Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Ноября 2012 в 20:05, курсовая работа
Одним из важнейших факторов, определяющим темпы научно-технического прогресса в современном обществе, являются СВТ (средства вычислительной техники). Ускорение научно-технического прогресса требует сокращения сроков разработки и внедрения их в производство и эксплуатацию. Конструирование, являясь составной частью СВТ, представляет сложный комплекс взаимосвязанных задач, решение которых возможно только на основе системного подхода с использованием знаний в области современной технологии, схемотехники, сопротивления материалов, теплофизики, эстетики и других теоретических и прикладных дисциплин.
l = 7,5 – интенсивность отказов 0,68
lс = 7,5*10-6 1/ч
Тс = 1/lс = 1/(7,5/10-6) = 133333
Таблица 2. Расчет P(t)
t |
0 |
5213 |
20879 |
45632 |
70456 |
98523 |
133333 |
P(t) |
1 |
0,963 |
0,86 |
0,713 |
0,591 |
0,479 |
0,368 |
График вероятности безотказной работы.
5. Технологический раздел
5.1 Описание метода изготовления печатной платы
Аддитивный метод
Входной контроль предназначен для проверки соответствия технологических и функциональных свойств материала на соответствии с требовании ТУ. Проводятся испытания на пробивку отверстий, штампуемость, наличие вздутия, расслоения. Операция механической обработки. Раскрой листового материала на заготовки, выполнение фиксирующих, технологических, переходных и монтажных отверстий и наличие чистового контура печатной платы. Заготовки имеют по периметру технологическое поле, на котором выполняются фиксирующие отверстия для базирования детали в процессе изготовления ширина 10мм. Специальная обработка диэлектрического материала при изготовлении однослойных печатных плат (МПП) или печатных плат (ПП) аддитивными методами заключается в его подтравливании и придании шероховатости для увеличения прочности сцепления с металлизацией. Подтравливание диэлектрика проводится последовательной обработкой сначала в серной кислоте, а затем в плавиковой или в их смеси (5:1) при температуре 50... 60 °С. Серная кислота образует с эпоксидной смолой сложный, растворимый в воде, сульфированный полимер, а обнажившееся стекловолокно вступает в реакцию с плавиковой кислотой. Скорость травления составляет 40 ...80 мкм/мин. После обработки платы нейтрализуют в растворе щелочей и тщательно промывают. Увеличение шероховатости диэлектрических поверхностей и клеевых композиций (акрилбутадиенстирольный каучук) достигается механической (гидроабразивной) или химической обработкой. Один из вариантов процесса химической подготовки, включающий набухание клеевой композиции и последующее вытравливание частиц каучука с поверхности, приведен в таблице составов растворов и режимов химической подготовки поверхности печатных плат, изготавливаемых аддитивным методам.
5.2 Выбор технологического оборудования и технологических режимов
Учитывая метод изготовления, проведем анализ и выбор применяемого оборудования, основных материалов и технологических изготовления печатной платы.
1. Входной контроль
нефольгированного
На этом этапе по ГОСТ 10316-78 контролируются технологические свойства материалов, проводятся испытания на пробивку отверстий, сверление отверстий, штампуемость, наличие вздутий и расслоений. Диэлектрик должен быть монолитным по структуре и не иметь внутренних пузырей, раковин, посторонних включений, сколов, трещин и расслоений.
2. Нарезка заготовок и получение чистового контура печатной платы
Нарезка заготовок и чистовая обработка контура печатной платы осуществляется на станке алмазной резки. Резка выполняется алмазным отрезным гальваническим кругом со скоростью 2400 – 4200 м/мин, а подача материала осуществляется со скоростью 3 – 6 м/мин.
3. Сверление отверстий под металлизацию.
Учитывая то, что печатная плата имеет 5 класс точности сверление отверстий под металлизацию сверление должно происходить очень точным оборудованием – это сверлильном станке с ЧПУ ОФ-101. Максимальный размер обрабатываемых плат 250*250, имеются 4 шпинделя, скорость вращения которых 75 КГц. Точность позиционирования +0,01 мм и точность сверления +0,05 мм.
4. Очистка поверхности фольги
Обезжиривание осуществляется раствором, который состоит из тринатрийфосфата – 20-30 г/л, соды кальцинированной – 10-20 г/л и стекла натриевого – 3-5 г/л. Эти операции проходят температуре 30-40˚С в течении 2-3 минут, в течении 0,5-3 минут промывка водой, температура которой составляет 40-60˚С, а затем в течении 0,5-3 минут плата промывается холодной проточной водой, температура которой составляет 15-25˚С. Сушка выполняется сжатым воздухом, температура которого составляет 15-25˚С и
продолжается 1-3 минуты.
5. Сенсибилизация и активация поверхности
Сенсибилизация – это процесс создания на поверхности диэлектрика пленки, обеспечивающей восстановление ионов активатора стабилизации. Плату обрабатывают в растворе двухлористого олова, концентрацией 5-10 г/л, и соляной кислоты, концентрацией 20-40 г/л, остальное – дистиллированная вода. Плата обрабатывается в данном растворе в течении 5-7 минут, после чего ее промывают холодной водой, температура которой составляет 15-25˚С. Активирование заключается в том, что на поверхности, сенсибилизированной двухвалентным оловом, происходит реакция восстановления ионов каталитического металла. Активация проводится раствором, имеющим следующий состав: PdCl2 – 0,8-1 г/л. После проведения процессов сенсибилизации и активации плату следует промыть холодной проточной водой, температура которой составляет 15-25˚С.
6. Химическая и предварительная гальваническая металлизация
Для химическая металлизация используют раствор:
Медь сернокислая CuSO4*5H2O,
Медь сернокислая CuSO4*5H2O, концентрация 150-170
Гидрооксид натрия NaOH, концентрация 40-50
Натрий углекислый Na2CO3, концентрация 25-35
Формалин(40 %-ный) CHOH, мл/л, концентрация 20-25
Тиосульфат натрия Na2S2O3, концентрация 0,002-0,003
Никель хлористый NiCl2*12H2O, концентрация 2-3
Моющее средство “Прогресс”, концентрация 0,5-1
Предварительная гальваническая металлизация производится в гальванической ванне при температуре 20±5˚С, плотности тока
3-4 А/дм2 . При этом скорость осаждения составляет 25- 30 мкм/ч.
7. Нанесение защитного
рисунка на печатную плату
Для создания защитного рисунка используется метод фотопечати. В качестве фоторезиста используется жидкий негативный фоторезист ФП-383. Для проявления используем проявитель тринатрий фосфат 3 – 5%. После проявления оставшийся фоторезист должен быть твердым, блестящим, без каких – либо дефектов.
8. Основная гальваническая металлизация
Основная гальваническая
металлизация проводится в гальванической
ванне с электролитом между анодами,
выполненными из меди. В данном случае
применяется сернокислый
9. Нанесение металлического резиста
Нанесение металлического резиста осуществляется гальваническим методом. Аноды изготавливаются из сплава, содержащего 61% свинца и 39% олова. Если процесс ведется при комнатной температуре, плотности тока 1-2 А/дм2 и используется электролит указанного состава: Sn2+ - 13-15 г/л, Pb2+ - 8-10 г/л, HBF4 – 250-300 г/л, H3BO3 – 20-30 г/л, пептон -3-5 г/л, гидрохинон – 0,8-1 г/л. То осаждения будет происходить со скоростью 1 мкм/мин.
10. Удаление фоторезиста
Применяемый фоторезист необходимо удалить с помощью ацетона. После удаления фоторезиста плату необходимо промыть плату вначале в горячей воде (40 - 60˚С), а затем в холодной проточной воде (15 - 25˚С).
11. Травление меди
Травление меди с пробельных мест происходит раствором хлорной меди при травлении которым боковое подтравливание не превышает 3-6 мкм. После травления печатную плату необходимо промыть в холодной проточной воде, температура которой составляет 15-25˚С.
Заключение.
Выполнение курсового проекта было проведено без отклонения от задания. Составлено описание схемы электрической принципиальной. Были приведены конструктивные особенности типовых элементов, сформулированы требования к проектированию печатной платы и рассчитаны площадь и габаритные размеры сторон печатной платы.
В расчетном разделе проделан расчет электрических и конструктивных параметров элементов печатной платы. Значение электрических параметров соответствуют ГОСТ 23751-86. Так же был произведен расчет технологичности и надёжности конструкции.
В курсовом проекте был разработан чертеж печатной платы, сборочный чертеж, составлена спецификация и разработана схема электрическая принципиальная.
Литература:
Разработал |
ККЭП 230101 |
Лист | |||
Проверил |
Козак Н. М. |
||||