Конструкторско-технологическое проектирование печатной платы
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
ВВЕДЕНИЕ
печатная плата
Проектирование печатных плат (ПП) представляет трудоемкий, но очень важный процесс. 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. Очевидно, что уровень актуальности разработки надёжных и эффективных ПП довольно высок в связи с применением ЭА в различных сферах жизни человека (вычислительная техника (ВТ), бытовая, транспортная, заводская техника и т.п.).
В зависимости от области применения ЭА ПП могут быть разделены на ПП общего применения и прецизионные ПП. Для бурно развивающейся отрасли информационных технологий (ИТ) и ВТ постоянно требуются всё более мощные, эффективные средства обработки данных (называемые компьютерами). Эти сложные устройства требуют детальной разработки, учёта всевозможных мельчайших факторов, которые в состоянии привести к порче оборудования.
ГОСТом предусмотрены следующие типы конструкции ПП: односторонние ПП (ОПП), двухсторонние ПП (ДПП), многослойные ПП (МПП), гибкие ПП (ГПП) и гибкие печатные кабели ((ГПК).
Последовательность выполнения курсовой работы совпадает с последовательностью конструкторско-технологического проектирования ПП:
изучение технического задания (ТЗ) на изделие, в состав которого входит конструируемая ПП;
анализ условий эксплуатации и группы жесткости ЭА;
выбор типа конструкции и класса точности ПП;
выбор материала основания ПП;
выбор габаритных размеров ПП;
расчет элементов проводящего рисунка ПП;
выбор технологического процесса изготовления ПП.
Техническое задание
Разработать конструкцию и техпроцесс изготовления ПП для следующих исходных данных:
.Группа ЭА - стационарная.
.Группа жёсткости при климатических воздействиях - 1.
.Механические воздействия:)частота вибраций, Гц: 35...65;)виброускорение, g: 9.
.Специальные воздействия: радиация.
.Электрические параметры:)допустимое падение напряжение, В: 0,6;)максимально допустимый ток, мА: 350.
.Способ закрепления ячейки в модулях более высокого конструктивного уровня:2
.Количество ПМК:
8 шт. SQFP 24x24-184
1 шт. SQFP 14x20-120
7 шт. 201.14-8
2 шт. PBGA-169
4 шт. 0402 резистор
6 шт. 1206 конденсатор
.Количество и тип соединителей на ПП:
4 шт. СНП59
1 шт. USBA-2J
7 шт. PLS2-20
1 шт. CWF-20
1 шт. D-SUB DB-25F
Способ закрепления ячейки:
+++ защемленная сторона
- - опертая сторона
Устанавливаемые компоненты:
SQFP 24x24-184
ТипALktabMTSQFP 24x24-1842426,20,30,51,60,326,825,2
SQFP 14x20-120
ТипA1A2L1L2ktabM1M2SQFP 14x20-120142017,4523,450,30,51,60,31824
PBGA-169
Amin2,00max2,30A1min0,50max0,70A2min1,15max1,25A3min0,31max0,41bmin0,60max0,90Dmin22,80max23,20D1min18,80max20,20Emin22,80max23,20E1min18,80max20,20emin1,50max1,50
.14-8:
Резисторы и конденсаторы:
ТипоразмерЭлементПосадочное местоAmaxБmaxВmaxГminГmaxabKTMРезистор 04021,10,60,40,150,30,50,60,111,5Конденсатор 12063,41,81,80,411,21,90,62,84
Соединители:
СНП59
Обозначение ВилкаРозеткаHBHBСНП5918,511,223,311,1J
PLS2-20
Тип вилкиШаг, ммРазмер, ммABCPLS2, однорядные2,008,804,002,80
SUB DB-25F
РазъемРазмер, ммABCDEFГнездо DB(DC)-25F38,447,053,012,541,312,4
1. ИЗУЧЕНИЕ И АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ НА ИЗДЕЛИЕ.
.1 Назначение объект установки ЭА
Печатная плата (ПП) разрабатывается для первого уровня модульности - ячейки.
К электронной аппаратуре, относящейся заданному классу (стационарная), предъявляются следующие требования:
вибропрочность
ударопрочность
устойчивость к повышенной температуре
устойчивость к пониженной температуре
(При транспортировании)
.2 Условия эксплуатации электронной аппаратуры
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 - Обобщённые значения механических воздействующих факторов для класса наземной ЭА
Воздействующий факторКласс ЭАНаземнаяВибрация: -частота, Гц -ускорение, g 10…70 1...4Многократные удары: -ускорение, g -длительность, мс 10…15 5...10Одиночные удары: -ускорение, g -длительность, мс 50…1000 0,5...10Линейное ускорение, g2…5Акустические шумы: -уровень, дБ -частота, Гц 85…125 50…1000
Важную роль для разработки ПП играет не только учёт механических воздействий, но и климатических. Для данной (первой, см. ТЗ) группы жёсткости при климатических воздействиях допустимые значения факторов приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Допустимые значения климатических факторов
Температура, КВерхнее значение 328Нижнее значение 248Относительная влажность, % 75 при температуре до 308 КПерепад температур, Кот 248 до 328Атмосферное давление, Па (мм.рт.ст)Нормальное
Влияние дестабилизирующих факторов на ПП во