Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат (1072331), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Особенностями этой аппаратуры является постоянный рост функциональной сложности при минимальных габаритах и массе, работа в условиях разряженной атмосферы. Самолетная ЭА кроме указанных особенностей испытывает значительные вибрационные, ударные и линейные перегрузки, воздействие перепадов температур, тепловых ударов, если она расположена вне гермоотсеков. Она характеризуется кратковременностью непрерывной работы, измеряемой часами и длительной предполетной проверкой, поэтому к ней предьявляется требование высокой контролепригодности и ремонтопригодности конструкции. К космической и ракетной ЭА, помимо общих требований к бортовому классу, предъявляются дополнительные требования особой ограниченности объема и массы, защиты от совместного действия вибрационных и линейных нагрузок во время старта, чрезвычайно высокой безотказности, высокой ремонтопригодности в предстартовый период, учет специфики больших высот.
Изучение и анализ нтехначгкиаго задания на иэделие В табл. ЗЛ приведены основныс требования к ЭА по группам, в зависимости от объекта установки. Таблица 3.1. Основные требоваяяя к ЭА по группам гребо»анна к ЭА в б« о и х 1$ ~й $в о. % и и йм Ф м Л К Я Й о Е Р о Кн Группа ЭА + + + + При транспортироакс Стационарная Возимая Носимая » + Быто»»я Морская Ракетная и космическая Высот- ность Примечание. Знаком «+» обозначены необходимые требования. Под требованием «высотность» имеются в пилу космические воздействия при эксплуатации ЭА, которые характеризуются совокупносп ю следующих параметров: электромагнитных и корпускулярных излучений, глубокого вакуума, лучистых тепловых потоков, невесомости, метеорных частиц, магнитных и гравитационных полей планет и звезд и других факторов.
З.л.л. Условия эксплуатации ЭА В зависимости от условий эксплуатации по ГОСТ 23752 — 79 определяют группу жесткости, которая предъявляет соответствующие требования к конструкции ПП, к материалу основания и необходимости применения дополнительной защиты от внешних воздействий (климатических, механических и др.) и записывают в технические требования чертежа ПП. При анализе условий эксплуатации ЭА и влияния дестабилизирующих факторов необходимо определить: ° какие дестабилизирующие факторы влияют на ЭА данной группы; » какие деградационные процессы в ПП они вызывают; » какие необходимо применить способы защиты ПП от этого влияния. Под влиянием дестабилизирующих факторов в ПП протекают сложныс физико-механические процессы изменяющие физико-механические (расширение, размягчение, обезгаживание, деформация: коробление, прогиб, скручивание ПП) и электрофизичсские свойства материала основания ПП (злектропроводностгч нагрузочная способность печатных проводников по току, диэлектрические свойства и т.
д.) и вызывающие отказы ЭА. Поэтому 70 Глава 3. Хонструктйрсио-тккнолвгпцеекое проесптрвваппе печвтпагх плат при конструировании ПП необходимо располагать допустимыми значениями воздействующих факторов, знать характер изменения различных свойств материалов ПП и обеспечить защиту ПП от влияния дестабилизирующих факторов. В табл. 3.2 приведены обобщенные значения механических воздействующих факторов в зависимости от класса ЭА 1151. Табэвца 3.2 Обобщенные значения механических воздействующих факторов ио классам ЭА Способы предотвращения влияния воздействующих факторов на этапе конструирования и производства ПП Воздействующийй фактор Ускоряемые деградационные процессы в ПП 1. Применение нагреаостойких мате- риалов.
2. Выбор минимальных размеров ПП, 3. Выбор материалов ПП с близким ТКЛР а продольном и поперечном направлении и с мелью Расширение, размягчение, обезгажи- вание, деформация ПП: коробление, прогиб, скручивание Уменьшение злектропроводности, на- 1. Увеличение ширины и толщины грузочной способности проводников провааников по току, ухудшение диэлектрических 2. Применение материалов с низкими свойств диэлектрическими потерями Высокая температура Перегрев концевых контактов ПП, Выбор гальванического покрытия со увеличение их переходного сопротив- стабильными переходными сопротивления лениями при нагреве Высыхание и растрескиванне зашит- Выбор покрытия, устойчивого к выных покрытий сокой температуре Допустимые значения воздействующих климатических факторов по группам жесткости приведены в табл.
1.7. Влияние дестабилизирующих факторов на ПП и способы предотвращения их влияния на этапах конструирования и производства ПП представлено в табл. 3.3. Таблица 3.3. Вливние дестабилизирующих факторов ва ПП Изучепае а аяалаз ашхаачесяого заделал яа изделие 7л Продолжение таба. З.З Воздействующий фактор Ускоряемые деградационные процессы в ПП Тепловой удар Адсорбция и сорбция паров воды материалов ПП вЂ” увеличение тангенса угла диэлектрических потерь, токов утечки по поверхности, сншкение поверхностного сопротивления, электрической прочности, сопротивления изоляции, а также набухание материала ПП, уменьшение адгезин проводников к диэлектрику; коррозия проводников и металлизированн ых отверстий; поврежаение лакокрасочных покрытий Высокая относитель- ная влаж- ность Низкая температура 1.
Выбор материала ПП с хорошими диэлектрическими свойствами. 2. Увеличение расстояния между про- водниками. 3. Увеличение ширины и толщины проводников Низкое атмосферное даиение Увеличение габаритных размеров ПП, обезгаживаиие, уменьшение механи- Выбор материала ПП ческой прочности Абразивный износ, в том числе кон- Г тактов ПП 1. Выбор материала ПП с хорошими диэлектрическими свойствами. 2. Увеличение ширины и толщины проводников и расстояния между ними Песок и пыль Химическое и электрохнмическое Герметизация разрушение ПП совместно с влагой 1. Герметизация. 2.
Выбор материала П П .'Солнечная .радиация Механические напряжения в местах контактирования материалов с разны- ми ТКЛР (основание ПП вЂ” провод- ники, места пайки) Уменьшение электропроводности, нагрузочной способности по току, ухудшение диэлектрических свойств вследствие конденсации влаги, деформация, сжатие, хрупкость; электрохимическая коррозия проводников Снижение пробивного напряжения и емкости между соседними проводниками. Ухудшение условий теплообмена — перегрев, снижение нагрузочной способности ' провоаников по току, тепловой пробой Увеличение емкости проводников в результате увеличения диэлектриче- ской проницаемости материалов ПП Разрушение поверхности диэлектрика П П.
Уменьшение поверхностной электрической прочности, диэлектрической проницаемости и других параметров совместно с влагой. Ускоренное старение материалов под действием температуры Способы предотвращения влияния воздействующих факторов на этапе конструирования и производства ПП 1. Выбор материала П П с ТКЛР, близкими к меди. 2. Предварительная оценка механических напряжений, вызванных температурными колебаниями 1. Выбор влагостойких (характеризу- ются степенью гигроскопичности) и водостойких (характеризуются вцдо- поглощаемостью) материалов ПП. 2.
Применение защитных лакокрасоч- ных покрытий. 3. Герметизация ячеек 1. Увеличение ширины и толщины проводников. 2. Выбор материалов ПП, устойчивых к низким температурам 72 Гаева 3. Констрркторгэго-техоологоческое лроектироеоиое лечолтих ологл Окончание маол. 3.3 Вожгействующий фактор Способы предотвращения влияния возлействушщих факторов на этапе конструирования и производства ПП Ускоряемые деграаационные процессы в ПП Коррозия проводников (износ, поте- ря механической прочности, измене- Герметизация ние механических свойств) Соляной туман Механические напряжения, вызывающие деформацию или потерю механической прочности ПП; уствлостные изменения ПП (разрушение); нарушение электрических контактов Вибрации Удары, линейное ускорение Механические напряжения (раэруше- Повышение механической прочности ние ПП) и жесткости ПП (см.
«Вибрацннь) 1. Применение горячих операций на начальных стадиях ТП. 2.дарения воздуха в произвпасшен- ных помещениях. 3. Чистота рук рабочих. 4. Обработка ПП пргжухтамн метаб о- лизма снижает в 1Π— 12 раз тангенс угла диэлектрических потерь. 5. Применение материалов со специ- альными свойствамн, которые лежат за алаптивными возможностями жи- вых организмов Плесневые грибы Проанализировав влияние дестабилизирующих факторов, разработчик ПП должен располагать не только допустимыми значениями воздействующих факторов, при которых гарантируется надежная работа ЭА, но и наиболее полной информацией об изменении характеристик ПП при воздействии этих факторов.