Lо=0,0075+0,02+0,02+0,00875+0,0115+0,0068+0,0006+0,0002=0,07535´10-6 1/час.
Средняя наработка на отказ, или среднее время безотказной работы, есть ожидаемая наработка объекта до первого отказа.
Средняя наработка на отказ То обратно пропорциональна интенсивности отказов объектов Lо:
То = 1/Lо , (4.10.3)
где То – средняя наработка на отказ, час;
Lо – интенсивность отказов объекта, 1/час.
Подставив значение Lо в формулу (4.10.3) определяется То:
То = 13,2714´106 час.
Вероятность безотказной работы объекта Ро(t) – это вероятность того, что в пределах заданной наработки, т. е. заданного интервала времени, отказ объекта не возникнет.
Величина Ро(t) определяется выражением
Ро(t) = е–L´t , (4.10.4)
где Ро(t) – вероятность безотказной работы в течении t часов;
Lо – интенсивность отказов объекта, 1/час;
е – основание натурального логарифма.
По формуле (4.10.4) рассчитывается вероятность безотказной работы устройства в течение 1000 часов:
Ро(1000) = 0,9999447» 99,99%.
Таким образом, существует 99,99% вероятности безотказной работы устройства в течение 1000 часов.
Произведя расчёты, пришли к выводу, что данная схема надёжная, достаточно быстродействующая, потребляет относительно малую мощность.
Печатные платы являются основными конструктивными единицами любой радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры, так как печатный монтаж обеспечивает повторяемость параметров от образца к образцу дает возможность точно и просто идентифицировать установленные на плату элементы и обеспечивает высокую надежность изделий за счет использования стандартных хорошо отработанных технологических процессов их изготовления. Преимущество печатного монтажа заключается также в компактности аппаратуры и уменьшении ее массы.
Кроме того, технология печатного монтажа не зависит от функционального назначения аппаратуры, т.е. технология изготовления печатных плат для радиовещательной аппаратуры, телевизионных приемников, персональных ЭВМ одинакова. Поэтому возможны механизация и автоматизация как технологических процессов изготовления самих плат , так и процессов установки на них компонентов и сборки аппаратуры.
Печатные платы изготовляют из хромированных под высоким давлением слоистых пластиков, к которым с одной или двух сторон приклеивают медную фольгу. Такой пластик состоит из слоев волокнистого материала, склеенных между собой термореактивной смолой под давлением и при повышенной температуре. Материалом может быть диэлектрическая бумага, пропитанная фенольной смолой, или стеклоткань с непрерывными волокнами, склеенная компаундом на основе эпоксидной смолы. За рубежом такие материалы имеют фирменные названия, а в нашей стране первый материал получил название “фольгированный гетинакс”, а второй - “ фольгированный стеклотекстолит”.
Материалы на бумажной основе легче поддаются технической обработке, однако по сравнению со стеклотекстолитом они менее стойки к температурным перепадам и другим внешним воздействиям.
К печатным проводникам применимы те же способы выполнения монтажа, которые используются в обычных конструкциях. Однако если при монтаже изолированным проводом возможны пересечения проводников, то при печатном монтаже их размещают только в одной плоскости, а в результате этого невозможно их пересечение.
Чтобы в точках пересечения проводников возникали контакты, необходимо изменять пути прокладки проводников.
В некоторых случаях для избежания контакта при пересечениях применяют переходы на противоположную сторону с помощью металлизированных переходных отверстий.
При выборе формы проводников используют один из вариантов: либо применяют плавные линии печатных проводников, которые обеспечивают кротчайшие соединения элементов, либо вычерчивают рисунок печатных проводников в виде прямых линий и прямых углов. Этот метод характеризуется тем, что место каждой линии заранее определяется координатной сеткой, рисунок проводников получается простым.
Существует большое количество методов изготовления печатных плат, основными из которых являются:
1. Химический метод, который в зависимости от способа нанесения защитного рисунка делится на:
1.1. фотохимический способ;
1.2. сеточно-химический способ;
1.3. офсетно-химический способ;
2. Электрохимический метод:
2.1. фотоэлектрохимический способ;
2.2. сеточно-электрохимический способ;
2.3. офсетно-электрохимический способ;
3. Комбинированный метод:
3.1. комбинированный позитивный способ;
3.2. комбинированный негативный способ;
4. Метод переноса.
5. Метод вжигания серебра.
6. Метод копирования и т.д.
Для односторонних печатных плат применяются фотохимический или электрохимический метод. Для двусторонних печатных плат - комбинированный метод.
При стандартной технологии печатные платы изготовляют на фольгированном диэлектрике комбинированным позитивным или комбинированным негативным методом. Их называют комбинированными потому, что в обоих случаях вытравливания рисунка печатных проводников производится химическим способом, а наращивание меди на проводники и контактные площадки - электрохимическим.
Рассмотрим комбинированный позитивный метод. Последовательность основных операций изготовления печатных плат позитивным методом: заготовка из фольгированного стеклотекстолита или гетинакса покрывается слоем фоторезиста.
Фоторезист - это высокомолекулярное соединение, которое изменяет свои свойства под действием ультрафиолетового излучения.
С одной стороны, смещение спектральной чувствительности в коротковолновую область спектра - это хорошо, так как позволяет обходиться без темного помещения и работать при свете обычных ламп накаливания. C другой стороны, чувствительность к ультрафиолетовым лучам вызывает необходимость использования ртутных ламп в кварцевом баллоне, которые менее удобны в использовании, чем обычные.
Под действием излучения происходит фотополимеризация слоя, в результате которой пропадает растворимость в обычных растворителях, поэтому после проявления на освещенных участках поверхности образуется защитный рельеф, а на защищенных - слой фоторезиста остается без изменения и в дальнейшем вымывается. Из-за чувствительности соединений к свету и способности сопротивляться действию травителей их называют фоторезистами.
Экспонирование фоторезистов, нанесенных на поверхность фольгированного диэлектрика, производится через фотошаблон, в котором система прозрачных и непрозрачных участков образует требуемый рисунок проводников и контактных площадок. При последующем проявлении удаляется часть фоторезиста и образуется защитный рельеф с рисунком и размерами, определяемыми фотошаблоном. При этом методе защитный слой фоторезиста сохраняется на пробельных участках, а проводники и контактные площадки остаются открытыми. Поскольку фотошаблон при пробном процессе соответствует позитивному изображению печатной платы (темные проводники на светлом фоне), то и сам метод называют позитивным.
После проявления рисунка схемы плату покрывают слоем лака для защиты от механических повреждений и направляют на сверление отверстий. Эта операция нарушает непрерывность процесса, так как сушка и задубливание лака занимает несколько часов. Затем сверлят переходные и монтажные отверстия и производят их химическое меднение. Далее следует удаление защитного слоя и гальваническое осаждение меди на проводники, контактные площадки и в отверстия.
При электролитическом наращивании соединение с катодом осуществляются сплошным слоем медной фольги, покрывающим диэлектрик. Этот слой защищает также поверхность диэлектрика от воздействия электролита.
На следующем этапе поверх медного слоя гальваническим способом наносят защитное покрытие из сплава олово - свинец, после чего с пробельных мест удаляют защитный слой фоторезиста и стравливают фольгу.
Изготовление печатной платы завершается химической обработкой защитного покрытия для улучшения его способности к пайке.
Позитивный метод позволяет изготовить печатные платы с повышенной плотностью монтажа, например, с расстоянием между проводниками в узких местах 0,35 - 0,5 , с хорошими электрическими параметрами и высокой прочностью сцепления проводников с основанием.
При комбинированном негативном методе защитный слой фоторезист наносят на проводники и контактные площадки, поэтому фотошаблон имеет негативное изображение платы (прозрачные проводники на темном фоне). Порядок операций при этом измениться, но их количество и общий характер сохраняются.
После покрытия платы лаком для ее защиты от механических повреждений производят сверление отверстий и их химическую металлизацию.
Следующей операцией является гальваническое осаждение меди на проводники и отверстия. Для обеспечения электрического контакта с катодом создают дополнительные проводники и прошивают отверстия платы медным проводом.
В некоторых случаях применяют специальные рамки и другие приспособления, обеспечивающие электрический контакт со всеми участками, на которые медь должна наращиваться гальваническим способом. Последовательность технологических операций при негативном комбинированном методе изготовления почти такой же, как и при позитивном методе.