ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

 

Цель работы

Изучение методов исследования качества изготовления печатных плат, определение параметров печатных проводников.

Вводные сведения

8.2.1.  Качество продукции, показатели ка­чества [3]. Продукция – это, в общем случае, результат работы предприятия. Видами продукции являются изделия и продукты. Количество изделий характеризуется дискретной величиной, исчисляемой в штуках, экземплярах и т. д. Количество продуктов характеризуется непрерывной величиной, исчисляемой в тоннах, метрах кубических и т.д.

Качество продукций — совокупность свойств про­дукции, обусловливающих, ее пригодность удовлетворять оп­ределенные потребности в соответствии с ее назначением.

Ка­чество охватывает различные конструктивные и технологиче­ские свойства, пригодность изделия к техобслуживанию, ре­монту и другие свойства, необходимые для использования из­делия по прямому назначению. Количественной характеристи­кой качества являются показатели качества продукции. Пока­затели качества характеризуют степень пригодности продук­ции удовлетворять определенные потребности. Основные виды показателей качества: показатели назначения, надежности и долговечности; показатели технологичности, эргономические и эстетические, патентно-правовые и экономические.

Контроль качества продукции - это проверка соответ­ствия показателей качества продукции установленным требо­ваниям. Эффективность контроля качества обеспечивается при условии, что количество и численные значения нормаль­ных показателей качества, установленные в технических усло­виях, чертежах, ГОСТах, заданы правильно, т. е. их соблюде­ние гарантирует необходимый уровень качества.

Показатели качества печатных плат, мож­но разделить на две группы. Первая группа показателей — показатели, характеризую­щие механические свойства печатных плат и печатных про­водников. Это показатели наличия или отсутствия дефектов отслаивания, неплоскостности печатных плат, точности гео­метрических размеров, металлизации отверстий, сцепления проводников с печатной платой и др.

Вторая группа показателей качества — показатели, харак­теризующие электрические свойства. К электрическим показателям, исследуемым в данной работе, относятся сопротив­ление, ёмкость и индуктивность печатного проводника.

8.2.1.1. Исследование дефектов отслаивания. При исследовании дефектов отслаивания контролируется диэлектри­ческое основание печатной платы. Оно должно быть равно­мерно припрессованным, однородным, без внутренних пузы­рей, посторонних включений и расслоений. Допускаются по­верхностные сколы и расслоения по контуру платы глубиной не более 1 мм. Большие расслоения считаются браком. Конт­роль производится с помощью лупы или микроскопа.

Рис. 8.1

8.2.1.2. Исследование неплоскостности печатных плат [1]. Прогиб, коробление, скручивание (рис. 8.1, а, б, в) характе­ризуют неплоскостносгь печатных плат. Прогиб является цилиндрической, а коробление сферической деформацией. Такие деформации возникают, главным образом, вследствие воз­действия температуры и влажности. Использование сильно деформированных плат приводит к трудностям при монтаже и опасности короткого замыкания соседних элементов. Вели­чина отклонения от плоскости допускается для односторонних плат до 5%, а для двусторонних плат — до 2%.

При контроле нёплоскостности печатные платы устанавли­ваются на плоское основание выпуклой стороной вверх таким образом, чтобы возникло прилегание в трех точках. Наиболь­шее возвышение между двумя прилегающими точками изме­ряется с помощью стрелочного индикатора и определяется в процентах относительно длины L печатной платы:

.

8.2.1.3. Исследование качества металлизации отверстий. Дефектами металлизации отверстий могут быть пропуски от­верстий при прошивке (отсутствие гальванической металлизации); поры и трещины, которые определяются визуально под микроскопом; отслоение проводников и контактных площа­док при сверлении отверстий; смещение центров отверстий, приводящее к разрыву контактной площадки или подводяще­го проводника. На рис. 8.2 показаны дефекты при смещении центров отверстий, где «а» — правильно; «б» — допустимо; «в» и «г» — недопустимо.

Обнаружение дефектов металлизации осуществляется с помощью микроскопа, лупы.

 

Рис. 8.2.

 

8.2.1.4. Исследование точности геометрических размеров проводников. Основной задачей исследования точности геометрических размеров проводников печатной платы является оценка точности изготовления на основе законов распределе­ния погрешностей [2].

Для анализа точности составляются таблицы (табл. 1.1) -зависимости погрешности размера ширины и толщины проводника (рис. 8.3) от длины проводника:

                                                (8.1)

b_н – заданный размер ширины проводника из чертежа или ТУ;

b_t — измеренная ширина проводника в i-й измерения по длине проводника;

t_н — заданный размер толщины проводника;

t_t— измеренная толщина проводника в i-й точке.

Последовательно производятся расчеты:

1) средних значений размеров:

                                          (8.2)

где п — общее число отсчетных точек;

 

2) максимальных и минимальных значений размеров:

b_макс и b_мин, t_макс и t_мин;

3) средних значений погрешностей:

, ;                              (8.3)

4) среднеквадратичных отклонений размеров от заданных:

, ;                          (8.4)

5) максимальных и минимальных значений погрешностей:

∆b_макс и ∆b_мин, ∆t_макс и ∆t_мин;

6) размахов эмпирических распределений погрешностей:

    D_b=∆ b_макс- ∆b_мин, D_t=∆t_макс - ∆t_мин;                       (8.5)

7) максимальных и среднеквадратичных относительных погрешностей изготовления:

(8.6)

 

(8.7)

 

 

 

Рис. 8.3

Полученные данные дают представление о точности изго­товления печатных проводников. Измерения ширины провод­ников производятся с помощью микрометра или микроскопа, а толщины — с помощью, микрометрического индикатора.

8.2.1.5. Определение электрических параметров. Основной задачей, оценки электрических параметров является определе­ние точности их на фоне технологических воздействий.

Омическое сопротивление проводника

  

где q= 17,3 ∙10^-3  удельное сопротивление меди;

l – длина проводника, м; R’ – погонное сопротивление проводника, b – ширина и t – толщина проводника, мм. Сопротивление R и R’ определяются для трех случаев:

R_cp при b=b_cp, t=t_cp;

R_мин при b=b_cp+∆ b_cp, t=t_cp+∆ t_cp;

R_макс при b=b_cp-∆ b_cp, t=t_cp-∆ t_cp.                            (8.9)

Затем определяется максимальная относительная погрешность δ_mRпо формулам (8.5) и (8.6), при этом

∆R_макс= R_макс-R_ср, ∆R_мин= R_ср-R_мин.                     (8.10)

Емкость между двумя параллельными печатными проводниками (см. рис. 8.3), расположенными на одной стороне платы, измеряемая в пикофарадах:

                                           (8.11)

где a, b и t – размеры, см; - погонная емкость; =1 – диэлектрическая проницаемость воздуха, так как линии на­пряженности электрического поля Eзамыкаются, в основном, по воздуху. Емкость также рассчитывается для трех случаев по формулам (8.9), затем определяется относительная по­грешность δ_mC. Собственная индуктивность печатного про­водника, измеряемая в микрогенри,

                        (8.12)

b, t и l – размеры, см; L’=L/l погонная индуктивность.

Аналогично рассчитываются три значения индуктивности и относительная погрешность δ_mL: Обычно для односторон­них печатных плат погонное сопротивление имеет величину порядка , погонная индуктивность – 1 – 10  [1].

Измерения сопротивления, емкости и индуктивности про­изводятся с помощью мостов типа Е7-4, Е7-8, Е6-11 и др.

---

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 144; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!