Виготовлення лабораторного блоку живлення для технологічного процесу виготовлення та ремонту апаратів - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника дипломная работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Виготовлення лабораторного блоку живлення для технологічного процесу виготовлення та ремонту апаратів

Технологія виготовлення та ремонту друкованих плат і монтажу радіоелементів до блоку живлення. Параметри стабілізаторів напруги. Технічні характеристики та принцип дії апарату; розрахунок трансформатора; чинники ремонтопридатності; собівартість проекту.


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.

1. Огляд аналогічної апаратури та обґрунтування проектного варіанту
2. Технічні характеристики та принцип дії апарату
3.1 Технологія виготовлення друкованих плат
3.2 Технологія монтажу радіоелементів
4.1 Електричний і конструктивний розрахунок трансформатора
4.2 Визначення струмів трансформатора
4.3 Зміни напруги при навантаженні трансформатора
4.4 Перевірка трансформатора на нагрівання
4.5 Розрахунок показників надійності
4.7 Технічне обслуговування. Методи поточних ремонтів макету
7.1 Розрахунок собівартості блоку живлення
7.2 Розрахунок додаткової заробітної плати
9. Питання техніки безпеки, охорони праці та екологічної безпеки
Кінець останніх десятиліть минулого століття ознаменувався різким зростанням темпів технічного прогресу, досягненнями науково-технічної революції у багатьох областях сучасної техніки і, перед усім, в радіоелектроніці і автоматиці.
Радіоелектронна апаратура і пристрої автоматики висувають жорсткі вимоги до якості споживаної ними електричної енергії, а в деяких випадках потребують обов'язкового перетворення енергії первинного джерела. Тому одночасно з прогресом в автоматиці і радіоелектроніці відбувався стрімкий розвиток перетворювальної техніки і створення засобів вторинного електроживлення радіоелектронної апаратури, які виконують необхідні перетворювання електричної енергії, забезпечуючи потрібні значення живлючих напруг; електричну ізоляцію живлючих мереж одна від одної і від первинного джерела; високу стабільність вторинних живлючих напруг в умовах значної зміни вхідної живлючої напруги і навантажень; ефективне подавлення пульсацій у вторинних живлючих мережах постійного струму; необхідну форму напруг змінного струму і т.п.
Отримані в цій області якісно нові результати, а саме - забезпечення високої надійності, економічності і великого строку служби засобів вторинного електроживлення при їх порівняно малих розмірах і масі, обумовлені переходом на напівпровідникову елементну базу.
В наш час засоби вторинного електроживлення являють собою досить складні пристрої, які включають велику кількість різноманітних функціональних вузлів, що виконують ті чи інші функції перетворювання електричної енергії і поліпшення її якості. Прогрес в розробці і удосконаленні переносних, рухомих і стаціонарних автономних об'єктів різного призначення, територіально віддалених від промислових енергетичних систем і обладнаних автономними первинними джерелами електричної енергії типа акумуляторних або сонячних батарей, паливних елементів, ядерних джерел визвав підвищений інтерес інженерів і вчених до області живлення радіоелектронної апаратури і систем автоматики від первинної мережі постійного струму.
1 . ОГЛЯД АНАЛОГІЧНОЇ АПАРАТУРИ ТА ОБГРУНТУВАННЯ ПРОЕКТНОГО ВАРІАНТУ
Основні параметри стабілізаторів напруги. Коефіцієнт стабілізації напруги - величина, що показує, у скількох разів відносна зміна напруги на виході менше, ніж на вході (при постійному струмі навантаження):
де - ?Uвх ?Uвих - зміни напруг на вході і виході стабілізатора; Uвх і Uвих - напруги на вході і виході стабілізатора.
Рис. 1.1 Схеми параметричних напівпровідникових однокаскадного (а) і двокаскадного (б, в) Стабілізаторів напруги.
Коефіцієнт корисної дії - відношення потужності на виході стабілізатора до потужності на вході.
Вихідний опір - опір стабілізатора перемінному струмові з боку виходу. Чим менше воно, тим слабкіше зв'язок між каскадами через джерело харчування цих каскадів.
Коефіцієнт згладжування пульсацій - відношення напруг пульсацій на вході стабілізатора і на виході. Для деяких стабілізаторів коефіцієнт згладжування пульсацій приблизно дорівнює коефіцієнтові стабілізації напруги.
Напівпровідникові параметричні стабілізатори (ППС) - найбільш прості. Вони характеризуються порівняно невеликими коефіцієнтами стабілізації, великим вихідним опором (одиниці і десятки ом), низьким КПД. У таких стабілізаторах неможливо одержати точне значення напруги на виході і регулювати його.
Принцип роботи, ППС заснований на використанні нелінійності вольт-амперної характеристики кремнієвих стабілітронів. Найпростіший ППС являє собою дільник напруги, що складає з резистора і кремнієвого стабілітрона (КС). Навантаження підключається до КС. Для термокомпенсації змін напруги на стабілітроні і, отже, на навантаженні послідовно КС включають напівпровідникові діоди в прямому напрямку Дпр (рис. 1.1). Якщо стабілізатор призначений для роботи у вузькому інтервалі температур, термокомпенсація не потрібна. Тип і кількість КС вибирають у залежності від необхідної напруги на навантаженні і струму навантаження. Вихідна напруга стабілізатора дорівнює сумі напруг на КС і діодах, включених у прямому напрямку, але визначається головним чином напругою на КС. Для термокомпенсації можна використовувати стабілітрони або германієві діоди, включені в прямому напрямку. Їхня кількість вибирається в залежності від типу і кількості КС, включених у зворотному напрямку. Використовуючи найпростішу схему ППС (рис. 1.1, а), можна одержати коефіцієнт стабілізації напруги не більш 100 (без термокомпенсації) при зміні вхідної напруги на ±10%. При термокомпенсації коефіцієнт стабілізації зменшується в два - чотири рази. Коефіцієнт стабілізації зменшується також при збільшенні струму навантаження і допуску на вхідну напругу. Вихідний опір такого ППС складає 6...10 Ом без термокомпенсації і 25...40 Ом при термокомпенсації (визначається типом стабілітрона).
Якщо необхідно одержати більш високий коефіцієнт стабілізації (до 1000), варто використовувати двокаскадні ППС (рис.1.1, б, в). У таких ППС термокомпенсацію доцільно здійснювати тільки в другому каскаді, оскільки при цьому можна досягти більшого коефіцієнта стабілізації в першому каскаді і у всьому стабілізаторі. Результуючий коефіцієнт стабілізації двокаскадного ППС дорівнює добуткові коефіцієнтів стабілізації першого і другого каскадів, вихідний опір визначається вихідним опором другого каскаду.
У ППС, схема якого приведена на рис 1.1, в, через діоди, включені в прямому напрямку Дпр, пропускається додатковий струм. При цьому зменшується їхній динамічний опір і, отже, вихідний опір стабілізатора і збільшується коефіцієнт стабілізації. Достоїнством такого ППС є також можливість плавного регулювання термокомпенсації шляхом зміни додаткового струму (опору резистора R г ), недоліком - більш низький КПД.
Розрахунок ППС без термокомпенсації проводять у наступному порядку. Визначають гранично досяжне значення коефіцієнта стабілізації
де Uвих- вихідна напруга, У; ?1-припустиме відносне зменшення вхідної напруги в порівнянні з номінальним, %*, Iн - максимальний струм навантаження, А; Іст mіn - мінімальний струм стабілітрона, А; г ст - диференціальний опір стабілітрона, Ом. При послідовному з'єднанні декількох КС їхні диференціальні опори сумуються. Значення Кст ін повинне бути більше необхідного коефіцієнта стабілізації Кст не менш чим у 1,3...1,5 рази. Якщо ця умова не виконується, варто вибрати інші КС або перейти до двокаскадної схеми ППС.
Знаходять необхідна вхідна напруга по формулі
Uвх = Uвих/(1-0,01?1)(1 - Кст / Кст ін). (1.3)
Розраховують опір баластового резистора по формулі:
Rb = [Uвх(1-0,01?1)-Uвих]/(Ін+Іст.mіn)-Rвих(1.4)
де Rвих - вихідний опір джерела (випрямителя і фільтра) по постійному струмі.
Визначають максимальний струм КС по формулі
Iст=Iст mіn+Iн-Iн. mіn+(Iст mіn+Iн) (1.5)
де Ін.mіn - мінімальний струм навантаження; ?2-припустиме відносне збільшення вхідної напруги, %. Якщо ППС розраховується на постійне навантаження, то Ін mіn=Ін. Значення Іст повинне бути менше максимального струму стабілізації обраних КС. Якщо ця умова не виконується, то при заданих вимогах виконати ППС не можна і варто застосувати компенсаційний стабілізатор.
Рис. 1.2 Схеми ТКСН без підсилювача зворотного зв'язку з одним (а) і двома (б) КС
Транзисторні компенсаційні стабілізатори напруги (ТКСН) являють собою систему автоматичного регулювання, у якій із заданою точністю підтримується постійним напруга на виході незалежно від зміни вхідної напруги і струму навантаження. Такі стабілізатори можуть стабілізувати напруга при великих струмах відрізняються великим коефіцієнтом стабілізації і меншим вихідним опором.
Схема найпростішого ТКСН приведена на рис. 1.2, а. Послідовно з навантаженням включений регулюючий транзистор V2 Постійна напруга на базі транзистора підтримується за допомогою найпростішого ППС на стабілітроні V1. При зміні Uвх змінюється Uвих і, отже, напруга на емітері V2 В результаті змінюється спадання напруги на ділянці емітер-колектор, компенсуючи зміну вхідної напруги. Вихідна напруга залишається практично постійним. Коефіцієнт стабілізації найпростішого ТКСН приблизно дорівнює коефіцієнтові стабілізації найпростішого ППС, вихідний опір складає трохи ом. Так само, як і в ППС, вихідна напруга визначається напругою стабілізації КС.
Простий ТКСН, представлений схемою на рис.1.2, б, можна розглядати як ППС, у якому баластовий резистор замінений стабілізатором струму, зібраним на транзисторі V2 і стабілітроні V1

Рис.1.3 Схеми ТКСН із підсилювачем зворотного зв'язку на транзисторах р-п-р-типу (а), п-про-п-типу (б) і складеному керуючому (в).
Стабілізація струму КС VЗ сприяє зменшенню змін напруги на ньому і, отже, підвищенню коефіцієнта стабілізації напруги (у 5...10 разів) у порівнянні з ППС. Вихідна напруга такого стабілізатора дорівнює напрузі стабілізації КС.
Вихідна напруга, що перевищує напруга стабілізації КС, і більший коефіцієнт стабілізації можна одержати в стабілізаторах з підсилювачем зворотного зв'язку. Найбільш прості практичні схеми такого стабілізатора приведені на рис. 1.3. а, б. При зазначених на схемах типах транзисторів і параметрах елементів коефіцієнт стабілізації складає близько 30 (при струму навантаження 40 ма), вихідний опір - близько 0,5 Ом. Для підвищення коефіцієнта стабілізації можна включити резистор R5. При цьому зміни вхідної напруги передаються на базу транзистора В2, викликаючи таку зміну стану регулюючого транзистора V1, що сприяє підвищенню стабільності вихідної напруги. Однак задовільна робота ТКСН із резистором R5 можлива тільки при фіксованих вихідній напрузі і струмі навантаження, а також стабільній температурі навколишнього середовища. У противному випадку можлива перекомпенсація (при підвищенні вхідної напруги ТКСН вихідна напруга буде зменшуватися). Уведення резистора R5 підвищує коефіцієнт стабілізації до 75 (при струмі навантаження 40 мA).
Для зменшення вихідного опору ТКСН можна ввести ПОС по струму навантаження. Для цього послідовно з навантаженням включають резистор R6 (див. Рис1.3, а), а КС VЗ підключають до правого (за схемою) висновкові резистора (штрихова лінія). При зазначеному на схемі опорі резистора R5 вихідний опір стабілізатора зменшується до 0,15 Ом. Однак при заміні екземплярів транзисторів або зміні температури вплив ПОС може виявитися надмірним і вихідним опором стабілізатора стане негативним, т, е. відбудеться перекомпенсація.
Для зменшення пульсацій вихідної напруги ТКСН резистор RЗ (див. рис. 1.3, а) шунтують конденсатором З2, опір якого на частоті пульсацій значно менше опору резистора. При цьому велика частина напруги пульсацій надходить на вхід підсилювача зворотного зв'язку, унаслідок чого воно більше послабляється в стабілізаторі. Зниження пульсацій вихідної напруги можна також досягти застосуванням додаткового фільтра, що згладжує,
R1 1 C1R1 11 замість резистора R1. B цьому випадку напруга пульсацій зменшується більш ніж у три рази.
Якщо необхідно змінити полярність вихідної напруги o ТКСН, використовують транзистори зі структурою n-р-n, змінивши відповідно полярність включення КС, електролітичних конденсаторів і вхідної напруги. Можна залишити регулюючий транзистор зі структурою р-n-р, уключивши його за схемою з загальним емітером (див. рис. 1.2, б і 1.3, б). Стабілізатор, схема якого приведена на рис1.3, б, може не входити в режим стабілізації при негативних температурах навколишнього середовища. Цей недолік можна усунути, наприклад, включенням резистора з опором трохи кілоом між еммитером і колектором регулюючого транзистора або послідовної Rс-цепочки між вхідним плюсовим проводом і базою підсилювального транзистора.
При струмах навантаження, більш 0,1...0,2 А регулюючий елемент у ТКСН виконують звичайно у виді складеного транзистора (рис 1.3, в). У цьому випадку вхідна напруга повинна бути трохи більшим, ніж у ТКСН з одиночним регулюючим транзистором. Ряду переваг можна досягти, якщо в складеному регулюючому елементі застосувати транзистори різної структури.
Для підвищення коефіцієнта стабілізації ТКСН необхідно збільшувати посилення сигналу зворотного зв'язку. З цією метою можна застосовувати підсилювачі на ИС або двокаскадні підсилювачі на транзисторах. На рис 1.4 приведена схема стабілізатора, у якому застосований операційний підсилювач, що виконує також функції порівняння напруг на КС VЗ і виході дільника напруги R4...R6. Коефіцієнт стабілізації напруги такого ТКСН не менш 1000, максимальний струм навантаження 40 мA. Якщо необхідно одержати стабілізовану напругу 9 В, випливає в якості V2 застосовувати КС147А, як УЗИ-КС156А.У цьому випадку вхідна напруга може змінюватися в межах 11…14 В.
Плавне регулювання вихідної напруги ТКСН можуть здійснюватися за допомогою резистора перемінного опору в дільнику напруги ланцюга зворотного зв'язку (один з таких варіантів див. на рис 4). Якщо потрібне лінійне регулювання вихідної напруги, висновок 9 ИС з'єднують із крапкою з'єднання резисторів R5 і R6, а в якості R4 застосовують резистор перемінного опору.
У ТКСН, призначених для роботи в широкому інтервалі температур, необхідно застосовувати термокомпенсацію змін опорної напруги на КС VЗ (див. рис.1.3, a) і напруги сигналу зворотного зв'язку. Для термокомпенсації змін напруги сигналу зворотного зв'язку можна використовувати терморезистори або стабілітрони, включені в прямому напрямку. Терморезистори можуть бути включені (у залежності від знака зміни вихідної напруги і знака ТКС терморезистору) у верхнє або нижнє (за схемою) плече дільника напруги ланцюга зворотного зв'язку (див. рис. 1.3, а, б і 1.4).
Рис. 1.4 Схема ТКСН з посилювачем зворотного зв'язку на ИС
Так, при використанні стабілітронів з позитивним температурним коефіцієнтом напруги стабілізації варто включати терморезистори з негативним ТКС (термістори) у верхнє плече послідовно або паралельно. Опір терморезистора підбирають для кожного ТКСН.
Схеми включення діодів (або стабілітронів у прямому напрямків) у дільник напруги ланцюга зворотного зв'язку приведені на pиc. 1.5, де А, B, C - точки підключення дільника напруги в ТКСН (див. рис 1.3, а). У випадку позитивного температурного коефіцієнта вихідної напруги ТКСН варто застосовувати схеми, приведені на мал. 1.5, а, б, у випадку негативного - схеми, приведені на рис 1.5, в, г. Точне припасування термокомпенсації виконують експериментально, змінюючи опору резисторів RЗ і R4. Щоб вихідна напруга ТКСН залишалося постійним, необхідно при зменшенні опорів RЗ і R4 збільшувати опору R3 і R4 і навпаки.
Можливе самозбудження ТКСН, особливо коли використовуються складені транзистори і багатокаскадні підсилювачі сигналу зворотного зв'язку. Стійкість ТКСН підвищується, якщо паралельно виходові включений конденсатор великої ємності (100...1000 мкф). У ТКСН з однокаскадним підсилювачем самозбудження можна усунути, підключаючи між колектором і базою підсилювального транзистора конденсатор ємністю 1000 пф...0,05 мкф. Ємність цього конденсатора може бути тим менше, чим більше ємність конденсатора на виході ТКСН. У деяких випадках самозбудження вдається усунути шунтуванням ділянки база - емітер одного з транзисторів, що входять у складений транзистор, конденсатором ємністю порядку десятих часток або одиниць мікрофарад. Для підвищення стійкості ТКСН усі проводи, що підключаються до позитивної і негативної шин, варто приєднувати безпосередньо вихідним клемам. Щоб не збільшувати вихідний опір ТКСН, монтаж ланцюга, по якому протікає струм навантаження, необхідно виконувати досить товстими проводами.
Рис. 1.5 Схеми включення полу провідникових діодів для термокомпенсації ТКСН при позитивних (а, б), та негативних ( в, г) температурних коефіцієнтах напруги
Схеми ТКСН на основі ИС приведені на рис 1.6. У стабілізаторі, схема якого приведена на рис 1.6,а можна використовувати ИС типів ДО142ЕН1 і ДО142ЕН2 з будь-якими буквеними індексами. Для захисту стабілізатора від перевантажень по струму навантаження передбачене захисний пристрій, що зменшує вихідну напругу, якщо струм навантаження перевищує припустиме значення. Для нормальної роботи захисного пристрою опору резисторів R2 і R4 варто розрахувати по формулах :
R4 = (Uвих + 0,5)/0,3; R2 = 0,5/Ідоп, (1.6)
де Uвих- вихідна напруга стабілізатора, У;
Ідоп- припустимий тозі навантаження, ма;
Значення Ідоп повинне бути значно більше номінального струму навантаження, але не повинно перевищувати максимально припустимого для ИС значення струму. Стабілізатор можна виключати дистанційно. Для цього подається напруга Uвикл= 2 В (див. мал. VІІІ. 11, а). Коефіцієнт стабілізації напруги дорівнює 150, вихідний опір не перевищує 0,1 Ом (при струмі навантаження 5...20 ма). Захисний пристрій спрацьовує при струмі навантаження близько 50 ма (при зазначених на схемі опорах R2 і R4) і повертає стабілізатор у робочий режим після зняття перевантаження.
При струмах навантаження, що перевищують номінальний струм ИС, необхідно використовувати зовнішні регулюючі транзистори. Практична схема такого стабілізатора приведена на рис 1.6 , б.
Співвідношення опорів резисторів R2 і R5 повинно бути таким щоб при номінальному струмі навантаження 10А напруга між висновками 10 і 11 ИС було близько до нуля. При номінальному струмі навантаження коефіцієнт стабілізації 100. При відключенні навантаження вихідна напруга зростає на 0,1%. Пристрій захисту спрацьовує при струмі навантаження 1,15 А. При цьому вихідна напруга стрибком зменшується до 3 В. При струмі навантаження 1,1 А стабілізатор автоматично повертається в нормальний режим роботи.
Рис. 1.6 Схема ТКСН на ИС для малого (а) та великого (б) струмового навантаження
Пристрою захисту стабілізаторів напруги від перевантажень по струму навантаження розділяють на двох груп: убудовані в стабілізатор і впливають на його регулюючий елемент (транзистор) і автономний, утримуючий окремий ключовий елемент. Пристрою другої групи називають також електронними запобіжниками. Схема стабілізатора з пристроєм захисту першої групи приведена на рис. 1.7 Захисний пристрій складається з триністора VІ, діодів V 2, VЗ і резисторів R2 і КЗ. У робочому режимі триністор закрита і напруга на базі транзистора V4 дорівнює напрузі стабілізації ППС на стабілітронах V5, V6. При перевантаженні зростає на
Рис 1.7 Схема ТКСН зі вмонтованим пристроєм захисту від перегрузок
Стабілітрони V5, V6, що приводить до закривання транзисторів V4, V7. Щоб відновити робочий режим після усунення причини перевантаження, потрібно натиснути і відпустити кнопку 5. Резистор R2 обмежує струм керуючого електрода триністора. Діоди V2, VЗ захищають керуючий перехід триністора від перевантажень по напрузі.
Коефіцієнт стабілізації цього стабілізатора дорівнює 30, струм спрацьовування захисту - 2 А, час спрацьовування - кілька мікросекунд.
Рис 1.8 Схема ТКСН з автономним пристроєм захистом від перегрузок
Транзистор V7 може бути типів КТ802А, КТ805Б, а V4 - типів П307...П309, КТ601, КТ602 з будь-яким буквеним індексом. Тринистор може бути кожним із серії КУ201, крім КУ201А и КУ201Б.
Схема стабілізатора напруги з автономним захисним пристроєм приведений на мал. VІІІ. 13. Пристрій захисту зібраний на транзисторах V1 і V2. У робочому режимі транзистор V2 відкритий і спадання напруги на ньому невелике. Тому мало струм бази транзистора VІ і струм стабілітрона VЗ. Зі збільшенням струму навантаження до деякого значення відкриваються стабілітрон VЗ і транзистор VІ, що приводить до закривання транзистора V2, на якому падає майже вся напруга Uвх. При цьому струм навантаження зменшується до декількох десятків міліамперів. Лампочка Л1 загоряється, указуючи на спрацьовування захисту. Щоб повернути пристрій захисту у вихідне положення, необхідно відключити його від джерела вхідної напруги. Тік спрацьовування захисту дорівнює 0,1; 0.5 або 2 А в залежності від положення перемикача S1. Коефіцієнт стабілізації напруги близько 20. Вихідна напруга можна плавна регулювати за допомогою резистора R6 Транзистори V2 і V7 повинні встановлюватися на тепловідводах з ефективною площею розсіювання близько 250 см 2 кожен, а стабілітрон V5 можна установити на мідної тепловідводящої пластині з габаритними розмірами 150 X 40 X 4 мм. Лампочка Л1 - типу КМ-60-75.
В запропонованому блоці живлення вибрана схема, в основі якої лежить мікросхема К 142 ЕН 3, що забезпечує простоту використання, малі габарити (100х2400х2200), має точне регулювання по напрузі і струму, і що не маловажно - витримує до 5 А струму навантаження .
2 . ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ПРИНЦИП ДІЇ АПАРАТУ
Максимальна розсіювана потужність, Вт
Uвх = 45В, U вих.=30В, Iвих. = 10 мА
Uвх = 19В, U вих.=30В, изменение Iвих. от 0 до 1 А
Температурний коефіціент напруги, %/ 0 С
Мінімальне падіння напруги на стабілізаторі
Мікросхема К 142 ЕН 3 А є регульованим стабілізатором напруги із системою захисту від перевантаження по струму і дозволяє одержати вихідну напругу від 3 до 30 В при навантаженні до 1 А. Доповнивши її підсилювачем потужності на транзисторі VT1 і регульованою схемою токового захисту, одержимо універсальний надійний блок живлення.
Транзистор VT1 являється підсилювачем вихідного транзистора мікросхеми і дозволяє одержати вихідний струм до 15 А при, що розсіюється на ньому потужності до 100 Вт. Для цього його встановлюють на радіатор площею не менш 200см 2 з гарною вентиляцією. Бажаний примусовий обдув вентилятором.
Схема регулювання струму працює в такий спосіб. При протіканні струму через резистор R2, спадання напруги на ньому через дільник напруги R3-R4 і емітерний повторювач VT2 впливає на вхід схеми захисту DA1. Резистор R3, обмежує максимальний струм спрацьовування захисту. Зменшуючи R3, збільшуємо максимальну величину струму, при якому спрацьовує захист. Резистором R4, установлюється межа спрацьовування захисту.
Ємності С1, С2, С4, С5, … являються фільтруючими та коригуючими.
3.1 Технологія виготовлення друкованих плат
Спосіб складається з наступних основних етапів:
- нанесення захисної лакової плівки;
- електролітичного міднення отворів і провідників;
- нанесення кислотостійких сплавів металів;
Підстави одержують різанням листів фольгованого діелектрика з припуском 10...20 мм на розмір плати, зазначений в кресленні. Потім роблять обробку технологічних отворів для кріплення позитивів. Підготовка поверхні фольги полягає у зачищенні поверхні фольги вологим наждаковим порошком, промиванні у холодній проточній воді, обезжирюванні поверхні фольги віденським вапном і промиванні в холодній проточній воді, обробці в 57%-му розчині НСl і промиванні під душовою установкою.
Печатка з позитива виконується фотографічним засобом. Фотографічний засіб заснований на тому, що зображення контактним засобом копіюється з негатива чи позитива на постійну чи тимчасову підставу, покриту світлочутливою емульсією. Після прояву і закріплення незасвічені ділянки виявляються без емульсії. Закріплене зображення для додання йому хімічної стійкості піддається додатковій обробці. Як світлочутливі емульсії застосовуються емульсії, виготовлені на основі полівінілового спирту, шелаку і желатину.
Емульсія на основі полівінілового спирту одержала найбільш широке застосування. Цей спирт має здатність розчинятися у воді. Зразковий склад емульсії:
- двуххлоривокислий амоній 10...20 г,
У деяких випадках додається змочувач ОП-7 чи ОП-10 у виді 5%-го розчину в кількості 20 мол.
Світлочутливі емульсії наносяться на підставу чи поливом чи зануренням. Перед нанесенням емульсії проводиться обробка основ. Нанесена світлочутлива емульсія сушиться. Товщина плівки емульсії вирівнюється в центрифузі при швидкості обертання 80…100 об/хв при температурі 35..40 о С.
Друкування (фотоекспонування) зображення провідників на поверхню плати виробляється в спеціальному пристосуванні (копіювальній рамі). Час експонування підбирається досвідченим шляхом і коливається в межах 7…15 хвилин.
Для зручності контролю за якістю провідників зображення офарблюється барвниками. Травлення емульсії на основі полівінілового спирту і желатину виробляється у воді при температурі 35…40 о С. Емульсії на основі шелаку виявляються в 0,1%-му розчині метилвіолету при кімнатній температурі. Після прояву проводиться хімічна і термічна обробка (термічне задублення). Для термообробки підстави встановлюються в сушильну шафу при нормальній температурі. Потім температуру в шафі піднімають до 100…110 о С і витримують підстави при цій температурі протягом 1,5...2 годин. Підстави застигають у сушильній шафі і віддаляються з неї при температурі 45...50 о С.
Нанесення захисної лакової плівки застосовується для запобігання від осадження хімічної міді на поверхню підстави. Як захисну плівку використовується лак ХСЛ. Лак сушиться протягом 8...10 годин.
Обробка отворів, що підлягають металізації. Отвори в підставах друкованих плат можуть бути циліндричними (без фасок) і з фасками з однієї чи двох сторін. У залежності від цього отвори обробляються свердлами або пробиванням у штампах. Обробку невеликої кількості отворів, координати і діаметри яких змінюються для різних типів друкованих плат, виконують на свердлильних верстатах. З огляду на усадку матеріалу після охолодження і товщини шару металізації, діаметр свердла береться на 0,1...0,2 мм більше номіналу отвору, зазначеного в кресленні. Свердлення отворів у підставах з фольгованих матеріалів обробляються по фотокопіру з боку, зворотньому друкованим провідникам. Свердління проводиться в декількох платах одночасно. Плати з двостороннім друкованим монтажем з фольгованого гетинаксу рекомендується свердлити з двох сторін, роблячи свердління з кожної сторони на глибину товщини основ. Фаски в отворах обробляють циліндричними свердлами більшого діаметра, заточеними під кутом, що відповідає куту фаски, спеціальними чи зенкерами каліброваними свердлами одночасно з отворами. При обробці друкованих плат з великою кількістю отворів того самого діаметра обробку отворів доцільно робити на свердлильних верстатах із програмним керуванням. Обробка отворів, координати і діаметри яких залишаються незмінними для всіх типів основ друкованих плат, виробляється штампуванням. При великій кількості отворів, осі яких розташовуються на близькій відстані одна від одної, штампування виконується в кілька переходів. Штампування отворів у платах товщиною до 2,5 мм виконується без підігріву. Обробка фасок отворів, одержуваних штампуванням, виконується на свердлильних верстатах. При штампуванні плат з листових матеріалів мають місце значні по величині пружні і пластичні деформації, що є наслідком волокнистої структури матеріалу. Це викликає значні ускладнення при визначенні виконавчих розмірів пуансонів і матриць. Виконавчі розміри пуансонів і матриць розраховуються за формулами. Щоб уникнути відшаровування фольги, пробивання отворів рекомендується робити без попереднього підігріву плат. Підігрів до температури 50...60 о С застосовується лише при невеликих відстанях між отворами. Однобічні плати встановлюються при штампуванні так, щоб фольгована сторона була звернена до пуансона.
При такому положенні плати виключається спучування і розтріскування матеріалу підстави і погіршення міцності з'єднання фольги з підставою. Якісне виконання пробивання отворів досягається при штампуванні з притиском, що забезпечує тиск не менш 1,8...2,5кг/мм 2 і зі швидкістю, що не перевищує 40 подвійних ходів у хвилину. У залежності від характеру виробництва при пробиванні отворів використовуються універсальні чи спеціальні штампи. Перевагою універсальних штампів, використовуваних у дрібносерійному виробництві, є можливість швидкої зміни робочих інструментів при обробці друкованих плат різних типів.
Електролітичне міднення отворів і провідників
Хімічне міднення отворів вимагає ретельного знежирення, яке проводиться в бензині. Після цього плати сушаться під вентилятором, монтуються в касети і ретельно промиваються в холодній проточній воді. Особлива увага при промиванні звертається на те, щоб отвори, які підлягають металізації, були добре змочені. Знежирення плат може проводитися трихлоретаном. Після знежирення проводиться обробка плат у 3...10%-му водяному розчині двохлористого олова з температурою 18...24 о С. Потім виконується промивання в холодній проточній воді й ополіскування в дистильованій воді.
Наступною операцією є обробка в 0,1%-му розчині хлористого паладію з температурою 18...24 о С. Перед нанесенням підшару міді підстави обробляються в 5%-му розчині соляної кислоти протягом 8...12 секунд і промиваються в холодній проточній воді. Підстави друкованих плат завантажують у розчин хімічного міднення, де при безупинній вібрації витримують протягом 12...15 хвилин. По закінченні хімічного міднення підстави промиваються у холодній проточній воді. Для попередження розривів металізації на межі фольги з отворами перед обробкою в розчині двохлористого олова застосовується електрохімічне палладування торців отворів. Перед обробкою в розчині хлористого палладія підстави добре промиваються.
Металізація плат, активізованих у розчині хлористого палладія, виходить не менш надійною, чим у розчині азотнокислого срібла. Гарні результати виходять при добавці в двохлористе олово чи палладія трилона Б. Плати з однобічним розташуванням провідників зачищаються від мідного осаду мармаметом, нанесеним на ватяний тампон, промиваються в теплій воді і сушаться до повного висихання. Після хімічної металізації підстави піддаються візуальному контролю. Шар міді в отворах повинний бути щільним без розривів.
Електрохімічне міднення отворів і про
Виготовлення лабораторного блоку живлення для технологічного процесу виготовлення та ремонту апаратів дипломная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат по теме Воспалительные заболевания коньюнктивы и оболочек глаза
Реферат Роль Религии В Жизни Современного Мира
Самостоятельные И Контрольные Работы Ответы
Системы Образования Эссе
Реферат по теме Обзор семейства протоколов TCP/IP
Дипломная работа по теме Оптимізація організаційної структури малого підприємства
Контрольная работа по теме Предмет регулирования международного частного права
Арефьева Самостоятельные И Контрольные Работы
Реферат по теме Организация управления налогообложением в условиях рынка (на примере ГНИ Октябрьского района г. Орска)
Реферат: Маркетинговое исследование производственно-хозяйственной деятельности и стратегического поведения ООО "Селена". Скачать бесплатно и без регистрации
Эссе Пути Общественного Развития
Курсовая работа по теме Влияние театральной деятельности на музыкальное совершенствование детей
Процессная Модель Предприятия Строительных Услуг Курсовая
Контрольная работа по теме Особенности наследования по завещанию
Мое Отношение К Эвтаназии Эссе
Темы Про Сирот Курсовые
Скачать Собрание Сочинений Устиновой
Реферат: Осада Тира
Курсовая работа по теме Контроль хозяйственных операций по учету денежных средств на расчетном счете в банке
Курсовая работа по теме Финансово-кредитная система РФ, принципы ее формирования и функционирования отдельных звеньев
Осадное дело древних греков в Пелопонесской войне - История и исторические личности контрольная работа
Фенотипическая и генотипическая изменчивость бактерий - Биология и естествознание реферат
Учет товарных операций в организациях розничной торговли на материалах ООО "Рог Изобилия" - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа