Материал: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Современные методы и средства технологической организации производства». Антиликаторов А.Б., Лозовой И.А

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический

университет»

Кафедра конструирования и производства радиоаппаратуры

Методические указания

к лабораторным работам по дисциплине «Современные методы и средства технологической организации производства» для студентов направления 211000.68 «Конструирование и технология электронных средств» (программа магистерской подготовки «Автоматизированное проектирование и технология радиоэлектронных средств специального назначения»)

очной формы обучения

Воронеж 2015

Составители: канд. техн. наук А.Б. Антиликаторов,

канд. техн. наук И.А. Лозовой

УДК 621396

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Современные методы и средства технологической организации производства» для студентов направления 211000.68 «Конструирование и технология радиоэлектронных средств» (программа магистерской подготовки «Автоматизированное проектирование и технология радиоэлектронных средств специального назначения») очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. А.Б. Антиликаторов, И.А. Лозовой. Воронеж, 2015. 33 с.

В работе представлены основные положения и методика расчета геометрических параметров печатного монтажа с учетом технологической точности изготовления печатных плат. Далее рассматриваются вопросы оценки технологичности радиоэлектронного изделия ручным и автоматизированным способами. На заключительной стадии студентам предлагается осуществить выбор технологического процесса изготовления печатной платы.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2010 и содержатся в файле Антиликаторов_ЛР_Магистры.doc

Табл. 7. Ил. 18. Библиогр.: 4 назв.

Рецензент канд. техн. наук, доц. А.В. Турецкий

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. Д.В. Муратов

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015

Лабораторная работа № 1 Оценка геометрических параметров печатного монтажа

Цель работы: приобретение практических навыков оценки технологичности многооперационных технологических процессов (ТП) и умения анализировать производственные погрешности.

Краткие теоретические сведения

В процессе изготовления ПП должно быть обеспечено выполнение минимального значения гарантийного пояска b, т.е. расстояние от края просверленного монтажного отверстия до края контактной площадки. Наименьшее значение b в зависимости от классов плотности печатного монтажа приведены в табл. 1.1

Таблица 1.1

Очевидно, что для обеспечения значений b, указанных в таблице, необходимо определить минимальный диаметр контактной площадки. Расчет для односторонних ПП, изготавливаемых по субтрактивной технологии с использованием фотографического и сеточно-графического способов получения рисунка, производят по формуле

, (1.1)

где - минимальный эффективный диаметр контактной площадки, мм (рис. 1.1);

h - толщина фольги, мм

Рис. 1.1. Возможное смещение контактной площадки и печатного проводника

Минимальный эффективный диаметр контактной площадки вычисляют по формуле:

, (1.2)

где - максимальный диаметр монтажного отверстия, мм;

- погрешность расположения монтажного отверстия, мм;

- погрешность расположения контактной площадки, мм.

Максимальный диаметр монтажного отверстия определяется по формуле

, (1.3)

где - диаметр сверла, мм;

- погрешность диаметра отверстия, обусловленная биением сверла и точностью его заточки, мм.

При металлизации монтажного отверстия и с учётом усадки диэлектрика принимают

(1.4)

где - диаметр металлизированного отверстия, мм.

Погрешность расположения монтажного отверстия

, (1.5)

где - погрешность расположения монтажного отверстия относительно координатной сетки, мм;

- погрешность базирования ПП на сверлильном станке, мм.

Погрешность расположения контактной площадки

(1.6)

где - погрешность расположения контактной площадки на фотошаблоне относительно координатной сетки, мм;

- погрешность расположения печатных элементов при экспонировании на слое, мм;

- Погрешность расположения базовых отверстий на фотошаблоне, мм; -погрешность расположения базовых отверстий на заготовке, мм.

Минимальный диаметр окна фотошаблона , гарантирующий получение диаметра контактной площадки размером не менее чем, рассчитанный по формуле (1.1) с учётом его возможного уменьшения за счёт подсвета при экспонировании рисунка, определяется по формуле

(1.7)

где - погрешность диметра контактной фотокопии при экспонировании рисунка, мм.

Максимальный диаметр окна фотошаблона определяется как

(1.8)

где - погрешность изготовления окна фотошаблона, мм.

С учётом погрешностей и максимальный диаметр контактной площадки определяется в соответствии с выражением

(1.9)

Расчет ширины проводников

Условием получения минимальной ширины проводника является достаточное сцепление (без отслаивания) проводника с диэлектриком, которое зависит от адгезивных свойств материала основания и гальваностойкости оксидирования слоя фольги.

Расчет минимальной ширины проводника (рис. 1.2 и 1.3) для односторонних ПП, изготовляемых по субтрактивной технологии, производят по формуле

, (1.10)

где - минимальная эффективная ширина проводника.

Р ис. 1.2. Расположение проводника на односторонней печатной плате

Рис. 1.3. Возможное смещение проводника на слое платы

Минимальная эффективная ширина проводника определяется экспериментально и зависит от класса плотности изготовления ПП, например, в случае первого и второго классов она может быть равной 0.18 мм.

Минимальная ( ) и максимальная ( ) ширина линий на фотошаблоне определяется по формулам:

, (1.11)

, (1.12)

где - погрешность изготовления линий шаблона, мм.

Максимальная ширина проводника на слое

. (1.13)

Расчёт минимальных расстояний между элементами проводящего рисунка

Минимальное расстояние между элементами проводящего рисунка определяется заданным уровнем сопротивления изоляции при рабочем напряжении схемы и техническими требованиями на ПП.

Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой

(1.14)

где L- расстояние между центрами рассматриваемых элементов, мм;

- погрешность расположения относительно координатной сетки на фотошаблоне проводника, мм.

Минимальное расстояние между двумя контактными площадками

. (1.15)

Минимальное расстояние между двумя проводниками

(1.16)

Минимальное расстояние между контактной площадкой и проводником на фотошаблоне

(1.17)

Минимальное расстояние между двумя контактными площадками на фотошаблоне

(1.18)

Минимальное расстояние между двумя проводниками на фотошаблоне

(1.19)

В формулы (1.14) - (1.19) подставляют значения , , и , вычисленные для методов изготовления односторонних или двухсторонних ПП и соответствующих способов получения рисунка.