CC BY
72
Лабораторный стенд экспонирования фоторезиста на печатных платах
Володин П.Н., Наумова И.Ю. Баннов В.Я.
ФГБОУВПО «Пензенский государственный университет» pavelj. volodin20li@ya.ndex.ru, oldalez@yandex. ru, lysenko7891@rambler.ги Аннотация. Предложена структурная схема Таймер отключения УФ светодиодной матрицы для лабораторного стенда экспонирования фоторезиста на печатных платах. В качестве управляющего элемента применен программируемый микроконтроллер ATmega8a. Имитационное моделирование работы блока управления была проведена в среде ISIS Professional. Разработка доведена до практической реализации и внедрена в учебный процесс кафедры КиПРА Пензенского государственного университета.
Ключевые слова: экспонирование, фоторезист, электронные средства, надежность, плата печатная.
1 Введение
В настоящее время производство радиоэлектронных средств не обходится без очень важного этапа - изготовления печатной платы устройства [Юрков и др., 2013]. Существуют различные методы их изготовления, но в промышленном массовом производстве наиболее широкое применение получила фоторезистивная технология [Затылкин и др., 2013; Алмаметов и др., 2010; Затылкин, 2011; Баннов и др., 2013]. Она уступает современным лазерным методам по качеству и плотности проводников/зазоров, но зачастую нет необходимости в изготовлении проводящих дорожек толщиной менее 0.1мм.
Именно поэтому в ближайшее время на предприятиях, выпускающих радиоэлектронику в большом объеме, будут востребованы молодые специалисты, владеющие этой технологией [Затылкин, 2013; Баннов и др., 2013; Затылкин, 2013; Таньков и др., 2007].
Таким образом, актуальность настоящей работы обусловлена необходимость разработки учебной лабораторной установки [Затылкин, 2009], позволяющей студентам получить практические навыки и умения по технологии изготовления печатных плат.
2 Структурная схема таймера отключения УФ светодиодной матрицы
В качестве управляющей микросхемы применена ATMega8L, в качестве силовых элементов применены симисторы ВТ 139, включенные через оптосимисторы (рис. 1). Силовые элементы обязательно нужно ставить на охлаждающий радиатор. С целью уменьшения размеров и
Лабораторный стенд экспонирования фоторезиста на печатных платах_
массы платы, можно применить куллер. Схема таймера отключения УФ светодиодной матрицы представлена на рисунке 1.
Транзисторы п-р-п на ток порядка ЮОмА (ВС547,ВС847, КТ3102, КТ315). Питание также реализовано довольно просто, с применением минимума элементов. Трансформатор ТП-112-18, можно применять его аналоги, с напряжение вторичной обмотки 8-15В и током номинальной нагрузки более 400мА. Диодный мост на 1А, нет необходимости применять его с радиатором. В качестве стабилизатора напряжения применена 7805СУ, которая выдает стабилизированное напряжение 5В. Сглаживающие электролитические конденсаторы на 1000 мкФ с напряжением пробоя 24 В, пленочные конденсаторы на 0,1 мкФ.
Рис. 1. Таймер отключения УФ светодиодной матрицы
Элементы управления выполнены на кнопках без фиксации, для вывода информации применены четырехразрядный индикатор в динамической индикации, светодиоды (красный и желтый) и высокочастотный динамик.
3 Конструкция устройства
На рисунке 2 показан внешний вид лабораторного стенда на УФ лампах, разработанное на кафедре «КиПРА» ФГБОУ ВПО «111 У». В этом устройстве использованы две энергосберегающие УФ лампы FLU10 Т8 18W G13 (длинна волны 350 - 380 нм), что позволило обеспечить экономный режим работы устройства.
Запуск таймера происходит по нажатию кнопки "пуск". При этом включаются компрессор и засветка, на индикаторе происходит обратный
отчет и мигает децимальная точка между минутами и секундами. После окончания экспонирования фоторезиста, засветка и компрессор выключаются, на экране загорается надпись "OFF" и звучит прерывистый сигнал высокочастотного динамика до тех пор, пока повторно не будет нажата кнопка "пуск", после чего таймер опять переходит в режим ожидания, показывая значение выбранной выдержки.
Рис. 2. Лабораторный стенд экспонирования фоторезиста
К преимуществам схемы можно отнести хорошую надежность, малое количество комплектующих деталей, ремонтопригодность и простоту управления таймером [Граб и др., 2008; Таньков и др., 2005; Затылкин и др., 2011; Карчевский Д.О., 2014].
4 Заключение
Конструкция основана на модульной структуре, модули соединяются между собой при помощи плоских шлейфов. Замена отдельного модуля не вызывает затруднений, это позволяет использовать составные его части в других устройствах, быстро изменить назначение и функционал исходного устройства [Затылкин и др., 2012; Лысенко и др., 2013], способствует улучшению ремонтопригодности в результате чего повышается надёжность устройства в целом.
Лабораторный стенд экспонирования фоторезиста на печатных платах
Список литературы
[Юрков и др., 2013] Юрков Н.К., Затылкин A.B., Полесский С.Н., Иванов И.А., Лысенко A.B. Информационная технология многофакторного обеспечения надежности сложных электронных систем // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во 111 У. 2013. № 4. С. 75-79. [Затылкин и др., 2013] Затылкин A.B., Голушко Д.А., Рындин Д.А Исследование влияния деформационной составляющей внешнего вибрационного воздействия на надёжность радиоэлектронных средств // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во 111 У. 2013. Т. 2. С. 42-43. [Алмаметов и др., 2010] Алмаметов В.Б., Авдеев A.B., Затылкин A.B., Таньков Г.В., Юрков Н.К., Баннов В.Я. Моделирование нестационарных тепловых полей электрорадиоэлементов // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во ПТУ. 2010. Т. 2. С. 446-449. [Затылкин, 2011] Затылкин A.B. Исследование моделей радиотехнических устройств на ранних стадиях проектирования // Современные информационные технологии. 2011. №14. С. 113-118.
[Баннов и др., 2013] Баннов В.Я., Сапрова Е.В., Затылкин A.B. Автоматизированный стенд исследования процедуры формирования тестового воздействия при проведении диагностики логических схем электронных устройств // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Пенза, Изд-во ПТУ. 2011. Т. 2. С. 32-34. [Затылкин, 2013] Затылкин, A.B. Система управления проектными исследованиями радиотехнических устройств: Автореф. дис. к-та техн. наук. Москва, 2012. [Таньков и др., 2007] Таньков Г.В., Затылкин A.B. Моделирование тепловых процессов в стержневых конструкциях РЭС // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Пенза, Изд-во ПТУ. 2007. Т. 1. С. 257-258. [Затылкин, 2009] Затылкин, A.B. Модели и методики управления интеллектуальными компьютерными обучающими системами: Автореф. дис. к-та техн. наук. Пенза, 2009. [Граб и др., 2008] Граб И.Д., Затылкин A.B., Горячев Н.В., Алмаметов В.Б., Юрков
H.К., Баннов В.Я., Кочегаров И.И. Лабораторный комплекс в архитектуре ИКОС как основа формирования умений // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во ПГУ. 2008. Т. 1. С. 213-215. [Таньков и др., 2005] Таньков Г.В., Трусов В.А., Затылкин A.B. Исследование моделей стержневых конструкций радиоэлектронных средств // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во ПГУ. 2005. Т.
I. С. 156-158.
[Затылкин и др., 2011] Затылкин A.B., Буц В.П., Юрков Н.К. Опыт применения технологии ERM в разработке интеллектуальных средств обучения // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2011. № 5 (118). С. 218-223. [Затылкин и др., 2012] Затылкин A.B., Леонов А.Г., Юрков Н.К. Управление исследованиями моделей радиотехнических устройств на этапе проектирования // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2012. № 1. С. 138-142. [Лысенко и др., 2013] Лысенко A.B., Ольхов Д.В., Затылкин A.B. Конструкция активного виброамортизатора с электромагнитной компенсацией // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2013. Т. 1. С. 454-456. [Карчевский Д.О., 2014] Учёт герметизации при расчёте надёжности функциональных узлов космических аппаратов/Карчевский Д.О., Полесский С.Н.// Новые информационные технологии в автоматизированных системах, - Москва: Изд-во Московский институт электроники и математики НИУ ВШЭ 2014г., №17 - ст. 550-555.
