Конструкторско-технологическое проектирование печатной платы - Курсовая работа

Для того, чтобы обеспечить функционирование электронной аппаратуры (ЭА) необходимы не только схемотехнические решения, функциональная точность, надежность, но и учет влияния внешней среды, конструктивных, эксплуатационных требований, процесса изготовления ПП и т. п. В производстве ЭА ПП выполняют роль несущей конструкции и коммутационной схемы, к ПП предъявляют те же требования, что и к конструкции ЭА. Эти сложные устройства требуют детальной разработки, учета всевозможных мельчайших факторов, которые в состоянии привести к порче оборудования. Последовательность выполнения курсовой работы совпадает с последовательностью конструкторско-технологического проектирования ПП: - изучение технического задания (ТЗ) на изделие, в состав которого входит конструируемая ПП; Разработать конструкцию и техпроцесс изготовления ПП для следующих исходных данных: 1.Дестабилизирующие факторы в ПП вызывают сложные физико-механические процессы, изменяющие физико-механические (расширение, размягчение, обезгаживание, деформацию, коробление, прогиб, скручивание ПП) и электрофизические свойства материала основания ПП (электропроводность, нагрузочная способность печатных проводников по току, диэлектрические свойства) и вызывающие отказы ЭА. Для данного класса ЭА (наземная) и для данного класса жесткости 1 при климатических воздействиях допустимы следующие значения воздействующих факторов: Таблица 1 - Обобщенные значения механических воздействующих факторов для класса наземной ЭА Воздействующий фактор Класс ЭА Атмосферное давление, Па (мм.рт.ст) Нормальное Влияние дестабилизирующих факторов на ПП во время использования и способы предотвращения их влияния на этапах конструирования и производства ПП представлено в следующей таблице 3. Воздействующий фактор Ускоряемые деградационные процессы Способы предотвращения влияния воздействующих факторов на этапе конструирования и производства ППКонструкторская сложность, установленная ранее, является высокой, так как общее число выводов устанавливаемых МС: 2048 (>800).Применение МПП повышает надежность ЭА, позволяет повысить плотность монтажа, упростить сборку ЭА и т.д. Для обеспечения высокого быстродействия ЭА необходимо увеличить плотность монтажа, выбрать соответствующий материал основания ПП, увеличить число слоев МПП, ввести внутренние межслойные переходы для уменьшения длины электрических связей. При выборе типа конструкции ПП учитывают: 1) тип элементной базы; Применение МПП повышает надежность ЭА, позволяет повысить плотность монтажа, упростить сборку ЭА и т.д. Для обеспечения высокого быстродействия ЭА необходимо увеличить плотность монтажа, выбрать соответствующий материал основания ПП, увеличить число слоев МПП, ввести внутренние межслойные переходы для уменьшения длины электрических связей.При выборе материала основания ПП необходимо обратить внимание на предполагаемые механические воздействия (вибрации, удары, линейное ускорение и т.п.); класс точности ПП (расстояние между проводниками); реализуемые электрические функции; объект на который устанавливается ЭА; быстродействие; условия эксплуатации, стоимость. Для ЭА стационарной группы 3-го класса точности, 1-го класса жесткости наиболее подходящей является многослойная печатная плата с основанием из теплостойкого армированного стеклотекстолита (СТПА-5-2). Таблица 7-Основные характеристики материалов основания ПП Критерии оценки ГФ-1 ГФ-2 СФ-1 СФ-2 СТНФ-1,2 СТФ-1,2 ФДМ-1,2 ФАФ-4Д СТПА-5 СТАП Полиамид Удельное объемное сопротивление, Ом*м 5*107 1,4*1013 2*1012 9*1011 1017 1011 1014При выборе габаритных размеров ПП необходимо определить суммарные установочные площади ИЭТ функционального узла; определить максимально допустимую длину печатного проводника; определить площадь ПП с учетом рекомендуемого коэффициента заполнения ПП для данной группы ЭА; рассмотреть несколько вариантов соотношения сторон ПП и выбрать длину и ширину ПП; определить толщину ПП; определить длину электрических связей, число слоев и толщину МПП. Линейные размеры печатной платы, установленные ГОСТ 10317-79, следует выбрать из Таблицы 8. При выборе типоразмера ПП необходимо обратить внимание на следующее: 1) Число устанавливаемых на ПП корпусов ИЭТ число задействованных выводов ИМС, установочную площадь ИЭТ. Ориентировочно площадь ПП на ранних стадиях проектирования можно определить по формуле: , где - коэффициент, зависящий от назначения и условий эксплуатации аппаратуры (=1..3); - установочная площадь ИЭТ. n - число ИЭТ. Суммарная длина связей: , где - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние ширины и шага проводников, эффективности трассировки, формы корпуса ИМС и монтажного поля (выбираем ); и -!!!!!габаритные размеры МПП; - число выводов ЭРИ, где - чило выводов у ЭРИ i-го типа, число ИМС данного типа, устанавливаемых на ПП (см табл.).Минимальный диаметр металлизированного монтажного отверстия определяем по формуле: , где - толщина ПП,-отношение диаметра металлизированного отверстия к толщине ПП. Определяем номинальный диаметр монтажных отверстий: , г