2.9. Вибір технології виготовлення друкованої плати
Виробництво ПП засноване на хімічному (субтрактивному), аддитивному, електрохімічному (полуаддитивному) і комбінованому методам виготовлення. Промислове застосування знайшли фото- і сіткографічні способи, а також спосіб фотоформування малюнка, як найбільш перспективні у зв'язку з підвищенням щільності друкованого монтажу і зменшенням ширини провідників і відстаней між ними. Провідний шар одержують травленням, хімічним або хіміко-гальванічним нарощуванням.
Хімічний метод - виготовлення ПП на фольгованому діелектрику шляхом травлення фольги з незахищених маскою пробільних місць.
Аддитивний метод - виготовлення ПП на нефольгованому діелектрику шляхом хімічного осадження міді з утворенням струмопровідних ділянок друкованого монтажу.
Електрохімічний метод - виготовлення ПП шляхом попереднього хіміко-гальванічного міднення поверхні нефольгованого діелектрика і монтажних отворів, гальванічного нарощування струмопровідних ділянок і травлення шарів попереднього міднення з пробільних місць.
Комбінований метод - виготовлення ПП шляхом хіміко-гальванічної металізації монтажних отворів, контактних площадок і провідників з наступним травленням міді з пробільних місць.
Слід зазначити, що спостерігається безперервне удосконалювання існуючих і розробка нових методів одержання друкованого монтажу в зв'язку з мініатюризацією апаратури, підвищенням ступеня інтеграції ІМС і щільності компонування радіоелементів на платах.
Для розглянутих методів характерні наступні типові операції: механічна обробка, нанесення рисунка, травлення, хімічне або хіміко-гальванічне осадження міді, видалення захисної маски застосовувані в тій або іншій послідовності при виготовленні плат обраним методом.
На підставі аналізу відомих методів вибирається і обґрунтовується запропонований метод для виготовлення проектованих плат.
2.10 Розрахунок пристрою на віброміцність
Періодична вібрація, що діє на РЕА, характеризується спектром, тобто сумою гармонійних складових. При цьому пристрої РЕА повинні володіти необхідної віброміцністю і вібростійкістю.
Розрахунок віброміцності для заданої друкованої плати, спрощеною моделлю якої є пластина, проводимо в наступній послідовності:
1. Визначаємо власну частоту коливань.
2. Визначаємо коефіцієнт передачі по прискоренню.
3. Визначаємо віброприскорення і вібропереміщення.
4. Визначаємо максимальний прогин пластини щодо її країв.
5. Перевіряємо виконання умов віброміцності.
1 Визначення власної частоти коливань
Друковані плати, на яких монтуються радіоелементи, мікромодулі або мікросхеми, відносяться до розряду коливальних систем з розподіленим навантаженням. Власна частота коливань прямокутної пластини для усіх випадків закріплення її країв визначається вираженням
де L - довжина пластини, м;
-
коефіцієнт, що залежить від виду
закріплення пластини;
g - прискорення вільного падіння, м/с2;
-
твердість пластини;
Е - модуль пружності, Н/м2;
-
коефіцієнт Пуассона.
Перетворимо
вираження для
до більш простого виду
,
де h - товщина пластини, м;
В - частотна постійна, залежна від виду закріплення і матеріалу пластини.
У рамках контрольної роботи будемо вважати, що обраний пристрій є одним із уставних модулів системи автоматики. Отже плата повинна бути постачена розніманням, за допомогою якого пристрій з'єднується із системою. Рознімання рекомендується встановлювати на короткій стороні плати. По довгій стороні плата повинна спиратися на спеціальні напрямні.
Для способу закріплення, що рекомендується, пластини виготовленої зі сталі і співвідношенням сторін 1:1,5 B = 84. При виборі інших співвідношень сторін плати або іншого способу її закріплення, значення У вибирається з /2, табл.5.4/.
Якщо
пластина не сталева, а виконана з
якого-небудь іншого матеріалу, то в
значення частоти власних коливань варто
ввести поправочний коефіцієнт
на
матеріал
де
і
- відповідно модуль пружності і щільність
застосовуваного матеріалу;
і
- модуль пружності і щільність стали.
Значення модулів пружності і щільності для деяких матеріалів приведені в таблиці 5.
Таблиця 5- Модулі пружності і щільність деяких матеріалів
Матеріал |
Модуль пружності Е 1010, Па |
Щільність 103, кГ/м3 |
Сталь |
22 |
7,8 |
Склотекстоліт |
3,02 |
2,05 |
Для обліку навантаження необхідно ввести поправочний коефіцієнт маси елементів
де Qэ - маса елементів, розміщених на платі, кГ;
Qm - маса пластини, кГ.
Маса пластини расчитывается по питомій щільності матеріалу і її конструктивних розмірів. Маса елементів визначається добутком кількості розміщених елементів на усереднену масу одного елемента. У рамках курсового проекту приймемо масу елемента рівної 5 М.
Таким чином, розрахункове вираження для частоти власних коливань друкованої плати навантаженої радіоелементами прийме вид
