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: 83

Скачиваний: 0

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

ческий и ультразвуковой. После очистки

на

подложку

наносится

основа из окиси кремния путем конденсации

паров в вакууме.

 

4. Нанесение

контактных соединений

на

подложку в

виде

пле­

нок

алюминия,

меди или золота. Проводники выполняются

плен­

ками

толщиной

от 5000 до 50 ООО Л. Пленки

проводника

могут на­

носиться термическим испарением в вакууме или методом катод­ ного распыления.

Вода, для охлаж­ дения катода

 

 

 

 

 

 

 

 

Кманомапру К насосу

 

Рис.

122.

Схема

установки

для

Рис. 123. Схема

установки

для ка­

 

вакуумного

напыления.

 

тодного

распыления.

 

/ — электрод тлеющего

разряда;

2—

/ — уплотнение;

2 — стеклянный

колпак;

стальная

 

полоса,

поворачивающаяся

3 — изоляционная

 

рубашка;

4 — катод;

под

действием

магнита;

3 вращаю­

5 — стеклянный

стакан;

6 — подложка;

щийся

магнит;

4 — испаритель;

5 —

7—анод;

8 плита.

 

защитный

экран;

б —плита; 7 — ло­

 

 

 

 

 

вушка;

8 — выводы

испарителя;

9 —

 

 

 

 

 

тепловой

экран;

10 — держатель

под­

 

 

 

 

 

ложки;

 

/) — зажимное

устройство;

 

 

 

 

 

 

12 — подложка.

 

 

Метод

нанесения покрытий

т е р м и ч е с к и м

и с п а р е н и е м

в в а к у у м е заключается в следующем: молекулы

металлов и не­

которых

неорганических веществ

при глубоком вакууме 1 3 - Ю - 2

— 1 3 - Ю - 4

н/м2- обладают свойством при высокой температуре испа­

ряться и перемещаться прямолинейно, оседая на холодных прегра­ дах. Таким образом, пары испаряемого металла осаждаются на поверхности металлизируемых деталей, помещенных над испари­ телем. Вследствие пониженной теплопередачи в вакууме покрывае­ мые детали практически не нагреваются.

На рис. 122 изображена схема установки для вакуумного на­ пыления. Испаритель 4 может быть выполнен с непосредственным или косвенным подогревом. При непосредственном подогреве ток пропускается через испаряемый материал. Чаще используются испарители с косвенным подогревом. В этом случае испаряемое


вещество помещается в специальные подогреватели, в которых оно подогревается до необходимой температуры.

П р и к а т о д н о м р а с п ы л е н и и в вакууме используется прямое воздействие на распыляемый металл электрического тока, при котором происходит характерное для тлеющего разряда явле­ ние переноса частиц металла с отрицательного электрода (катода) к аноду. Подобный перенос частиц осуществляется при напряже­ нии 1000—3000 в и глубоком вакууме. На рис. 123 приведена схема установки для катодного распыления. Катодом служит рас­ пыляемый металл, анод изготовляют из стали или алюминия. На анод помещают пластинку, подлежащую напылению.

Для получения на поверхности пластинки требуемого рисунка напыляемого вещества применяют маски (трафареты), представ­

ляющие собой

тонкие

пластинки

из

медной

фольги

или стали

с различными

окнами

(прорезями). Через эти

окна на

подложку

ложится наносимый металл.

 

 

 

 

5. Нанесение

пленок

диэлектрика

из

окиси и

двуокиси

кремния.

Для обеспечения соединения проводящих слоев в пленках диэлек­

трика

предусматриваются пазы и

отверстия.

 

 

 

6.

Нанесение

проводящих

слоев через маски

и

дальнейшее

че­

редование

слоев

диэлектрика

и

проводящих

слоев

согласно

то­

пологии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Монтаж навесных

элементов

с помощью

пайки, термоком­

прессионной

сварки

или

других

способов.

 

 

 

 

8.

Герметизация

микросхемы

заливкой

или

герметичным

ко­

жухом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После каждого из перечисленных переходов производится кон­ троль параметров путем измерения толщины и скорости напыле­ ния пленок и электрических характеристик с помощью электроиз­ мерительных приборов.

Используя свойства кристаллической решетки некоторых твер­ дых тел, получают так называемые т в е р д ы е с х е м ы . Такая схема представляет собой функциональное радиоэлектронное уст­ ройство, полученное путем создания в полупроводниковых кристал­ лах кремния или германия отдельных зон, слоев и участков, кото­ рые по своим свойствам эквивалентны пассивным или активным элементам.

Свойства кристалла кремния или германия можно в широких пределах изменять путем внесения в строго определенных местах и количествах различных неоднородностей. Путем специальной обработки можно получить в кристалле как активные, так и пас­

сивные

микроэлементы. Как известно, в полупроводниковом

кри­

сталле

кремния или германия преобразование энергии происходит

в очень

небольшом слое, так называемом р—/г-переходе. В

этом

слое толщиной в несколько микрон проходит граница между двумя

зонами с

различной

проводимостью — электронной и дырочной.

В твердых

схемах

в одном кристалле можно создать

десятки

р—«-переходов, которые выполняют функции резисторов,

конден­

саторов, диодов, транзисторов.

 


Твердые интегральные схемы изготовляются на основе техноло­ гии производства полупроводниковых приборов, применяемой при изготовлении транзисторов и диодов.

Основными этапами технологии производства твердых интег­ ральных схем являются: окисление поверхности, создание локаль­ ных областей, диффузия примесей, изоляция локальных областей и соединение элементов твердой схемы.

О к и с л е н и е п о в е р х н о с т и для получения пленки дву­ окиси кремния производится в атмосфере влажного кислорода при

температуре

1000—1200° С. Толщина окисной

пленки БіОг состав­

ляет 0,5—1

мкм.

 

С о з д а н и е л о к а л ь н ы х о б л а с т е й

осуществляется облу­

чением покрытой фоторезистом заготовки через негатив ультрафио­ летовыми лучами. Участки заготовки под светлыми местами нега­ тива задубливаются, а незасвеченный слой фоторезиста легко смы­ вается. После этого заготовка травится в плавиковой кислоте для удаления окисной пленки в незадубленных зонах. Задубленный

слой удаляется

после травления специальным растворителем.

Д и ф ф у з и я

п р и м е с е й различных соединений фосфора и

бора производится при температуре 1000—1200° С из газовой фазы. Изменением глубины диффузии примесей можно получить области

кристалла различных

назначений — элементы

схемы.

И з о л я ц и я л о к

а л ь н ы х о б л а с т е й

имеет целью предот­

вратить паразитные связи между элементами. Для этого на не за­ щищенные окисной пленкой участки наносят тонкий слой пленки БіОг так же, как при окислении.

С о е д и н е н и е э л е м е н т о в т в е р д о й с х е м ы осуществ­ ляется избирательной металлизацией поверхности, обеспечиваю­ щей необходимые электрические соединения.

После проведения указанных операций интегральная твердая схема монтируется в корпусе с присоединением внешних вы­ водов.

Интегральные твердые схемы характеризуются чрезвычайно большой плотностью монтажа и высокой надежностью, обуслов­ ленной отсутствием дискретных элементов, резким сокращением числа паек, малым весом и объемом, что значительно уменьшает влияние ударов и вибрации.

Контрольные вопросы

1.Что называется печатной платой?

2.Какие способы изготовления печатных плат Вы знаете и каковы их технические характеристики?

3. Какие типы многослойных печатных плат Вам известны и каковы их достоинства

и недостатки?

4.Что такое микроминиатюризация радиоаппаратуры?

5.Как конструктивно оформлен микромодуль?

6.Как производится герметизация микромодулей?

7.Что называется гибридной пленочной интегральной микросхемой?

8.Что называется твердой микросхемой?


ГЛАВА 13

РЕГУЛИРОВАНИЕ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ

§ 57. Назначение и особенности регулировочных работ

Под р е г у л и р о в а н и е м понимают комплекс работ по дове­ дению параметров аппаратуры с заданной степенью точности до величин, соответствующих требованиям, предъявляемым техниче­ скими условиями, ГОСТом или эталонным образцом. В процессе регулировочных работ проверяют правильность выполнения сбо- рочно-монтажных операций, осуществляют механическую регули­ ровку кинематических и электромеханических элементов, электри­ ческую регулировку и общий контроль.

Необходимость регулирования в условиях производства вызвана неизбежно существующими колебаниями параметров отдельных элементов, которые нарушают точность выходных данных всего устройства. Величина выходных параметров и степень их точности зависят от группы и назначения аппаратуры и задаются техниче­ скими требованиями. Эти требования для большинства устройств оказываются весьма высокими, так как они должны обеспечить нормальную работу аппаратуры в тяжелых климатических усло­ виях при значительных механических воздействиях извне. Кроме того, в процессе эксплуатации с течением времени происходит естественный процесс изменения ряда величин, которые также влияют на выходные параметры.

Регулировочные работы хотя и вызываются технической необ­ ходимостью, но выполнять их следует с наименьшими затратами. При выборе технологии регулировочных работ необходимо отда­ вать предпочтение наиболее рациональным и совершенным мето­ дам, последовательности и точности измерений.

Для компенсации колебаний параметров отдельных узлов и блоков аппаратуры предусматриваются различные регулировочные элементы, одни из которых выносят на переднюю панель для использования в процессе эксплуатации, а другие, размещенные внутри прибора,— в процессе изготовления и ремонта.

Впроцессе регулировочных работ обнаруживают и устраняют все неисправности, допущенные в процессе сборки и монтажа. Ха­ рактер и объем этих работ определяется их назначением, конструк­ цией аппаратуры, видом и объемом производства, оснащенностью технологического процесса.

Вединичном производстве при изготовлении опытных образцов получение оптимальных параметров может достигаться не только специально предусмотренными органами регулировки, но и частич­ ным изменением конструкции.

Разбивка регулировочных работ на ряд простых операций и предварительное регулирование отдельных узлов, характерные для серийного и массового производства, позволяют сократить трудо­ емкость и оснастить процесс специализированными регулировоч­ ными приборами.


Регулирование гидроакустической аппаратуры, состоящей из

большого количества связанных между собой элементов,

разби­

вают на

два

этапа: а) регулирование отдельных приборов,

блоков

и узлов;

б)

комплексное регулирование всей аппаратуры в

целом.

При малом объеме производства и небольшой сложности аппа­ ратуры регулировочные работы целесообразно выполнять непо­ средственно в сборочных цехах, организуя небольшие цеховые ма­ стерские (лаборатории). Регулирование сложной аппаратуры при серийном производстве следует производить на отдельных участках или в специально организованных цехах. При этом большой удель­ ный вес приходится на узловое регулирование.

Регулировочные рабочие места организуются таким образом, чтобы исключить влияние одних видов работ на другие, а также обеспечить наиболее полное и точное регулирование при наиболь­ шей производительности и экономичности. Помимо регулировочной и измерительной аппаратуры на рабочих местах должна быть необ­ ходимая техническая документация, которой руководствуются при выполнении работ. Регулировочную и измерительную аппаратуру, находящуюся на рабочих местах, периодически подвергают про­ верке, результаты которой заносят в паспорта.

Регулировочные работы начинают с проверки правильности вы­ полнения сборочно-монтажных операций, а затем переходят к ре­ гулировке питающих устройств. После этого выполняют операции, с помощью которых обеспечивают основные параметры устройства.

Основной объем регулировочных работ гидроакустической ап­ паратуры составляет электрическая регулировка отдельных при­ боров и устройства в целом.

Правильная организация регулировочных работ определяется разработкой технологического процесса. Для этого следует хорошо изучить аппаратуру, подлежащую регулированию, и выбрать наи­ более экономически целесообразный вариант. Основными данными для разработки технологического процесса регулировочных работ являются: а) технические условия; б) описание принципа действия аппаратуры с основными величинами выходных и промежуточных параметров; в) чертежи общего вида; г) кинематические, электри­ ческие, функциональные и другие схемы; д) объем производства; е) наличие и характеристика регулировочной и измерительной ап­ паратуры; ж) организационное построение и взаимосвязь отдель­ ных производственных подразделений.

§58. Основные измерительные приборы, применяемые

при регулировке гидроакустической аппаратуры

При регулировке гидроакустической аппаратуры используют разнообразные приборы, предназначенные для измерения электри­ ческих и акустических величин. Выбор аппаратуры, наиболее приемлемой для данного вида работ, имеет большое значение, так как технические данные измерительных приборов в значительной

А. Г. Рабинович, Л. А. Рубанов

177