Профессия
сборщик РЭА

       

§ 52. Общие сведения о сборке узлов на печатных платах

Применение печатного монтажа в радиоэлектронной аппаратуре и приборах повышает их надежность и обеспечивает повторяемость параметров от образца к образцу, способствует механизации и автоматизации производственных процессов.

Основой типового элемента замены (ТЭЗ) является печатная плата, представляющая собой изоляционное основание с нанесенными на него элементами печатного монтажа (рис. 109). К элементам печатного монтажа относятся: проводники, контактные площадки, зенковки, экраны, вырезы в экранах, зазоры, отверстия и т. д.

Рис. 109. Двусторонняя печатная плата ДПП

Печатная плата является несущим элементом конструкции ТЭЗ (функционального узла). На ней размещаются навесные элементы (интегральные схемы и дискретные радиокомпоненты), разъемы и другие детали. В качестве оснований печатных плат используют обычно листовые фольгированные материалы, которые представляют собой слоистый прессованный пластик (гетинакс или стеклотекстолит), облицованный с одной или двух сторон медной фольгой толщиной 0,035 или 0,05 мм. В радиоэлектронной аппаратуре и приборах в основном применяют фольгированный стеклотекстолит по ГОСТ 10316-62.

Для построения ТЭЗ используют два вида конструкции печатных плат — однослойные и многослойные.

Как правило, однослойные печатные платы выполняются с двусторонним печатным монтажом — проводники располагаются с двух сторон. Переходы с одной стороны платы на другую осуществляются через металлизированные отверстия в ней.

В основе технологии изготовления двусторонних печатных плат (ДПП) лежит использование фольгированных диэлектриков.

В настоящее время для изготовления ДПП применяется комбинированный метод, который включает в себя два способа: негативный и позитивный.

Технологический процесс получения ДПП комбинированным негативным способом состоит из следующих этапов: получение заготовок и подготовка поверхности фольги, нанесение на плату защитного покрытия (фоторезиста), получение изображения печатных проводников экспонированием и проявлением, удаление незащищенных участков фольги травлением, удаление фоторезиста с проводников, нанесение на основание защитного покрытия, обработка отверстий, подлежащих металлизации, химическая металлизация отверстий, электролитическая металлизация отверстий и печатных проводников, покрытие печатных проводников сплавом олово — свинец, механическая обработка контура платы.

Технологический процесс производства ДПП комбинированным позитивным способом состоит из следующих этапов: получение заготовок и подготовка поверхности фольги, нанесение на плату защитного покрытия (фоторезиста), получение изображения печатных проводников экспонированием и проявлением, нанесение защитной лаковой пленки, сверление отверстий и их химическое меднение, удаление защитной лаковой пленки, электролитическое меднение отверстий и проводников, нанесение кислотостойких сплавов, удаление фоторезиста, химическое травление фольги с пробельных мест, осветление проводящих покрытий, механическая обработка контура печатной платы.

Требования к основным технологическим операциям определены рядом ГОСТов1.

В том случае, если ДПП не удовлетворяет требованиям конструирования ТЭЗ, в частности не позволяет разместить большое число навесных элементов из-за малого объема, применяют многослойные печатные платы (МПП).

Известно несколько способов изготовления МПП2, однако все они имеют недостатки: большую стоимость и длительность проектирования, значительные затраты времени на изготовление, на налаживание производства, трудности внесения изменений. Исходным документом при конструировании печатной платы является принципиальная электрическая схема ТЭЗ. Для одной принципиальной схемы можно построить несколько вариантов топологии печатной платы, т. е. печатного монтажа.

К основным нормам конструирования печатных плат относятся следующие. Допуски на длину и ширину плат по h 12, шаг основной координатной сетки 2,5 мм; за начало отсчета координат принимается центр нижнего левого крепежного отверстия платы.

Отверстия платы размещают в узлах координатной сетки. Их обязательно металлизируют. Форма и размеры отверстий зависят от диаметра и формы выводов деталей. Диаметр отверстий, как правило, должен быть больше диаметра вывода деталей на 0,15 — 0,2 мм. Такое соотношение определяется условиями пайки. Вокруг монтажного отверстия образуют контактную площадку в виде кольца, диаметр которого должен быть больше диаметра отверстия (рис. 110).

Рис. 110. Конструкция печатных плат:
а — минимальные размеры между радиокомпонентами, б — соединение печатных проводников при пересечениях, в — соединение печатных схем, расположенных на разных сторонах платы, г — оформление контактной площадки (место папки выводов навесных радиокомпонентов);
1 — ключ, 2 — соединительный провод, 3 — плата, 4 — печатный проводник, 5 — переходной пистон

По плотности размещения печатного монтажа платы принято делить на два класса: класс А — платы с нормальной плотностью монтажа и класс Б — платы с повышенной плотностью монтажа.

Минимальная ширина проводников и расстояние между ними определяют плотность монтажа. Эти параметры одинаковы и зависят от метода изготовления: для плат класса А — 0,5—0,8 мм, для плат класса Б — 0,2—0,4 мм. Габаритные размеры плат класса А обычно составляют 240 х 360 мм, а плат класса Б — 100 х 150 мм. Основные размеры печатных плат в СССР определены ГОСТ 10317 — 79.

Расстояние между краями соседних отверстий, вырезов, пазов и других элементов платы, полученных механической обработкой, должно быть не менее толщины печатной платы с учетом допусков на ее изготовление. Для снятия заусенцев с краев отверстий в плате перед металлизацией должна быть произведена их зенковка. Расстояние между краем любого элемента печатного монтажа, полученного механической обработкой (отверстия, вырезы, зенковки и т. п.), и краем платы должно быть не менее 0,5 мм с учетом допуска на изготовление. Печатные проводники размещают с двух сторон платы по линиям условной координатной сетки. При этом рекомендуется на одной стороне платы проводники вести горизонтально, а на другой — вертикально.

Электрическое соединение печатных проводников на разных сторонах платы осуществляют с помощью монтажных металлизированных отверстий, которые могут располагаться по всему рабочему полю платы.

Все навесные элементы и другие детали должны находиться с одной стороны платы в определенном порядке по принятой координатной сетке. Это позволяет применять механизацию и автоматизацию их установки, т. е. использовать одно из главных производственных преимуществ печатного монтажа.

Контактные площадки под первый вывод микросхемы должны иметь форму или метку, отличающую их от других контактных площадок. Метка должна быть направлена в наружную от корпуса микросхемы сторону. Основные требования и методы конструирования печатных плат изложены в ГОСТ 23751—79. Специальные требования к печатному монтажу по электрическим параметрам должны оговариваться в технических заданиях (ТЗ) на проектирование и изготовление печатных плат.


1 ГОСТ 23752 — 79. Печатные платы. Общие технические условия.

 ГОСТ 23770 — 79. Печатные платы. Требования к типовому технологическому процессу химической и гальванической металлизации.

 ГОСТ 23864 — 79. Печатные платы. Требования к типовому технологическому процессу. Лужение проводящего рисунка сплавом Розе.

 ГОСТ 23727 — 79. Печатные платы. Требования к типовому технологическому процессу получения проводящего рисунка.

 ГОСТ 23662 — 79. Печатные платы. Получение заготовок фиксирующих и технологических отверстий. Требования к типовым технологическим процессам.

 ГОСТ 23663 — 79. Печатные платы. Механическая зачистка поверхности. Требования к типовому технологическому процессу.

 ГОСТ 23664 — 79. Печатные платы. Получение металлизированных и монтажных отверстий. Требования к типовому технологическому процессу.

 ГОСТ 23665 — 79. Печатные платы. Обработка контура. Требования к типовым технологическим процессам.

2 См. книгу «Многослойный печатный монтаж в приборостроении, автоматике и вычислительной технике» под ред. А. Т. Белевцева, 1978.

Top.Mail.Ru
Рейтинг@Mail.ru