В зависимости от исходных материалов выбирают вид механической обработки при изготовлении ПП.
Методы изготовления плат разделяют на три группы: субтрактивные, аддитивные и последовательного наращивания.
При субтрактивных методах проводящий рисунок образуется путем удаления фольги с незащищенных участков поверхности. Для этого на фольгированный диэлектрик наносится рисунок схемы, а незащищенные участки фольги стравливаются. Дополнительная химико-гальваническая металлизация монтажных отверстий позволяет получать двусторонние платы комбинированными методами. К недостаткам субтрактивного химического метода относятся значительный расход меди и наличие бокового подтравливания элементов печатных проводников, что уменьшает адгезию фольги к основанию.
Указанного недостатка лишен аддитивный метод изготовления ПП, основанный на избирательном осаждении химической меди на нефольгированный диэлектрик. При этом используют диэлектрик с введенным в его состав катализатором и адгезивным слоем на поверхности. Платы, изготовленные аддитивным методом, имеют высокую разрешающую способность (проводники шириной до 0,1 мм), затраты на производство таких плат снижаются на 30 % по сравнению с субтрактивными методами, экономятся медь, химикаты для травления и улучшается экологическая обстановка на предприятиях. Аддитивный метод имеет более высокую надежность, так как проводники и металлизацию отверстий получают в едином химико-гальваническом процессе, устраняется подтравливание элементов печатного монтажа. Однако применение аддитивного метода в массовом производстве ограничено низкой производительностью процесса химической металлизации, интенсивным воздействием электролитов на диэлектрик, недостаточной адгезией проводников.
При полуаддитивном, или химико-гальваническом методе на диэлектрическом основании сплошной токопроводящий слой получают химическим осаждением, а затем усиливают его до необходимой толщины в местах расположения печатных проводников и контактных площадок электрохимическим методом. В этом случае достигается лучшая адгезия рисунка ПП к диэлектрику (прочность на отрыв в 1,5 раза выше, чем у аддитивного). Толщина меди получается одинаковой на всех участках плат и в металлизированных отверстиях.
Метод последовательного наращивания применяют при формировании многослойной структуры на керамической плате, состоящей из чередующихся изоляционных и проводящих слоев. В изоляционных слоях в местах создания межслойных переходов выполняют окна, через которые при нанесении следующего проводящего слоя формируется электрическое межслойное соединение. При использовании толстопленочной технологии изоляционные и проводящие составы наносят путем трафаретной печати и затем вжигают. Преимущества этого метода - высокая надежность плат, большая гибкость при изменениях схемы, незначительные затраты на оборудование. Недостатки - наличие операции вжигания, невысокая производительность процесса [24].
3.5.5 Основные параметры элементов конструкции печатных плат
Печатные платы, основные параметры конструкции можно найти в ГОСТ 23751-86. Настоящий стандарт распространяется на ОПП, ДПП и МПП, печатные платы на жестком и гибком основании, а так же на гибкие печатные кабели (ГПК).
Стандарт устанавливает 5 классов точности печатных плат и ГПК, в соответствии со значениями основных параметров и предельных отклонений элементов конструкции (основания ПП, проводников, контактных площадок, отверстий).
Размеры и предельные отклонения ПП и ГПК установленные стандартом обязательны для следующих методов проектирования: ручного, полуавтоматизированного, автоматизированного, и должны обеспечивать автоматизированную установку изделия электронной техники.
Печатные платы могут иметь 5 классов точности. Печатные платы первого и второго класса точности наиболее просты в исполнении, надежны в эксплуатации и имеют минимальную стоимость; третьего класса - требуют использования высококачественных материалов, более точного инструмента и оборудования. Четвертого и пятого классов - специальных материалов прецизионного оборудования, особых условий для изготовления.
Основные параметры и размеры
Размеры сторон печатных плат должны соответствовать ГОСТ 10317-79. Предельное отклонение на сопрягаемые контура печатной платы не должны быть более 12 квалитета по ГОСТ 25347-82. Предельные отклонения на несопрягаемые размеры контура печатной платы не должны быть более 14 квалитета.
Наименьшее номинальное значение основных размеров элементов конструкции печатных плат для узкого места в зависимости от классов точности приведены в таблице 19:
Таблица 19
Класс точности
| Условное обозначение | Номинальное значение основных размеров для класса точности | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| t мм | 0.75 | 0.45 | 0.25 | 0.15 | 0.10 |
| S мм | 0.75 | 0.45 | 0.25 | 0.15 | 0.10 |
| b мм | 0.30 | 0.20 | 0.10 | 0.05 | 0.025 |
| ﻵ*,мм | 0.40 | 0.40 | 0.33 | 0.25 | 0.20 |
b- гарантийный поясок;
S- расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка;
t- ширина печатного проводника;
ﻵ*- отношение номинального значения диаметра наименьшего из металлизированных отверстий к толщине печатной платы.
Исходным параметром при конструировании печатных плат является шаг координатной сетки равный 2.5 . Также допускается шаг координатной сетки равный 1.25 и 0.5. С помощью координатной сетки регламентируются основные размеры печатной платы (ГОСТ 10317-79). Соотношение линейных размеров сторон должен быть не более 3/1[6].
4 ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧЕГО МЕСТА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ПЭВМ
Особенности условий труда операторов.
Работа с вычислительной техникой характеризуется недостаточной физической нагрузкой, гиподинамией, монотонностью выполнения операций. Монотонность труда неблагоприятно влияет на производительность и способствует развитию невротических расстройств, определяемых понятием «монотония» и ведущих к профессиональной заболеваемости, способствует появлению ошибок пользователя или программиста. Исследования операторов, работающих за компьютерами более 4-х часов в день, показали, что они чаще других страдают различными расстройствами зрения, головной болью, мышечными болями в области спины, у них проявляется повышенное чувство усталости и нервного напряжения в процессе работы. Работа оператора требует длительного статического напряжения мышц спины, рук, шеи, что ведет к их утомлению и появлению жалоб на боли в спине, позвоночнике, появляется чувство болезненности, одервенелости и и онемения мышц шеи и плечевого пояса, что приводит к различным формам заболеваний опорно-двигательного аппарата. По этому должны соблюдаться требования к рабочему месту и рабочей среде (ГОСТ 22269-76). Например, основными требованиями к рабочему месту является: рациональная высота рабочей поверхности стола и сидения, наличие опорной спинки и подлокотников, удобные углы сгибания в плечевом и локтевом суставах, удобный наклон головы, наличие необходимого пространства и подставки для ног. А к рабочей среде: рациональное размещение документов на столе, видеотерминала, клавиатуры, правильный угол наклона экрана.
Вычислительная и множительная техника при неправильном тепловом режиме в помещении приводит к повышению температуры и уменьшению влажности воздуха на рабочих местах. Техника так же является источником шумов (работа винчестера, охлаждающие вентиляторы, принтеры и др.). Это приводит к снижению работоспособности, повышению утомляемости. Тепловые потоки от приборов, воздействующие непосредственно на лицо и другие части тела, вызывают напряжения систем теплорегуляции организма и ведут к утомлению, усталости, вызывают сонливость. Шум, неблагоприятно воздействуя на организм человека, вызывает психические и физиологические нарушения, снижающий работоспособность и создающие предпосылки для общих и профессиональных заболеваний. С физиологической точки зрения шумом является всякий нежелательный, неприятный для восприятия человека звук.
Освещение рабочего места – важнейший фактор создания нормальных условий труда. Практически возникает необходимость освещения как естественным так и искусственным светом. При неправильном подборе освещения глаза человека быстро утомляются, что вызывает физическую усталость организма.
Рабочее место нашего пользователя должно быть организовано по всем правилам эргономической науки с соблюдением эргономических требований [7]. Между отдельными рабочими местами должен быть проход шириной не менее одного метра. Необходимо регулярно проветривать помещение и не менее одного раза в течение рабочей смены, необходимо очищать экран от пыли. Место пользователя следует расположить так, чтобы избежать отражения света и бликов на экране дисплея, исключить мышечное напряжение и сделать возможным регулирование угла наклона экрана для обеспечения оптимального угла зрения.
При организации нашего рабочего места требуется соблюдение следующих правил и рекомендаций (ГОСТ 22269-76). Конструкция одноместного стола для работы должна предусматривать две раздельные поверхности: одна горизонтальная для размещения ПЭВМ или ВДТ с плавной регулировкой по высоте в пределах 520-760 мм и вторая – для клавиатуры с плавной регулировкой по высоте и углу наклона от 0 до 15 градусов с надежной фиксацией в оптимальном рабочем положении (12-15 0С), что способствует поддержанию правильной рабочей позы, без резкого наклона головы вперед. Ширина поверхностей для ПЭВМ , ВДТ и и клавиатуры должна быть не менее 750 мм (ширина обеих поверхностей должна быть одинаковой) и глубина не менее 550 мм, обязательное условие это отсутствие ящиков. При использовании в работе принтера следует увеличить ширину поверхности до 1200 мм. Высота края стола, обращенного к работающему с ПЭВМ и ВДТ, и высота пространства для ног должна соответствовать росту оператора в обуви. Рабочее место оборудуется стулом, основные размеры которого должны соответствовать росту пользователя. Поверхность сидения стула должна легко поддаваться дезинфекции. Не допускается вместо стульев использование кубов, табуреток, скамеек без опоры для спины.