21174

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Выбор типа конструкции блока и варианта конструктивного исполнения модуля I уровня ячейки. Выбор компоновочной структуры ячеек ЭА. Выбор типа конструкции ПП. Выбор класса точности ПП.

Русский

2013-08-02

74 KB

28 чел.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

Вопросы проектирования, конструирования и технологии изготовления ПП должны решаться в тесной взаимосвязи, так как для того чтобы обеспечить функционирование ЭА, необходимы не только схемотехнические решения, функциональная точность, надежность, но и учет влияния внешней среды, конструктивных, эксплуатационных факторов, многофакторного процесса изготовления ПП, связи требований к конструкции ПП с технологическими возможностями различных методов их изготовления, и т.п. При проектировании ПП также необходима ориентация на определенную технологическую базу (на конкретное производство).

Укрупненная структурная схема конструкторско-технологического проектирования ПП приведена на рис. 1.8.1.

Рис. 1.8.1 – Структурная схема конструкторско-технологического проектирования ПП

Последовательность конструкторско-технологического проектирования ПП установлена нормативной документацией и включает следующие этапы:

1. Изучение и анализ ТЗ на изделие (печатный узел, модуль I уровня, ЭА), в состав которой входит разрабатываемая ПП:

• анализ назначения и объекта установки ЭА;

• анализ условий эксплуатации и группы жесткости ЭА;

• анализ электрической принципиальной схемы и элементной базы.

2. Выбор типа конструкции блока и варианта конструктивного исполнения модуля I уровня (ячейки).

3. Выбор компоновочной структуры ячеек ЭА.

4. Выбор типа конструкции ПП.

5. Выбор класса точности ПП.

6. Выбор метода изготовления ПП.

7. Выбор материала ПП.

8. Разработка компоновочных эскизов ячейки и выбор габаритных размеров ПП:

• выбор типоразмера ПП;

• компоновка конструкторско-технологических зон на ПП для установки ЭРИ, элементов электрического соединения, контроля, крепления и фиксации ячеек; размещение ЭРИ на ПП; выбор элементов электрического соединения; выбор элементов контроля функционирования, ручек и съемников; выбор элементов фиксации ячейки в модулях более высокого конструктивного уровня; выбор дополнительных элементов крепления ячейки; определение толщины ПП; определение числа слоев и толщины МПП.

9. Расчет элементов проводящего рисунка.

10. САПР.

11. Поверочные расчеты.

12. Подготовка разработанного проекта к производству ПП.

1.8.2 Анализ технического задания на разработку

Исходные данные при конструкторско-технологическом проектировании ПП и модулей I уровня определяются в соответствии с конструкцией модулей более высокого конструктивного уровня (уровня разукрупнения), например, блока, при этом требования и конструкторско-технологические ограничения на ПП должны соответствовать требованиям ТЗ на изделие. Поэтому в ТЗ на конструкторско-технологическое проектирование ПП указывают:

1) назначение, область применения и группу ЭА, для которой разрабатывается ПП и модуль I уровня, по объекту установки: например, бортовая СВТ, устройство управления ТП и т.п.;

2) условия эксплуатации, хранения, транспортировки, группу жесткости работы ЭА:

• механические воздействия (вибрации, удары, линейные ускорения и др.);

• климатические воздействия (температура окружающей среды, влажность, атмосферное давление);

• специальные воздействия (плесневые грибы, грызуны и др.);

3) электрическую принципиальную схему функционального узла (ФУ), для которого разрабатывается ПП, с перечнем элементов:

• элементная база;

• электрические параметры и параметры, влияющие на конструкцию ПП (максимальный ток, напряжение, диапазон частот, рассеиваемая мощность, быстродействие, коэффициент усиления сигнала и др.);

• установочные площади или варианты установки ЭРИ: ЭРЭ, ИМС, МСБ, БИС, СБИС и ПМК;

4) способ закрепления ПП в модулях более высокого конструктивного уровня;

5) конструкторско-технологические ограничения, которые задаются в соответствии со стандартами на данный класс ЭА, размерами конструкции аналога или специальными ограничениями и пр.

Назначение ЭА, объект, на который она устанавливается, условия эксплуатации, элементная база, быстродействие и другие параметры обусловливают определенные требования к конструкции и технологии изготовления ПП.

При изучении ТЗ на изделие необходимо проанализировать:

• назначение и область применения или объект установки ЭА, в состав которой входит разрабатываемая ПП;

• условия эксплуатации, влияние воздействующих на ЭА факторов и группу жесткости работы ЭА;

• назначение функционального узла (электронного модуля), в который входит ПП и способ ее крепления в модулях высокого конструктивного уровня;

• электрическую принципиальную схему функционального узла, его функциональную сложность; параметр, определяющий конструкцию ПП (быстродействие, чувствительность, мощность рассеиваемая, частота и т.д.), его элементную базу.

1.8.3 Определение конструкции печатной платы и ее параметров

ГОСТ 23751—86 предусмотрены следующие типы конструкции ПП:

односторонние ПП. Применяются в бытовой технике, технике связи и в блоках питания на ЭРЭ. Имеют низкую стоимость, высокую надежность, низкую плотность компоновки;

двусторонние ПП. Применяются в измерительной, вычислительной технике, технике управления и автоматического регулирования, технике связи, высокочастотной технике;

многослойные ПП. Применяются в технике управления и автоматического регулирования, вычислительной и бортовой аппаратуры для коммутации ИМС, БИС, СБИС, МСБ, в ЭА с высокими требованиями по быстродействию, плотности монтажа, волновому сопротивлению, времени задержки сигнала и т.д.

гибкие ПП, ГЖП и ГПК. Применяются в ЭА и высокой надежности при реализации уникальных и сложных технических решений, конструкция которых исключает применение жестких ПП.

В зависимости от условий эксплуатации ЭА конструктор определяет по ГОСТ 23752-79 группу жесткости и соответствующие ей требования к конструкции ПП, материалу основания и необходимости применения дополнительной защиты от климатических, механических и других воздействий, указанные в нормалях.

При выборе типа конструкции ПП учитывают:

1) тип элементной базы: традиционная (корпусная); бескорпусная; поверхностно-монтируемые компоненты; смешанная (традиционная и ПМК);

2) вариант компоновочной структуры ячейки;

3) возможность выполнения всех коммутационных соединений, что зависит от функциональной и конструкторской сложности узла. При незначительной конструкторской сложности (от 8 до 12 ИМС) при традиционном монтаже применяются ДПП, при средней (от 30 до 50 ИМС) – ДПП и МПП, при высокой (свыше 50 ИМС) – МПП, так как увеличивается число внутрисхемных связей, а применение МПП повышает надежность ЭА. Применение МПП позволяет повысить плотность монтажа, упростить сборку ЭА. Для обеспечения высокого быстродействия ЭА необходимо увеличить плотность монтажа, выбрать соответствующий материал основания ПП, увеличить число слоев МПП и прочее, и ввести внутренние межслойные переходы для уменьшения длины электрических связей. При поверхностном или смешанном монтаже при установке ПМК со средним числом выводов и шагом выводов 0,5...0,625 мм необходимую коммутацию могут обеспечить МПП с 6...8 сигнальными слоями при ширине проводников 0,125...0,15 мм, а при шаге выводов 0,25...0,5 мм – высокоплотные МПП с проводниками шириной от 0,05 мм и микропереходами диаметром 0,1...0,15 мм;

4) технико-экономические показатели (стоимость, технологичность, уровень унификации и стандартизации и др.);

5) возможность автоматизации процессов изготовления, контроля и диагностики, установки ЭРИ с учетом применяемого в конкретном производстве технологического оборудования.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

70621. Слияние и расщепление моделей 75.99 KB
  После окончания работы над отдельными ветвями все подмодели могут быть слиты в единую модель. С другой стороны отдельная ветвь модели может быть отщеплена для использования в качестве независимой модели для доработки или архивирования.
70623. Внутренние стрелки 216.25 KB
  Для связи работ между собой используются внутренние стрелки то есть стрелки которые не касаются границы диаграммы начинаются у одной и кончаются у другой работы. Для рисования внутренней стрелки необходимо в режиме рисования стрелок щелкнуть по сегменту например...
70625. Инструментальная среда BPwin 150.84 KB
  Функциональные возможности инструментальных средств структурного моделирования деловых процессов будут рассмотрены на примере cseсредства BPwin. BPwin поддерживает три методологии моделирования: функциональное моделирование IDEF0; описание бизнес-процессов IDEF3...
70626. Синтетическая методика 34.72 KB
  Под лучшим описанием в данном случае понимается наименьшая ошибка при попытке по полученной модели предсказать поведение реальной системы. На уровне общего описания системы функциональные методики допускают значительную степень произвола в выборе общих интерфейсов системы...
70627. Объектно-ориентированная методика 38.73 KB
  Объектно-ориентированный подход использует объектную декомпозицию при этом статическая структура описывается в терминах объектов и связей между ними а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами.
70628. Функциональная методика потоков данных 38.4 KB
  Диаграммы потоков данных являются основным средством моделирования функциональных требований к проектируемой системе. При создании диаграммы потоков данных используются четыре основных понятия: потоки данных процессы работы преобразования входных потоков данных...
70629. Функционально-ориентированные и объектно-ориентированные методологии описания предметной области 48.7 KB
  Функциональные методики наиболее известной из которых является методика IDEF рассматривают организацию как набор функций преобразующий поступающий поток информации в выходной поток. Функциональная методика IDEF0 Методологию IDEF0 можно считать следующим этапом развития хорошо...