Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат (1072331), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Все это делает ак- Рис. 3.1. Структурная схема конструкторско-технологического проектирования Структурааа схема коастрркторско-техаологаческого ароектароеаааа ПП б5 туальными вопросы конструкторско-технологического проектирования ПП. Характерной тенденцией в настоящее время является тесная взаимосвязь элементной базы с конструкцией и технологией изготовления ПП, которые должны обеспечить все возрастающие требования по быстродействию, помехозащищенности, диапазону рабочих частот ЭА, поэтому необходимо тесное взаимодействие проектировщиков, конструкторов, технологов по изготовлению ПП и сборки модулей 1-го уровня (ячейки).
Вопросы проектирования, конструирования и технологии изготовления ПП должны решаться в тесной взаимосвязи, так как для того чтобы обеспечить функционирование ЭА необходимы не только схемотехнические решения, функциональная точность, надежность, но и учет влияния внешней среды, конструктивных, эксплуатационных факторов, многофакторного процесса изготовления ПП, связи требований к конструкции ПП с технологическими возможностями различных методов их изготовления, и т. п. При проектировании ПП также необходима ориентация на определенную технологическую базу (на конкретное производство). Иходггые данные при конструкторско-технологическом проектировании ПП и модулей 1-го уровня определяются в соответствии с конструкцией модулей более высокого конструктивного уровня (уровня разукрупнения), например, блока, при этом требования и конструкторско-технологические ограничения на ПП должны соответствовать требованиям ТЗ на изделие.
Поэтому в ТЗ на конструкторско-технологическое проектирование ПП указывают: 1) назначение, область применения и группу ЭА, для которой разрабатывается ПП и модуль 1-го уровня, по обьекту установки: например, бортовая ЭВМ, устройспю управления ТП и т. пд 2) условия эксплуатации, хранения, транспортировки, группу жесткости работы ЭА: ° механические воздействия (вибрации, удары, линейные ускорения и др.); ° климатические воздействия (температура окружающей среды, влажность, атмосферное давление); ° специальные воздействия (плесневые грибы, грызуны и др.); 3) электрическую принципиальную схему функционального узла (ФУ), для которого разрабатывается ПП, с перечнем элементов: ° элементная база; ° электрические параметры и параметры, влияющие на конструкцию ПП (максимальный ток, напряжение, диапазон частот, рассеиваемая мощность, быстродействие, коэффициент усиления сигнала и др.); ° установочные площади или варианты установки ЭРИ: ЭРЭ, ИМС, МСБ, БИС, СВИС и ПМК; 4) способ закрепления ПП в модулях более высокого конструктивного уровня; 5) конструкторско-технологические ограничения, которые задаются в соответствии со стандартами на данный класс ЭА, размерами конструкции аналога или специальными ограничениями и пр.
Пример оформления ТЗ представлен в гл. 7. г авювепао~ннв н тсзноло~на б6 Глава 3. Коасгорухторсао-тасоатгаческое аооетоароеатге аечатаых алат В производстве ЭА ПП выполняют функции несущей конструкции и коммутационной схемы. К ним предъявляются те же требования, что и к конструкции ЭА: максимальная надежность при выполнении технических требований в заданных условиях эксплуатации, минимальная масса и габариты, максимальное быстродействие, (обеспечение минимальной задержки и искажения сигналов), минимальная себестоимость, минимальная потребляемая мощность (обеспечение необходимой теплопроводности), максимальная плотность проводящего рисунка, защищенность от внешних воздействий, ремонтопригодность, технологичность и пр.
Назначение ЭА, объект, на который она устанавливается, условия эксплуатации, элементная база, быстродействие и другие параметры обусловливают определенные требования к конструкции и технологии изготовления ПП. Последовательность конструкторско-технологического проектирования ПП установлена нормативной документацией [131 и включает следующие этапы, 1. Изучение и анализ ТЗ на изделие (печатный узел, модуль 1-го уровня, ЭА), в состав которой входит разрабатываемая ПП (ф 3.2): ° анализ назначения и объекта установки ЭА (разд. 3.2.1); ° анализ условий эксплуатации и группы жесткости ЭА (разд. 3.2.2); ° анализ электрической принципиальной схемы и элементной базы (разд.
3.2.3). 2. Выбор типа конструкции блока и варианта конструктивного исполнения модуля 1-го уровня (ячейки) 6 3.3). 3. Выбор компоновочной структуры ячеек ЭА 6 3.4). 4. Выбор типа конструкции ПП 8 3.5). 5. Выбор класса точности ПП 8 З.б). 6. Выбор метода изготовления ПП (~ 3.7). 7. Выбор материала ПП (8 3.8). 8. Разработка компоновочных эскизов ячейки и выбор габаритных размеров ПП (э 3.9): ° выбор типоразмера ПП (раза. 3.9.1); ° компоновка конструкторско-технологических зон на ПП для установки ЭРИ, элементов электрического соединения, контроля, крепления и фиксации ячеек (разд.
3.9.2); ° 3.9.2.1 — размещение ЭРИ на ПП; ° 3.9.2.2 — выбор элементов электрического соединения; ° 3.9.2.3 — выбор элементов контроля функционирования, ручек и сьемн иков; ° 3.9.2.4 — выбор элементов фиксации ячейки в модулях более высокого конструктивного уровня; ° 3.9.2.5 — выбор дополнительных элементов крепления ячейки; ° определение толщины ПП (Д 3.10); ° определение числа слоев и толщины МПП 8 3.11). х 9. Расчет элементов проводящего рисунка (э 3.12). Ю. САПР (5 3.13). ! 11.
Поверочные расчеты 6 3.14). 12. Подготовка разработанного проекта к производству ПП (5 3.15). зззучзииа и анализ техиичзеиого задания иа изделие 3.2. Изучение и анализ технического задания на изделие При изучении ТЗ на изделие необходимо проанализировать: ° назначение и область применения или объект установки ЭА, в состав которой входит разрабатываемая ПП; ° условия эксплуатации, влияние воздействующих на ЭА факторов и группу жесткости работы ЭА; ° назначение функционального узла (электронного модуля), в который входит ПП и способ ее крепления в модулях высокого конструктивного уровня; ° электрическую принципиальную схему функционального узла, его функциональную сложность; параметр, определяющий конструкцию ПП (быстродействие, чувствительность, мошность рассеиваемая, частота и т. д.), его элементную базу. 3.2Л.
Назначение н объект установки ЗА Анализ назначения, применения и объекта установки ЭА необходим для определения ограничений и принципиальных возможностей конструирования, изготовления и эксплуатации ПП. Например, для бортовой ЭА существуют массогабаритные ограничения, ограничения на элементную базу, варианты установки ЭРИ и прочее, что требует применения соответствующих конструкций, материалов и методов изготовления ПП; высокое быстродействие ЭА требует применения материалов с низкой диэлектрической проницаемостью (порядка 3,5 и ниже) и соответствующих конструкций и методов изготовления ПП и т.
д. Печатные платы применяются: ° в ячейках (1-й уровень модульности); ° в электромонтажных панелях — кросс-платах или обьединнтельных ПП (2-й уровень модульности); ° в гибридно-интегральных модулях; ° в микросборках; ° в многокристальных кристаллодержателях и пр. По результатам анализа назначения объекта установки ЭА необходимо определить: ° для какого уровня модульности конструкции будет разрабатываться ПП; ° унифицированная конструкция ЭА (ПП) или нет; ° какие требования предъявляются к ЭА данной группы. Различают три класса ЭА по объекту установки: наземная, морская и бортовая. В каждом классе различают специализированные группы в зависимости от объекта установки [141. Конструкция ЭА различного назначения, устанавливаемой на различные объекты, имеют особенности, выте° аюшие из специфики назначения и условий эксплуатации.
Класс наземной ЭА включает в себя следующие группы: стационарная, возимая, носимая и бытовая ЭА. Группа ЭА обусловливает уровень внешних воздействий, конструктор~о-технологические ограничения в соответствии со стандартами: типораз- ов Гяава 3. конструкторско-текковосичссков нроекнтрование нечатнык нлтн меры модулей и ПП, конструкцию модулей, способ закрепления в модулях более высокого конструктивного уровня и пр. Для стационарной ЭА характерна работа в помещении с нормальными климатическими условиями: температурой (25НО) С, относительной влажностью (65+15) % (при 30 С), атмосферным давлением (8,36...10,6) . 104 Па (630...800 мм рт. ст.), воздух без химических примесей и пыли, отсутствие механических перегрузок во время работы; подверженность механическим воздействиям в нерабочем состоянии при транспортировке.
Для возимой ЭА характерна работа в условиях вибраций, ударов, абразивной пыли, избыточной влажности. Она должна иметь ограниченные габариты и массу, обеспечивать простоту и надежность электрических соединений, устойчивость к ударам и вибрациям, к возникновению инея и росы, а также ограниченную мощность рассеяния. Для носимой ЭА требование миниатюризации является наиболее актуальным. Минимальные габариты и масса, зависимость конструкции от габаритов и массы источников питания, устойчивость к случайным значительным ударам, изменению температур, к конденсации росы, воздействию инея, дождя, пыли — основные требования к такой ЭА. Основными требованиями к бытовой ЭА являются: повышение технологичности конструкции с целью снижения стоимости, снижение габаритов и массы, модульный принцип конструирования, простота эксплуатации, массовый характер производства. Для к л а с с а м о р с к о й ЭА характерна 100%-ная влажность при повышенной температуре и солевом тумане, при непрерывной вибрации от двигателей„ударных перегрузках, линейных ускорениях, акустических, магнитных и радиационных воздействиях.
Морская ЭА должна разрабатываться в тропическом исполнении, предусматривать коррозионную стойкость, плеснестойкость, водо- и брызгозащищенность, защищенностью от высокочастотных и низкочастотных электромагнитных полей, обладать высоким уровнем типизации. Класс бортовой ЭА включает в себя группы самолетной, космической и ракетной техники.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
