Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Информатика и системы управления
Кафедра:
Компьютерные системы и сети
Інформація про роботу
Рік:
2003
Тип роботи:
Інші
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Министерство образования Российской Федерации
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМ. Н.Э. БАУМАНА
Факультет «Информатика и системы управления»
Кафедра «Компьютерные системы и сети»
КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ
ПРОЕКТРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
Расчётно-пояснительная записка
к курсовой работе
Листов 23
Руководитель,___________ Соловьёв В.А.
Исполнитель,
студ. гр. ИУ6-43 __________ Суровцев В.В.
Москва. 2003
ВВЕДЕНИЕ.
Вопросы проектирования, конструирования и технологи изготовления печатных плат (ПП) должны решаться в тесной взаимосвязи, т.к. для того, чтобы обеспечить функционирование электронной аппаратуры (ЭА), необходимы не только точность и надёжность но и учёт влияния внешней среды, эксплуатационных требований и т.п.
В производстве ЭА ПП выполняют функции несущей конструкции и коммутационной схемы, к ПП предъявляют те же требования, что и к конструкции ЭА.
Требования к конструкции и технологии изготовления ПП обуславливают: назначение ЭА, объект, на который её устанавливают, условия эксплуатации, элементная база, быстродействие и др.
1. Изучение технического задания на изделие.
Таблица 1
Исходные данные
Группа ЭА
Ракетная и космическая
Класс жёсткости
4
Механические воздействия
частота вибрации
виброускорение
10 – 2000 Гц
20g
Конструкторская сложность
Высокая
Электрические параметры
допустимое падение напряжения
Максимальный допустимый ток
Быстродействие
0,2 В
150 мА
10 мкс
Способ закрепления ячейки в модулях более высокого конструктивного уровня:
(+++ - защемлённая сторона)
Число ИМС
150
Площадь ИМС
2500
Число выводов ИМС
20
1.1. Назначение и объект установки ЭА.
Печатная плата (ПП) изготавливается для ячейки первого уровня модульности. К электронной аппаратуре, относящейся к бортовому классу (ракетная и космическая), предъявляются следующие требования:
вибропрочность,
ударопрочность,
устойчивость к повышенной температуре,
устойчивость к пониженной температуре,
высотность (работа в условиях разряженной атмосферы).
1.2. Условия эксплуатации ЭА.
Дестабилизирующие факторы вызывают в ПП сложные физико-механические процессы, изменяющие физические (расширение, размягчение, обезгаживание, деформацию и т.д.) и электрофизические свойства материала ПП (электропроводность, нагрузочная способность печатных проводников по току, диэлектрические свойства ) и вызывающие отказы ЭА. Поэтому необходимо знать допустимые значения воздействующих факторов.
Таблица 2
Обобщённые значения механических воздействующих факторов для класса бортовой аппаратуры
Вибрация
частота
ускорение
5 – 2000 Гц
До 20 g
Многократные удары
ускорение
длительность
6 – 12 g
До 15 мс
Линейное ускорение
4 – 10 g
Акустические шумы
уровень
частота
130 – 150 дБ
50 – 1000 Гц
Как видно из Таблицы 2 исходные данные не превышают нормы, следовательно возможна разработка ПП удовлетворяющая исходным данным.
Для данной группы жесткости (4) в Таблице 3 приведены допус тимые значения воздействующих факторов при климатических воздействиях:
Таблица 3
Допустимые значения воздействующих факторов
Воздействующий фактор:
Значение:
Температура, К
(Верхнее значение) 393
(Нижнее значение) 213
Относительная влажность, %
(При температуре до 313 К) 98
Перепад температур, К
От 213 до 393
Атмосферное давление, Па (мм. рт. ст.)
666 (5)
2. Выбор типа конструкции и класса точности ПП.
Степень конструкторской сложности функционального узла (ФУ) влияет на тип конструкции ПП и метод её изготовления. В зависимости от сложности ФУ применяют различные типы конструкции ПП: односторонние, двусторонние, многослойные ПП. От конструкторской сложности зависит и класс точности ПП. Класс точности и тип конструкции определяют метод изготовления ПП.
2.1. Выбор типа конструкции ПП.
В данном ФУ применяются корпусные изделия электронной техникики (ИЭТ). В качестве конструктивно-технологического направления монтажа необходимо выбрать монтаж корпусных интегральных микросхем (ИМС) и электрорадио-элементов (ЭРЭ). Поскольку конструкторская сложность высокая (число ИМС 150>50), в данном ФУ должна быть использована многослойная печатная плата (МПП) с межслойными переходами.
Выбор шага координатной сетки зависит от шага расположения выводов большинства электрорадио-изделий (ЭРИ), устанавливаемых на ПП. Выберем основной шаг координатной сетки 2,5 мм. Для защиты элементов схемы от внешних воздействий (температура, вибрации) будем применять монтаж корпусных ИМС и ЭРЭ на ПП. Устанавливаться они будут по следующему варианту:
Рис.1 Линейная графическая модель компоновочной структуры ячейки
1 – коммутационная плата, 2 – корпус ИМС, 3 – кристалл ИМС.
В данном ФУ применяются корпусные ИМС, имеющие второй тип корпуса (DIP20), (См. Рис 2).
Рис.2 Тип корпуса ИМС.
2.2. Выбор класса точности ПП.
Таблица 4.
Номинальные значения основных параметров для классов точности ПП.
Условные обозначения элементов печатного монтажа
Класс точности ПП
1
2
3
4
5
t,мм
0,75
0,45
0,25
0,15
0,10
s,мм
0,75
0,45
0,25
0,15
0,10
b,мм
0,30
0,20
0,10
0,05
0,025
γ = d / H
0,40
0,40
0,33
0,25
0,20
∆t, мм (без покрытия)
±0,15
±0,10
±0,05
±0,03
0; -0,03
∆t, мм (с покрытием)
+0,25;
-0,20
+0,15
-0,10
±0,10
±0,05
±0,03
T, мм (ОПП и ДПП)
0,15
0,10
0,05
0,03
0,03
T, мм
0,20
0,12
0,10
0,05
0,03
Где t - ширина проводника; s - расстояние между проводниками; b - минимально допустимая ширина контактной площадки; d - диаметр отверстия; Н - толщина ПП; ∆t - предельное отклонение ширины печатного проводника; Т - позиционный допуск расположения печатных проводников.
Исходя из большой насыщенности поверхности ПП изделиями электронной техники и интегральными микросхемами, а также: высокого быстродействия, необходимости ограничения габаритных размеров и обеспечения высокой надёжности ПП, выбираем 3-й класс точности. Третий класс точности должен обеспечить умеренную стоимость и достаточно высокое качество. Последние необходимо в данных условиях эксплуатации бортовой аппаратуры, которая, в свою очередь, связанна с повышенной опасностью.
Исходя из класса точности и типа конструкции ПП, в качестве метода изготовления ПП выбираем метод металлизации сквозных отверстий, который является основным методом изготовления ПП.
Конструкция печатного проводника показана на Рис. 3.
Рис. 3
Здесь:
1 - медная фольга (толщина h = 5 мкм)
2 - гальваническая медь (толщина h = 25 мкм)
3 - металлорезист ( олово - свинец, толщина h = 9 мкм)
4 - химическая медь (толщина h = 2)
3. Выбор материала основания ПП.
При выборе материала основания ПП необходимо обратить внимание на предполагаемые механические воздействия (вибрации, удары, линейное ускорение и т.п.); класс точности ПП (расстояние между проводниками); реализуемые электрические функции; объект на который устанавливается ЭА; быстродействие; условия эксплуатации, стоимость. Для ЭА ракетно-космической группы, высокой степени сложности и 4-го класса жесткости наиболее подходящей является многослойная печатная плата с основанием из теплостойкого армированного стеклотекстолита (СТПА-5-1).
4. Выбор габаритных размеров печатной платы.
При выборе габаритных размеров ПП необходимо определить суммарные установочные площади ИЭТ функционального узла; определить максимально допустимую длину печатного проводника; определить площадь ПП с учётом рекомендуемого коэффициента заполнения ПП для данной группы ЭА; рассмотреть несколько вариантов соотношения сторон ПП и выбрать длину и ширину ПП; определить толщину ПП; определить длину электрических связей, число слоев и толщину МПП.
4.1. Выбор типоразмера печатной платы.
Линейные размеры печатной платы, установленные ГОСТ 10317-79, следует выбрать из Таблицы 5.
Таблица 5
Линейные размеры ПП по ГОСТ 10317 – 79
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
40
60
150
170
170
45
75
75
75
120
120
180
80
80
140
200
50
60
140
150
160
170
80
80
130
160
200
100
140
170
170
180
150
90
90
180
200
60
60
120
200
280
80
150
130
200
200
360
170
При выборе типоразмера ПП необходимо обратить внимание на следующее:
1) Число устанавливаемых на ПП корпусов ИЭТ число задействованных выводов ИМС, установочную площадь ИЭТ.
2) Быстродействие аппаратуры (необходимо обеспечить минимальную задержку сигнала). Это требует применение более коротких линий связи и внесения ограничения на максимальную длину проводника.
Ориентировочно площадь ПП на ранних стадиях проектирования можно определить по формуле:
,
где - коэффициент, зависящий от назначения и условий эксплуатации аппаратуры (=1..3); - установочная площадь ИЭТ. n - число ИЭТ.
= 1 (для бортовой аппаратуры),
(См Рис.2) ,
n = 150 => = 40380 => выбираем по Таблице 5 соотношение сторон – 170 х 280 мм. Шаг координатной сетки – 2.5 мм.
4.2. Определение длины электрических связей, числа слоёв и толщины МПП.
Для МПП длина электрических связей является функцией числа и координат контактных площадок, электрически связанных с выводами ИМС. Суммарная длина связей:
,
где - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние ширины и шага проводников, эффективности трассировки, формы корпуса ИМС и монтажного поля ( выбираем ); и - габаритные размеры МПП; - число выводов ИМС, - число ИМС, устанавливаемых на ПП.
После подстановки получим:
Зная суммарную длину связей и шаг координатной сетки можно определить число логических (сигнальных) слоёв МПП:
,
где - коэффициент эффективности трассировки.
Подставив значения в формулу получим:
Учитывая, что в МПП наружные слои используются как монтажные и их число не может превышать двух ( ), а экранные слои размещаются между логическими ( ), общее число слоёв МПП определяем по следующей формуле:
Подставим данные, получим:
Зная число слоёв, можно рассчитать толщину МПП по формуле:
где - номинальное значение толщины слоя, - толщина прокладок стеклоткани, - число экранных слоёв, - толщина экранного слоя, - число сигнальных слоёв, - число прокладок.
После подстановки значений получим:
Предельные отклонения в выбираются по ГОСТ в соответствии с Таблицей 6.
Таблица 6.
Предельные отклонения толщины МПП.
Толщина МПП, мм
Предельные отклонения на суммарную толщину МПП, мм
до 1.5
+ 0,2
от 1.5 до 3
+0,3
от 3 до 4.5
+0,5
свыше 4.5
+0,65
Исходя из полученной толщины МПП выберем предельное отклонение на суммарную толщину равное + 0,2 мм.
При определении толщины печатной платы также необходимо учитывать собственную частоту ПП. При совпадении собственной частоты колебаний ПП с частотой возмущающих воздействий перегрузки значительно увеличиваются, поэтому собственная частота не должна находиться в спектре частот внешних воздействий. Закрепление платы показано в Таблице 1 , +++ - защемлённая сторона. При этом рассчитывается с помощью следующих формул:
,
где и - длина и ширина платы, - цилиндрическая жёсткость (- модуль упругости, - коэффициент Пуассона, - толщина платы), - масса платы с элеметами, - коэффициент, зависящий от способа закрепления:
В нашем случае:
Видно, что собственная частота ПП не попадает в спектр частот возмущающих воздействий.
4.3. Расчёт диаметра монтажных отверстий.
Номинальный диаметр монтажных металлизированных и неметаллизированных отверстий устанавливают, используя следующие соотношения:
,
где - нижнее предельное отклонение диаметра отверстия, - максимальное значение диаметра вывода ИЭТ, устанавлимаего на ПП, - разность между минимальным диаметром отверстия и максимальным диаметром вывода устанавлимаего ИЭТ.
(для металлизированных отверстий менее 1 мм.),
(см. Рис. 2),
(сборка автоматическая), следовательно:
,
Расчётное значение следует свести к предпочтительному ряду диаметров отверстий, откуда .
5. Расчёт элементов проводящего рисунка печатной платы.
При разработке конструкции ПП должны учитываться размеры элементов проводящего рисунка и их взаимное расположение, так как они влияют на электрические параметры ПП. К таким параметрам относятся: сопротивление проводников, допустимая токовая нагрузка, электрическая прочность и сопротивление изоляции, электрическая емкость.
От ширины проводников и расстояния между ними зависит погонная емкость, возникающая между параллельными проводниками и вызывающая паразитные связи (чем больше ширина проводника, тем больше емкость). От ширины (сечения) проводника зависит нагрузочная способность по току и сопротивление проводников. От расстояния между проводниками - электрическая прочность изоляции. От соотношения ширины проводников и толщины ПП - емкость, волновое сопротивление (чем больше это соотношение, тем больше ёмкость и волновое сопротивление), а также эффективная диэлектрическая проницаемость материала основания ПП для проводников, лежащих на поверхности ПП
Поэтому необходимо рассчитать:
1) Расстояние Q1 от края ПП до элементов печатного рисунка.
2) Расстояние Q2 от края паза, выреза, неметаллизированного отверстия до элементов печатного рисунка.
3) Ширину t печатных проводников.
4) Диаметр D контактных площадок.
5) Расстояние между элементами проводящего рисунка:
а) расстояние S между соседними элементами проводящего рисунка;
б) наименьшее номинальное расстояние между центрами двух неметаллизированных отверстий;
в) наименьшее номинальное расстояние для размещения двух контактных площадок номинального диаметра в узком месте;
г) наименьшее номинальное расстояние для размещения печатного проводника номинальной ширины между двумя контактными площадками в узком месте;
д) наименьшее номинальное расстояние для прокладки проводников между двумя отверстиями с контактными площадками диаметрами и .
5.1. Выбор расстояния от края ПП до элементов печатного рисунка.
Расстояние должно быть не меньше толщины ПП () с учётом допуска на размеры стороны, кроме экранов, шин земли, концевых печатных контактов, знаков маркировки ( выбираем ).
5.2. Расчет расстояния от края паза, выреза,
неметаллизированного отверстия до элементов печатного рисунка.
Это расстояние определяем по формуле:
где - ширина ореола, скола (Таблица 7), - наименьшее расстояние от ореола, скола до соседнего элемента проводящего рисунка ( для ПП 3-го класса точности ) , - позиционный допуск расположения центров контактных площадок (КП) ( определяют по Таблице 8 ), - позиционный допуск расположения осей отверстий ( определяется из Таблицы 9 ), - верхнее предельное отклонение элементов конструкции (ширины печатного проводника) (см. Таблицу 4).
Таблица 7.
Допустимая ширина поверхностных сколов и просветлений (ореолов).
Толщина материала основания ПП, мм
Класс точности ПП
1
2
3
4
5
до 0,5 вкл
0,3
0,3
0,15
0,15
0,1
св. 0,5 до 0,8 вкл
0,5
0,5
0,2
0,2
0,15
св. 0,8 до 1,0 вкл
0,8
0,8
0,25
0,25
0,2
св. 1,0 до 1,5 вкл
1,0
1,0
0,35
0,35
0,25
св. 1,5 до 2,0 вкл
1,2
1,2
0,5
0,5
0,35
св. 2,0 до 2,5 вкл
1,4
1,4
0,7
0,7
0,5
св. 2,5
1,7
1,7
0,8
0,8
0,6
Таблица 8.
Позиционные допуски расположения центров КП.
Вид изделия
Размер ПП по большей стороне, мм
Значение позиционного допуска по классам точности
1
2
3
4
5
ОПП, ДПП, ТПК, МПП (наружный слой)
до 180 вкл.
св. 180 до 360
св. 360
0,35
0,40
0,45
0,25
0,30
0,35
0,15
0,20
0,25
0,10
0,15
0,20
0,05
0,08
0,15
МПП (внутренний слой)
до 180
от 180 до 360
св. 360
0,40
0,45
0,50
0,30
0,35
0,40
0,20
0,25
0,30
0,15
0,20
0,25
0,10
0,15
0,20
Таблица 9.
Позиционные допуски расположения осей монтажных отверстий.
Размер ПП по большей стороне
Значение допуска по классам точности
1
2
3
4
5
до 180
от 180 до 360
св. 360
0,20
0,25
0,30
0,15
0,20
0,25
0,08
0,10
0,15
0,05
0,08
0,10
0,05
0,08
0,10
Определим необходимые параметры из таблиц:
5.3. Расчет ширины печатных проводников.
Ширину печатного проводника определяют в зависимости от электрических, конструктивных и технологических требований. Наименьшее номинальное значение ширины , печатного проводника рассчитывают следующим образом:
,
где - минимально допустимая ширина проводника, рассчитываемая в зависимости от допустимой токовой нагрузки, - нижнее предельное отклонение размеров ширины печатного проводника (см. Таблицу 4).
Если конструкция проводника состоит из нескольких слоев меди и дополнительного покрытия, удельные сопротивления которых значительно отличаются один от другого, и их толщины соизмеримы, то минимально допустимую ширину проводника с учетом допустимого падения напряжения на нем определяют следующим образом:
где - максимально допустимый ток, протекающий в проводниках, и - толщина и удельное сопротивление i-го слоя (определяется по таблицам для данного метода изготовления ПП, см. Таблицу 10); - максимально допустимая длина проводника (считаем что ПП работает на низкой и средней частоте (до 1 МГц), ); - допустимое падение напряжения.
Таблица 10.
Удельное электрическое сопротивление различных металлов.
Металл
Медная фольга
0,0172
Гальваническая медь
0,0190
Химическая медь
0,0280
Олово
0,1200
Серебро
0,0159
Золото
0,0222
Никель
0,0780
Палладий
0,1080
Произведём расчёт:
,
откуда:
5.4. Расчет диаметра контактных площадок.
Все монтажные отверстия располагаются в зоне КП. Они могут иметь произвольную форму. Предпочтительной является круглая форма. Наименьшее номинальное значение диаметра КП под выбранное отверстие рассчитывают следующим образом:
,
где - верхнее предельное отклонение диаметра отверстия (); - гарантийный поясок (см. Таблицу 4); - верхнее предельное отклонение ширины проводника (см. Таблицу 4); - величина подтравливания диэлектрика в отверстии ( для МПП ); - нижнее предельное отклонение ширины проводника (см. Таблицу 4).
Подставив значения в формулу получим:
Выберем из справочника наименьший номинальный диаметр КП для узкого места: при и МПП 3-ого класса точности с металлизированными отверстиями и размером 170 x 280 он равен .
5.5. Расчет расстояния между элементами проводящего рисунка.
Расстояние между соседними элементами проводящего рисунка устанавливают в зависимости от электрических, конструктивных и технологических требований.
Наименьшее номинальное расстояние между элементами проводящего рисунка ( между двумя проводниками ) :
,
где - минимально допустимое расстояние между соседними элементами проводящего рисунка ( при рабочем напряжении ); - верхнее предельное отклонение ширины проводника (см. Таблицу 4); - позиционный допуск расположения печатных проводников (см. Таблицу 4).
Подставив значения в формулу получим:
Наименьшее номинальное расстояние для размещения двух контактных площадок номинального диаметра в узком месте для МПП выбирается из таблицы, в зависимости от размеров и классов точности ПП:
Наименьшее номинальное расстояние для размещения печатного проводника номинальной ширины между двумя контактными площадками в узком месте для МПП выбирается также из таблицы в зависимости от размеров и классов точности ПП:
Наименьшее номинальное расстояние для прокладки печатных проводников между двумя отверстиями с контактными площадками диаметром и рассчитывают по формуле:
,
данные для этой формулы берутся непосредственно из проводящего рисунка.
6. Технологические процессы изготовления печатных плат.
Миниатюризация ЭА, применение высокоинтегрированной и быстродействующей элементной базы приводят к повышению плотности проводящего рисунка схемы, что вызывает ряд конструктивно-технологических трудностей при изготовлении ПП. Многообразие требований к ПП, а также широкие возможности выбора конструкционных материалов привели к появлению большого числа конструктивно-технологических вариантов ПП и технологических процессов (ТП) их изготовления. От выбора метода изготовления зависят геометрические параметры, точность размеров проводящего рисунка и электрические характеристики, точность расположения проводников и степень влияния их друг на друга и т.д. Поэтому при выборе ТП изготовления ПП необходимо обратить внимание на конструкцию ПП; класс точности ПП (ширину проводников и расстояние между ними и допуск); способ получения и конструкцию проводника (способ получения токоведущих и защитных покрытий); способ получения рисунка схемы (сеточно-графический или фотохимический); возможности методов изготовления; применяемые электролиты; применяемые на данном предприятии оборудование и методы изготовления ПП и т.д.
Разрабатываемая нами ПП, выполняется по 3-ему классу точности методом металлизации сквозных отверстий. Данный метод включает в себя следующие этапы:
Получение заготовок слоев.
Заготовки получают из теплостойкого армированного стеклотекстолита с алюминиевым протектором (СТПА-5-1) путем резки на гильотинных ножницах. Сначала проводят раскрой листа на полосы, а затем каждую полосу разделяют на отдельные заготовки. На заготовке оставляют технологические поля, где располагают базовые и технологические отверстия. По завершении изготовления ПП их удаляют штамповкой.
Получение базовых отверстий.
Получаются сверлением на сверлильных станках.
Получение переходных отверстий.
Получаются также как и базовые отверстия: сверлением на сверлильных станках. Сверление производится на сверлильных станках с числовым управлением по программе.
Электрохимическая металлизация.
Производится для получения основного токопроводящего слоя меди. Толщина – 20..25 мкм. Производится в ваннах с электролитом, в которые погружают заготовки слоев, предварительно закрепленные в специальных подвесках. Металлизация должна отвечать следующим требованиям: она должна быть сплошной; цвет осадка меди – светло-розовый; относительное удлинение меди – не менее 6%; предел прочности на разрыв – не менее 20 кг/мм2, удельное сопротивление – 0.0172 Ом×мм2/м; осадок меди должен иметь мелкозернистую структуру, так как он в значительной степени определяет структуру осаждаемого на медь металлорезиста и его защитные свойства на операции травления меди с пробельных мест.
Подготовка поверхности слоев химическим способом.
Проводится в растворах тринатрийфосфата и кальцинированной соды.
Получение защитного рельефа фотохимическим методом.
Он позволяет получить необходимую точность. Процесс получения защитного рельефа включает следующие этапы: на поверхность заготовки слоя наносят сухой плёночный фоторезист (СПФ) (СПФ, чувствителен к ультрафиолетовому излучению); устанавливают фотошаблон, реперные знаки которого совмещают под микроскопом с центрами базовых отверстий заготовки; проводят экспонирование рисунка схемы, в результате которого происходит полимеризация фоторезиста под действием УФ-излечения на участках заготовки, которые находились под прозрачными частями фотошаблона; проявляют изображение рисунка (производится в установках струйного типа в растворе метилхлороформа).
Травление меди с пробельных мест.
Заготовки помещаются на установки струйного травления, в которых участки меди, незащищенные защитным рельефом, вытравливаются электролитом.
Удаление защитного рельефа.
Осуществляется распылением растворителя хлористого метилена под давлением 0.3..0.4 МПа. После проявления желательно промывка водой.
Термическая сушка.
Производится в сушильных печах 20–40 минут при температуре 60°–80°С.
Прессование слоев.
Осуществляется одновременно. Слои склеиваются прокладочной стеклотканью СП 4 0.1, пропитанной недополимезированной смолой в пресс-форме.
Сверление и подготовка сквозных отверстий.
Сверление производится на сверлильных станках с числовым управлением. Цилиндрические отверстия должны быть с гладкими стенками; отверстия должны быть без заусенцев; предельное отклонение центров отверстий относительно узлов координатной сетки должны составлять ±0.015 мм; отсутствие деструкции диэлектрика в отверстиях и размазывания смолы по стенкам отверстий; точность сверления отверстий – ±0.08 мм.
Предварительная металлизация.
Заготовки слоев устанавливают при помощи технологических отверстий в подвески для химического меднения, изготовленые из корозионностойкой стали, и помещают на линию химического меднения, состоящую из нескольких ванн для подготовки поверхности и химического меднения, в каждую из которых подвески помещаются по программе автооператором. Необходимо получить слой 3..5 мкм. Далее В качестве катализатора процесса осаждения меди используется палладий. В дальнейшем катализатором является уже осажденная медь. Основные требования: полное покрытие стенок отверстий; хорошая адгезия слоя химической меди к диэлектрическому основанию.
Нанесение защитной паяльной маски сеткографическим методом.
Точность нанесения защитной маски – ±0.1 мм. Здесь применяется так называемый SMOBC-метод (маска поверх открытой меди), так как метод SMOTL (маска поверх оплавленного припоя) ненадежен при пайке волной припоя.
Лужение.
Производится сеткографическим способом. Используется припой эвтектического состава.
Отмывка флюса.
Флюс удаляется хлористым метиленом.
Получение крепежных отверстий и обработка по контуру.
Выполняется сверление и фрезерование по контуру. Сверление производится на сверлильных станках с числовым управлением. На этом этапе удаляется технологическое поле. Удаление осуществляется штамповкой с подогревом.
Контроль электрических параметров.
Применяются автоматические тестовые установки, имеющие подпружиненные контакты, расположенные в каждом узле координатной сетки. С помощью компьютера в таком контактирующем устройстве по программе проверяется весь комплекс контролируемых параметров.
ВЫВОДЫ.
Выполненная нами работа показала что, при разработке ПП нужно учитывать множество факторов. Основные факторы это среда и условия работы ЭА в состав которой, входит ПП. Дестабилизирующее внешнее воздействие может привести к механическому повреждению ПП и выходу узла из стоя. Учёт этих факторов необходим при разработке ПП, при выборе материала основания. Исходя из класса аппаратуры в составе которой работает ПП, сложности функционального узла, а также стоимости ПП выбирается класс точности ПП, на основании которого выбирается вид ПП, метод изготовления ПП, производится дальнейший расчёт параметров платы. При разработке ПП необходимо так же учитывать электрическую нагрузку ПП, допустимые напряжения и токи. Исходя из этих данных, рассчитывают параметры проводников ипроводящего рисунка. Электрические пробои проводников, плавление проводников и короткие замыкания всё это следствия неправильного расчёта параметров проводников и элементов проводящего рисунка. В высокочастотной аппаратуре необходим также учёт паразитной ёмкостипроводников и волнового сопротивления. Точный расчёт всех параметров ПП позволяют создавать надёжную ЭА, точно работающую взаданных условиях..
ЛИТЕРАТУРА.
Пирогова Е.В. Методические указания к домашнему заданию по конструкторско-технологическому проектированию печатных плат. – Москва, Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1999.
Чеканов А.Н. Расчеты конструкции ЭВА и РЭА на механические воздействия.
Билибин К.И., Пирогова Е.В. Конструкторско-технологическое проектирование ЭА – Москва, Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002.
ОГЛАВЛЕНИЕ.
Введение--------------------------------------------------------------------------------------------------------2
1. Изучение технического задания на изделие----------------------------------------------2
1.1. Назначение и объект установки ЭА---------------------------------------------3
1.2. Условия эксплуатации ЭА---------------------------------------------------------3
2. Выбор типа конструкции и класса точности ПП----------------------------------------------4
2.1. Выбор типа конструкции ПП------------------------------------------------------------4
2.2. Выбор класса точности ПП---------------------------------------------------------------6
3. Выбор материала основания ПП------------------------------------------------------------7
4. Выбор габаритных размеров печатной платы------------------------------------------7
4.1. Выбор типоразмера печатной платы-------------------------------------------8
4.2. Определение длины электрических связей, числа слоёв и толщины МПП-------------------------------------------------------------------------------------------9
4.3. Расчёт диаметра монтажных отверстий--------------------------------------11
5. Расчёт элементов проводящего рисунка печатной платы--------------------------11
5.1. Выбор расстояния от края ПП до элементов печатного рисунка-12
5.2. Расчет расстояния от края паза, выреза, неметаллизированного отверстия до элементов печатного рисунка--------------------------------------12
5.3. Расчет ширины печатных проводников--------------------------------------14
5.4. Расчет диаметра контактных площадок--------------------------------------15
5.5. Расчет расстояния между элементами проводящего рисунка----------15
6. Технологические процессы изготовления печатных плат-----------------------------17
Выводы--------------------------------------------------------------------------------------------------------21
Список литературы---------------------------------------------------------------------------------------22
Оглавление---------------------------------------------------------------------------------------------------23
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора