Механической обработки

Расслоение многослойной структуры возникает при использовании склеивающих прокладок с просроченным сроком годности или низким содержанием смолы, некачественной подготовке слоев перед прессованием, нарушении режимов прессования или механической обработке контура. Незначительное расслоение платы по углам может быть устранено эпоксидным клеем.

При механической обработке (нарезке резьбы, обработке торцов, подготовке кромок под сварку) необходимо следить за качеством металла по стружке и по вновь образовавшимся поверхностям с целью выявления внутренних дефектов при снятии верхних слоев металла.

При анодно-механической обработке для создания разрядов используют быстрое перемещение отрицательно заряженного инструмента относительно положительно заряженной заготовки ( 2.10).

1. Для чего минимизируют припуски при механической обработке деталей приборов и каковы пути решения этой задачи? 2. Чем определяется взаимозаменяемость деталей прибора при его конструировании и изготовлении? 3. Какие разновидности погрешностей определяют точность обработки деталей приборов?

Магниты, изготовленные по второму варианту, имеют более высокие магнитные и механические свойства. Это так называемый способ двукратного прессования и спекания. Предварительное спекание ведется в течение 2 ч при температуре (в градусах Цельсия) примерно в 2 раза меньше температуры окончательного спекания. После этого производится допрессовка, т. е. обжатие заготовок в пресс-форме под давлением, в 1,5 раза превышающим давление первоначального прессования, и при температуре 673 К. После до-прессовки проводится вторичное спекание и термообработка по обычным режимам. Перед окончательным спеканием и термообработкой магниты могут быть подвергнуты механической обработке твердосплавным инструментом, что особенно выгодно при изготовлении магнитов сложной формы.

При механической обработке оснований печатных плат категорически запрещается применение смазочных л охлаждающих жидкостей. Охлаждение следует производить только чистым сжатым воздухом.

1. Кремний подвергают механической обработке: из него нарезают диски, размеры которых зависят от номинального тока р — n-перехода, диски шлифуют с двух сторон, а затем обрабатывают ультразвуком и травят в условиях «вакуумной» технологической чистоты

При изготовлении светодиодов используют методы вплавле-ния или диффузии. При последнем способе в монокристаллические пластины карбида кремния с проводимостью n-типа проводят диффузию бора в атмосфере инертного газа при температуре 2000° С, что приводит к образованию р—«-перехода. После этого кристаллы подвергают механической обработке: шлифуют, полируют и разрезают алмазными дисками. К n-области подпаивают контакт из сплава золота с танталом, а к п-области — серебряный контакт.

7) способностью к механической обработке (полировке, резке).

Детали, подлежащие механической обработке на робототехни-ческих комплексах, должны быть типовыми (нетиповые детали используются только в технически обоснованных случаях); деталь может заменять узел из нескольких деталей, что позволяет избежать операции сборки, но расход материала при этом увеличивается. При использовании робототехнических комплексов должны быть учтены параметры заготовки (габариты, масса, материал, твердость, сечение — круг, квадрат, шестигранник); количество и тип обрабатывающего инструмента (резцы, сверла, зенковки, фрезы и т. д.); количество и тип оснастки (зажимные патроны, схваты, измерительные приспособления и т. д.); варианты крепления деталей (по краям, посередине, за внешнюю или внутреннюю поверхность); характер элементов крепления на станке (пазы, выступы, отверстия); возможность контроля без снятия со станка; количество и тип операций, выполняемых на станке без съема, возможности этих операций по форме обрабатываемой поверхности (внешний диаметр, внутренний диаметр, длина, плоскость, конус, фаска, резьба, канавка, торец; взаимное расположение этих форм); допустимое число установов изделия, минимизация их числа; неточность, обусловленная несколькими установами; возможность совмещения конструктивных и технологических баз; стандартизация конструктивного исполнения элементов детали (фасок, пазов, отверстий и т. д.); расположение размерных цепей с учетом последовательности обработки элементов, недопущение начала размерной цепи от элемента, который обрабатывается последним.

Для МПЛ используют подложки из керамики, ситалла, ферритов, полупроводниковых материалов (кремний, арсенид галлия). Максимальные размеры подложки из керамики, ситалла и ферритов составляют 48 х 60 мм, толщина их 0,5 и 1,0 мм для керамики и ситалла, 1 и 2 мм для феррита. Полупроводниковые подложки вырезаются из пластин дисковой формы. Идеальный материал должен иметь минимальные потери на заданной частоте, температурную и временную стабильность е и tg5, минимальную шероховатость поверхности после обработки, минимальное количество пор, хорошую теплопроводность, обеспечивать заданную точность, усадку и коробление, поддаваться обработке шлифовкой и полировкой, быть стойким к травителям. Материала, удовлетворяющего одновременно всем требованиям, не существует. Поэтому он (см. табл. 7.4) выбирается для каждого применения. На частотах до 10...20 ГГц обычно используют диэлектрические подложки, обладающие меньшими, чем полупроводниковые (особенно кремниевые), потерями. На более высоких частотах иногда применяют полупроводниковые подложки (например, на основе арсенида галлия), что позволяет выполнить все устройство СВЧ в едином технологическом цикле и уменьшить его массу и габариты. Диэлектрические подложки из поликора и сапфира имеют малые потери, минимальную шероховатость после обработки, высокую теплопроводность. Оксид бериллия и брокерит-9, содержащий 99,7% Ве2О4, обладают наивысшей для керамических материалов теплопроводностью, но их пыль (образующаяся при механической обработке) токсична, а потери больше, чем потери подложек из поликора. Подложки из кремния обладают высокой теплопроводностью, но потери в них велики. Достоинством кварца является стабильность диэлектрической проницаемости в широком диапазоне частот и очень низкие диэлектрические потери. Арсенид галлия имеет малые потери, диэлек-

Изготовление электромеханических узлов регистрирующей аппаратуры, печатающих устройств, накопителей на подвижных носителях информации осуществляют с помощью традиционных методов механической обработки и сборки.

Удельный вес механической обработки деталей снятием стружки в производстве РЭА все еще велик (36.. .37 % от общей трудоемкости). С переходом на изготовление аппаратуры новых поколений изменяется качественное содержание механической обработки, она становится более прецизионной. Механические цехи оснащены преимущественно токарными станками и автоматами, универсальными фрезерными и сверлильными станками, шлифовальными станками и др.

Механизация и автоматизация в механических цехах развивается по следующим направлениям: 1) максимальное использование токарных автоматов, холодновысадочных автоматов и токарно-револьверных станков, доведение их применения до 50 °/о от общей трудоемкости механической обработки цеха; 2) внедрение станков с программным управлением и ЧПУ и создание на их базе автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП) с использованием промышленных роботов для механизации вспомогательных операций; 3) оснащение универсальных станков механизмами, работающими в качестве зажимных быстродействующих устройств, автоматических загрузочных, контрольно-измерительных и прочих устройств; 4) орга-

После механической обработки на поверхности деталей остаются загрязнения, без удаления которых невозможно выполнять дальнейшие технологические операции, в том числе нанесение токопроводящих и защитных покрытий. Качество очистки деталей обеспечивает получение заданных параметров функциональных узлов. Еще более сложными являются вопросы промывки собранных узлов и блоков аппаратуры, удаления остатков паяльных флюсов и других загрязнений, влияющих на надежность аппаратуры. Совершенствование технологии очистки поверхности деталей и промывки узлов идет в последние годы по пути замены взрывоопасных, легковоспламеняющихся и токсичных органических растворителей водными растворами синтетических моющих препаратов и щелочных обезжиривающих растворов, а снижение трудоемкости очистных операций достигается за счет применения конвейерных, карусельных моечных машин, ультразвуковых ванн, центрифуг, установок с механизмами вибрационного качания и др.

Цехи по производству ПП оснащены универсальным оборудованием, разработанным специально для выпуска такого вида продукции. Это механизированные и автоматизированные линии химической, электрохимической обработки, установки для нанесения фоторезистов и сеткографии, станки с ЧПУ для механической обработки, автоматизированные стенды контроля плат. Оборудование с ЧПУ применяют для изготовления фотошаблонов и трафаретов, сверления монтажных отверстий и фрезерования ПП.

Подготовка включает удаление загрязнений органического и минерального происхождения, оксидных пленок, а в некоторых случаях также нанесение покрытий, улучшающих условия пайки или повышающих прочность и коррозионную стойкость паяных соединений. Удаление пленок, препятствующих смачиванию расплавленным припоем, проводят механическими или химическими (обезжиривание, травление) способами. При механической очистке удаляется тонкий поверхностный слой металла при помощи режущего инструмента (резца, шлифовального круга, шабера и др.), наждачной бумаги, проволочной щетки. Для повышения производительности при обработке протяженных и сложнопрофи-лированных изделий (например, ПП) применяют гидроабразивную обработку или очистку вращающимися щетками из синтетического м-атериала с введенными в его состав абразивными частицами. Образование шероховатой поверхности после механической обработки способствует растеканию флюса и припоя, так как риски являются мельчайшими капиллярами.

На процесс смачивания и растекания припоя оказывают влияние и технологические факторы: способ удаления оксидной пленки в процессе пайки, характер предшествующей механической обработки, режим пайки и др. Так, при флюсовой пайке флюсы действуют как поверхностно-активные вещества (ПАВ) и снижают поверхностное натяжение расплавленных припоев, что способствует улучшению смачивания паяемой поверхности. Применение газовых сред, наоборот, ухудшает смачивание вследствие того, что примеси в газовой среде взаимодействуют с основой, образуя различные сведения с С>2, Cj, S.

К качеству механической обработки поверхностей камерных диафрагм и других сужающих устройств предъявляют повышенные требования. Отверстие диска со стороны входа потока должно быть цилиндрическим на длине по оси не более 0,02 внутреннего диаметра трубопровода, а далее расточено на конус под углом 45° у выхода потока. Кромка отверстия диска у входа потока должна быть совершенно острой, без закруглений, вмятин и заусенцев. Угол между торцовой поверхностью диафрагмы и цилиндрической частью отверстия должен составлять 90°.

Магнитные свойства после механической обработки восстанавливают путем термообработки (отжига).

Пластически деформируемые сплавы. Эти сплавы обладают высокими в отношении механической обработки свойствами. Они хорошо штампуются, режутся ножницами, обрабатываются на всех металлорежущих станках. Из пластически деформируемых сплавов можно изготовить ленты, пластины, листы, проволоку. В отдельных случаях (при изготовлении мелких магнитов сложной конфигурации) целесообразно применение металлокерамической технологии. Марок пластически деформируемых сплавов много, и физические процессы, благодаря которым они имеют высокие магнитные свойства, различны. Наиболее распространены сплавы кунифе (Cu-Ni-Fe) и викаллой (Co-V). Сплавы кунифе анизотропны, намагничиваются в направлении прокатки, часто применяются в виде проволоки малых толщин, а также штамповок. Викаллой применяют для изготовления очень мелких магнитов сложной иди ажурной конфигурации и в качестве высокопрочной магнитной ленты или проволоки,

Для обеспечения 500 термоциклов и более (210—420 К) требуется гарантированный слой пластичного металла не менее 0,6 мм. В этом случае используется два слоя припоя с прокладкой — основанием из титана, имеющего промежуточный коэффициент линейного расширения между поли-кором и алюминием ( 1.9, в). При применении в качестве материала основания титана для обеспечения более 500 термоциклов достаточен один слой припоя 0,2 мм. Однако ограничением использования титана является сложность его механической обработки и низкая теплопроводность, которая препятствует отводу теплоты от теплонапряженных узлов. Наличие медной сетки препятствует выдавливанию припоя из-под платы и служит как бы «фитилем» за счет хорошей смачиваемости меди припоями, что позволяет при сборке блоков проводить пайку некоторых микросборок в перевернутом положении и даже на вертикальной плоскости.