Если нет каких-либо ограничений, печатная плата должна быть квадратной или прямоугольной, а линейные размеры её сторон – кратными (ГОСТ 10317 – 79).
Исходным параметром при конструировании печатных плат является шаг координатной сетки равный 2,5 мм. Также допускается шаг координатной сетки равный 1,25 мм и 0,5 мм. Соотношение линейных размеров сторон должно быть не более трех к одному.
Координатная сетка определяет размещение навесных и печатных элементов на плате, а также требования к техническому оборудованию, оснастке и контрольно испытательной аппаратуре. Рекомендуется разрабатывать платы прямоугольной формы.
В проекте был выбран шаг координатной сетки 2,5 мм, потому что он наиболее распространен, и элементная база рассматриваемой печатной платы не требует использования вспомогательных шагов.
Выбор класса точности печатной платы
Печатные платы могут иметь 5 классов точности.
Класс точности выбирается в соответствии с рекомендациями ОСТ4.010.022-85, ГОСТ 23751-86.
Первый и второй классы печатной платы применяют в случае малой насыщенности поверхности печатной платы дискретными элементами и микросхемами малой степени интеграции.
Третий класс печатных плат используется для микросхем со штыревыми и планарными выводами при средней и высокой насыщенности поверхности печатной платы элементами.
Четвертый класс печатных плат используется при высокой насыщенности поверхности печатных плат микросхемами с выводами и без них.
Пятый класс печатных плат используется при очень высокой насыщенности поверхности печатной платы элементами с выводами и без них.
Мы выбрали печатную плату первого класса точности, поскольку она наиболее проста в исполнении, надежна в эксплуатации, имеет невысокую стоимость и так как она применяется в случае малой насыщенности поверхности печатной платы радиоэлементами.
Выбор материала основания печатной платы
Материалы для изготовления плат выбирают по ГОСТ 10316-78.
Для печатной платы, предназначенных для эксплуатации в условиях первой и второй групп жёсткости, по ГОСТ 23752-79 рекомендуется применять материалы на основе бумаги. Для изготовления плат применяют слоистые пластинки ¾ фольгированные диэлектрики.
При выборе материала основания печатной платы учитывают следующие обстоятельства: предполагаемые механические воздействия (вибрации, удары), класс точности печатной платы (расстояние между проводниками), условия эксплуатации, стоимость и др. Выбор материала основания печатной платы также зависит от технологии изготовления печатной платы.
В качестве основы в слоистых пластиках используют гетинакс, представляющий собой спрессованные слои электроизоляционной бумаги, пропитанные фенольной смолой, стеклотекстолиты.
В данном проекте в качестве материала печатной платы нами был взят гетинакс, так как гетинакс, обладая удовлетворительными электроизоляционными свойствами в нормальных климатических условиях, хорошей обрабатываемостью и низкой стоимостью, нашёл применение в производстве бытовой РЭА. Для печатных плат, эксплуатируемых в сложных климатических условиях с широким диапазоном рабочих температур (от минус 60 до плюс 180 ºС) в составе электронно-вычислительной аппаратуры, техники связи, измерительной техники, применяют более дорогие стеклотекстолиты.
Выбор габаритных размеров печатной платы
Габаритные размеры печатной платы не превышают установленных значений для следующих типов: особо малогабаритных – 69∙90 мм; малогабаритных – 120∙180 мм; крупногабаритных – 240∙360 мм. Быстродействие, установочные размеры, эксплуатационные характеристики и т.п. также влияют на выбор размеров и конфигурации печатной платы. Линейные размеры рекомендуется выбирать по ГОСТ10317-79.
Рекомендуется использовать платы прямоугольной формы, размеры каждой стороны печатной платы должны быть кратными двум с половиной; пяти или десяти при длине соответственно до 100, до 350 и выше 350 мм. Максимальный размер любой из сторон не рекомендуется превышать 470 мм, соотношение сторон – не более трех к одному. Данные ограничения обусловлены в основном возможностями технологического оборудования по изготовлению печатных плат.
Выбор метода изготовления печатной платы
Методы изготовления печатных плат разделяют на три группы:
- субтрактивные;
- аддитивные;
- последовательного наращивания.
При субтрактивных методах проводящий рисунок образуется путем удаления фольги с незащищенных участков поверхности. К недостаткам субтрактивного химического метода относятся значительный расход меди и наличие бокового подтравливания элементов печатных проводников, что уменьшает адгезию фольги к основанию.
Аддитивный метод изготовления печатной платы, основанный на избирательном осаждении химической меди на нефольгированный диэлектрик. Применение аддитивного метода в массовом производстве ограничено низкой производительностью процесса химической металлизации, интенсивным воздействием электролитов на диэлектрик, недостаточной адгезией проводников.
Метод последовательного наращивания применяют при формировании многослойной структуры на керамической плате, состоящей из чередующихся изоляционных и проводящих слоев.
Из субтрактивных методов наибольшее применение нашли химический негативный и комбинированный позитивный. Первый используется для получения односторонних печатных плат, внутренних слоёв многослойных печатных плат и гибких печатных шлейфов. Его достоинство – высокая точность геометрии проводников из-за отсутствия процессов гальванического осаждения меди. Вторым методом получают двусторонние печатные платы (ДПП) и многослойные печатные платы (МПП) из фольгированного травящегося диэлектрика.
Так как для нас важна высокая точность геометрии проводников и более экономичный подход, то самым оптимальным и выгодным выбором метода изготовления печатной платы из выше представленных является химический метод.
Была разработана односторонняя печатная плата фаз-устройства. Выбор разработки односторонней печатной платы обусловлен тем, что их стоимость в настоящее время ниже от 3 до 10 раз стоимости двусторонней печатной платы и многослойных печатных плат.
4 РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-АНТРОПОМЕТРИЕСКОЙ ЭРГОНОМИЧЕСКОЙ СОВМЕСТИМОСТИ РАБОТНИКА И ТЕХНИЧЕСКОГО СРЕДСТВА ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧЕГО МЕСТА СПЕЦИАЛИСТА СПРАВОЧНО-ИНФОРМАЦИОННОЙ СЛУЖБЫ СООО «МТС»
Работа с компьютером характеризуется значительным умственным напряжением и нервно-эмоциональной нагрузкой операторов, высокой напряженностью зрительной работы и достаточно большой нагрузкой на мышцы рук при работе с клавиатурой ЭВМ. Большое значение имеет рациональная конструкция и расположение элементов рабочего места, что важно для поддержания оптимальной рабочей позы человека-оператора.
Особенностью труда работников сравочно-информационной группы является повышенное зрительное напряжение, связанное с работой с компьютером и со слежением за информацией, а также влияние других неблагоприятных факторов: шум машин, тепловыделения, вредные вещества, различные виды излучения, особенности технологического процесса и организации рабочих мест. Работники утомляются из-за постоянного эффекта мелькания, неустойчивости и нечеткости изображения, необходимости частой переадаптации к освещенности экрана дисплея, а также общей освещенности помещения.