- •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
Материал cem-1являются наиболее распространенными материалами для производства односторонних печатных плат.
Стандартный CEM-1 представляет собой композитный материал на целлюлозной основе, с одним слоем стеклотекстолита (FR-4) на поверхности.
1.6. Разработка компоновочных эскизов и выбор габаритных размеров пп Возможны два варианта выбора типоразмера пп:
-
Путем ориентировочной оценки площади ПП по формуле:
(1.1)
Где Syi – установочная площадь i-го ИЭТ; ks∑ - коэффициент, зависящий от назначения и условий эксплуатации аппаратуры (ks∑ =1…3); n- количество ИЭТ.
Расстояние между корпусами двух соседних ИЭТ на ПП должно быть не менее 1 мм, а расстояние по торцу – не менее 1,5 мм. Зная площадь ПП, максимально допустимую длину проводника, задаваясь соотношением сторон ПП, можно определить ее размеры по ГОСТ 10312-79 (см. табл. 18). Предельные отклонения на сопрягаемые размеры контура ПП должны быть не выше 12 квалитета, а не сопрягаемые не выше 14 квалитета по ГОСТ 25347-82.
Линейные размеры ПП Таблица 18
Ширина, мм |
Длина, мм |
Ширина, мм |
Длина, мм |
Ширина, мм |
Длина, мм |
Ширина, мм |
Длина, мм |
20 |
30 |
60 |
90 |
100 |
120 |
140 |
150 |
40 |
100 |
130 |
200 |
||||
30 |
40 |
140 |
110 |
150 |
150 |
150 |
|
160 |
170 |
170 |
|||||
40 |
60 |
75 |
75 |
120 |
120 |
180 |
|
45 |
75 |
90 |
140 |
200 |
|||
80 |
170 |
150 |
160 |
170 |
|||
50 |
60 |
80 |
130 |
160 |
200 |
||
80 |
140 |
170 |
170 |
180 |
|||
100 |
90 |
90 |
180 |
200 |
|||
150 |
120 |
200 |
280 |
||||
60 |
60 |
150 |
130 |
200 |
200 |
360 |
|
80 |
170 |
-
При помощи компоновки и расчета конструкторско-технологических зон на ПП для установки ИЭТ, электрических соединителей, элементов контроля, крепления и фиксации.
Определение толщины ПП. ЕЕ выбирают в зависимости от конструктивных и технологических особенностей, механических нагрузок – ударов и вибраций при эксплуатации и транспортировке. Предпочтительными значениями номинальных толщин ОПП и ДПП являются 0,8; 1,0; 1,5; 2,0 мм. Также необходимо учитывать, что для качественной металлизации отверстий отношение его диаметра к толщине должно быть не менее 0,4 (так для толщины ПП 1,5 мм min Ø отверстия 0,6).
1.7. Расчет размеров элементов проводящего рисунка ПП Размеры проводящего рисунка определяются электрическими параметрами функционального узла, расположенного на ПП - током, напряжением, частотой, другими, а также параметрами самой ПП [12] – сопротивлением проводников, электрической прочностью, сопротивлением изоляции, допустимой токовой нагрузкой, электрической емкостью, помехозащищенностью.
В частности, от ширины проводников и расстояния между ними зависит погонная емкость, возникающая между параллельными проводниками и вызывающая паразитные связи.
От ширины проводников (сечения) зависят нагрузочная способность по току и сопротивление проводников.
От расстояния между проводниками зависит электрическая прочность изоляции.
От соотношения ширины проводников и толщины ПП зависят емкость, волновое сопротивление, а также эффективная диэлектрическая проницаемость материала основания ПП.
Расчетные соотношения, приведенные ниже и, конструктивно-технологические ограничения проектирования отражены в программных средствах САПР (P-CAD). Проектирование посадочных мест осуществляется средствами программы Pattern Editor, хотя для несложных элементов эту работу можно выполнить в программе P-CAD РСВ. Здесь задаются различные параметры компонента необходимые для проектирования.
Отверстия печатных плат. Диаметр монтажных отверстий – d, определяется из следующего соотношения:
, (1)
где dэ - максимальный диаметр вывода ИЭТ, устанавливаемого на ПП (для прямоугольного вывода диагональ его сечения); r- разность между минимальным диаметром отверстия и максимальным диаметром вывода радиоэлемента ( r = 0,1…0,4 мм при ручной и 0,4…0,5 мм при автоматической установке ИЭТ); d н.о. - нижнее придельное отклонение номинального значения диаметра отверстия. Предельные отклонения диаметра монтажных отверстий при автоматической установке ИЭТ назначают не ниже 8…9 квалитета независимо от класса точности ПП. Расчетное значение d необходимо округлить в сторону увеличения до десятых долей миллиметра и свести к предпочтительному ряду: 0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5 мм.