Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Федоров А.М. Основы контроля печатных схем

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.13 Mб
Скачать

обеспечение 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,

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

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