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

отходов химических процессов производства печатных плат [144, 158—160]. На этой основе созданы более со­ вершенные травильные устройства, действующие по оборотной схеме [157];

д) совершенствование оборудования.

Травильные установки с регенераторами, работаю­ щие по оборотной схеме, сами обеспечивают себя све­ жим травильным раствором, не дают сточных вод, поз­ воляют получать дополнительную прибыль благодаря извлечению меди пли отходов, содержащих медь. Уст­ ройства имеют постоянную скорость травления, в ре­ зультате чего подтравливание осуществляется в более узких пределах. Осуществляется также более точная компенсация размеров проводника с помощью фотошаб­ лонов. Эти установки не требуют остановки для смены растворов. Представляют интерес некоторые работы за­ рубежных фирм в области автоматизации производства и контроля плат печатного монтажа.

Например, фирмой Western Electric Со (США) соз­ дан регенератор, обслуживающий две травильные уста­ новки, в которых используется травитель из хлорной меди с добавкой соляной кислоты. Основу работы реге­ нератора составляет электрохимический принцип, поз­ воляющий выделить стравленную медь в самом реге­ нераторе. При этом хлористая медь отработанного раст­ вора окисляется в хлорную медь на аноде, а металлическая медь выделяется на катоде. Чистота вы­ деленной меди составляет 90%, металл продается.

Рассматриваемое устройство оснащено уловителями хлора, выделяющегося из регенератора, и паров соля­ ной кислоты из травильных установок. Газ и пары в уловителях взаимодействуют с введенным в него едким натром, вследствие чего образуются соли натрия, ис­ пользуемые для обработки отходов цианистых ванн. Та­ ким образом, устройство не дает неиспользуемых отхо­ дов [157].

Промывочный модуль, применяемый на первой сту­ пени промывки плат после травления, изготовляет фир­ ма Chemcut. В модуле используется настолько мало воды, что раствор, образовавшийся после промывки травленной заготовки, подается в ванну травильной ус­ тановки [144]. Эта же фирма выпускает модуль, в ко­ тором медь извлекается из промывочной воды,

g?4

Фирма Рсмсо (США) предлагает установки, пред­ назначенные для извлечения рабочего раствора из про­ мывочных вод травильных и проявительных установок, линий осаждения. Установки используются вместе с производственным оборудованием по оборотной схеме, причем промывка осуществляется каскадным методом. При обработке промывочных вод процессов осаждения и травления очистка производится с помощью ионооб­ менных колонок. После заполнения отходами они авто­ матически, путем впуска определенных химикатов, очищаются. Во многих случаях извлеченный рабочий раствор может быть вновь использован в технологичес­ ком процессе. Такая система позволяет уменьшить коли­

—высокая скорость отработки координат (5—.10 м/мин). Достигается за счет применения малоинерцион­ ных двигателей, имеющих большой момент вращения;

—высокие точностные характеристики: точность от­ работки координат ± (5—7,5) мкм, точность сверления

±(12,5—25) мкм;

—применение в качестве приводных двигателей от­ работки координат двигателей постоянного тока;

—наличие обратной связи, обеспечивающей отра­ ботку запрограммированной координаты;

— широкий диапазон выбора числа оборотов (0— 80 000 об/мин).

На основании ряда исследований установлено нали­ чие оптимального числа оборотов и соответственно оп­ тимальной для данных оборотов скорости подачи, позво­ ляющих получать отверстия высокого качества (от­

275

сутствие продавлив-ашія фольги, сс загрязнений эпоксидной смолой, неровностей стенокотверстия и т. п.). Отверстия еще более высокого качества получают за счет сочетания оптимальных параметров сверления и применения шпинделей, имеющих воздушные подшип­ ники. Наличие таких подшипников исключает вибра­ цию и обеспечивает хорошую концентричность враще­ ния.

Многие американские фирмы выпускают станки, которые, в случае поломки сверла, автоматически оста­ навливаются. Сигнализация о поломке имеется для каждого шпинделя.

Высокие точность и производительность, а также на­ дежность в работе — таковы основные качества, прису­ щие сверлильному оборудованию.

Экспонирующие установки. Отказ от использования ваккум-ных рам увеличивает типаж конвейеризирован­ ных экспонирующих установок, позволяет предотвра­ тить появление воздушных пузырей между фотошабло­ ном -и заготовкой, ухудшающих качество экспонирова­ ния.

Новую конвейерную установку Auto-Сопѳх выпусти­ ла фирма Gyrex Ѵаго (США). Ее отличие от предыду­ щей модели заключается в том, что на заготовки не нужно одевать вручную, а затем снимать с них оснастку с фотошаблонами. Верхний и нижний фотошаблоны ус­ танавливаются на ленты, автоматически протягиваю­ щие их через стык экспонирующих валков. Движение того и другого фотошаблонов строго синхронизированно. Конические штифты и втулки обеспечивают точное совмещение заготовки с фотошаблонами. Оператор вручную укладывает заготовку на нижний фотошаблон,, после чего совместившийся пакет втягивается в экспони­ рующие валки. По окончании экспонирования заготовка автоматически выталкивается на конвейер і[ 163].

Наряду с выпуском конвейерных установок прогно­ зируется применение в производстве печатных плат про­ екционного экспонирования.

Таким образом, создание прогрессивного оборудова­ ния целевого назначения, предназначенного для выпол­ нения ряда конкретных операций при изготовлении пе­ чатных плат, способствует и комплексной автоматиза­ ции всего производственного цикла. Путь решения этой

276

изготовлена полностью автоматизированная линия, осу­ ществляющая такие операции, как очистка, трафарет­ ная печать, сушка рисунка, травление в четырех секциях, удаление резиста и очистка плат. На входе линии имеется загрузочный накопитель, широко исполь­ зуется типовое оборудование.

Наличие в составе автоматических линий оборудова­ ния для защиты окружающей среды от загрязнения стало обычным в практике предприятий, выпускающих линии химической обработки печатных плат [144].

Контрольное оборудование. Для систем автоматичес­ кого управления химической обработки печатных схем разработано много видов датчиков состояний раствора [156, 164]. Все эти датчики нашли широкое применение.

Контроль технологических режимов при изготовле­ нии плат печатного монтажа осуществляется приборами типа ИСТП, РПТ, РТ-6 и РТ-7 [139].

Измеритель типа. ИСТП используется для определе­ ния средней плотности тока в гальванической ванне и поверхности печатных проводников плат при различной загрузке ванны.

Назначение регулятора типа РПТ — регулирование средней плотности тока в гальванической ванне. Прибор позволяет достигать оптимальных параметров процессов меднения и серебрения печатных проводников, а также получать гдадкие беспористые покрытия.

Для стабилизации температурных режимов различ­ ного технологического оборудования (гальванических ванн, сушильных установок, пресс-форм) служат регу­ ляторы температуры типа РТ-6 и РТ-7.

Фирмы Kahn and Со и Catoptrics (США) выпускают приборы, позволяющие автоматически определять пло­ щади гальванического покрытия [126]. В прибор зара­ нее вводятся данные о требуемой толщине покрытия, о составе раствора и другие. Поэтому, кроме определения площади (с точностью до 1%), прибор рассчитывает время нахождения платы в растворе (с точностью до

2 % ) .

Выявление ошибок на печатной схеме после сверле­

277

ния или вставки монтажных элементов осуществляется с немощью оптического компараскопа і[95, lb5J. Он сни­ жает утомляемость оператора и сокращает число про­ пущенных дефектов, обнаруживая различия в печатной схеме по сравнению с эталонной (отсутствие отверстий и монтажных .элементов, несовпадение рисунка, непра­ вильная полярность присоединенного монтажного эле­ мента и т. п.). Контроль, когда используется комиараскоп, возможен как на различных этапах изготовления печатной схемы, так п после пайки.

Методы автоматизированного контроля печатных плат позволяют отбраковьпзать их в условиях производ­ ства. Целостность проводников проверяется путем про­

очередь, можно выделить несколько параллельных вет­ вей: рентгено-телевпденпе, инфракрасное телевидение и совмещение оконечных телевизионных устройств с нетелевизиониымн датчиками (например, лазером, ИК-де­ тектором) [140].

Рентгенотелевнзионный микроскоп успешно приме­ няется для обнаружения дефектов паяных соединений в виде зон, не заполненных припоем, трещин, разнотолщинности и надрывов во всевозможных металлизацпонных покрытиях па диэлектриках, в частности, в про­ водниках печатных плат [141].

Для исследования температурных режимов элек­ тронных блоков и печатных плат в процессе их разра­ ботки и в производственных условиях широко исполь­ зуются тепловизоры. Выявление того или иного скрыто­ го дефекта в изделиях и их последующее бракование не является основным, когда применяется техника неразру­ шающего контроля. Полученные в этом случае данные должны быть в первую очередь использованы для того,

явление скрытых дефектов. Зарубежный опыт показыва­ ет, что именно таким путем нз производства удалось

278

ЛИТЕРАТУРА

1.ГОСТ 17325—71 Пайка. Термины и определения.

2.ГОСТ 10316—70 Гетннакс и стеклотекстолит фольгированные.

3.Cermak W. Handbuch für den Siebdruck. Fachdruckverlag. Leip­ zig, 1955.

4.T. H. Мутт. Изготовление трафаретных печатных форм на капро­ новой сетке.— «Обмен опытом в радиопромышленности», НИИЭИР, 1971, № 9.

5.Н. И. Фадеев. Технология производства узлов электронных вычислительных машин. М., «Машиностроение», 1967.

6.В. С. Аникина, В. И. Кучеренко, В. Н. Флеров. Растворы для

травления меди.— «Обмен опытом в радиопромышленности», НИИЭИР, 1970, № 12.

7.Н. К. Иванов-Еснпович. Физико-химические основы производ­ ства радиоэлектронной аппаратуры. М., «Высшая школа», 1965.

8.Дьюкс Дж. М. Печатные схемы. Пер. с англ. М., «Иностран­ ная литература», 1963.

9.“Ingeneria electron е strum”, 1968, 6, N 4; 241—243.

10.X. Л. Медфорд. Пат. США № 3301543, кл. 266—12, опубл.

31.01.67.

11.А. А. Федулова, А. X. Расницына, А. Н. Эстрин, Л. П. Бычко­ ва, К. П. Прокопенко. Разработка травильного раствора на основе перекиси водорода.— «Обмен опытом в радиопромышленности», НИИЭИР, 1969, № 11.

12.X. Ханке и др. Травление печатных плат. Сравнительное ис­

следование травильных растворов. Пер. с нем. М., ВИНИТИ,

№79677/9.

13.Г. 3. Романов, В. В. Диков. Оборудование для, изготовления печатных схем. М., «Энергия», 1972.

14.А. Б. Аренков. Печатные и пленочные элементы радиоэлек­ тронной аппаратуры. Л., «Энергия», 1971.

15.Автоматизация резки материала заготовок. «Радиоэлектрони­

16.Л. И. Жак и-др. Исследование динамики процесса сверления

изенкования отверстий в печатных платах.— «Вопросы радиоэлек­ троники», серия ТПР и О, 1968, № 4.

17гД. Бартл, О. Мудрох. Технология химической и электрохими-. черкой обработки поверхностей металлов. Пер. с чешек. М., 1961,

18^ Н. Лт Глинка. Общая химия. Госхимиздат, 1962.

280.

19. В. М. Конкина. Металлизаций 'монтажных отверстии печат­

24.Р. П. Ластовский и др. Авт. свид. 211 991, кл. 48а, 5/02, 48в, 3/02, 1967.

25.И. И. Корнеева и др. Авт. свид. 113 907, кл. 48а, 2, 1951.

26. Г. И. Розовский, А. И. Вашкялис. Химическое меднение. Вильнюс, Институт химии и химической технологии. АН Лит. ССР, 1966.

27.Cahill А. Е. Proceed. Amer. Electropl. Soc.; 44, 130, 1957.

28.Я. Кобана. Металлизация сквозных отверстий плат под пе­ чатный монтаж методом электролитического осаждения. Пер. с

японск. М„ ГПНТБ, 1965, 66/47030.

29. Шлабах, Ридер. Пайка, металлизация и электроосаждение при изготовлении печатных схем. Пер. с англ. М., ОТЭИИ, 1965,

№2797.

30.Бартфаи Бела. Справочник гальваностега. Пер. с венгерск.

М., Машгиз, 1960.

31. А. Т. Баграмян, Ю. С. Петрова. Физико-механические свой­ ства электролитических осадков. М., АН СССР, 1960.

32.ГОСТ 15467—70. Качество продукции. Термины.

33.A. A. Ward. Quality control in the manufacture of printed

wiring boards — some detailed test methods., "Trans. Inst. Metal Fi­ nish”., 1968, 46, No. 3. 107—112.

34. Нормаль НГ0.077.000. Платы печатные. Общие технические условия. Редакция -2—69.

35.Г. А. Рысин. Вентиляционные установки машиностроительных заводов. Справочник. М., Машгиз, 1960.

36.В. Б. Перетц. Пути улучшения электрического освещения

промышленных предприятий. М., Металлургиздат, 1958.

37.Н. М. Гусев. Естественное освещение зданий. М., Госстройиздат, 1961.

38.В. Келер и В. Лукхардг. Свет в архитектуре. Пер. с нем. М.,

Госстройиздат, 1961.

39. И. Б. Шаган. Гигиена труда в радиотехнической промышлен­ ности, Л., Медгиз, 1960.

40.Г. А. Евтюхин, С. М. Журавлев и др. Комплексная механиза­ ция проектирования печатных плат.— «Обмен опытом в радиопро­ мышленности», НИИЭИР, 1969, № 12.

41.А. В. Грекович, А. Ф. Дещиц, Н. И. Коробко. Координатограф

для вычерчивания фотошаблонов печатных плат.— «Обмен опытом в радиопромышленности», НИИЭИР, 1970, № 7.

42. Ю. М. Серебров, Ю. А. Самарин. Автоматизированная линия изготовления плат печатного монтажа.— «Обмен опытом в радиопро­ мышленности», НИИЭИР, 1970, № 5.

281

-13. Г. 3. Романов, В. В. Диков. Комплексная механизация нане­

45.М. К. Песков, Е. Г. Пигарин. Методы полуавтоматического изготовления фотонознтпвов печатных плат по рисунку.— «Обмен опытом в радиопромышленности», НІІИЭПР, 1971, № 7.

46.Н. Е. Котельников, Г. П. Судаков. Установка для двусторон­ него светокопирования печатных плат.— «Обмен опытом в радио­ промышленности», НИИЭІІР, 1971, № 8.

47.Б. И. Рожии, В. А. Бобрик. Коордпиатпо-сверлильныи станок для сверления фотоорнгнналов.— «Обмен опытом в радиопромышлен­

ности, НІІИЭИР. 1971. № 5.

48. В. Ф. Малыщиков, Ш. А. Шварцман. Установка для травле­ ния и снятия краски с печатных плат.— «Обмен опытом в радиопро­ мышленности», НІІИЭИР, 1971. Л° 4.

49. Л. Б. Тараканов, С. В. Фадеев, А. М. Федоров и др. Установ­ ка для нанесения н сушки лакокрасочных, защитных покрытии и фо­ торезиста.— «Обмен опытом в радиопромышленности», НИИЭИР, 1972, № 9.

50.Справочник по печатным схемам. Пер. с англ. М., «Сов. ра­ дію», 1972.

51.Б. И. Шишков и др. Обнаружение внутренних дефектов пая­

ных соединений на печатных платах.— «Обмен опытом в радиопро­ мышленности», 1970, № 8.

52.X. Манко. Проверка паяемостн без разрушения паяных соеди­ нений — путь к повышению надежности и уменьшению их стоимости. Пер. с англ. М„ ГПНТБ, 70/22614.

53.С. В. Фадеев, А. М. Федоров. Контроль печатных плат в усло­ виях массового производства.— «Обмен опытом в радиопромышлен­

ности», 1972, № 12.

54.Ю. В. Жердев. Микроскопическое исследование стеклопласти­ ков. М„ ГосИНТИ, № 18—66—593/38, 1966.

55.Н. И. Коробков, В. И. Соловьев и др. Авт. свид. № 296299,

кл. Н05к 13/08, 1971.

56.Испытание материалов для печатных схем. Пер. с англ., М., НИИЭИР, 1967, П—2855.

57.Chaikin S. W., Meclelland С. W., Janney I. and Landsman: S.

Ind. Eng. Chem., 51, 305, 1959.

58. Contamination of Printed Wiring Boards, components Bill -2, Electronic Industries Association, New-York, 1959.

59.С. А. Яманов. Новые электроизоляционные материалы и проб-- лема надежности. М., «Энергия», 1971.

60.С. В. Фадеев. Исследование причин, вызывающих снижение сопротивления изоляции печатных плат в процессе изготовления и монтажа.— Сб. № 117. «Конструирование и производство радиоаппа­

ратуры». Челябинск, ЧПИ, 1973.

61.С. Ерухимович. Исследование пластмасс в процессе старения ВНИИЭМ, М„ 1965.

62.Р. Р. Noble and N. Eich. “Printed — Circuit Faihvcs” Machine

Design, 1962, No. 17. pp. 165—176.

63. Колма Кадзухнко. Исследование влияния условий произвол-’

282

ства на качество печатных плат. Пер. с японск. М., НИИЭИР, 1969,

П—42353.

64.Tonndore R. Reinigung Gedruckter Schaltungen — “Elektroni­

sche Rundschau”, 1959, Nr. 4, ss. 132—133.

65.Ф. С. Смсльннцкиіі, H. В. Горелов, П. Г. Коновалов. Фольги­ рованные слоистые пластики для печатных схем. М., «Энергия», 1969.

66.Е. Б. Саубестр. Химические проблемы в печатном монтаже,

Пер. с англ. М„ НИИЭИР, 1963, ГТ—27096.

67.Ю. А. Крынициий, Н. Р. Гизатуллина, А. И. Макарова. Кон­ троль качества отмывания глицерина с печатных плат при обслужи­ вании сплавом Розе.— «Обмен опытом в радиопромышленности», НИИЭИР, 1972, № 7.

68.В. М. Орлов, В. А. Репин, А. И. Голыжников. Исследование процесса миграции серебра на печатных платах.— «Обмен опытом в

радиопромышленности», НИИЭИР. 1972. № 1.

69. Б. И. Шишков, С. В. Фадеев, А. М. Федоров и др. Исследова­ ние влияния остатков некоторых флюсов в процессе панки на сопро­ тивление изоляции печатных плат.— «Обмен опытом в радиопромыш­ ленности», НИИЭИР. 1972, № 7.

70.В. П. Гусев. Технология радноаппаратостроенпя. М., «Высшая школа», 1972.

71.С. И. Дундук, Б. А. Рыжов. Оценка уровня влажности внутри

упаковки электронных приборов при длительном храпении.— ^Мате­ риалы Сибирской конференции по надежности и качеству изделий радиоэлектроники и приборостроения», т. I, Новосибирск, 1969.

72. В. П. Тхоржевскнй. Конструирование и изготовление приборов для стран с тропическим климатом. М„ «Машиностроение», 1971.

73. 3. А. Коган. Консервация промышленной продукции для дли­ тельного хранения.— Сб. «Защитные покрытия промышленного обо­ рудования в условиях агрессивных сред и тропического климата».

МДНТП. 1964.

74. М. Р. Рубаненко. Материалы, применяемые для электроваку­ умных приборов, предназначенных для работы в условиях тропнчес:

кого климата. ЛДНТП. 1959.

75. А. И. Клочков, Т. А. Шахнес, С. В. Фадеев. Влияние агрессив­ ных сред на луженые поверхности печатных плат.— Сб. № 117. «Конструирование и . производство радиоаппаратуры». Челябинск,

ЧПИ, 1973.

76. Изготовление печатных плат для использования с интеграль­ ными ' схемами в модульном исполнении. Пер. с англ. М., ГПНТБ, 70/26388.

77.Н. Ф. Лашко, С. В. Лашко-Авакян. Пайка металлов. М., Машгиз, 1959..

78.Г. И. Апухтин. Технология панки монтажных соединений в

приборостроении, М.-Л., Го'сэнергоизда'т. 1957.

.79... Г., Г. Манко. Пайка и припои. Пер с .англ. М., «Машинострое­

материалы. Пайки и материалы для пайки. Пер. с японск. М., ГПНТБ, 66/52390.

82/ Л. В. Иванова, Н. Л. Белькова. Испытания флюсов, применяе­ мых при пайке мягкими припоями. М., ГосІТНТИ, 1966, 10.

283