- •190000, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 67
- •Введение
- •1. Общие положения по выполнению конструкторско-технологической части выпускной работы специалиста
- •1.1. Рекомендации по выбору направления задания на конструкторско-технологическую часть выпускной работы
- •1.2. Порядок составления и утверждения задания на конструкторско-технологическую часть дипломного проекта
- •2. Методические указания к выполнению разработки конструкции при дипломном проектировании
- •2.1. Разработка общего компоновочного решения (облика конструкции)
- •2.2. Рекомендации по решению конструкторских задач и выполнению расчетов
- •2.3. Формирование, обеспечение и поддержание надежности проектируемого изделия
- •2.4. Разработка технических условий на изделие
- •3. Методические указания к выполнению технологического проектирования
- •3.1. Общие вопросы технологического проектирования
- •3.1.1. Рекомендации по содержанию технологических разделов
- •3.2. Перечень частных задач технологического проектирования
- •3.3. Методические рекомендации по решению задач технологического проектирования
- •4. Указания по оформлению результатов конструкторско-технологических разработок
- •Рекомендуемая литература
- •Ларин в.П., Шелест д.К. Конструирование и производство типовых приборов и устройств: Учеб. Пособие для вузов / сПбГуап. СПб., 2005. – 377 с. 681.2 (гуап) л25. 400 экз.
- •18. Разработка и оформление конструкторско-технологической части дипломного проекта. Методические указания / в.А. Лопухин, д.К. Шелест - гуап, сПб., 2000.
- •Стандарты ескд
- •Стандарты комплекса тосп
- •Электрохимическая металлизация
- •Сеткографический метод Фотохимический метод
- •Здесь: n – количество ступеней сборки; q – общее количество сборочных единиц по схеме сборочного состава; k- окончательно запроектированное число сборочных операций по техпроцессу.
- •Обеспечение геометрической и функциональной точности при сборке
- •Приложение д Выбор оборудования и технологической оснастки
Стандарты ескд
ГОСТ 2.102-68(98) Виды и комплектность конструкторских документов
ГОСТ 2.103-68(98) Стадии разработки
ГОСТ 2.104-68(98) Основные надписи
ГОСТ 2.105-95 Общие требования к текстовым документам
ГОСТ 2.106-96 Текстовые документы
ГОСТ 2.109-73(98) Основные требования к чертежам
ГОСТ 2.114-95 Технические условия
ГОСТ 2.118-73(98) Техническое предложение
ГОСТ 2.119-73(98) Эскизный проект
ГОСТ 2.120-73(98) Технический проект
ГОСТ 2.123-93 Комплектность конструкторских документов на печатные платы при автоматизированном проектировании
ГОСТ 2.723 – 2.741 Обозначения условные графические в схемах
Стандарты комплекса тосп
ГОСТ Р 50995.1 Прогнозирование и оценка технологической реализуемости продукции
ГОСТ Р 50995.2 Технологическое обеспечение проектирования
ГОСТ Р 50995.3 Технологическая подготовка производства
ГОСТ Р 50995.4 Технологическое перевооружение производственной базы
ГОСТ Р 50995.5 Технологическое обеспечение установившегося производства
Приложение А
Конструкторско-технологическое проектирование печатных плат, Справочные материалы
А.1. Конструктивно-технологические характеристики печатных плат
Печатные платы (ПП) проектируются на основе инструкции РД 50-708-91 [24].
Геометрическая форма ПП – прямоугольная, другая форма – при необходимости, в технически обоснованных случаях.
Габаритные размеры ПП выбирается из конструктивного ряда в соответствии с таблицей П А1.
Шаг координатной сетки – 2,5 мм – 1,25 мм - 0,625 мм соответственно для 1, 2, 3 класса плотности печатного монтажа (ГОСТ 23751-86).
Минимальная ширина проводников – 0,75 мм – 0,45 мм - 0,25 мм - 0,15 мм - 0,1 мм соответственно для 1, 2, 3, 4, 5 класса точности печатного монтажа (ГОСТ 23751-86).
Монтажные отверстия должны иметь контактные площадки.
Минимальные расстояния между печатными проводниками, контактными площадками, проводниками и контактными площадками, проводниками и монтажными отверстиями – 0,5 мм - 0,25 мм - 0,15 мм соответственно для 1, 2, 3 класса плотности монтажа (ГОСТ 23751-86).
Минимальное расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки – 0,05мм – 0,035 мм - 0,025 мм соответственно для 1, 2, 3 класса плотности монтажа (ГОСТ 23751-86).
Центры монтажных отверстий должны располагаться в узлах координатной сетки.
Диаметры монтажных и переходных отверстий выбираются в зависимости от диаметра вывода навесного элемента из ряда: 0,4 мм - 0,6 мм - 0,8 мм - 1,0 мм -1,3 мм - 1,5 мм - 1,8 мм - 2,0 мм, причем на плате не должно быть более трех металлизированных монтажных и переходных отверстий.
Разность диаметров монтажных отверстий и диаметров выводов элементов должна быть: 0,4 мм (для выводов диаметром 0,4мм, 0,6мм, 0,8 мм); 0,6 мм (для выводов диаметром 1,0 мм, 1,2 мм, 1,5 мм, 1,7 мм); не более 0,2 мм ( для автоматической сборки).
Толщина печатной платы выбирается в зависимости от механических требований и метода изготовления из ряда: 0,8 мм - 1,0 мм - 1,5 мм - 2,0 мм -2,5 мм - 3,0 мм.
Таблица П А1 Рекомендуемые линейные размеры печатных плат
Ширина, мм |
Длина, мм |
Ширина, мм |
Длина, мм |
Ширина, мм |
Длина, мм |
Ширина, мм |
Длина, мм |
20 |
30 |
60 |
100 |
100 |
120 |
140 |
150 |
40 |
140 |
130 |
200 |
||||
30 |
40 |
160 |
110 |
150 |
150 |
150 |
|
40 |
60 |
75 |
170 |
170 |
|||
45 |
75 |
75 |
90 |
120 |
120 |
180 |
|
80 |
170 |
140 |
200 |
||||
50 |
60 |
130 |
150 |
160 |
170 |
||
80 |
80 |
140 |
160 |
|
200 |
||
100 |
90 |
170 |
170 |
180 |
|||
150 |
90 |
120 |
180 |
200 |
|||
60 |
60 |
150 |
200 |
280 |
|||
80 |
170 |
130
|
200 |
200 |
360 |
||
90 |
100 |
100 |
А.2. Материалы печатных плат
В качестве материала оснований используются:
1) Диэлектрики из наполнителя и связующего вещества (связующее вещество – различные синтетические смолы).
Наполнители:
целлюлозная бумага – материал платы – ГЕТИНАКС;
хлопчатобумажная ткань – материал платы – ТЕКСТОЛИТ;
стеклоткань – материал платы – СТЕКЛОТЕКСТОЛИТ.
2) Керамика – пластины размером 20х10мм и 48х60мм (для СВЧ устройств).
3) Металл с поверхностным диэлектрическим слоем (для плат с повышенной токовой нагрузкой).
В качестве материала проводников используется электротехническая медь (чистота 99,5%) в виде фольги, толщиной 35мм и 50мм, нанесенной на основание методом плакирования - прессованием при повышенной температуре (усилие отрыва фольги не менее 8 кг).
При выборе материала учитывают:
метод получения печатной платы,
толщину печатных проводников,
требования к тепло и влагостойкости,
количество слоев,
количество перепаек,
стоимость.
Марки основных материалов, применяемые в качестве оснований печатных плат, приведены в таблице П А2.
А.3. Методы изготовления печатных плат
Основные методы изготовления печатных плат отражены в рис. П А1.
А.3.1.Субтрактивные методы
Химический.
Применение: односторонние печатные платы, гибкие печатные кабели.
Сущность: травление фольги по изображению с непроводящих участков.
Достоинства: простота изготовления, высокая разрешающая способность.
Недостатки: нет металлизации отверстий, эффект подтравливания.
Таблица П А2 Материалы печатных плат
Материал |
Марка |
Толщина фольги, мкм |
Толщина материала с фольгой, мм |
Область применения |
Гетинакс фольгированный |
ГФ-1-35 ГФ-2-35 ГФ-1-50 ГФ-2-50 |
35 35 50 50 |
1,5-2,0-2,5-3,0 |
ОПП ДПП
|
Стеклотекстолит фольгированный |
СФ-1-35 СФ-2-35 СФ-1-50 СФ-2-50 |
35 35 50 50 |
0,8-1,0-1,5-2,0-2,5-3,0 |
ОПП ДПП |
Стеклотекстолит |
СТЭФ-1-2ЛК |
- |
1,0-1,5 |
ДПП (для полуаддитивного метода) |
Тонкий фольгированный диэлектрик |
ФДМ-1А |
35 |
0,25-0,35 |
ГПП |
Гибкий фольгированный диэлектрик |
ФДЛ |
35; 50 |
0,06-0,07-0,1 |
ГПК |
Стеклотекстолит фольгированный травящийся |
ФТС-1-20А ФТС-2-20А ФТС-1-35А ФТС-2-35А |
20 20 35 35 |
0,08-0,15-0,18-0,27-0,50 |
МПП и ГПП |
Стеклоткань прокладочная |
СПТ-3 |
- |
0,025-0,060 |
МПП |
Рис. П А1. Классификация основных методов изготовления печатных плат
Электрохимический.
Сущность: анодное растворение меди и восстановление её на катоде.
Достоинства: управляемость процесса, высокая скорость процесса, простой состав электролита.
Недостатки: высокая стоимость оборудования, неравномерность удаления металла.
Травление - это окислительно-восстановительный процесс, применяемый для удаления меди с непроводящих участков. Проводящий рисунок защищён краской, фоторезистом, сплавом олово - свинец и др.
Применяют травильный раствор на основе хлорного железа FeCl3 или хлорной меди CuCl2, если защита - краска или фоторезист; персульфат аммония (NH4)2S2O8, если защита - сплав олово – свинец; перекись водорода, если защита - никель. Скорость травления 40 мкм/мин с последующим снижением до 5 мкм/мин. Среднее время процесса - 10 - 30 мин. Протравленные платы немедленно промывают протечной, горячей, холодной, затем сушат.
Комбинированные методы (позитивный и негативный)
Применение: двусторонние печатные платы (ДПП), гибкие печатные платы (ГПП).
Сущность: изготовление печатных плат из фольгированного диэлектрика с металлизацией отверстий химико-гальваническим способом.
Достоинства: насыщенный печатный монтаж, высокая точность.
Недостатки: процесс трудоёмкий.
А.3.2. Аддитивные методы
Химический
Применение: ОПП, ДПП, наружные слои МПП.
Сущность: химическое (электрохимическое) покрытие нефольгированного диэлектрика с одновременной металлизацией отверстий по рисунку (S> 25 мкм)
Достоинства: возможность получения двусторонней схемы с одновременной металлизацией отверстий, нет подтравливания, повышение плотности, уменьшение расхода меди.
Недостатки: меньшая прочность сцепления проводников с основанием, малая производительность (2 - 4 мкм/час), ухудшение свойств диэлектрика.
Химическая металлизация - это окислительно-восстановительная реакция на диэлектрике, которая протекает при наличии катализатора.
Катализатор - это ионы палладия Pd(2+), которые могут быть восстановлены на плёнке из ионов олова Sn (2+). Получение ионов олова - сенсибилизация - это восстановление их при гидролизе хлорного олова (SnCl2·2H2O и HCl) в течение 5 - 7 минут. Получение ионов палладия - активация - восстановление при гидролизе хлорного палладия (PdCl2·2H2O и HCl) в течение 5 - 7 минут.
