Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Дипломна робота.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
690.42 Кб
Скачать

Вступ

Мікроелектроніка формує елементну базу і визначає розвиток сучасних засобів приймання, передавання й обробки інформації, систем керування і зв’язку. У повсякденному житті ми постійно стикаємося з подібними простроями та системами. Це – телевізори, магнітофони,відеомагнітофони, різні автоматичні прилади, що використовуються на виробництві, УОМ та ін. Ця техніка все все ширше входить у наше життя і без неї вже неможливо уявити ані продуктивної праці, ані відпочинку сучасної людини. Отже, мікроелектроніка є ” мозком ”, “ нервовою системою , й органами чуття “ інформатики, кібернетики, робо техніки, а також лідером сучасних технологій.

Освоєння та випуск такої продукції вимагає підготовки висококваліфікованих спеціалістів, спроможних осмислено виконувати операції на різних технологічних етапах сучасного виробництва. Спеціаліст такого профілю повинен не лише досконало володіти особливостями виконуваної ним операції і прийомами керування апаратурою, що застосовується, а й знати фізичні й технологічні основи виготовлення інтегральних мікросхем (ІМС) та напівпровідникових приладів, властивості основних матеріалів, що використовуються в мікроелектроніці.

Історія та термінологія

Англійський фізик Майкл Фарадей, який у 1831р. відкрив явище електромагнітної індукції, на наступний рік залишив для зберігання запечатаний конверт ” Новіпогляди із заповітом відкрити його через сто років. Відкривши в 1938р. пожовклий від часу конверт, англійські вчені були вражені словами Фарадея: Я вважаю, що поширення магнітних хвиль від магнітного полюсу подібне на коливання схвильованої водної поверхні… вважаю за можливе застосувати теорію коливань до розповсюдження електричної індукції. І далі Фарадей писав, що хотів закріпити відкриття за собою певною датою і таким чином мати право, у випадку експериментального підтвердження, оголосити цю дату – датою мого відкриття. Зараз, наскільки мені відомо, ніхто з вчених крім мене, не має подібних поглядів.

У 1864 р. інший англійський фізик Джеймс Клерк Максвелл, який не знав про заповіт М. Фарадея, опублікував роботу Динамічна теорія електромагнітного поля, яка зворушила світ. У ній він вивів свої рівняння, які ми зараз називаємо рівняннями Максвелла. Ця робота пояснювала усі відомі явища електромагнетизму, а також передбачала існування електромагнітних хвиль і можливість їх поширення у просторі зі швидкістю світла.

Теорія електромагнітного поля Максвелла повністю підтвердилася у 1887 р. завдяки роботам німецького вченого Генріха Герца, який експериментально довів існування електромагнітних хвиль та аналогію їх зі світлом. Ці хвилі його сучасниками було названо хвилями Герца. До практичного використання електромагнітних хвиль залишався всього один крок, але Герц не зумів зробити цього Більше того, він написав у Дрезденську палату комерції лист про те, що дослідження електромагнітних хвиль треба заборонити як марній.

Цей крок зробив російський фізик і електротехнік Олександр Степанович Попов, який створив у 1895 р. перший радіоприймач, що був спроможний приймати електромагнітні хвилі, які збуджуються в атмосфері.

Зародження і впровадження будь – якого принципово нового напрямку в науці і техніці звичайно проходить криття та обґрунтування фізичних принципів – розробка і створення конструкції дослідних приладів – створення технології – промислове освоєння ( як правило виявляється у двоєдиній формі: виробництво і споживання ). Зародження і розвиток засобів радіозв’язку і радіоелектроніки йшло таким самим шляхом. У розвитку і впровадженні засобів радіозв’язку в повсякденну практику повною мірою проявилась діяльність італійця Гульєльмо Марконі. Він створив в Англії промислову фірму і здійснив у 1896 р. Передавання радіосигналів на відстань 2,5 км. Наприкінці 1901 р. ним було здійснено радіозв’язок через Атлантичний океан, при якому дальність становила 3500 км.

На цьому тлі досягнення О.С. Попова в його зусиллях впровадити в практику свої радіопристрої не так вражають. Та й інакше бути не могло, якщо вже на першому клопотанні Попова про виділення грошей на експерименти морський міністр царської Росії написав: на таку химеру давати гроші не дозволяю. Часто в історичній перспективі змішують те, що відноситься до винайдення радіо, і все те, що характеризує Г. Марконі як учасник і великого діяча наступного прогресу радіотехніки, якому в 1909 р. разом з німецьким фізиком Ф.Брауном було присуджено нобелівську премію за роботи щодо створення бездротового телеграфу. Якщо останнє зовсім заслужено має бути визнане за ним, то перше – винайдення радіо – належить О. С. Попову.

Ознайомимось із загальноприйнятими визначеннями і поняттями у галузі науки і техніки, яку ми вивчаємо.

Радіо – спосіб передавання та приймання електромагнітних хвиль на відстань. Радіоелектроніка – термін, що об’єднує значний комплекс галузей науки і техніки, пов’язаних головним чином з проблемами передавання, приймання і перетворення інформації за допомогою електромагнітних коливань і хвиль. Радіоелектроніка охоплює радіотехніку і електроніку, а також ряд інших напрямків науки, які утворилися в результаті їх розвитку і диференціації.

Радіоелетронний засіб (РЕЗ) – це вибір і його складові частини, в основу функціонування яких електроніки. Цим терміном тепер називаються види та рівні електронної апаратури, що існують і які використовуються в різних галузях науки, техніки та народному господарстві.

Радіотехніка – галузь науки і техніки про взаємодію електронів із електромагнітними полями і методи створення електронних приладів і пристроїв ( вакуумних, газорозрядних, напівпровідникових ), які застосовуються в основному для передавання обробки та зберігання інформації.

Історія розвитку радіоелектроніки свідчить, що освоєння все більш високочастотного діапазону електромагнітних хвиль є однією з основних задач під час створення РЕЗ. Звичайно діапазон електромагнітних хвиль поділяються на 6 основних діапазонів: радіохвилі, інфрачервоне, видиме світло, ультрафіолетове, рентгенівське, гамма- і космічне випромінювання. Однак чітких фізичних меж між діапазонами не існує, вони є значною мірою умовними. Іноді інфрачервоне, видиме світло й ультрафіолетове випромінювання об’єднують в оптичний діапазон.

Використовуючи шкалу діапазону електромагнітних хвиль, треба пам’ятати основне співвідношення, яке повязує довжину хвилі з частотою власних коливань.

Деталі та вузли

  1. Телефонна трубка - це та частина телефонного апарата , яку користувач тримає в руці і використовує для того , щоб говорити в неї і слухати мову співрозмовника . Можлива також і інша конструкція , коли телефонна трубка " вбудована " в навушники з виносним мікрофоном (вони призначені для тих , кому доводиться багато говорити по телефону , або для користувачів , яким необхідно , щоб руки були вільні під час телефонної розмови). Всередині трубки знаходяться приймач і передавач. Користувач говорить у передавач і слухає свого співрозмовника через приймач.Ричажний перемикач - різновид вимикача, який розмикає ланцюг, коли трубка опущена (або лежить на важелі). Коли абонент знімає трубку, вимикач спрацьовує. При цьому телефонна ланцюг замикається, і через телефонний апарат починає протікати струм. Якщо трубку покласти на важіль, протікання струму припиняється.

  2. Гібридний перетворювач від двох проводів до чотирьох. Дві пари проводів, одна від передавача, інша від приймача, підключені до гібридного преобразователю, який здійснює з'єднання між чьотирьох телефонною трубкою і двома проводами локальної телефонної ланцюга. Такий перетворювач являє собою комунікаційний міст між телефонним апаратом і двухпроводним кабелем, провідним до телефонної станції.

  3. Додатковий ланцюг - спеціальне дублююче з'єднання, дозволяє частково прослуховувати власну мову через динамік або навушник, щоб оцінити гучність розмови.

  4. Пристрій набору номера - кнопкова панель або поворотний диск, службовець для набору телефонного номера. Коли абонент натискає клавіші на панелі або повертає диск телефонного апарату при піднятій телефонній трубці, на телефонну станцію надходять сигнали, що вказують місцезнаходження необхідної точки виклику. Відзначимо, що для більшої гнучкості багато апаратів з кнопкової панеллю мають перемикач режимів, що дозволяє використовувати як тоновий, так і імпульсний набір.

  5. Дзвінок. Коли на комутатор телефонної станції надходить виклик, він повідомляє про вхідний дзвінок абонента шляхом подачі змінного струму на дроти, що ведуть до викликається телефонному апарату. Така напруга викликає включення спеціального пристрою, званого дзвінком, який видає дзвінкий звук. У режимі очікування (коли трубка лежить на важелі) спеціальний пристрій, зване конденсатором, запобігає спрацьовування ланцюга від постійного струму тонового напруги.

Виготовлення друкованих плат за допомогою лазерного принтера та праски

Останнім часом користується популярністю метод "лазерних принтерів і праски" для перенесення малюнка на фольгований склотекстоліт. З різних рекомендацій і статей в Інтернеті я випробував практично всі матеріали, що рекомендувалося. Тонкий лощений папір від журналів, фотопапір, папір для факсів, підкладки від самоклейкої плівки і навіть папір для термопереноса на тканину. Зараз я опишу спосіб який мені сподобався і яким я користуюсь,тобто пенесення малюнку провідників з підкладки самоклеющої плівки Що нам потрібно: 1.Фольгірований склотекстоліт (одно-двох сторонній, кому як треба) 2.Лазерний принтер (у мене вдома Сanon LBP2900) 3.Утюг - будь-який (бажано без випуску пари) 4.Сіліт-Бенкс - для очищення поверхні плати (можна ацетон,можна суміш для зняття лаку з нігтів) 5.Хлорное залізо для травлення плати (з іншими складами не перевіряв типу "мідний купорос-сіль" і т.д.) 6.Тонкі свердла для свердління (це зрозуміло) 7.САМОКЛЕЮЩА ПЛІВКА (самоклейка) Самоклейку можна взяти з китайських обоїв або ж як я - з спеціального паперу дял принтера, що має клейку поверхню і саме головне підкладку (ось її і будем використовувати).Не зациклюйтесь на виробнику , в хорошому канцелярському магазині має бути таке, варто лише попитати;) В мене ось така:

Крок 1. буде вирізання склотекстоліту потрібного розміру і зачиска (шкуркою нульовкою і ацетоном)

Крок 2. Поки плата сушиться після ацетону, друкуємо малюнок. Я малюю і друкую на програмі SprintLayout 5.0. У кожного свої смаки. Використовуйте те, що більше подобається. Я особисто спочатку проганяю пустий папір через принтер розмістивши зображення в самому низу, щоб побачити де розміститься зображення (оскільки в мене принтер жує підкладку від самоклейки),а потім відрізаю необхідну полоску підложки і наклеюю за краї до того місяця, де має бути зображення провідників і тоді проганяю через принтер.Все готво...

Крок 3. Включаємо праску (якщо ще не включили раніше) Температуру можна перевірити так. Друкуємо на звичайної папері, кладемо тонером вгору на перевернуту праску і дивимося. Тонер заблищав - все нормально, температури вистачає для розплавлення.  Я взагалі ніяк не налаштовував, просто поставив на максимум і все.  На стіл кладемо фанеру (10мм) потім книжку не потрібну або журнал з газетного паперу, (пам'ятаєте, були такі) на книжку плату фольгою вгору. Накриваємо це листом офісного паперу А4 і кладемо праску. Якщо плата більше ніж поверхня праски, то пропрасовуйте плату. Досить 30-40 сек, щоб плата розігрілася.

Крок 4. Далі знімаємо лист офісного паперу і кладемо нарешті підкладку малюнком до фользі плати, Разлажуєм тампоном з ганчірки .Підкладка прилипне до плати тут же (якщо температура була достатньою)

Крок 5. Знову накриваємо це листом офісного паперу А4 і кладемо праску і починаємо гладити. Тиснути практично не треба, ми просто повторно підігріваємо плату (вона вже встигла трохи охолонути). Тут вже 15-20 сек достатньо, хоча я і більше тримав. Знімаємо лист офісного паперу.  Швиденько 20-30 сек разлажуєм тампоном з ганчірки всю поверхню, особливо по краях плати. Розтираємо як уздовж, так і поперек - доріжки ж у нас не в одному напрямку намальовані. Ось тут треба трохи натискати, як би розтираючи по поверхні.  Примітка: хто боїться за свої пальці можуть одягти рукавички з ХБ тканини - плата то гаряча.  Все, чекаємо поки плата охолоне, щоб її спокійно можна було взяти в руки.  Хапаєм за кінчик підкладки і легенько відєднуєм її від плати. Вона практично відходить сама.  І ось малюнок нанесено

Крок 6. Далів травимо,залуджуєм,сверлимо,і звісно паяємо;)