Файл: Рабинович А.Г. Технология производства гидроакустической аппаратуры учеб. для судостроит. техникумов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 87

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

слойных печатных плат. К несомненным достоинствам способа ме­ таллизации сквозных отверстий следует отнести возможность изго­ товления печатных плат с количеством слоев до шести и более. Платы, изготовленные данным способом, допускают установку эле­ ментов с планарными и осевыми выводами.

Склеивание (прессование) многослойных печатных плат произ­ водится при помощи пропитанной стеклоткани, поставляемой с фольгированными диэлектриками. Пакеты печатных плат соби­ раются в пресс-форме (допускается одновременное прессование до трех плат), которая устанавливается на предварительно нагре­ той плите гидравлического пресса. Прессование производится при

удельном давлении

(64-10) • 10° н/м2

и

температуре

150—180°С.

Время выдержки

на

1 мм толщины пакета составляет

10—\2мин,

но не должно быть менее 40 мин. После

окончания выдержки при

температуре 150—180° С пре:с-форма

охлаждается до

температуры

40° С со скоростью охлаждения 2—3°

С/мин.

 

 

 

 

 

§ 54. Основные направления микроминиатюризации

 

 

радиоэлектронной аппаратуры, применяемой в гидроакустике

 

На первых этапах

развития

гидроакустики

вся

радиотехниче­

ская аппаратура

выполнялась

из небольшего

количества

деталей

и узлов, которые компоновались в виде моноблока.

Изготовление

радиоаппаратуры велось при этом малопроизводительным

ручным

способом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бурное развитие радиотехники, усложнение аппаратуры, рост

количества деталей, узлов и объема

производства привели

в итоге

к

необходимости

конструирования

и

изготовления

 

аппаратуры

в

виде отдельных частей — самостоятельных

блоков

с

объемным

монтажом, выполняющих определенные функции. В результате по­

явился б л о ч н ы й м е т о д

к о н с т р у и р о в а н и я и

п р о и з ­

в о д с т в а .

 

 

Разработка и применение

печатных плат, благодаря

которым

удалось осуществить расположение элементов в одной плоскости, позволили повысить плотность монтажа и приступить к его меха­ низации и автоматизации.

Дальнейшее усложнение аппаратуры привело к вытеснению блочного метода ф у н к ц и о н а л ь н о - у з л о в ы м . Этот метод конструирования характеризуется расчленением аппаратуры на от­ дельные функционально законченные узлы, из которых собираются

блоки. Одним из главных

достоинств функционально-узлового ме­

тода конструирования и

изготовления радиоаппаратуры

является

возможность

тщательной

предварительной

отработки,

настройки

и испытания узлов, а также их унификация.

 

 

Такие узлы получили

название м о д у л е й , а сам метод стал

называться

м е т о д о м

м о д у л ь н о г о

к о н с т р у и р о в а н и я .

Различают два типа модулей — плоские и объемные. Замена элек­ тронных ламп полупроводниками, значительное уменьшение габа­ ритов других электроэлементов — конденсаторов, резисторов и


др.— позволили на

базе печатных

плат создавать

унифицирован­

ные плоские модули

(рис. ПО, а),

представляющие

собой горизон­

тально смонтированные малогабаритные радиодетали и полупро­ водниковые приборы на печатной плате.

Объемные модули (рис. ПО, б) могут быть выполнены в виде двух печатных плат, между которыми размещены навесные радио­ элементы с осевыми выводами. Для обеспечения механической прочности и защиты от влияния окружающей атмосферы объем­ ные модули часто заливают компаундами. Заливка жесткими ком­ паундами делает модуль неремонтопригодным. В последнее время

5)

/• ?• J* 5» f 7* 8»3* (!•

¥2

Рис. ПО. Плоский (а) и объемный (б)

модули.

/ — печатная плата; 2 —навесные радиоэлементы;

3—разъем.

широкое применение для заливки объемных модулей нашли эла­ стичные компаунды. Кроме обеспечения ремонтопригодности мо­ дуля, заливка эластичным компаундом исключает уход парамет­ ров радиодеталей под влиянием усадочных напряжений в заливоч­ ном компаунде.

Показателем степени миниатюризации принято считать количе­ ство элементов электрической схемы, размещенных в 1 см3 объема. В плоских и объемных модулях можно получить плотность мон­ тажа до 3—5 радиодеталей в 1 см3.

 

Разработка микроэлементов дала возможность

создать новый

тип

малогабаритных

модулей — м и к р о м о д у л и .

При использо­

вании микромодулей

удается значительно уменьшить габариты и

вес

радиоаппаратуры.

 

 

Блочные, модульные и микромодульные конструкции радио­ аппаратуры существенно отличаются друг от друга по конструк­ ции, технологии изготовления и используемой элементной базе. Но все они разрабатываются на основе дискретных элементов, что обеспечивает максимальную плотность заполнения объема не более 20 элементов в 1 см3.


Дальнейшее существенное уменьшение размеров радиоаппара­ туры и повышение количества радиоэлементов в единице объема может быть достигнуто применением интегральных микросхем.

Микросхемы, представляющие собой сочетание (сумму) эле­

ментов, выполненных на одной подложке

и неотделимых

друг

от

друга,

называются

и н т е г р а л ь н ы м и

м и к р о с х е м а м и .

Они

бывают трех типов: пленочные, твердые и гибридные.

 

 

При

построении

радиоаппаратуры

на

интегральных

микросхе­

мах можно достигнуть плотности

монтажа

до 1000

элементов

в 1 см3

и выше.

 

 

 

 

 

 

Таким образом,

основным направлением

микроминиатюризации

радиоэлектронных устройств является применение микромодулей, пленочных, твердых и гибридных микросхем.

§ 55. Технология изготовления микромодулей Микромодуль представляет собой законченный функциональ­

ный узел стандартной

формы и размеров. Это герметично залитый

узел, не подлежащий

ремонту. В случае

неисправности

микромо­

дуль заменяется целиком. Применение

микромодулей

позволяет

 

6)

 

 

Рис. 111. Конструкция этажерочного

микромодуля:

а — общий

вид; б — микроплата.

/ — микроплата;

2—соединительные

провода.

значительно повысить производительность труда за счет механиза­ ции и автоматизации производства.

Наибольшее распространение получили микромодули этаже­

рочного

типа

(рис. 111),

состоящие из

микроэлементов

на

микро­

платах,

которые соединяются

между

собой

проводами

согласно

электрической

схеме.

 

 

 

 

 

 

 

Основным элементом конструкции микромодуля является

м и к ­

р о п л а т а

(рис. 111, б),

представляющая собой пластинку

из

изо­

ляционного

материала

(обычно из

радиокерамики)

толщиной

0,3 мм. Плата имеет двенадцать металлизированных

пазов

на

краях (по три паза с каждой

стороны). Для

ориентации

платы

при


монтаже в одном из ее углов имеется прямоугольный вырез (ключ), от длинного паза которого по часовой стрелке ведется ну­ мерация пазов. При сборке плату можно установить в восьми различных положениях, однозначно определяемых положением ключа. Микроплата несет на себе микроэлементы, которые могут

быть выполнены непосредственно на микроплате

или

смонтиро­

ваны на ней

в виде навесных элементов. Отдельно

изготовляются

микродиоды,

микротранзисторы,

микротрансформаторы,

микроин­

дуктивности в виде катушек на

кольцевых ферритовых

сердечни­

ках, керамические конденсаторы

и др.

 

 

Микромодульные резисторы выполняют путем нанесения на стандартную плату тонких приводящих пленок, обладающих боль­ шим сопротивлением. Конденсаторы могут быть изготовлены путем

двусторонней металлизации микроплаты. На микроплату

может

быть также нанесен полупроводниковый переход, спираль

ка­

тушки индуктивности и

т. д. Проводники,

соединяющие

элементы

с пазами, выполняются

методом

вжигания

серебра или

печати.

Такими же методами на микроплаты наносятся перемычки.

 

 

Максимальная

высота

микроэлементов,

устанавливаемых

на

микроплате, не превышает 4 мм.

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим

технологический

процесс

изготовления

этажероч-

ных микромодулей,

схема

которого

изображена на рис.

112.

 

В х о д н о й

к о н т р о л ь

м и к р о э л е м е н т о в

включает

в себя получение от изготовителя микроэлементов, вскрытие завод­ ской тары, внешний осмотр и проверку электрических параметров на соответствие техническим условиям. После проведения входного контроля годные микроэлементы немедленно укладываются в па­ кеты из полиэтиленовой пленки и хранятся в герметичной упаковке до использования.

Входному контролю

подвергаются 100%

микроэлементов.

К о м п л е к т а ц и я

м и к р о м о д у л е й

производится подбор­

кой микроэлементов необходимого номинала и цоколевки. Подоб­ ранные микроэлементы укладывают в специальную тару с соблю­ дением ориентации и последовательности их установки в микромо­ дуль. В каждое гнездо тары укладывают один микроэлемент. Тару с комплектом микроэлементов маркируют и помещают в эксикатор.

И з г о т о в л е н и е п е р е м ы ч е к н а м и к р о п л а т а х вы­ полняется методом вжигания серебра. Для этого на обезжиренную микроплату наносят слой серебросодержащей пасты. Микроплату с нанесенной пастой после выдержки на воздухе сушат в сушиль­ ном шкафу при температуре 40—50° С в течение 40—50 мин. После сушки микроплату помещают в муфельную печь, где производится

вжигание серебра при температуре

700—800° С с

выдержкой при

этой температуре в течение 2,5 ч.

 

 

Г о р я ч е е

л у ж е н и е

п а з о в

м и к р о п л а т

с перемычками

осуществляется

методом

погружения покрытого

флюсом торца

платы в припой ПОССр2. Глубина погружения в припой не должна превышать 1,5—2 мм. Операция облуживания повторяется после­ довательно со всеми четырьмя торцами платы.


| Входной контроль микроэлементов

1

 

Комплектация

микроэлементов

 

Сборка

и пайка

микромодулей

 

Контроль

геометрических

размеров

 

 

и качества

пайки

 

 

 

1

 

|

Контроль

электрических

параметров

 

Герметизация

микромодулей

 

эпоксидным

компаундом

 

 

 

 

 

 

Маркировка

микромодулей

Изготовление

перемычек на микроплатах

Горячее лужение пазов микроплат с перемычками

і

Утолщенное

лужение медной проволоки

|

Контроль

электрических

параметров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

112. Схема

технологи­

 

 

 

 

ческого процесса

изготовле­

 

Электротермотренировка

ния

этажерочных

микромо­

 

 

дулей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

1

- контрольные

 

 

і .

 

операции ОТК.

 

 

 

 

 

- основные

опе­

 

Контроль

электрических

параметров

 

 

 

 

 

 

рации

 

 

 

 

 

 

 

- операции,

вы­

 

 

 

 

 

 

полняемые

ра­

бочими и кон­ тролируемые

ОТК

Упаковка

I — вспомогатель- _ _ | ные операции