- •Лабораторна робота 1
- •Короткі теоретичні відомості.
- •Домашнє завдання.
- •Завдання на лабораторну роботу.
- •Хід роботи:
- •Лабораторна робота 2
- •Короткі теоретичні відомості.
- •Розміщення ере на друкованій платі.
- •Домашнє завдання:
- •Завдання на лабораторну роботу:
- •Хід роботи:
- •Лабораторна робота 3
- •Короткі теоретичні відомості.
- •Домашнє завдання:
- •Завдання на лабораторну роботу
- •Хід роботи
- •Лабораторна робота 5
- •Короткі теоретичні відомості:
- •Додаток 3 Приклад виконання лабораторної роботи №2
- •Додаток 4 Приклад виконання лабораторної роботи №3
- •Перелік літературних джерел
Домашнє завдання.
Проаналізувати призначення ЕА.
Проаналізувати умови експлуатації
Проаналізувати схему електричну принципову.
Завдання на лабораторну роботу.
Створити умовні графічні зображення елементів друкованого монтажу.
Хід роботи:
Настроїти конфігурації робочої області:
Створення бібліотеки: Library –New-Ввести ім’я бібліотеки-Зберегти.
Встановлення одиниць вимірювання системи Сі, мм: options→configure→mm.
Встановлення кроків сітки, що знадобляться для роботи: options→grids→0.1; 0.5; 1;2; 5 Побудову потрібно робити з прив’язкою до сітки з метричним кроком.
Створення умовних зображень елементів за допомогою графічного редактора P-CAD Symbol Editor згідно отриманого завдання.
Зміст звіту:
Титульна сторінка
Мета роботи
Результати виконання домашнього завдання.
Результат виконання умовних графічних зображень в Symbol Editor (screenshot)
Схема завдання (в кінці кожного протоколу)
Висновки
Приклади створення умовних графічних позначень див. Додаток 1.
Лабораторна робота 2
Тема: Створення посадочного місця елементів в програмі Pattern Editor САПР P-CAD 2006.
Мета роботи:
Короткі теоретичні відомості.
Вибір матеріалу основи друкованого монтажу і провідникового матеріалу.
Створення сучасного ЕА нерозривно пов'язане з розробкою та освоєнням нових матеріалів [6]. Від властивостей використовуваних матеріалів залежать як перспективність і конкурентоспроможність ЕА в цілому, так і конкретні характеристики ДП.
До базових матеріалів ДП відносяться:
фольговані або нефольговані діелектрики, керамічні і металеві (з поверхневим діелектричним шаром) матеріали, з яких виготовляють основу ДП;
ізоляційний матеріал прокладки, який використовується для склеювання шарів БДП. Склеюючі прокладки виготовляють з склотканини, просоченої недополімерізованною термореактивною епоксидної або іншими смолами; з поліаміда з нанесеним з двох сторін адгезійним покриттям та ін.
Для захисту поверхні ДП, БДП, ГДШ, від зовнішніх впливів застосовують полімерні захисні лаки і покривні захистіні плівки.
Вимоги до базових матеріалів для виготовлення ДП визначаються:
умовами експлуатації;
електричними, механічними, економічними та іншими вимогами до ДП;
типом ДП;
Як матеріал основи застосовують діелектрики або покриті діелектриком метали. Діелектрики поділяють на шаруваті і нешаруваті.
Шаруваті бувають фольговані та нефольговані. Фольговані, як правило, покриті мідною фольгою товщиною 35 і 50мкм. Найчастіше застосовують гетинакс і склотекстоліт. Гетинакс дешевий, добре підлягає обробці (різанню), але діелектричні та інші властивості невисокі. Підходить для застосування в невідповідальній PEA, коли механічні навантаження невисокі, а також відсутні високі температури і робоча частота не висока. Склотекстоліт має високу механічну міцність, термостійкість, низькі втрати, високий поверхневий опір, але в декілька разів дорожче гетинаксу. Деякі найбільш уживані матеріали та особливості їх застосування приведені в таблиці 2.1.
Таблиця 2.1
Шаруваті матеріали для друкованих плат
Матеріал, марка, стандарт |
Особливості застосування |
1 .Гетинакс фольгований ГФ-Г-35, ГФ-2-35, ГФ-1-50, ГФ-2-50 ГОСТ 10316-78 |
Для ОДП та БДП без металізації отворів, до +85°С |
2.Склотекстоліт фольгований ГФ-1-35, ГФ-2-35, ГФ-1-50, ГФ-2-50- ГОСТ 10316-78 |
Для ОДП та БДП з металізацією отворів, до +120°С |
3.Склотекстоліт фольгований FR-1, FR-4,CEM-1,CEM-3. |
Для виготовлення одно-і двосторонніх друкованих плат, що використовуються в теле-і радіоапаратури та працюють в інтервалі температур від -60 º С до 125 º С. |
Нешаруваті матеріали виготовляють із полімерів з наповнювачами. Перевагою є дуже мале виділення газів при сильному нагріванні. Основні матеріали приведені в таблиці 2.2.
Таблиця 2.2
Матеріали для друкованих плат
Матеріал, марка, стандарт |
Особливості застосування |
1 .ФДМ-1, ФДМ-2 ТУ 16-503.084-77 |
Фольговаиий топкий діелектрик для БДП, ГДП |
2.ДФС-1, ДФС-2 ТУ 16-503.202-80 |
Фольговапий тонкий діелектрик ;иія БДП, ГДП |
З.ФДМЭ-1 |
Фольговаиий діелектрик для мікрослсктроиіки |
4. ФЛАН ТУ 16-503.156-77 |
Для полоскових плат, фольговаиий, до +150°С |
5. 22ХС |
Кераміка: забезпечує високу щілпість монтажу, низькі втрати, високу теплопровідність, термостабільність. Недоліками керамічних матеріалів є тривале виготовлення, велика усадка матеріалу, крихкість, висока вартість. |
6 .ПМ, ПИ-40, "Kapton-200H" |
Полііміди. Мають високу міцність, гнучкість, поверхневий опір, термостійкість, щільність монтажу. Із-за низької жорсткості треба кріпити на алюмінієвій основі: Для БДП, ГДП. |
Метали мають хороший тепловідвід, високу міцність, низьку вартість, ТКЛР узгоджений з корпусами ЕРЕ. Застосовують:
Алюміній з анодованою поверхнею;
Алюміній з епоксидною смолою;
Сталь низьковуглецеву з шаром емалі (порцеляни) 0,1 мм;
Сталь низьковуглецеву з епоксидною смолою;
Залізонікелеві сплави: інвар 36Н;
сплав 35НКТ;
ковар 29НК з діелектричним покриттям, титан ВТ1-0 анодований.
Металеву основу виготовляють з алюмінію, титану, сталі або міді. Їх застосовують в теплонавантажених ДП для поліпшення відводу теплоти від ЕРЕ , в ЕА з великим струмовим навантаженням, що працює при високих температурах, а також для підвищення жорсткості ДП, виконаних на тонкій основі.
Вибір матеріалу основи ДП
При виборі матеріалу основи ДП особливої уваги вимагають:
передбачувані механічні дії (вібрації, удари, лінійне прискорення та інш.);
клас точності ДП (ширина провідників, відстань між провідниками);
електричні функції, що реалізуються;
•об'єкт, на який встановлюється ЕА;
швидкодію;
умови експлуатації;
вартість.
Вибираючи матеріал, належить звернути увагу на наступне:
Для побутової PEA застосовують ОДП і ДДП на основі дешевих матеріалів: гетинаксу(в обгрунтованих випадках), склотекстоліту, емальованої сталі;
Для плат джерел живлення, мікрокалькуляторів, плат складної форми та при значних механічних навантаженнях застосовують метали;
Для бортової PEA необхідні БДП. Застосовують склотекстоліт, поліімідні плівки, кераміку за 3-м і вище класами точності, виготовлення - адитивний або напівадитивний. методи;
Для НЧ необхідна низька діелектрична проникність δ і низькі діелектричні втрати. Добре підходять склотекстоліт, фторопласт;
Для НВЧ потрібна висока δ. Застосовують сигал, полікор, кераміку 22ХС, фторопласт;
Для плат, призначених для експлуатації в умовах 1-ї і 2-ї груп жорсткості за ГОСТ 4.077.000-78 рекомендується використовувати матеріали на основі паперу, а для більш жорстких умов - на основі скловолокна та металів.
Матеріал основи ДП вибирають за ТУ на матеріали конкретного виду і ГОСТ 10316-78 з урахуванням: електричних і фізико-механічних параметрів ДП під час і після впливу механічних навантажень, кліматичних факторів і хімічних агресивних середовищ в процесі виробництва та експлуатації; забезпечення автоматизації процесу установки ЕРЕ [20].
Вибір класу точності плати та щільності друкованого
монтажу.
ГОСТ 23751-86 встановлює п'ять класів точності ДП, кожен з яких характеризується мінімальним допустимим значенням номінальної ширини провідника , від відстані між провідниками (відстанню від краю просвердленого отвору до краю контактного майданчика), відношенням діаметра отвору до товщини ДП у вузькому місці. Проте в даний час виготовляють ДП по 6 і 7 класів точності з шириною провідників 70...40 мкм.
Основними критеріями при виборі класу точності ДП є:
конструкторська складністьфункціонального вузла;
елементна база;
тип, число і крок висновків ЕРЕ (штирові, планарні, безвивод ні, образні, матричні і др.);
швидкодію;
надійність;
масогабаритні характеристики;
вартість;
умови експлуатації;
максимальні струм і напруга;
рівень технологічного оснащення конкретного виробництва
Виготовлення ДП певного класу точності забезпечують, приміняючи технологічне оснащення та допоміжні матеріали.
Плати 1-го та 2-го класів найбільш прості у виконанні, надійні в експлуатації та мають мінімальну вартість. Застосовують для ОДП і ДДП з дискретними ЕРЕ при низькій та середній щільності їх компоновки. Максимальні розміри плати для цих класів - 470x470мм. Рекомедуються для побутової PEA та PEA, некритичної до габаритів.
Плати більш високих класів вимагають використання високоякісних матеріалів, інструменту і устаткування, а інколи - і особливих умов виробництва. Тому вони складніші у виготовленні.
3-й клас застосовують для ДП з мікросхемами та мікрозбірками, безпроводними ЕРЕ при середній та високій щільності їх компоновки на платі. Максимальні розміри плати: та ДДП - 400x400мм, БДП - 240x240мм. 4-й клас використовують аналогічно 3-му при високій щільності компоновки, а 5-й - тільки в окремих, технічно обгрунтованих випадках для особо малогабаритної ЕРЕ. Максимальні розміри плат: ОДП - 240x240мм, ДДП та БДП - 170х 170мм. ДП 6 і 7 класів - це високощільні ДП, для яких потрібні спеціальні конструкції, матеріали і технологічне оснащення [3].
Основні конструктивні розміри для всіх класів приведені в таблиці 2.2
Таблица 2.4
Основні конструктивні параметри друкованих плат
Параметри |
|
Клас |
точності |
|
|
1 2 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Мінімальне значення номінальної ширини провідника t, мм |
0,60 |
0,45 |
0,25 |
0,15 |
0.10 |
Номінальна відстань між провідниками S, мм |
0,60 |
0,45 |
0,25 |
0,15 |
0.10 |
Гарантійный поясок b , мм на зовнішньому слої на внутрішньому слої |
0,30 |
0,20 |
0,10 |
0,05 |
0.025 |
|
|
||||
0,15 |
0,10 |
0,05 |
0,03 |
0.013 |
|
Відношення діаметра отвору до товщини плати, не менше |
0,50 |
0,50 |
0,33 |
0,33 |
- |
Допуск на отвір без металізації,Δd, мм при ø < 1 мм при ø > 1 мм |
±0,10 |
±0,10 |
±0,05 |
±0,05 |
- |
±0,15 |
±0.15 |
±0,10 |
±0,10 |
- |
|
Допуск на отвір з металізацією, Δd мм при ø < 1 мм при ø > 1 мм |
+0,10 |
+0,10 |
+0,05 -0,10 |
+0,05 -0,10 |
- |
-0,15 |
-0,15 |
||||
+0,15 |
+0,15 |
+0,10 |
+0,10 |
- |
|
Допуск на ширину провідника Δt, мм без покриття з покриттям |
-0,20 |
-0,20 |
-0,15 +0,03 |
-0,15 |
- |
±0,15 |
±0,10 |
-0,05 |
±0,03 |
- |
|
+0,25 |
+0,15 |
+0,10 |
±0,05 |
- |
|
Допуск на розташування отворів δd, мм, при розмірі плати мм менше 180 від 180 до 360 більше 360 |
-0,20 |
-0,10 |
-0,08 |
- |
- |
0,20 |
0,15 |
0,08 |
0,05 |
- |
|
0,25 |
0,20 |
0.10 |
0,08 |
- |
|
0,30 |
0,25 |
-0,15 |
0,10 |
- |
|
Допуск на розташування контактних пмайданчиків 8р, мм, на ОДП та ДДП при розмірі плати, мм менше 180 від 180 до 360 болше 360 |
0,35 |
0,25 |
0,20 |
0,15 |
- |
0,40 |
0,30 |
0,25 |
0,20 |
- |
|
0,45 |
0,35 |
0,30 |
0,25 |
- |
|
Допуск на розташуваня контактных майданчиків 8р, мм, на БДП при розмірі платы, мм менше 180 від 180 до 360 болше 360 |
|
|
|
|
- |
0,40 |
0,35 |
0,30 |
0,25 |
- |
|
0,50 |
0.45 |
0,40 |
0,35 |
- |
|
0,55 |
0,50 |
0,45 |
0,40 |
- |
|
Допуск на розташування |
|
|
|
|
- |
провідників Δl, мм на ОДП та ДДП на БДП |
0,15 |
0,10 |
0,05 |
0,03 |
- |
0,20 |
0,12 |
0,07 |
|
- |
|
Допуск на підтравлення діелектрика БДП ΔdTp, мм |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,05 |
|
