Изготовление цифрового прибора для контроля осанки и зрения при работе на персональном компьютере
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ехнологическая часть
компьютер зрение осанка прибор
3.1 Печатные платы
Печатные платы - это составные части конструкции компьютеров и радиоэлектронной аппаратуры. Платы состоят из плоских проводников в виде участков металлизированного покрытия, размещенных на диэлектрической основе.
Основными видами печатных плат являются:
-односторонние печатные платы (ОПП) - с одной основой, на одной стороне которой выполняют проводящий рисунок ;
-двухсторонние печатные платы (ДПП) - с одной основой, на обеих сторонах которой выполняют проводящие рисунки;
-многослойные печатные платы (МПП) - состоят из чередующихся слоев изоляционного материала с проводящими рисунками на двух и более слоях (до 20) с необходимыми соединениями ;
-гибкие печатные платы (ГПП) - имеют гибкую основу, аналогичную ОПП и ДПП.
Рисунок 5 - Двухсторонняя печатная плата
Основные этапы проектирования печатной платы:
-выбор материалов и их входной контроль;
-обоснование способов механической обработки платы;
-выполнение чертежа платы;
-создание оригинала и фотошаблона;
-реализация химических и электрохимических технологических операций;
-сборка печатной платы.
Рисунок 6 - Сборка печатной платы
.2 Выбор материалов. Механическая обработка
Для изготовления основы печатной платы используют фольгированные и нефольгированные диэлектрики - гетинакс, стеклоткань, фторопласт, полистирол, керамические и металлические (с поверхностным изоляционным слоем) материалы.
Фольгированные материалы - это многослойные прессованные пластики из электроизоляционной бумаги или стеклоткани, пропитанные искусственной смолой. Они покрыты с одной или двух сторон электролитической фольгой толщиной 18; 35 и 50 мкм.
Фольгированный стеклотекстолит марок СФ выпускают листами размерами 400x600 мм и толщиной листа до 1 мм и 600x700 мм с большей толщиной листа. Он рекомендуется для плат, которые эксплуатируются при температуре до 120С.
Более высокие физико-механические свойства и теплостойкость имеют стеклотекстолиты марок СФПН.
Диэлектрик слофодит имеет медную фольгу толщиной 5 мкм, которую получают испарением меди в вакууме.
Для многослойных и гибких плат используют теплостойкие стеклотекстолиты марок СТФ и ФТС; они эксплуатируются в диапазоне температур от минус 60 С до плюс 105 С.
Не фольгированный диэлектрик СТЭФ металлизируется слоем меди в процессе изготовления печатной платы.
Фольгу изготовляют из меди высокой чистоты (содержание примесей не превышает 0,05%). Медь имеет высокую электропроводность, она относительно устойчива к коррозии, хотя и требует защитного покрытия.
Для печатного монтажа допустимое значение тока выбирают: для фольги 100...250 А/мм2, для гальванической меди 60... 100 А/мм2.
Металлические платы используют в изделиях с большой токовой нагрузкой, качестве основы используют алюминий или сплавы железа с никелем.
Толщину проводника берут 18; 35 и 50 мкм. По плотности проводящего рисунка печатные платы подразделяют на пять классов:
-первый класс характеризуется наименьшей плотностью проводящего рисунка и шириной проводника и пробелов более 0,75 мм;
-пятый класс имеет наибольшую плотность рисунка и ширину проводника и пробелов в пределах 0,1 мм.
Во время входного контроля фольгированного диэлектрика были проверены:
-размер листа и состояние его поверхности;
-прочность iепления фольги перед и после действия гальванических растворов, расплавленного припоя;
-коробление листа и его способность к механической обработке: сверлению отверстий, прессовке и др.;
-поверхностное сопротивление, электропроводность и др.
Перед выполнением чертежа платы были определены:
-форма и размер печатной платы;
-положение, формы и размеры монтажных, контактных, крепежных и фиксирующих отверстий платы;
-шаг координатной сетки и рисунок печатной платы;
-параметры элементов печатной платы: ширина проводников, расстояние между ними, размеры контактных площадок, расстояние между контактными площадками или проводником и контактной площадкой, размеры незанятых зон, экранов и печатных контактов;
-сторона монтажа и положение базовых элементов устанавливаемых компонентов;
-допустимые отклонения размеров, форм и размещения, а также шероховатости поверхности элементов платы;
-содержимое, положение, размеры маркировки и клеймения;
-материал основы печатной платы и вид ее поставки;
-метод и способ получения рисунка платы;
-способ нанесения покрытия, способ и содержание контроля.
Механическая обработка включила:
-раскрой листового материала на полоски и получение из них заготовок;
-выполнение технологических, фиксирующих, переходных и монтажных отверстий;
-получение чистого контура платы после всех химических и электрохимических операций.
При ручном методе размещение элементов на плате и трассировку печатных проводников выполняет непосредственно конструктор. Этот метод обеспечивает оптимальное распределение проводящего рисунка.
Полуавтоматический метод предусматривает размещение навесных элементов с помощью ЭВМ в случае ручной трассировки печатных проводников. Этот метод значительно повышает производительность в сравнении с ручным.
Автоматизированный метод проектирования предусматривает размещение навесных элементов и трассировку печатных проводников с помощью ЭВМ; допус