Отчет по практике
 | ||||
 | ||||||||
 | ||||||||
1 СтруктурапредприятияУППО
Практикапроводиласьна базе предприятияУППО. ПредприятиезанимаетсяпроизводствомРЭО для самолетовгражданскойи военной авиации.Кроме того,производятсятовары народногопотребления(электробритвы«Агидель») икомплектующиематериалы длянефтянойпромышленности(заглушки, вентиляи др.) Краткаяструктурапредприятияпредставленаследующейблок-схемой.
Нижеприведенарасшифровкааббревиатуротделов.
ПДО– производственно-техническийотдел;
ОСТУиС– отдел совершенствованиятехнологийуправленияи статистики;
ОСиРР– отдел строительстваи ремонтныхработ;
ОАСУП– отдел автоматизированныхсистем управленияпроизводством;
ОГК– отдел главногоконструктора;
ЭРО– эксплуатационныйотдел;
КО-98– конструкторскийотдел;
КОС– конструкторскийотдел стандартизации;
КОТНП – конструкторскийотдел товаровнародногопотребления;
СГТ– служба главноготехнолога;
ОМРП– отдел мощностейи развитияпроизводства;
БПТ– бюро прогрессивныхтехнологий;
ИКОСГТ – инструментально-конструкторскийотдел;
РИЦ– рекламно-издательскийцентр;
ОСАТПП– отдел системавтоматизациитехнологическойподготовкипроизводства;
ОПП– отдел инструментальногопроизводства;
ОГЭ– отдел главногоэнергетика;
ОГМ– отдел главногомеханика;
ОН– отдел надежности;
БТК– бюро техническогоконтроля;
ООТиТБ– отдел охранытруда и техникибезопасности;
ОТД– отдел техническойдокументации;
ОТКиТБ– отдел техническогоконтроля;
Ометр– отдел метрологии;
СНТ– служба новойтехники
ЭКО– экономическийотдел;
ОФС– отдел формсобственности;
ФО– финансовыйотдел;
ГБ– главнаябухгалтерия;
ОВК– отдел внешнейкооперации;
ОМТС– отдел материально-техническогоснабжения;
ПБК– плановое бюрокомплексации;
ОРиД– отдел реализациии договоров;
ОВЭД– отдел внешнейэкономическойдеятельности;
ЮО– юридическийотдел;
ХО– хозяйственныйотдел;
Практикана предприятииносила ознакомительныйхарактер.
Впервый деньпрактики читалисьлекции об общихнаправленияхпроизводствапредприятия,о техникебезопасностии пожарнойбезопасностина территориипредприятияи о правилахповедения исоблюдениярежима на территории.Затем былапроведенаэкскурсия вотдел САТПП,где группуознакомилис процессамипроектированиямногослойныхпечатных платпри помощипрограммыP-CAD, атакже их прозвонкойи тестированиемпри помощи тойже программы.
Навторой деньознакомительнойпрактики былапроведенаэкскурсия помеханообрабатывающимцехам, где былипредставленыфрезерные,токарные,координатно-сверлильныестанки с ЧПУ.После этогобыла проведенакраткая экскурсияпо цехам основногопроизводствапредприятия.Были посещеныспец. участкинастройки исдачи изделийВТ, лакировки,приклейки,промывки, сушки,монтажный зал.Также был посещенотдел надежности,где проводилосьзнакомствос оборудованиемдля испытанияизделий навибрацию(вибростенд),на перепадтемператур.Ознакомилисьс настройкойи тестированиемприбора БВУ-1.3.
Натретий деньпрактики такжебыл посещенсборочный цех.
2 Технологияизготовленияпечатных плат
2.1 Организационныеи технологическиепредпосылкиавтоматизациимонтажных работ
Методы изготовленияРЭА с использованиемдискретныхэлементов ипроводногомонтажа былиприспособленыдля ручноготруда. Механизацияили даже автоматизацияотдельныхопераций (зачисткаи оплетениенитками концовпроводов) практическиничего не изменилив общем характерепроизводствас преобладаниемручных операций.
Для повышенияпроизводительноститруда сталиприменятьспециальныеинструменты,монтажныеприспособленияи другие средствамеханизации,но все же основнымдля увеличениявыпуска РЭАбыл путь расчленениятехнологическогопроцесса напростейшиеоперации, которыемогли выполнятьрабочие относительнонизкой квалификации.
С увеличениемобъема выпускиизделий радиоэлектроникипромышленностьстала испытыватьострую нехваткув рабочей силе.Это было вызваноне только отсутствиемнезанятогонаселения, ноглавным образомтем, что в связис ростом образованияи общего культурногоуровня населенияработа, связаннаяс выполнениемпростейших,зачастую однообразныхи монотонныхопераций, становиласьменее популярной.Наблюдаласьтенденция кповышениюквалификации,получениюпрофессий,связанных суправлениемсложным технологическимоборудованием,повышениемроли интеллектуальноготруда.
Решение этойпроблемы возможнотолько за счеткомплексноймеханизациии автоматизациипроизводственныхпроцессов, прикоторых рабочийстановитсяоператоромсложного ивысокопроизводительногооборудования.Это, в свою очередь,потребовалокоренной перестройкисложившихсятехнологическихпроцессов сручным управлением.
Из историитехники известныпримеры, когдавнедрениеавтоматикипозволялоосуществлятьтехнологическиепроцессы, которыебез нее былиневозможны.Известны идовольномногочисленныепротивоположныепримеры, когдадля успешнойкомплекснойавтоматизациитехнологическихпроцессовпотребоваласьих кореннаяперестройка,вплоть до измененияосновных принциповпроцесса иконструкцииизделий.
Один из способоврешения возникающихконструкторско-технологическихпротиворечий,получил название«принцип инверсии»,т.е. выполнениячего-либо наоборот.Этот принципоказался плодотворнымдля производстваРЭА: раньшесначала ставилирадиоэлементы,а потом проводамипроизводилиэлектрическиймонтаж, теперьсначала делаютпроводники,а затем на платус готовымипроводникамирасставляюттранзисторы,резисторы идругие элементы.Так появилисьпечатные платы(ПП), технологическиепроцессы изготовлениякоторых гораздолучше приспособленыдля механизациии допускаюткомплекснуюавтоматизациювсего производственногопроцесса созданияРЭА (от автоматизированногопроектированиядо выходногоконтроля готовойпродукции).
ОсобенностьюпроизводстваРЭА на современномэтапе являетсяиспользованиебольшого количествастандартныхэлементов.Выпуск этихэлементов вбольших количествахи высокогокачества – одноиз основныхтребований.Массовое производствостандартныхблоков с использованиемновых элементов,унификацияэлементовсоздают условиядля автоматизацииих производства.Высокая трудоёмкостьсборочных имонтажных работобъясняетсяналичием большогочисла соединенийи сложностиих выполнениявследствиемалых размеров.Наиболее трудоёмкимпроцессом впроизводствеРЭА занимаетконтроль операцийи готовогоизделия. Основнымнаправлениемпри разработкеи созданиипечатных платявляется широкоеприменениеавтоматизированныхметодов проектированияс использованиемЭВМ, что значительнооблегчаетпроцесс разработкии сокращаетпродолжительностьвсего технологическогоцикла.
Исходя извышесказанного,можно выделитьосновные достоинствапечатных плат:
Увеличениеплотностимонтажа ивозможностьмикроминиатюризацииизделий.
Гарантированнаястабильностьэлектрическиххарактеристик.
Повышеннаястойкость кклиматическими механическимвоздействиям.
Унификацияи стандартизацияконструктивныхизделий.
Возможностькомплекснойавтоматизациимонтажно-сборочныхработ.
2.2 МетодыконструированияРЭА на печатныхплатах
При конструированииРЭА на печатныхплатах используютследующиеметоды.
Моносхемныйприменяют длянесложной РЭА.В том случаевся электрическаясхема располагаетсяна одной ПП.Моносхемныйметод имеетограниченноеприменение,так как оченьсложные ППнеудобны принастройке иремонте РЭА.
Схемно-узловойметод применяютпри производствемассовой исерийной РЭА.При этом методечасть электрическойсхемы, имеющаячеткие входныеи выходные цепи(каскады УВЧ,УПЧ, блоки развёртоки т.п.), располагаетсяна отдельнойплате. Ремонтопригодностьтаких изделийбольше. Недостаток– сложностьсистемы соединительныхпроводов, связывающихотдельныеплаты.
Функционально-узловойметод применяютв РЭА с использованиеммикроэлектронныхэлементов. Приэтом ПП содержитпроводникикоммутациифункциональныхмодулей в единуюсхему. На однойплате можнособрать оченьсложную схему.Недостатокэтого метода– резкое увеличениесложности ПП.В ряде случаеввсе проводникине могут бытьрасположенына одной и дажеобеих сторонахплаты. При этомиспользуютмногослойныепечатные платы(МПП), объединяющиев единую конструкциюнесколько слоёвпечатных проводников,разделённыхслоями диэлектрика.
В соответствиис ГОСТом различаюттри методавыполненияПП:
ручной;
полуавтоматизированный;
автоматизированный;
Предпочтительнымиявляются полуавтоматизированный,автоматизированныйметоды.
2.3 Классификацияпечатных плат
Все ПП делятсяна следующиеклассы.
ОПП– односторонняяпечатная плата.
Элементырасполагаютсяс одной стороныплаты. Характеризуетсявысокой точностьювыполняемогорисунка.
ДПП– двухсторонняяпечатная плата.
Рисунокрасполагаетсяс двух сторон,элементы содной стороны.ДПП на металлическомоснованиииспользуютсяв мощных устройствах.
МПП– многослойнаяпечатная плата.
Платасостоит изчередующихсяизоляционныхслоев с проводящимрисунком. Междуслоями могутбыть или отсутствоватьмежслойныесоединения.
ГПП- гибкая печатнаяплата.
Имеетгибкое основание,аналогичнаДПП.
ППП- проводнаяпечатная плата.
СочетаниеДПП с проводныммонтажом изизолированныхпроводов.
2.4 Технологическиепроцессыизготовленияпечатных плат
Печатныеплаты являютсяосновнымиконструктивнымиединицамилюбой радиоэлектроннойи электронно-вычислительнойаппаратуры,так как печатныймонтаж обеспечиваетповторяемостьпараметровот образца кобразцу, даетвозможностьточно и простоидентифицироватьустановленныена плату элементыи обеспечиваетвысокую надежностьизделий засчет использованиястандартных,хорошо отработанныхтехнологическихпроцессов ихизготовления.Преимуществопечатногомонтажа заключаетсятакже в компактностиаппаратурыи уменьшенииее массы.
Крометого, технологияпечатногомонтажа независит отфункциональногоназначенияаппаратуры,т.е. технологияизготовленияПП для радиовещательнойаппаратуры,телевизионныхприемников,персональныхЭВМ, бортовыхвычислительныхсистем самолетоводинакова.Поэтому возможнымеханизацияи автоматизациякак технологическихпроцессовизготовлениясамих плат,так и процессовустановки наних компонентови сборки аппаратуры.
Печатныеплаты изготовляютиз сформированныхпод высокимдавлениемслоистых пластиков,к которым содной или сдвух сторонприклеиваютмедную фольгу.Такой пластиксостоит изслоев волокнистогоматериала,склеенныхмежду собойтермореактивнойсмолой поддавлением ипри повышеннойтемпературе.Материаломможет бытьдиэлектрическаябумага, пропитаннаяфенольнойсмолой, илистеклотканьс непрерывнымиволокнами,склееннаякомпаундомна основе эпоксиднойсмолы. За рубежомтакое материалыимеют фирменныеназвания, унас же первыйматериал получилназвание«фольгированныйгетинакс», авторой – стеклотекстолит».
Материалына бумажнойоснове легчеподдаютсямеханическойобработке,однако по сравнениюсо стеклотекстолитомони менее стойкик температурнымперепадам идругим внешнимвоздействиям.
Кпечатным проводникамприменимы теже способывыполнениямонтажа, которыеиспользуютсяв обычныхконструкциях.Однако еслипри монтажеизолированнымпроводом возможныпересеченияпроводников,то при печатноммонтаже ихразмещаюттолько в однойплоскости, ав результатеэтого невозможноих пересечение.
Чтобыв точках пересеченияпроводниковне возникаликонтакты, необходимоизменять путипрокладки(трассы) проводников(рис. 1). В некоторыхслучаях дляизбежанияконтактов припересеченияхприменяютпереходы напротивоположнуюсторону с помощьюметаллизированныхсквозных отверстий(рис. 1,а).
Привыборе формыпроводниковиспользуютодин из вариантов:либо применяютплавные линиипечатныхпроводников,которые обеспечиваюткратчайшиесоединенияэлементов(рис. 1,а), либовычерчиваютрисунок печатныхпроводниковв виде прямыхлиний и прямыхуглов (рис. 1,б).Этот методхарактеризуетсятем, что местокаждой линиизаранее определяетсякоординатнойсеткой, в узлахкоторой располагаютсяотверстия.Рисунок проводниковполучаетсяпростым.
а) б)Рис.1 Образцы печатногомонтажа:
а)– с кратчайшимисоединениямиэлементов;
б)– с установкойэлементов вузлах координатнойсетки.
Постандартнойтехнологиипечатные платыизготовляютна фольгированномдиэлектрикекомбинированнымпозитивнымили комбинированнымнегативнымметодом. Ихназываюткомбинированнымипотому, что вобоих случаяхвытравливаниерисунка печатныхпроводниковпроизводитсяхимическимспособом, анаращиваниемеди на проводникии контактныеплощадки –электрохимическим.
Комбинированныйпозитивныйметод. Последовательностьосновных операцийизготовленияПП позитивнымметодом показанана рис. 2.
Рис.2Последовательностьоперацийизготовленияпечатных платкомбинированнымпозитивнымметодом:
а) – заготовкаиз фольгированногодиэлектрика;
б) – нанесениефоторезистаи экспонированиечерез фотошаблон;
в) – проявлениезащитногорельефа;
г) – нанесениезащитного слояи сверлениеотверстий;
д) – химическоемеднение;
е) – удалениезащитногослоя;
ж) – гальваническоеосаждениемеди;
з) – гальваническоенанесениезащитногопокрытия;
и) – удалениефоторезиста;
л) – стравливаниефольги.
Заготовкаиз фольгированногостеклотекстолитаили гетинаксапокрываетсяслоем фоторезиста(рис.2,а).
Фоторезист– это высокомолекулярноесоединение,которое изменяетсвои свойствапод действиемультрафиолетовогоизлучения.
Содной стороны,смещениеспектральнойчувствительностив коротковолновуюобласть спектра– это хорошо,так как позволяетобходитьсябез темногопомещения иработать присвете обычныхламп накаливания.С другой стороны,чувствительностьк ультрафиолетовымлучам вызываетнеобходимостьиспользованияртутных лампв кварцевомбаллоне, которыемене удобныв эксплуатации,чем обычные.
Поддействиемизлученияпроисходитфотополимеризацияслоя, в результатекоторой пропадаетрастворимостьв обычныхрастворителях,поэтому послепроявленияна освещенныхучастках поверхностиобразуетсязащитный рельеф,а на затемненных– слой фоторезистаостается безизменения ив дальнейшемвымывается.
Экспонированиефоторезистов,нанесенныхна поверхностьфольгированногодиэлектрика,производитсячерез фотошаблон(рис.2,б), в которомсистема прозрачныхи непрозрачныхучастков образуеттребуемыйрисунок проводникови контактныхплощадок. Припоследующемпроявленииудаляетсячасть фоторезистаи образуетсязащитный рельеф,с рисунком иразмерами,определяемымифотошаблоном(рис.2,в). При этомметоде защитныйслой фоторезистасохраняетсяна пробельныхучастках, апроводникии контактныеплощадки остаютсяоткрытыми.Посколькуфотошаблонпри подобномпроцессесоответствуетпозитивномуизображениюпечатной платы(темные проводникина светломфоне), то и самметод называютпозитивным.
Послепроявлениярисунка схемыплату покрываютслоем лака длязащиты отмеханическихповрежденийи направляютна сверлениеотверстий(рис.2,г). Эта операциянарушаетнепрерывностьпроцесса, таккак сушка изадубливаниелака занимаютнесколькочасов. Затемсверлят переходныеи монтажныеотверстия ипроизводятих химическоемеднение (рис.2,д).Далее следуетудаление защитногослоя (рис.2,е) игальваническоеосаждение медина проводники,контактныеплощадки и вотверстия(рис.2,ж).
Приэлектролитическомнаращиваниисоединениес катодомосуществляетсясплошным слоеммедной фольги,покрывающимдиэлектрик.Этот слой защищаеттакже поверхностьдиэлектрикаот воздействияэлектролита.Наследующемэтапе поверхмедного слоягальваническимспособом наносятзащитное покрытиеиз сплаваолово-свинец(рис.2,з), послечего с пробельныхмест удаляютзащитный слойфоторезистаи стравливаютфольгу (рис.2,и,к).
ИзготовлениеПП завершаетсяхимическойобработкойзащитногопокрытия(осветлением)для улучшенияего способностик пайке (окончательнаяотмывка иконсервация).
Позитивныйметод позволяетизготовлятьПП с повышеннойплотностьюмонтажа, например,с расстояниеммежду проводникамив узких местах0,35 – 0,5 мм, с хорошимиэлектрическимипараметрамии высокой прочностьюсцепленияпроводниковс основанием.
Рис.3Последовательностьоперацийизготовленияпечатных платкомбинированнымнегативнымметодом:
а) –заготовка изфольгированногодиэлектрика;
б) –заготовка сослоем защитногофоторезиста;
в) –стравливаниефольги;
г) –удалениефоторезиста;
д)– нанесениеслоя лака длязащиты отмеханическихповреждений;
е) –сверлениеотверстий;
ж) –химическоемеднение;
з) –удаление защитнойпленки;
и) –гальваническоеосаждениемеди;
к) –гальваническоенанесениезащитногослоя.
Комбинированныйнегативныйметод. Принегативномметоде защитныйслой фоторезистананосится напроводникии контактныеплощадки, поэтомуфотошаблонимеет негативноеизображениеплаты (прозрачныепроводникина темном фоне).Порядок операцийпри этом изменяется,но их количествои общий характерсохраняются.Послепокрытия платылаком для еезащиты отмеханическихповрежденийпроизводятсверлениеотверстий иих химическуюметаллизацию.
Следующейоперациейявляетсягальваническоеосаждение медина проводникии отверстия.Для обеспеченияэлектрическогоконтакта скатодом создаютдополнительныетехнологическиепроводники(перемычки) ипрошиваютотверстияплаты меднымпроводом.
Внекоторыхслучаях применяютспециальныерамки и другиеприспособления,обеспечивающиеэлектрическийконтакт совсеми участками,на которыемедь должнанаращиватьсягальваническимспособом.Последовательностьтехнологическихопераций принегативномкомбинированномметоде изготовленияпечатных платпоказана нарис.3, а – к.
Основнойнедостатокнегативногометода заключаетсяв том, что щелочныеи кислые растворы,применяемыепри металлизацииотверстий,воздействуютна участкидиэлектрика,незащищенныемедной фольгой,что может привестик ухудшениюэлектрическихпараметровготовой платы.В то же времянегативныйметод менеетрудоемок, чемпозитивный.Поэтому в техслучаях, когдак платам непредъявляютповышенныхтребований,применяюткомбинированныйнегативныйметод.
2.5 Методыизготовлениямногослойныхпечатных плат
Существуеттри методаизготовлениямногослойныхпечатных плат:
1.Металлизациясквозных отверстий
Данныйметод основанна том, что слоимежду собойсоединяютсясквозными,металлизированнымиотверстиями.
Достоинства:
простойТП;
высокаяплотностьмонтажа;
большоеколичествослоев.
2.Попарное прессование
Применяетсядля изготовленияМПП с четнымколичествомслоев.
Достоинства:
высокаянадёжность;
простотаТП;
допускаетсяустановкаэлементов какс штыревымитак и с планарнымивыводами.
3.Метод послойногонаращивания
Основан напоследовательномнаращиваниислоёв.
Достоинства:
высокаянадёжность.
МПП изготавливаютметодамипостроеннымина типовыхоперацияхиспользуемыхпри изготовленииОПП и ДПП.
ДостоинстваМПП:
Уменьшениеразмеров,увеличениеплотностимонтажа.
Сокращениетрудоёмкостивыполнениямонтажныхопераций.
Дадим краткоеописаниетехнологическогопроцесса.
Заготовкииз фольгированногодиэлектрикаотрезают сприпуском 30мм на сторону.После снятиязаусенцев попериметрузаготовок ив отверстиях,поверхностьфольги зачищаютна станке иобезжириваютхимическисоляной кислотойв ванне.
Рисунок схемывнутреннихслоёв выполняютпри помощисухого фоторезиста.При этом противоположнаясторона платыдолжна не иметьмеханическихповрежденийи подтравливанияфольги.
Базовыеотверстияполучаютвысверливаниемна универсальномстанке с ЧПУ.Ориентируясьна метки совмещения, расположенныена технологическомполе.
Полученныезаготовкисобирают впакет. Перекладываяих складывающимисяпрокладкамииз стеклоткани,содержащимидо 50% термореактивнойэпоксиднойсмолы. Совмещениеотдельныхслоёв производитсяпо базовымотверстиям.
Прессованиепакета осуществляетсягорячим способом.Приспособлениес пакетамислоев устанавливаютна плиты пресса,подогретыедо 120…130С.
Первый циклпрессованияосуществляютпри давлении0,5 Мпа и выдержке15…20минут. Затемтемпературуповышают до150…160С, адавление – до4…6 Мпа. При этомдавлении платавыдерживаетсяиз расчёта 10минут на каждыймиллиметртолщины платы.Охлаждениеведется безснижения давления.
Сверлениеотверстийпроизводитсяна универсальныхстанках с ЧПУ.В процессемеханическойобработкиплаты загрязняются.Для устранениязагрязненияотверстияподвергаютгидроабразивномувоздействию.
При большомколичествеотверстийцелесообразноприменятьультразвуковуюочистку. Послеобезжириванияи очистки платупромывают вгорячей и холоднойводе.
Затем выполняютхимическуюи гальваническуюметаллизациюотверстий.
После этогоудаляют маску.
Механическаяобработка поконтуру, получениеконструктивныхотверстий ит.д. осуществляютна универсальных,координатно-сверлильныхстанках совместимыхс САПР.
Выходнойконтрольосуществляетсяавтоматизированнымспособом наспециальномстенде, гдепроисходитпроверкаработоспособностиплаты, т.е. еёэлектрическихпараметров.Выходной контрольосуществляетсяпо ГОСТ 10316-78.
Типовойтехнологическийпроцесс представленблок-схемой.
- Основыбезопасностипроизводствапечатных плат
Объем аппаратурына печатныхплатах и ихпроизводствов отечественнойпромышленностии за рубежомнеуклонноувеличивается.Именно поэтомузнание опасныхи вредных факторовпроизводства,возникающихпри изготовлениипечатных плат,является однимиз непременныхусловий подготовкиспециалистовэлектроннойпромышленности.
К заготовительнымоперациямотносят раскройзаготовок,разрезку материалаи выполнениебазовых отверстийи изготовлениеслоев на печатныхплатах.
В крупносерийномпроизводстверазрезку материалавыполняютметодом штамповкив специальныхштампах наэксцентриковыхпрессах содновременнойпробивкойбазовых отверстийна технологическомполе. В серийноми мелкосерийномпроизводствеширокое распространениеполучили одно-и многоножевыероликовыеножницы, накоторых материалразрезаетсясначала наполосы заданнойширины, а затемна заготовки.Разрезку основныхи вспомогательныхматериалов(прокладочнойстеклоткани,кабельнойбумаги и др.),необходимыхпри изготовлениимногослойныхпечатных платв мелкосерийноми единичномпроизводстве,осуществляютс помощьюгильотинныхножниц.
Таким образом,выполнениезаготовительныхопераций пораскрою материаласопряжено сопасностьюповреждениярук работающегов случае попаданияих в зону междупуансоном иматрицей, вчастностиверхним и нижнимножом гильотинныхножниц, приручной подачематериала.
Наибольшуюопасностьпредставляетработа прессав автоматическомрежиме, требующаябольшого напряжения,внимания иосторожностиработающего,так как всякоезамедлениедвижения рабочегоможет привестик травматизму.Во избежаниепопадания рукрабочего вопасную зонуприменяютсистему двурукоговключения, прикотором прессвключаетсятолько послеодновременногонажатия обеимируками двухпусковых кнопок.
В прессахи ножницах сножными педалямидля предотвращенияслучайныхвключенийпедаль ограждаютили делаютзапорной. Часто,кроме этого,опасную зонуу пресса ограждаютпри помощифотоэлементов,сигнал от которыхавтоматическиостанавливаетпресс, еслируки рабочегооказались вопасной зоне.При ручнойподаче заготовокнеобходимоприменятьспециальныеприспособления:пинцеты, крючкии т.д.
Радикальнымрешением вопросабезопасностиявляется механизацияи автоматизацияподачи и удалениязаготовок изштампа, в томчисле с использованиемсредств робототехники.
Базовыеотверстияполучают различнымиметодами взависимостиот класса печатныхплат. На печатныхплатах первогокласса базовыеотверстияполучают методомштамповки содновременнойвырубкой заготовок.Базовые отверстияна заготовкахплат второгои третьегоклассов получаютсверлениемв универсальныхкондукторахс последующимразвертыванием.В настоящеевремя в серийноми крупносерийномпроизводстветрадиционноесверлениебазовых отверстийпо кондукторуна универсальныхсверлильныхстанках уступиломесто сверлениюна специализированныхстанках. Такимобразом, станкив одном циклесо сверлениемпредусматриваютустановкуфиксирующихштифтов, плотновходящих впросверленноеотверстие искрепляющихпакет из 2-6 заготовок.Во избежаниетравм при работена сверлильныхстанках необходимоследить затем, чтобы всеремни, шестернии валы, еслиони размещеныв корпусе станкаи доступны дляприкосновения,имели жесткиенеподвижныеограждения.Движущиесячасти и механизмыоборудования,требующиечастого доступадля осмотра,ограждаютсясъемными илиоткрывающимисяустройствамиограждения.В станках безэлектрическойблокировкидолжны бытьприняты меры,исключающиевозможностьслучайногоили ошибочногоих включенияво время осмотра.
Во избежаниезахвата одеждыи волос рабочегоего одеждадолжна бытьзаправленатак, чтобы небыло свободныхконцов; обшлагарукавов следуетзастегнуть,волосы убратьпод берет.
Образующуюсяпри сверлении,резке материалазаготовокпечатных платпыль необходимоудалять с помощьюпромышленныхпылесосов.
3 Элементытеории надежности
3.1 Основныепонятия иопределения
Надежность– свойствоизделия (детали,компонента,элемента, узла,блока, устройства,системы) выполнятьзаданные функции(являтьсяработоспособным)в течение требуемогопромежуткавремени.
Надежностьсовременнойэлектроннойаппаратуры(ЭА) в значительноймере определяетсянадежностьюсоставляющихее компонентов,и границы сложностиэлектронныхсистем зависятв основном отдостижимогоуровня надежностисоставляющихих техническихсредств. Проблемаобеспечениянадежностиприобретаеттем большеезначение, чемсложнее ЭА.Разрешениепротиворечиямежду сложностьюустройств иих надежностьюявляется однойиз важнейшихинженерныхзадач.
Воснове проектированиянадежностиЭА лежит математическаятеория надежности,опирающаясяна статистическуютеорию надежности.Обработкастатистическихматериаловв области надежностипривела к накоплениюбольшой статистическойинформации.Разработаныстатистическиехарактеристикии закономерностиотказов ЭА.Теория надежностиизучает природуи процессывозникновенияотказов втехническихсистемах, методыборьбы с этимиотказами, вопросыпрогнозированиясостоянияработоспособностисистем.
Вероятностьбезотказнойработы
– вероятностьтого, что в заданноминтервалевремени 
не произойдетни одного отказа.Вероятностьотказа
– вероятностьтого, что в заданноминтервалевремени произойдетхотя бы одинотказ.Так какработоспособностьи отказ являютсянесовместимымисобытиями, то
. (3.1)Приэкспериментальныхисследованияхопытная вероятностьбезотказнойработы
(оценка вероятности)определяетсяиз соотношения
,где (3.2) 
– общееколичествоизделий одинаковоготипа при испытаниина надежность; 
– количествоотказавшихизделий наинтервалевремени .Дифференцированиелевой и правойчастей соотношения(3.2) приводит квыражению
.Поделивобе части выраженияна
,получим
,где
(3.3)оценкаинтенсивностиотказов изделия.
При увеличенииколичестваизделий, участвующихв испытаниина надежность
до уровня 
оценки вероятности и интенсивностиотказов 
стремятся кпостояннымистинным значениямвероятности и интенсивностиотказов 
.Поэтому получаемуравнение
.Решениеэтого дифференциальногоуравнениянаходитсяинтегрированиемлевой и правойчастей уравненияс учетом того,что
,имеем
или
.Напрактике выполняетсяограничение,когда
не зависит отвремени надостаточнобольшом интервалевремени и равна 
.Тогда
. (3.4)Этосоотношениеустанавливаетсвязь вероятностибезотказнойработы изделия
с интенсивностьюотказов данногоизделия .Используясоотношение(3.1) и (3.4), получим
.Определимплотностьвероятностиотказов изделия
, (3.5)котораяподчиняетсяэкспоненциальномузакону распределения.Для любогозакона распределенияотказов
справедливысоотношения
, 
.Вкачестве показателянадежностиЭА используюттолько среднеевремя безотказнойработы
(математическоеожидание случайнойвеличины )
.Дляэкспоненциальногозакона распределенияотказов (3.5)
. (3.6)Приэкспериментальнойоценку среднеевремя безотказнойработы изделия
определяетсяследующимобразом
,где 
– время исправнойработы i-гоизделия, – число изделийв партии, надкоторой производитсяиспытание.Используясоотношение(3.6) для вероятностибезотказнойработы (3.4) получим
.Положим
.Тогда 
,т.е. на интервалевремени отказали 63% изделийи сохранилибезотказность37%.Дисперсиявремени безотказнойработы
определяетсяиз выражения
ипри экспоненциальномзаконе распределенияотказов равна
.Отсюдасреднеквадратическоеотклонениевремени безотказнойработы изделиябудет
.Интенсивностьотказов любогоизделия определяетсявыражением(3.3). Для небольшихинтерваловвремени
справедливыприближения 
, 
, 
,поэтому из(3.3) имеем
.Этаоценка интенсивностиотказов можетбыть использованапри опытномопределенииинтенсивностиотказов. Физическиинтенсивностьотказов изделийопределяетотносительноечисло отказавшихизделий в единицувремени. Единицейизмеренияинтенсивностиотказов обычноявляется величина
.Интенсивностьотказов изделияна большоминтервалевремени описываетсякачественнойкривой
(рис.4). Она характеризуетсятремя явновыраженнымипериодами:приработкиI, нормальнойэксплуатацииII и износаIII.Научастке приработки
наблюдаютсявнезапныеприработочныеотказы. Онивозникаютвследствиетого, что частьэлементов,входящих всостав изделия,являются либобракованными,либо имеютнизкий уровеньнадежности.Период приработкисоставляетобычно долии единицы процентаот временинормальнойэксплуатацииизделия. 
Навтором участке 
интенсивностьотказов изделияимеет минимальный,примерно постоянныйноминальныйуровень 
.Для этого периодаработы изделияхарактернывнезапныеотказы, вследствиедействия рядаслучайныхфакторов.Предупредитьих приближениепрактическиневозможно,тем более, чток этому временив изделии остаютсятолько полноценныекомпоненты,срок износакоторых ещене наступил. Рис.4Зависимостьинтенсивностиотказов изделия
от времени .Третий участок 
кривой характеризуетсяувеличениеминтенсивностиотказов. Наэтом интервалевремени наблюдаютсякак внезапные,так и постепенныеотказы, связанныес износом(старением)элементов. Приизносе происходитчастичноеразрушениематериалов,изменение ихфизико-химическихсвойств. Периодизноса завершаетсяв точке 
,когда интенсивностьотказов изделияприблизитсяк максимальнодопустимой 
для данногоизделия.Прирасчетах изделийна надежностьс учетом внезапныхотказов обычнопринимаютинтенсивностьотказов изделий,равную
,т.е. расчетпроизводятдля нормальногоучастка эксплуатацииизделий.Средниезначения номинальнойинтенсивностиотказов дляэлементов
приведены втаблице 1. Этизначения даныдля нормальныхлабораторныхусловий эксплуатацииизделий (температура– 
,относительнаявлажность –60%, атмосферноедавление –1013 гПа). В реальныхусловияхэксплуатациивнешние воздействияна ЭА могутсущественноотличатьсяот нормальных.Изменениедействующихреальныхинтенсивностейотказов элементов учитываетсяпутем введенияпоправочныхкоэффициентов.Приориентировочныхоценках надежностиособенностиэксплуатацииЭА учитываютсяследующимобразом
,где 
– поправочныйкоэффициент. 
всегда большеединицы. Коэффициент 
учитываетвоздействияна ЭА механическихфакторов (вибраций,ударных нагрузок), 
– климатических(температуры,влажности), 
– условия работыпри пониженноматмосферномдавлении. Значенияэтих коэффициентовдля полупроводниковойЭА приведеныв таблицах 2,3, 4 соответственно.Приокончательномрасчете надежностиЭА расчетныеинтенсивностиотказов элементовуточняютсяс поправкойна электрическиережимы элементови определяютсявыражением
,где 
– поправочныйкоэффициент,учитывающийтемпературуокружающейсреды 
и коэффициентэлектрическойнагрузки 
.Значения 
для различныхтипов элементовприведены втаблице 5. Величина 
для 
и температуреокружающейсреды близкойк нормальнойможет бытьосуществленониже единицы.Коэффициентнагрузки элемента
равен
,гдеН иНд – соответственноэлектрическаянагрузка вреальном идопустимомноминальном(по техническимусловиям) режимах.Коэффициентнагрузки либорасчитывается,либо определяетсяэкспериментально,путем замерарежимов работыдля реальнойЭА.
Коэффициентынагрузок дляразличныхэлементов ЭАнаходятсяследующимобразом.
Резисторы
,где 
– реальнаямощность,рассеиваемаярезистором, 
–допустимаярассеиваемаярезистороммощность посправочнику.Конденсаторы
,где 
– реальноенапряжениена конденсаторе, 
– допустимоенапряжениена конденсаторепо справочнику.Полупроводниковыедиоды
, 
,где 
– среднийрабочий выпрямленныйток, 
– выпрямленныйдопустимыйток, 
– обратноерабочее напряжение, 
– допустимоеобратное напряжение.Транзисторы
, 
, 
, 
, 
, ,где 
, 
– токи коллектораи эмиттера; 
, 
– допустимыетоки коллектораи эмиттера; 
, 
, 
– напряжениеколлектор-база,коллектор-эмиттер,эмиттер-база; 
, 
, 
– допустимыенапряжения; 
– мощность,рассеиваемаятранзистором; – допустимаямощность.Приопределениинадежностипростой системыобычно вводятсяследубщиеограничения.
Отказы,происходящиев системе, являютсянезависимыми.
Отказысистемы вызваныотказом элементов.При отказелюбого из элементовпроисходитотказ системы.
Данныеограничениянадежностисистем безрезервированияпри расчетахустанавливаютматематическуюмодель, состоящуюиз последовательновключенныхэлементов(рис.6), независимоот действительныхсвязей элементовв реальнойсистеме.
Рис.6 Последовательнаямодель системыпри расчетахна надежность
Еслиизвестны вероятностибезотказнойработы элементов
,то вероятностьбезотказнойработы всейсистемы равна
.Полагаяв соответствиис выражением(3.4), что
и 
– интенсивностьотказа элемента,имеем
,где
– (3.8)суммарнаяинтенсивностьотказов, естьинтенсивностьотказов системы.
Аналогичновыражению(3.6) определяетсясреднее времябезотказнойработы системы
. (3.9)Изприведенныхсоотношений(3.7) – (3.9) следует:
Чемменьше интенсивностьотказов элементовсистемы, темвыше характеристикинадежностисамой системы;
Чемменьше общееколичествоэлементовсистемы, темлучше характеристикинадежностисистемы.
Таким образом,при конструированиисистем необходимостремитьсяк более простымсистемам, состоящимиз высоконадежныхэлементов призаданныхограниченияхна техническиехарактеристикии стоимостьсистемы.
3.2 Физическаянадежностьэлементов ЭА
Надежностьрезисторов.Статистическиеданные показывают,что обрывтокопроводящегослоя и нарушениеконтакта резистора– наиболеетипичный видотказа (свыше50%). Значительныйпроцент отказов(35-40%) относят засчет перегораниятокопроводящегослоя. Около 5%отказов вызываютсярезким изменениемвеличинысопротивления(в 10-100 раз и более).Количествоотказов резисторовменяется стечением времении зависит отусловий применения,технологиипроизводства,качества материалов.
Нагрев резистивногослоя за счетмощности,рассеиваемойна резисторев рабочем режиме,и резкие изменениятемпературыокружающейсреды вызываютнеобратимыенакапливающиесяизменения врезисторе,приводящиек внезапномуотказу. Снижениеэлектрическойнагрузки резистора,создание условийработы, исключающихрезкие изменениятемпературы,повышают егонадежность.
На надежностьрезисторовотрицательновлияет влага.Она ускоряеткоррозию контактныхвыводов, чтоприводит к ихобрыву, и способствуетрастрескиваниюзащитных эмалей.Проникающаячерез трещинывлага разрушаетрезистивныйслой или проволоку.
При длительныхмеханическихвоздействияхпроисходятусталостныеизменения вматериалах,используемыхв конструкциирезисторов,что приводитк скачкообразномуизменениюсвойств резисторови их отказу.Надежностьрезисторовсущественнозависит откачества проводящегослоя и егогеометрическихразмеров. Чемменьше сечениепроводящегослоя и чем большеего длина, темниже надежность.
Мгновенныеотказы резистороввозможны из-занарушенияцелостностиконтактногоузла. Наиболеечастые отказыэтого виданаблюдаютсяу поверхностныхрезисторовиз-за возникающихмеханическихперенапряжений.У объемныхрезисторовтаких отказовнет, так как уних контактныйвывод работаетна сжатие.
Большинстворезисторовимеют в начальныйпериод работытакую же надежность,как и в периоднормальнойработы. Характернойособенностьюрезисторовпри их работев схемах являетсято, что их отказыв более чем50% случаев вызываютотказы другихэлементов,например, пробойконденсаторов,короткие замыканияв электропроводникахи полупроводниковыхприборах.
Надежностьконденсаторов.Наиболее частымвидом отказовконденсаторовявляется пробойдиэлектрикаи перекрытиеизоляции междуобкладками(поверхностныйразряд). Этиотказы составляютоколо 80% всехотказов и возникаютиз-за наличияслабых меств диэлектрикеи технологическихдефектов, допущенныхпри производстве.Довольно частоконденсаторывыходят изстроя из-заобрывов выводов.Около 15% отказовконденсатороввызваны уменьшениемих емкостиниже допустимой.Чаще это наблюдаетсяу электрическихконденсаторов.Из-за уменьшениясопротивленияизоляции выходятиз строя около5% конденсаторов.
Количествоотказов конденсаторовзависит и отих назначенияв схеме. Наибольшаяопасностьотказов наблюдаетсяу разделительныхи блокированныхконденсаторов,наименьшая– у контурныхи накопительных.
На надежностьконденсаторовсущественноевлияние оказываеттемпература,влажность ичастота питающегонапряжения.Конденсаторыс большойэлектрическойи тепловойнагрузкойимеют повышенноечисло отказов.Увеличениерабочего напряженияна конденсаторевсегда снижаетсопротивлениеизоляции, нередковызывает появлениевнутреннейкороны и пробойдиэлектрика.
Нагревконденсатораснижает электрическуюпрочностьдиэлектрикаи сопротивлениеизоляции,увеличиваеттангенс угладиэлектрическихпотерь. Причемместное уменьшениесопротивленияизоляции вызываетповышениетемпературыконденсатораи, как следствие,еще большеевозрастаниепотерь и снижениесопротивленияизоляции. Развитиеэтих процессовприводит кпробою конденсатора.
Влажностьокружающейсреды являетсяпричиной увеличениятангенса угладиэлектрическихпотерь, снижениеэлектрическойпрочности исопротивленияизоляции, чтоведет к снижениюпробивногонапряжения.Это особенносильно заметнов негерметизированныхконденсаторах.Надежноевлагозащитноепокрытие замедляетпротеканиенежелательныхпроцессов поддействиемвлаги.
В противоположностьрезисторамосновное количествоотказов уконденсаторовнаблюдаетсяв начальныйпериод эксплуатации.Так, около 70% всехпробоев происходитдо наступлениянормальногопериода работы.
Надежностьполупроводниковыхэлементов.Параметрыполупроводниковыхдиодов и транзисторовсильно зависятот внешнихвоздействийи главным образомот влияниятемпературы.Высшая температурадля полупроводниковогоприбора определяетсяпереходом базыв областьсобственнойпроводимости.Для германияэта температуралежит в пределах80-100С, длякремния 150-200С,для карбидакремния 300-400С.Полупроводниковыеприборы оченьчувствительнык перегрузкампо току и понапряжениюи выходят изстроя даже прикратковременныхперегрузках.
Основнойпричиной внезапныхотказов полупроводниковыхприборов являетсяперенапряжениемежду коллектороми базой, возникающеево время переходныхпроцессов.Иногда отказымогут бытьобусловленыобратнымиимпульснымивыбросами научастке база-эмиттер.Частым видомвнезапныхотказов являетсятакже обрывэлектрическойцепи, короткиезамыкания инедопустимыеотклоненияпараметровэлемента отноминала.
Постепенныеотказы полупроводниковыхприборов возникаютбольшей частьюиз-за измененияих параметров,причем наиболееинтенсивноеизменениепараметровотмечаетсяв начальныйпериод эксплуатации,составляющийнесколькосотен часов.В дальнейшемскорость измененияпараметровуменьшаетсяи с наступлениемпериода старенияснова растет.Измененияпараметровполупроводниковыхприборов большейчастью наблюдаютсяпри повышенныхнапряженияхна коллектореили из-за проникновениявлаги в приборпри нарушениигерметичности.Такое нарушениевызываетсяобычно различиемкоэффициентовлинейногорасширенияметаллов ипроходныхизоляторов.
Надежностьпечатных плат.Основнымипараметрами,определяющиминадежностьпечатных плат,являются тангенсугла диэлектрическихпотерь, диэлектрическаяпроницаемость,удельное объемноеи поверхностноесопротивления,сопротивлениеизоляции междупечатнымипроводниками.К факторам,наиболее влияющимна величинуэтих параметровотносят температуруокружающейсреды и влажность.Продолжительноенахождениепечатных платв условияхповышеннойтемпературыи влажности,а особенно приодновременномих сочетанииприводит квозникновениюв платах необратимыхявлений, вызывающихрезкое уменьшениесопротивленияизоляции, аэто зачастуюведет к их отказу.Влага служитпричиной образованияплесени и коррозииметаллов, которыемогут вызватьразрыв электрическойцепи.
Одной изпричин, вызывающихотказы печатныхплат являетсяперекрытиепо поверхностиплаты. Это явлениявозникает врезультатеувеличенияотносительнойвлажностивоздуха вблизиповерхностиплаты по следующимпричинам: из-занеоднородностиповерхностногосопротивленияпечатных плати их покрытий,образованияповерхностныхтрещин на платеи на покрытии,уменьшениидавления окружающейатмосферы. Приуменьшенииатмосферногодавления напряжениеповерхностногоперекрытиятвердых диэлектриковуменьшаетсяи становитсяминимальнымпри давлении800-950 Па, а затемснова возрастает.Повышеннаятемператураокружающейсреды снижаетнапряжениеповерхностногоперекрытияпечатных плат.Старение материалаизоляционногооснованияпечатной платыприводит кзначительномуувеличениютангенса угладиэлектрическихпотерь, в результатечего происходитрезкое возрастаниеуровня потерьи нередко отказпечатной платы.
Н
адежностьпечатных платзависит такжеот количествасоединений(паек), нанесенныхна нее. С увеличениемколичествасоединенийувеличиваетсявероятностьотказа.Надежностьинтегральныхсхем. Интенсивностьотказов ИМСлежит в пределах10-6-10-9 ч-1, приближаяськ уровню высоконадежныхэлементов.Сравнениеинтенсивностиотказов отдельныхэлементов ИМСи ИМС в целомпоказывает,что они практическиравнозначны.Преимуществомявляется то,что степеньфункциональнойсложности ИМСс малым и среднимуровнем интеграциислабо отражаетсяна их надежности.
Д
Рис.5 Процентноесоотношениеосновных типовдефектов монолитныхИС.
ля ИМС преждевсего характернывнезапныеотказы, обусловленныекачествомизготовления(технологическимидефектами):разрывы соединениймежду контактнойзоной на поверхностиподложки (кристалла)и выводамикорпуса, обрывыи короткиезамыканиявнутреннихсоединений.Процентноесоотношениеосновных типовдефектов монолитныхИС указано накруговой диаграмме(рис.5). Внезапныеотказы полупроводниковыхИМС составляют80% от общего числаотказов. Свыше50% отказов гибридныхлинейных ИМСсвязано с дефектамивстроенныхтранзисторови паяных соединений.Отказы контактовзолотых проволочныхвыводов чащевсего происходятиз-за обрывапроволочкиоколо шарикаковары.Наиболееслабым звеномполупроводниковыхИМС в пластмассовыхкорпусах являютсявнутренниепроволочныесоединения,дающие обрывыи короткиезамыкания(более 90% отказоввызвано обрывамисоединительныхпроводов). Основнаяпричина такихотказов определяетсяразличиемтемпературныхкоэффициентовлинейногорасширенияметалла иобволакивающегоматериала, чтоприводит квозникновениютермомеханическихнапряжений.Около 10% отказовполупроводниковыхИМС в пластмассовыхкорпусах происходитпо причинеэлектрическойкоррозии алюминиевойметаллизациииз-за недостаточнойвлагостойкостипластмасс изагрязненияповерхностиокисла при герметизации.Типичны длятаких ИМС иотказы из-заобразованияшунтирующихутечек и короткихзамыканий, таккак влага вызываетперенос ионовметалла изагрязнений,а также образованиепроводящихмостиков междуразнопотенциальнымиточками схемы.
Более надежнымиявляются ИМСс керамическимикорпусами.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица1
Номинальныеинтенсивностиотказов элементовЭА
Наименование,тип элемента | Интенсивностьотказа н10-6ч-1 | |||||
1 | 2 | |||||
Интегральныемикросхемы | ||||||
| Гибридные | 0,07 | |||||
| Полупроводниковые | 0,02 | |||||
Микромодули | 1,8 | |||||
Транзисторы | ||||||
| МаломощныеНЧ, СЧ, ВЧ германиевые | 2 | |||||
| МаломощныеНЧ, СЧ, ВЧ кремниевые | 2,5 | |||||
| Среднеймощности НЧ,СЧ, ВЧ германиевые | 2,5 | |||||
| Среднеймощности ВЧкремниевые | 3,5 | |||||
| МощныеНЧ германиевые | 2,8 | |||||
| МощныеНЧ кремниевые | 2,4 | |||||
| МощныеСЧ германиевые | 3 | |||||
| МощныеСЧ кремниевые | 2,4 | |||||
| МощныеВЧ германиевые | 5 | |||||
| МощныеВЧ кремниевые | 1,7 | |||||
| Кремниевыеключевые | 0,7 | |||||
| Кремниевыемикроволновые | 9,7 | |||||
Диоды | ||||||
| Выпрямительныесплавные | 1,5 | |||||
| ВЧточечныегерманиевые | 2 | |||||
| ВЧточечныекремниевые | 3,9 | |||||
| Импульсныесплавные | 0,6 | |||||
| Импульсныеточечные | 3 | |||||
| Стабилитроны | 5 | |||||
| Варикапы | 5 | |||||
| Туннельные | 3 | |||||
| Световоды | 8 | |||||
| Микромодульные | 4,5 | |||||
Конденсаторы | ||||||
| Металлобумажные | 2 | |||||
| Слюдяные | 1,2 | |||||
| Стеклянные | 1,6 | |||||
| Керамические | 1,4 | |||||
| Электролитические | 2,4 | |||||
| Пленочные | 2 | |||||
| Переменныес воздушнымдиэлектриком | 18,6 | |||||
Трансформаторы,моточные изделия | ||||||
| Питания | 3 | |||||
 | Продолжениетабл.1 | |||||
1 | 2 | |||||
| Импульсные | 0,6 | |||||
| Дроссели | 1 | |||||
| Катушкииндуктивности | 0,5 | |||||
Электровакуумныеприборы | ||||||
| Диоды | 0,6 | |||||
| Триоды | 1 | |||||
| Пентодыи тетроды | 1,6 | |||||
| Кенотроны | 2,5 | |||||
| Стабилитроны | 1 | |||||
| Генераторныелампы | 15 | |||||
| Тиратроны | 5 | |||||
| ЭЛТ | 18 | |||||
| Клистроны | 20 | |||||
| Лампыбегущей волныи магнетроны | 200 | |||||
| Индикаторныелампы | 0,5 | |||||
Электрическиемашины | ||||||
| Двигателипостоянноготока | 10 | |||||
| Машиныпеременноготока | 6 | |||||
| Тахогенераторы | 8 | |||||
| Шаговыедвигатели | 0,37 | |||||
Радиоэлектронныеэлементы | ||||||
| Микрофоныдинамические | 20 | |||||
| Громкоговорителидинамические | 6,5 | |||||
| Телефоныголовные | 20 | |||||
| Датчикиоптические | 4,7 | |||||
| Датчикитемпературы | 3,3 | |||||
| Антенны | 0,36 | |||||
| Волноводыжесткие | 1,1 | |||||
| Волноводыгибкие | 2,6 | |||||
Источникипитания | ||||||
| Аккумуляторы | 7,2 | |||||
| Батареиодноразрядные | 30 | |||||
Коммутационныеэлементы | ||||||
| Релемалогабаритные | 0,25 (наодну контактнуюгруппу) | |||||
| Переключателиминиатюрные | 0,25 (наодну контактнуюгруппу) | |||||
| Выключатели,микровыключатели,тумблеры | 3 | |||||
| Клеммы,гнезда | 0,1 | |||||
| Разъемы | 0,06 | |||||
| Предохранители | 1 | |||||
| Переходныеколодки | 5,2 | |||||
| Ламповыепанели | 0,75 | |||||
| | Продолжениетабл.1 | |||||
1 | 2 | |||||
Монтажныеэлементы | ||||||
| Проводасоединительные | 0,02 | |||||
| Пайкапечатногомонтажа | 0,01 | |||||
| Пайканавесногомонтажа | 0,03 | |||||
| Основаниепечатных платиз гетинакса | 0,1 | |||||
| Основаниепечатных платиз текстолита | 0,01 | |||||
| Соединительныепровода ПП,выполненныефотохимическимспособом | 0,3 (наодин проводник) | |||||
Номинальнаямощность | ||||||
| 0,25 | 0,6 | 1,0 | 2,0 | 5,0 | 10 | |
Резисторынепроволочные | ||||||
| МЛТ | 0,4 | 0,5 | 1,0 | 1,6 | - | - |
| ТВО | 0,4 | 0,45 | 0,8 | 1,4 | 2,2 | 3,0 |
| МОУ | 0,5 | 0,55 | 1,1 | 1,5 | 2,3 | 3,1 |
| МУН | 0,6 | 0,6 | 1,2 | 2,0 | - | - |
| УНУ | 0,6 | 0,7 | 1,2 | 1,7 | 2,3 | 3,0 |
| КЭВ | 0,6 | 0,75 | 1,3 | 1,75 | 2,4 | 3,1 |
| ВС | 0,7 | 0,8 | 1,35 | 1,8 | 2,5 | 3,3 |
| УЛИ | 0,6 | 0,65 | 1,3 | - | - | - |
| БЛЦ | 0,7 | 0,75 | 1,4 | - | - | - |
| СПО | 0,6 | 0,7 | 1,15 | 1,8 | - | - |
| СП | 0,7 | 0,8 | 1,3 | 2,0 | - | - |
Резисторыпроволочные | ||||||
| ПТН | - | 1,1 | 1,4 | 1,8 | - | - |
| ПКВ | - | 1,2 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | - |
| ПЭВ | - | 1,6 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | - |
| ПТП | - | - | 2,2 | 2,6 | 3,0 | - |
| РП | - | - | - | 3,0 | - | - |
Резисторыметаллопленочные | 0,4 | - | - | - | - | - |
Таблица2
Поправочныекоэффициенты
в зависимостиот механическихвоздействий
Условия эксплуатацииЭА | | ||
Привибрации | Приударных нагрузках | Присуммарномвоздействии | |
| Лабораторные | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| Стационарные | 1,04 | 1,03 | 1,07 |
| Автофургонные | 1,35 | 1,08 | 1,46 |
| Железнодорожные | 1,40 | 1,10 | 1,54 |
| Корабельные | 1,30 | 1,05 | 1,37 |
| Самолетные | 1,46 | 1,13 | 1,65 |
Таблица3
Поправочныекоэффициенты
в зависимостиот влажностии температуры
Влажность,% | Температура,С | |
| 60-70 | 20-40 | 1,0 |
| 90-98 | 20-25 | 2,0 |
| 90-98 | 30-40 | 2,5 |
Таблица4
Поправочныекоэффициенты
в зависимостиот атмосферногодавления (высоты)
Высота,км | | Высота,км | |
| 0-1 | 1,00 | 8-10 | 1,25 |
| 1-2 | 1,05 | 10-15 | 1,30 |
| 2-3 | 1,10 | 15-20 | 1,35 |
| 3-5 | 1,14 | 20-25 | 1,38 |
| 5-6 | 1,16 | 25-30 | 1,40 |
| 6-8 | 1,20 | 30-40 | 1,45 |
Таблица5
Поправочныекоэффициенты дляинтенсивностейотказов элементовЭА
взависимостиот коэффициентанагрузки
и температуры 
Наименование,тип элемента | | Коэффициентнагрузки | ||||||||
| 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | ||
| ПолупроводниковыеИМС | 20 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,0 |
| 60 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,0 | |
| 80 | - | - | - | - | - | - | - | - | 2,5 | |
| Транзисторы кремниевые | 20 | 0,16 | 0,18 | 0,20 | 0,35 | 0,43 | 0,52 | 0,63 | - | - |
| 40 | 0,17 | 0,20 | 0,23 | 0,40 | 0,51 | 0,59 | 0,72 | - | - | |
| 60 | 0,19 | 0,22 | 0,26 | 0,50 | 0,61 | 0,71 | 0,85 | - | - | |
| Транзисторы германиевые | 20 | 0,23 | 0,26 | 0,35 | 0,42 | 0,50 | 0,70 | 0,74 | - | - |
| 40 | 0,32 | 0,40 | 0,55 | 0,66 | 0,81 | 1,04 | 1,22 | - | - | |
| 60 | 0,52 | 0,63 | 0,86 | 1,10 | 1,38 | 1,65 | 1,90 | - | - | |
| 80 | 0.69 | 0,91 | 1,25 | 1,57 | 1,92 | 2,24 | 2,59 | - | - | |
| Диодыкремниевые | 20 | 0,77 | 0,78 | 0,79 | 0,81 | 0,83 | 0,85 | 0,88 | - | - |
| 40 | 0,92 | 0,92 | 0,94 | 0,97 | 1,00 | 1,04 | 1,08 | - | - | |
| 60 | 1,04 | 1,08 | 1,11 | 1,16 | 1,22 | 1,30 | 1,39 | - | - | |
| Диодыгерманиевые | 20 | 0,15 | 0,22 | 0,30 | 0,39 | 0,50 | 0,62 | 0,74 | - | - |
| 40 | 0,23 | 0,32 | 0,41 | 0,51 | 0,63 | 0,76 | 0,91 | - | - | |
| 60 | 0,53 | 0,66 | 0,86 | 1,13 | 1,40 | 1,75 | 2,13 | - | - | |
| Конденсаторы керамические,слюдяныенегерметичные | 20 | - | - | 0,08 | 0,10 | 0,18 | 0,23 | - | - | - |
| 40 | - | - | 0,09 | 0,13 | 0,28 | 0,35 | - | - | - | |
| 60 | - | - | 0,12 | 0,20 | 0,45 | 0,62 | - | - | - | |
| 80 | - | - | 0,22 | 0,43 | 0,92 | 1,46 | - | - | - | |
| Продолжениетабл.5 | ||||||||||
| Конденсаторы слюдяные герметичные | 20 | - | - | 0,36 | 0,49 | 0,18 | 0,23 | - | - | - |
| 40 | - | - | 0,42 | 0,54 | 0,28 | 0,35 | - | - | - | |
| 60 | - | - | 0,61 | 0,75 | 0,45 | 0,61 | - | - | - | |
| 80 | - | - | 0,97 | 1,40 | 0,92 | 1,46 | - | - | - | |
| Конденсаторы стеклянные, пленочные, металлобумажные | 20 | - | - | 0,36 | 0,49 | 0,64 | 0,80 | - | - | - |
| 40 | - | - | 0,42 | 0,54 | 0,80 | 1,10 | - | - | - | |
| 60 | - | - | 0,61 | 0,75 | 1,19 | 2,00 | - | - | - | |
| 80 | - | - | 0,97 | 1,40 | 2,10 | 2,80 | - | - | - | |
| Конденсаторы электролитическиес алюминиевым анодом | 20 | - | - | 0,48 | 0,40 | 0,48 | 0,65 | - | - | - |
| 40 | - | - | 0,90 | 0,64 | 0,90 | 1,24 | - | - | - | |
| 60 | - | - | 2,10 | 1,80 | 2,10 | 2,30 | - | - | - | |
| 80 | - | - | 5,60 | 4,40 | 5,60 | 7,00 | - | - | - | |
| Конденсаторы электролитическиес танталовым анодом | 20 | - | - | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,39 | - | - | - |
| 40 | - | - | 0,30 | 0,30 | 0,30 | 0,47 | - | - | - | |
| 60 | - | - | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,70 | - | - | - | |
| 80 | - | - | 0,80 | 0,80 | 0,80 | 1,05 | - | - | - | |
| Резисторы непроволочные | 20 | 0,20 | 0,26 | 0,35 | 0,42 | 0,50 | 0,60 | 0,72 | 0,84 | 1,00 |
| 40 | 0,33 | 0,42 | 0,51 | 0,60 | 0,76 | 0,94 | 1,11 | 1,38 | 1,71 | |
| 60 | 0,47 | 0,56 | 0,67 | 0,82 | 1,08 | 1,43 | 1,70 | 2,17 | 2,81 | |
| 80 | 0,61 | 0,71 | 0,84 | 1,07 | 1,46 | 2,05 | 2,48 | 3,31 | 4,40 | |
| Резисторы проволочные | 20 | 0,02 | 0,02 | 0,05 | 0,10 | 0,20 | 0,34 | 0,61 | 0,73 | 1,00 |
| 40 | 0,06 | 0,06 | 0,11 | 0,19 | 0,32 | 0,53 | 0,69 | 0,92 | 1,29 | |
| 60 | 0,10 | 0,10 | 0,17 | 0,30 | 0,47 | 0,73 | 0,96 | 1,29 | 1,95 | |
| 80 | 0,15 | 0,16 | 0,23 | 0,40 | 0,67 | 0,99 | 1,37 | 2,03 | 3,28 | |
| Моточныеизделия, трансформаторы | 20 | - | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,6 | 0,8 | 1,0 |
| 40 | - | 0,1 | 0,2 | 0,2 | 0,5 | 1,2 | 1,8 | 2,4 | 3,0 | |
| 60 | - | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 1,2 | 2,5 | 4,1 | 6,4 | 8,6 | |
| 70 | - | 0,3 | 0,4 | 0,6 | 2,0 | 4,2 | 7,2 | 10,7 | 14,0 | |
| Электровакуумныедиоды и триоды | 20 | 0,63 | 0,66 | 0,70 | 0,75 | 0,80 | 0,85 | 0,90 | 0,95 | 1,00 |
| 40 | 0,63 | 0,66 | 0,70 | 0,76 | 0,82 | 0,87 | 0,93 | 0,01 | 1,10 | |
| 60 | 0,68 | 0,73 | 0,76 | 0,83 | 0,91 | 1,00 | 1,07 | 0,20 | 1,35 | |
| 80 | 0,78 | 0,83 | 0,88 | 0,98 | 1,07 | 1,18 | 1,30 | 0,50 | 1,71 | |
| Электровакуумныететроды и пентоды | 20 | - | - | 0,70 | 0,73 | 0,76 | 0,83 | 0,87 | 0,92 | 1,00 |
| 40 | - | - | 0,82 | 0,87 | 0,90 | 0,96 | 1,02 | 1,10 | 1,25 | |
| 60 | - | - | 0,96 | 1,02 | 1,10 | 1,18 | 1,27 | 1,45 | 1,65 | |
| 80 | - | - | 1,09 | 1,20 | 1,30 | 1,41 | 1,55 | 1,80 | 1.97 | |
| ЭЛТ | 20 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,00 |
| 40 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,28 | |
| 60 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,50 | |
| 80 | - | - | - | - | - | - | - | - | 1.70 | |
Списокиспользованнойлитературы
АлексеенкоА.Г. Основымикросхемотехники.Элементы морфологиимикроэлектроннойаппаратуры.Изд. 2-е перераб.и доп. – М.: Советскоерадио, 1977.– 408 с.
ВершининО.Е., МироненкоИ.Г. Монтажрадиоэлектроннойаппаратурыи приборов:Учеб. для ПТУ.– М.: Высшая школа,1991.–208 с.
ВишняковВ.А. Надежностьэлектроннойаппаратуры:учебное пособие.– Ярославль:ЯПИ, 1988,–64 с.
 |  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Содержание
1 СтруктурапредприятияУППО1
2 Технологияизготовленияпечатных плат3
Организационныеи технологическиепредпосылкиавтомати-
зациимонтажныхработ 3
2.2 МетодыконструированияРЭА на печатныхплатах4
2.3 Классификацияпечатных плат4
2.4 Технологическиепроцессы изготовленияпечатных плат4
2.5 Методыизготовлениямногослойныхпечатных плат8
2.6 Основыбезопасностипроизводствапечатных плат10
3 Элементытеории надежности11
3.1 Основныепонятия иопределения11
3.2 ФизическаянадежностьэлементовЭА15
Приложение19
Списокиспользованнойлитературы24