Пирогова Е.В.- Проектирование и технология печатных плат (1072331), страница 90
Текст из файла (страница 90)
Способы борьбы: ° выбор влагостойких (характеризуются степенью гигроскопичности) и водосгойких (характеризующихся влагопоглощением) материалов ПП; ° применение защитных лакокрасочных покрытий; ° герметизация ячеек. ж) Песок и иьиь вызывают абразивный износ, в том числе контактов ПП; увеличение диэлектрической проницаемости материалов ПП; химическое и электрохимическое разрушение ПП совместно с влагой. Способы борьбы — герметизация. 5. Высокая конструкторская сложность ФУ (60 устанавливаемых ИМС на ПП) требует значительной трассировочной способности ПП, применения МПП и соответствующих технологических процессов ее изготовления. 6.
В данном варианте нет параметра ФУ, влияющего на конструкцию ПП. 7. В данном ФУ применяют корпусные ИМС. , 452 Количество.ИМС: 30 шт. — КР541РУ1 (установочная плошадь 21,92" 7,5, число зщюйствованных выводов — 18); 30 шт. КР541РУ2 (установочная площадь 22,5 10, число задействованных выводов — 18). 8. Поскольку элементная база представлена корпусными ИМС (2-й тип корпуса — Р1Р) с выводами, устанавливаемыми в отверстия, то в качестве конструктивно-технологического направления выбираем монтаж корпусных ИМС и ЭРЭ на ПП (1-й вариант компоновки ячейки (см. рис. 3.3). Тип сборки — 1А: односторонняя установка ЭРИ в отверстия.
9. Выбираем тип ПП вЂ” МПП ориентировочно. Компоновочная структура ячейки (корпусные ИМС на МПП) представлена на рис. П.1.2. 2 3 Рис. П.1.2. Компоновочная структура ячейки: 1 — плата; 2 — кристалл ИМС; 3 — корпус ИМС 10. ИМС серии КР541РУ2 выпускают в корпусе типа 2107.!8-1, имеющем 18 выводов прямоугольного сечения, размером 0,59 х 0,36 мм и КР541РУ1 — в корпусе 210418-! с сечением выводов 0,55 х 0,3 1им [65]. Выводы ИМС устанавливают в монтажные отверстия круглой формы, 1жзмер которых определяют в соответствии с формулой (3.8) см.
ниже. 11. Форма контактных площадок — круглая. 12. Выбираем шаг координатной сетки 2,5 мм, так как шаг расположения вьшодов ИМС серии КР541РУ2 и КР54! РУ1 равен 2,5 мм. 13. ИМС серии КР541РУ2 и КР541РУ! рассеивают незначительную мощиосп (мощность потребления 0„5 Вт), поэтому нет необходимости вводить в конструкцию ПП или ФУ теплоотводы. 14. Тип конструкции ПП вЂ” МПП.
15. Класс точности ПП выбираем из табл. 3.6. Поскольку на ПП устанавливаются 60 ИМС (высокая конструкторская сложность или высокая насыщенность поверхности ПП ИЭТ) с выводами, устанавливаемыми в отверстия, выбираем З-й класс точности; Номинальные значения основных параметров: — номинальная ширина проводника г= 0,25 мм; — номинальное расстояние между проводниками Я= 0,25 мм; — расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки Ь = 0,1 мм; — очмошение диаметра отверстия к толщине ПП у = 0,33; — предельное отклонение ширины печатного проводника Ы= +0,1; — позиционный допуск расположения печатных проводников Т,=0,1 мм; 16. Учитывая тип конструкции и выбранный класс точности ПП, по табл.
3.7 выбираем метод изготовления МПП: — метод металлизации сквозных отверстий (ММСО). 17. Конструкция печатного проводника (рис. П.1.3) при изготовлении МПП методом ММСО см. табл. 3.7. ч Рис. П.1.3. Конструкция печатного проводника: 1 — медная фольга; 2 — химическая медь; 3 — гальваническая медь; ч — металлорезист 18. Материал основания ПП выбираем по табл. 2.1 — 2.7.
Выбираем материал основания МПП вЂ” ФТС-2-18А. 19. Выбор габаритных размеров ПП. а) Выбор типоразмера ПП производим по варианту 1 (см. разд. 3.10.1). Площадь ПП определяют по формуле (3.1): Вг = гсл,,~'„Вго где и = 1 — 3 -' коэффициент, зависящий от назначения и условий эксплуатации аппаратуры. Принимаем гс = 2; Ян — установочная площадь ИМС; л — количество ИМС. ,') Я = 2(30 . (21,92 7,5) + 30(22,5 10)) = 2(4932+ 6750) = 24000 мм'.
По ГОСТ 10317-79 табл. 1.4 подбираем ширину и длину ПП. Принимаем: ширина ПП = 120 мм; длина ПП = 200 мм. б) Определение длины электрических связей и числа слоев МПП (см. 3.11). Суммарную длину связей определяют по формуле (3.4): Х = О(Е,+ В)нм,Ф„, где О 0,06 — коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние ширины и шага проводников, эффективности трассировки, формы корпуса ИМС и монтажного поля; Ь, и Ту — габаритные размеры МПП; и . — количество задействованных выводов ИМС; Ԅ— количество ИМС, устанавливаемых на ПП; Ь„=0,2м;л =18; Е =0,12м; В~я 60. Тогда Ь = 0,06(0,2+ 0,12)1080 = 20,736 мм. Количество логических или сигнальных слоев определяют по формуле (3.5): Р(А, +Аг)п, Н,„1„20,37б.0,0025 где 1„— шаг координатной сетки, или шаг трассировки, равный 1„/й (8— любое целое число при условии, что 1„/8 > 1+ Ю); 1„= 0,0025 м.
Число экранных слоев п,=п„— 1= 2. Общее число слоев МПП и„= 2п„,„+ 1 ю 7. в) Толщину МПП определяют по формуле (3.7): Н„="~Н, +(0,9+1,2)~'„Н +п,Н,. в! в 3 Здесь Н. — толщина экранного слоя (примем Н, =! мм); п — число ситнальных слоев (п = 3); Н, — номинальное значение толщины слоя, мм (примем Н, = 0,18 мм — толщина материала ФТС, см.
табл. 2.2); Н, — толщина прокладки стеклоткани (Н = 0,1 мм); т — число прокладок (юи = 4); Н, — число экранных слоев (и, = 2). Тогда толщина МПП Н„= 3 - 0,18 + О,! - 4+ 2 1 = 2,94 мм. Предельные отклонения на суммарную толщину МПП составляют +0,3 мм (см. табл. 3. 16). 20. Расчет элементов проводящего рисунка. а) расчет диаметра монтажных отверстий. Минимальный диаметр металлизированного монтажного отверстия определяют по формуле (3.9): е1,~ Ну, где ̈́— толщина ПП; т — отношение диаметра металлизированного отверстия к толщине ПП (см.
табл. 1.1). Поскольку Н„= 2,94 мм, у = 0,33, то по формуле (3.9) получаем: гф~ 2,94 0,33=0,91 мм, т. е. с(0е0,97 мм. Номинальный диаметр монтажных отверстий определяют по формуле (3.8): И-! 1и! '1, ~ Ы, + и Здесь Н„, = 0,15 мм — нижнее предельное отклонение диаметра отверстий (см. табл. 3.17); И. — максимальное значение диаметра вывода ИМС, установленной на ПП; для выводов прямоугольного сечения принимают диагональ; г — разница между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным диаметром вывода, устанавливаемой ИМС; ее вы- бирают'в пределах 0,1...0,4 мм при ручной установке ЭРИ и в пределах 0,4...0,5 мм при автоматической установке.
с1, = 0,69 мм (Ы, = 0,59 . 0,59 + 0,36. 0,36 = 0,69 мм) — для ИМС в кор- пусе 2107.18-1; И, = 0,62 мм — для ИМС в корпусе 2104.18-1, так как выводы имеют прямоугольное сечение; Примем г 0,25 мм, тогда номинальный диаметр д, и И, монтажных отверстий для ИМС в корпусе 2107.18-1 и 2104.18-1 равен И, с 0,69+ 0,25+ 0,15 = 1,09 мм; Щ ? 0,62+ 0,25+ 0,15 1,02 мм. Округляем расчетные значения в сторону увеличения и сводим к предпочтительному ряду отверстий (см. разд.
3.12.1)„тогда я=1,1 мм; б) расстояние Я от края ПП до элементов печатного рисунка должно быть не менее тапцины ПП с учетом допусков на размеры сторон. Примем Я = 3,0 мм; в) расстояние Я от края паза, выреза, неметаллизированного отверстия до элементов печатного рисунка определяют по формуле (3.10): (2, =9+ к+ ц2(т'+ т'+ю' )г' где д = 0,5 мм — ширина ореола, скола (см. табл. 3.18); я = 0,15 мм — наименьшее расстояние от ореола, скола, до соседнего . элемента проводящего рисунка (см. раза.
3.12.3); Т = 0,25 мм — позиционный допуск расположения центров КП (см. табл. 3.19); Т = 0,08 мм — позиционный допуск расположения осей отверстий (см. табл. 3.20); г„= 0,1 мм — верхнее предельное отклонение размеров элементов конструкции, например ширины печатного проводника (см. табл. 1.1). Тогда ф =0,5+0,15+-(0,25'+0,08'+0,1')г' =0,79 мм; 2 г) расчет ширины печатных проводников.
Наименьшее номинальное значение ширины печатного проводника определяют по формуле (3.11): г=г „+ !дг„.!, где г и а — минимально допустимая ширина проводника, мм; 1 Ьг ~ = 0,1 мм — нижнее предельное отклонение размеров ширины пе- чатного проводника (см. табл. 1.1 для 3-го класса точности). Минимально допустимую ширину проводника определяют по формуле (3.14): Здесь Ь, и, р, —:пипцина кудельное сопротивление 1-го слоя провсдника; .Ь 3 — число сигнальных слоев; 1 — максимально допустимая длина проводника.
Примем ! = 30 мм; 1 = 100 мА = 0,1 А; У, =О 3 В. Нз табл. 3.7 для ММСО толщина слоев Ь„Ь„Ь, и удельное электрическое сопротивление из табл.' 3.22 имеем: лля мелной фольги — Ь,=18 мкм, р,=1,72 1О'Ом 'мм; для гальванической меди — Ь,=25 мкм, р =1,9 10 'Ом мм; для сплава олово — свинца — Ь, = 15 мкм, р, = 12 10 ' Ом мм. Подставляя, получаем 0130 ' + 0,018 0,025 0,015 ! вьа 0,3 =10 (8,6 10 +7,6 1О +80 !О )=0,0962мм. Тогда наименьшее номинальное значение ширины печатного проводника равно г= 0,0962+ 0,1 = 0,1962 мм; д) расчет диаметра контактных площадок (КП). Наименьшее номинальное значение диаметра КП оп~сделают по формуле (3.15): Р = (И + Ы,) + 26 + ЬГ, + 2Ьа~ + (7~' + Т' + ЬГ„' ) Г', где Щ = 0,05, мм — верхнее предельное отклонение диаметра отверстия (см.
табл. 3.17); Ь = 0,1 мм — гарантийный поясок (см. табл. 1.1); Ы = 0,03 мм — величина подтравливания диэлектрика в отверстии: ЛЫ =0,03 мм — для МПП; Ьс( =0 — для ОПП, ДПП, ГПК; ЬГ„= 0,1 мм — верхнее предельное отклонение ширины проводника (см. табл. 1.1); ог„=-О,! мм — нимснее предельное отклонение ширины проводника (см. табл. 1.1); И= 1,1 мм; Т„= 0,25 мм; Т, = 0,08 мм (см. табл. 3.19 и;3.20).
Подставляя, получаем: Р 11+005+2.01+01+2.003+((008) +(025)~+(О!))~п 1 46 + (6 4 1О-э + 0 0625 + 0 01) ш 1 79 м!и Округляем расчетное значение диаметра КП в большую сторону до десятых долей миллиметра и получаем Р= 1,8 мм. Таким образом, наименьший номинальный диаметр КП Р= 1,8 мм. Наименьший номинальный диаметр КП для узкого места определяют по табл. 3.23 для 3-го класса точности, для ПП размером 120 х 200 мм, для диаметра отверстия о = 1,1 мм: Р = 1,7 мм; е) расчет расстояния между элементами проводящего рисунка. 1) наименьшее номинальное расстояние между элементами проводящего рисунка (между двумя проводниками) Я определяют по формуле (3.16): я=к,+дг„.+ Т,(2, где Т,=Й,! мм — позиционный допуск расположения печатных проводников, (см. табл.
1.1); ат, = 0,1 мм — верхнее предельное отклонение ширины проводника, (см. табл. 1 1); Я „= 0,25 мм — минимально допустимое расстояние между соседними элементами проводящего рисунка (см. табл. 1.1 и 1.5). Тогда 5= 0,25+0,1+0,1/2=0,4 мм. 2) наименьшее номинальное расстаяние для размещения двух КП маминальнаго диаметра в узка» месте МПП в зависимости от размеров и класса точности ПП равно 1,95 мм (см. табл. 3.24).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
