Гальваническое осаждение сплава «олово-свинец» толщиной 8..20 мкм производится с целью предохранения проводящего рисунка при травлении плат и обеспечение хорошей паяемости.
6.5 Получение печатных проводников
Комбинированный метод заключается в получении печатных проводников химическим методом (то есть травлением фольгированного диэлектрика) и металлизации монтажных или переходных отверстий электрохимическим методом. Комбинированный позитивный метод применяют для изготовления ДПП и ГПП с металлизированными отверстиями на двухстороннем фольгированном диэлектрике. Травление медной фольги с незащищенных участков производят или до металлизации отверстий (негативный процесс), или после нее (позитивный процесс).
7 Конструкторская часть
Применение плат с печатным монтажом повышает надежность аппаратуры, обеспечивает повторяемость ее электрических параметров от образца к образцу, создает предпосылки для автоматизации производства.
По плотности печатного монтажа платы разделяют на два класса: А - пониженной плотности, Б - повышенной плотности. Печатные платы должны иметь прямоугольную форму (другая конфигурация допускается только при необходимости). Размеры печатных плат следует выбирать по ГОСТ 10317-72, в котором рекомендовано 74 типоразмера плат от 10*10 мм до 240*360 мм с отношением сторон от 1:1 до 2:1. Платы всех размеров рекомендуется конструировать по классу А. Плотность монтажа по классу Б при необходимости следует использовать на платах размером не более 120*180 мм.
Рекомендуются следующие толщины плат: 0,8 ± 0,15 мм, 1,0 ± 0,15 мм, 1,5 ± 0,2 мм, 2,0 ± 0,2 мм, 2,5 ± 0,3 мм, 3,0 ± 0,3 мм. Толщину печатной платы определяют на основании требований к прочности конструкции сборочной единицы и с учетом метода изготовления. Для односторонних и двухсторонних плат выбирают материал соответствующей толщины, для многослойных печатных плат (МПП) подбирают толщины материалов печатных слоев и склеивающих прокладок. Суммарная толщина склеивающих прокладок между соседними слоями должна быть не менее двух толщин печатных проводников, расположенных на внутренних слоях.
Плотность тока в печатном проводнике должна быть не более 20 А/мм для односторонних и двухсторонних печатных плат и наружных слоев МПП и не более 15 А/мм для внутренних слоев МПП. Для вычерчивания рисунков печатного монтажа в соответствии с ГОСТ 10317-72 используют прямоугольную координатную сетку с шагом 2,5 мм или 1,25 мм. Расстояния между центрами отверстий необходимо выдерживать на платах по классу А с допуском ± 0,2 мм, по классу Б - с допуском ± 0,1 мм. Расстояния между краями отверстий должны быть не менее толщины платы. Металлизированные отверстия должны иметь контактные площадки. Рекомендуемая форма контактных площадок - круглая или прямоугольная с плавными переходами к проводнику.
Расстояние края любого конструктивного элемента печатной платы (проводника, контактной площадки, отверстия, паза) до края платы должно быть не меньше номинальной толщины платы с учетом допуска.
Печатные проводники рекомендуется выполнять номинальными по ширине на всем их протяжении, сужая их только в узких местах до минимально допустимых значений на возможно меньшей длине. Рекомендуется прямоугольная конфигурация печатных проводников. Проводники шире 5 мм (экраны) должны иметь вырезы (щелевидные, прямоугольные, овальные). Эти вырезы показывают на чертеже печатной платы.
Для построения устройства используем двухсторонний фольгированный стеклотекстолит марки СФ -2-35-1,5 (ГОСТ 10316 - 78). Размеры печатной платы – 100 мм х 140 мм, толщина - 1,5 мм. В связи с пониженной плотностью монтажа микросхем, для вычерчивания печатных рисунков используем координатную сетку с шагом 2,5 мм. Так как на плате нет металлизированных отверстий, то для ее изготовления применим химический метод. Для монтажа микросхем и конденсаторов в плате высверливаются отверстия диаметром 0,8 мм.
Для запитывания микросхем используются навесные шины питания. Так как устройство будет располагаться в корпусе вычислительной системы, то воздействие внешних факторов на схему исключается. Поэтому дополнительные защитные покрытия платы не используются.
8 Техника безопасности и экология
8.1 Техника безопасности
При производстве электромонтажных работ необходимо соблюдать общие требования безопасности.
К работе на участке должны допускаться только те лица, которые прошли вводный инструктаж, первичный инструктаж на рабочем месте и обучение безопасным приемам труда с обязательной проверкой знаний. Лица, не прошедшие проверку знаний, к самостоятельной работе не допускаются. На рабочем месте нельзя пользоваться открытым огнем, допускать скопление пыли на оборудовании и рабочих местах. При обнаружении пожара или загорания необходимо немедленно сообщить об этом в пожарную охрану и приступить к тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения. Лица, нарушающие требования по охране труда, в зависимости от последствий нарушения, несут дисциплинарную, материальную или уголовную ответственность.
Перед началом работы нужно:
- привести в порядок спецодежду;
- проверить исправность электрооборудования на своем рабочем месте и обо всех замеченных неисправностях сообщить мастеру;
- требующиеся инструменты, приспособления, детали и материалы расположить в удобном и безопасном для работы порядке;
- проверить исправность местной вентиляции.
Степень нагрева паяльника проверяется на кусочке припоя, а не на ощупь. Все операции пайки и лужения выполняются при включенной вентиляции. Паяльник в перерывах между пайками разрешается держать только на специальной подставке. При временном отключении тока или при уходе с места работы, даже на короткое время, электроинструмент обязательно отключать от сети. Вытаскивая вилку из розетки, следует держать ее за корпус, а не за шнур. Демонтаж радиоаппаратуры отпайку проводов производить в защитных очках.
В помещении, где производится пайка припоем, содержащим свинец, не допускать принятие пищи, вода, хранения личных вещей во избежание попадания свинца в организм человека.
Во время работы нельзя отвлекаться самому и отвлекать других посторонними делами и разговорами.
8.2 Экология
Атмосфера всегда содержит определенное количество примесей, поступающих от естественных источников. Более загрязненные зоны возникают в местах активной жизнедеятельности человека. В последнее время в промышленности стали применять практически все элементы таблицы Менделеева. Это существенно сказалось на состоянии промышленных выбросов и привело к качественно новому загрязнению атмосферы, а в частности, синтетическими соединениями, не существующими в природе, радиацией, канцерогенными и другими элементами.
Количество поступающих в атмосферу отходов достигает колоссальных размеров. Наиболее остро экологическая проблема стоит в городах, где на относительно незначительной территории сконцентрировано большое число промышленных объектов, транспорта и где сосредоточено более трети всего населения нашей планеты. В воздухе, удаляемом из цехов, вредные вещества находятся в виде пыли, тонкодисперсного тумана, паров и газов. Вредные вещества, содержащиеся в воздухе даже не в значительных концентрациях, способны проникать в организм человека различными путями с разнообразными клиническими проявлениями.
Если рассматривать отдельно электрическую промышленность, а в частности производство печатных плат, то нужно отметить, что в процессе их изготовления должны соблюдаться правила и положения, направленные на предотвращение загрязнения окружающей среды.
При изготовлении печатных плат ведется много работы в непосредственном контакте человека с лаками, щелочью, кислотами. Наиболее интенсивнее вредные вещества находятся в большом
количестве при выделении в процессе кислотного и щелочного травления. Для таких работ предназначены индивидуальные средства защиты. Чтобы хоть как–то компенсировать загрязнение природы, нужно соблюдать правила техники безопасности, законы и постановления, которые вплотную соприкасаются с требованиями охраны окружающей среды.
Для того чтобы снизить уровень загрязнения, хотя бы до минимально возможного уровня, необходимо применять специальное оборудование, например, для очистки вентиляционного воздуха необходимо использовать фильтры, которые нейтрализовали бы токсичные вещества.
В настоящее время микросхемы выпускаются миллионными сериями и вопрос о защите окружающей среды встает еще более остро, поэтому наиболее широкое распространение получило безотходное производство.
Для снижения промышленных выбросов необходимо искать новые технологические решения, с помощью которых был бы возможен переход на новые методы производства с минимальным загрязнением окружающей среды.
9 Заключение
Рассматривая в данном курсовом проекте работу многофункционального арифметическо-логического устройства, я пришла к выводу, что АЛУ реализует важную часть процесса обработки данных. Заданием на курсовой проект являлось создание схемы многофункционального АЛУ. В результате работы были рассмотрены схемы обобщенной структуры АЛУ процессоров, построены структурная и принципиальная схемы, был произведен логический расчет, а также были рассчитаны потребляемая мощность, быстродействие и надежность схемы.
Исходя из задания, построена схема, для которой подобрана элементная база, выбраны параметры применяемых микросхем серии К155, К555 и К1533. В технологической части рассмотрены способы монтажа элементов на печатные платы.
Также в курсовом проекте были затронуты вопросы экологии и техники безопасности.
10 Список литературы
1. «Интегральные микросхемы»: Справочник / Б. В. Тарабрин, Л.Ф.Лунин, Ю. Н. Смирнов и др.; Под ред. Б. В. Тарабрина.– М.: 1985г.
2. Каган Б. М. «Электронные вычислительные машины и системы»: Учеб. пособие для вузов. – М.: 1991 г.
3. Нешумова К. А. «Электронные вычислительные машины и системы». Учеб. для техникумов спец. ЭВТ. – М.: 1989 г.
4. Нефедов А. В. «Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги»: Справочник. Т. 2. – М.: 1997 г.
5. Нефедов А. В. «Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги»: Справочник. Т. 5. – М.: 2000 г.
6. Нефедов А. В. «Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги»: Справочник. Т. 10. – М.: 2001 г.
7. Орлов И. А. «Эксплуатация и ремонт ЭВМ, организация работы вычислительного центра»: Учебник для техникумов. – М. – 1989 г.
