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