Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 2. Проектирование устройств на цифровых ИС (1987) (1092082), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Для этой цели в продаже имеются аэрозоли для покрытия омедненной стороны печатных плат. После сушки в течение 10 мин печатный шаблон под действием ультрафиолетовых лучей переводится контактным способом на печатную плату. Затем плата проявляется специальным проявителем, промывается, сушится и, наконец, подвергается травлению хлорным железом, Само собой разумеется, что перед тем, как начать монтаж, плата должна быть тщательно промыта и высушена.
На рис. 1.9 показана обратная сторона печатной платы; хорошо видны проводящие шины, Чтобы обеспечить хорошую проводимость, в том числе и прн слабых токах, на шины наносится слой никеля толщиной 1,25 мкм, а на него — слой золота толщиной 0,8 мкм. Поскольку важно, чтобы печатные платы изготавливались быстро, способ нанесения контактных шин нецелесообразен, так Рнс. 1.7. Макетная плата с монтажом элементов методом накруткн. Рнс. 3,8. Цоколя для макетного монтаяга элементов с двукряднмм располо- женнем вмводов. Рнс.
1.9, Двусторонняя печатная плата. Рнс, 1.1О. Печатная плата с краевой контактной рамкой. !8 Глава 1 как для него требуется значительное время. Для печатных плат лучше использовать контактные рейки. Для их крепления, правда, необходимо просверлить в плате пару отверстий. На рис. 1.10 показана печатная плата с краевыми шинами, вдвигаемыми в контактную рамку. Контактная рамка имеет отверстия для крепления на шасси модуля.
1.3. Разводка напряжения питания н цепей заземления на плате с помощью собирательных шин Для упрощения разметки при проектировании печатных плат используются собирательные шины, с помощью которых напряжения питания и цепь заземления разводятся на плате. Собирательная шина состоит из двух широких медных пластин, между которыми проложена изолирующая прокладка. На рис. 1.11 показана собирательная шина на плате со смонтированными корпусами ИС. Медные пластины имеют штыри Рис. !.!!.
Расположение шин питания и заземления на печатной плате. для контакта с шинами платы. На платах имеются контактные островки, в которые вставляются штыри собирательных шин. Собирательная шина устанавливается перпендикулярно печатной плате, так чтобы ее край был не выше корпусов ИС. Достоинство собирательных шнн состоит в том, что они практически не вызывают падения напряжения, что очень важно для схем, и прежде всего для цепей заземления. Самоиндукция и активное сопротивление шин настолько малы, что ни в токоведущих цепях, ни в цепях заземления наводки не возникают. То обстоятельство, что разработчик печатных плат Техника монтажа не должен заботиться о разводке цепей питания на плате, значительно упрощает проектирование.
Штыри собирательных шин распределены с такими же промежутками, как между выводами ИС. На рис. 1.12 показан способ размещения собирательных шин на плате цифрового устройства. Корпуса ИС сгруппиро- вт вг вг в4 гта ~при на гле папи гт сптругпт Ра птел тии лет гавел«лекал «И йактпакпты кгае5ога еаединипт епя Рис. 1.12. Расположение шин питания на печатной плате. ваны в четыре ряда по четыре корпуса в каждом ряду. Каждому ряду выделена одна собирательная шина с пластинами питания и заземления. Между собой четыре собирательные шины соединены поперечной шиной такой же конструкции. В свою очередь поперечная шина проводами соединена с соответствующими контактами соединителей.
Такие собирательные шины выпускаются фирмой Мек1гоп под товарной маркой «М)пгйпззуз1ет». Собирательные шины выпускаются в различных моднфнкапиях для самых разных целей применения: для подключения непосредственно корпусов ИС и для подачи питания к центральной шине целой стойки (рис. 1.13). Глава 1 Известен и другой способ низкоомной и малоиндуктивной разводки цепей питания и заземления по корпусам ИС. Он состоит в использовании системы собирательных шин над печатной платой, как показано на рис. 1.14. Собирательные шины образуют здесь как бы второй и третий этажи над платой. Недостаток такого способа состоит в том, что он связан с потерей части площади, на которой можно было бы разместить Рис. 1.13.
Электронный блок в стойке с общей шиной питания справа 1фирма Мей1гоп). несколько корпусов ИС. С этой точки зрения вертикальные собирательные шины намного целесообразнее. Впрочем, следует отдавать себе отчет в том, что плотность размещения ИС на печатной плате не может быть стопроцентной, так как определенная часть площади должна быть отведена соединительным линиям. Плотность размещения корпусов ИС на платах с односторонним монтажом не превышает 40о1о, на платах с двусторонним монтажом она может достичь 60 )е.
1.4. Многослойные печатные платы В цифровой электронной технике применяются также многослойные печатные платы. В них внутренний слой служит для заземления, а для подачи напряжения питания используются остальные слои. Такие платы поставляются различ- Ряс, 1ЛФ. Печатяая плата с свстемоя валожеяяых собирательна шян. Глава ! ными фирмами в виде полуфабрикатов, т. е. без печатных проводников на внешних плоскостях. Изготовить печатную плату по заданной разметке для конкретного устройства можно самостоятельно, Для контакта выводов ИС с внутренними слоями печатной платы островки внешних плоскостей соединяются с внутренними слоями металлическими перемычками, прокладываемымн в отверстиях платы.
Какому из способов построения цепей отдать предпочтение — использующему собирательные шины на платах плн многослойные платы, — зависит от количества выпускаемых изделий. Прн мелкосерийном производстве способ собирательных шин намного экономичнее. На рис. 1.14 показана описанная выше печатная плата с двусторонним монтажом. Такие платы имеют более широкие возможности для разметки.
Она обеспечивается прокладкой металлических перемычек в отверстиях плат. Контактные штыри корпусов ИС разнесены друг от друга на расстояние 2,54 мм, Обычная технология печатного монтажа и пайки позволяет в таком промежутке проложить один сигнальный провод. До недавнего времени проложить больше проводов в таком промежутке между выводами ИС было невозможно из-за паек. Дело в том, что пайка в ваннах (набитая плата погружается в ванну с расплавленным припоем) приводит к расширению печатных проводников и утолщению выводов, вследствие чего промежутки между ними сокращаются, а это может привести к короткому замыканию. Усовершенствованная в последнее время технология пайки и нанесения покрытий позволяет проложить между выводами корпусов ИС несколько проводников.
При этом производительность технологических процессов сохраняется такой же, как и прежде. Естественно, что новая технология пайки позволяет увеличить плотность набивки плат, существенно упростить разметку и ускорить весь монтаж плат. 1.5. Система конструирования элементов «Европак» В 1969 г. в ФРГ в рамках Комитета стандартизации электроники (Комитет 344) для стандартизации корпусов, плат, стоек и соединителей для профессионального и военного электронного оборудования была создана специальная комиссия, в состав которой вошли представители вооруженных сил и ведущих фирм, выпускающих электронную аппаратуру. Деятельность комиссии завершилась разработкой системы универсально применимых конструкций со стандартизованными крейтами, печатными платами и соединительными устройствами. На базе этой системы разработаны и выпускаются в продажу различные аналоговые и цифровые устройства по так называемому Рнс.
1.!5. Блоки (а — и) раэъемной конструкции системы «Европак» с ячей- ками (стандарт !9 дюймов) для монтажных плат (фирма Зсйгой). Глава 1 «Евроформату». В систему входят стандартизованные блоки питания на печатных платах, платы ЗУ, микропроцессоры и периферийные устройства. На рис.
1.15 показаны универсальные крейты Евроформата, рассчитанные на применение стандартизованных плат и соединителей. Что касается плат, то стандартизовано несколько их вариантов; в табл. на рис. 1.16 приведены конструктивные размеры этих плат. Соединительные устройства по числу кон- СеевйЕи л лели ЛГлгл«у а'Гллл«) Галинка ела111а1 .1а' лг Рнн. 1.1б. Стандартные фарыаты печатных плат (стандарт 1)1М 41494, лист 2). тактов стандартизованы в трех вариантах: 2Х!6, 2Х32 и 3 Х 32.
Соединители каждого варианта конструкции могут иметь контакты для пайки в ванне, накрутки и простой напайки проводов (рис. 1.17). Соединитель на обратной стороне печатной платы можно выполнить, применив новую технологию в виде печатной структуры. Соответственно выполняются соединители на задней панели крейта. Все проводящие шины расположены в них параллельно, поэтому прокладка проводов должна быть перекрестной.
Реализовать перекрестный монтаж облегчают металлизированные отверстия. Крейты могут соединяться между собой ленточными проводами с параллельными или скрученными жилами. Ленточные провода с попарно скрученными жилами применяются в тех случаях, когда требуется обеспечить минимальное проникание между сигнальными цепями. С разработкой способа соединения ленточных проводов (до 64 жил) с соединителями путем прессования с прорезанием изоляции стало возможным Техника монтажа заменять соединительные устройства кабелем. При мелкосерийном производстве однотипных устройств это может дать значительную экономию. Изготовителями соединителей по европейскому стандарту являются фирмы Апз!еу, Ьсо1с(111ех (ЗМ), АМР и Вегд. Для монтажа печатных плат используются самые различные комплектующие детали: ИС, транзисторы, диоды, резисто- рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
