Н.С. Шляпников - учебное пособие (560564), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Поперечный размер конструкции приведен на рис.3.4.Рис.3.4. Поперечный размер конструкцииДвусторонние печатные платы (ДДП) без металлизированных контактных и переходныхотверстий характеризуются: возможностью обеспечить высокие требования к точностивыполнения рисунка; высокими коммутационными свойствами; использованиемобъемных металлических элементного проводящего рисунка расположенных напротивоположных сторонах платы; низкой стоимостью конструкции. Поперечный разрезконструкции приведен на рис.3.5.Рис.3.5.
Поперечный разрез конструкцииМногослойные печатные платы (Ml 111) с металлизацией сквозных отверстийхарактеризуются: высокими коммутационными свойствами;наличием межслойных соединений, осуществляемых с помощью сквозныхметаллических отверстий, соединяющих только внутренние проводящие слои попарно,обязательным наличием монтажной площадки на любом проводящем слое, имеющемэлектрическое соединение с переходными отверстиями; предпочтительным выполнениемпроводящего рисунка наружных слоев по первому или второму классу точности илиналичием на наружном слое только контактных площадок сквозных металлизированныхотверстий; предпочтительным применением элементной базы со штыревыми выводами;высокой стоимостью конструкции.
МПП, изготовленные методом металлизации сквозныхотверстий, являются предпочтительными для крупносерийного производства.MПП попарного прессования характеризуются: наличием межслойных соединений,осуществляемых с помощью металлизированных отверстий, соединяющих проводящиеслои попарно; оптимальной четырехслойной конструкцией; предпочтительнымприменением элементной базы с планарными выводами; относительно высокойстоимостью конструкции.Ml 111 послойного наращивания характеризуются: наличием межслойных соединений,осуществляемых с помощью гальванически выращенных медных столбиков диаметром неменее 0,8 мм; обязательным наличиемконтактных площадок на всех проводящих слоях в местах прохождения гальваническихстолбиков: высокой трудоемкостью изготовления; очень высокой стоимостьюконструкции.Ml 111 с открытыми контактными площадками характеризуются:отсутствием межслойных соединений, использованием элементной базы как спланарными, так и со штырьевыми выводами, расположением проводников,принадлежащих одной цепи, на одном проводящем слое; обязательным наличиемконтактных площадок на все выводы навесных элементов независимо от того,задействованы они или нет; наличием расстояния между краем проводника и окном иликраем ПП величиной не менее 0,5 мм.В курсовом и дипломном проекте рекомендуется использование ДПП с учетомследующего.Выбор типа плат зависит от требований к быстродействию конструируемой РЭА,серийности, сроков проектирования и изготовления.
МПП, сохраняя свойства обычныхПП, имеют свои особенности, способствующие все более широкому их применению приминиатюризации электронных устройств:> более высокая плотность монтажа;> размещение монтажа в однородной зоне диэлектрической среды, отсюда болеевысокая устойчивость внутренних слоев к климатическим и механическим воздействиям;> размещение внутри МПП экранирующих «земляных» слоев значительно улучшаетэлектрические характеристики устройства, а также имеется возможность использованияэтих слоев в качестве теплоотвода;> применение Ml 111 позволяет значительно сократить длину соединений междунавесными элементами, что имеет важное значение, особенно при работе на высокихчастотах;> однако, принимая решение использовать многослойный печатный монтаж,необходимо учитывать, что МПП обладают низкой ремонтопригодностью наряду свысокой стоимостью, сложностью разработки, а их производство влечет за собой рядтехнологических сложностей;> более жесткие допуски на параметры печатного монтажа по сравнению с обычнымиплатами;> необходимость применения специального прецизионного технологическогооборудования;> длительный и сложный технологический цикл изготовления;> обязательность тщательного контроля всех операций.Определение площади печатной платы Ориентировочная площадь 1111определяется по формуле:где Ks - коэффициент заполнения ПП ЭРЭ, определяемый в зависимости от классаРЭА в пределах 0,4.
.0,85; Srycm - установочная площадь ЭРЭ (справочные данные).Выбор габаритных размеров и конфигурации печатной платыГабаритные размеры ПП должны соответствовать ГОСТ 10317 — 79" примаксимальном соотношении сторон 5:1. Рекомендуется разрабатывать ПП простойпрямоугольной формы. Конфигурацию, отличной от прямоугольной, следует применятьтолько в технически обоснованных случаях. Типоразмеры П11 могут быть ограниченытиповыми несущими конструкциями высших структурных уровней (блок, аппарат,стойка). В практической деятельности нужно руководствоваться выбранным вариантомкомпоновки устройства в целом, а при выборе габаритных размеров следуетруководствоваться линейными размерами, установленными ГОСТ 10317 — 79* (см.прил.1 в конце главы).Максимальный размер наибольшей стороны ПП равен 470 мм.
Для РЭА специальногоназначения один размер платы фиксирован и равен 170 мм, а второй изменяетсяследующим образом:> для самолетной и морской — 75 мм, 120 мм;> для стационарной и возимой — 75 мм, 120 мм, 240 мм;> для ЭВМ серии ЕС и специализированных систем управления применяется единыйразмер ПП 150 X 140 мм.Сопрягаемые размеры контура ПП должны иметь предельные отклонения по 12-муквалитету ГОСТ 25347 — 82 (СТ СЭВ 144 — 75). Не/сопрягаемые разделы контура ППдолжны иметь по 14-му квалитету ГОСТ 25347 — 82.Толщина определяется толщиной исходного материала и выбирается в зависимости отиспользуемойэлементнойбазыидействующихмеханическихнагрузок.Предпочтительными значениями номинальных толщин одно- и двусторонних ППявляются 0,8; 1,0; 1,5; 2,0 мм.
Допуск на толщину ПП Н„ устанавливают посоответствующим стандартам или ТУ на исходный материал (ГОСТ 23751 — 86).Оценка размеров ПП по критерию вибропрочностиОптимизация конструктивных параметров ПП по критерию вибропрочности - этообеспечение минимальных нагрузок для навесных элементов и материалов ПП привнешних механических воздействиях. Нагрузки на ПП от внешних механическихвоздействий определяются коэффициентом передачи вибраций, который есть отношениеамплитуд колебаний на выходе и входе системы при фиксированной частоте.
Для ППвходом системы являются края платы, закрепленные в рамки ячейки. Выходомколебательной системы является область, наиболее удаленная от краев платы, то естьцентр платы. Коэффициент передачи обратно пропорционален жесткости пластиныгде D - жесткость ПП, Н/м;Е - модуль упругости материала. Па;h - толщина ПП, м;M - коэффициент Пуассона. Некоторые значения Е и Mприведены в табл. 3.1.Таблица. 3.1Значениемодуля Коэффициентупругости, ГПаПуассона цСтеклотекстолитГетинакс 24...35 10...18 65...70 200 0,2 0,47 0,32...0,36Алюминиевые сплавы АМГ Сталь0,4низкоуглеродистаяМатериалРезонансная частота пластины, закрепленной по контуру, определяется '' выражением(при распределенной нагрузке)где а,Ъ - соответственно длина и ширина ПП, м; m - масса платы с навеснымиэлементами, кг; g - ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с2.Рекомендуется, чтобы резонансная частота ПП fo отличалась от частоты внешнихколебаний fa, по крайней мере, вдвое: fo >= 2fв.При наличии высоких частот внешней вибрации, а также полигармоническойвибрации избавиться от резонанса сложно — тут нужно искать компромиссное решение.Выбор или обоснования класса точностиПо точности выполнения элементов конструкции ПП делится на пять классовточности.
Номинальные значения основных параметров элементов конструкции ПП дляузкого места приведены в табл.3.2.Под элементами конструкции ПП подразумеваются элементы проводящего рисунка.Таблица 3.2УсловноеОбозначениеTSBJКласс точности120,750,450,750,450,300,200,400,4030,250,250,100,3340,150,150,050,2550,100,100,0250,20Примечание: j - отношение диаметра металлизированного отверстия к толщине платы.Печатные платы первого и второго классов точности наиболее просты в исполнении,надежны в эксплуатации и имеют минимальную стоимость.
ПП третьего, четвертого ипятого классов точности требуют использования высококачественных материалов,инструмента и оборудования, ограничения габаритных размеров, а в отдельных случаяхи особых условий при изготовлении.Выбранный класс точности необходимо проверить на электрические параметры.Предельные рабочие напряжения между проводниками, лежащими в одной плоскости,приведены в табл. 3.3.Таблица 3.3Расстояниемежду Значение рабочего напряженияпроводникамифольгированныйгетинакс фольгированный(ГФ)Стеклотекстолит (СФ)ОД.,.0,20,2...0,325 50 100 200 350 500 6500,3...0,40,4...0,50,5...0,750,75...1,5 75 150 250 350 5001,5...2,5Выбор материала печатной платыМатериал для ПП выбирают по ГОСТ 23751 — 86 или ТУ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
