Аксенова И.К., Мельников А.А. Основы конструирования радиоэлектронных приборов (1986) (1092050), страница 19
Текст из файла (страница 19)
тактных площадок, мм (по формуле (5.6) с соответствующим коэф. фициентом С); 6 — погрешность расположения элементов проводя. щего рисунка относительно координатной сетки на фотошаблоне. Числовое значение бм длн !-го класса плотности составлястойбмм, для 2-го — 0,05 мм, а для 3-го — 0,03 мм; Ьм»» — максимальная ширина проводника, мм (нз табл. 5.4); 1' — расстояние между проводниками, проводником и металлизироаанным отверстием, мм (нз табл. 5.4). Если существует возможность, то необходимо использовать проводники максимальной ширины, При этом проводники шириной более 3 мм разрабатываются по правилам выполнения экранов.
Ках Правило, они выполняются с вырезами, площадь которых может достигать половины общей площади слои. Эти вырезы могут иметь прямоугольную форму, форму овала, круга или сетки. для внутренних экранов предпочтительной является форма сетки. Если в зону экрана попадает отверстие, электрически с ним не связанное, то вокруг него выполняется кольцевой или прямоугольный вырез шири- 92 иой не менее 0,5 мм. Отверстия, элехтрически связанные с экраном и попавшие в окна экранной сетки, соединяются с ним печатными проводниками. Проводники, ширина которых менее 2 мм, на чертежах обычно изображаются сплошной линией, толщина которой равна двум толщииам контурных линий, как показано на рис.
52 3. Проводники, экраны н другие элементы, ширина которых более 2 мм, штрихуютгя под углом 45', Если же чертежи выполняются для размножения фотокопированием или электрографическим копированием, то изображения широких печатных проводников и других элементов проводящего рисуака полностью зачерняются. й 5.3. Компоновка РЭА третьего поколения Общие требования к конструированию сборочных единиц первого уровня. Как уже отмечалось, вся РЭА подразделяется на ряд конструктивных уровней, причем каждый из иих характеризуется специфическими методами проектирования и изготовления. Наиболее трудоемкой в процессе проектирования и изготовления РЭА является функциональная ячейка. В процессе проектирования ФЯ необходимо решить следующие задачи: выбрать вариант конструкции ячейки; осуществить рациональную компоновку конструктивно-технологических зон на печатных платах ячеек; выбрать типоразмеры печатных плат; определить тип электрического соединителя; выбрать элементы крепления, контроля и фиксации, метод изготовления печатных плат и т.
д. Решение поставленных задач влияет на технологию изготовления аппаратуры и на условия ее эксплуатации. По конструктивному назначению ФЯ предназначены для установки в блоки, поэтому выбор варианта конструктивного исполнения ячейки характеризуется вариантом конструкции блока. Как уже отмечалось, существуют три основных варианта конструкции блоков: разъемная, книжная и веерная. Наиболее широкое применение при проектировании РЭА третьего поколения нашла разъемная конструкция блоков и наименьшее из-за низкой технологичности — веерная. Книжная применяется в основном для аппаратуры, типовой элемент замены которой не ниже уровня блока, что обусловливается большим временем, необходимым для замены ячейки, так как внутриблочная электрическая коммутация выполняется с помощью паяного, трудно демонтируемого соединения.
Конструктивно ячейки подразделяются по различиям в несущих конструкциях, которые заключаются в наличии или отсутствии рамок, предназначенных для улуч- шеиия эксплуатационных параметров, а в некоторых случаях для исключения деформации печатных плат ячеек, возникающей в процессе изготовления и эксплуатации под действием внешней среды, неравномерности нагревания печатных проводников при прохождении через них электрического тока.
Поэтому выбор варианта исполнения ячейки (рамочный или безрамочный) осушествляют иа первом этапе проектирования, исходя из требований к механическим воздействиям, а также с учетом линейных размеров печатных плат. Выбор типоразмеров печатных плат. Выбор необходимого типоразмера печатных плат ячеек должен определяться, с одной стороны, видом аппаратуры н вариантом конструкции ячейки с учетом конструкции блока и обеспечения условий эксплуатации, а с другой — при модульном построении аппаратуры и при условии, что модулем является функционально и конструктивно законченная ячейка широкого применения, необходима достаточно жесткая унификация типоразмеров печатных плат, охватывающая все виды аппаратуры.
Наиболее широко применяются два направления унифицированных типоразмеров ПП, в которых один размер (высота Н) является постоянным, а другой (длина 7.) — переменным, В первом направлении унифицированных типоразмеров исходной привязкой для постоянного размера ПП является высота стандартного блока, которая составляет Н=194 мм, и поэтому высота ПП выбрана равной 170 мм. Переменные размеры для длины Е в первом направлении выбираются из следующего ряда: 75, 110, 150, 200, 280 мм.
Во втором направлении унифицированных типоразмеров исходной привязкой для постоянного размера ПП является унифицированная ширина бортового прибора, которая составляет В=170 мм„а поэтому высота ПП выбрана равной 160 мм. Переменные размеры для длины 7. выбирают из ряда: 90, 125, 140, 220, 280 мм. Основные правила установки корпусированных ИМС, МСБ и ЭРЭ на печатные платы.
Под к о м п о и о в к о й ЭРЭ, микросхем и МСБ следует понимать их взаимную ориентацию в рабочей зоне печатной платы ячейки. Микросхемы и МСБ, как правило, располагаются на плате линейно-миогорядиым способом, что позволяет применять механизированные и автоматизированные методы сборки ячеек, а также осушествлять линейный теплосток с помошью шин под микросхемами. Компоновка ЭРЭ, микросхем и МСБ может осуществляться как с одной стороны печатной платы, так и с двух.
При этом метод установки ЭРЭ, микросхем н МСБ на печатную плату должен обеспечивать надежное механическое крепление и электрическое соединение выводов с контактными плошадкамн ПП и возможность обеспечения демонтажа ЭРЭ, микросхемы и МСБ в процессе изготовления и настройки ячейки. В зависимости от конструктивного исполнения корпуса ЭРЭ, микросхемы или МСБ они могут устанавливаться на ПП ячейки с формовкой нли без формовки выводов. Формовка производится для увеличения расстояния между выводами, фиксации расстояния от корпуса до печатной платы, совмещения выводов с узлами координатной сетки ПП и обеспечения плотного прилегания плоского вывода к контактным площадкам при его электрическом присоединении. В соответствии с нормативными документами существует восемь вариантов установки различных элементов на печатные платы, из которых пять с соответствующими подварпантами приходятся на установку дискретных ЭРЭ (например, установка резистора в металлизированные отверстия, внахлестку иа контактные площадки, вертикально и т.
д,, рис. 5.14), а трн соответствуют установке микросхем и МСБ (рис. 5.15). Соединения вывода элемента с контактами печатной платы необходимо осуществлять: в отверстия металлизированные и не- металлизированные — при одностороннем расположении на печатной плате резисторов, конденсаторов, дросселей, полупроводниковых приборов, матриц, блоков и реле; в отверстия металлизированные — при одностороннем расположении на печатной плате микросхем и МСБ в корпусах 1, 2 и 3-го типов, внахлестку — прн одностороннем и двустороннем расположении ЭРЭ, микросхем и МСБ в корпусах 3-го и 4-го типов, Элементы с массой до 2 г включительно, как правило, устанавливаются без приклейки, но при условии последуюшего обволакивания лаком; иа лепесток — для регулировочных элемен; тов ячейки.
Элемент должен устанавливаться на печатную плату без зазора при отсутствии незашищениых проводников под ним или при наличии изоляции между печатной платой и корпусом элемента. Изоляция может осушествляться надеванием на корпус элемента трубок нз изоляционного материала, нанесением тонкого слоя эпоксидной г! Рис. 5.)5. Установка ИМС и МСБ (вариант Ч! — У|И): и, б, е — установка ИМС в МСБ в корпусах 4-го типа (вариант У!И с, д, е — установка ИМС в корпусах 3-го типа (вариант Уп); вг, з — установка ИМС и МСБ в корпусах )-го и 2-го типов (ва( риант ЮИИ ( — теплоотаодвщаи шапа; 2 — прокладка; К вЂ” клеевое соединение д! Рис. 5.!4. Установка ЭРЭ (вариант ! — 'т): о, б, е — установив резисторов, конденсаторов, диодов. дросселес: з — установка резисторов н конденсаторов; д — установив реле и транзисторов; е, вг, з, и, к — установка транзисторов; ! прокладка.
К вЂ клеев соединение емолы на плату в зоне расположения корпуса (эпоксидная маска), наклеиванием на плату тонких изоляционных прокладок. Под приклеиванием следует понимать ирнклеивание элементов, шин, прокладок клеями, мастиками, компаундами и т, п. (См. рис. БЛ4 и 5.! 5). Установка на печатную плату с зазором допускается для элементов весом не более ! г. Так как печатные платы имеют малые расстояния между проводниками, то воздействие влаги может привести к таким ухудшениям сопротивления изоляции, при Зак. ! 393 97 которых будет нарушена нормальная работа схемы.
Поэтому печатные платы ФЯ, которые будут работать'в сложных климатических условиях, необходимо покрывать несколькими слоями лака, например лаком УР-231. Компоновочные схемы ФЯ. Функциональные ячейки классифицируются по следующим признакам в зависимости: 1) от компоновки ячеек в блоке — разъемные, Ряс. йдб. Конструккня разъемной рамочной ячейки: l — неталлпчеепав рамка; т — печатнан плата; 3 — невмпа- паюшнй вант; 4 — ееелнннтель; Б — штмрь-ловитель книжные; 2) от силового элемента — безрамочные, рамочные; 3) от количества плат в ячейке — одноплатные, двухплатные, многоплатные.
Обязательнымн элементами для разъемной конструкции ФЯ (рис. 5.16) являются электрический соединитель и элементы крепления и фиксации. Для внутриблочной электрической коммутации РЗА третьего поколении широко применяются электрические малогабаритные соединители врубного типа (разъемы), обладающие необходимым числом выходных контактов и имеющие надежный электрический контакт в контактных парах. Иэ числа рекомендуемых типов электрических соединителей целесообразнее всего применять электрические соединители ~илов РП!1М27, ГРПМ9, ГРПП72, СНП38, СН059 и СНП34. Самым распространенным является соединитель СНП34, вилка которого обладает вариантами установки на коммутационную печатную плату, под накрутку и струнный проводной монтаж. К элементам крепления и фиксации ячеек следует отнести различные планки или панели, угольники, рамки, штыри-ловители, скобы, стяжные винты и т.