- •Федеральное агентство по культуре и кинематографу рф санкт-петербургский государственный университет кино и телевидения
- •Конструкторско-технологическое проектирование функциональных узлов, расположенных на печатных платах
- •1. Конструкторско-технологическое проектирование пп Основные характеристики пп
- •1.2. Изучение и анализ тз на изделие - анализ назначения, условий эксплуатации и группы жесткости эа, электрической принципиальной схемы и элементной базы.
- •По результатам анализа электрической принципиальной схемы функционального узла (фу) и элементной базы определяют:
- •Площадки металлизированных и неметаллизированных монтажных и переходных отверстий;
- •Площадки для установки элементов на поверхность (плоские контактные площадки).
- •1.3. Выбор типа конструкции блока и варианта конструктивного исполнения модуля 1-го уровня (ячейки)
- •1.4. Выбор метода изготовления пп
- •1.5. Выбор материала основания пп
- •Материал cem-1являются наиболее распространенными материалами для производства односторонних печатных плат.
- •1.6. Разработка компоновочных эскизов и выбор габаритных размеров пп Возможны два варианта выбора типоразмера пп:
- •Минимальный диаметр металлизированного монтажного отверстия:
- •3.2. Получение заготовок пп к заготовительным операциям относятся:
- •3.3. Расчет погрешностей совмещения
- •Расчет погрешности базирования при экспонировании [12]
- •3.4. Технологические процессы сборки фу расположенных на пп
- •3.5. Монтажная пайка
- •3.6. Контроль качества печатных плат
- •Литература
1. Конструкторско-технологическое проектирование пп Основные характеристики пп
ПП являются основным элементом электронной аппаратуры (ЭА) и выполняют две функции:
-
являются несущей конструкцией для монтируемых не нее элементов (изделий электронной техники – ИЭТ);
-
служат для коммутации (объединения) электронных компонентов в конкретную электрическую схему.
Основные характеристики ПП представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Конструкционные характеристики |
Монтажные характеристики |
Размер рабочего поля платы |
Количество монтируемых ИЭТ |
Материал и толщина ПП |
Количество объединяемых выводов компонентов |
Размеры проводников и зазоров |
Площадь посадочного места микросхем |
Шаг и размеры сквозных монтажных и переходных отверстий |
Размещение и форма реперных знаков для автоматизированного совмещения |
Топология проводников и межслойных переходов |
Вид монтажа (поверхностный монтаж, монтаж в отверстия) |
Материал проводников |
Шаг контактных площадок |
Отношение толщины платы к диаметру сквозного отверстия |
Размещение компонентов на одной или обеих сторонах ПП |
Уровень сложности |
Число проводников между двумя КП |
Основной вектор развития ПП – увеличение функциональной сложности и увеличение сложности и разнообразия форм ИЭТ, монтируемых на ПП.
Выбор типа конструкции. По ГОСТ 23751-86 предусмотрены следующие типы конструкции ПП (рис.1):
Односторонние ПП. Применяются в бытовой технике и технике связи. Имеют низкую стоимость, высокую надежность, низкую плотность компоновки.
Двусторонние ПП. Применяются в измерительной, вычислительной технике, управления и автоматического регулирования, связи, высокочастотной технике.
Многослойные ПП. Применяются в технике управления и автоматического регулирования, вычислительной и бортовой аппаратуры для коммутации ИМС, БИС, СБИС, МСБ, в ЭА с высокими требованиями по быстродействию, плотности монтажа, волновому сопротивлению, времени задержки сигнала. При незначительной конструкторской сложности (от 8 до 12 ИМС) при традиционном монтаже применяют ДПП, при средней (от 30 до 50 ИМС) – ДПП и МПП, при высокой (более 50 ИМС) – МПП.
Последовательность конструкторско-технологического проектирования ПП установлена нормативной документацией [12] включает:
1.1. Изучение и анализ ТЗ на изделие, в состав которой входит ПП;
-
анализ назначения и объекта установки ЭА;
-
анализ условий эксплуатации и группы жесткости ЭА;
-
анализ электрической принципиальной схемы и элементной базы;
Рис. 1 Типы печатных плат
1.2. Выбор типа конструкции блока и варианта конструктивного исполнения модуля 1-го уровня (ячейки);
-
выбор компоновочной структуры ячеек ЭА.
-
выбор типа конструкции ПП.
1.3. Выбор класса точности ПП.
1.4. Выбор метода изготовления ПП.
1.5. Выбор материала ПП.
1.6. Разработка компоновочных эскизов ячейки и выбор габаритных размеров ПП:
-
выбор типоразмера ПП;
-
компоновка конструкторско-технологических зон на ПП для установки ИЭТ, элементов электрического соединения, контроля, крепления и фиксации ячеек;
-
размещение ЭРИ на ПП;
-
выбор элементов электрического соединения;
-
выбор элементов контроля функционирования;
-
выбор элементов фиксации ячейки в модулях более высокого конструктивного уровня;
-
выбор дополнительных элементов крепления ячейки;
-
определение толщины ПП;
-
определение числа слоев и толщины МПП.
1.7. Расчет элементов проводящего рисунка.
1.8. САПР.
1.9. Поверочные расчеты.
1.10. Подготовка разработанного проекта к производству.