Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Мая 2013 в 14:23, дипломная работа
Таким образом, несмотря на продолжающиеся дискуссии о перспективах развития коммутационной и релейной техники, твердотельные реле имеют неоспоримые преимущества перед электромагнитными, обуславливающие расширение областей применения данных реле, и, в частности, широкое внедрение твердотельных реле в аппаратуру и устройства специального применения.
Содержание
Введение 7
1 Общая часть. Обзор состояния технического уровня мощных твердотельных реле
1.1 Анализ областей применения электромеханических и
твердотельных реле 9
1.2 Классификация твердотельных реле
1.2.1 Классификация ТТР по областям применения 11
1.2.2 Функциональная классификация 15
1.2.2.1 Реле переменного тока 16
1.2.2.2 Реле постоянного тока 23
1.3 Функциональные элементы твердотельных реле 28
1.3.1 Области преимущественного использования МОП МТ 29
1.3.2 Области преимущественного использования БМТ 30
1.3.3 Области преимущественного использования БТИЗ 32
1.4 Тепловые режимы твердотельных реле 34
2 Специальная часть. Конструктивно-технологические
особенности проектируемого изделия
2.1 Анализ технических требований 41
2.1.1 Конструктивные особенности реле 43
2.1.2 Электрические параметры реле 44
2.1.3 Стойкость реле к внешним воздействующим факторам 46
2.1.4 Надежность реле 46
2.2 Реализация конструкции изделия 47
2.2.1 Корпусное исполнение реле 47
2.2.2 Монтажная плата реле
2.2.2.1 Керамическая подложка 49
2.2.2.2 Проводящие пасты 52
2.2.2.3 Технические требования к монтажной плате 56
2.2.2.4 Монтаж компонентов на плату 57
2.2.3 Конструкция мощного твердотельного реле 60
2.3 Анализ параметров конструкции реле
2.3.1 Исследование опытных образцов реле 62
2.3.2 Методические указания по определению параметров
мощных реле 66
2.3.2.1 Контроль параметров реле в открытом состоянии 67
2.3.2.2 Контроль параметров реле в закрытом состоянии 71
2.3.2.3 Контроль параметров изоляции 73
2.3.2.4 Контроль динамических параметров 73
3 Расчетная часть. Расчет тепловых характеристик,
расчет надежности
3.1 Анализ и расчет тепловых характеристик
твердотельных реле 74
3.2 Расчет надежности твердотельного реле 84
4 Технологический раздел
4.1 Разработка технологической схемы сборки мощного
твёрдотельного реле 88
4.1.1 Анализ технологичности конструкции при сборке 88
4.1.2 Определение организационной формы сборки
мощного твердотельного реле 92
4.1.3 Поузловая сборка мощного твердотельного реле
4.1.3.1 Общие требования к сборке мощного
твердотельного реле 93
4.1.3.2 Разработка технологической схемы сборки
мощного твердотельного реле 94
4.2 Разработка техпроцесса изготовления ДМОП-транзистора 97
5 Организационно-экономический раздел
5.1 Общие сведения о разрабатываемом изделии 106
5.2 Конструкторская подготовка производства 107
5.2.1 Затраты времени на разработку технического задания 107
5.2.2 Затраты времени на разработку конструкторской
документации на стадии «Эскизный проект» 107
5.2.3 Затраты времени на разработку конструкторской
документации на стадии «Технический проект» 108
5.2.4 Затраты времени на разработку конструкторской документации
на стадии «Рабочая конструкторская документация» 110
5.2.5 Определение трудоемкости изготовления опытного
образца 112
5.3 Технологическая подготовка производства
5.3.1 Содержание и этапы технологической подготовки
производства 113
5.3.2 Расчет трудоемкости и объема работ технологической подготовки производства 113
5.3.3 Определение трудоемкости проектирования и изготовления технологической оснастки, инструмента, приспособлений 113
5.4 Трудоемкость технической подготовки производства 114
5.5 Расчет затрат на всех стадиях жизненного цикла изделия
5.5.1 Смета затрат на техническую подготовку производства 115
5.5.2 Расчет себестоимости и цены нового изделия 121
5.5.3 Построение графика безубыточности производства
изделия 124
5.6 Финансовые результаты хозяйственной деятельности 126
5.7 Определение интегрального показателя конкурентоспособности проектируемого изделия 128
5.8 Технико-экономические показатели проекта 133
6 Безопасность жизнедеятельности
6.1 Анализ потенциальных опасностей при производстве реле 135
6.2 Анализ вредных и опасных факторов при эксплуатации
изделия 137
6.3 Расчет системы освещения 137
6.4 Охрана окружающей среды 141
6.5 Обеспечение безопасности жизнедеятельности в ЧС. Пожарная
безопасность 144
Заключение 148
Список использованных источников 149
Приложение А 158
Приложение Б 161
Измеряется по специальной методике
тепловое сопротивление переход-
20 Маркировка.
Маркировка микросхемы наносится на место показанное, на сборочном чертеже пунктиром, маркируется эмалью ЭП-578 чёрная.
21 Контроль герметичности.
Производится вакуумно-
22 Покрытие лаком.
Микросхема покрывается лаком УР-231. Данная операция необходима для защиты корпуса микросхемы от внешних воздействий, а так же для дополнительной герметизации микросхемы.
23 Контроль внешнего вида
Проверяется внешний вид микросхемы: маркировка должна легко читаться, не должна стираться, растрескиваться и отслаиваться, не допускаются просветы по толщине отпечатка, разрывы и ориентирована согласно сборочному чертежу, не должно быть механических повреждений корпуса и т.д.
24 Контроль ОТК.
Контроль статических и
25 Упаковка.
Упаковка производится по 10 штук в бумажную коробку.
4.2 Разработка техпроцесса
Структура технологического процесса изготовления ДМОП-транзистора представлена в таблице 4.1, исходя из источника [85].
Таблица 4.1 – Техпроцесс изготовления ДМОП-транзистора
№ п/п |
Наименование операции |
Режимы проведения |
Контролируемые параметры |
Примечание |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
Совмещение и экспонирование (механическая обработка) |
|||
2 |
Формирование партии пластин |
____15КЭФ1______ 440ЭКЭС0,01<100> | ||
Гидромеханическая отмывка пластин |
||||
3 |
Химическая отмывка пластин |
|||
4 |
Обработка пластин на центрифуге |
|||
5 |
Проверка чистоты поверхности Si пластин |
|||
6 |
Термическая обработка (1-е окисление) |
dx=0,72 мкм |
||
7 |
Определение толщины окисла |
Продолжение таблицы 4.1 | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
8 |
Термическая обработка (контроль чистоты поверхности) |
|||
9 |
Регенерация окисла (100%) |
Не более одного раза | ||
10 |
0 фотокопия "сток" |
|||
11 |
Регенерация фотокопии |
|||
12 |
Плазмохимическая обработка (зачистка) |
|||
13 |
Термическая обработка фоторезиста (дополнительная полимеризация) |
|||
14 |
Химическое травление слоев (SiO2) |
|||
15 |
Снятие фоторезиста |
|||
16 |
Обработка пластин на центрифуге |
|||
17 |
Контроль пластин после фотолитографии |
|||
18 |
Химическая отмывка пластин |
|||
19 |
Обработка пластин на центрифуге |
|||
20 |
Проверка чистоты поверхности Si пластин |
|||
21 |
Термическая обработка |
Интервал 4 – 60 мин. | ||
22 |
Снятие стекла с контрольных пластин |
|||
23 |
Измерение поверхностного сопротивления |
|||
24 |
Снятие силикатного стекла и окисла кремния (снятие ФСС) |
|||
25 |
Химическая отмывка пластин |
|||
26 |
Обработка пластин на центрифуге |
|||
27 |
Проверка чистоты поверхности Si пластин |
|||
28 |
Термическая обработка (разгонка фосфора ) |
Интервал 4 – 300 мин. | ||
29 |
Определение толщины окисла |
|||
30 |
Снятие стекла с контрольных пластин |
|||
31 |
Измерение поверхностного сопротивления |
|||
32 |
Измерение глубины р-n –перехода |
|||
Продолжение таблицы 4.1 | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
33 |
1 фотокопия |
|||
34 |
Регенерация фотокопии |
|||
35 |
Плазмохимическая обработка (зачистка) |
|||
36 |
Термическая обработка фоторезиста ( дополнительная полимеризация ) |
|||
37 |
Химическое травление слоев ( Si O2 ) |
|||
38 |
Снятие фоторезиста |
|||
39 |
Обработка пластин на центрифуге |
|||
40 |
Контроль пластин после флг. |
|||
41 |
Химическая отмывка пластин |
|||
42 |
Обработка пластин на центрифуге |
|||
43 |
Проверка чистоты поверхности Si пластин |
|||
44 |
Ионное легирование п/п пластин ( бором ) |
Д =(60 ±10) мкКл/см2, Е = 40кэВ |
||
45 |
Химическая отмывка пластин |
|||
46 |
Обработка пластин на центрифуге |
|||
47 |
Проверка чистоты поверхности Si пластин |
|||
48 |
Термическая обработка (разгонка бора) |
|||
49 |
Определение толщины окисла |
dx=(0,45¸0,5) мкм |
||
50 |
Измерение глубины р - п перехода |
Xj= (2,2 -2,8) мкм |
||
51 |
Измерение поверхностного сопротивления |
Rs=(240 ±30) Ом/ |
||
52 |
2 фотокопия |
|||
53 |
Регенерация фотокопии |
|||
54 |
Плазмохимическая обработка ( зачистка ) |
|||
55 |
Термическая обработка ( дополнительная полимеризация ) |
|||
56 |
Химическое травление слоев ( Si O2 ) |
|||
Продолжение таблицы 4.1 | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
57 |
Снятие фоторезиста |
|||
58 |
Обработка пластин на центрифуге |
|||
59 |
Контроль пластин после флг. |
|||
60 |
Снятие силикатного стекла и окисла кремния ( освежение ) |
10¸15сек в буферном растворе |
||
61 |
Химическая отмывка пластин |
|||
62 |
Обработка пластин на центрифуге |
|||
63 |
Проверка чистоты поверхности Si пластин |
|||
64 |
Термическая обработка ( HCl - окисление) |
|||
65 |
Контроль толщины диэлектрика и показателя преломления |
dх =( 680 ±40) А° |
||
66 |
Контроль ВФХ |
Uотс = (0,6¸1,1) В |
||
67 |
Определение дефектности диэлектрических слоев |
по спутнику | ||
68 |
Проверка чистоты поверхности Si пластин |
|||
69 |
Получение слоев поликристаллического Si |
|||
70 |
Определение толщины пленки поликристаллического Si |
dx=(0,55± 0,05) мкм |
||
71 |
Контроль чистоты поверхности пленок поликристаллического Si |
|||
72 |
Регенерация пластин со слоем поликристаллического Si |
не более одного раза | ||
73 |
Химическая отмывка пластин |
|||
74 |
Обработка пластин на центрифуге |
|||
75 |
Проверка чистоты поверхности Si пластин |
|||
76 |
Термическая обработка ( отжиг ) |
|||
77 |
3 фотокопия |
|||
78 |
Регенерация фотокопии |
|||
79 |
Плазмохимическая обработка ( травление поли - Si ) |
|||
Продолжение таблицы 4.1 | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
80 |
Контроль качества плазмохимического травления |
|||
81 |
Снятие фоторезиста |
|||
82 |
Обработка пластин на центрифуге |
|||
83 |
Контроль пластин после флг. |
|||
84 |
Химическая отмывка пластин |
|||
85 |
Обработка пластин на центрифуге |
|||
86 |
Проверка чистоты поверхности Si пластин |
|||
87 |
Ионное легирование п/п пластин ( бором ) |
Д = (7 ¸ 10 ) мкКл/см2, Е = 40кэВ |
||
88 |
Химическая отмывка пластин |
|||
89 |
Проверка чистоты поверхности Si пластин |
|||
90 |
Термическая обработка (разгонка бора) |
(Т=1100°С, t=12 час |
||
91 |
Химическая отмывка пластин |
|||
92 |
Проверка чистоты поверхности Si пластин |
|||
93 |
Термическая обработка (разгонка бора) |
|||
94 |
Контроль толщины диэлектрика и показателя преломления |
dx = (100¸ 500) А° |
||
95 |
Измерение глубины р - п перехода |
Xj=(3,0 - 3,6) мкм |
||
96 |
Измерение поверхностного сопротивления |
Rs=(350 – 500) Ом/ |
||
97 |
Снятие силикатного стекла и окисла кремния (освежение SiO2 до решетки ) |
По контрольной пластине | ||
98 |
Химическая отмывка пластин |
|||
99 |
Обработка пластин на центрифуге |
|||
100 |
Проверка чистоты поверхности Si пластин |
|||
101 |
Термическая обработка ( загонка фосфора ) |
|||
102 |
Снятие стекла с контрольных пластин |
|||
Информация о работе Электромеханические и твердотельные реле