| СОВМЕЩЕНИЕ С ФОТОШАБЛОНОМ Совмещение структуры фотошаблона со структурой пластины: – контрольный модуль фотошаблона перпендикулярен (или параллелен) базовому срезу пластины; – знаки совмещения в модулях фотошаблона и пластины совпадали. |
1 – групповой фотошаблон 2 – контрольный модуль 3 – групповая пластина 4 – базовый срез пластины 5, 6 – знаки совмещения в модулях пластины и фотошаблона | 1) Механизмы перемещения вдоль двух координатных осей и поворота вокруг вертикальной оси, 2) Микроскоп с увеличением до 400X |
| ЭКСПОНИРОВАНИЕ Перенос изображения с фотошаблона на фоторезист путем засветки фоторезиста через фотошаблон. |
| Источник УФ-излучения (ртутно-кварцевая лампа,λ=0.4мкм) |
| ПРОЯВЛЕНИЕ И ТЕРМООБРАБОТКА ФОТОМАСКИ 1. Избирательное удаление участков фоторезиста – экспонированных (для позитивного фоторезиста) или неэкспонированных (для негативного). 2. Удаление остатков проявителя и усиление кислотостойких свойств фотомаски. |
3 – струйная форсунка сушки 4 – пневматические форсунки проявления и промывки
| 1) Проявители: – для позитивного фоторезиста неорганические соединения со щелочными свойствами KOH, NaOH, Na3PO4∙12H2O; – для негативного фоторезиста органические растворители диоксан, трихлорэтилен, толуол, хлорбензол, ксилол; 2) Центрифуга для струйного проявления и сушки. |
ТРАВЛЕНИЕ Удаление ненужных участков покрытия с помощью химического или плазмо-химического травления. |
| 1) Химический травитель – плавиковая кислота; 2) Реактор установки плазмохимического травления. | |
УДАЛЕНИЕ ФОТОМАСКИ Удаление остатков фоторезиста химическим или плазмохимическим методом и получение рельефа пластины. |
| 1) Концентриро-ванная серная кислота, ацетон, диоксан, водно-щелочные растворы; 2) Кислородосо-держащая плазма безэлектродного ВЧ-разряда. |
3.ОХРАНА ТРУДА
3.1. Исследование опасных и вредных факторов при эксплуатации ЭВМ и их воздействие на пользователя
Любой производственный процесс, в том числе и работа с вычислительной техникой сопровождается появлением опасных и вредных производственных факторов, от которых пользователю персонального компьютера необходима защита. Поэтому очень важным на любом производстве является понятие «охраны труда».
Под термином «охрана труда» понимается система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических методов и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.
Электронно-вычислительная техника все шире входит во все сферы нашей жизни. Компьютер стал привычным не только в производственных цехах и научных лабораториях, но и в студенческих аудиториях и школьных классах.
Число специалистов, работающих с персональным компьютером, непрерывно растет. Ни экономические, ни научные достижения невозможны теперь без быстрой и четкой информационной связи и без специального обученного персонала.
Опасные факторы - это производственные факторы, воздействие которых на человека ведет к травме или другому резкому и внезапному ухудшению здоровья.
Вредные факторы - это производственные факторы, воздействие которых в определенных условиях ведет к возникновению профессионального заболевания или снижению трудоспособности.
Охрана труда состоит из следующих основных частей: техники безопасности, производственной санитарии, эргономики, промышленной эстетики и правовой базы. Техника безопасности представляет собой систему средств и методов, предотвращающих или снижающих до безопасного уровня воздействие опасных факторов. Производственная санитария призвана устранить или снизить до безопасного уровня воздействие вредных факторов.
В связи с научно-техническим прогрессом проблема взаимодействия человека и современной техники стала весьма актуальной. В настоящее время все большую роль во взаимодействии с техникой приобретает человек-оператор, на которого возлагается роль управления не только отдельными машинами, но и целыми системами технических объектов. Человек-оператор должен перерабатывать большой объем технической информации и принимать ответственные решения. Поэтому в целях рационализации технического процесса возникает задача согласования особенностей конструкции машин и технологического оборудования с психологическими и физическими характеристиками человека, поскольку эффективное применение даже наиболее совершенной техники зависит, в конечном итоге, от правильности действий людей, управляющих этой техникой.
Для разработки программного продукта дипломного проекта использовались следующие элементы вычислительной техники:
- компьютер PentiumIV 2,8 ГГц;
- цветной монитор Samsung 795DF 17’ на базе ЭЛТ DynaFlat;
- лазерный принтер Canon LBP-810.
Очень важным аспектом любой деятельности является соблюдение электробезопасности, которая является системой организационных, технических мероприятий и средств, направленных на обеспечение защиты людей от воздействия на них электрической дуги, электромагнитных полей, электрического тока, статического электричества.
Рассмотрим возможные опасные и вредные факторы при работе на ЭВМ.
1. Питание персонального компьютера осуществляется от сети переменного тока с номинальным напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Это напряжение превышает безопасный для человека уровень 40 В, а значит, является опасным для человека. Как следствие, появляется опасный фактор - поражение электрическим током.
2. Анод электронно-лучевой трубки монитора имеет напряжение свыше 15кВ. При величине напряжения 5-300 кВ присутствует рентгеновское излучение различной степени «жесткости». При работе с компьютером человек попадает в зону действия «мягкого» рентгеновского излучения (менее 40 кВ). Появляется вредный фактор - рентгеновское излучение.
3. Для получения на экране дисплея изображения необходимо иметь кадровою и строчную развертки, которые создаются напряжением с частотой fk = 85 Гц, а частота fс = 42 кГц, что приводит к электромагнитным излучениям низкой частоты. Появляется вредный фактор - излучение электромагнитных полей низкой частоты.
4. Ультрафиолетовое излучение (УФИ), испускаемое монитором, соединяясь с УФИ, излучаемым люминесцентными лампами и УФИ, проникающим сквозь оконные проемы, может повысить нормируемую плотность УФИ (10 Вт/м2). Следствием этого является возникновение вредного фактора - ультрафиолетового излучения.
5. При работе электрических машин, принтеров и других периферийных устройств, а также при передвижении людей образуется статическое электричество, которое при превышении нормировочного значения 15 кВ/м становится вредным фактором.
При работе с компьютером для вывода информации на бумажный носитель используется струйный принтер, следствием чего является шумовое воздействие на разработчика. Однако, поскольку принтер работает непродолжительное время и при его работе не превышается нормировочное значение по шумовому воздействию в 45 дБ за смену, то вредного шумового воздействия на человека он не оказывает.
Рассмотрим далее влияние, оказываемое на организм разработчика и пользователя перечисленными выше опасными и вредными факторами [5, 8].
2.1.1. Электрический ток
При работе с вычислительной техникой существует возможность случайного прикосновения человека к находящемуся под напряжением проводнику электрического тока. Проходя через тело человека, электрический ток оказывает на него сложное воздействие, являющееся совокупностью термического (нагрев ткани и биологической среды), электролитического (разложение крови и плазмы), биологического (раздражение и возбуждение нервных окончаний, приводящие к судорогам) и механического (разрыв ткани, ушибы, вывихи при падениях от судорожных сокращений мышц) воздействий. Любое из этих воздействий может привести к общим и местным травмам.
Общие травмы - электроудары (возбуждение живых клеток организма проходящих через него током, сопровождающееся непроизвольным сокращением мышц). Различают электроудары четырех степеней тяжести.
Электроудары I степени - сопровождаются судорожным болезненным сокращении мышц без потери сознания.
Электроудары II степени - сопровождаются судорожным болезненным сокращении мышц с потерей сознания, но с сохранением дыхания и сердцебиения.
Электроудары III степени - сопровождаются судорожным сокращением мышц, потерей сознания, нарушением работы сердца или дыхания (либо того и другого вместе).
Электроудары IV степени - наступает клиническая смерть, т.е. прекращается дыхание и кровообращение.
Местные травмы - ожоги, металлизация кожи, электрические знаки, электроофтальмия, механические повреждения.
Тяжесть поражения электрическим током зависит от:
- силы тока;
- рода (постоянный или переменный) и частоты тока;
- времени воздействия;
- состояния окружающей среды;
- индивидуальных особенностей организма;
- пола и возраста человека;
- величины электрического сопротивления кожных покровов человека.
Наиболее опасным является переменный ток 20 - 100 Гц. Так как компьютер питается от сети переменного тока частотой 50 Гц, то этот ток является опасным для человека.
По ощущению человеком электрический ток подразделяется на:
1. Неощутимый (~J < 0,5 мА; =J < 5 мА) - человеком не ощущается.
2. Ощутимый (~J 0,5 - 1,5 мА, =J 5 - 7мА) - не вызывает нарушения деятельности организма, поэтому допустимо его длительное протекание через тело человека в производственных условиях.
3. Отпускающий (~J 5 - 6 мА, =J 30 - 50мА) - попавший под его действие в состоянии самостоятельно преодолеть воздействие тока (судороги) и освободится от контакта с проводником.
4. Неотпускающий (~J 6 - 10 мА, =J 50 - 80 мА) - вызывает интенсивные судороги мышц, в результате чего происходит «привыкание» человека к токоведущим частям, пострадавший не может освободиться от воздействия электрического тока самостоятельно. Длительное протекание тока может привести к тяжким последствиям - судорожному сокращению мышц с потерей сознания и прекращением функционирования сердечно сосудистой системы органов дыхания.
5. Фибрялиционный (~J 80 - 100 мА, =J 300 мА) - возникает опасность судорожного сокращения мышц с потерей сознания и остановкой деятельности мозга и сердца (клиническая смерть 5-6 минут).
Особенностью воздействия тока на человека является тяжесть поражения.
2.1.2. Рентгеновское излучение
Мягкое рентгеновское излучение вызывает ионизацию воздуха с образованием положительных ионов. Биологическое действие излучения зависит от числа образовавшихся пар электронов, ионов или от связанной с этим поглощенной энергией. Ионизация приводит к разрыву молекулярных связей и изменению химической структуры различных соединений. Изменение химического состава значительного числа молекул приводит к гибели клеток. Из-за изменений в живой ткани происходит расщепление воды на атомарный водород и гидрооксидную группу, которые, обладая высокой химической активностью, вступают в соединение с другими молекулами ткани, образуя при этом химическое соединения, которые не свойственны здоровой ткани. Все это приводит к изменению биологических процессов, происходящих в организме, - нарушению свертываемости крови, обмена веществ, снижению эластичности кровеносных сосудов, общему истощению организма, образованию злокачественных опухолей, катаракте глаз. Может также развиться лучевая болезнь, которая практически неизлечима и ведет к летальному исходу. Биологический эффект зависит от дозы облучения.
2.1.3. Излучение электромагнитных полей низкой частоты
Электромагнитные поля с частотой 60 Гц и выше могут инициировать изменения в клетках животных (вплоть до нарушения синтеза ДНК). В отличие от рентгеновского излучения, электромагнитные волны обладают необычным свойством: опасность их воздействия при снижении интенсивности не уменьшается, мало того, некоторые поля действуют на клетки тела только при малых интенсивностях или на конкретных частотах. Оказывается переменное электромагнитное поле, совершающее колебания с частотой порядка 60 Гц, вовлекает в аналогичные колебания молекулы любого типа, независимо от того, находятся они в мозге человека или в его теле [6].
Наибольшую опасность для здоровья человека представляет способность низкочастотного излучения нарушать репродуктивную функцию организма и протекание беременности, воздействие низкочастотных полей в 2 раза увеличивает вероятность выкидышей у беременных женщин, вызывает раковые заболевания, обостряет большинство кожных заболеваний. Проведенные исследования указывают на возможность инициирования такими излучениями нарушений иммунной системы, зрительного аппарата и других систем организма. Под действием низкочастотного излучения возможны изменения биохимической реакции в крови на клеточном уровне.
Монитор является также источником электромагнитного излучения. Это излучение с большой проникающей способностью. Его воздействие на организм на организм человека приводит к заболеванию лучевой болезнью, а также это излучение параметров аппаратуры [5, 9].
2.1.4. Ультрафиолетовое излучение
Ультрафиолетовое излучение - электромагнитное излучение в области, которая примыкает к коротким волнам и лежит в диапазоне длин волн ~ 200 - 400 нм.
Различают следующие спектральные области:
200 - 280 нм - бактерицидная область спектра.
280 - 315 нм - зрительная область спектра (самая вредная).
315 - 400 нм - оздоровительная область спектра.
Источником ультрафиолетового излучения являются люминофор экрана монитора вместе с ускоренными в электроннолучевой трубке электронами при повышенной плотности > 10Вт/м2. Его воздействие особенно сказывается при длительной работе с компьютером.
Энергетической характеристикой ультрафиолетового облучения является плотность потока энергии, которая нормируется и не должна превышать 10 [Bт/м2]. Для биологической оценки воздействия ультрафиолетового излучения вводится единица, которая оценивает эриторное воздействие: 1 эр – это эриторный поток, соответствующий потоку излучения энергии в 1 Вт, с длиной волны равной 297 нм. Эриторное облучение человека измеряется в эр/м2.
Нормирование ультрафиолетового излучения:
- максимальная доза облучения за смену 7,5 мэр*ч/м2;
- максимальная суточная доза не более 60 мэр*ч/м2 .
При длительном воздействии на организм человека и больших дозах ультрафиолетового излучения могут возникнуть следующие заболевания:
1) серьезные повреждения глаз (катаракта);
2) рак кожи;
3) изменения в составе крови [9].
2.1.5. Статическое электричество
Монитор дисплея является основным источником электростатического поля, напряженность которого превышает установленный предел Емакс = 15 кВ/м. Наэлектризованный экран дисплея притягивает частицы взвешенной пыли, что приводит к повышенной запыленности воздуха. При этом качество воздуха резко ухудшается.
Оператор, работающий на ЭВМ, имеет отрицательный заряд, а пыль, заряженная положительно, будет садиться на кожу, вызывая заболевания человека, а также на экран дисплея, вызывая ухудшения видимости и контрастности. Поэтому повышенная запыленность воздуха может привести к заболеваниям верхних дыхательных путей и к кожным заболеваниям (дерматит, угри). Также статическое электричество при низковольтном электромагнитном заряде способно изменять и прерывать развитие клетки, вызывать помутнение хрусталика глаза.
Кроме биологического воздействия статическое электричество может приводить к сбою работы ЭВМ (залипание клавиатуры, срывы в подаче и сохранении информации), а также производить наводки в элементах вычислительной техники, так как ее элементы питаются от напряжения 3-12 В. Поэтому при большой напряженности статического электричества может произойти срыв в работе вычислительной техники или исчезновение информации.
Еще один вредный фактор при работе на компьютере - видимое излучение (блики и мерцание экрана), способствуют возникновению:
- близорукости и переутомления глаз;
- мигрени и головной боли;
- раздражительности, нервному напряжению и стрессу.
Из анализа воздействия опасных и вредных факторов следует, что пользователю персонального компьютера необходима защита от них.
3.2. Методы и способы защиты пользователя от воздействия опасных и вредных факторов
Для защиты от вредных и опасных факторов имеющих место при работе с вычислительной техникой разработано много способов и методов. Рассмотрим некоторые из них, которые являются наиболее эффективными.
3.2.1. Защита от поражения электрическим током
Основным способом защиты человека от поражения электрическим током для четырехпроводных трехфазных сетей до 1000 В с заземленной нейтралью является защитное зануление.
Защитное зануление - преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки, могущих оказаться под напряжением, с нулевым защитным заземленным проводником (рис.2.1).
Рис.2.1. Защитное зануление.
НЗП - нулевой защитный проводник.
Принцип защиты пользователей при занулении заключается в отключении сети за счет тока короткого замыкания, который вызывает отключение ЭВМ от сети.
Рассчитаем Jном - ток отключения защитного автомата.
Ток короткого замыкания в данной схеме рассчитывается по формуле:
, где 
Jк.з - ток короткого замыкания [А];
Uф - фазовое напряжение [B];
rm - сопротивление обмотки трансформатора [Ом];
rнзп - сопротивление нулевого защитного проводника [Ом].
Uф = 220 В
rm= 0,312 Ом (по паспорту)
, где
- удельное сопротивление материала проводника [Ом*м];
l - длина проводника [м];
s – площадь поперечного сечения проводника [мм2].
Возьмем медный провод длиной 
=400 м, 
=150 м, 
=50 м с площадью поперечного сечения 
, р медь= 0,0175 Ом*м.
Следовательно, 
9,1.
По величине 
определим с каким 
необходимо включить в цепь питания ЭВМ автомат.
, где
K – качество автомата.
Вывод: для отключения ЭВМ от сети в случае короткого замыкания или других неисправностей в цепь питания ЭВМ необходимо ставить автомат с Jном = 8 А [10].
3.2.2. Защита от рентгеновского излучения
Защита осуществляется тремя способами:
1. увеличение расстояния между оператором и источником (защита расстоянием);
2. сокращение продолжительности работы (защита временем);
3. экранирование источника излучения (защита экранами). При этом используются специальные материалы, максимально ослабляющие уровень рентгеновского излучения [9].
3.2.3. Защита от излучения электромагнитных полей низких частот
Защита от электромагнитных излучений осуществляется
следующими способами:
¨ время работы - не более 4 часов;
¨ расстояние - не менее 50 см от источника;
¨ экранирование;
¨ расстояние между мониторами - не менее 1,5 м;
¨ не работать сбоку от монитора ближе 1,2 м [6].
3.2.4. Защита от ультрафиолетового излучения
Для защиты от ультрафиолетового излучения (УФИ):
- защитный фильтр или специальные очки (толщина стекол 2мм, с добавлением свинцом);
- специальная одежда (из фланели);
- противосолнечные экраны;
- химические вещества (мази), которые содержат ингридиенты, поглощающие УФИ;
- отражающие материалы (полированный алюминий).
3.2.5. Защита от статического электричества
Нормировочное значение статического электричества - 15 кВ/м.
Защита от статического электричества и вызванных им явлений осуществляется следующими способами:
¨ проветривание без присутствия пользователя;
¨ влажная уборка;
¨ отсутствие синтетических покрытий;
¨ нейтрализаторы статического электричества;
¨ подвижность воздуха в помещении не более 0,2 м/с;
¨ иметь контурное заземление [7].
3.2.6. Общие рекомендации при работе с вычислительной техникой
Для защиты от вредных факторов имеющих место при эксплуатации ЭВМ необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
¨ правильно организовывать рабочие места;
¨ правильно организовать рабочее время оператора, соблюдая ограничения при работе с вычислительной техникой.
3.2.7. Требования к помещениям и организации рабочих мест
Особые требования к помещениям, в которых эксплуатируются компьютеры:
¨ не допускается расположение рабочих мест в подвальных помещениях;
¨ площадь на одно рабочее место должна быть не меньше 6 кв. метров, а объем - не менее 20 куб. м.
Для повышения влажности воздуха в помещениях с компьютерами следует применять увлажнители воздуха, ежедневно заправляемые дистиллированной или прокипяченной питьевой водой. Перед началом и после каждого часа работы помещения должны быть проветрены.
Рекомендуемый микроклимат в помещениях при работе с ЭВМ:
¨ температура 19 - 21 °С;
¨ относительная влажность воздуха 55-62%.
В помещениях, где размещены шумные агрегаты вычислительных машин (матричные принтеры и тому подобное), уровень шума не должен превышать 75 дБ, в обычных же помещениях, где стоят персональные машины, допускается максимум 65 дБ.
Помещения должны иметь естественное и искусственное освещение. Желательна ориентация оконных проемов на север или северо-восток. Оконные проемы должны иметь регулируемые жалюзи или занавеси, позволяющие полностью закрывать оконные проемы. Занавеси следует выбирать одноцветные, гармонирующие с цветом стен, выполненные из плотной ткани и шириной в два раза больше ширины оконного проема. Для дополнительного звукопоглощения занавеси следует подвешивать в складку на расстоянии 15-20 см от стены с оконными проемами.
Рабочие места по отношению к световым проемам должны располагаться так, чтобы естественный свет падал сбоку, преимущественно - слева.
Для устранения бликов на экране, также как чрезмерного перепада освещенности в поле зрения, необходимо удалять экраны от яркого дневного света.
Рабочие места должны располагаться от стен с оконными проемами на расстоянии не менее 1,5 м, от стен без оконных проемов на расстоянии не менее 1 м.
Поверхность пола в помещениях должна быть ровной, без выбоин, нескользкой, удобной для чистки и влажной уборки, обладать антистатическими свойствами.
Освещенность на рабочем месте с ЭВМ должна быть не менее:
¨ экрана - 200 лк;
¨ клавиатуры, документов и стола - 400 лк.
Для подсветки документов допускается установка светильников местного освещения, которые не должны создавать бликов на поверхности экрана и увеличивать его освещенность до уровня более 300 лк. Следует ограничивать прямые блики от источников освещения.
Освещенность дисплейных классов, рекомендуемая отраслевыми нормами, лежит в пределах 400 - 700 лк и мощностью ламп до 40 Вт.
В качестве источников света при искусственном освещении необходимо применять преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ цветовая температура (Тцв) излучения которых находится в диапазоне 3500-4200 ° K.
Допускается применение ламп накаливания в светильниках местного освещения. Для того чтобы избегать ослепления, необходимо устранять из поля зрения оператора источники света (лампы, естественный солнечный свет), а также отражающие поверхности (например, поверхность блестящих полированных столов, светлые панели мебели). При электрическом освещении упомянутые требования могут быть удовлетворены при выполнении следующих условий: освещение должно быть не прямым, для чего необходимо избегать на потолке зон чрезмерной освещенности. При этом освещенность должна быть равномерной, потолок должен быть плоским, матовым и однородным. Необходима также достаточная высота потолка для возможности регулировать высоту подвеса светильников.
При установке рабочих мест нужно учитывать, что мониторы должны располагаться на расстоянии не менее 2 метров друг от друга, если брать длины от задней поверхности одного до экрана другого, и 1,2 метра между их боковыми поверхностями. При выполнении творческой работы, требующей «значительного умственного напряжения или высокой концентрации внимания», между компьютерами должны быть установлены перегородки высотой 1,5 - 2 метра.
Дисплей должен поворачиваться по горизонтали и по вертикали в пределах 30 градусов и фиксироваться в заданном направлении. Дизайн должен предусматривать окраску корпуса в мягкие, спокойные тона с диффузным рассеиванием света. Корпус дисплея, клавиатура и другие блоки и устройства должны иметь матовую поверхность одного цвета с коэффициентом отражения 0,4-0,6 и не иметь блестящих деталей, способных создавать блики.
Рабочий стул должен быть подъемно-поворотным и регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а также расстоянию спинки от переднего края сиденья.
Экран монитора должен находиться от глаз пользователя на расстоянии 600 - 700 мм, но не ближе 500 мм. В помещениях ежедневно должна проводиться влажная уборка.
Рабочее место должно быть оборудовано подставкой для ног, шириной не менее 300 мм, глубину не менее 400 мм, регулировку по высоте в пределах 150 мм и по углу наклона опорной поверхности до 20 градусов. Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100 - 300 мм от края, обращенного к пользователю, или на специальной, регулируемой по высоте рабочей поверхности.
3.2.8. Требования к организации работы
Для преподавателей вузов и учителей средних учебных заведений длительность работы в дисплейных классах устанавливается не более 4 часов в день. Для инженеров, обслуживающих компьютерную технику, - не более 6 часов в день. Для обычного пользователя продолжительность непрерывной работы за компьютером без перерыва не должна превышать 2 часов.
Дата добавления: 2015-09-29; просмотров: 15 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
4
5
6
5 – платформа с пластинами
