Разработка и изготовление печатной платы акселерометра adxl335
Габариты акселерометра ADXL335 представлены на рисунке 3.3. Размеры представлены в миллиметрах.
Рисунок 3.3 – Габариты акселерометра ADXL335
Плата акселерометра должна отвечать следующим требованиям:
Низкая стоимость и простота изготовления;
Надежное соединение с акселерометром, «обвесными» конденсаторами и выходными контактами.
Малые массогабариты. Платы должны помещаться в манипулятор.
С учетом вышеперечисленных требований была изготовлена плата (рисунок 3.4).
Рисунок 3.4 – Плата акселерометра ADXL335
Печатная плата измерителя нестабильности является двусторонней, материал для изготовления ПП – стеклотекстолит фольгированный двухсторонний марки СФ-2-35. Его основные технические характеристики:
толщина: 1,5 мм;
нагревостойкость: 85 °C;
состав: стеклоткань, медная гальваностойкая фольга, эпоксидное связующее.
Фольгированный стеклотекстолит СФ-2-35 представляет собой прессованный материал, с накатанной с двух сторон медной гальваностойкой фольгой.
Выбираем из значений стандартного ряда толщин и назначаем толщину печатной платы, равную 2,0 мм.
Разводка плат производилась в программном пакете PCAD 2006.
Расчет технологичности печатной платы акселерометра adxl335
Для платы акселерометра произведен анализ сборочного состава (таблица 3.1).
Таблица 3.1 - Варианты установки компонентов
Наименование |
Эскиз |
Характеристика варианта установки |
Кол-во элементов |
Примечания |
C1-C9 |
|
Установка на паяльную пасту |
9 |
|
ACM1-ACM3 |
|
Установка на паяльную пасту |
3 |
|
Количественная оценка технологичности электронных узлов проводится по системе базовых показателей, включающих отработанные и достигнутые при доработке и совершенствовании изделия параметры. По базовым показателям рассчитывается комплексный показатель технологичности:
,
где Кi – базовый показатель
φi – коэффициент весовой значимости базового показателя
Коэффициенты, использовавшиеся при расчете, и их значения приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2. – Значения коэффициентов технологичности
Наименование |
Обозначение |
Значение |
Количество ИМС |
|
1 |
Количество других ИЭТ |
|
3 |
Количество контактных соединений, полученных механизированным путем |
|
3 |
Общее количество соединений |
|
8 |
Количество элементов, подготавливаемых механизированным путем |
|
8 |
Количество операций механизированного контроля и настройки |
|
1 |
Общее количество операций контроля и настройки |
|
1 |
Количество типов номиналов ИЭТ |
|
2 |
Количество типов номиналов оригинальных ИЭТ |
|
0 |
Контроль правильности установки и качества пайки проводится вручную.
Базовые показатели технологичности в соответствии со значениями коэффициентов, взятых из таблицы 3.2, показаны в таблице 3.3.
Таблица 3.3 - Базовые показатели технологичности
Коэффициент |
Формула |
Значение |
|
Коэффициент использования микросхем |
|
1/(1+3)=0,125 |
1 |
Коэффициент механизации и автоматизации монтажа |
|
0 |
1 |
Коэффициент механизации подготовки к монтажу |
|
0 |
0,8 |
Коэффициент механизации контроля и настройки |
КМКН =Нм.к.н/ Нк.н |
1/1=1 |
0,5 |
Коэффициент повторяемости ИЭТ |
|
1-1/4=0,75 |
0,3 |
Коэффициент применяемости ИЭТ |
|
1-0=1 |
0,2 |
Коэффициент технологичности вычисляется следующим образом:
K = Ki*φi/Σφi = 0.8
Полученный коэффициент технологичности характерен для серийного производства электронной аппаратуры.
На основании таблицы 3.1 необходимо разработать схему сборки. В качестве схемы сборки был выбрана схема сборки с базовой деталью. В ней базовой деталью является двухсторонняя печатная плата, на монтируются ЭРЭ поверхностным и навесным монтажом.
Наиболее технологичным было предусмотреть автоматизированную установку ЭРЭ на плату, пайку в печи и пайку волной. Сначала, с использованием паяльной пасты, на плату необходимо установить SMD-компоненты и произвести их пайку в печи. После этого производится установка выводных компонентов и последующая их пайка волной (рисунок 3.5).
Рисунок 3.5 – Схема сборки с базовой деталью
Последовательность установки навесных элементов определяется в соответствии с их размерами: от наименьшего к наибольшему.