Цифровой частотомер

Описание конструкции частотомера цифрового, расчёт его надёжности. Компоновка и расчёт печатной платы, технология её изготовления. Разработка технологического процесса сборки и монтажа изделия. Определение эффективности применения проектируемой техники.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 25.01.2013
Размер файла 962,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Тульский государственный университет

ФАКУЛЬТЕТ ВЕЧЕРНЕГО И ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ

КАФЕДРА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Дипломный проект

Выпускная квалификационная работа дипломированного специалиста

специальность 210201 Проектирование и технология РЭС

ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР

Студент группы 161371С

Попов Д.Ю.

Руководитель проекта

Овчинников А.В.

Тула 2012

Содержание

Аннотация

Введение

1. Технико-экономический анализ проекта

1.1 Анализ технического задания

1.2 Патентно-информационный поиск

1.3 Выбор оптимального варианта

2. Схемотехнический раздел

2.1 Структурная схема

2.2 Схема электрическая принципиальная

3. Конструкторская часть

3.1 Конструктивно-технологические требования

3.2 Описание конструкции частотомера цифрового

3.3 Расчет надежности частотомера цифрового

3.4 Расчет теплового режима

3.5 Компоновка печатной платы частотомера цифрового

3.6 Расчет платы печатной

4. Технологическая часть

4.1 Разработка технологического процесса сборки и монтажа изделия

4.2 Технология изготовления печатных плат

4.3 Выбор материалов для изготовления печатной платы

4.4 Выбор основных и вспомогательных материалов

5. Организационно-экономический раздел

5.1 Вводная часть

5.2 Организация и планирование НИОКР

5.3 Определение плановой себестоимости проведения НИОКР и договорной цены

5.4 Определение прибыли и договорной цены НИОКР

5.5 Расчет затрат на изготовление опытного образца электронного устройства и предпроизводственных затрат

5.6 Расчет затрат на изготовление проектируемого электронного устройства, лимитной цены

5.7 Расчет лимитной цены электронного устройства (ЭУ)

5.8 Оценка уровня качества проектируемого ЭУ

5.9 Расчёт эксплуатационных затрат потребителя

5.10 Определение экономической эффективности применения проектируемой новой технике

6. Охрана труда

6.1 Анализ вредных и опасных факторов

6.2 Микроклимат

6.3 Вентиляция

6.4 Шум

6.5 Освещение

6.6 Заземление

6.7 Пожарная безопасность

6.8 Электробезопасность

6.9. Охрана окружающей среды

6.10 Образование отходов

Заключение

Список используемых источников

Аннотация

В данном дипломном проекте произведено проектирование цифрового частотомера на PIC контроллере.

Проведен технико-экономический анализ проектируемого устройства, при этом выполнен анализ технического задания, произведен патентный и информационный поиски. Выбор варианта проектируемого устройства выполнен на основе анализа существующих решений в данной области.

Работа состоит из текстовой и графической частей. Текстовая часть представлена пояснительной запиской объемом 105 листов и 6 листов приложения. Пояснительная записка содержит графические иллюстрации и таблицы.

Графическая часть выполнена на 7 листах формата А4

Графическая часть работы содержит: структурную схему, электрическую принципиальную схему, печатную плату, сборочный чертёж печатной платы, сборочный чертеж платы устройства, чертеж конструкции устройства, лист с чертежом приспособления для изготовления устройства, а так же плакат по организационно-экономической части.

Введение

Темой данного дипломного проекта является конструкторская проработка цифрового частотомера, обеспечивающего измерение частоты электрических сигналов в диапазоне 0-30 МГц с точностью 0,1%.

Частотомеры находят широкое применение, как в профессиональной деятельности инженеров-электронщиков, так и в радиолюбительской практике, например, при измерении частоты трансивера или приемника и т.п.

Использование современных цифровых технологий измерения частоты электрических сигналов и их отображения позволит создать компактный экономичный цифровой прибор с цифровым отображением результатов измерений на жидкокристаллическом дисплее.

1. Технико-экономический анализ проекта

1.1 Анализ технического задания

Разрабатываемое электронное устройство предназначено для измерения частоты электрического сигнала, относится к разряду измерительных приборов.

Устройство должно соответствовать следующим техническим характеристикам:

- напряжение питания, В 5±0,1

- напряжение входного сигнала, мВ 100-700

- погрешность измерений, % 0,1

- максимальная измеряемая частота, МГц 30

- потребляемый ток в режиме измерения, мА 100

- диапазон рабочих температур, Сє +5 … +45

- относительная влажность воздуха, не более, % 80

Для достижения заданных технических характеристик предлагается ряд схемотехнических и конструкторских решений:

- использовать современный микроконтроллер в качестве основного элемента схемы частотомера, что позволяет обеспечить заданную погрешность измерений и максимальную частоту измеряемого сигнала при незначительном потребляемом токе;

- использовать современную элементную базу с соответствующим рабочим диапазоном температур;

- использовать влагозащитные покрытия печатных узлов;

- конструктивно обеспечить брызгозащиту устройства.

1.2 Патентно-информационный поиск

ЗАДАНИЕ НА ПРОВЕДЕНИЕ ПАТЕНТНОГО И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Тема дипломного проекта: Цифровой частотомер

Задачи патентного и научно-технического исследования: Выявление новых принципов реализаций частотомеров, анализ известных решений

Исполнитель: Попов Д.Ю.

Краткое содержание работы: Выявить аналоги и выполнить сравнительный анализ функциональных параметров известных решений

Срок исполнения: 15.10.2012г.

Отчетный документ: Справка о патентном исследовании

Руководитель дипломного проекта: Овчинников А.В.

Задание получил: студент гр.161371С Попов Д.Ю.

РЕГЛАМЕНТ ПОИСКА

Тема дипломного проекта: Цифровой частотомер

Начало поиска 25.09.2012г. Окончание поиска 15.10.2012г.

Предмет поиска

Цель поиска

Страна поиска

Индексы МКИ, НКИ

Ретроспекция поиска

Источники поиска

Частотомер

Анализ существующих моделей

РФ,

США

МКИ

НКИ

2006 - 2012 гг.

РОСПАТЕНТ

Краткое обоснование регламента поиска: Бурное развитие микропроцессорной техники и внедрение её в массовую продукцию началось в начале 2000-х годов. Поэтому поиск целесообразно выполнять за последние 6 лет.

Руководитель дипломного проекта: Овчинников А.В.

Задание получил: студент гр.161371С Попов Д.Ю.

СПРАВКА-ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ИССЛЕДОВАНИИ

Тема дипломного проекта: Цифровой частотомер

Начало поиска 25.09.2012г. Окончание поиска 15.10.2012 г.

Предмет поиска

Страна, индекс (МКИ, НКИ)

№ заявки, дата приоритета, научнотехн. источник

Сущность заявленного технического решения

1. Приёмник частотомер

РФ МПК

G01R23/16

№ 2153680

От 18.11.2007

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в качестве высокоточного измерителя параметров радиосигналов, работающего в автоматическом режиме. Частотомер содержит последовательно включенные лазер, коллиматор, акустооптический дефлектор, на электрический вход которого подается измеряемый радиосигнал, интегрирующую линзу, регистрирующее устройство, реализованное в виде линейки фотодиодов, выходы которых через набор видеоусилителей и пороговых устройств нагружены на шифратор, осуществляющий преобразование позиционного кода, несущего информацию о координате центра дифрагированного пятна света, в код частоты.

2. Цифровой частотомер

Россия, МКИ5 G01R23/10

№2001119487

от 25.07.2006

Цифровой частотомер, включающий порт приема входного сигнала, преобразующий входной сигнал в последовательность счетных импульсов, первый счетчик, снабженный первым регистром чтения, порт приема импульса измерительного периода, и первую схему синхронизации.

3. Цифровой частотомер

РФ, МКИ5 G01R23/10

№2210785

от 22.09.2006

Цифровой частотомер включает порт приема входного сигнала, преобразующий входной сигнал в последовательность счетных импульсов, первый счетчик, снабженный первым регистром чтения, порт приема импульса измерительного периода и первую схему синхронизации, через которую выход порта приема импульса измерительного периода соединен с входом управления первым регистром чтения, образцовый генератор, формирующий образцовые импульсы, второй счетчик, снабженный вторым регистром чтения.

4. Супергетеродинный приёмник частотомер

РФ (51) МПК

G01R23/00

№2287833

От 11.09.2007

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве панорамного супергетеродинного приемника с частотным анализом, работающим в условиях приема в широком динамическом и частотном диапазонах. Супергетеродинный приемник-частотомер содержит усилитель входных сигналов, к выходу которого подсоединены два приемных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных смесителя, узкополосного фильтра промежуточной частоты, усилителя промежуточной частоты.

В процессе подготовки данной работы я изучил существующие технические и конструктивные варианты реализации цифровых частотомеров и выявил отсутствие приборов включающих в себя такие необходимые, на мой взгляд, параметры как: компактность, высокие качественные характеристики и низкая стоимость. Поэтому мой прибор включает в себя именно эти параметры, что позволяет найти ему применение в различных сферах и будет интересен как радиолюбителям, так и специалистам.

Проведенный патентный поиск дает основание говорить об актуальности данной темы.

Информационный поиск

Информационный поиск проводился по открытым источникам сети Internet, журналам и периодическим изданиям радиотехнического профиля. Ниже приведены основные результаты поиска.

1.Частотомер ЧЗ-63

Частотомер Ч3-63 применяется для настройки, испытаний и калибровки различных приемопередающих трактов, фильтров, генераторов, синтезаторов частоты, систем связи и других устройств. В Ч3-63 реализована возможность программного кодового дистанционного управления, а также выдача информации на внешнее регистрирующее устройство позволяют использовать прибор в информационно-измерительных и технологических системах, управляемых с помощью ЭВМ.

Рисунок 1.1 Частотомер ЧЗ-63

Технические характеристики

Диапазон измеряемых частот

* синусоидального 0.1Гц - 1000МГц (0,03 - 10 В эфф.)

* импульсного сигнала 0.1 - 200 МГц (0.1 - 10 В)

* погрешность измерения частоты ± 5*10-7±1 ед. сч

* Диапазон измеряемых периодов инусоидального и импульсного сигналов 0,1 мкс - 104 с (10 МГц - 10-4 Гц)

* Диапазон измеряемых длительностей импульсов 0,1 мкс - 104 с

* Входное сопротивление, емкость 1 МОм (50 Ом), 50 пФ

* Питание 220 + 22 В, 50±0,5 Гц или 220 (115) В ±5%, 400+28-12 Гц; источник пост. тока : 27±3 В

* Потребляемая мощность 60 В*А

* Масса 6 кг

* Габариты 312Ч95Ч335 мм

Прибор обладает следующими нижеперечисленными достоинствами:

* простота и точность снятия показаний;

* возможностью подключения внешних приборов;

* широкий предел измерений.

При этом прибору присущи следующие недостатки:

* зависимость показаний приборов от влияния внешних магнитных полей;

* большая чувствительность приборов к колебаниям частот тока

* большие массо-габаритные параметры.

2. Универсальный электронно-счётный частотомер 53132A

Частотомер 53132A с высокими техническими характеристиками и производительностью обеспечивает быстрые и точные измерения частоты при приемлемой цене. 53132A имеет интуитивно понятный интерфейс пользователя и одноклавишный доступ к наиболее часто используемым функциям, поэтому точные измерения выполняются быстро и просто. Для анализа данных одновременно с выполнением новых замеров используется техника цифровой обработки сигналов в реальном времени; это повышает производительность процесса измерений

Рис. 1.2 Универсальный электронно-счётный Частотомер 53132A

Технические характеристики.

*Диапазон частот: 0,1 Гц- 225 МГц

* Габаритные размеры: 88,5 х 212,6 х 348,3 мм

* Потребляемая мощность: 170 ВА

* Масса 3,5 кг.

Достоинствами прибора являются:

* лёгкий прочный корпус;

* простота использования;

* надёжность и высокая скорость измерений и передачи данных.

Главным недостатком данного прибора является высокая цена.

3. АКТАКОМ АСН-8322 цифровой универсальный измеритель частотных характеристик

АКТАКОМ АСН-8322 цифровой универсальный измеритель частотных характеристик электрического сигнала предназначен для измерения частоты, периода, длительности импульса и скважности сигнала, а также имеет встроенный счетчик импульсов, с возможностью одновременного выполнения математической и статистической обработкой измеряемых параметров. Универсальный цифровой частотомер Актаком АСН-8322 - имеет десятиразрядный цифровой индикатор. Частотомер АСН-8322 предназначен для измерения частоты, периода, длительности импульса и скважности сигнала, а также имеет встроенный счетчик импульсов.

Рис 1.3 АКТАКОМ АСН-8322 цифровой универсальный измеритель частотных характеристик

Технические характеристики частотомера АСН-8322:

*Дисплей: OLED дисплей, 10 разрядов

* Диапазон входных частот по каналам: А и В: 0,1 Гц...200 МГц С: 200 МГц...8 ГГц

*Диапазон входных напряжений по входам: А и В: 0,025...25 В (0,1Гц … 50МГц), от 0,3 В (50МГц … 200МГц)

* Время измерения : 10 сек/1 сек/0,1 сек

* Питание: сетевой адаптер АТН-0503 +5,5В / 2А

* Интерфейс связи с ПК (опция): USB 1.1, LAN

* Габаритные размеры: 260 х 210 х 70 мм

* Масса, не более: 1,5 кг.

К достоинствам прибора относятся:

* надёжность и защищённость от ударов;

* графический OLED дисплей;

* высокая точность измерения;

* возможность полнофункционального управления прибором от персонального компьютера через интерфейсы USB или LAN.

К недостаткам прибора относятся:

* недостаточная наглядность измерений;

* сложность конструкции.

4. Мобильный частотомер

Мобильный частотомер предназначен для измерения частоты и периода электрических сигналов в диапазоне частот 10Гц…250Мгц.

Частотомер может быть использован в качестве узла радиолюбительской аппаратуры, либо как отдельное измерительное устройство.

Для отображения значения измеренной частоты используется 4-разрядный семисегментный светодиодный индикатор с общим анодом.

Макет частотомера показан на рисунке 1.4.

Рис 1.4 Мобильный частотомер

Технические характеристики

*Диапазон измеряемых частот 10Гц…250Мгц

*Дискретность отсчёта частоты 10Гц

*Напряжение входного сигнала не менее 0,5в

*Номинальное напряжение питания +12в

*Ток потребления не боле 100мА

Данный прибору присущи следующие достоинства:

*Простота конструкции;

*Малые габариты;

*Малая масса.

Недостатками прибора являются:

*Малая чувствительность

*Недостаточная наглядность измерения

Анализ найденных решений показал, что устройства обеспечивающие заданные технические параметры обладают высокой сложностью и ценой. Приобретение и эксплуатация данных приборов небольшими организациями затруднена, что позволяет говорить о необходимости разработки современных устройств бюджетного класса.

1.3 Выбор оптимального варианта

В условиях рыночной экономики важными свойствами продукции являются потребительские качества изделия, которые влияют на её конкурентоспособность. Основными критериями качества продукции является:

* стоимость;

* надёжность;

* масса.

При создании частотомера с ЖК-индикатором я поставил перед собой задачу создать частотомер на доступной, но современной элементной базе, с достаточным для большинства нужд частотным диапазоном без переключения пределов измерения, с большим входным сопротивлением и малой емкостью.

Мое изделие «частотомер цифровой» выполнено на основе микроконтроллера, имеет функциональную законченность.

Обеспечить простоту сборки и уменьшить массогабаритные параметры конструкции, использовать возможность автоматизации и механизации в производстве при сборке и монтаже, нам поможет выбор печатного монтажа.

Печатный монтаж является групповым монтажом, что позволяет получить все соединения (электрические) за один технологический цикл, обеспечивая технологичность конструкции. Поэтому мы выбираем основным элементом конструкции деталь: плата печатная.

Применение печатной платы позволяет получить значительное повышение плотности межсоединений. Печатная плата гарантирует стабильную повторяемость электрических параметров от образца к образцу, отсутствие монтажных ошибок, высокую идентичность электрических и конструктивных параметров, повышает надежность и качество аппаратуры, уменьшает трудоемкость и себестоимость изделия, повышает производительность труда за счет использования механизированного и авторизированного оборудования при ее изготовлении по типовым технологическим процессам. Таким образом, технологичность конструкции обеспечивается.

2. Схемотехнический раздел

2.1 Структурная схема частотомера

Рис 2.1 Структурная схема частотомера

Структурная схема рисунка приведена на рис 2.1.

В состав частотомера входят следующие функциональные узлы:

- микроконтроллер;

- индикатор;

- формирователь импульсов;

-входная согласующая цепь.

Действие прибора основано на измерении числа импульсов в течение определенного образцового интервала времени.

Через входную согласующую цепь сигналы подаются на формирователь импульсов, который служит для преобразования входного напряжения в последовательность прямоугольных импульсов определенной амплитуды и длительности, соответствующие частоте входного сигнала, затем сигналы поступают на микроконтроллер, который осуществляет счет импульсов внешнего сигнала, обработку полученных значений и вывод результатов на индикатор.

2.2 Схема электрическая принципиальная

Принципиальная схема частотомера (рис.2.2) построена по классической схеме: поступающие на вход импульсы попадают на входной формирователь, выполненный на транзисторах VT1-VT3, который превращает сигнал любой формы и амплитуды в последовательность нормированных по амплитуде импульсов с крутыми фронтами. Сформированные импульсы, поступают на вход контроллера (2,3 DD1), где происходит подсчет количества импульсов за известный период (0,1/1/10мкс.).

Число импульсов преобразуются в двоичный код и по интерфейсу (RB4-RB7) поступают на ЖКИ индикатор, где преобразуются в двоично-десятичный код и высвечиваются на табло индикатора.

Входной формирователь имеет полосу пропускания 10Гц…100МГц. Нижнюю границу для синусоидального сигнала определяет емкость конденсаторов С1 и С2. Первый каскад выполнен по схеме стокового повторителя, что позволяет значительно увеличить входное сопротивление прибора (более 1МОм). Диоды VD1 и VD2 защищают транзистор VT1 от выхода из строя при подаче на вход высокого напряжения (ограничение на амплитуде Uвх=0.7В). На транзисторах VT2 и VT3 выполнен формирователь импульсов. Резистором R7 регулируется крутизна фронтов импульсов, добиваясь высокой чувствительности на высоких частотах.

В частотомере предусмотрена возможность программной калибровки, что позволяет использовать любые кварцевые резонаторы в диапазоне 1…20МГц. Однако оптимальным является значение около 4Мгц. На меньшей частоте снижается быстродействие PIC контроллера, а повышение тактовой частоты увеличивает потребляемый микроконтроллером ток, не давая особых преимуществ.

Рис. 2.2 Схема электрическая принципиальная частотомера

Следует учитывать, что в данной схеме кварц возбуждается на частоте параллельного резонанса, а на отечественных резонаторах обычно указывается частота последовательного резонанса, которая может отличаться на несколько килогерц.

3. Конструкторская часть

3.1 Конструктивно-технологические требования

При разработке конструкции изделия полностью удовлетворяющей поставленным требованиям, согласно технического задания учитываются:

1- функциональное назначение изделия;

2- объект установки изделия РЭА;

3- условия эксплуатации и эксплуатационные требования;

4- производственно-технологические требования;

5- экономические показатели;

6- надежность;

7- преимущества и недостатки конструкции РЭА.

С конструкторской точки зрения наиболее удобной является классификация по функциональному назначению, применению и объекту установки.

Различают три класса РЭА по объекту установки: бортовая; морская; наземная.

В каждом классе различают специализированные группы в зависимости от объекта установки. Конструкция РЭА различного назначения, устанавливаемой на различные объекты, имеет особенности, вытекающие из специфики назначений и условий эксплуатации.

При конструировании радиоаппаратуры пользуются классификацией, приведенной в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Класс РЭА

Группа аппаратуры

Бортовая

Самолетная (вертолетная); Ракетная; Космическая.

Морская

Судовая (корабельная); Буйковая

Наземная

Возимая; Носимая; Переносная; Бытовая; Стационарная.

Краткая характеристика требований к конструированию 3х классов РЭА:

Бортовая РЭА - это аппаратура, устанавливаемая на летательных объектах. Основными задачами при конструировании такой РЭА следует считать:

-уменьшение массы, габаритов;

-необходимость работы РЭА в условиях пониженного атмосферного давления;

-необходимость защиты РЭА от сложных механических воздействий (вибрационных и ударных нагрузок).

Морская РЭА - характеризуется следующими условиями:

-морская среда требует разработки аппаратуры в тропическом исполнении;

-коррозийная стойкость;

-плесенестойкость;

-влагозащищённость;

-брызгозащищенность;

-ударные перегрузки;

-линейные ускорения.

Ударные перегрузки характерны для любой морской РЭА и возникают при ударах волн, а линейные перегрузки возникают при качке.

Наземная РЭА наиболее обширна и разнообразна. Общей задачей конструирования наземной РЭА является защита от вибраций и ударов, от пыли в условиях нормального атмосферного давления.

Внешние факторы, влияющие на работоспособность аппаратуры, можно классифицировать на 2 вида:

-климатические воздействия;

-механические воздействия.

Для оценки величины каждого воздействующего фактора его сравнивают с нормальными условиями эксплуатации.

Под нормальными условиями эксплуатации понимают условия работы в закрытых отапливаемых помещениях при отсутствии в воздухе паров, газов, солей, кислот и микроорганизмов при температуре (25 ± 5°)С, относительной влажностью (65 + 15)%, атмосферном давлении (8,36... 10,6) 104 Па (630...800 мм.рт.ст.), при отсутствии механических воздействий.

При конструировании цифрового частотомера я руководствовался следующими требованиями:

В конструкции максимально использованы стандартизованные и нормализованные элементы, детали. Выполнение этого требования даёт экономический эффект, так как не тратится средства на разработку конструкций изделий, проектирования техпроцесса и изготовления, специальной оснастки и оборудования. Что позволило сократить сроки подготовки производства изделий РЭА. Эти изделия изготавливаются специализированной промышленностью, где производство изделий РЭА, отлажено, механизировано и экономически выгодно.

Проведём экспресс оценки трём, функционально унифицированным приборам, выполненных на дискретной, смешанной и интегральной элементных базах. Основные характеристики приборов приводятся в таблицах:

Таблица 3. Дискретная элементная база

Элементы

Количество элементов,

Интенсивность отказов,

Стоимость, руб

Кварцевый резонатор

1

0.03

0.03

10

Дроссель

1

0,028

0,028

6

Резисторы

1354

0,03

99

135,4

Диоды

45

0,2

10

90

Транзисторы

521

0,4

208,4

156,3

Знакосинтезирующий индикатор

1

0.049

0.049

150

Итого

317,507

547,7

Таблица 3.1 Смешанная элементная база

Элементы

Количество элементов,

Интенсивность отказов,

Стоимость, руб

Кварцевый резонатор

1

0.1

0.1

10

Дроссель

1

0,028

0,028

6

Резисторы

61

0,03

2.12

0.7

Диоды

6

0,2

1.2

0.5

Транзисторы

17

0,4

5.6

32

Микропроцессор

1

0,1

0,1

50

Знакосинтезирующий индикатор

1

0.049

0.049

150

Итого

9,197

249,2

Таблица 3.2 Интегральная элементная база

Элементы

Количество элементов,

Интенсивность отказов,

Стоимость, руб

Кварцевый резонатор

1

1

1

10

Дроссель

1

0,028

0,028

6

ГИС

2

1

2

2050

Знакосинтезирующий индикатор

1

0.049

0.001

150

Итого

3,029

2216

Оценка и анализ полученных показателей показывает, что смешанный вариант элементной базы (таблица 3.1) наиболее полно удовлетворяет требованиям выбранных критериев качества, что обеспечивает высокую надежность, низкую стоимость в сравнении с другими конструктивными вариантами.

3.2 Описание конструкции частотомера цифрового

В основу разработки современной РЭА положен модульный принцип конструирования, основывающийся на функционально-узловом методе проектирования. В дипломном проекте разрабатывается конструкция первого уровня. Технологичной следует считать конструкцию, удовлетворяющую с заданной надежностью технологическим и эксплуатационным требованиям при выбранном типе производства, изготавливаемую с применением прогрессивных технологических процессов, обеспечивающую наименьшие затраты на поиск неисправностей и ремонт при обслуживании.

Технологичность конструкции можно оценивать количественно и качественно. Качественная оценка в процессе проектирования предшествует количественной.

При анализе конструкции рассматриваем требования к технологичности сборочных единиц и деталей.

Технологичность детали оценивается следующими требованиями:

-конструкция детали должна состоять из стандартных конструктивных элементов;

-собираться из стандартных или унифицированных заготовок;

-размеры и поверхность детали должны иметь оптимальную прочность и шероховатость;

-конструкция детали должна обеспечить возможность применения типовых и стандартных технологических процессов изготовления;

-деталь должна стремиться к простой форме.

Проанализировав техническое задание и учитывая условия эксплуатации изделия нормальные, а так же допускаемые значения воздействующих факторов по 4 группам жесткости в соответствии с ГОСТ 23752-79 «Платы печатные. ОТУ», устанавливаем - плата должна соответствовать ГОСТ 23752-79 группа жесткости 1.

Используя государственные и отраслевые стандарты ГОСТ 29137-91 «Формовка выводов и установка изделий электронной техники на печатные платы. Общие требования и нормы конструирования», выполняем компоновку одним из выбранных методом. Выбираем габаритные размеры ЭРИ, установочные и присоединительные, определяем варианты установки на плату. Производим электрическое соединение ЭРИ печатными проводниками, условно изображая и в виде линий. Трассировку соединений на ПП выполняем в соответствии с требованиями ГОСТ 2.417-91 «Платы печатные. Правила оформления чертежей». Выбираем габаритные размеры и конфигурацию платы печатной, учитывая требования ГОСТ 10317-79 «Платы печатные. Основные размеры».

В результате компоновки получена печатная плата простой прямоугольной формы, минимальными для нашей схемы габаритными размерами (90 х 40), размеры сторон кратны 2,5 и соотношение сторон близки 2:1.

Выбираем толщину платы с учетом нагрузки по ГОСТ 23751- 86, она равна 1,5 мм. Выбираем материал для печатной платы по ГОСТ 10316-78 «Гетинакс и стеклотекстолит фольгированные. ТУ».

При повышенной влажности и тепловых воздействиях целесообразно использовать не дорогой, но обладающий хорошими эксплуатационными характеристиками стеклотекстолит фольгированный СФ-1(2)-35-1,5.

Эти материалы стандартизированы, имеют промышленный выпуск и гарантию качества, они недефицитны, недороги, имеют удовлетворительную обрабатываемость. Их применение повышают технологичность конструкции.

По конструктивным особенностям печатные платы с жестким основанием делятся на типы односторонние (ОПП), двухсторонние (ДПП) и многослойные (МПП). Выполняя компоновку, необходимо стремиться разместить проводники так, чтобы получить ОПП.

При разработке изделия я применил одностороннюю печатную плату. Односторонние печатные платы имеют низкую стоимость, высокую надежность, компоненты устанавливаются на стороне платы, свободной от монтажа и корпуса ЭРИ не требуют дополнительной изоляции от платы (зазора или детали - прокладка), точность выполнения рисунка высокая, не требуется металлизация отверстий, и мы можем использовать химический метод изготовления ПП.

Определяем класс точности печатной платы. По точности выполнения элементов проводящего рисунка печатные платы делятся на 5 классов ГОСТ 23751-86 «Платы печатные. Основные параметры конструкции». Выбираем класс точности 3, являющейся характерным для печатных плат с микросхемами. Плата средней насыщенности. Имеются узкие места. Печатные платы 3 класса точности сравнительно просты в изготовлении, надежны в эксплуатации, имеют невысокую стоимость.

В случае использования проектируемого изделия в условиях повышенной влажности, для защиты внешних паяных соединений от коррозии применяем лак ЗП-730 В2.4, бесцветный, ГОСТ20824-81. Это покрытие обладает высокой стойкостью к атмосферным воздействиям.

Габаритный размер печатного узла 90х40х15 мм.

Вывод: конструкция «частотомера цифрового» является технологичной, так как отвечает следующим требованиям:

проста и целесообразна;

имеет прямое функциональное назначение;

-удовлетворяет требованиям миниатюризации;

-класс точности 3 (ГОСТ 23751-86), то есть точность изготовления средняя, возможно использование для получения ПП стандартного оборудования;

-в модуле максимально использованы нормализованные и стандартизованные изделия (ЭРИ);

-материал платы: фольгированный стеклотекстолит недорогой и недефицитный, выпускаемый промышленно, имеет удовлетворительную обрабатываемость;

применение печатного монтажа увеличивает надежность конструкции; обеспечивает возможность серийного изготовления; применения механизированных и автоматизированных процессов производства, использования типовых ТП;

размеры и поверхность печатной платы имеют оптимальную точность и шероховатость:

h 14 - для габаритных размеров платы;

Н 12 - для крепежных отверстий;

Rz40 - для металлизированных отверстий и торцевых поверхностей;

Rz80 - для не металлизированных отверстий и торцевых поверхностей.

- в печатной плате 3 типоразмера монтажных отверстий.

ПП устанавливаем внутри корпуса конструкции и крепим с помощью винтов М3, используя 3 отверстия диаметром 3,2Н12.

3.3 Расчёт надёжности частотомера цифрового

Надёжность - это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях эксплуатации, технического обслуживания, ремонтов и транспортирования. Исходными данными для расчёта надёжности являются:

- схема электрическая принципиальная Э3;

- перечень элементов;

- климатические и механические условия эксплуатации.

Так как надежность - свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени. То надежность так же можно определить как физическое свойство изделия, которое зависит от количества и от качества входящих в него элементов, а так же от условий эксплуатации. Надежность характеризуется отказом.

Отказ - нарушение работоспособности изделия. Отказы могут быть постепенные и внезапные.

Постепенный отказ - вызывается в постепенном изменении параметров элементов схемы и конструкции.

Внезапный отказ - проявляется в виде скачкообразного изменения параметров радиоэлементов (РЭ).

Все изделия подразделяются на восстанавливаемые и невосстанавливаемые

В работе изделия существуют 3 периода.

Рис.2.3.График зависимости интенсивности отказов от времени эксплуатации

На рисунке 2.3 показан график зависимости интенсивности отказов от времени эксплуатации.

1 - период приработки, характеризуется приработочными отказами.

2 - период нормальной эксплуатации, характеризуется внезапными отказами.

3 - период износа - внезапные и износовые отказы.

Понятие надежности включает в себя качественные и количественные характеристики.

Качественные характеристики:

- безотказность - свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки

- ремонтопригодность - свойство изделия, приспособленность к:

1) предупреждению возможных причин возникновения отказа

2) обнаружению причин возникшего отказа или повреждения

3) устранению последствий возникшего отказа или повреждения путем ремонта или технического обслуживания

- долговечность - свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния (состояние при котором его дальнейшее применение или восстановление невозможно)

- сохраняемость - сохранение работоспособности при хранении и транспортировке.

Количественные характеристики:

-интенсивность отказа ЭРЭ:i ;

- вероятность безотказной работы:

; (2.2)

- средняя наработка на отказ:

Тср. = 1/; (2.3)

- интенсивность отказа изделия:

= ++... + ; (2.4)

- вероятность отказа:

Q(t) = 1 - P(t). (2.5)

Рис. 2.4

Интенсивность отказов зависит так же от коэффициента нагрузки (Кн) и от температуры окружающей среды (tокр), которая влияет на коэффициент (коэффициент влияния температуры).

Для удобства расчета однотипных электрорадиоэлементов (ЭРЭ), находящихся в одинаковых температурных условиях и работающих в одинаковых (близких) эксплутационных режимах, можно объединить в одну группу.

Расчет надежности произвел с помощью программы АСРН. Элементы принципиальной схемы, паяные соединения, печатные соединения заносятся в модуль 1 уровня, и производится расчет. В результате расчета получаем следующие показанные ниже данные.

Расчет надежности модуля: частотомер цифровой

I. Основные исходные данные

1. Расчет в режиме: эксплуатации

2. Группа аппаратуры: 3.1

3. Температура окружающей среды °С: 25

II. Расчет суммарной интенсивности отказов входящих модулей и ЭРИ:

В результате расчета получена суммарная интенсивность отказов схемы:

1/ч

По формуле 2.3 определяем среднюю наработку на отказ:

Tср=1/1,06·10-5=94339 ч;

Определяем вероятность безотказной работы по формуле 2.2 для пяти временных точек (t1=3·104 ч, t2=6·104 ч, t3=9,4·104 ч, t4=12·104 ч, t5=15·104 ч,).

Таблица 2.2 Расчет надежности

Тип ЭРИ

Кол-во

Схемная позиция

бб (бсг)

лэ, 1/ч

лэ*n, 1/ч

Полупроводниковые приборы

КД252Б

2

VD1-VD2

1·10-7

1.89·10-8

0.38·10-7

КП313А

1

VT1

0.72·10-7

1.16·10-7

1.16·10-7

КТ399А

2

VT2-VT3

0.32·10-7

1.81·10-8

0.36·10-7

Знакосинтезирующий индикатор HY-1602H7

1

LCD1

0.88·10-6

0.79·10-5

0.79·10-5

Микроконтроллер

1

DD1

1.5 ·10-7

1.35·10-7

1.2·10-7

Кварцевый резонатор HC49/U

1

Q1

2.5·10-8

0.7·10-7

0.7·10-7

Резисторы

МЛТ-0,125

11

R1-R6,R8-R12

0.5·10-7

1.21·10-7

1.33·10-6

СП3-22

1

R7

2.8·10-8

1.19·10-7

1.19·10-7

Конденсаторы

К10, К73

9

C1-C5, C7-C10

1.9·10-8

0.65·10-8

0.59·10-7

К50-40

1

С6

1.8·10-7

1.49·10-7

1.49·10-7

Дроссель ДМ-0,6

1

L1

2·10-9

0.9·10-8

0.9·10-8

Микропереключатели

2

S1,S2

0.8·10-7

0.77·10-8

1.54·10-8

Соединители низкочастотные и радиочастотные

СР-50, СР-75

1

X1

1.5·10-8

1.2·10-8

1.2·10-8

MOLEX

1

X2

1.9·10-8

1.45·10-10

1.45·10-10

Соединения

Паяные

135

-

0.69·10-10

0.55·10-9

0.75·10-7

проводники

61

-

1.3·10-9

1.04·10-8

0.63·10-6

Итого для модуля:

1.06·10-5

Таблица 2.3 Вероятность безотказной работы

t·104

3

6

9,4

12

15

Р(t)

0,72

0,53

0,37

0,28

0,20

Строим график зависимости безотказной работы от времени для предлагаемой схемы (рис 2.5)

Рис 2.5 График зависимости безотказной работы

Вывод: Среднее время наработки до отказа составило 94339 часов. При работе по 24 часа в сутки устройство обеспечивает безотказную работу в течении десяти лет.

3.4 Расчёт теплового режима

Исходными данными для расчёта являются:

- длина корпуса прибора L1

- ширина корпуса прибора L2

-высота корпуса прибора L3

- коэффициент заполнения прибора Kз: 0,3;

- удельная мощность, рассеиваемая прибором P0, 20 Вт

Рассчитывается поверхность корпуса блока по формуле:

; (2.6)

.

Определяется условная поверхность нагретой зоны по формуле:

; (2.7)

.

Определяется удельная мощность корпуса блока по формуле:

; (2.8)

.

Рассчитывается удельная мощность корпуса блока по формуле:

; (2.9)

.

Находится коэффициент в зависимости от удельной мощности корпуса блока:

. (2.10)

Находится коэффициент в зависимости от удельной мощности нагретой зоны:

. (2.11)

Находится коэффициент, зависящий от атмосферного давления вне корпуса:

. (2.12)

Находится коэффициент, зависящий от атмосферного давления внутри корпуса блока:

. (2.13)

Определяется перегрев корпуса блока по формуле:

; (2.14)

.

Рассчитывается перегрев нагретой зоны по формуле:

; (2.15)

.

Определяется средний перегрев воздуха в блоке по формуле:

; (2.16)

.

Определяется удельная мощность элементов по формуле:

; (2.17)

.

Рассчитывается перегрев поверхности элементов по формуле:

, где a=0,75, b=0,25; (2.18)

.

Рассчитывается перегрев окружающей элементы среды по формуле:

; (2.19)

.

Определяется температура корпуса блока по формуле:

; (2.20)

.

Определяется температура нагретой зоны по формуле:

; (2.21)

.

Находится температура поверхности элементов по формуле:

; (2.22)

.

Находится средняя температура воздуха в блоке по формуле:

; (2.23)

.

Находится температура окружающей элементы среды по формуле:

; (2.24)

.

Как видно из расчетов, максимальная температура теплонагруженных компонентов не превышает 85 градусов, что ниже предельной температуры определенной производителем. Таким образом, дополнительных мер по отводу тепла предпринимать нет необходимости.

3.5 Компоновка печатной платы частотомера цифрового

Процесс разработки печатной платы складывается из следующих операций:

а) компоновка печатной платы, в процессе которой находят оптимальное размещение навесных элементов на печатной плате, согласно электрической принципиальной схеме изделия. В результате компоновки находят положения контактных площадок для подключения всех элементов;

б) разводка печатных проводников ("трассировка"). Цель этой операции - провести проводники, соединяющие контактные площадки, так, чтобы они имели минимальную длину, и минимальное число переходов на другие слои с целью устранения пересечений;

в) оформление чертежа с соблюдением требований стандартов.

Компоновка радиотехнического изделия -- это размещение на плоскости или в пространстве различных элементов изделия. Такими элементами могут быть радиодетали (резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и т. п.), функциональные узлы различного конструктивного исполнения (модули, интегральные, микросхемы, микросборки и т. п.), блоки и приборы. В результате компоновки должны быть определены геометрические размеры, форма, ориентировочная масса изделия и взаимное расположение всех элементов в конструкции.

При разработке компоновки радиотехнического изделия учитывают сложную совокупность факторов, связанных с особенностями функционирования в эксплуатации изделия, электрическими взаимосвязями и тепловыми режимами внутри РЭА, геометрическими размерами и формой отдельных элементов конструкции.

Поэтому необходимо выполнять следующие требования:

1) между отдельными элементами, узлами, блоками, приборами должны отсутствовать паразитные электрические взаимосвязи, которые могут существенно изменить характер полезных взаимосвязей и нарушить нормальное функционирование изделия;

2) тепловые поля, возникающие в РЭА вследствие перегрева отдельных элементов, не должны ухудшать технические характеристики аппаратуры;

3) необходимо обеспечить легкий доступ к деталям, узлам, блокам в конструкции для контроля, ремонта и обслуживания. Расположение элементов конструкции должно также обеспечивать технологичность монтажа и сборки с учетом использования автоматизации этих процессов;

4) габариты и масса изделия должны быть минимально возможными.

Паразитные обратные связи определяются взаимным расположением отдельных частей конструкции и соединяющих их проводников и могут возникать не только между отдельными элементами, но и между узлами, блоками, приборами, что нарушает устойчивость работы любой радиотехнической схемы.

В результате компоновки получили плату с односторонним расположением элементов см. схему приложение Б.

3.6 Расчёт платы печатной

цифровой частотомер плата надёжность

Исходные данные:

- максимальные значения диаметров выводов навесных элементов, устанавливаемых на печатную плату, мм:

dэ1 =0,8;

dэ2 =1,1.

- класс точности печатной платы - 3;

- тип печатной платы - односторонняя с металлизированными монтажными отверстиями;

- чертеж «Плата печатная» с размерами сторон 90х40мм;

Таблица 2.4

Параметры элементов печатного монтажа

Размеры элементов проводящего рисунка для классов плотности

1

2

3

Ширина проводников,t

0.75

0.45

0.25

Расстояние между проводниками l

0.75

0.45

0.25

Контактный поясок,b

0.3

0.2

0.3

Определяем номинальное значение диаметров монтажных отверстий

d=dэ+r+dно, (2.25)

где: dэ - максимальное значение диаметра вывода навесного элемента, мм;

r - разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальный значением диаметра вывода устанавливаемого элемента, r=(0,1…0,4)мм;

dно - нижнее предельное отклонение диаметра отверстия,

dно=0,1 мм.

d1=0,8+0,3+0,1=1,2 мм;

d2=1,1+0,3+0,1=1,5 мм.

Выбираем диаметры из ряда предпочтительных размеров монтажных отверстий:

d1 = 1,1мм;

d2 = 1,5мм;

Результаты расчетов сводим в таблице 2.5.

Количество однотипных диаметров отверстий подсчитываем по чертежу «Плата печатная».

Таблица 2.5 Параметры отверстий

Условное обозначение отверстий

Диаметр отверстия, мм

Наличие металлизации отверстий

Кол-во отверстий

Минимальный диаметр контактной площадки, мм

1,2

Нет

90

1,8

1,5

Нет

3

2,1

3,2Н12

Нет

3

-

Определяем номинальное значение ширины проводника

t=0,25 +tно, (2.26)

где: tно - нижнее предельное отклонение ширины проводника

tно =0,05мм,

t = 0,25+0,05=0,3мм.

Ширина проводника составила: t.=0,3мм,

Определяем номинальное значение расстояния между соседними элементами проводящего рисунка

S = 0,25+tво, (2.27)

tво - верхнее предельное отклонение ширины проводника,

S = 0,25+0,05=0,3мм.

Определяем номинальный диаметр контактной площадки

D = (d+dво)+2b+tво+2dтр+ , (2.28)

где: dво - верхнее предельное отклонение диаметра отверстия

b - гарантийный поясок, b = 0,1 мм;

dтр - величина подтравливания диэлектрика (0 для ДПП);

Td - диаметральная величина позиционного допуска расположения центров отверстий относительно номинального положения узла координатной сетки;

Tр - величина диаметрального значения позиционного допуска расположения контактных площадок относительно номинального положения, Tр = 0,15 мм,

D1=(1,2+0,1)+2*0,1+0,05+2*0+=1,73мм;

D2=(1,5+0,1)+2*0,1+0,05+2*0+=2,05мм.

мм;

мм.

Расчет произведен правильно, т.к.:

;

4. Технологическая часть

4.1 Разработка технологического процесса сборки и монтажа изделия

В зависимости от сложности конструкции изделия и типа производства, определяемого с учетом годовой программы выпуска изделия, определяется глубина разработки технологического процесса или степень его детализации, определяющая и виды разрабатываемой документации. Технологический процесс может разрабатываться в маршрутном, маршрутно-операционном и операционном исполнении.

Основным документом, разрабатываемым для всех типов производства на всех стадиях разработки технологической документации, является маршрутная карта (МК).

При маршрутном изложении техпроцесс исполняется на МК с описанием содержанием каждой операции при соблюдении технологической последовательности их выполнения.

Разработку техпроцесса монтажа изделия производим на маршрутной карте согласно ГОСТ.

Маршрутная карта - это технологический документ, в котором излагается содержание технологических процессов с указанием всех операций в последовательности их выполнения, необходимого оборудования, технологической оснастки, трудоемкости выполнения операций и прочей информации.

Изготовление частотомера цифрового на PIC контроллере начинается с комплектования этого изделия материалами и комплектующими, поэтому первой операцией с порядковым номером 005 является комплектование. Затем проверяется качество паяемости выводов ЭРЭ и при необходимости производится их лужение, поэтому второй операцией 010 стоит лужение. Для того чтобы установить элементы на плату необходимо произвести формовку выводов ЭРЭ, операция с номером 015 будет формовка. Далее следует операция с номером 020 маркировка, предназначенная для маркировки на плате мест установки ЭРЭ, а также заводского номера изделия. Затем идёт операция сборка - 025. После сборки производится операция монтаж ЭРЭ на плату - 030 монтаж. Далее производится пайка, после чего производится промывка от остатков флюса. Затем производят регулировку. Далее визуально проверяют качество пайки и правильность установки ЭРЭ, проверяют параметры стенда на соответствие ТУ. Следующими операциями следуют лакирование, сушка и контроль на качество покрытия лаком изделия и проверяют параметры узла на соответствие ТУ. После чего ставят отметку в техническом паспорте.

Разработка технологического процесса производиться по сборочному чертежу изделия РГКРИПТ.21030601.4206.005, его спецификации и с учетом годовой программы выпуска.

При годовой программы выпуска в 1000 шт. тип производства будет серийным с партией запуска при ежемесячной повторяемости равной:

(3.1)

принимаем n = 84 шт.

где: N - годовая программа выпуска изделий;

К - количество партий.

Маршрутный технологический процесс (ТП) сборки и монтажа изделия в последовательности выполнения всех его операций описываем в маршрутной карте (МК) РГКРИПТ.10185.42106.

МК разрабатывается в соответствии с ГОСТ3.1118 - 82 и содержит все основные операции сборки и монтажа изделия, а также вспомогательные операции комплектования деталями, ЭРЭ, материалами необходимыми для выполнения основных операций, подготовки ЭРЭ к монтажу (лужение выводов ЭРЭ, их формовку), контроля изделия.

Разработка технологического процесса монтажа изделия производится в маршрутном изложении на форматах 2 и 1б ГОСТ 3.1118-82 РГКРИПТ.10185.42106.

4.2 Технология изготовления печатных плат

Для электрического соединения отдельных элементов схемы используется система печатных проводников или печатный монтаж. Печатный монтаж, нанесенный на изоляционное основание, образует печатную плату.

Процесс получения печатного монтажа. Процесс состоит из двух операций:

а) создание изображения печатных проводников;

б) создания токопроводящего слоя на изоляционном основании.

Широкое распространения получили три метода создания токопроводящего слоя;

1) химический, при котором производится вытравливание незащищенных участков фольги, предварительно наклеенной на диэлектрик;

2) электрохимический, при котором методом химического осаждения создается слой металла толщиной 1-2 мкм, наращиваемый затем гальваническим способом до нужной толщины. При электрохимическом методе одновременно с проводниками металлизируют стенки отверстий которые можно использовать как перемычки для соединения проводников, расположенных на разных сторонах платы;

3) комбинированный метод, сущность которого состоит в сочетании химического и электрохимического методов.

На основании методов получения токопроводящего слоя в настоящее время используются следующие методы изготовления печатных плат:

- субтрактивные, основанные на травлении фольганированного диэлектрика;

- аддитивные и полуаддитивные, основанные на селективном осаждении проводящего покрытия;

- методы послойного наращивания.

Из субтрактивных методов наибольшее применение нашли химический негативный и комбинированный позитивный. Первый используется для получения односторонних печатных плат, внутренних слоев многослойных печатных плат и гибких печатных шлейфов. Его преимуществами является высокая точность геометрии проводников из-за отсутствия процессов гальванического осаждения меди. Вторым методом получают двусторонние печатные платы и многосторонние печатные платы из фольгированного травящего диэлектрика. Недостатками субтрактивных методов является невозможность получения проводников с шириной 150 мкм и большой отход меди при травлении.

Аддитивный и полуаддитивный методы позволяют получить более узкие проводящих слоев (5..20 мкм), а также сэкономить медь, осаждаемую только в местах размещения проводящих трасс. Кроме того, при браковке платы рисунок может быть стравлен и нанесен вновь. Недостатками данных методов является сложность получения хорошей адгезии проводников к основанию платы и невысокая технологичность изготовления.

Метод послойного наращивания не нашел широкого применения из-за высокого процента брака и длительности цикла изготовления.

В связи с тем, что для монтажа устройства используется двусторонняя печатная плата, для мелкосерийного производства может быть рекомендован комбинированный позитивный метод их изготовления. Сущность метода состоит в том, что печатные проводники получают травления фольги, а металлизированные отверстия - электрохимическим методом.

Последовательность основных операций при изготовлении печатных плат комбинированным позитивным методом следующая:

- получение заготовок печатных плат из двустороннего фольгированного стеклотекстолита;

- подготовка поверхности фольги;

- нанесения слоя фоторезиста;

- получения рисунка путем экспонирования и проявления;

- нанесения лакового покрытия;

- сверления монтажных и переходных отверстий;

- химическое омеднение;

- удаление лакового покрытия;

- гальваническое омеднение;

- нанесение защитного покрытия;

- удаления фоторезиста;

- травление печатного рисунка;

- лужение плат.

4.3 Выбор материалов для изготовления печатной платы

Для изготовления печатной платы нам необходимо выбрать следующие материалы; материал для диэлектрического основания печатной платы, материал для печатных проводников и материал для защитного покрытия от воздействия влаги. Сначала мы определим материал для диэлектрического основания печатной платы.

Существует большое разнообразие фольгированных медью слоистых пластиков. Их можно разделить на две группы;

- на бумажной основе;

- на основе стеклоткани.

Эти материалы в виде жестких листов формируются из нескольких слоев бумаги или стеклоткани, скрепленных между собой связующим веществом путем горячего прессования. Связующим веществом обычно являются фенольная смола для бумаги лил эпоксидная для стеклоткани. В отдельных случаях могут также применяться полиэфирные, силиконовые смолы или фторопласт. Слоистые пластики покрываются с одной или обеих сторон медной фольгой стандартной толщины.

Характеристики готовой печатной платы зависят от конкретного сочетания исходных, материалов, а также от технологии, включающей и механическую обработку плат.

В зависимости от основы и пропиточного материала различают несколько типов материалов для диэлектрической основы печатной платы.

Фенольный гетинакс - это бумажная основа, пропитанная фенольной смолой. Гетинаксовые платы предназначены для использования в бытовой аппаратуре, поскольку очень дешевы.

Эпоксидный гетинакс - материал на такой же бумажной основе, но пропитанный эпоксидной смолой.


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.