Тема: Конструювання р/а з застосуванням друкованого монтажу.

Тема: Конструювання р/а з застосуванням друкованого монтажу.

1.Термінологія печатного монтажу.

1) Печатна плата - ізоляційна основа з нанесеним на неї друкованим монтажем.

2) Друкований монтаж – система друкованих провідників,які забезпечують з’єднання елементів схем та екранування.

3) Печатна схема – система друкованих провідників та друкованих радіоелементів,нанесених на ізоляційну основу.

4) Одно- та двосторонні друковані плата –плата з друкованим монтажем на одній чи двох її сторонах.

5) Багатошарова друкована плата – декілька друкованих шарів, з’єднаних через склеючі прокладки та які мають між шарові з’єднання або відкритий доступ до внутрішніх шарів.

6) Друкований шар - друкований монтаж, який знаходиться в одній площині на ізоляційній основі й призначенний для використання у багатошарових друкованих платах.

7) Друкований провідник – ділянка струмопровідного покриття, яка нанесена на ізоляційну основу.

8) Друкований елемент – резистор,конденсатор, індуктивність, які розміщують на спільній з друкованими провідниками ізоляційній основі.

9) Навісні елементи – дискретні радіоелементи, які встановлюють на друковану плату й мають електричний контакт з друкованим монтажем.

10) Контактна площадка – ділянка друкованого провіднику,яка обводить монтажний отвір,призначений для під’єднання об’ємних провідників або виводів радіоелементів.

11) Монтажний отвір – металізовані або неметалізовані отвори, призначені для монтажу навісних радіоелементів.

12) Металізовані отвори – отвори у друкованій платі,на денці якого наноситься шар металу.

13) Кріпильні отвори – отвори,які призначені для кріплення плати або елементів на платі.

14) Координатна сітка - сітка на кресленні плати,яка використовується для визначення положень отворів, а також друкованих провідників та монтажних друкованих елементів.

15) Крок координатної сітки –постійна величина,яка визначає відстань між сусідніми лініями координатної сітки.

16) Вузол координатної сітки – точка перетину ліній координатної сітки.

17) Особливо малогабаритна плата - плата, розміри якої не більше 60Х90 мм.

18) Малогабаритна плата - плата,розміри якої більше 60х90 до 120х180 мм.

19) Середньогабаритна: від 120х180 до 200х240 мм.

20) Великогабаритна плата: від 200х240 до 240х360 мм.

21) Друкований вузол - друкована плата з навісними елементами й іншими деталями, яка пройшла етапи виготовлення (збирання, пайка, вологозахисту, контролю).

22) Технологічний провідник – тимчасовий друкований провідник, яки з’єднує окремі елементи схеми для отримання гальванічного покриття усіх провідників (провідники вилучаються після нанесення покриття).

23) Вільні місця - ділянки друкованої плати, де при розміщенні провідників ширина провідників, відстань між провідниками, провідниками та контактними площадками можуть бути витримані у рекомендованих значеннях.

24) Вузькі місця – ділянки друкованої плати, де при розміщенні провідників ширина провідників, відстань між провідниками, провідниками та контактними площадками менші,ніж рекомендовані (до мінімальних допустимих).

25) Плати класу “А” – плати з пониженою густиною монтажу (ширина провідників та відстань між ними знаходиться у межах 0,5-0,6 мм).

26) Плати класу “Б” –плати з підвищеною густиною монтажу (ширина друкованих провідників та відстань між ними в вузьких місцях– 0,3-0,4 мм).

27) Плати класу “В” –плати з високою густиною монтажу (ширина друкованих провідників та відстань між ними у вузьких місцях 0,1-0,2 мм).

28) Роздільна здатність способу виготовлення друкованих плат – це число ліній на 1 мм довжини (тобто це мінімальна ширина провідників та мінімальна відстань між ними).

2.Основні методи виготовлення друкованих плат.

Метод виготовлення друкованої плати складається з двох основних процесів - нанесення малюнку та отримання струмопровідного покриття.

2.1) Нанесення малюнку:

· Фотоспосіб;

· Сітчастого трафарету;

· Друкувальний;

(Способи відрізняються точністю, роздільною здатністю, трудоємністю).

2.2) Отримання струмопровідного покриття:

· Хімічне травлення (субтрактивні) –це вибіркове травлення ділянок фольги, які не захищені малюнком.

· Електрохімічні (адитивні) –це хімічна та електрохімічна металізація доріжок (негативного малюнку) та отворів (з’єднуючих 2 сторони друкованої плати).

· Комбіновані – це сукупність перших двох методів; основа –двосторонній фольгова ний діелектрик;друковані провідники отримують травленням фольги, а металізація отворів – електрохімічним методом.

· Напівадитивні – по технології це комбіновані, але основа – нефольгований діелектрик,який покривається адгуївним шаром та тонкою металевою плівкою(а не 35 мкм фольгою).

3.Матеріали друкованих плат.

	Марка	ГОСТ	Товщина діелектрика	Товщина фольги
Гетинакс фольгований	ГФ1-50 ГФ2-50 ГФ1-35 ГФ2-35	ГОСТ 10316-70	1.0-3.0 1.5-3.0 1.5-3.0 1.5-3.0
Склотекстоліт	СФ-1-35 СФ-2-35 СФ-1-50 СФ-2-50 СФ14-50 СФ24-50	ГОСТ 10.316-70	0.8-3.0 0.8-3.0 0.5-3.0 0.5-3.0 0.8-3.0 0.8-3.0
Склотекстоліт, скло ткані для багатошарових друкованих плат	СТЭФ, ФДМ-1, ФДМ-2, ФДМТ-2	Вибір матеріалу залежить від частотних характеристик та умов експлуатації.

Слоїсті пластики –гетинакс, склотекстоліт, текстоліт.

3.1 Вибір метода виготовлення друкованої плати виконується при ескізній компоновці,в процесі якої визначаються основні габарити та типорозміри плат та потрібна для даного виробу густина монтажу та конструкція (одно- чи двостороння).

При виборі методу треба виходячи з електричних параметрів схеми виробу, кінетичних та механічних вимог,які пред’являються до його конструкції та забезпечення необхідної надійності у різних умовах експлуатації.

При створенні нових виробів радіоапаратури рекомендовано використовувати наступні методи:

· комбінований – для двосторонньої друкованої плати;

· хімічний – для односторонніх плат;

· електрохімічний – для двосторонньої плати;

· напівадитивний –для двосторонньої плати;

4. Електричні характеристики друкованих плат.

1) Густина струму у друкованому провіднику не має перевищувати:

· 20 а/мм² для зовнішніх шарів;

· 15 а/мм² для внутрішніх шарів;

· 30 а/мм² для виробів широкого використання, тобто при ширині провідника 0,5 мм та товщинах фольги:

1. для зовнішніх шарів (35 мкм) – 0.35 А

(50 мкм) – 0.5 А

2. для внутрішніх шарів (35 мкм) – 0.26 А

(50 мкм) – 0.37 А

2) Для попереднього розрахунку ємності величину діелектричної проникності беруть Е=6.

3) Допустимі робочі напруги для плат, захищених лаком.

Відстань між провідниками	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0	1.2	1.5	2.5
Напруга,не більше (В)

5. Конструкції друкованих плат.

5.1Види конструкцій: односторонні, двосторонні, багатошарові.

5.2Друковані плати,що розробляються рекомендується виконувати прямокутної форми. Конфігурацію плат не прямокутної форми треба використовувати тільки по необхідності.

5.3Товщина матеріалу основи вибирається з ряду: 0.8;1.0;1.5;2.0;2.5;3.0 з урахуванням методу виготовлення, виходячи з механічних вимог, які пред’являють до конструкції печатного вузла:

q Для односторонніх та двосторонніх плат підбором матеріала по відповідним технічним умовам;

q Для багатошарової друкованої плати підбором товщини матеріалу друкованих шарів та товщини склеючих прокладок, при чому товщина друкованої плати малої площі береться з початку ряду, а великої площі – з кінця ряду.

Товщина фольги 35; 50 мкм (вибирається тільки в технічно обґрунтованому випадку).

Лінійні розміри її сторін мають бути кратні (ГОСТ 10317-79):

А) 2.5 при довжині до 100мм Б) У відношенні 3:1 лінійних

5.0 при довжині до 350 мм розмірів сторін плати. 10 при довжині > 350 мм

5.4 Крок координатної сітки вибирають у відповідності з ГОСТ 10317-79 – 2.5,5 мм,але якщо встановлюються багатовиводні радіоелементи з кроком виводів 1.25 мм, то використовують кроки координатної сітки 1.25 та 0.5 мм.

5.5 Центри отворів мають розміщуватися в вузлах координатної сітки. При встановленні радіоелементів з жорсткими виводами,які мають крок,не кратний кроку координатної сітки, в вузлі координатної сітки розміщують отвір, прийнятий за основний. Інші отвори розміщують у відповідності з кресленням контактної групи радіоелементів, які розміщують на полі креслення друкованої плати.

5.6 Діаметри монтажних отворів залежать від діаметрів виводів радіоелементів:

Æ виводів, не більше	0.4	0.5	0.8	1.0	1.2	1.5	1.7
Æ отворів	0.6	0.8	1.0	1.3	1.5	1.8	2.0

та вибираємо з ряду: 0.7;0.9;1.1;1.3;1.5;1.8;2.0.

5.7 Кожний монтажний отвір має бути охоплений контактною площадкою.Для запобігання відриву контактної площадки від основи плати у процесі травлення або пайки, мінімальний Æ контактної площадки має бути не менше трьох діаметрів (при Æ 0.5-0.8) й двох діаметрів при Æ 1.6 –2.0.

5.8 Контактна площадка може мати довільну форму та розвиватися у вільну від провідників сторону,та виконуватися круглою,прямокутною чи близькою до них форми.

5.9 Друкований провідник рекомендовано виконувати прямокутної конфігурації,але допускається і виконання провідників довільної форми, округлення перегибів.

5.10 Друковані провідники необхідно виконувати номінальними по ширині та на усьому їх протязі. Для проходження вузького місця треба звужувати провідник до мінімально допустимих значень його ширини на як умога меншій довжині.

5.11 При ширині провідника 0.3-0.4 мм рекомендують через кожні 25-30 мм довжині провідника передбачують перехідні отвори, щоб запобігти відшаруванню.

5.12Перетин провідників усувають переводом на другу сторону плати за допомогою монтажного або перехідного отвору.

5.13 Провідники шириною більше 5 мм слід виконувати згідно правилам екрану - роблять вирізи. Вирізи можуть мати щілевидну форму,прямокутну,форму овалу,кола чи сітки.

Площа вирізів не має бути меншою 50% загальної площі екрану.

6.Розробка конструкції друкованої плати.

Розробка одно та 2-ох стороньої друкованої плати містить ряд послідовно виконуємих операцій:

1.Аналіз принципової електричної схеми,мета якого

а) встановити можливість об”єднання виводів у єдину зону електричного з”єднання;

б) визначити порядок розміщення друкованих провідників у вказаній зоні;

в)виявити сильнострумні лінії електричного з”єднання та скласти перелік таких ліній;

г) ознайомитись з габаритними кресленнями, які входять до схеми з ЕРЕ,зробити їх ескізи;

д)Помітити способи встановлення ЕРЕ на ДП(вертикально чи горизонтально, виводами вверх чи вниз);

е)Намітити місця контрольних точок біля ЕРЕ та на краю ДП.Перед тим як перейти до виконання наступних операцій,необхідно виконати конфігурацію схеми.

Послідовність та правила конфігурації:

А) Електричні зв”язки між ЕРЕ на схемі показують лініями.

Б) На умовному позначенні ЕРЕ з трьома та більше виводами розміщення виводів виконують, дивлячись на елемент зі сторони друкованих провідників.

В)Вилучають усі перехрещення за допомогою графічної деформації схеми(перенесенням, поворотом ЕРЕ).

Г) Лінії зовнішніх зв”язків групують за межами схеми, на стороні найбільш прийнятнийдля розміщення зони електричного з”єднання.

Д) Перехрещення, що залишились вилучають, провівши лінії зв”язку через ЕРЕ або їхні виводи.

Е)Якщо перехрещення не може бути вилучена або вилучається перехрещенням великої кількості ЕРЕ, то його відмічають П-подібним переходом.

Перетворена схема є робочим інструментом конструктора в складі документації вона не включається, а тому вимоги ГОСТу на неї не розповсюджуються.

Реконфігурация принципової схеми дає можливість:

А) вилучити позірні та виявити реальні перехрещення, які не були вказані на принциповій схемі.

Б)Намітити конкретні шляхи знешкодження перехрещень на ДП.

В)Отримати приблизне взаємне розташування ЕРЕ на ДП.

Реконфігурацію необхідно проводити послідовно,з перевіркою правильності перетворення.

6.1 Розрахунок площі, яку займають радіоелементи.

Sпп= Saп/Кз, де Кз= 0.45- 0.55

Вибратиодну сторону друкованоїплати, розрахуватидругу сторону.

6.2 Нанести координатнусітку.

Виконати компоновку елементів на координатній сітці.

Виконати розведення плати (з’єднання згідно електричної схеми).

Виконати ескіз збіркового креслення.

Елементи на друкованій платі розміщують згідно переробробленої принципової схеми. Ескіз друкованої плати (мал..1) виконують на міліметровому папері або на листі у клітинку.Для складної використовуються темплети. Темплети вирізають з картону, Темплетам дають форму прямокутників або квадратів,розміри яких відповідають габаритним та встановлювальним розмірам радіоелементів у масштабі 2:1. Темплети розміщують на листі у клітинку в 5 мм, всередині монтажної зони темплети обводять олівцем,монтажні отвори відмічають керточками Æ4 мм та на темплеті проставляються позиційні позначення.

7. Правила оформлення креслень друкованих плат.

7.1 Креслення друкованої плати містить основні проекції плати з друкованими провідниками та отворами (3 проекції).Найменування креслення “плата”.

7.2 Креслення друкованої плати виконують у масштабі 1:1 або 2:1 (ГОСТ 2.411-68). А взагалі рекомендовано такий масштаб, в якому необхідне фотооригінал.

7.3 На кресленні друкованої плати наноситься координатна сітка з кроком 2.5 (1.25,5); сітка має відповідати вибраному масштабу (який вказується у основному написі).

7.4 Координати сітки необхідно нумерувати. Номер координат позначають через один крок (або декілька, але не більше 5).

7.5 Розмір кроку обумовлюють в технічних вимогамх креслення (Допускається не наносити сітку на проекцію без провідників).

7.6 Провідники,ширина яких на кресленні менше 2-ох мм., рекомендовано відображати суцільною потовщеною лінією.

7.7 Провідники,екран,контактні площадки та інші елементи,ширина яких на кресленні більше 2-ох мм, необхідно штрихувати під кутом 45°.

7.8 З’єднання на кресленні виконують відрізками прямих ліній або лініями,які складють з ними кут,кратний 15°і який проходить через центри монтажних отворів.

7.9 При трасировці слід добиватися рівномірності густини провідників.

7.10 Використання різних діаметрів отворів в одній друкованій платі слід обмежувати. Не рекомендовано використовувати більше 3-ох різних діаметрів монтажних та перехідних отворів.

Діаметри отворів,наявність у них металізації,їх умовне позначення зводиться у таблицю.

Таблиця 1.

Позначення	Діаметр,мм	Діаметр зеньки,мм	Наявність металізації
	0,6^+0.1 0.8^+0.1 1.0 ^+0.1	0.9^+0.2 з 2-ох сторін 1.1^+0.2 з 2-х сторін 1.5^+0.2 з двох сторін	Є Є нема

7.11 Контактні площадки слід показувати 2 –им концентричним колом. Розміри контактних площадок слід вказати в технічних вимогах. Форма контактних площадок довільна,в min0,15 мм.

7.12 Форма вирізів у широких провідниках та екранах має бути показана кресленні виносним елементом на полі креслення.

7.13 Ті ділянки д.п.,які не допускається займати провідниками та контактними площадками на слід обвести штрих- пунктирною потовщеною лінією.

7.14 При компоновці координат отворів за базі рекомендовано приймати осьові лінії,які проходять через центри отворів,які розміщені у крайньому лівому або крайньо нижньому рядах Д.П., або точку перетину утворюючих Д.П. – нижню ліву точку.

7.15 Маркування плати,схемних позначень радіоелементів має виконуватися шрифтом 3 по ГОСТ40.010007

7.16 Вимоги до параметрів елементів Д.П. у відповідності з конструктивними елементами оформлюється таблицею 2.

А)Обробка площин показується знаком \0/, а по контур,тобто останні у правому куту креслення \6.3/ (Ú).

7.17 Маркування фарбою МКЭЧ абоМКЭБ по ОСТ4 ГО.018.001 або іншою фарбою,яка стійка до дії спиртобензинової суміші або іншим розчинювачем, з використанням ультразвуку.

7.18 В технічних вимогах креслення Д.П. або багатошарової Д.П. крім особливих вимог, які вносяться конструктором,необхідно вказати:

a) Плату виготовити методом... (вказати метод).

b) Плата має відповідати...(вказати технічні вимоги):

c) Крок координатної сітки...(вказати крок сітки);

d) Конфігурацію провідників витримують на координатній сітці з відношенням від креслення на ±1.5;1.0 мм;0.5 мм)

e) Допускається округлення кутів контактних площадок та провідників;

f) Місця,які обведені штрих-пунктирною лінією, провідниками не займати;

g) Вимоги до параметрів елементів плати приведені в таблиці 2.

Таблиця 2.

Параметри елементів плати, крім обумовлених окремо	Розміри в мм,не більше
В вільних місцях	В вузьких місцях
Ширина провідників	1.0	0.5
Відстань між 2-ма провідниками	0.6	0.4
Відстань між 2-ма контактними площадками або к.п та провідником	0.6	0.3

h) Форма контактної площадки довільна вmin=0.15 mm.Допускається заниження к.п. металізованих отворів: на зовнішніх шарах до зеньки, на внутрішніх шарах до...

i) Граничне відхилення відстаней між центрами отворів,крім оговорених окремо в вузьких місцях ±....мм, в вільних місцях ±...мм;

j) Граничне відхилення відстаней між к.п. у групі ±...мм.

k) Ключ базової к.п. виконати у вигляді вусика довжиною 1-2 мм й направити в вільну від провідників зону.

l) Маркування фарбою МКЭЧ або МКЭБ поОСТ4ГО.028001 шрифт 3 по 40.010.007

m) Електричний контроль плати виконувати по таблиці...

n) Площа металізації Fмет =... мм² (вказати величину).

Правила оформлення складальних креслень Д.П

1. Складальне креслення повинно мати 2 проекції: 1-а –головний вид – це вид зі сторони встановлення радіоелементів та друга – це вид збоку по висоті найбільшого ЕРЕ з обох сторін Д,П.,то 3-й вид показує установку ЕРЕ з другої сторони Д.П.

2. На полі креслення слід показати варіанти встановлення ЕРЕ згідно вимогам галузевого стандарту.

3. Розміри –габаритні,встановлювальні можуть бути позначені як довідкові,а 3-й –на висоті найбільшого елемента.

4. На полі креслення,над основним написом:

1. Розміри для довідки або всі розміри для довідки

2. Формовку виводів радіоелементів виконувати згідно вимогам НГО.010.030

3. Пайку ЕРЕ виконувати ПОС-61 ГОСТ1499-70

4. Позначення радіоелементів відповідає схемі принциповій електричній КТРЕ........Е3.

5. Установку елементів виконують по НГО.010.022,крок координатної сітки 0.2(0.5).

6. Елементи поз....,поз.... ставити по кресленню (мінімальний радіус виводів... мм).

7. На виводи елементів поз... надіти трубку поз....

8. На елементи поз... надіти трубку поз....

Дата добавления: 2015-09-29