Производственная и экологическая безопасность в микроэлектронике

ЗАДАНИЕ № 1.

Анализ производственной и экологической безопасности при производстве печатных плат (заготовительные операции).

К заготовительным операциям относят раскрой заготовок, разрезку материала и выполнение базовых отверстий на заготовках печатных плат (ПП).

В крупносерийном производстве разрезку материала выполняют методом штамповки в специальных штампах на эксцентриковых прессах с одновременной пробивкой базовых отверстий на технологическом поле. В серийном и мелкосерийном производстве широкое распространение получили одно- и много ножевые роликовые ножницы. Разрезку основных и вспомогательных материалов (прокладочной стеклоткани, кабельной бумаги и др.), необходимых при изготовлении ПП в мелкосерийном и единичном производстве, осуществляют с помощью гильотинных ножниц.

Базовые отверстия получают различными методами в зависимости от класса ПП. На ПП первого класса базовые отверстия получают методом штамповки с одновременной вырубкой заготовки. Базовые отверстия на заготовках плат второго и третьего классов получают сверлением в универсальных кондукторах. В настоящее время в серийном производстве сверление базовых отверстий по кондуктору на универсальных сверлильных станках уступило место сверлению на специализированных станках.

Из приведенного выше можно выделить следующие факторы обитаемости :

· физические факторы - механизмы для раскройки плат ( прессы, механические ножницы, сверлильные станки), наибольшую опасность представляют механизмы с ручной подачей материала и работающие в автоматическом режиме ;

· химические факторы - при выполнении базовых отверстий на сверлильных станках может выделятся большое количество пыли, текстолит и гетинакс выделяют при контакте с раскаленным сверлом токсичные вещества ;

· психофизические факторы - наибольшую опасность представляет работа пресса в автоматическом режиме, требующая большого напряжения, внимания и осторожности работающего, так как всякое замедление движения рабочего может привести к травматизму.

При работе на станках с ручной подачей материала труд относится к тяжелой категории, при работе с автоматической подачей материала средней категории тяжести.

Во избежание попадания рук рабочего в опасную зону применяют систем двурукого включения, при котором пресс включается только после одновременного нажатия обеими руками двух пусковых кнопок.

В прессах и ножницах с педалями для предотвращения случайных включений педаль ограждают или делают запорной. Часто, кроме этого опасную зону прессов ограждают при помощи фотодатчиков, сигнал от которых автоматически останавливает пресс, если рука рабочего оказалась в опасной зоне. При ручной подаче необходимо применять специальные приспособления : пинцеты, крючки и т. д.

Радикальным решением вопроса безопасности является механизация и автоматизация подачи и удаления заготовок из штампа, в том числе использованием средств робототехники.

Во избежание травм при работе на сверлильных станках необходимо следить за тем, чтобы все ремни, шестерни и валы имели жесткие неподвижные ограждения. Движущиеся части и механизмы оборудования, требующие частого доступа для осмотра, ограждаются съемными или открывающимися устройствами ограждения. В станках без электрической блокировки должны быть приняты меры, исключающие возможность случайного или ошибочного их включения во время осмотра.

Во избежания захвата одежды и волос рабочего его одежда должна быть заправлена так, чтобы не было свободных концов; обшлага рукавов следует застегнуть, волосы убрать под берет.

Образующиеся при сверлении, резке материала заготовок ПП пыль необходимо удалять с помощью промышленных пылесосов.

При соблюдении всех перечисленных мер безопасности влияние опасных факторов можно свести практически на нет.

Нормирование и расчет естественного освещения.

Рациональное производственное освещение должно предупреждать развитие зрительного и общего утомления, обеспечивать психологический комфорт при выполнении тех или иных видов зрительных работ, способствовать сохранению работоспособности, снижению производственного травматизма. Качественная и количественная характеристики освещения производится на основе существующего норматива : СНиП П-4-79 “Нормы проектирования естественного и искусственного освещения”.

Различают три системы естественного освещения : боковое, верхнее и комбинированное.

Для количественной оценки совершенства освещения важной светотехнической характеристикой является освещенность рабочей поверхности. Освещенность Е - это поток световой энергии приходящейся на площадь S :

E = F / S [ лк ],

где F - световой поток, характеризующий мощность светового излучения, равномерно падающий на площадку, лм.

Так как естественное освещение в помещении изменяется по времени в широких пределах, то характеризовать его абсолютным значением освещенности на рабочем месте не представляется возможным. В качестве нормируемой величины взята относительная величина е - коэффициент естественной освещенности (КЕО), который представляет собой выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке внутри помещения Ев к одновременной наружной горизонтальной освещенности Ен, создаваемой рассеянным светом всего небосвода :

е = (Ев / Ен) * 100%.

Значения нормы КЕО определяются с учетом следующих четырех факторов :

1. характеристики зрительной работы (определяются в зависимости от размера объекта различения - рассматриваемый предмет, отдельная его часть или различимый дефект, которые необходимо различать в процессе работы);

2. системы освещения;

3. коэффициентом светового положения, определяемый географическим положением здания;

4. коэффициент солнечности, величина которого зависит от ориентации здания относительно сторон света.

-3-

При оценке освещения производят расчет естественной освещенности путем определения КЕО в различных точках помещения.

Для ориентировочных расчетов применяют метод определения требуемой площади светопроемов, которая обеспечивала бы нормированную для данной работы величину КЕО. Используют следующие формулы :

при боковом освещении помещения -

S0 = (Sп ен h0 кз кзд) / (100 t0 r1);

при верхнем освещении помещения -

Sф = (Sп ен hф кз) / (100 t0 r2 кф),

где S0, SФ - площадь окон или фонарей; Sп - площадь пола помещения; ен - нормированное значение КЕО; кз - коэффициент запаса; кзд - коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями; t0 - общий коэффициент светопропускания, t0 = t1 t2 t3 , t1, t2, t3 - коэффициенты, учитывающие потери света соответственно в материале остекления, в переплетах светопроема, в слое загрязнения остекленения; r1, r2 - коэффициент, учитывающий влияние отраженного света при боковом (верхнем) освещении; h0, hф - световая характеристика окна (фонаря); кф - коэффициент, учитывающий тип фонаря.

Классическим методом расчета естественного освещения является графический метод.

КЕО может быть представлен как сумма трех компонентов :

е = ен + е0 + ез,

где ен - КЕО от прямого света небосвода; е0 - КЕО; создаваемый отраженным светом от внутренних поверхностей помещения; ез - КЕО, создаваемый отраженным светом от стен противостоящих зданий;

ен = ерн t0 q,

где ерн - расчетное значение КЕО без учета светопотерь; t0 - общий коэффициент светопропускания; q - коэффициент, учитывающий неравномерность яркости небесной сферы от горизонта к зениту;

е0 = ен (r - 1),

где r - коэффициент, учитывающий повышения КЕО за счет отраженного света от потолка и стен помещения;

-4-

ез = 0,1 ерз t0,

Геометрически коэффициенты освещенности определяются методом Данилюка.

Полусферу небосвода условно разбивают на 10 000 участков равной световой активности. Определяют количество участков небосвода, видимых из данной точки помещения через светопроем, т.е. графически определяют, какая часть светового потока от всей небесной полусферы попадает в расчетную точку.

Количество видимых через светопроем участков небосвода определяют при помощи двух графиков, представляющих собой проекции пучка лучей , соединяющих центры полусферы небосвода с участками равной световой активности по высоте n1 ( график 1) и по ширине n2 (график 2) светового проема. Геометрическое значение КЕО в данной точке помещения составляет