Крышки для герметизируемого полоскового узла изготавливают из материалов марок АМц, АП, Д16, 29НК, Л63, ВТ1–0, в зависимости от конкретных требований.
Корпус полосковой схемы обеспечивает:
- жесткое закрепление платы и соединение ее с переходами,
предназначенными для связи с внешними цепями;
- защиту платы и ее элементов от внешних климатических,
механических и других воздействий (корпус должен быть при
необходимости герметичным);
- экранировку схемы от внешних электромагнитных излучений
(наводок) и подавление излучения во внешнюю среду;
– теплоотвод от участков схемы, в которых рассеивается
электромагнитная энергия.
Кроме того корпус должен быть технологичным, экономически выгодным, обеспечивать возможность сборки схемы, контроль, подстройку, ремонт и т.д.
С целью удовлетворения всех перечисленных требований, на предприятии разработаны унифицированные корпуса. Применяются такие основные типы корпусов:
- коробчатые (чашечные) корпуса;
- рамочные корпуса;
- – пенальные корпуса;
- пластинчатые корпуса.
Для соединения коаксиального тракта полосковой схемой применяются два способа: непосредственное соединение жилы коаксиального кабеля с полосковым проводником (прямой кабельный ввод) и соединение через коаксиально-полосковый переход, представляющий собой элемент, имеющий коаксиальную часть, которая соединяется с наружными цепями, и переходную секцию для соединения с полосковой линией.
Применяются вилки, розетки и вилки переходные соединителей СНП34 и СНП34С, которые поставляются только во всеклиматическом исполнении.
Используемые технологические методы изготовления полосковых узлов различаются способом и возможностью нанесения различных материалов (проводящих, диэлектрических, резистивных) на поверхность платы, способом получения рисунка конструктивных элементов схемы и реализуемой при этом точностью их изготовления; производственной характеристикой (сложностью оборудования, периодом освоения в серийном производстве, процентом выхода годных узлов, стоимостью изготовления СВЧ схем и т.п.). Основная задача любого технологического процесса – создание высококачественной полосковой линии, что предполагает обеспечение в ней малых потерь и возможно точное воспроизведение требуемых волнового сопротивления и электрической длины.
Технологический процесс изготовления полосковых плат включает в себя операции изготовления полосковой платы, оригинала (фотооригинала) и рабочего фотошаблона.
Операции изготовления полосковых плат следующие:
- получение токопроводящего слоя,
- формирование рисунка схемы,
- механическая обработка.
Сочетание и чередование приведенных операций зависит от метода изготовления полосковой платы.
На предприятии применяются такие методы изготовления полосковых узлов:
– тонкопленочная технология на основе химико-гальванической металлизации;
- тонкопленочная технология на основе вакуумного напыления;
- толстопленочная технология;
- металлизация плат фольгой.
- Химико-гальваническая, толстопленочная и тонкопленочная технология на основе вакуумного напыления – базовые технологические методы изготовления полосковых схем, на которые (с теми или иными частными видоизменениями) ориентируются большинство разработчиков и конструкторов.
В технологи изготовления полосковых плат применяются четыре метода получения рисунка схемы:
- фотохимический;
- фотохимический в сочетании с электрохимией;
- фотоэлектрохимический;
- масочный.
Для получения рисунка схемы первыми тремя методами используется фоторезист от свойств, от режимов обработки которого во многом зависит качество рисунка. Для образования полосковых проводников (в первых двух вариантах) используется химическое травление металла (меди, адгезионного подслоя).
Масочный метод позволяет осаждать металл в вакууме на участках заготовки, не защищенных маской. Метод пригоден только для полосковых плат небольшого размера на неорганических диэлектриках и не является универсальным, не позволяет, в частности, получить рисунок любой конфигурации (например, концентрические окружности).
Принятый технологический процесс изготовления полосковой платы оказывает в известной мере влияние на все основные характеристики узла: конструкторско-технологические, эксплуатационные и технико-экономические, что вызывает необходимость обоснованного выбора материала и метода изготовления проектируемых плат. Технологический процесс изготовления полосковых плат определяют, как правило, на эскизной стадии проектирования полоскового узла.
Для изготовления корпусов применяют следующие технологические процессы:
- механическая обработка (фрезерование), для материалов ВТ5–1, 29НК, Д16;
- штамповка, для материалов ВТ1–0, 29НК, Л63;
- гальванопластика с опрессовкой материалом АГ‑4В, ДСВ2‑Р‑2М, ДСВ4‑Р‑2М;
– прессование из материалов АГ‑4В, ДСВ2‑Р‑2М, ДСВ4‑Р‑2М с последующей металлизацией;
– литье под давлением или полужидкая штамповка, для материалов АЛ9.
Наибольшая трудность заключается в получении надежного электрического контакта между навесными элементами и полосковым проводником или экраном полосковой линии. В любом случае в печатных платах соединения обеспечивают проводники, а для создания контакта используется пайка или токопроводящие композиции. Разнообразие требований к полосковым платам и узлам не позволяет создать единую документацию для сборки.
Вероятность ошибок при сборке значительно больше, чем при изготовлении полосковых плат. Поэтому основное внимание уделяется составлению сборочного процесса и его контролю.
Компоненты, используемые в полосковом узле проходят сплошной контроль для обеспечения требуемой надежности и качества.
Стабильность выходных параметров полосковых узлов при изменении в широком диапазоне внешних воздействий (динамических нагрузок, повышенной влажности, разряжения и др.) обеспечивается герметизацией. В зависимости от назначения аппаратуры, конструкции полоскового узла, типа полосковой линии передачи герметизация полоскового узла может выполняться одним из следующих способов:
– установкой полосковои платы в герметичный корпус или полоскового узла в герметичный отсек;
- заливкой узла материалом на основе синтетических каучуков, компаундов и др.;
- склеиванием оснований симметричной полосковои линии клеем на основе диэлектрического материала;
- склеиванием оснований симметричной полосковои линии за счет размягчения поверхности диэлектрического основания растворителем.
Установка полосковых плат в герметичный корпус получила наибольшее распространение для несимметричных полосковых линий передачи. Герметизация полоскового узла производится электродуговой сваркой или пайкой.
В случае герметизации полоскового узла пайкой крышки по контуру вводится резиновая прокладка и стальная или луженая латунная проволока для вскрытия полоскового узла. Внутренняя поверхность полоскового узла заполняется инертным газом под давлением:
- аргоном высшего сорта;
- гелием высшей очистки;
– газообразным азотом особой чистоты или высшего сорта. Полосковые узлы после герметизации дополнительно защищают лакокрасочным покрытием. Металлические стержни и стеклянные изоляторы низкочастотных выводов, а также резьбы и внутренние поверхности радиочастотных соединителей не подвергаются окраске.
Для проверки герметичности полоскового узла применяют такие способы:
- масс-спектрометрический,
- вакуумно-жидкостный,
- пузырьковый.
В последнее время особую роль в работе инженера-конструктора играет использование систем автоматизированного проектирования а также современного программного обеспечения.
В данном отделе используются такие системы автоматизированного проектирования, как:
- Подсистема ПРАМ – 0,3. Пакет прикладных программ сквозной
цикл проектирования микрополосковых устройств;
- AutoCAD;
- PCAD;
- КОМПАС.
Эти системы существенно облегчают расчет, разводку, компоновку устройств СВЧ, а также создание необходимой конструкторской документации на все разрабатываемы устройства и узлы.
В ходе производственной практики, которая проходила на предприятии ККБ «Искра» в конструкторском отделе №4, получили навыки конструирования устройств СВЧ техники, изучили основные требования к различным элементам узлов, ознакомились с материалами и основными технологическими процессами, применяемыми на предприятии. Во время построения чертежей узлов ознакомились с основными требованиями к их оформлению.