Устройство управления радиорелейной станцией - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника дипломная работа

Разработка электрической принципиальной схемы устройства управления. Обоснование его конструкции. Способ изготовления печатной платы. Расчет размерных и электрических параметров проводников. Моделирование тепловых процессов в подсистеме АСОНИКА-Т.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Целью дипломной работы было создать устройство управления радиорелейной станцией, отвечающей новейшим требованиям военной аппаратуры. Данная станция, помехозащищённая и уникальна тем, что способна работать в боевых условиях при наличии радиопротиводействия противника. В проделанной работе были рассмотрены вопросы: разработка и анализ схемы электрической принципиальной. Выбор и обоснование элементной базы. Обоснование конструкции устройства. Выбор материалов для изготовления печатного узла и способ изготовления платы. Были проведены следующие расчеты: Расчет параметров печатных проводников. Расчет электрических параметров. Также было проведено моделирование тепловых процессов в подсистеме АСОНИКА-Т. Результатом проделанной работы стало устройство отвечающее новейшим требованиям военной аппаратуры и конкурентопригодное на рынке.
печатный плата управление проводник
1. Обоснование необходимости создания помехозащищённой радиорелейной аппаратуры и её назначения
2.1 Анализ схемы электрической принципиальной
2.2 Выбор и обоснование элементной базы
3. Конструкторско-технологическая часть
3.1 Конструкторско-технологические требования
3.2 Обоснование конструкции устройства
3.2.1 Обоснование исполнения печатного узла
3.2.2 Обоснование исполнения корпуса
3.3 Выбор материалов для изготовления печатного узла и способ изготовления платы
3.3.2 Выбор метода нанесения рисунка
3.3.5 Подготовка поверхности печатной платы
3.3.6 Получение монтажных и переходных отверстий
3.4.1 Технологический процесс пайки
3.5 Расчет параметров печатных проводников
3.5.1 Расчет диаметра монтажных отверстий и контактных площадок
3.5.3 Расчет расстояния между двумя проводниками
3.6 Расчет электрических параметров
3.6.2 Расчет индуктивности печатных проводников
3.6.3 Взаимная индуктивность печатных проводников
3.7 Моделирование тепловых процессов в подсистеме АСОНИКА-Т
4. Разработка конструкторских мероприятий по обеспечению электромагнитной совместимости
5. Разработка мероприятий по защите компонентов и узлов от воздействия статического электричества на этапе сборки и настройки аппаратуры
6. Выбор и обоснование технологического процесса пайки при сборке печатного узла
7.1 Защита ПК от электромагнитных воздействий
Станция является унифицированным цифровым тропосферно - радиорелейным средством связи и предназначена для организации линий и сетей радиосвязи различного уровня. Она позволяет создавать принципиально новые системы связи, решающие задачи как тропосферной, радиорелейной (система «точка-точка»), так и радиально - узловой связи (система «точка- многоточка») единым образом.
Станция представляет собой малогабаритную, помехозащищённую, высокомобильную станцию, позволяющую обеспечить передачу информации со скоростью передачи от 64 до 512 кбит/с на расстояния до 150 км.
Принципы построения станции основаны на применении временного разделения дуплексных сигналов (принцип полудуплексной работы системы) и частотного разделения каналов при многоканальной работе. В радиально - узловых линиях частотные каналы используются для разделения направлений связи. При этом обеспечивается гибкое использование частотного ресурса в зависимости от вида устанавливаемой связи, протяжённости интервалов, требования по помехозащите, количества передаваемой информации. Наличие широкополосной системы связи с независимыми частотами позволяет расширить возможности станции и сделать ее универсальной. Так данную станцию можно использовать как:
· тропосферную радиально-узловую, передавая параллельно на одной (оптимальной) из частот информацию для каждой из М абонентских станций;
· радиорелейную, в этом случае параллельная работа на М частотах позволяет повысить общую скорость передачи информации в радиорелейной линии.
· Работу в диапазоне частот 4400 - 5000 ГГц;
· Работу в режиме прямой видимости при наличии мачт её обеспечивающих;
· Передачу цифровой информации со скоростями: 64, 128 (2х64), 512 (8х64) кбит/с в режиме «загоризонтной» связи с использованием эффекта дальнего тропосферного рассеивания или эффекта дифракции радиоволн на интервалах до 150 км с вероятностью ошибки 10 -4 и надёжностью не хуже 95 % на линии «точка - точка»;
· Работу в системе радиально - узловой связи с центральной станцией («точка - многоточка»);
· Защиту канала связи от радиопомех путем адаптации спектра излучаемого сигнала к помеховой обстановке. Эта задача решается за счет применения принципа многочастотной работы (случайной перестройки частоты) в сочетании с методом помехоустойчивого кодирования и перемежения;
· Адаптацию сигнала на передаче к условиям распространения радиоволн;
· Организацию цифровых каналов служебной связи, канала телеуправления и телесигнализации;
· управление режимами работы и контроль состояния качества связи с персонального компьютера. Изменение режимов работы и конфигурации радиолинии не требует изменения аппаратуры и достигается программным изменением режима работы.
1. Обоснование необходимости создания помехозащищённой радиорелейной аппаратуры и её назначение
Одной из важнейших составляющих системы связи Вооруженных сил Российской федерации является сеть радиорелейной связи.
В настоящее время в войсках связи Вооруженных Сил Российской федерации на снабжении находится третье поколение отечественных средств радиорелейной связи военного назначения, которые разрабатывались в 80-х годах прошлого столетия.
К недостаткам существующих средств военной радиорелейной связи относятся:
- низкая надежность связи в условиях радиопомех;
- большие габариты и энергопотребление и, как следствие, большое количество транспортных средств, отсутствие автоматизированных антенно-мачтовых устройств (АМУ);
- низкие характеристики по электромагнитной совместимости;
- отсутствие унификации радиорелейных станций по системам управления и недостаточная эффективность систем функционального контроля и диагностики.
Необходимо отметить, что в настоящее время в промышленности ведутся опытно-конструкторские работы по созданию комплекса технических средств связи. Кроме того, на рынке средств радиорелейной связи отечественные производители предлагают ряд разноплановых радиорелейных станций (Р169-РРС, серия ЦРРС МИКРАН, РРС РАДИАН, ЦС Рисса и т.д.).
Однако в ТТЗ на разработку этих комплексов не задавались тактико-технические требования, удовлетворяющие современным требованиям систем управления войсками.
- отсутствие современных методов по обеспечению требуемой помехозащищённости и разведзащищённости;
- недостаточный уровень автоматизации процессов развертывания АМУ, установления, ведения связи и управления, как радиорелейными станциями, так и создаваемыми на их основе линиями связи;
- отсутствие эффективных решений по обеспечению безопасности связи при ведении служебных переговоров обслуживающим персоналом.
Анализ практического использования современных радиорелейных средств в условиях вооружённых конфликтов в различных регионах мира показывает, что на первый план выходят такие показатели станций как энергетическая скрытность и помехозащищенность связи. После обнаружения факта работы радиолинии следует пеленгация радиоизлучающих средств, определение их координат и, как правило, их огневое уничтожение, если радиоизлучающие средства находятся в пределах досягаемости артиллерии или авиации. В других случаях радиосредства могут быть подавлены системами радиопротиводействия, которые в настоящее время и в перспективе обладают большим энергетическим потенциалом с эквивалентной изотропной излучаемой мощностью (ЭИИМ) более 60 дБВт.
Низкий уровень отечественных средств военной радиорелейной связи особенно заметен при сравнении с зарубежными военными радиорелейными станциями, в частности, находящимися на снабжение европейских стран, входящих в блок НАТО. К ним относятся, в частности, станции MH3013 (MARCONI), RL434A (Kongsberg), GRC-408, GRC-2000C (Tadiran Communication) и др. По имеющимся материалам, данные радиорелейные станции характеризуются следующими особенностями:
- возможностью работы в сложной электромагнитной обстановке за счет высоких характеристик по ЭМС и помехозащищенности (режим ППРЧ не менее 5000 скачков частоты в секунду, расширение спектра, помехоустойчивое кодирование и перемежение, работа в диапазоне скоростей 16 - 8448 кбит/с);
- использование цифровых методов передачи и обработки информации;
- автоматизация средств управления и контроля, наличие многопротокольных интерфейсов, аппаратуры засекречивания и т.д.;
- возможность организации связи на больших расстояниях (до 200 км.) со скоростью передачи информации до 2048 кбит/с при использовании режима загоризонтной связи.
Таким образом, в отечественной промышленности назрел вопрос создания скрытных и помехозащищённых средств связи, способных принять вызов времени.
В ряду таких систем стоит и аппаратура радиорелейной связи сантиметрового диапазона, предназначенная для работы в комплексах ПВО.
Следует отметить, что технические решения, использованные в данной работе, распространяются на станции целого ряда диапазонов частот, что позволит в дальнейшем создавать семейство помехозащищённых станций военного назначения различных диапазонов частот.
Процесс развития перспективных средств связи позволяет определить передовые технологии, без которых невозможно создание новых образцов техники связи.
К таким технологиям можно отнести создание высокоэффективных приемопередающих устройств на основе:
- широкополосной работы станции при быстрой псевдослучайной перестройке рабочей частоты в любой выбранной полосе частот вплоть до перестройки во всём диапазоне частот;
- увеличения помехозащищённости системы связи путём уменьшения скорости передачи информации;
- автоматической регулировки мощности передатчика с точностью 1 дБ в диапазоне 50 дБ, обеспечивающей работу на минимальной мощности для увеличения скрытности передачи;
- реализации режима частотной адаптации, которая обеспечивается наличием анализатора помеховой обстановки и выбора алгоритма маневрирования рабочей частоты;
- применения устройств кодирования и перемежения, повышающих помехозащищенность в условиях воздействия импульсных помех;
- использования антенн с большим подавлением боковых и задних лепестков;
- применения устройств преселекции приемного устройства без увеличения коэффициента шума приемника;
- управления станцией, интервалом, линией и сетью связи на основе унифицированных протоколов, обеспечивающих поддержку сетевого и транспортного уровня;
- использования стандартных интерфейсов;
- улучшения эксплуатационных характеристик в части создания необслуживаемых станций, упрощения процесса развёртывания и наведения антенн;
- использования режима работы на интервалах при отсутствии прямой видимости (загоризонтная связь);
- введения режима конфиденциальности передачи информации.
Развитие современной элементной базы позволяет создать унифицированные перепрограммируемые устройства (модемы, мультиплексоры, устройства, реализующие интерфейс станции, и пр.), которые могут иметь широкое применение в различных средствах связи.
Учитывая сказанное, создание перспективной станции с высокой степенью скрытности и помехозащищённости является актуальной задачей.
Помехозащищённая станция предназначена для работы в боевых условиях при наличии радиопротиводействия противника.
Разведзащищённость достигается комплексом мер:
· наличием автоматической регулировки мощности, позволяющей вести работу на минимально возможной мощности, достаточной для обеспечения допустимого уровня ошибок;
· псевдослучайной перестройкой частоты, обеспечивающей минимально-возможную спектральную плотность излучаемого сигнала;
· применением антенных систем с низким уровнем боковых и задних лепестков диаграммы направленности;
· применением устройства автоматического наведения на корреспондента с использованием сигналов ГЛОНАС.
· применением быстрой псевдослучайной перестройкой частоты в широком диапазоне частот, существенно снижающей эффективность сосредоточенной (прицельной) помехи противника;
· использованием помехоустойчивых кодов с перемежением;
· применением усилителей с повышенной выходной мощностью;
· применением устройств преселекции приемного устройства;
· применением антенных систем с низким уровнем боковых и задних лепестков диаграммы направленности.
Станция должна работать совместно с несколькими однотипными радиостанциями в одном и том же диапазоне частот в режиме псевдослучайной перестройки частоты с синхронизацией работы радиосредств. В станции должна обеспечиваться конфиденциальность передаваемой информации.
2.1 Анализ схемы электрической принципиальной
Напряжение питания устройства +12 В.
Устройство управления предназначено для организации обмена информацией между блоком управления и выносными модулями станции. Устройство обеспечивает прием и выдачу последовательной информации по входам Upr A inf и Upr B inf, по стандарту RS-485 (обмен между блоками), выдачу команд управления и прием сигналов состояния уровнями КМОП (внутриблочный обмен в блоках). Устройство имеет канал сопряжения с персональным компьютером по стандарту RS-232. Устройство управления, имеющееся в каждом блоке управления, осуществляет передачу, прием и ретрансляцию информации линейной телесигнализации, обеспечивает связь с блоками данной станции и пультом оператора для передачи информации о состоянии станции и всей радиолинии.
Управление станцией осуществляется с пульта оператора станции от PC. Агентами управления являются блоки станции. В каждом из этих блоков встроено программное обеспечение на базе микроконтроллера AТXmega128A1 фирмы Atmel. Информационный обмен между блоками осуществляется по интерфейсу RS-485 (канал КУ). Обмен информацией между блоками производится пакетами. Скорость передачи в пакете 115,2 Кбит/с. Обмен производится каждый цикл работы станции (10 мс).
С пультом оператора (РС) связь станции производится через блок доступа по интерфейсу USB. C пульта оператора вводятся установочные данные при изменении параметров станции и режимов ее работы. На пульт оператора поступают сигналы состояния отдельных частей станции и данные, характеризующие динамическое состояние радиоканала.
Организация связи со специализированным выносным пультом оператора осуществляется по последовательному интерфейсу по стандарту RS485.
Устройство управления формирует цикловый импульс на частоте 100 Гц. Этот импульс используется в станции для синхронизации системы управления микроконтроллеров блоков. Цикловые импульсы, формируемые в блоке доступа, поступают на внешние блоки станции по отдельному интерфейсу RS-485.
По каналу ЛТС осуществляется передача команд управления и сигналов состояния всех станций радиолинии, для дальнейшей передачи информации по линии связи или передачи ее на пульт управления.
Посылка ЛТС формируется при организации цикла группового непрерывного информационного сигнала в устройстве управления. Скорость передачи в канале ЛТС - 1,6 кбит/с.Обмен информацией по каналу ЛТС производится пакетами по принципу запрос - ответ.
На устройство управления пакеты ЛТС приходят с двух направлений связи и от пульта управления «своей» станции. Пакеты содержат номер станции получателя.
Алгоритм маршрутизации состоит в следующем.
Для пакетов, поступающих с направления связи:
Если номер станции в пакете совпадает с номером «своей» станции, микроконтроллер берет пакет на обработку, а дальнейшее продвижение пакета по каналу ЛТС прекращается.
В противном случае, пакет ретранслируется по каналу ЛТС в том же направлении.
Для пакетов, поступающих от пульта управления:
Если номер станции в пакете совпадает с номером «своей» станции, микроконтроллер берет пакет на обработку и не передает его в канал ЛТС.
В противном случае, пакет передается по каналу ЛТС в оба направления.
Одновременно микроконтроллер обеспечивает отсутствие столкновений пакетов в канале ЛТС путем задержки передачи очередного пакета, если канал занят (ведение «очереди»)
2.2 Выбор и обоснование элементной базы
Микросхема ATXmega128-AU является микроконтроллером общего назначения. Микроконтроллер ATXMEGA128A1-AU работает при напряжении питания от 1.6В до 3.6В, имеет низкое энергопотребление. Производительность микроконтроллера достигает 32 MIPS на тактовой частоте 32 МГц. Микроконтроллер ATXmega128-AU имеет контроллер прямого доступа в память, контроллер многоуровневых прерываний, поддерживающий приоритеты прерываний и немаскируемые прерывания.
Основные параметры микроконтроллера ATXmega128-AU приведены в таблице.
Микроконтроллеры AVR XMEGA поддерживаются основными средствами разработок для AVR-контроллеров.
Понижающий DC-DC преобразователь MAX5033AASA семейства MAXPower ( STU ) преобразует поступающее напряжение питания +12 В в напряжение питания +3,3 В, необходимое для питания логических микросхем.
- Размещено на http://www.allbest.ru/
широкий диапазон входного напряжения: от 7.5 до 76 В;
- Размещено на http://www.allbest.ru/
фиксированное (3,3 В) выходное напряжение;
- Размещено на http://www.allbest.ru/
- Размещено на http://www.allbest.ru/
- Размещено на http://www.allbest.ru/
- Размещено на http://www.allbest.ru/
фиксированная частота переключений 125 кГц;
- Размещено на http://www.allbest.ru/
- Размещено на http://www.allbest.ru/
Супервизор ADM6321AW31ARJ (SV) осуществляет контроль за напряжением питания +3,3 В. При понижении напряжения питания до +3,08 B супервизор выдает сигнал сброса RESET на микроконтроллер.
- сигнал RESET возникает при понижении напряжения питания ниже заданного порогового уровня -- 3,08 В;
- активный уровень сигнала RESET - лог.0;
- время удержания сигнала RESET при восстановлении напряжения питания 1,6 мсек;
- минимальный период подачи импульса на вход WDI - 6,3 мсек;
- минимальный длительность импульса на вход WDI - 50 нсек.
Основные параметры микросхемы приведены в таблице.
Микросхема MAX3078EESA является преобразователем RS485 / TTL. Скорость передачи до 2.5 Mbps. Микросхема может передавать и принимать сигналы в полудуплексном режиме. Микросхемы установлены в каналах обмена информацией с устройствами управления блоков и в канале приема циклового импульса.
Микросхема MAX3480AEPI является преобразователем TTL/RS485 с опторазвязкой. Микросхема может передавать и принимать сигналы в полудуплексном режиме, выходы А и В оптоизолированы. Управление производится по последовательному интерфейсу по стандарту RS-485 в дуплексном режиме. Микросхема MAX3480 работает только в режиме передатчика, т.е. через выходы УпрA ANT и УпрB ANT выдается посылка ТУ для блоков. Микросхема MAX3078 является преобразователем RS485/TTL. Микросхема MAX3078 может передавать и принимать сигналы в полудуплексном режиме. В этом функциональном узле устройства управления УУБД микросхема MAX3078 работает только в режиме приемника. Принятая из канала, со входов УпрY ANT и УпрZ ANT, посылка ТС в стандарте RS485 преобразовывается микросхемой MAX3078 в сигнал с уровнями ТТЛ и через оптрон микросхемы MAX3480 выдается в интерфейс UARTF4 микроконтроллера.
Микросхема FT232R является конвертером USB-RS232 выполненным на основе USB - UART контроллера FT232R. Микросхема установлена в канале обмена информацией с пультом управления. Обмен информацией с ПУ осуществляется по последовательной шине USB. Обмен информацией производится через интерфейс USARTE1 микроконтроллера. Максимальная скорость обмена данными -- 3 Мбит/с. Микросхема имеет энергонезависимую память для хранения настроек режима работы, встроенный тактовый генератор. Каждая микросхема имеет уникальный идентификатор. Вместе со встроенной EEPROM это дает возможность создать аппаратные ключи для защиты от несанкционированного доступа.
Микросхема 74LVC04AD представляет собой шесть ТЛ2 триггеров.
-- диапазон напряжения питания от 1,65 -- 5,5 В;
-- стандартные КМОП входные и выходные уровни сигналов;
Vih = 2 B; Vil = 0,8 B; Voh = 2,4 B; Vol = 0,4 B;
-- выходной ток нагрузки низкого и высокого уровней до 24 мА;
Шина внутриблочного обмена ВБО предназначена для приема и передачи информации предназначенной для линии телесигнализации и канала КУИ. Для организации шины используется параллельная шина внешней памяти микроконтроллера ATXmega128 . Информационный обмен по шине ВБО осуществляется побайтно. Инициатором обмена является микроконтроллер устройства управления. Устройства блока содержат в своем составе порты ввода/вывода, к которым микроконтроллер имеет доступ с помощью шины ВБО. В состав шины входят следующие цепи (сигналы):
- A/D0…A/D7 - мультиплексированная шина адрес/данные
Все перечисленные сигналы имеют уровни ТТЛ. В цепях данных и адреса логической единице соответствует высокий уровень сигнала. Для сигналов записи (WT) и чтения (RD) активным является низкий уровень. Цепи A/D0…A/D7 являются двунаправленными. В устройстве управления эти цепи «привязаны» к источнику +3,3В через резисторы 10 кОм. Остальные цепи являются однонаправленными.
В схеме задействованы толстопленочные бескорпусные ЧИП резисторы типа PH1-12. Резисторы предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока. Номинальная мощность 0,125 Вт (тип 0805). Диапазон номинальных сопротивлений: ряд Е24 (5%). Рабочее напряжение - 200В.
Чип конденсаторы керамические предназначены для использования в цепях постоянного, переменного и импульсного тока. Конденсаторы для поверхностного монтажа.
Диапазон номинальных значений емкости -- 10 нФ ... 22 мкФ.
Чип конденсаторы танталовые предназначены для использования в цепях постоянного, переменного и импульсного тока. Конденсаторы для поверхностного монтажа.
Диапазон номинальных значений емкости -- 0,15 ... 220 мкФ.
В схеме использованы светоизлучающие светодиоды KB-170R фирмы Kingbright для поверхностного монтажа..
В схеме использована силовая индуктивность для поверхностного монтажа. Используется в DC-DC конверторах, в источниках питания. Дроссель SDR0805
Диапазон номинальных значений - 1,5 ... 470 мкГн.
Диапазон рабочих частот - 1 ... 120 МГц.
Диапазон рабочих токов - 0,08 мА ... 6 А.
В схеме использован микроминиатюрный кварцевый резонатор HC49S с 2 выводами под пайку. Используется в DC-DC конверторах, в источниках питания.
Диапазон рабочих частот - 13000 ... 20000 кГц.
печатный плата управление проводник
3. Конструкторско-технологическая часть
3.1 Конструкторско-технологические требования
– Климатический факторы внешней среды:
Устройство управления предназначено для работы при температурах от -50 О С до +60 О С. Относительная влажность до 80% при температуре +25 О С. В режиме хранения при температуре от -10 О С до +30 О С и влажности до 80%.
– Для защиты от внешних воздействий устройство управления находится в корпусе;
– Номинальный режим работы - постоянно;
– Устройство управления, для обеспечения серийного производства с наименьшими затратами, должно быть реализована на печатной плате. Печатная плата должна соответствовать:
1) ГОСТ Р 50621-93 (МЭК 326-4-80). Платы печатные одно- и двусторонние с неметаллизированными отверстиями. Общие технические требования.
2) ГОСТ Р 50622-93 (МЭК 326-5-80). Платы печатные двусторонние с металлизированными отверстиями. Общие технические требования.
3) ГОСТ 23751-86. Платы печатные. Параметры конструкции.
4) ГОСТ 10317-79. Платы печатные. Основные размеры.
3.2 Обоснование конструкции устройства
Разработка конструкции устройства управления происходит на основании анализа схемы электрической принципиальной, а так же на основании требований технического задания. Разработка конструкции устройства включает в себя следующие элементы:
– Выбор и обоснование способов компоновки ЭРЭ;
– Выбор и обоснование стандартизованных деталей, флюсов, припоев для монтажа;
– Выбор способов защиты от статического электричества, а так же электромагнитная совместимость устройства.
При выборе способа компоновки и монтажа ЭРЭ следует учитывать положение ТЗ о серийном производстве устройства. Следовательно, при разработке конструкции устройства необходимо учитывать, что оно будет производиться в большом количестве в условиях оснащенного современным оборудованием и технологиями производстве.
Современные предприятия по производству радиоэлектронной аппаратуры имеют технологически линии для осуществления каждой операции на стадии производства РЭА:
– Линии для производства печатных узлов и деталей;
– Линии для нанесения защитных покрытий;
– Линии для изготовления корпусов изделий;
– Линии контроля качества и испытания РЭА.
3.2.1 Обоснование исполнения печатного узла
Устройство управления реализовано на двусторонней печатной плате. Печатная плата представляет собой электроизоляционную плату с контактными площадками и отверстиями, для установки электрорадиоэлеменов, а так же соединяющих их, соответственно электрической принципиально схеме, системе проводников и металлизированных отверстий, служащих межслойными соединениями.
Печатный узел необходимо установить в корпус.
Для изготовления устройства управления используется двусторонняя печатная плата (ДПП) с металлизированными отверстиями.
Форма платы - прямоугольная пластина габаритами 120х90 мм
Условное обозначение элементов печатного монтажа
Расстояние между проводниками, между проводниками и контактными площадками S, мм
Минимальное значение гарантийного пояска для класса точности b, мм
Позиционный допуск расположения проводника относительно соседнего T1, мм
Существуют три метода нанесения рисунка на печатную плату: сеткографический метод, фотопечать и офсетная печать. Сеткографический метод основании на нанесении специальной краски путем продавливания ее через сетчатый трафарет ракелем. Метод офсетной печати состоит в изготовлении печатной формы, на поверхности которой формируется рисунок слоя, который в свою очередь переносится на поверхность основания печатной платы. Метод фотопечати состоит в контактном копировании рисунка печатного монтажа с фотошаблона на основание, покрытое фоторезистом.
Для данного устройства используется метод фотопечати, так как он соответствует 3 классу точности и имеем самую высокую точность (± 0.05 мм) и плотность монтажа.
Существует четыре метода изготовления печатных плат: субтрактивный, аддитивный, полуаддитивный и комбинированный. Субтрактивный метод представляет собой перенос стойкой к травлению пленки с рисунком печатных проводников на фольгированную основу, а затем химическое травление незащищенных пленкой мест. Аддитивный метод предполагает использования нефольгированного основания, на которое наносится токопроводящий рисунок. Полуаддитивные методы схожи с аддитивными, за исключением использования электрохимических (гальванических) методов металлизации, вместо неустойчивых процессов толстослойной химической металлизации (ТХМ). Комбинированные методы объединяют в себя все приемы изготовления печатных плат, необходимые для изготовления печатных проводников и металлизированных отверстий.
Для изготовления Устройства управления наилучшим образом подходит комбинированный позитивный метод изготовления, так как он позволяет без труда изготовить двустороннюю печатную плату с металлизированными отверстиями.
Схема комбинированного позитивного метода изготовления двухсторонних печатных плат с металлизированными отверстиями:
1. Нарезка технологических заготовок;
3. Сверление отверстий, подлежащих металлизации, на станках с ЧПУ;
4. Активация поверхности под химическую металлизацию;
5. Тонкая химическая металлизация (до 1 мкм);
6. Предварительная тонкая гальваническая металлизация (до 6 мкм);
7. Нанесение и экспонирование фоторезиста через фотошаблон - позитив;
8. Основная гальваническая металлизация (до 25 мкм внутри отверстий);
10. Удаление экспонированного фоторезиста;
11. Травление обнаженных участков фольги;
13. Нанесение контактных покрытий на концевые печатные ламели;
14. Тщательная отмывка платы, сушка;
16. Нанесение финишных покрытий под пайку;
17. Нанесение маркировочных знаков;
Преимуществами данного метода являются возможность воспроизведение с высокой степенью разрешения различных типов печатных элементов, хорошая надежность изоляции, а так же высокая прочность сцепления металлических элементов платы с диэлектрическим основанием.
Подготовка поверхности и отверстий заготовок ПП осуществляется с целью:
- Удаления заусенцев, смолы механических частиц из отверстий после сверления;
- Получения равномерной шероховатости поверхности;
- Активирования поверхности перед химическим меднением;
- Удаление пыли, грязи, мелких царапин, оксидов, масляных пятен и пр.
Существуют следующие способы подготовки поверхности и отверстий печатных плат: механический, химический, комбинированный, электрохимический, плазменное травление, ультразвуковой и др. В крупносерийном и массовом производстве используют механическую подготовку поверхности ПП. Она производится на линиях конвейерного типа с дисковыми щетками, на которые подается абразивная суспензия. В качестве абразива используется карбид кремния и оксид алюминия.
Для промывки отверстий диаметром более 0.5 мм применяется струйная промывка, а для отверстий диаметром менее 0.5 используется фонтанная.
В производстве печатных плат применяются следующие способы получение монтажных и переходных отверстий: механический, пробивка, лазерное сверление, фотолитография, воздействия плазмы.
Металлизация печатной платы осуществляется для получения токопроводящих участков ПП. Для получения металлических покрытий в производстве применяют: химическую металлизацию, гальваническую металлизацию, магнетронное, ионно-плазменное и другие способы напыления.
Так как в устройстве используется как монтаж в отверстия, так и поверхностный монтаж элементов, то следует применять пайку волной.
В процессе пайки волной печатную плату устанавливают на конвейер и последовательное проходят через несколько рабочих зон паяльной установки: зону флюсования, предварительный нагрев, зона пайки.
ѕ Это непрерывный процесс, позволяющий достичь высокой производительности;
ѕ Быстрый перенос тепла делает данную технологию хорошо доходящей для пайки печатных плат с металлизированными отверстиями;
ѕ Позволяет паять печатные платы с достаточно высокой плотностью монтажа.
Флюс удаляет оксидные пленки с паяемой поверхности, улучшает смачивающую способность припоя и предот
Устройство управления радиорелейной станцией дипломная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Было Начало Сентября Сочинение
Реферат: Film Review Close Encounters Of The Third
Реферат по теме Коммуникации в управлении маркетингом
Отчет по практике по теме Организация и учет депозитных операций ОАО КБ "Уралтрансбанк"
Реферат: Реверси Visual Basic и Word-отчёт. Скачать бесплатно и без регистрации
Нужна Ли Мне Музыка Мини Сочинение
Курсовая работа по теме Анализ и оценка финансового состояния предприятия ОАО 'Ульяновский автомобильный завод'
Курсовая работа: Розрахунки допусків і посадок
Типичные Ошибки В Английском Языке Контрольные Работы
Реферат: Отчёт по учебной практике на базе ОАО Завод Маяк
Курсовая работа по теме Планирование издержек обращения
Речевая Деятельность В Жизни Современного Человека Эссе
Курсовая работа: Дикорастущие пищевые растения. Скачать бесплатно и без регистрации
Право Золотой Орды Реферат
Реферат На Тему Психология Манипуляций Как Основная Угроза Информационно-Психологической Безопасности Личности
Как Оформить Реферат На Компьютере
Доклад по теме Эволюция образования
Курсовая работа по теме Составление проекта на разведку месторождения полезного ископаемого
Контрольная работа: Расчет и проектирование внутрицеховой транспортно-складской системы роботизированного технологического комплекса
Курсовая Работа На Тему Сталинградская Битва
Учет кассовых операций - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Развитие книгоиздательства в Кыргызстане - История и исторические личности дипломная работа
Злоупотребление должностными полномочиями - Государство и право курсовая работа