Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат (1072331), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Снижение удельных поверхностного н объемного сопротивлений материала ПП, напряжения пробоя, увеличение тангенса угла диэлектрических и отерго разрушение и отслаивание лак окрасочных покрытий. Нарушение адгезин материалов. Коррозия металлов. Снижение прочности стеклопластиков на 20...30 %. Короткие замыкания между проводниками ПП.
Разрушение низкомолекулярных соединений (пластификаторов, стабилизатора, напслнителя и др.) 1. Отстройка ПП от резонанса для вы- хода низшего значения собственной частоты Де из спектра частот внешних воздействий: а) путем выбора длины, ширины и толщины ПП; б) изменением суммарной массы уста- новленных на ПП ЭРИ; в) выбором материала основания П П; г) выбором способа закрепления сто- рон П П в модулях более высокого конструктивного уровня. 2. Повышение механической прочно- сти и жесткости ПП: а) приклеиванием ЭРИ к установоч- ным поверхностям ПП; б) покрытием лаком ПП вместе с ЭРИ; в) заливкой компауцаами; г) увеличением площади опорных по- верхностей; д) использованием материалов с выс о- кими демпфнрующими свойствами; е) лемпфирующие покрытия; ж) ребра жесткости, амортизация и др. Изучение и аиизиз сиехиичееиего заделая иа изделие 3.3.3.
йналнз элантрнчасной прннцнпназаной схемы фуннцнонального узла Анализ электрической принципиальной схемы проводят с точки зрения возможностей конструктивного исполнения или компоновки с учетом ограничений (тепловых, электрических, магнитных и электромагнитных взаимовлияний ЭРИ).
По результатам анализа электрической принципиальной схемы функционального узла (ФУ) и элементной базы определяют: ° конструкторскую сложность ФУ (насыщенность ПП ЭРИ); ° параметр, определяющий конструкцию ПП (быстродействие, рассеиваемая мощность, частота и т. д.); ° конструкцию ПП (ориентировочно); ° форму монтажных отверстий; ° форму контактных площадок (КП); ° шаг координатной сетки.
Для решения компоновочных задач модуля 1-го уровня необходим анализ электрической принципиальной схемы для определения схемотехнических особенностей, которые могут повлиять на компоновку ячейки и конструкцию ПП. При анализе электрической принципиальной схемы необходимо определить: 1) назначение функционального узла (цифровой, аналоговый, аналого-цифровой, выполняемые Функции), а также принцип работы.
Например, аналоговая аппаратура обычно конструируется в виде линейки последовательных каскадов с минимальной длиной межкаскадных связей, и в ней не применяется максимально плотная компоновка ЭРИ для исключения самовозбуждения схемы„что также находит отражение в конструкции ПП (вытянутая форма ПП), в плотности печатного монтажа (невысокая), классе точности ПП, материале, методе изготовления ПП; изучение особенностей функционирования определяет связь разрабатываемого модуля и ПП с другими модулями; 2) параметры, влияющие и усложняющие компоновку ЭРИ, конструкцию модуля и ПП.
К ним относятся: ° диапазон рабочих частот — знание частотных характеристик позволяет, исходя из требований электромагнитной совместимости, определить ограничения на взаимное расположение элементов линий связи и компонентов, выбрать соответствующий материал основания ПП; например, для низкочастотных схем — стеклотекстолит; лля высокочастотных — фторопласт, полиимид и др.; ° быстродействие — требования по быстродейсгвию в цифровой ЭА обеспечиваются правильным выбором материала оснований ПП, так как скорость распространения сигналов в электронных схемах обратно пропорциональна диэлектрической проницаемости материалов, из которых изготовлены ПП; компоновкой ячейки, размещением компонентов вдоль проводникоВ питания; минимизацией длины линий связи, увеличением числа слоев МПП и плотности проводящего рисунка; 74 Глава 3.
Копетруптоуепо-техполотчеепое проептпаоепппе печатник плат ° высокая рассеиваемая мощность; ° коэффициент усиления; ° ширина полосы пропускания; ° высокая чувствительность; ° величины действующих напряжений и токов — для правильного выбора материала основания ПП, ее конструкции, класса точности ПП (ширины проводников и расстояния между проводниками, так как допустимое рабочее напряжение между двумя параллельными проводниками зависит от расстояния между ними, материала и условий эксплуатации.
Например, при пониженном атмосферном давлении, высокой влажности и повышенной температуре величина допустимого рабочего напряжения между проводниками снижается в 2 — 4 раза); минимально допустимая ширина проводника связана непосредственно с протекающими по ним токами, поэтому необходимо определить все сильноточные цепи, рассчитать величину тока и выбрать впоследствии такую ширину проводника, чтобы плотность тока не превышала 30 А/мм', 3) все типы электрических цепей, так как каждая имеет свои конструктивные особенности: «цепи входа и выхода сигналов — входные и выходные печатные проводники не должны прокладываться рядом или параллельно друг другу, чтобы избежать возникновения паразитных обратных связей. С этой же целью проводники входных и выходных цепей, сведенных в систему для подсоединения к краевому соединителю, целесообразно разделить экранирующими проводниками или «земляными» выходами; ° шины «земля» и «питание» должны иметь возможно более низкое сопротивление и использовать крайние контакты соединителей, а шину «земля», по которой текуг суммарные токи, следует выполнять максимальной ширины; в МПП шины «земля» и «питание» должны находиться в разных, соседних слоях одна над другой, при этом желательно„чтобы шина «земля» занимала в слое все свободное место; ° сигнальные цепи — принять меры для исключения возникновения паразитных помех в результате эффектов отражения в сигнальных линиях связи в результате несогласованных нагрузок И неоднородностей, перекрестных наводок между сигнальными линиями связи, искажения формы сигнала в линиях связи, наводок от внешних полей, которые в значительной степени зависят от формы, длины, взаимного расположения проводников (например, печатный проводник, проходящий между двумя контактными площадками должен располагаться так, чтобы его ось была перпендикулярна линии, соединяющей центры отверстий и т.
п.); ° цепи импульсных и высокочастотных сигналов — обеспечить развязку по высоким частотам; 4) путь распространения полезного сигнала — так как при размещении компонентов, например, усилительных устройств, как правило, порядок размещения компонентов соответствует последовательности прохождения сигнала в электрической принципиальной схеме; еузученне н анализ нзктннчееного задании на изделие 5) теплонагруженные ЭРИ, при этом: ° рассчитывают величину тока в каждой цепи; ° рассчитывают рассеиваемую ЭРИ мощность; для ИМС значение рассеиваемой мощности берется из справочника, (в справочниках указывают максимально допустимую, а мощность рассеиваемая при эксплуатации составляет обычно 50...80 % максимальной; для диодов и стабилитронов — рассчитывают, как произведение максимального тока через диод на падение напряжения на р-и-переходе; для трансформаторов — 3...5 % полезной мощности; ° наиболее теплонагруженные ЭРИ равномерно размещают по ПП или по периферии ПП, выбирая соответствующий вариант установки ЭРИ на ПП„ 6) ЭРИ, чувствительные к внешним электрическим, тепловым и другим взаимодействиям; выделяют наиболее критичные по электромагнитной совместимости ЭРИ и электромонтажные связи для установки экранов, развязывающих цепей и пр.
Наибольшую опасность составляют емкостные и индуктивные помехи, Емкостные помехи обусловлены: о большими перепадами напряжений; ° большими выходными сопротивлениями; ° большой емкостной связью (при параллельном расположении проводников). Индуктивные помехи обусловлены: ° большими перепадами токов в линиях связи (при малых Я „); ° большой индуктивной связью (при близком расположении парал- лельных проводников на большой длине).
7) пути возможных паразитных связей и наводок за счет гальванической связи элементов схемы, через общее сопротивление источника электропитания, индуктивных и емкостных; 8) допустимые уровни напряжений и токов, сигнала помехи на входах ИЭТ; 9) напряжение и силу тока источников электропитания; 10) уровни логических нулей и единиц в цифровых ФУ. По результатам анализа электрической принципиальной схемы заполняют табл. 3.4 и делают выводы. Таа1ино 3.4.
Розультнтм лизлизл злокпиимской иииииииизльиой сломы Одновременно проводится анализ элементной базы ФУ. 7б Глава 3. Конструкторско-технологическое проетнированне пенапналх плат 3.2.4. Анализ элементной базы При анализе элементной базы изучают: ° совместимость ИМС, ЭРЭ и ПМК по электрическим, конструктивным, электромагнитным, тепловым и другим параметрам, а также по условиям эксплуатации; ° совместимость ЭРИ и ПМК по надежности; ° соответствие ЭРИ и ПМК условиям эксплуатации, хранения, транс- , портировки, указанным в ТЗ на ЭА. Электрические, конструктивные и другие параметры и условия эксплуатации ЭРИ приводятся в справочной литературе.
По результатам анализа элементной базы заполняют табл. 3.5 и делают выводы, указанные выше. Таблица 3.5. Херектеристннэ элементной беш Определяют также конструкторскую сложность ФУ (малая, средняя и высокая насыщенность поверхности ПП), которую оценивают числом схемных или активных элементов, числом выводов ПМК и связывают с выбором типа, конструкции и класса точности ПП. Шаг координатной сетки (см. в 1.2) является основной конструктивной характеристикой ПП, которая характеризует плотность печатного монтажа; к нему привязаны все элементы конструкции ПП (контактные площадки, проводники, отверстия и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
