосвязан ные.
Поскольку качеству труда принадлежит ведущая роль в улучшении потребительских свойств продукции, особую актуальность приобретают вопросы определе ния его количественной оценки и управления процес сом повышения его уровня. Практика показывает [103], что оценка качества труда предприятий, их отдельных подразделений и исполнителей с помощью показателей «убытки от брака», «разряд работы и разряд рабочих»,
«сортность продукции» малоэффективна. |
Дело |
в том, |
|
что перечисленные показатели не отражают |
количест |
||
венно отношение исполнителей к улучшению |
качества |
||
и создают представления только об отдельных |
момен |
||
тах работы, направленной на его повышение. |
|
|
|
Определить уровень качества труда по |
показателю |
||
«убытки от брака» нельзя. Причины этого |
следующие: |
данный показатель характеризует потери, которые вследствие выпуска недоброкачественной продукции понесло предприятие, а не исполнитель; кроме того, в этом случае нельзя сравнивать качество труда испол нителей, не допускающих потерь от брака, и заинтере совать их в изготовлении продукции, обладающей луч шими техническими характеристиками.
Система тарификации работ и рабочих по разрядам характеризуете основном уровень мастерства, а неего
качество и отношение исполнителей |
к соблюдению и |
||||
повышению требований, предъявляемых к |
объекту |
их |
|||
труда. |
показателя |
«сортность |
продукции», |
||
Что касается |
|||||
то он используется только в тех отраслях |
промышлен |
||||
ности, которые выпускают предметы потребления. |
|
||||
Таким образом, хотя перечисленные показатели на |
|||||
шли широкое применение в практике, |
но тем не менее |
||||
они характеризуют |
не общее |
состояние процесса |
уп |
равления качеством, а лишь отдельные его элементы. Контроль и учет — это, по существу, обязательные эле менты при организации всякого рода, однако при оцен ке любого, особенно нового явления, отмечаются труд
98