10

Практическое занятие № 7

Конструкторско-технологическое проектирование ПП

Целью данного занятия является разработка конструкции и выбор технологического процесса изготовления ПП функционального узла (ФУ) ЭА.

В задании содержатся:

• исходные данные для выполнения задания;

• порядок выполнения задания;

• варианты задания;

• пример выполнения задания для варианта.

I. Исходные данные для выполнения ПЗ:

1. Группа ЭА, для которой разрабатывается ПП и модуль 1-го уровня по объекту установки: например, стационарная, морская, бытовая и пр.

2. Условия эксплуатации ЭА:

• группа жесткости при климатических воздействиях (1, 2, 3 или 4);

• механические воздействия (вибрации, удары, линейные ускорения и др.);

• специальные воздействия (пыль, соляной туман и др.).

3. Электрическая принципиальная схема ФУ, для которого разрабатывается ПП. В задании для упрощения она представлена количеством устанавливаемых на ПП ИМС в корпусе 2-го типа, имеющем выводы прямоугольного сечения, размером 0,59 × 0,36 мм, а также к ней задаются:

• электрические параметры: максимальный ток, напряжение, диапазон частот, быстродействие и др.;

• установочные площади ИМС;

• число задействованных выводов ИМС;

• геометрия выводов ИМС: осевые и штыревые, устанавливаемые в отверстия или планарные выводы, устанавливаемые на поверхность;

• диаметр или размер поперечного сечения выводов;

• масса ИМС — 1 г (условно);

• максимально допустимая длина проводника.

4. Способ закрепления ПП в модулях более высокого конструктивного уровня.

Последовательность выполнения задания совпадает с последовательностью конструкторско-технологического проектирования:

1. Изучение ТЗ на изделие:

1. Анализ назначения и объекта установки ЭА.

2. Анализ условий эксплуатации ЭА.

3. Анализ электрической принципиальной схемы ФУ.

2. Выбор типа конструкции и класса точности ПП.

3. Выбор материала основания ПП.

4. Выбор габаритных размеров ПП.

5. Расчет элементов проводящего рисунка ПП.

6. Выбор технологического процесса изготовления ПП.

II. Порядок выполнения практического задания

Изучить ТЗ на изделие (вариант ПЗ согласно номера по журналу, табл. 1), в состав которого входит разрабатываемая ПП, и сделать следующие выводы:

1) для какого уровня модульности конструкции проектируется и изготавливается ПП:

• для микросборки — 0-й уровень;

• для ячейки — 1-й;

• для объединительной платы (кросс-плата) — 2-й уровень модульности;

2. унифицирована конструкция ЭА (ПП) или оригинальная;

3. какие требования предъявляются к ЭА данной группы (см. табл.2);

4. какие дестабилизирующие факторы влияют на ЭА данной группы, какие деградационные процессы в ПП они вызывают, и какие необходимо применить способы защиты ПП от этого влияния (см.табл. 3);

5. каким образом степень конструкторской сложности ФУ влияет на конструкцию ПП и технологию ее изготовления;

6. какие параметры ФУ определяют конструкцию ПП (быстродействие, рассеиваемая мощность, частота и др.);

7. какие ЭРИ применяют в данном ФУ: корпусные со штыревыми или планарными выводами, бескорпусные, ПМК;

8. какое конструктивно-технологическое решение и компоновочную структуру ячейки необходимо выбрать при монтаже данного ФУ (см. рис. 1 приложения);

9. какая конструкция ПП должна быть использована в данном ФУ (ориентировочно);

10. какую форму должны иметь монтажные отверстия;

11. какую форму должны иметь КП;

12. чему равен шаг координатной сетки;

13. какие ЭРИ рассеивают значительную мощность;

14. о типе конструкции ПП;

15. о классе точности ПП (см. табл. 4, табл. 28);

16. о методе изготовления ПП (см. табл. 4);

12. о конструкции печатных проводников (см. табл. 4);

Вычертить эскиз печатного проводника в разрезе с указанием слоев меди и металлорезиста, их толщины и способов получения.

Необходимо также:

18. выбрать материал основания ПП (см. табл. 5-10);

19. выбрать габаритные размеры ПП, определив:

• суммарную установочную площадь ЭРИ;

• площадь ПП;

• длину и ширину ПП (см. табл. 11);

• толщину ПП (первоначально для расчета собственной частоты ПП примем толщину h_т = 1 мм);

• длину электрических связей, число слоев и толщину МПП.

20) рассчитать элементы проводящего рисунка ПП:

• определить диаметр монтажных отверстий d;

• расстояние Q₁ от края ПП до элементов печатного рисунка;

• расстояние Q₂ от края паза, выреза, неметаллизированного отверстия до элементов печатного рисунка;

• ширину t печатных проводников;

• диаметр Q₁ контактных площадок;

• наименьший номинальный диаметр D контактных площадок для узкого места (см. табл. 12);

• расстояние S между соседними элементами проводящего рисунка;

• наименьшее номинальное расстояние L_HOМ между центрами двух неметаллизированных отверстий;

наименьшее номинальное расстояние для размещения двух контактных площадок номинального диаметра в узком месте;

• наименьшее номинальное расстояние для размещения печатного проводника номинальной ширины между двумя контактными площадками в узком месте (см. табл. 13);

• наименьшее номинальное расстояние для прокладки л-го количества проводников между двумя отверстиями с контактными площадками диаметром D₁ и D₂ .

21) выбрать последовательность основных операций технологического процесса изготовления ПП;