Технологическая часть для курсового проекта по специальности КСК. 8 Технологическая часть. 3 технологическая часть 1 Расчет потребного количества материала
 Скачать 156.78 Kb.
|
1 2 3.4 Технологический процесс изготовления печатной платы устройства усилителя звукового В настоящее время при производстве двусторонних печатных плат применяют, как позитивный, так и негативный комбинированные методы. Такое название эти методы получили от того, что в первом случае экспонирование рисунка печатной схемы устройства производят с фотопозитива, а во втором случае с фото негатива. Качество изготовления печатной платы контролируется в соответствии с ОСТ16-0.539.098-89. Позитивный метод имеет ряд преимуществ перед негативным. При позитивном методе исключается возможность срыва контактных площадок при сверлении отверстий под металлизацию, так как сверление производится до химического травления. А при негативном возможен срыв контактных площадок при сверлении, так как сверление производится после химического травления. Изготовление печатных плат индикатора времени при комбинированном методе изготовления начинается с изготовления фотошаблона. Технологический процесс изготовления фотошаблона в достаточной мере автоматизирован, начинается разработкой чертежа печатной схемы и заканчивается непосредственно изготовлением самого фотошаблона, который может быть контрольным или рабочим. Для изготовления оригинала печатной схемы вычерчивается майлар. Это конструктивное изображение печатной схемы устройства на миллиметровой бумаге с указанием размеров контактных площадок, проводников и отверстий. Майлар поступает на кодирующее устройство ЭВМ - Минск2005, на котором, имея майлар можно получить программу на перфоленте. Перфолента поступает на устройство расчерчивания - ЭВМ Минск-2005, где с помощью ультрафиолетового луча осуществляется расчерчивание схемы печатного рисунка индикатора времени. По мере завершения расчерчивания кассета с перфолентой поступает в фотолабораторию, где в масштабе 1:1 изготовляют фотошаблон методом фотографирования с оригинала печатной схемы устройства в позитивном или негативном изображении. Далее фотошаблон проявляют, закрепляют, промывают и производят контроль качества изготовленного фотошаблона согласно требованиям конструкторской документации или ОСТ56-0.539.098-89. Для получения рабочего фотошаблона необходимо проверить контрольный фотошаблон на соответствие требованиям чертежа и передать его на установку контактной печати типа КП-8М для размножения. Механическая обработка заготовок печатной платы включает в себя следующие операции: раскрой стандартного листа на полосы, а затем их резка на полосы, а полосы на заготовки, штамповка, сверление отверстий подлежащих металлизации. Резка листа на полосы осуществляется на гильотинных ножницах модели НК3418, а их штамповка на заготовки осуществляется на кривошипно-шатунных прессах типа КЕ2330. Штамповка используется для вырубки наружного контура базовых отверстий в заготовке. Сверление отверстий, подлежащих металлизации, выполняется на сверлильных станках с ЧПУ SF-4. Стенки отверстий должны быть гладкими, не иметь заусениц и смятия диэлектрика. После сверления отверстия необходимо продуть сжатым воздухом для удаления образовавшейся пыли. Отверстия в заготовках сверлят пакетом, подложив сверху и снизу прокладки толщиной от 1,5 до 2 мм из диэлектрика. Затем осуществляют механическую обработку поверхности заготовок на зачистных машинах типа ТН-817. Эти машины валкового типа. Валки изготовлены из набора нержавеющей проволоки, не оставляющей видимых следов на поверхности заготовок после обработки. После механической обработки поверхность заготовки подвергается обезжириванию в слабых растворах щелочей с последующей промывкой вначале в горячей, а затем в холодной воде и направляется на линию химического меднения типа РУ.949.32.02. После этого заготовка подвергается контролю на качество затяжки, т.е. осаждению химической меди в отверстиях. Затем заготовка печатной платы промывается, сушится и направляется на ламинирование. Ламинирование осуществляется на установке АРСМ 3.289.006, которая предназначена для нанесения сухого плёночного фоторезиста. Эта установка валкового типа. Сухой плёночный фоторезист представляет собой трёхслойную конструкцию, состоящую из двух непрозрачных плёнок, между которыми помещается композиция фоторезиста. На ламинаторе используется принцип подогрева как заготовки печатной платы, так и самого фоторезиста. Качество ламинирования зависит от разного температурного нагрева фоторезиста и заготовок печатной платы. В начале снимается первая плёнка, которая наматывается перед накаткой фоторезиста на специальную катушку и дальнейшего применения не имеет. Качество накатки фоторезиста контролируется согласно требованиям технического условия. Печатная плата индикатора времени помещается на участок экспонирования, где осуществляется совмещение заготовок печатной платы с рабочим фотошаблоном. Экспонирование осуществляется на установке двусторонней засветки ТЕМП-2. Время экспонирования подбирается опытным путём, Далее печатная плата подвергается проявлению фоторезистивного слоя. Проявление рисунка печатной платы осуществляется на линии ГГМ 1.250.006. Перед проявлением снимается вторая защитная плёнка с фоторезиста. Проявленный фоторезистивный слой закрепляют, а заготовки промывают и сушат. В результате всех операций получается позитивное изображение платы, то есть контактные площадки и проводники представляли собой заполимеризованныйфоторезист, а всё остальное пространство выглядит пробелённым. Далее ведут травление, применив аммиачно-щелочной раствор хлорной меди с целью удаления слоя металла с пробелённых мест заготовки для получения нужного рисунка печатной схемы. Травление осуществляется на установке модульного типа ДМУМ 1.240.001, которая содержит в себе модуль травления, два модуля промывания и сушки. Время травления, скорость травления, плотность раствора подбираются опытным путём. После травления заготовку печатной платы промывают и сушат. Далее заготовку передают на основное гальваническое меднение и осаждение сплава олово-свинец. После осаждения сплава его подвергают осветлению, а далее ведут оплавление. Перед этим с поверхности заготовки удаляется оставшиеся на поверхности окислы. Для оплавления сплава ПОС используют специальную установку ультрафиолетового излучения. Процесс сопровождается дополнительнымфлюсованием установок. В качестве флюса используют водорастворимый флюс ВФ-132. Отмывка от флюса осуществляется при помощи установки ВЫМ 1.240.002 в проточной воде. Операция оплавления завершается сушкой заготовок и осуществляется контроль качества рисунка печатной схемы индикатора времени. Все печатные платы усилителя звукового после изготовления подвергаются маркировке, а также контролю габаритных размеров и качества вырубки по контуру. Известны достоинства печатного монтажа, то есть автоматизация изготовления печатной платы, платы сборки компонентов и так далее обуславливает применение печатных плат в конструкциях микроэлектронной аппаратуры, в том числе и на больших гибридных микросхемах, однако недостатки свойственные печатным платам, то есть малая разрешающая способность печатного рисунка, недопустимость пересечения проводников, наличие переходных сквозных отверстий затрудняют повышение точности монтажа и не позволяют в полной мере использовать площадь печатной платы. Для повышения плотности монтажа стремятся уменьшить размеры проводников и расстояние между ними от 0,1 до 0,15 мм совершенствованием технологии изготовления печатной платы, так и другими методами, в том числе серебрением и золочением проводников для уменьшения миграции металла. Применение двустороннего печатного монтажа и многослойных печатных плат из гибких оснований повышают коммутационную возможность монтажа, но не может считаться оптимальным, так как это связано с тем, что разрешающая способность плат остаётся прежней, а многослойность приводит к снижению выхода готовых плат, усложнению технологического процесса изготовления, в результате чего ухудшается надёжность конструкции. 3.5 Охрана труда на участке изготовления печатной платы устройства усилителя звукового Производство печатных плат очень широко и многообразно. В связи с этим оно содержит много различных технологических операций, имеющих вредное воздействие на организм человека. Поэтому при производстве печатных плат одной из главных задач является оздоровление климатических условий на предприятии, то есть необходимость предупреждения или исключения возможных отравлений, производственного травматизма и проявления профессиональных заболеваний на участке изготовления печатных плат. Санитарные и технические требования распространяются на проектируемые, реконструируемые и вновь строящиеся предприятия. Промышленные здания с производственными процессами, сопровождающимися выделением в атмосферу дыма, пыли, газов и разнообразных химических соединений. Располагаются по отношению к другим производственным зданиям с подветренной стороны. Между предприятиями и жилыми районами создаются санитарно-защитные зоны. Ширина этой зоны определена санитарными нормами и зависит от количества вредностей, выбрасываемых предприятием в воздушную среду- атмосферу. Территория предприятия должна удовлетворять санитарным требованиям в отношении естественного проветривания, прямого солнечного облучения, не затопляемости талыми, грунтовыми и дождевыми водами Для спуска фекально-хозяйственных и производственных вод на каждом предприятии должны оборудоваться канализационные устройства. На всех предприятиях электротехнической, радиотехнической и электронной промышленности выполняется много разнообразных производственных операций, которые сопровождаются выделением разного вида вредностей, по-разному влияющих на работающих. Это вызывает необходимость располагать цехи, отделы, участки таким образом, чтобы исключить воздействие вредностей от одних производственных процессов на другие, а также на работающих в этих помещениях. Каждое производственное помещение, за исключением бесфонарных зданий, должно иметь оконные проёмы для естественного освещения. В переплётах оконных рам предусматривается для проветривания помещений форточки, фрамуги, створки и тому подобное. Размещение производственных цехов в подвальных этажах не допускается. В зависимости от санитарной характеристики производственных процессов санитарными нормами проектирования устанавливается состав, назначение, устройство и площади бытовых помещений. Технологические процессы на предприятиях электротехнической, радиотехнической и электронной промышленности очень широки и разнообразны. На этих предприятиях применяются такие токсичные вещества, как ртуть, сурьма, мышьяк, свинец, бериллий, хлорорганические растворители, эпоксидные смолы, лаки и многие другие. Производство приборов, аппаратуры и элементов к ним в радио электротехнической и электронной промышленности сопровождается наличием инфракрасного, электромагнитного излучения, шумов, ультразвука и многих других электрофизических и химических факторов. Следовательно, перед гигиеной труда стоят большие задачи - предупредить и совсем исключить возможность отравлений и появления профзаболеваний. К обязательным нормативам гигиены труда относятся: - предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочих помещений; - уровни ионизирующих и электромагнитных излучений; - нормы метеорологических условий; - уровни освещённости, шума, ультразвука и другие. Высокая температура воздушной среды в рабочих помещениях отрицательно сказывается на самочувствии работающих. На микроклимат производственных участков оказывает большое влияние технологическиепроцессы. Помещения с небольшим избытком тепла, до 20ккал/м 3 ∙ ч называют холодными, а помещения с избытком тепла, превышающим 20 ккал/м 3 ∙ ч, называют горячими. При оценке метеорологических условий чаще всего пользуются относительной влажностью, которая характеризуется отношением абсолютной влажности к максимальной при данной температуре. Принято считать, что при нормальных метеорологических условиях наиболее благоприятная относительная влажность от 45 до 47%, Повышенная относительная влажность в помещении от 80 до 85%, так же, как и пониженная, ниже 40%, затрудняет терморегуляцию организма. Промышленная пыль образуется при таких технологических процессах, как дробление, просев, транспортировка сыпучих материалов, сортировка, прессование, при механической обработке стекла и металлических изделий, при чистке котлов, печей и тому подобное. Производственная пыль может оказывать вредное действие на органы дыхания человека, на слизистые оболочки глаз, на кожу лица, открытых частей шеи, рук. Выделение вредных химических веществ, газов, паров, пыли при некоторых технологических процессах не всегда может быть устранено путём герметизации, механизации, вентиляции и других. В таких случаях необходимо применение индивидуальных средств защиты. К ним относятся приспособления для защиты глаз, тела, головы, рук, ног, органов дыхания. По способу осуществления воздухообмена различают естественную вентиляцию и механическую. Устройство той или иной вентиляции должно быть обусловлено расчётом. При расчёте вентиляции крайне необходимо учитывать в помещении температуру, влажность, теплоотдачу оборудованием, выделение вредных веществ, газов, пыли и так далее. Поступающий в помещение воздух при необходимости подвергается предварительной обработке- нагреву или охлаждению, увлажнению, а так же очистке от пыли. Рациональное освещение производственных участков является одним из важнейших факторов в борьбе с травматизмом и профессиональными заболеваниями. Освещение на рабочем месте должно быть такое, чтобыработающий мог без напряжения зрения выполнять свою работу. В производственных помещениях применяется два вида освещения: естественное и искусственное. Шум и вибрацию на производственных участках создаёт такое оборудование, как вибромельницы, насосы, компрессоры, электродвигатели, вентиляторы, станки, молоты, прессы и тому подобное. Как шум, так и вибрация неблагоприятно действуют на человека, вызывая те или иные физиологические отклонения в организме. Звукоизолирующие устройства являются наиболее эффективным способом борьбы с шумом по пути его распространения Производство печатных плат начинается с заготовительной операции, то есть раскроя листа и его резки на полосы, а полосы на заготовки с последующей пробивкой базовых отверстий. Все эти операции выполняются на роликовых или гильотинных ножницах и на кривошипно-шатунных прессах. Пусковая педаль ножниц и прессов должна быть ограждена так, чтобы не допустить случайного пуска устройства. Наиболее опасной частью ножниц являются ножи, которые при неправильной подаче материала могут принести серьёзные ранения рук. Чтобы избежать этого следует использовать различного рода заградительные устройства, исключающие возможность попадания пальцев рук в рабочую зону. Рабочая зона ножниц должна быть обеспечена направляющими для подающих и падающих заготовок. Для обеспечения безопасности при штамповке на прессах используются следующие предохранительные устройства: - уравновешиватель, который исключает возможность опускания рабочего ползуна под воздействием его массы; - ограждение меж штампового производства; - выносные пульты управления; - двурукое включение, когда нажатие пусковых кнопок производится одновременно двумя руками. Межштамповое производство должно быть хорошо освещено светильниками местного освещения. Штампы массой более 20 килограмм должны экспортироваться к месту их установки с помощью грузоподъёмных устройств. Крепление матриц и пуансонов должны быть надёжными, исключающие их срыв. Наиболее опасными являются операции укладки заготовок в рабочую зону штампа, а так же их удаление с матриц, так как руки периодически находятся в опасной зоне. Одной из главных задач для обеспечения безопасности труда является автоматизация технологического процесса при штамповке, то есть применение штампов с автоматической подачей и удалением заготовок из рабочей зоны штампа, а так же применение роботов манипуляторов. Сверление отверстий на платах должно производиться на станках с ЧПУ. Станки должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией. Следует отметить, что сверление отверстий с помощью станков с ЧПУ является наиболее эффективным, так как позволяет уменьшить пылевыделение, которое вредно влияет на организм человека. Зачистка поверхности заготовок печатных плат осуществляется на специальных зачистных машинах. Участок зачистки плат должен быть оборудован приточно-вытяжной вентиляцией. Пуск машины производится только после закрытия кожухами вращающихся валков. Работу следует производить в резиновых перчатках, защитных очках и фартуках с целью избежания воздействия химических компонентов на организм человека. Выполнение технологических операций, связанных с подготовкой поверхностей заготовок, сопровождается обработкой их в соответствующих слабых растворах кислот и щелочей, представляющих определённую опасность для здоровья рабочих. Все виды работ с кислотами и щелочами следует производить в специальной одежде, то есть необходимо использовать специальные фартуки, обувь, защитные очки. Помещения, в которых производятся эти работы, должны быть оборудованы качественной приточно-вытяжной вентиляцией. Перелив кислот в другую ёмкость осуществляется с помощью специальных разливочных приспособлений. При ожогах кислотой следует немедленно промыть обожжённое место содовым раствором, а при ожоге щелочи слабым кислотным раствором. Операции химического и электрохимического меднения, нанесение сплава ПОС необходимо производить в помещениях, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией, соблюдая правила по технике безопасности и производственной санитарии. При гальваническом покрытии печатной платы приходится пользоваться различными химическими веществами. При несоблюдении правил по технике безопасности возможны несчастные случаи, то есть ожоги открытых частей тела работающего, а так же отравления органов дыхания химическими веществами. Поэтому перед началом работы необходимо привести в порядок спецодежду и индивидуальные средства защиты. Выполнение гальванических покрытий связано с применением ванн, работающих на постоянном токе напряжением от 6 до 12 В. При повышении напряжения свыше 12 В работу на ваннах следует прекратить, выяснить причину повышения напряжения, так как дальнейшая работа может привести к производственной травме. Хранение ядов и химикатов на рабочем месте недопустимо. Ядохимикаты нужно хранить в специальных кладовых в размере одной потребной дневной нормы. Категорически запрещается курить и принимать пищу в помещениях, где производят гальванопокрытие. По окончанию работы следует привести в порядок рабочие места, спецодежду промыть однопроцентным раствором железного купороса, а затем водой, тщательно вымыть руки и лицо с мылом. При выполнении монтажных работ, где производится пайка оловянно-свинцовым припоем T2 ПОС61 необходимо соблюдать температурный режим пайки при оплавлении монтажных контактных площадок. Необходимо остерегаться ожогов от жала паяльника, которые возможны при небрежном обращении с инструментом. Пайку микросхем нужно производить, надев на руку технологический браслет, заземлённый через сопротивление 1МОм. Обезжиривание плат производится в спиртобензиновых смесях. Пары этих компонентов не только взрывоопасны, но и токсичны, поэтому работы следует производить с максимально возможной степенью механизации и автоматизации. Каждое рабочее место должно быть оборудовано местной вытяжной вентиляцией. Одним из направлений, способствующих улучшению условий труда при производстве печатных плат, является внедрение в производство новых не ядовитых растворителей и водосмываемых флюсов. Листст № документа Изм. Подпись Дата КП.09.02.01.21.106.00 ПЗ Лист 1 2 |