Н.С. Шляпников - учебное пособие (560564), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Материалы,рекомендуемые для изготовления ПП, приведены в табл. 3.4. Основные параметрынаиболее употребительных материалов сведены в табл.3.5.Таблица 3.4Марка материалаТолщинаТолщина материала с Область примененияфольги, мкм фольгой, мм1ГФ1—35, ГФ2—35235341,5; 2,0; 2,5; 3,0 1; 1,5; Одно-,двусторонние2,0; 2,5; 3,0;платыбезгальваническогосоединенияпечатногослояОдно-,двусторонниеплаты с гальваническимсоединением слоевСФ—1—35, СФ—2— 35350,8; 1,0; 1,5; 2,0;2,5; 3,0СФ—1—50, СФ—2— 50500,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; Тоже3,0;/Окончание таблицы 3.41СФ-1Н-50, СФ-230,8; 1,0; 1,5; 2,0;4Тоже2Н-50СФПН-1-50,502,5; 3,0;0,5; 1,0; 1,5; 2,0;Одно-, двусторонниеСФПН-1-50ФТС-1ФТС-25020 352,5; 3,0;0,8; 0,15; 0,18; 0,27;0,5 0,1; 0,12; 0,19;0,23; 0,5платы с повышеннойнагревостойкостью МППи гибкие ППФДМ-1, ФДМ-2СТФ-1-2ЛК35-0,25; 0,351;1,5Гибкие ППОдно-, двусторонние ППСТП-3.
СТП-0,25-0,025; 0,06Прокладки для МППТаблица 3.5ПараметрПредел прочности при растяжении,кг/см2 не болееПредельно допустимое напряжение наизгиб, кгс/ см2Плотность, г/ см3Водопоглощаемость, %, не болееУдельное электрическое объемноесопротивление, Ом*смТангенс угла диэлектрических потерь начастоте 1 МГцОтносительная диэлектрическаяпроницаемость на частоте 1МГцПрочность сцепления печатныхпроводников с основанием платы приотрыве, Н/ мм2, не менееПробивное напряжение в направлении,перпендикулярном к поверхности платы,кВ/ мм, не менееРабочие температуры, °СМатериал основания ППГФСФ80200ФДМЭ—800...14002300—1,3...1,451091,6...
1,8531012——1090,038...0,0450,0250,0257651Д..22...3.52,5...4,0202525-60...+85-60... +120-60... +100В бытовой РЭА обычно рекомендуется применять одно- или двусторонний ГФ. Дляпрофессиональной РЭА рекомендуется использовать для жестких плат СФ различныхмарок, а для гибких ПП специальные фольгированные тонкие диэлектрики иполиамидные пленки.Выбор вида внешнего соединения печатных платНа выбор вида внешнего соединения (разъемного или неразъемного) '"влияет рядфакторов:> выбранный предварительный вариант компоновки (масса, габариты);> ремонтопригодность (принятая система ремонта и замены);^ надежность внешних цепей.Разъемные соединения обладают следующими особенностями:> масса и габариты соединения могут увеличиваться на 10...20% по сравнению снеразъемными;> несколько падает надежность межсоединений (отношение интенсивностейотказов разъемного и неразъемного контакта составляет около 1...4);> уменьшается на 15...25% трудоемкость изготовления межячеечной коммутации.В то же время использование гибких печатных плат на полиамиде позволяетизготавливать непрерывные ПП, сложенные в рулон, книжку без промежуточногопереходного монтажа.В разъемных конструкциях используются соединители различных типов.3.1.3.
Проведение компоновочных работПроцесс компоновки РЭА с печатным монтажом искусственно расчленяется на двеподзадачи — оптимального размещения элементов и оптимальной трассировки. Задачейкомпоновки является разработка такого варианта расположения ЭРЭ на плате и такогорисунка печатных соединений, при котором устройство обеспечивало бы своемуфункциональному назначению и имело бы заданные параметры и характеристики.
Приэтом рекомендуются следующие ограничения. При размещении> обеспечение минимума теплового градиента: расположение теплонагруженныхЭРЭ по периметру;> повышение надежности ячеек: размещение более надежных элементов в местахнаибольшей амплитуды виброускорений (в центре платы);> повышение жесткости ПП — установка более тяжелых элементов ближе к точкамкрепления;> введение экранов и выделение для них места;> определение рабочей площади ПП для размещения.
При оптимальнойтрассировке:> длина отдельных проводников;> обеспечение минимума паразитных связей;> учет эффекта длинных линий (формирование полосковых линий и их согласование);> определение рабочей площади ПП для трассировки.Размещениенавесныхэлементоврекомендуетсяосуществлять следующимобразом: принципиальная электрическая схема разбивается на функционально связанныегруппы, составляется таблица соединений, производится размещение навесных элементовв каждой группе; группа элементов, имеющая наибольшее количество внешних связей,размещается вблизи соединителя; группа элементов, имеющая наибольшее число связей суже размещенной группой навесных элементов, размещается рядом и т.д.
По ГОСТ 25751— 83 необходимо выполнить рациональное размещение '- навесных элементов с учетомэлектрических связей и теплового режима с обеспечением минимальных значений длинсвязей, количества переходов печатных проводников со слоя на слой, паразитных связеймежду навесными элементами; кроме этого, если возможно, то целесообразно выполнитьравномерное распределение масс навесных элементов по поверхности платысустановкой элементов с большей массой вблизи мест механического крепления платы.При установке элементов на ПП рекомендуется учесть следующие правила установкиэлементов:> для обеспечения возможности групповой пайки все ЭРЭ устанавливаются только содной стороны платы, исключая тем самым воздействия припоя на элементы;> при установке элементов их выводы крепят в монтажных отверстиях платы, причемв каждом отверстии можно размещать лишь один вывод элемента;> центры монтажных и переходных отверстий должны располагаться в узлахкоординатной сетки (то же рекомендуется и для крепежных отверстий);> навесные двухвыводные элементы следует размещать на ПП параллельно линиямкоординатной сетки.
Для удобства автоматизации процесса установки ЭРЭ на платуцелесообразно располагать их рядами;> должно соблюдаться определенное расстояние от корпуса элемента до места пайки,регламентируемое ГОСТами или ТУ на данный элемент;> расстояние между корпусами соседних ЭРЭ выбирают из условия лучшеготеплоотвода и допустимой разности потенциалов (относительно выводов);> конструктивные детали механического крепления (скобы, держатели, хомуты и др.)выбираются из числа рекомендованных или конструируются вновь с учетоммеханических перегрузок, действующих на изделие.Рациональная компоновка ЭРЭ на ПП невозможна без творческого подхода,обдуманного выбора технического решения, построенного на разумных компромиссахмежду противоречивыми требованиями схемы, конструкции, условий эксплуатации,возможностями технологии и стоимостью.Важно правильно оценить значимость (вес) каждого предъявляемого к конструкциитребования.
Очевидно, что для одной и той же схемы можно предложить несколькоразличных вариантов компоновки (рис.3.6). Учитывая специфику усилительныхустройств, лучшим среди трех предложенных вариантов компоновки надо признатьвариант III, т.к. здесь осуществлено максимальное разнесение входных и выходных цепей,проводники корпуса («Общ.») и питания («-6,5 В») дополнительно экранируют вход ивыход. Второй вариант хуже не только с электрических, но и с технологических позиций:об этом свидетельствуют узкие места на плате.
Наличие узких мест влечет за собойнеобходимость занижения ширины печатных проводников и контактных площадоквокруг монтажных отверстий, что чревато опасностью отслаивания их от платы впроцессе изготовления. Первый вариант (см. рис. 3.6) компоновки вообще неприемлемвследствие неправильной распайки выводов транзисторов. Из приведенного анализаразличных вариантов компоновки простейшего функционального узла ясно, чтонахождение оптимального компоновочного решения является весьма сложной задачей.В целях упрощения процесса компоновки рекомендуется применять аппликационныйметод. Он состоит в том, что расстановку ЭРЭ на ПП осуществляют за счет перемещенияпроекций элементов, вырезанных из плотной бумаги, картона на листе бумаги срасчерченной координатной сеткой. Результат компоновки удобнее всего представить ввиде компоновочного эскиза (см. рис.
3.6),по нему нетрудно в дальнейшем оформитьчертежи платы и сборки узла. ЭРЭ нужно распределить на плате относительноравномерно и по возможности более плотно, стремясь к уменьшению габарита платы.Получившиеся размеры платы необходимо скорректировать и привести в соответствие сГОСТ 10317 — 79*.Можно количественно оценить некоторые компоновочные параметры:плотностьупаковкикоэффициент использования площади платыкоэффициент заполнения объема блокагде N - количество ЭРЭ, установленных на плате; Si, Vi соответственно установочнаяплощадь и установочный объем i -го элемента схемы; а, Ь, с — соответственно длина,ширина и высота на печатной плате.Рис.3.6.
Пример компоновочного эскизаРис.3.6. Пример компоновочного эскиза (продолжение)При увеличении плотности упаковки РЭА не следует забывать, чтополупроводниковые элементы и микросхемы необходимо размещать как можно дальшеот мощных тепловыводящих элементов и от элементов, являющихся источникамипеременных и постоянных магнитных полей (трансформаторы, дроссели и др.).Окончательное выяснение качества и рациональности компоновки может бытьпроверено макетированием.Компоновку (размещение) элементов проводящего рисунка целесообразно проводить,используя канальные алгоритмы трассировки.
Для выполнения трассировки по этомуметоду необходимо вычертить эскиз ПП в масштабе 4:1 на прозрачной пленке или кальке,нанести на него с двух сторон координатную сетку и обозначить посадочные места.Качество трассировки значительно повышается, если перед трассировкой по результатамразмещения было выполнено построение ортогональных минимальных деревьев иполучена таблица соединений. Пользуясь этой таблицей, сначала выполняют трассировкуцепей простой конфигурации, реализуемых без перехода из канала в канал, а затемпроводятся отрезки трасс, подходящие к контактам модулей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
