Лекція 10. Тема: Конструкторське проектування

Тема: Конструкторське проектування

План

1.Основні терміни і визначення.

2.Основні вимоги до розробки печатних плат

Література:

1 Воробьёв Н.И. Проектирование электронных схем. -М.: Высшая школа, 1989. -с.130-141;

Після вивчення і опрацювання теоретичного матеріалу студенти повинні знати основні терміни і визначення, основні вимоги до розробки печатних плат. Вміти виконувати компоновку і трасіровку печатних плат.

1 Основні терміни і визначення

Печатна плата (ПП) — пластина з електроізоляційного матеріалу звичайно прямокутної форми, вживана в ЭА як основа для установки і механічного закріп­лення навесних ЕРЕ, мікрозборок МСБ і ін., а також для їх електричного з'єднан­ня між собою за допомогою печатного монтажу.

Застосування печатного монтажу у виробництві ЕА забезпечує:

ідентичність параметрів монтажу;

високу щільність розміщення навісних елементів;

можливість автоматизації монтажних, складальних і контрольно- регулювальних процесів.

Найширше ПП виготовляють з фольгованого діелектрика — листового склотекстоліту або гетинаксу, на одну або обидві поверхні якого наклеєна мідна фольга. В процесі обробки на пластині фольгованого діелектрика створюють мо­нтажні, кріпильні отвори і провідний малюнок (на одній або обох сторонах).

Відповідно до вимоги п. «б» зображення внутрішньої структури мікросхе­ми А і замінене зображенням її контактної групи. Відповідно до п. «в» зображен­ня резисторів Яб і підняті вгору і повернені, що дозволило виключити два пе­ретини. Вивчення габаритних креслень інших елементів показало, що їх розмі­щення не додасть перетинів на схемі.

Таким чином, при реконфігурації схеми усунено два уявних і виявлено два реальні перетини, які не були показані на початковій схемі (перетин виводу 4 мік­росхеми Аі з виводами 5, 6).

Після виконання п. «г», «д» схема набуває завершеного вигляду: лінії зо­внішніх зв'язків згруповані, всі перетини усунені. Шість друкарських провідників на ПП будуть прокладені між виводами резисторів, один — між виводами кон­денсатора, два — під мікросхемою з використанням вільного виводу 7, один — під транзистором Т₄.

В результаті реконфігурації схеми встановлено, що підсилювач можна змонтувати на односторонній ПП. Розроблена схема дозволяє без особливих ускладнень розмістити ЕРЕ на платі і з'єднати їх друкованим монтажем.

2. Установка навісних елементів на печатну плату

Навісний елемент на ПП необхідно розташовувати так, щоб центри мон­тажних отворів для його виводів (для груп його виводів), якщо це можливо, були б у вузлах координатної сітки, розташованих на одній з координатних ліній, парале­льних і взаємно перпендикулярних координатних лініях.

Перед установкою на ПП гнучкі виводи ЕРЕ формують, тобто за допомогою технологічного оснащення їх згинають так, щоб форма виводів відповідала способу установки ЕРЕ. Мінімальна відстань від корпусу ЕРЕ до місця вигину, а також до місця паяння звичайно вказано в ГОСТІ або ТУ на ЕРЕ. За відсутності таких вказівок відстань від корпусу ЕРЕ до осі зігнутого виводу повинна бути не менше 2,0 мм, а до місця пайки— не менше 2,5 мм.

Спосіб установки ЕРЕ на платі визначається рядом чинників: щільністю мо­нтажу, матеріалом корпусу, масою ЕРЕ і кількістю його виводів, типом плати і умовами експлуатації. Основні способи установки ЕРЕ з двома виводами без дода­ткового механічного кріплення їх до плати показані на рис.6. При установці ЕРЕ відстані між ними не повинні бути менше за допустимих (рис. 7).

Малопотужні транзистори з дротяними виводами на ПП встановлюють од­ним з трьох способів (рис. 8). При установці транзистора за способом а) або б) центри монтажних отворів для його виводів звичайно розташовують в суміжних вузлах координатної сітки з кроком 2,5 мм. При установці транзистора за спосо­бом в) розташування монтажних отворів залежить від діаметру його корпусу (рис.9).

Для монтажу IMC середнього і високого ступеня інтеграції (СІС, ВІС, СБІС) застосовують багатошарові печатні плати МПП, яка є поки єдиним спосо­бом, що забезпечує щільність монтажу, адекватну ІМС.

Подальші терміни і визначення відповідають ГОСТ 20406—75.

Печатний монтаж — спосіб монтажу, при якому електричне з'єднання еле­ментів електронного вузла виконане за допомогою печатних провідників.

Печатний вузол — ПП з приєднаними до неї електричними і механічними елементами і (або) іншою друкарською платою і з виконаними всіма процесами обробки (пайка, покриття і т. д.).

Печатний провідник — одна провідна смужка або площадка в провідному малюнку.

Провідний малюнок — малюнок ПП, утворений провідниковим матеріа­лом.

Контактна площадка — частина провідного малюнка, використовувана для з'єднання або для під'єднування елементів ЕА.

Одностороння ПП — ПП, що має одну основу, на одній стороні якої вико­наний провідний малюнок.

Двостороння ПП — ПП, що має одну основу, на обох сторонах якої вико­нані провідні малюнки і всі необхідні з'єднання.

Сторона монтажу ПП — сторона ПП, на якій встановлюються більшість навісних елементів.

Сторона паяння 1111 — сторона ПП, на якій проводиться паяння виведень більшості навісних елементів.

Перемичка ПП — відрізок провідникового матеріалу, що не входить в ма­люнок 1111 і забезпечує електричне з'єднання між двома точками провідного ма­люнка на одній стороні ПП (встановлюється при неможливості виконати з'єднан­ня друкарським провідником).

Монтажний отвір ПП — отвір, використовуваний для з'єднання виводів на­весних елементів з ПП, а також для будь-якого електричного приєднання до про­відного малюнка.

Металізований отвір ПП — отвір ПП з обложеним на стінках провіднико­вим матеріалом.

Кріпильний отвір ПП — отвір, використовуваний для механічного кріплен­ня ПП на шасі або для механічного кріплення елементів до ПП (наприклад, змін­них резисторів, електричних з'єднань і ін.).

Координатна сітка — сітка, що визначає положення елементів малюнка ПП в прямокутній або полярній системі координат.

Д/з: Вивчити теоретичний матеріал.