Tartalom
Elôszó . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1. Passzív elektronikai alkatrészek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1. Ellenállások és gyártásuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.1.1. Ellenállások csoportosítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.1.2. Felületre szerelhetô réteg- és huzalellenállások . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2. Kondenzátorok és gyártásuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.2.1. Kondenzátorok csoportosítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.2.2. Felületre szerelhetô kondenzátorok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.3. Tekercsek, transzformátorok gyártása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Ellenôrzô kérdések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2. Elektromechanikai alkatrészek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1. Kapcsolók és gyártásuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.1.1. Billenôkapcsolók . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.1.2. Súrlódókapcsolók . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.1.3. Nyomókapcsolók . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.1.4. Billentyûzetek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2. Jelfogók . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2.1. Lapos jelfogók . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2.2. Polarizált (sarkított) jelfogók . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2.3. Reed-jelfogók . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.3. Csatlakozók gyártása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.4. Biztosítók és gyártásuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.5. Hangátalakítók és gyártásuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.5.1. Mikrofonok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.5.2. Hangszórók . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Ellenôrzô kérdések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3. Aktív elektronikai alkatrészek és gyártásuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.1. Félvezetôk alapanyagai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.1.1. Tiszta és adalékolt félvezetô anyagok gyártása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.1.2. A p-n átmenetek elôállítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.2. Félvezetô diódák és gyártásuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.2.1. A p-n diódák és gyártásuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.2.2. Fém-félvezetô kontaktusú diódák és gyártásuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3
TARTALOM
3.3. Négyrétegû félvezetô eszközök és gyártásuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.4. Tranzisztorok és gyártásuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.4.1. Bipoláris tranzisztorok gyártástechnológiái . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.4.2. Térvezérlésû tranzisztorok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.5. Integrált áramkörök és gyártásuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 3.5.1. Félvezetô alapú integrált áramkörök . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.5.2. Szerelési és tokozási technológiák . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.6. Kijelzôk és gyártásuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3.6.1. Folyadékkristályos kijelzôk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 3.7. Vákuumtechnikai alkatrészek és gyártásuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.7.1. Elektronsugárcsövek gyártása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 3.7.2. Fényforrások gyártása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 3.7.3. Aktív kijelzôk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Ellenôrzô kérdések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4. Villamos vezetékek és kábelek gyártástechnológiái . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.1. Villamos vezetékek anyagai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.1.1. Réz és ötvözeteinek felhasználása vezetékanyagként . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.1.2. Alumínium és ötvözeteinek felhasználása vezetékanyagként . . . . . . . . 92 4.1.3. Vas és ötvözeteinek felhasználása vezetékanyagként . . . . . . . . . . . . . . . 93 4.2. Csupasz és szigetelt villamos huzalok gyártása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 4.2.1. Csupasz huzalok gyártása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 4.2.2. Szigetelt huzalok szerkezete és gyártása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 4.3. Kábelek szerkezete és gyártása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 4.3.1. Helyi távbeszélôkábelek szerkezete és gyártása . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 4.3.2. Távkábelek szerkezete és gyártása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 4.3.3. Koaxiális kábelek szerkezete és gyártása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 4.3.4. Fényvezetô szálak és kábelek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 4.3.5. Egyéb hírközlô kábelek szerkezete és gyártása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 4.4. Kábelkorbács készítése, huzalozás kábelformákkal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 4.5. Kábelek ellenôrzése, hibaforrások . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 Ellenôrzô kérdések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 5. Nyomtatott huzalozású lemezek és gyártástechnológiái . . . . . . . . . . . . . . 119
5.1. Nyomtatott huzalozású lemezek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 5.1.1. Nyomtatott huzalozású lemezek anyagai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 5.1.2. Nyomtatott huzalozású lemezek tervezése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 5.2. Nyomtatott huzalozású lemezek gyártásának alaptechnológiái . . . . . . . . . . 125 5.3. Merev nyomtatott huzalozású lemezek elôállítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 5.3.1. Egyoldalon huzalozott lemezek elôállítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 5.3.2. Kétoldalon huzalozott lemezek elôállítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 5.3.3. Többrétegû nyomtatott huzalozású lemezek elôállítása . . . . . . . . . . . 132 5.3.4. Hajlékony nyomtatott huzalozás elôállítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 5.4. Szereletlen nyomtatott huzalozású lemezek vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 5.5. Nyomtatott huzalozású lemezek szereléstechnológiái . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 5.5.1. Forrasztott kötések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
4
TARTALOM
5.5.2. Huzalrácsavarásos kötések (wire-wrap) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 5.5.3. Sajtolt kötések (crimpelés) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 5.5.4. Szorító lemezrugós kötések (termi-point és WAGO) . . . . . . . . . . . . . 145 5.5.5. Átszúrós kötések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 5.5.6. Szorítócsavaros kötések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 5.6. Nyomtatott áramkörök alkatrészeinek szerelési technológiái . . . . . . . . . . . . 148 5.6.1. Furatszerelési technológia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 5.6.2. Felületi szereléstechnológia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Ellenôrzô kérdések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 6. Készülék-szerelési technológiák. Terheléses vizsgálatok . . . . . . . . . . . . . . 160
6.1. Az elektronikai készülékekkel szemben támasztott követelmények . . . . . . 160 6.2. Az elektronikai készülékek szerelési technológiái . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 6.2.1. Mechanikai szerelési technológiák . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 6.2.2. Elektromos szerelési technológiák . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 6.2.3. Elektronikus szerelési technológiák . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 6.3. Hôtani tervezési szempontok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 6.3.1. Hôátviteli megoldások . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 6.3.2. Hôtechnikai számítások . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 6.4. Elektronikai készülékek terheléses vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Ellenôrzô kérdések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 7. Számítógépek és tartozékaik, valamint a fénymásolók karbantartása, javítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
7.1. Önálló hardveregységek, részegységek karbantartása, javítása . . . . . . . . . . . 179 7.1.1. Számítógépek megjelenítôegységei (monitorok, kijelzôk) . . . . . . . . . 180 7.1.2. Lemezegységek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 7.1.3. A billentyûzet lehetséges hibái és elhárítási módjuk . . . . . . . . . . . . . . 185 7.1.4. Az egér lehetséges hibái és elhárítási módjuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 7.1.5. Nyomtatók . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 7.2. A fénymásolók mûködési elve, karbantartása, javítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Ellenôrzô kérdések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 8. Felületvédelem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
8.1. Felületkezelés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 8.1.1. Mechanikai elôkészítés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 8.1.2. Kémiai elôkészítés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 8.2. Védôrétegek kialakítása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 8.2.1. Fémes bevonatok készítése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 8.2.2. Nemfémes bevonatok készítése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Ellenôrzô kérdések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 9. Dokumentációk és szabványok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
9.1. A dokumentálás alapfogalmai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 9.2. A dokumentálás célja és feladata, a dokumentációval szemben támasztott követelmények . . . . . . . . . . . . . . . . 206
5
TARTALOM
9.3. A gyártmánydokumentumok elemei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 9.4. A gyártmánydokumentumok fajtái . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 9.4.1. Tervdokumentumok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 9.4.2. Technológiai dokumentumok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 9.4.3. Termelési dokumentumok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 9.4.4. Kereskedelmi dokumentumok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 9.4.5. A gyártmánnyal adott dokumentumok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 9.5. A gyártmánydokumentumok bontása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 9.6. A szabványok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 Ellenôrzô kérdések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 10. Érintésvédelem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
10.1. Az érintésvédelem meghatározása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 10.2. A villamos áram élettani hatásai, és az áramütés veszélyességét befolyásoló tényezôk . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 10.3. Elsôsegélynyújtás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 10.4. Villamos berendezések és csoportosításuk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 10.5. Érintésvédelem az MSZ 172/1-86M (1989) szabvány alapján . . . . . . . . . 227 10.6. Alapvetô fogalmak meghatározása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 10.6.1. Test, föld, földelés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 10.6.2. Hálózat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 10.6.3. Zárlat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 10.6.4. Feszültségek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 10.6.5. Ellenállások . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 10.6.6. Elkerítés, burkolás, szigetelés, elválasztás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 10.6.7. Áram-védôkapcsolás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 10.6.8. Nullázás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 10.6.9. Érintésvédelem, érintésvédelmi osztályok, védôhálózat . . . . . . . . . 233 10.7. Az érintésvédelem módjai és létesítése . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 10.7.1. Elkerítés és burkolás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 10.7.2. Elszigetelés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 10.7.3. Törpefeszültség alkalmazása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 10.7.4. Védôelválasztás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 10.7.5. Áram-védôkapcsolás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 10.7.6. Nullázás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 10.7.7. Védôföldelés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 10.7.8. Védôhálózat (helyi egyenpotenciálra hozó összekötés) . . . . . . . . . 239 Ellenôrzô kérdések . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Irodalomjegyzék . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
6
INTEGRÁLT ÁRAMKÖRÖK ÉS GYÁRTÁSUK p
Oxidréteg
1
Fényérzékeny lakkréteg
p p
Oxidréteg p
2
Fényérzékeny Átlátszatlan Oxidréteg Maszk lakkréteg rész
n+
n+
n+
Kontaktus- n p réteg
Oxidréteg n+
p
4
p
n+
Maszk
n+
Szigetelô p-n átmenet p p
p 7
p
n+
p
n+
p
p 8
Oxidréteg p
n+
p
p 9
Oxidréteg
5
Oxidréteg
n+
p
Fémréteg
n+
p
Fényérzékeny lakkréteg Átlátszatlan rész
n+
3
Polimerizált fényérzékeny lakkréteg
n+
n típusú réteg p típusú réteg KontaktusOxidréteg réteg p
p
p p
p
n+
p
n+
p
p 10
2-3 C
E B
C
E B
Oxidréteg n+
p
p 6
p n+
p n+
p
11
n-sziget
3.29. ábra. Integrált bipoláris tranzisztor gyártásának menete 1 szilícium-egykristály; 2 oxid- és lakkréteg felvitele; 3 megvilágítás maszkon keresztül; 4 n+ szennyezô bevitele; 5 gyengén n típusú egykristályréteg növesztése; 6 p-típusú adalék diffundáltatása; 7 p adalék bevitele; 8 n típusú réteg bevitele; 9 kontaktusablakok nyitása; 10 fémréteg felvitele; 11 kontaktusok létrehozása
Az így kialakított n-szigetek egyben az n-p-n tranzisztorok kollektorai lesznek. A következôkben az oxidréteggel való maszkírozást ismételten végrehajtják, és p típusú adalék sekélyebb diffundáltatásával az n típusú epitaxiás szigetekben hozzák létre a tranzisztorok bázisrétegét (7). Ismételt oxidréteges maszkírozás után nagyon vékony, kis ellenállású, n típusú diffundált réteget készítenek a negyedik diffúziós mûvelettel. Ezt emitterdiffúziónak nevezik (8). Ebben a lépésben a kollektor-kontaktusréteget is kialakítják. Az oxidréteggel való maszkírozást újból megismétlik, és az oxidrétegben megfelelô ablakokat nyitnak a bázis-, emitter- és kollektorkontaktusok számára (9). Ezután a teljes felületre vékony fémréteget gôzölnek (10). A felesleges helyekrôl a fémréteget – fotoreziszt maszkon keresztül – maratással eltávolítják (11). Maratás után a kontaktusok és a kontaktusokat összekötô fémhálózat a felületen marad, ez képezi az áramkör fémhuzalozását.
61
AKTÍV ELEKTRONIKAI ALKATRÉSZEK ÉS GYÁRTÁSUK
3.7.2. Fényforrások gyártása A fény elektromágneses természetû. Fénynek nevezzük azokat az elektromágneses hullámokat, amelyek hullámhossza a kb. 380 és 780 nm közötti tartományba esik. A magas hômérsékleten izzó tömegük által fényenergiát kibocsátó testek (elsôdleges sugárzók) lehetnek természetes (pl. a Nap) és mesterséges (pl. az izzólámpák) fényforrások. Ha egy test valamely elsôdleges sugárzó kibocsátott fény energiájának egy részét visszaveri, másodlagos sugárzóként viselkedik. A mesterséges fényforrások közül e fejezetben a világítási célokat szolgáló fénysugárzó testek gyártásával foglalkozunk. Izzólámpák gyártása Az izzólámpában a villamos energiát fényenergiává alakítjuk át. Felépítését a 3.61. ábra mutatja, alkatrészeit a következôk szerint gyártják. A burát (1) ballonfúvó automatán állítják elô. A gép a megfelelô mennyiségû nátron- vagy keményüveg-olvadékot elôformába szívja, majd forgó és vízzel hûtött formába fújja. Az így elôállított gömb, csepp, gyertya stb. alakú burát ezután feszültségmentesíti és ellenôrzés után a mosás – vagy ha szükséges – a bevonás helyére továbbítják. Tisztításukhoz híg fluorsavas oldatot és vizet használnak, a bevonatukat pedig univerzális mosó-bevonó félautomatákon készítik el úgy, hogy a szájjal lefelé elhelyezett burákba fluorsavas bevonómasszát fecskendeznek be. Az állvány (2) alkatrészei anyagukban és elôállítási módjukban is eltérnek egymástól. Felépítését részletesen a 3.62. ábra szemlélteti. Az állványtárcsát (1) üvegcsôbôl peremezéssel és darabolással állítják elô. Szintén üvegcsô feldarabolásával nyerik a szívócsövet (2). Az üvegbot (3) üvegrúd darabolásával készül. A bevezetô- és tartóelektródák (4) spirálhoz csatlakozó része nikkel vagy vas-nikkel, üvegen átvezetô része és a biztosítórész rézköpenyes vas-nikkel (dumet), míg a fejhez csatlakozó rész jól forrasztható vörösréz huzal. Az elektródák automatán készülnek az egyes részek megfelelô sorrendû összehegesztésével. A fej (3) kialakítását tekintve igen sokféle lehet. Alsó részébe peremezéssel rögzítik az üvegszigetelô tárcsát (4), amelybe középen átfúrt rézlemezt (5) ültetnek. Ehhez forrasztják az összeépítés utolsó fázisában az egyik elektródát. 1
4
Spirál 2
Tartók 3
Ragasztókitt
1
3
2
4 5
3.62. ábra. Az izzólámpa állványa 1 tárcsa; 2 szívócsô; 3 üvegbot; 4 elektródák
3.61. ábra. Az izzólámpa felépítése 1 bura; 2 állvány; 3 fej; 4 tárcsa; 5 rézlemez
84
VILLAMOS VEZETÉKEK ÉS KÁBELEK GYÁRTÁSTECHNOLÓGIÁI Rotáció
4.21. ábra. A szálhúzás folyamata és az elsôdleges védôréteg felvitele
s
O2 Cl2 O2
Reagens SiCl4 GeCl4 POCl3 BCl3
Elôforma O2 H2 Transzláció
4.20. ábra. Leválasztásos technika vázlata
Magas hômérsékletû kemence
Szál Kemény köpeny
Mûanyag bevonás
Szál
Szál az elôpolimerizált filmmel
Pufferréteg Elsôdleges védôréteg dL
UV-lámpa
Szál polimerbevonattal
v
dK
4.22. ábra. A háromrétegû szoros szálköpeny keresztmetszete
Szálhúzás
vön. A csô belsô falán a reagenseknek megfelelô összetételû, laza szerkezetû, ún. fehér koromrétegek rakódnak le. A rétegképzôdéssel tiszta kvarcot és a kívánt törésmutatójú üveget kapunk. Amikor az egymásra felvitt rétegek segítségével a kívánt törésmutató-eloszlást elérték, a csô hômérsékletét jóval az olvadáshô fölé viszik. Ennek hatására a csô egy szilárd elôformává roppan össze. Az így elôállított elôformából már – a korábban ismertetett elv alapján – lehet szálat húzni. Ennek az elôforma-elôállítási módszernek legfôbb elônye az igen nagyfokú tisztaság. Hátránya, hogy így viszonylag rövid elôformák állíthatók elô, és a felvitt rétegek viszonylag kis száma miatt a törésmutató-eloszlásban hullámzások léphetnek fel. Ezért ezeket az eljárásokat folyamatosan tökéletesítik, módosítják. A szál az elôformából húzással készül. A szálhúzás folyamatát a 4.21. ábra mutatja. A húzótorony tetején csô alakú kályha helyezkedik el, amelyik 2000 °C-ra melegíti az elôformát. A felmelegített üveget egyenletesen, minden vízszintes és függôleges erôhatástól függetlenül kell a kályhából kifolyni hagyni. A teljes egyenletesség a feltétele annak, hogy a szálban a törésmutató eloszlása azonos legyen az elôformával. Ugyanakkor arra is ügyelni kell, hogy a kályha légterébôl ne kerülhessenek szennyezôdések a szál felszínére. Ennek érdekében a fûtôtest grafit vagy cirkónium-oxid. A húzási folyamathoz tartozik a szál elsôdleges bevonása védôréteggel. Ezt a mechanikai tulajdonságok romlásának megakadályozására, a levegô nedvességtartalmának, il-
110
NYOMTATOTT ÁRAMKÖRÖK ALKATRÉSZEINEK SZERELÉSI TECHNOLÓGIÁI
A speciális, nagy bonyolultságú, fine-pitch kivitelû IC-k automatizált szerelését optikai alakfelismerô rendszer mérési eredményeinek felhasználásával, optoelektronikus helyzetvizsgálattal, az egész alkatrész-beültetési mûveletsor figyelésével és egyéb minôséget vagy teljesítményt növelô funkcióval tehetjük teljessé. Beültetôteljesítményük mára már megközelíti vagy meghaladja a 20 000 alkatrész/órát. Az alkatrész-beültetô automaták rendszerbe állíthatók: – egy munkahelyes, egymás utáni helyezéssel, – szállítószalagos, egymás utáni helyezéssel, – tömeges helyezéssel. Az egymás utáni helyezéses alkatrész-beültetés elvét az 5.21a ábra szemlélteti. A szerelôlemezt egy x-y irányban mozgatható asztalra rögzítik. A vákuumos megfogóhelyezô fej egyenként kiveszi az alkatrészeket a megfelelô tárakból, és a rögzített beültetési helyre szállítja. Közben az asztalt úgy léptetik (mozgatják), hogy a szerelôlemez addigra az alkatrészmegfogó/-helyezô fej alatt a szükséges beültetési pozícióba kerüljön. Egyes ilyen típusú berendezéseknél a vákuumos megfogó-helyezô fej képes a szerelôlemezen a megfelelô beültetési pozíciót is kikeresni és helyzetkorrekciót végrehajtani. (Az alkatrészt akár 180°-kal is képes elfordítani.) Az alapszoftver sokféle mûködést tesz lehetôvé, és az új beültetési feladat egyszerûen programozható. Például a beültetôfej helyére ragasztóanyag-felvivô adagolóegységet tesznek, akkor a ragasztócseppek is felhordhatók a nyomtatott huzalozású lemezre az alkatrész beültetése elôtt. Alkatrész-adagoló tárak
Alkatrészadagoló tár
Alkatrész Vákuumos megfogóhelyezô fej
x-y asztal y x
Vákuumos megfogóhelyezô fej a)
Nyomtatott huzalozású lemez
Szállítószalag
b)
Nyomtatott huzalozású lemez
Vákuumos megfogó-helyezô fej
Alkatrész
Tártartó Tár
Nyomtatott huzalozású lemez c)
155
5.21. ábra. Az alkatrész-beültetô automaták mûködési elvei a) egy munkahelyes, egymás utáni helyezés; b) szállítószalagos, egymás utáni helyezés; c) tömeges helyezés