Методические указания к лабораторным работам (560524), страница 4
Текст из файла (страница 4)
0.3)τ/1500,где τ - время наработки на отказ, часКC = а0/b0КC34= αC(tmax-20°C)γS = γC - γC0 - γCt - γCτ ==Δа0 (1+ КC)/( КC S)1/2Относительная погрешность активной площадиконденсатора γSа0=50…100 мкм191353637383940412Удельная емкость, обусловленная электричеEской прочностью С0Удельная емкость, обусловленная точностьюПизготовления С0Минимальное значениеудельной емкости С0Фактическое значениетолщины диэлектрика dПлощадь верхней (рабочей) обкладки SРазмеры верхней (активной) обкладки а0, b0Размеры нижней обкладки A, BПродолжение таблицы 1.23С0E = 0.0885ε/dС0П=C(γS /Δа0)2/( КC /(1+ КC)2С0=[ С0E, С0П]d=0.0885ε/ С0S= С/ С0а0=( КC · S)1/2, b0=( S /КC·)1/2A= а0+2Δа0+ hao,B = b0+2Δb0+ hbo,hao; hbo ≥ 0.1...0.2 мм - припуски насовмещение слоев42Размеры диэлектрического слоя AД, BД43Площадь, занимаемаяконденсатором SФактическое значениепогрешности рабочейФплощади обкладки γS4445Фактическое значениенапряженности электрического поля ЕФAД= A +2Δа0+ hao,BД= B +2Δb0+ hboS= AД · BДγSФ=Δа0 / а0 + Δb0 / b0.ФЕсли условие γS ≤γS не выполняется,то необходимо увеличить d и провестирасчеты по п.
п. 28-44ЕФ = Uр / d.Если условие ЕФ≤ Епр не выполняется,то необходимо увеличить d и провестирасчеты по п. п. 28-4520Составление коммутационной схемы, определение геометрическихразмеров и выбор типоразмера подложкиКоммутационную схему МСБ получают преобразованием заданной ЭЗ, в которой все дискретные компоненты, а также электрические соединения по входу - выходу заменяются соответствующими контактнымиплощадками (рис. 1.5).На рис. 1.5, а показана ЭЗ простейшего транзисторного усилителя,а на рис. 1.5, б - его коммутационная схема, содержащая 11 контактныхплощадок.Рис. 1.5.
Преобразование Э3 в коммутационную схему.Для выбора типоразмера подложки необходимо рассчитать суммарную площадь , занимаемую тонкопленочными резисторами SR, конденсаторами SС, а также площадь SH, приходящуюся на все навесные компоненты по данным , полученным при выполнении расчетов.Рассчитывается общая площадь SК всех контактных площадок, ккоторым пайкой или сваркой присоединяются выводы компонентов и проволочные перемычки.
Внешние контактные площадки выполняются размером 1x1 мм и более. Размеры внутренних контактных площадок определяются видом монтажного соединения (пайка, сварка, приклеивание), типомприменяемого монтажного инструмента, видом вывода компонента (металлизированная поверхность, гибкий и жесткий вывод и т.
д.). При сваркегибких выводов средние размеры площадки 0,2x0,3 мм, при пайке 0,3x0,4 мм. Рекомендации по установке компонентов даны в [1.3], [1.4].Расчетная величина площади подложки МСБ определяется поформуле SМСБ = 1,5…2,5(SR+SC+SH+SK), после чего из табл. 1.3 подбирается типоразмер, имеющий площадь, примерно равную полученнойвеличине.В качестве материалов подложек МСБ, работающих на низких ивысоких частотах, используют ситалл СТ50-1, СТ32-1. Габаритные разме21ры подложек стандартизованы (табл. 1.3). Подложки типоразмеров 3-10используются в стандартных корпусах, остальные - в бескорпусных МСБ.Толщина подложек 0,5+0,1 мм.
Чистота обработки по контуруRz 8040.Неперпендикулярность сторон подложки после резки должна быть не более 0,1 мм.Таблица 1.3№ типоШирина, Длина, мм№ типоШирина, Длина, ммразмераммразмерамм196120115626096122,5434860131660430481432605243015815620241681071620172460812161815489101619204510101220--Разработка топологии МСБНачальный этап разработки топологии состоит в изготовлении эскизных чертежей, выполненных на миллиметровой бумаге в масштабе 10:1или 20:1. Масштаб выбирается исходя из удобства, наглядности и точности. Эскизный чертеж варианта топологии МСБ выполняют совмещениемдля всех слоев.
Форма всех тонкопленочных элементов должна иметь прямоугольные очертания. Вершины всех элементов (изломы линий очертанийэлементов) должны располагаться в узлах координатной сетки поля чертежа. Шаг координатной сетки 0.1 мм, допускается применение шага 0.05 и0.01 мм. При оформлении топологического чертежа вычерчивание линийкоординатной сетки необязательно, однако на чертеже должны быть указаны в виде цифр (0, 1, 2,...
или 0, 5, 10,...) номера линий сетки, отсчитываемые от левого нижнего угла подложки. Конструктивные и технологическиеограничения при проектировании тонкопленочных элементов МСБ приведены в приложении 1.5.Навесные компоненты изображают с соблюдением порядка расположения выводов. Грани навесных компонентов располагаются вдольосей координатной сетки. Если выводы компонентов гибкие, то на чертеже их изображают согласно рис.
приложения 1.5. Если использовать навесные компоненты с жесткими выводами, то в чертеже топологии выпол22няют контактные площадки, которые соответствуют их цоколевке.Помимо указаний и ограничений приведенных в приложении П.5,при конструировании МСБ необходимо выполнять общие правила и ограничения:1. Каждая плата МСБ должна иметь ключ, которым является нижняялевая контактная площадка с вырезом по большой стороне платыили специальный знак в форме треугольника, прямоугольника.2. В одной МСБ следует применять навесные компоненты с одинаковыми диаметрами и материалом гибких выводов.
Однотипные порасположению выводов компоненты предпочтительнее ориентировать одинаково.3. Навесные компоненты рекомендуется по возможности располагатьрядами, параллельными сторонам платы. Допускается установканавесных активных компонентов с гибкими выводами вплотную,если контакт между ними не влияет на работоспособность схемы.4. При рядном расположении навесных компонентов рекомендуетсярядное расположение контактных площадок под одноименные выводы.5. Не допускается установка навесных компонентов на пленочные резисторы, конденсаторы, пленочные индуктивности и пересечениепленочных проводников. Допускается установка навесных компонентов на пленочные проводники, защищенные диэлектриком.6.
Не допускаются резкие изгибы и натяжение проволочных проводников. Не рекомендуется делать перегиб проволочного вывода через навесной компонент. Проволочные проводники и гибкие выводы не должны проходить над пленочными конденсаторами.7. Не допускается оставлять не закрепленными участки гибких проводов длиной более 3 мм. Необходимо предусмотреть закреплениеих точками клея холодного отвердения (например, эпоксидногоклея ЭД-20, ЭД-16).При создании чертежа топологии необходимо обращать вниманиена использование наиболее простых форм элементов, равномерность размещения элементов на плате, обеспечении удобств при выполнении сборочных операций, увеличение размеров контактных площадок, расширениедопусков на совмещение слоев.Оценка качества топологии МСБРазработанная топология должна:¾ соответствовать ЭЗ;23¾быть составлена таким образом, чтобы для изготовления МСБ требовалась наиболее простая и дешевая технология;¾ иметь наименьшую длину соединительных проводников и минимально возможное число их пересечений.Оформление конструкторской документацииОформление конструкторской документации - завершающий этаппроектирование МСБ.
В основной комплект конструкторской документации входят:9 спецификация МСБ;9 схема электрическая принципиальная;9 сборочный чертеж МСБ;9 топологический чертеж платы;9 топологические чертежи отдельных слоев пассивной части;9 таблица координат конфигурации элементов каждого слоя;9 технические требования;9 ведомость покупных изделий.В лабораторной работе пакет конструкторской документации ограничивается:9 схемой электрической принципиальной;9 топологическим чертежом платы;9 техническими требованиями.Топологический чертеж платы является оригиналом топологии исопровождается таблицей, содержащей информацию о последовательностинанесения слоев, их условном обозначении (штриховка) на сборочном чертеже и основных электрофизических параметрах каждого слоя.Последовательность формирования слоев отображается на чертежетопологии МСБ в виде табл.
1.4. Схематизированный (без соблюдения масштаба) топологический чертеж усилителя приведен на рис. 1.5, в. Табл. 1.4является примером оформления таблицы слоев топологии (рис. 1.5, в).Для технологической защиты нанесенных на подложку слоев применяют двуокись кремния (ГОСТ 6880-73), фоторезист негативный (ФН-11ТУ 6-14-631-71), полиамидные лаки.
Указанные материалы используютсятакже для межслойной изоляции.Внешние контактные площадки должны располагаться по краямподложки в один ряд напротив соответствующих контактных площадокпечатной платы или выводов корпуса. Допускается расположение тонкопленочных проводников, защищенных слоем диэлектрика, между краемподложки и внешней контактной площадкой.24Таблица 1.4УсловноеобозначениеНаименованиеслояМатериал слояНаименование, маркаРезисторыСплав РС3710ГОСТ 22025-761000Проводники,контактныеплощадкиЗолото Зл.999,9ГОСТ 6.835-72500Нижняя обкладка конденсатораАлюминийА99ГОСТ 11069-741000ДиэлектрикМоноокиськремнияК0.028.004.ТУ10000Верхняя обкладка конденсатораАлюминийА99ГОСТ 11069-741000ЗащитныйслойФоторезистФН-11ТУ 6-14-631-712 мкмГОСТ, ТУТолщина,ПримечаниеоАПодслойхрома ЭРХтолщинао300АКроме контактных площадок 1-11Правила оформления топологического чертежа и содержание технических требований приведены в [1.4].
Технические требования топологического чертежа содержат следующие сведения: специальные требования к изготовлению подложки, указания о материалах - заменителях; требования к выполнению параметров элементов, в том числессылка на соответствующие таблицы координат, указание точности выполнения размеров элементов и т.п.; данные о площади нанесения драгоценных металлов; требования к внешнему виду; характеристики и данные по изготовлению отдельных слоев илиэлементов, которые должны быть сведены в таблицу; данные и указания по проверке параметров элементов; указание о том, что обозначение контактных площадок и элементов является условным.Пример оформления топологического чертежа МСБ приведен в приложении 1.6.25Содержание работы999999Ознакомление с общими сведениями, рекомендуемой литературойи порядком выполнения работы.Подбор необходимого справочного материала для расчетов по заданным исходным данным.Расчет по постоянному току электрических режимов цепей и схемных элементов.Расчет топологических размеров пленочных резисторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
