Розробка друкованої плати

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти та науки, молоді і спорту України.

Вінницький національний технічний університет

Курсова робота

на тему: «Розробка друкованої плати»

з дисципліни «Інженерна та комп'ютерна графіка»

Вінниця 2011

Вступ

В приладах з радіо та електричними пристроями слабких струмів широко застосовується друкований монтаж - нанесення на поверхню основи, виготовленої з ізоляційного матеріалу, тонких покриттів, що виконують функції провідників, роз'ємів, контактних деталей. Друкований монтаж відрізняється такими особливостями:

- плоским розміщенням провідників на ізоляційній основі;

- наявністю монтажних отворів(отворів, які призначенні для закріплення виводів навісних електричних і радіоелементів);

- наявністю контактних отворів (отворів в двосторонній платі, які призначені для електричного з'єднання провідників розташованих з двох сторін ізоляційної основи чи в різних шарах багатошарової плати, з нанесенням металевого покриття на стінках отворів);

- наявністю контактних площадок (струмопровідних ділянок, призначених для приєднання об'ємних провідників чи виводів навісних елементів. При наявності монтажних отворів - це площадка навколо отвору, при відсутності отворів - площадка на кінці провідника);

- наявністю системи розміщення отворів, друкованих провідників та інших елементів - координатної сітки, необхідної для механізації іавтоматизації технологічних операцій по виготовленню і складанню друкованих плат.

Шари металу чи діелектрика, що нанесені на ізоляційну основу, є друкованими елементами схеми (конденсаторами, котушками та ін..).

Сукупність друкованого монтажу і друкованих елементів називається друкованою схемою. Ізоляційна основа з друкованим монтажем чи з друкованою схемою називається друкованою платою.

За основу друкованих плат беруть зазвичай листові фольгова ні матеріали, які являють собою пресований гетинакс чи склотекстоліт, облицьований з одного боку чи з двох боків мідною фольгою завтовшки 0,035 чи 0,05 мм.

По кількості шарів друковані плати можуть бути одношаровими і багатошаровими. друкований плата електричний монтаж

Зазвичай друковані плать виконуються з двостороннім друкованим монтажем - провідники розміщують з двох сторін. Переходи з однієї сторони плати на Іншу виконуються через металізовані отвори в платі (контактні отвори). В основу технології виготовлення двосторонньої друкованої плати (ДДП) покладенно використання фольгова них діелектриків. Зараз для виготовлення ДДП застосовується комбінований метод, в який входять два способи: негативний і позитивний.

Технологічний процес отримання ДДП комбінованим негативним способом складається з таких етапів: отримання заготовок і підготовка поверхні фольги; нанесення на плату захисного покриття (фоторезиста); отримання зображення друкованих провідників експонуванням і проявленням; зняття незахищених ділянок фольги травленням; зняття фоторезиста з провідників; нанесення на основу захисного покриття;обробка отворів; гальванічна металізація отворів і друкованих провідників; покриття друкованих провідників сплавом олово - свинець; механічна обробк контура плати.

Технологічний процес виробництва ДДП комбінованим позитивним способом складається з таких етапів: отримання заготовок і підготовка поверхні фольги; нанесення на плату захисного покриття (фоторезиста); отримання зображення друкованих провідників експонуванням і проявленням; нанесення захисної лакової плівки; свердлення отворів та їх хімічне міднення; знищення захисної лакової плівки; електролітичне міднення отворів і провідників; нанесення кислотостійких сплавів; знищення фоторезиста; хімічне травлення фольги; освітлення провідникових покриттів; механічна обробка контуру друкованої плати.

Вимоги до основних технологічних операцій отримання друкованих плат визначені ГОСТ 23752-79; 32864-79; 322770-79; 23727-79;23662-79; 23663-79; 23664-79; 23665-79.

В тому випадку коли ДДП не задовольняє вимогам конструювання, а саме, не дозволяє розмістити велику кількість навісних електрорадіоелементів в малому об'ємі, застосовують багатошарові плати (БДП).

Технічне завдання

Перелік елементів

Теоретичні відомості друкованих плат

Вихідним документом при конструюванні друкованої плати є принципова електрична схема пристрою. Для однієї принципової схеми можна побудувати кілька варіантів топології друкованої плати, тобто друкованого монтажу.

Для забезпечення технологічності конструкції друкованої плати встановлені єдині норми конструювання плат і параметрів елементів друкованого монтажу та їх електричних параметрів.

Основні норми конструювання і вимоги до креслень друкованих плат такі:

1. Максимальний розмір сторони друкованої плати, як одношарової, так і багатошарової, не повинен перевищувати 500 мм. Це обмеження визначається вимогами міцності і щільності монтажу. По щільності розміщення друкованого монтажу плати поділяють на два класи: клас А - плати з нормальною щільністю монтажу і клас Б - плати з підвищеною щільністю монтажу. Мінімальна ширина провідників і відстань між ними визначають щільність монтажу. Ці параметри однакові і залежать від методу виготовлення: 0,5-0,8 мм - для плат класу А і 0,2-0.4 мм для плат класу Б.

Габаритні розміри плат класу А звичайно складають 240х360 мм, а плат класу Б - 100х150 мм. Основні розміри друкованих плат визначені в ГОСТ 10317-79.

2. Співвідношення розмірів сторін друкованої плати для спрощення компоновки блоків та уніфікації розмірів друкованих плат рекомендуються: 1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 3:2, 5:2. Розміри на кресленні друкованої плати вказують одним із таких способів:

o У відповідності з ГОСТ 2.307-68;

o Нанесенням координатної сітки.

3. Доцільно з метою максимального використання фізичного об'єму конструкції ЕОМ і спрощення її виготовлення розробляти плати прямокутної форми (інші форми друкованих плат допускаються тільки при розробці ЕОМ спеціальної форми).

4. Для креслення взаємного розташування друкованих провідників, друкованих елементів, контактних площадок, монтажних і контактних отворів і т.д. необхідно використовувати координатну сітку в прямокутній чи полярній системі координат. Крок координатної сітки в прямокутній системі координат повинен дорівнювати 1,25 чи 2,5 мм (основні) і 0,5 мм (додатковий). Використання двох кроків координатної сітки на кресленні однієї плати не припустимо.

Початок координат рекомендується становлювати в лівому нижньому куті плати, чи в центрі лівого нижнього кріпильного отвору, призначеного для кріплення плати в блоці чи елементів на платі.

Координатну сітку наносять:

- на все поле креслення;

- рисками по периметру контура плати;

- на зображенні поверхні плати;

- на частині зображення поверхні друкованої плати.

Крок координатної сітки в полярній системі координат задають по куту і діаметру. Координатну сітку наносять тонкими лініями, які повинні нумеруватися. Крок координатної сітки вибирають з урахуванням насичення і масштаба зображення. Окремі лінії координатної сітки допускається виділяти через прийняті інтервали, проміжні лінії сітки можна не наносити, якщо помістити в технічних умовах вказівки типу: Лінії координатної сітки нанесенні через одну.

5. На краях плати треба передбачити технологічну зону шириною 1,5-2 мм. Розміщення установчих і інших отворів, а також друкованих провідників в цій зоні не допускається.

Всі отвори повинні розташовуватися в вузлах координатної сітки.

6. Монтажні отвори обов'язково металізують, форма і розміри отворив залежать від діаметру і форми виводів електрорадіоелементів. Діаметр розмірів, звичайно, повинний бути більшим з діаметр виводу електрорадіоелемента на0,2-0,3 мм. Таке співвідношення визначає умови пайки.

Наколо монтажного отвору виконують контактну площадку у вигляді кільця, діаметр d якого повинний бути більшим за діаметр отвору. Установчі, кріпильні технологічні отвори не мають контактних площадок.

На кресленні друкованої плати отвори (монтажні, контактні) допускається зображати спрощено - одним колом (без зенківки і контактної площадки). Щорб їх відрізнити, застосовують умовні позначення.

7. Друковані провідники розміщують з двох боків плати по лініях умовної координатної сітки. При цьому рекомендується на одній стороні плати провідники вести паралельно. Елктричне з'єднання друкованих провідників, розташованих на різних сторонах плати, виконують за допомогою монтажних металізованих отворів, які можуть розміщуватись по всій робочій поверхні плати.

На кресленні плати провідники показують однією потовщеною лінією. Числові значення ширини провідника вказують в технічних умовах; при ширині провідника на кресленні більшій ніж 2,5 мм допускається зображати його двома лініями у відповідності до масштабу креслення. Окремі елементи малюнка (провідники, екрани, контактні площадки, ізоляційні ділянки і т.п.) допускається відокремлювати штриховкою, черненням, каструванням.

Друковані провідники, ширина яких на кресленні не більша ніж 1 мм, треба зображати суцільною потовщеною лінією, а контактні площадки, що приєднані до таких провідників, не штрихувати.

8. Конденсатори, резистори та інші навісні елементи треба розміщувати паралельно координатній сітці. Мінімальні розміри відстаней між електрорадіоелементами

9. На друкованих платах треба передбачати орієнтуючий паз (чи зрізаний кут) чи технологічні базові отвори, необхідні для правильної орієнтації при виготовленні друкованої плати.

10. З країв друкованої плати треба знімати фаски. Між друкованим з'єднуючим контактом роз'єму і краєм фаски повинна бути відстань не менша 0,8 мм.

11. Креслення друкованої плати треба виконувати в масштабі 1:1, 2:1, 4:1, 5:1, 10:1, якщо крок координатної сітки 2,5 мм і не менше 4:1, якщо крок 0,5 мм (додатковий крок).

12. Над основним написом розміщують технічні вимоги, згруповані в такій послідовності:

v Спосіб виготовлення плати

v Позначення матеріалу провідникового шару чи ізоляційних ділянок і товщина шару

v Крок координатної сітки

v Відхилення що допускаються: обрисів провідників, контактних площадок та інших друкованих елементів від заданих кресленням.

v Ширина друкованих провідників.

v Найменша відстань між провідниками

v Вимоги до розмірів і зміщення контактних площадок

v Вказівки про покриття

v Вказівки про маркірування і клеймування

13. На кресленнях друкованих плат допускається:

- Наносити позиційні позначення електро і радіо елементів

- Вказувати сторону встановлення навісних елементів надписом який розміщують над зображенням

- Розміщувати електричну принципову схему.

Визначаємо стандартні розміри елементів, які застосовуються в схемі, і зводимо дані в таблицю.

1. З таблиці отримуємо сумарну площу S _сум .= 608.84 мм ²

2. Визначаємо настановну площа всіх елементів на платі, якщо

До _вуст .= 1,2; Кущ - коефіцієнт установки.

S _вуст .= S _cум .* 1,2

S _вуст = 608.84 * 1,2 = 730,608 мм ²

3.Визначаєм площу друкованої плати, яка необхідна для установки елементів з урахуванням відстані між елементами і висновками, а установки елементів з урахуванням відстані між елементами і висновками а також для забезпечення нормальних теплових режимів роботи за формулою

S _пов .= S _вуст / До _ісп,

де К _в - коефіцієнт використання До _ісп = 0,9 S _пов = 811,787 мм ²

4.Определяем площа, необхідну для розміщення елементів кріплення. Приймаємо, що плата встановлюється на чотири штифта. Площа

S _мо .= 7,065 мм ² * 4 = 28,26 мм ²

5.Визначаємо загальну площу друкованої плати

S _пл.общ. = S _вуст + S _пов + S _мо = 730,608 +811,787 + 28,26 = 1570,655 мм ²

6. Виходячи з отриманої площі, вибираємо ширину плати В = 35 мм, тоді довжина плати

L = S _пл.общ / В = 1570,655 / 35 = 44,876 мм.

Користуючись таблицею «Лінійні розміри друкованих плат, мм» ми обираємо розмір плати 45 х 50 мм.

Висновок

В даній курсовій роботі ми креслили друковану плату схеми електрично принципової, визначали площу кожного елемента, площу монтажних отворів, визначали габаритні розміри друкованої плати.

Список використаної літератури

1. Петриков В. М. Уроки радіотехніки. - СПб.: КОРОНА Принт, 2000р.

2. Білібін К. І., Шахно В. А. Конструкторсько-технологічне проектування електронної апаратури: Учеб. для техн. Вузов.2005г.

3. Угрюмов Є. П. Цифрова схемотехніка. - СПб.: БХВ-Петербург, 2002р

4. Фрумкін Г.Д. Розрахунок і конструювання радіоелектронної апаратури. Москва «Вища школа» 1985р.

5. Парфьонов Є.М. Проектування конструкцій радіоелектронної апаратури. Москва «Радіо і зв'язок» 1989р.

Размещено на Allbest.ru