Прототипное изготовление плат сухим методом
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ращения проникновения технологических загрязнений, в том числе флюса. Диаметр такого отверстия становится вполне определенным (рис. 3, в).
Рис. 3 а, Пустотелая заклепка
Рис. 3 б, Трубка, наполненная припоем, с надрезами для обламывания заклепок
Рис. 3 в. Заклепка, наполненная припоем, расклепанная в отверстии
Если сформированный подобной заклепкой элемент является монтажным, при пайке припой из заклепки отсасывается известными приемами. Для многослойных плат соединение заклепкой с внутренними слоями крайне ненадежно. Поэтому единственный способ формирования межсоединений в многослойных структурах - металлизация отверстий химическими и электрохимическими методами. Последовательность операций изготовления МПП по сухой технологии проиллюстрирована на рис. 4.
Рис. 4. Иллюстрация схемы процесса изготовления МПП сухим методом.
В комплект оборудования для изготовления ДПП входит сверлильно-фрезерный одношпиндельный CNC-станок с программным обеспечением обконтуривания проводников IsoCAM, адаптированным к PCAD-файлам. Для формирования монтажных и переходных отверстий имеются специализированные комплекты заклепок диаметром 0,6тАж1,5 мм и специальный ручной пресс для их расклепывания. Сухое производство ДПП размещается на площади 12 м2. Стоимость комплекта оборудования для ДПП составляет около $20 тыс. Для изготовления МПП к этому комплекту добавляют одноэтажный лабораторный пресс, компактную лабораторную линию химико-гальванической металлизации и инструментальное оснащение системы совмещения слоев МПП. Комплекс для изготовления МПП может разместиться на площади 18 м2. Стоимость комплекта оборудования для изготовления МПП составляет примерно $100 тыс. В эту сумму включена стоимость обучения, технологической документации, шефмонтажа, выпуска установочной партии. Сухое производство обслуживается одним или двумя обученными операторами. Малые тиражи печатных плат, повышенный расход инструмента (сверл и фрез) не создают сухой технологии преимуществ на рынке продаж. Но быстрое изготовление прототипов в лабораторных условиях зачастую является ее решающим преимуществом. Себестоимость печатных плат по сухой технологии можно оценить, используя данные, приведенные в табл. 2.
Таблица 2. Составляющие затрат для оценки себестоимости изготовления плат по сухой технологии, $/дм2
Рис. 5. Фотография микрошлифа сквозного металлизированного отверстия
2. Оборудование фирмы LPKF: производство печатных плат в домашних условиях
В ходе разработки любого электронного прибора обязательно приходится изготовить несколько его рабочих макетов. Традиционно схема, состоящая из десятка микросхем и транзисторов, легко распаивается на стандартной макетной плате. Хуже обстоит дело при макетировании более сложного изделия, состоящего из многих десятков, а то и сотен элементов, а тем более изделия, изготавливаемого по технологии поверхностного монтажа. Здесь уже не обойтись без полноценной печатной платы.
А что же делать, если макет прибора необходимо через несколько дней, а участок по производству печатных плат принимает заказы только на следующий месяц? Необходимость изготовления макетов печатных плат всегда была камнем преткновения для разработчиков электронных приборов. Ведь далеко не всякую схему можно опробовать на унифицированной макетной плате. Этому препятствует и сложность схемы, и ее функциональное назначение. Вряд ли кому удастся распаять на макетной плате несколько десятков микросхем. И тем более, никому не придет в голову макетировать таким образом, например, высокочастотную микросборку, в которой каждый отдельный проводник является полноценным элементом схемы. Поэтому во многих случаях не обойтись без изготовления полноценного образца печатной платы. Лет 20 назад такая проблема решалась просто: лак для ногтей, стеклянный рейсфедер, самодельная сверлилка, кусок стеклотекстолита, банка хлорного железа - и через несколько часов макет готов. Но вот появилась необходимость разработать малогабаритный прибор. Вы заложили в проект использование микросхем в корпусах типа TSOP, SOP, MAX и столкнулись с непреодолимой проблемой - такие печатные дорожки уже не нарисовать вручную! Остается другой вариант. Вы разводите печатную плату в одном из широко распространенных программных пакетов, отдаете результаты разводки в производство и через некоторое время получаете готовую плату. Все вроде бы гладко и красиво. Только одна небольшая проблема: время! В лучшем случае задержка на производственном участке составляет неделю-другую. Через пару недель вы получаете долгожданную плату, распаиваете ее, настраиваете свой прибор и выясняете, что для успешной сдачи его в производство необходимо изменить схему в одном, другом, третьем месте... И снова доработка платы, заказ, производственный цикл.
Снова расходы на производство. А главное - снова время, время и время... Если всего несколько лет назад требовалось от 6 до 8 месяцев на претворение идеи в готовую продукцию, то сегодня это должно быть выполнено за несколько недель. Вряд ли кто-либо из ваших заказчиков согласится ждать выполнения своего заказа на протяжении полугода. Есть риск, что в таких условиях он уйдет и больше никогда не вернется. Опять мы уперлись в труднопреодолимую проблему. Механическая обработка печатных плат готовое решение было предложено е