Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
м-1_3_m.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
2.46 Mб
Скачать
  1. Домашнє завдання.

  1. Проаналізувати призначення ЕА.

  2. Проаналізувати умови експлуатації

  3. Проаналізувати схему електричну принципову.

  1. Завдання на лабораторну роботу.

Створити умовні графічні зображення елементів друкованого монтажу.

  1. Хід роботи:

Настроїти конфігурації робочої області:

  1. Створення бібліотеки: LibraryNew-Ввести ім’я бібліотеки-Зберегти.

  2. Встановлення одиниць вимірювання системи Сі, мм: optionsconfiguremm.

  3. Встановлення кроків сітки, що знадобляться для роботи: optionsgrids→0.1; 0.5; 1;2; 5 Побудову потрібно робити з прив’язкою до сітки з метричним кроком.

  4. Створення умовних зображень елементів за допомогою графічного редактора P-CAD Symbol Editor згідно отриманого завдання.

  1. Зміст звіту:

  1. Титульна сторінка

  2. Мета роботи

  3. Результати виконання домашнього завдання.

  4. Результат виконання умовних графічних зображень в Symbol Editor (screenshot)

  5. Схема завдання (в кінці кожного протоколу)

  6. 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:

        1. 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:

  1. фольговані або нефольговані діелектрики, керамічні і металеві (з поверхневим діелектричним шаром) матеріали, з яких виготовляють основу ДП;

  2. 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:

  1. умовами експлуатації;

  2. електричними, механічними, економічними та іншими вимогами до ДП;

  3. 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:

  1. Алюміній з анодованою поверхнею;

  2. Алюміній з епоксидною смолою;

  3. Сталь низьковуглецеву з шаром емалі (порцеляни) 0,1 мм;

  4. Сталь низьковуглецеву з епоксидною смолою;

  5. Залізонікелеві сплави: інвар 36Н;

  6. сплав 35НКТ;

  7. 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:

  1. передбачувані механічні дії (вібрації, удари, лінійне прискорення та інш.);

  2. клас точності ДП (ширина провідників, відстань між провідниками);

  3. електричні функції, що реалізуються;

  4. •об'єкт, на який встановлюється ЕА;

  5. швидкодію;

  6. умови експлуатації;

  7. вартість.

Вибираючи матеріал, належить звернути увагу на наступне:

  1. Для побутової PEA застосовують ОДП і ДДП на основі дешевих матеріалів: гетинаксу(в обгрунтованих випадках), склотекстоліту, емальованої сталі;

  2. Для плат джерел живлення, мікрокалькуляторів, плат складної форми та при значних механічних навантаженнях застосовують метали;

  3. Для бортової PEA необхідні БДП. Застосовують склотекстоліт, поліімідні плівки, кераміку за 3-м і вище класами точності, виготовлення - адитивний або напівадитивний. методи;

  4. Для НЧ необхідна низька діелектрична проникність δ і низькі діелектричні втрати. Добре підходять склотекстоліт, фторопласт;

  5. Для НВЧ потрібна висока δ. Застосовують сигал, полікор, кераміку 22ХС, фторопласт;

  6. 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:

  1. конструкторська складністьфункціонального вузла;

  2. елементна база;

  3. тип, число і крок висновків ЕРЕ (штирові, планарні, безвивод ні, образні, матричні і др.);

  4. швидкодію;

  5. надійність;

  6. масогабаритні характеристики;

  7. вартість;

  8. умови експлуатації;

  9. максимальні струм і напруга;

  10. 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 , 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