Реферат: Разработка программатора микросхем ПЗУ

Ка.м = На.м/Нм

где На.м - количество монтажных соединений, которые могут осуществляться механизированным или автоматизированным способом, Нм - общее количество монтажных соединений.

Ка.м = 310/310 = 1

4.1.3 Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу.

Км.п.эрэ = Нм.п.эрэ/Нэрэ

где Нм.п.эрэ – количество ЭРЭ, подготовка которых к монтажу может осуществляться механизированным и автоматизированным способом.

Км.п.эрэ = 251/251 =1

4.1.4 Коэффициент повторяемости ЭРЭ

Кпов.эрэ = 1 - Нт.эрэ/Нэрэ

где Нт.эрэ – общее количество типоразмеров ЭРЭ в изделии, шт.

Кпов.эрэ = 1 – 24/251 = 0,905

4.1.5 Коэффициент применяемости ЭРЭ

Кп.эрэ = 1 - Нт.ор.эрэ/Нт.эрэ

где Нт.ор.эрэ – количество типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии, шт.

Кп.эрэ = 1 - 0/24 = 1

4.1.6 Основным показателем, используемым для оценки технологичности конструкции, является комплексный показатель для технологичности конструкции изделия.

К=(К1j1+ К2j2…+ Кnjn)/(j1+j2+…jn);

Коэффициент j зависит от порядкового номера основных показателей технологичности, ранжированная последовательность которых устанавливается экспертным путем.

Уровень технологичности конструкции изделия при известном нормативном показателе оценивается отношением полученного комплексного показателя к нормативному, которое должно удовлетворять условию

Нормативное значение показателя технологичности конструкции блоков электронной техники для условий опытного производства составляет 0,4…0,7, следовательно:

К/Кн=0,7/0,4»1,75;

Так как 1,75>1, то уровень технологичности конструкции данного изделия соответствует всем требованиям.

Вывод:  На  основании  качественной и количественной оценок можно сделать вывод, что устройство является технологичным по своей конструкции, то есть обеспечивает минимальные затраты при заданных показателях качества производства.

4.2          Обоснование выбора метода изготовления печатной платы

В настоящее время насчитывают до двухсот методов, способов и вариантов изготовления печатных плат. Однако большинство из них устарело. В современном промышленном производстве печатных плат широко применяют химический, комбинированный и электрохимический методы получения печатных проводников.

Печатную плату программатора можно изготовить как электрохимическим, так и комбинированным методом.

Электрохимический метод применяют для изготовления двухсторонних печатных плат с высокой плотностью проводящего рисунка.

3

2

При травлении меди с поверхности платы эффект бокового подтравливания почти отсутствует, что позволяет получить очень узкие проводники шириной до 0,15 мм и с таким же зазором между проводниками.

Таким образом, технологический процесс изготовления печатных плат электрохимическим методом освобождает от необходимости применять фольгированные медью диэлектрики и обеспечивает повышенную плотность монтажа на платах, что обусловливает возможность в ряде случаев заменить сложные в производстве многослойные печатные платы на двухсторонние.

Комбинированный метод применяют для изготовления ДПП и ГПП (гибких печатных плат) с металлизированными отверстиями на двустороннем фольгированном диэлектрике. Проводящий рисунок получают субтрактивным методов, а металлизацию отверстий осуществляют электрохимическим методом.

Для изготовления печатной платы программатора выбран электрохимический (полуаддитивный) метод, так как он обладает рядом достоинств, в некоторых случаях и над другими методами изготовления печатных плат.

Основное отличие от комбинированного позитивного метода заключается в использовании нефольгированного диэлектрика СТЭФ.1-2ЛК ТУ АУЭО 037.000 с обязательной активацией его поверхности.

Разрешающая способность этого метода выше, чем у комбинированного позитивного. Это объясняется малым боковым подтравливанием, которое равно толщине стравливаемого слоя и при полуаддитивном методе составляет всего 5 мкм, а при комбинированном больше 50 мкм. Метод обеспечивает высокую точность рисунка, хорошее сцепление проводников с основанием и устраняет неоправданный расход меди, который доходит до 80% при использовании фольгированных диэлектриков.

Рисунок 1 - Схема   получения   печатных   проводников   электрохимическим   методом:

а – заготовка  платы из нефольгированного диэлектрика с технологическими отверстиями; б – негативный рисунок схемы проводников; в — плата с печатными проводниками;   1 — основание   платы;   2 — резист;   3 — печатные   проводники   платы.

Электрохимический метод заключается в нанесении на плату фоторезиста и получение негативного рисунка схемы. Незащи­щенные участки платы, соответствующие будущим токоведущим проводникам, металлизируются химическим,  а  затем  электрохимическим  способами в соответствии с рисунком 1.

При этом металлизируются все монтажные отверстия, предназначенные для установки навесных элементов и электрической связи проводников при их двусторон­нем расположении.

Этот метод осуществляется посредством следующих операций:

1        Входной контроль листа диэлектрика;

2        Резка заготовок;

3        Сверление базовых технологических отверстий;

4    Сверление монтажных отверстий на станке с ЧПУ;

5        Подготовка поверхности;

6     Химическое меднение;

7        Усиление меди гальваническим меднением;

8    Получение защитного рисунка на пробельных местах;

9     Гальваническое меднение;

10      Гальваническое покрытие сплавом олово-свинец;

11      Удаление защитного рельефа;

12      Травление меди с пробельных мест;

13      Обработка по контуру;

14    Контроль по ТУ.

4.3          Установка нанесения сухого пленочного фоторезиста

В настоящее время разработаны новые способы и устройства нанесения сухого пленочного фоторезиста, обеспечивающие высокую точность нанесения и исключающие потерю фоторе­зиста.

Возрастающие требования к точности и качеству схем, необ­ходимость автоматизации процессов и рост объемов выпуска плат привели к замене жидких фоторезистов сухим пленочным фото­резистом (СПФ). В настоящее время как у нас в стране, так и за рубежом разработаны и внедрены сухие пленочные фоторезисты.

Рисунок 2 - Принцип работы установки для дву­стороннего нанесения пленочного фоторе­зиста:

1 – стол; 2 – заготовка платы с нанесенным фоторезистом; 3 – металлизированная заготов­ка платы; 4 – прижимные протягивающие валки; 5 – нагревательные плиты; 6 – бара­бан с фоторезистам; 7 – барабан с защитной пленкой.

На рисунке 2 показан принцип работы  установки,  предназначенной для двустороннего нанесения пленочного фоторезиста в усло­виях серийного изготовления плат. Адгезия СПФ к металлической' поверхности заготовок плат обеспечивается разогревом пленки фоторезиста на плите до размягчения с последующим прижатием при протягивании заготовки между валками. Установка снабжена термопарой и прибором контроля температуры нагрева пленки фоторезиста. На установке можно наносить СПФ на за­готовки шириной до 600 мм со скоростью их прохождения между валками 1,0-3,0 м/мин. Фоторезист нагревается до температуры 110-120 °С.

4.4  Анализ дефектов фотопечати

Таблица 3.

5.1          Методика работы с прибором

Программатор подключается к компьютеру типа IBM PC через параллельный порт с помощью стандартного кабеля от принтера. Если на компьютере только один параллельный порт и к нему подключен принтер (это наиболее типичная ситуация), то для подключения программатора к компьютеру  надо отсоединить кабель от принтера  и подсоединить к программатору.  При переключениях кабеля питание программатора и принтера  обязательно  должно быть выключено (компьютер можно не выключать) во избежание выхода из строя параллельного порта.

По умолчанию для программатора и для принтера задан порт LPT1.  Если какое-либо из этих устройств подключено к другому порту  (LPT2 или LPT3), то после запуска программы надо  задавать этот порт (с помощью соответствующей команды из меню «Сервис»). Для принтера порт можно  не задавать, если не предполагается печать дампа памяти.

В комплект программатора входят также 4 кроссовые платы с панельками, в которые устанавливаются  программируемые микросхемы.  К программатору подключается одна из кроссовых плат, в зависимости от типа микросхемой ПЗУ, с которой предстоит работать. Переключать кроссовые платы, а также вставлять микросхемы в панельки и вынимать их оттуда можно при включенном питании программатора, т.к. питание на панельки поступает только на время выполнения команды (чтение с ПЗУ, прожигание, сравнение с буфером и т.д.).

Программное обеспечение программатора состоит из следующих файлов:

turbo_pr.exe - запускаемый файл

turbo_pr.ovr - оверлейный (дополнительный) файл

turbo_pr.tit - файл, содержащий картинку с начальной заставкой

turbo_pr.hlp - файл помощи (помощь вызывается по нажатию клавиши F1)

turbo_pr.hd  - файл для организации контекстной помощи

Все эти файлы  должны  находиться в одном каталоге, причем обязательными являются только первые два файла.

Рисунок 3 – Окно программы Turbo.

Питание программатора можно включать и выключать как до запуска программы «turbo_pr.exe», так и в процессе  ее выполнения.  Перед выполнением любой команды работы с ПЗУ  (чтение, прожигание, проверка на чистоту и т.д.) программа всегда проверяет  готовность программатора.  Если программатор не включен или вообще не подключен к компьютеру, то выдается сообщение  «Программатор не готов» и команда не выполняется.

Можно запустить программу  в демонстрационном режиме, при котором готовность программатора  не проверяется.  Для этого надо  набрать  в командной строке «turbo_pr D» и нажать клавишу Enter.

Работа с программатором осуществляется с использованием  системы меню и, как правило, не вызывает затруднений.  В программе предусмотрена контекстная помощь (при нажатии клавиши F1 на экран выводится страница помощи, соответствующая выбранному пункту меню).

В процессе выполнения программы  на экране постоянно отображается информация буфера, который представляет из себя ОЗУ объемом 64 Кбайт.  Этот буфер используется  как приемник информации при чтении с ПЗУ  и как источник информации при программировании или проверке ПЗУ.  Рабочая область буфера  задается пользователем  перед выполнением каждой команды, использующей буфер.  При выборе соответствующего пункта меню (например, «Чтение с ПЗУ»)  на экране  появляется  диалоговое окно, в котором можно задать  начальный и конечный адреса буфера, а также  начальный адрес микросхемы ПЗУ. По умолчанию (если ничего не менять) задано нулевое значение для начального адреса буфера и начального адреса микросхемы, а для конечного адреса буфера задано максимальное значение адреса выбранной микросхемы.

Если требуется читать, программировать или проверять не всю микросхему, а только ее часть  (а также в том случае, когда требуется  использовать не начальную область буфера), надо  изменить  адреса, заданные  по умолчанию.  Пусть, например, требуется запрограммировать ячейки с адресами 50...7F информацией из буфера, начиная с адреса 250 (все адреса задаются в 16-ричном коде).   Тогда надо задать начальный адрес буфера равным 250, начальный адрес ПЗУ равным 50, а конечный адрес буфера 27F.  Объем памяти микросхем 271000, 28F010, 28F020 и КМ1801РР1 превышает размер буфера.  Такие микросхемы  условно разбиты            на несколько частей (по 64 Кбайт каждая). Каждая часть представлена в списке выбираемых микросхем как отдельная микросхема, к названию которой  добавляется  символ нижнего подчеркивания и порядковый номер (например, 271000_1, 271000_2). Команды чтения, прожигания и проверки для этих микросхем  выполняются только для выбранной части микросхемы.  Команда  «Проверка на чистоту»  выполняется  для всей микросхемы, независимо от того, какая часть выбрана.

В меню «Сервис» есть пункт  «Алгоритм программирования», с помощью которого для некоторых микросхем можно задавать альтернативные алгоритмы программирования. Ниже приводится краткая информация об алгоритмах, используемых в программаторе.

Алгоритм «Паспорт»  обеспечивает программирование микросхемы ПЗУ в соответствии с временными диаграммами, приводимыми в литературе.  Алгоритмы «Standard» и «Intelligent» применяются для микросхем с ультрафиолетовым стиранием.  Алгоритм «Standard»  реализует выдачу  одного программирующего импульса  длительностью 50 мсек. при программировании каждого байта. Алгоритм «Intelligent» обеспечивает  более высокую скорость  программирования, чем «Standard». При этом алгоритме вместо одного программирующего импульса выдается серия коротких импульсов (длительностью 1 мсек.) до тех пор, пока ячейка  не запрограммируется  (но не более  15 импульсов, если ячейка вообще не программируется), а затем подается еще  один импульс длительностью, в 4 раза большей, чем суммарная длительность всех предшествовавших коротких импульсов.

Алгоритм «Адаптивный» (применяется для некоторых микроконтроллеров)  похож на алгоритм  «Intelligent».  Тоже выдается  серия  программирующих импульсов (до 25) длительностью 25 мксек., пока ячейка не запрограммируется, а затем подаются еще 3 таких же импульса.

Кроме алгоритма программирования, с помощью меню «Сервис» можно изменить режим программирования. По умолчанию задан режим «Нормальный».  В этом режиме программируются все ячейки из заданного диапазона адресов, кроме тех, для которых задано исходное значение (как для «чистой» микросхемы).  В режиме  «Быстрый»  не программируются все ячейки, информация в которых совпадает с заданной.  Этот режим позволяет  быстро допрограммировать  уже запрограммированную микросхему.

В режиме «Отладка» выполнение команды чтения с ПЗУ, а также команды программирования ПЗУ зацикливается, что позволяет  использовать  осциллограф для поиска неисправностей в программаторе.

5.2    Описание команд меню программы TURBO

5.2.1  Команда <Файл> главного меню

Данная команда позволяет из своего подчиненного меню за­гружать данные в буфер редактора ПЗУ, предварительно задав имя файла ввода или выбрав его из каталога. Причем можно за­гружать не весь файл, а только четные или только нечетные байты. Есть также возможность загружать данные из файла 16-ричного формата. Кроме того, команда позволяет из своего под­чиненного меню записывать в заданный файл вывода информацию из буфера редактирования или из микросхемы ПЗУ. Можно также распечатать буфер редактора ПЗУ на принтере. По команде под­чиненного меню <Конец работы> завершается работа с програм­матором с выходом в DOS.

5.2.2  Команда <Файл> главного меню для микросхем ПЛМ

Для микросхем ПЛМ эта команда позволяет из своего подчи­ненного меню загружать данные в буфер редактора ПЛМ из за­данного файла ввода, а также сохранять информацию этого бу­фера в заданном файле вывода (имя файла может быть выбрано из каталога). По команде подчиненного меню <Конец работы> завершается работа с программатором с выходом в DOS. Осталь­ные пункты подчиненного меню недоступны.

5.2.3  Редактирование имени файла

Допускается вводить полное имя в формате:

[<path>]<name><.ext>

В имени и в расширении можно использовать метасимволы <*>, <?> по правилам DOS. После ввода имени файла появляется либо каталог файлов, либо сообщение об ошибке. Ввод пустого имени предполагает вывод текущего каталога. Значение <C:>, например, выводит корневой каталог диска <C:> и т.д.

5.2.4  Выбор файла из каталога

Для выбора файла надо выделить его имя, используя клави­ши-стрелки, и нажать <Enter>. Если <Enter> нажата на имени подчиненного каталога (<name\>) или родительского каталога (<..\>), то предъявляются для выбора файлы соответствующего каталога.

Для смены корневого каталога необходимо в окне для ввода имени файла ввести имя этого каталога, например, <a:>, а для вывода текущего каталога имя файла должно иметь пустое зна­чение.

5.2.5  Адрес загрузки для файла ввода

Вводится начальный адрес буфера редактора ПЗУ для загру­зки туда информации из бинарного файла ввода. Поскольку объ­ем буфера не превышает 64 Кбайт, информация из конкретного файла, с учетом начального адреса загрузки, может быть вве­дена частично. Адрес вводится в 16-ричном формате. Чтобы уточнить его значение, можно воспользоваться командой <Фор­маты чисел> меню <Сервис>.

5.2.6  Диапазон адресов для записи файла вывода

Используется для задания области данных в буфере редак­тора ПЗУ или в микросхеме ПЗУ для сохранения соответствующей информации в бинарном файле. При попытке задания диапазона адресов более 64 Кбайт возникает сообщение об ошибке.

Значения начального и конечного адресов диапазона зада­ются в 16-ричном формате. Для перевода их с десятичных эк­вивалентов можно воспользоваться командой <Форматы чисел> меню <Сервис>.

5.2.7  Команда <Файл загрузить>

Команда загружает из выбранного файла в буфер редактора ПЗУ, начиная с заданного адреса, все байты или столько байт, сколько войдет до конца буфера.

5.2.8  Команда <Файл загрузить> для микросхем ПЛМ

Для случая работы с микросхемой ПЛМ команда загружает информацию из выбранного файла в буфер редактора ПЛМ, причем загружаемый файл должен иметь специальный текстовый формат (файлы такого формата создаются командой <Буфер сохранить>, когда выбрана микросхема ПЛМ). При загрузке файл контролиру­ется на допустимость информации.

5.2.9  Команда <Четные байты загрузить>

По этой команде из бинарного файла ввода считываются в буфер редактора ПЗУ только четные байты, начиная с заданного адреса буфера. Их количество не может превысить допустимую область загрузки.

5.2.10  Команда <Нечетные байты загрузить>

По этой команде из бинарного файла ввода считываются в буфер редактора ПЗУ только нечетные байты, начиная с задан­ного адреса буфера. Их количество не может превысить допус­тимую область загрузки.

5.2.11  Команда <Загрузить HEX-файл>

Данные из файла 16-ричного формата загружаются в буфер редактора ПЗУ автоматически по нужным адресам. Непосредст­венно перед такой загрузкой целесообразно по всем адресам буфера редактирования записать константу, соответствующую байту, считанному с "чистой" микросхемы ПЗУ требуемого типа, т.е. создать определенный фон. Обычно имена HEX-файлов имеют расширение <.hex>.

5.2.12  Команда <Файл сохранить>

Эта команда сохраняет в заданном бинарном файле вывода данные заданного диапазона адресов буфера редактора ПЗУ.

5.2.13  Команда <Файл сохранить> для микросхем ПЛМ

Для микросхем ПЛМ эта команда сохраняет в заданном файле вывода данные буфера редактора ПЛМ. Данные записываются в файл в специальном текстовом формате.

5.2.14  Команда <ПЗУ сохранить>

Эта команда сохраняет в заданном бинарном файле вывода данные заданного диапазона адресов выбранной микросхемы ПЗУ.

5.2.15  Команда <Дамп буфера печатать>

Для заданного диапазона адресов дамп буфера редактора ПЗУ распечатывается на принтере, подключенном к одному из существующих в компьютере параллельных портов LPT1 ... LPT3 (выбирается командой <Порт для принтера> меню <Сервис>). Если задан один порт и для программатора, и для принтера, то в нужный момент необходимо при выключенных обоих устройствах (программаторе и принтере) отсоединить кабель связи с портом от программатора, подключить к принтеру и подать на него пи­тание. Отключение кабеля от принтера и подключение его об­ратно к программатору также должно производиться при выклю­ченных обоих устройствах (во избежание выхода из строя порта LPT).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8