Как правило, все материалы, особенно пластмассы, имеют требуемые свойства только при определенных температурах и влажности. При слишком большой влажности пластмассы могут набухать, при слишком сухо атмосфере - охрупчиваться. При падении температуры ниже точки росы, возможно также осаждение воды.

В разрабатываемой конструкции защита от воздействия влаги предусмотрена нанесением анодно-окисных покрытий на металлические детали, а также окраской пластмассовых деталей.

10.3 Защита от электрического удара

Защиту от электрического удара для электронных приборов и устройств подразделяют на защиту от непосредственного касания при нормальной работе и защиту от косвенного касания в случае ошибки.

Электронные приборы и устройства аппаратуры связи, электронные измерительные приборы и бытовые устройства, кроме общих требований к электрическим установкам, должны дополнительно отвечать также и специальным требованиям к их безопасности.

Защита от прямого касания при нормальной работе

Все детали (например, проводники), во время работы, находящиеся под напряжением, должны быть изолированы, экранированы или расположены так, чтобы была предотвращена возможность их касания обслуживающим персоналом. Кожухи и экраны приборов должны быть выполнены так, чтобы их нельзя было снять без использования инструментов.

В электронных приборах все находящиеся под напряжением выводы, касание которых опасно, должны быть соответствующим защищены и расположены на определенном безопасном расстоянии от других токоведущих элементов, касание которых возможно. Защита должна быть гарантирована при касании элементов в любой последовательности. Отверстия в корпусах должны быть выполнены так, чтобы была обеспечена степень защиты, требуемая для данного прибора. Правильность расположения отверстий в электронных бытовых приборах проверяют с помощью испытательных оправок.

Защита от косвенного касания в случае ошибки

Открытые для касания детали электронных приборов и устройств, не находящиеся под напряжением (например, корпуса) должны быть выполнены так, чтобы даже в аварийном случае на этих деталях не могло появиться опасное напряжение. Для всех электротехнических устройств и электронных приборов номинальным напряжением U=1кВ (для переменного тока) и U=1,5кВ (для постоянного тока) необходимое последовательное выполнение требований в соответствии с классом их защиты. Защитные мероприятия не требуются: для приборов с установившемся током короткого замыкания 20 мА; для приборов с батарейным электропитанием и преобразователем напряжения, если выходная мощность преобразователя не превышает 2 Вт при его внутреннем сопротивлении не менее 10 кОм; для элементов приборов, которых можно касаться только при снятии напряжения и в которых приняты меры для предотвращения подачи напряжения на касаемые детали (например, на детали внутри выдвижных блоков); для металлических деталей крепления проводов и кабелей.

Степень защиты не должна снижаться в результате работы прибора или воздействий со стороны окружающей среды. Так, в электронных приборах резьбовые соединения должны быть дополнительно застопорены с помощью пружинных шайб, а паяные - путем закрутки или загиба концов проводов в отверстиях для пайки, чтобы защита от касания не могла быть снижена при случайном ослаблении этих соединений.

Классы защиты

Классом защиты определяются мероприятия, в результате которых должно быть предотвращено появление опасных в отношении касания напряжений на деталях электротехнических и электронных устройств и приборов, при нормальных условиях, не находящихся под напряжением. При этом различают класс защиты I (защитное заземление, для чего предусматриваются, например, места подключения защитного проводника, соединители (штекеры) с защитным контактом и т.д.), класс защиты II (защитная изоляция) и класс защиты III (защитное пониженное напряжение).

В разрабатываемой конструкции защита от поражения электрическим током предусмотрена защитным заземлением. Каждая функционально-законченная часть блока интерфейсных адаптеров присоединяется к заземляющей вставке.

10.4 Защита от действия внешних электромагнитных полей

Эффективной защитой от воздействия электрических полей является экранирование, которое снижает энергию внешнего электромагнитного поля, а также помехи и влияние прибора на внешнюю среду. Причинами паразитных наводок на прибор являются внешние источники помех, а также образование межкаскадных связей под влиянием электростатических и электромагнитных полей.

В зависимости от типа и частоты поля различают экранирование электрических и магнитных полей высокой и низкой частот. Часть электромагнитной энергии отражается от поверхности экрана, часть проникает в него. В свою очередь, определенная доля энергии, проникшая в экран, отражается от его другой стенки, остальная энергия проходит сквозь экран насквозь. Достигаемое при этом ослабление поля называется экранирующим действием, отношение напряженностей полей за экраном и перед ним - эффективностью экранирования, а выражаемый в децибелах логарифм величины, обратной этому коэффициенту, - затуханием экранирования.

В разрабатываемой конструкции источником электромагнитных полей является блок питания. Конструктивно блок питания выполнен в металлическом корпусе, который одновременно является экраном, что исключает влияние его на элементы схемы. Корпус блока интерфейсных адаптеров выполнен из алюминиевого сплава, что обеспечивает защиту элементов схемы от внешних электромагнитных полей.

10.5 Защита от механических нагрузок

Механические нагрузки, которые испытывают приборы и окружающая среда, обусловлены, в частности, динамическими воздействиями на них в виде колебаний и ударов. Защита от этих нагрузок возможна с помощью демпфирования, изоляции и гашения колебаний с помощью дополнительных масс. Целями мероприятий по защите от воздействия механических нагрузок являются: обеспечение выполнения прибором, испытывающим механические нагрузки, заданной ему функции; повышение точности, надежности и срока службы приборов, защита обслуживающего персонала от шума и вибраций.

При воздействии определенных входных величин на систему прибор-место установки появляющиеся деформации рабочих элементов, напряжения конструктивных элементов или колебания соседних деталей не должны превышать заданных значений.

Снижение колебательных и ударных нагрузок

При проектировании необходим точный расчет их колебаний, который позволяет исключить в последующем работы по снижению колебательных нагрузок. Точный расчет предполагает точное знание параметров колебаний рассматриваемой системы. Различают следующие мероприятия по снижению колебательных и ударных нагрузок:

первичные мероприятия - уменьшение влияния возбуждающих величин путем демпфирования, активной изоляцией или гашения колебаний в месте их возникновения;

вторичные мероприятия - изменение передаточной функции колебательной системы с помощью предотвращения ее резонанса и использования пассивной изоляции.

В принципе, конструктор может снизить механические колебательные и ударные нагрузки на прибор и окружающую среду тремя путями: демпфированием; изоляцией колебательной системы и гашением этих нагрузок. Гашение колебаний применяется в станко - и в крупном приборостроении.

Демпфирование колебаний и ударов

Снижение колебательных и ударных нагрузок путем демпфирования возможно за счет механических или электрических демпферов. В качестве механических демпферов могут использоваться также клапаны, заслонки (дроссели) или сильфоны.

Изоляция колебаний и ударов

Под изоляцией колебаний понимают уменьшение или предотвращение распространения колебаний с помощью изоляторов (упругих элементов).

Для эффективной изоляции частота возбуждения должна значительно отличаться от собственной частоты изолятора, так как в ином случае могут развиваться так называемые частоты пробоя.

Прибор должен быть установлен или подвешен на изоляторах. При этом изоляция колебаний будет эффективной, если собственные частоты изолируемой системы меньше самой низкой гармоники частоты возбуждения.

Конструктивно блок интерфейсных адаптеров предусматривает установку в стойку, поэтому защита от воздействия вибраций и ударных нагрузок предусматривается у стойки в целом

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1 Расчет коэффициента технологичности

Под технологичностью конструкции (ГОСТ 18831-73) понимают совокупность ее свойств, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовления, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями конструкций изделий того же назначения при обеспечении заданных показателей качества.

Устройство сопряжения с АРЛС является составной частью блока интерфейсных адаптеров центрального вычислителя системы технического зрения, который относится к электронным устройствам. Коэффициенты технологичности устройства сопряжения с АРЛС рассчитываются следующим образом.

Коэффициент использования микросхем и микросборок определяется по формуле:

, (1.1)

где НМС - общее количество микросхем и микросборок в изделии в

штуках;

НЭРЭ - общее количество ЭРЭ в штуках.

Коэффициент автоматизации и механизации монтажа определяется по формуле:

, (1.2)

где НА.М. - количество монтажных соединений, которые осуществля-

ются механизированным или автоматизированным спосо-

бом;

НМ - общее количество монтажных соединений.

3. Коэффициент механизации и автоматизации подготовки ЭРЭ к

монтажу определяется по формуле:

, (1.3)

где НМ.П.ЭРЭ - количество ЭРЭ в штуках, подготовка которых осуще-

ствляется механизированным или автоматизированным

способом;

Коэффициент механизации контроля и настройки определяется по формуле:

, (1.4)

где НМ.К.Н. - количество операций контроля и настройки, которые

осуществляются механизированным или автоматизированным способом;

НК.Н. - общее количество операций контроля и настройки.

Коэффициент повторяемости ЭРЭ определяется по формуле:

, (1.5)

где НТ.ЭРЭ - количество типоразмеров ЭРЭ в изделии, определяемое

габаритными размером ЭРЭ.

Коэффициент применяемости ЭРЭ определяется по формуле:

(1.6)

где НТ.ОР.ЭРЭ - количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии.

Коэффициент прогрессивности формообразования деталей определяется по формуле:

, (1.7)

где ДПР - количество деталей в штуках, которые получены прогрессивными методами формообразования;

Д - общее количество деталей в изделии в штуках.

Расчет комплексного показателя технологичности производится по формуле:

(1.8)

где Ki - частный показатель технологичности;

i - коэффициент веса, показывающий влияние частного показа-

теля на комплексный.

S - общее количество относительных частных показателей.

Поскольку данное устройство является электронным, то нормативное значение комплексного показателя технологичности составляет 0.5-0.8. Расчетное значение комплексного показателя технологичности составляет 0.75. Исходя из этого можно сделать вывод о достаточной технологичности конструкции.

10.2 Технология изготовления печатной платы

Структура базовых технологических процессов изготовления двусторонних печатных плат состоит из набора типовых технологических операций, для осуществления которых разработаны различные методы выполнения и технологическое оснащение. Выбор содержания операций определяется требованиями, предъявляемыми к готовым ПП, производительностью оборудования, условиями производства и экономической эффективностью процесса [ ].

Входной контроль материалов на предприятии-изготовителе ПП предназначен для обеспечения гарантированного качества получаемой продукции. При его проведении определяется соответствие физико-механических и эксплуатационных свойств материалов требованиям технических условий. Контролю подвергается каждая партия поступающего диэлектрика, фоторезиста. Качество диэлектрических материалов оценивается визуально или путем проведения специальных испытаний. При визуальном осмотре проверяется отсутствие на поверхности фольги и диэлектрика трещин, царапин, проколов и других видимых дефектов. Электроизоляционные и механические свойства контролируются по стандартным методикам. Особое внимание уделяется технологическим свойствам материалов: штампуемости, короблению, способностью к металлизации и др. Также проверяются и постоянно корректируются электрофизические и химические параметры используемых химических сред на операциях травления, металлизации.

Двусторонние печатные платы (ДПП) изготавливают преимущественно комбинированным позитивным методом. В качестве основания для печатного монтажа используют двусторонний фольгированный стеклотекстолит, на котором формируется проводящий рисунок путем удаления фольги с непроводящих участков. Металлизация монтажных отверстий привела к созданию комбинированных методов изготовления ПП.

Комбинированный позитивный метод состоит из следующих операций:

получение контура заготовки;

подготовка поверхности заготовки;

нанесение позитивного рисунка схемы;

нанесение защитного слоя лака (эмаль ХСЭ, ХСЛ) для предохранения химически активных растворов при химической металлизации, количество слоев 2-3, нанесение окунанием, поливом или с помощью краскораспылителей, сушка в сушильных печах в течение 20-40 мин при 60-80 С;

сверление отверстий в плате;

химическое меднение отверстий; толщина слоя 1-2 мкм; скорость 20-30 мкм/ч;

гальваническое меднение до толщины 25-30 мкм, удаление защитного слоя лака;

нанесение металлического резиста для защиты проводников и отверстий от травления (гальваническое покрытие сплавами олово-свинец) толщиной 20-25 мкм;

удаление фоторезиста;

травление пробельных мест;

оплавление металлического резиста - необходимо для удаления припоя из покрытий и улучшения паяемости покрытия.

Гальванически нанесенный металлический резист сплав олово-свинец имеет пористую структуру, быстро окисляется, теряет способность к пайке. Для устранения этих недостатков проводят оплавление резиста с помощью ИК излучения в жидкости (глицерине) или газе. В результате покрытие приобретает структуру металлургического сплава и при толщине 8-15 мкм приобретает хорошую паяемость;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14