Как появились печатные платы
Ретро - Радио |
В начале пятидесятых, теперь уже прошлого столетия, в электронике сложилось острое противоречие между потребностью в радиоэлектронной аппаратуре в составе систем связи, телевидения, вычислительной техники и особенно в управляемом оружии и ракетно-космической технике, и возможностью её создания. Возросшая потребность обостряла экономические проблемы, связанные с массовым производством электронной аппаратуры. Технология производства, заимствованная из общего машиностроения, содержала значительный процент ручного труда. Основной технологией соединения электронных компонентов, согласно электрической схеме, был навесной (объемный) ручной монтаж методом пайки последовательно каждого соединения (рис. 1).
Предположу, что в Министерстве радиотехнической промышленности на тот момент не было чёткого понимания по использованию и применению новых приборов. Более того, на конференцию по германиевым приборам Лашкарёва Вадима Евгеньевича и инженеров СКБ-245 в ноябре 1951 г. не приглашали (фото 1). Примечательный факт из 1954 г. — инженеры НИИ-35 не знали, какая конструкция транзисторов у СКБ-245. В отличие от этого, специалисты Министерства машиностроения были знакомы с совершенно секретной, на тот момент, продукцией завода НИИ-35.
Рис. 1. Примеры навесного (объёмного) монтажа электронной аппаратуры
Это не поддающаяся автоматизации технология была весьма трудоемка, не обеспечивала повторяемости электродинамических свойств изготавливаемых изделий и поэтому требовала на конечных этапах их производства индивидуальной высококвалифицированной настройки. Все это накладывало жесткие ограничения на развитие радиоэлектронной аппаратуры, оставляя её в классе уникальной, дорогостоящей продукции. А условия эксплуатации требовали более высокой вибро-, термо- и влагоустойчивости, устойчивости ко многим специальным воздействиям.
В Конструкторском Бюро №1 (КБ-1) все эти проблемы встали в период работ над стационарной зенитной ракетной системой С-25 и планирования дальнейших работ над мобильной зенитной ракетной системой С-75. Генеральный конструктор Александр Андреевич Расплетин, предвидя проблемы будущего, поручил Федору Викторовичу Лукину, Главному инженеру КБ-1 готовить конструкторско-технологическую базу на предприятии. Как результат в составе службы главного технолога Геннадия Фёдоровича Добровольского была организована лаборатория, затем создан конструкторско-технологический отдел Печатных схем [1].
Рис. 2. Примеры печатного монтажа электронной аппаратуры
Начальником отдела-заместителем Главного Конструктора назначили меня, поручив весь комплекс работ на предприятии по созданию технологии производства, конструкторско-технологических нормативов при конструировании аппаратуры высшей категории надёжности. Проектирование и организация комплекса производственных участков, обеспечивающих разработку, на основе принципиальной электрической схемы, конструкторской документации на фотошаблоны, производство фотошаблонов, изготовление печатных схем, монтаж навесных элементов, защита от внешних воздействий.
В связи с тем, что в стране, да и за рубежом в это время опыта использования печатных схем в специальной аппаратуре практически не было, пришлось начинать с нуля! Определились ведущие специалисты: Мария Александровна Вицен возглавила фотолитографическую лабораторию; Икар Степанович Строев возглавил лабораторию конструирования печатных схем; Иван Васильевич Боринский – лабораторию вакуумной технологии; Юрий Георгиевич Афиногенов – конструкторское бюро машиностроения и инструмента. Кроме основной тематики всем приходилось курировать работы смежников, так или иначе работающих по заказам КБ-1. Ф.В. Лукин, понимая наши трудности с организацией кооперации по разработке специальных материалов для печатных схем, обратился в ВПК при СМ [2]. Вскоре нас вызвал Александр Иванович Шокин [3]. Двухчасовая беседа в Кремле о состоянии дел в КБ-1 с развёртыванием работ по печатным схемам, закончилась приглашением на совещание у Заместителя Председателя СМ СССР М.Г. Первухина по состоянию дел в стране с печатными схемами в специальной технике. Совещание состоялось. Состав участников для меня был крайне неожиданным. В кабинете хозяина собрались выдающиеся деятели радиопромышленности и науки: Валерий Дмитриевич Калмыков, Аксель Иванович Берг, Александр Николаевич Щукин, Александр Иванович Шокин, Фёдор Викторович Лукин и Ваш покорный слуга. Основным докладчиком был А.И. Шокин, детально доложивший суть дела и высказавший предложения по комплексной организации работ в области электронной техники в стране и в частности, по печатным схемам. В процессе обсуждения прояснилось благожелательное отношение присутствующих к предложениям Александра Ивановича. Так “идеология”печатных схем приобрела в стране права гражданства.
Начались работы: в Электротехпроме по разработке и организации выпуска на заводе “Изолит” фольгированных гетинакса и стеклотекстолита (Главный инженер Худяков); в Минцветмете на одном из уральских заводов организован выпуск медной электролитической 50-микронной фольги; на предприятиях Минхимпрома организован выпуск по специальным ТУ химически стойких фоторезистов и других фотоматериалов; предприятия Минрадиопрома приступили к созданию навесных радиоэлементов, согласованных по конструктивным параметрам с ТУ на печатный монтаж.
Параллельно были начаты работы по микромодульному методу конструирования электронной аппаратуры. Комплекс производственных участков, организованных на заводе при КБ-1, обеспечивал весь цикл производства блоков аппаратуры на печатных схемах, от участка проектирования печатной платы, оснащенного автоматическими координатографами, участков изготовления фотошаблонов, фотолитографии, механической обработки (оснащённого программируемыми автоматами сверления), сборочного и испытательного участков. Завершенный производственный цикл обеспечивал разработчикам аппаратуры широкое поле для экспериментов. Это в свою очередь рождало уверенность в преимуществах печатных схем и их надёжности.
К середине 1950-х, разработчики системы наведения “ЕС” для авиационного противокорабельного комплекса (Главный конструктор Сергей Феофанович Матвеевский) первыми приняли решение использовать печатный монтаж. Система принята на вооружение в 1960 г.
Катман А.К.