Конструювання друкованих вузлів і плат

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст

Введення

1. Розробка технічного завдання

1.1 Найменування та область застосування

1.2 Підстава для розробки

1.3 Мета та призначення розробки

1.4 Джерело розробки

1.5 Вимоги до виробів, що конструюються

2. Визначення умов експлуатації та групи жорсткості

3. Обгрунтування конструкторських рішень

3.1 Вибір матеріалу друкованої плати

3.2 Вибір типу конструкції і класу точності друкованої плати

3.3 Вибір класу точності друкованої плати

3.4 Вибір способу виготовлення друкованої плати

3.5 Вибір розміру друкованої плати

3.6 Визначення допустимих паразитних параметрів і визначення максимальної довжини поруч йдуть провідників з урахуванням паразитних параметрів

Висновок

Список літератури

Програми

Введення

У курсовому проекті описано пристрій реєстрації точки роси в герметизованих металоскляного, металокерамічних корпусах інтегральних мікросхем та напівпровідникових приладах. У промислових умовах звичайно використовують метод визначення концентрації парів за результатами аналізу атмосфери раз герметизований корпус і.с. за допомогою вторинної іонної мас-спектроскопії. Це приводить в непридатність вироби, які за електричними параметрами відповідають технічним умовам. В описаному приладі контролю температури точки роси ця проблема вирішується за допомогою локального охолодження і.с. через окремий електричний висновок. Це дозволяє зменшити площу охолоджуваної поверхні усередині корпусу до 1-1.5 мм ² і збільшити товщину локального конденсованого шару до 6 мкм. Конденсація вологи на охолоджуваному виведення супроводжується збільшенням ємності Δ С - 0.10-0.25 пФ між цими висновками і корпусом і.с., що, наприклад. Для мікросхеми К140 становить до 25% від її номінального значення.

Датчик температури харчується то джерела струму на транзисторі VT 6, I = 0.5мА. Сигнал подається на вхід аналого-цифрового перетворювача. Точність вимірювання температури точки роси залежить від режиму охолодження досліджуваного зразка. Згідно з даними, час конденсації вологи на охолоджуваної поверхні в залежності від температури і абсолютного рівня вологи може перебувати в межах 0.5-3с. Освіта крапель води на центрах конденсації в початковий момент відбувається при пружності водяної пари, що дорівнює пружності насичення. Абсолютна похибка вимірювання температури, обумовлена ​​конструктивними особливостями холодильної камери, розташуванням датчика температури відносно охолоджуваного виведення і.с. та зазначеними градієнтами температур, не перевищує половини значення молодшого розряду цифрового індикатора і становить-0.05 ° С. Відносна похибка вимірювання температури в цьому випадку не перевищує 5%.

1. Розробка технічного завдання

1.1 Найменування та область застосування

Розроблюване виріб - "пристрій реєстрації точки роси". Область застосування - вимірювальні системи. Пристрій застосовується реєстрації точки роси в герметизованих металоскляного, металокерамічних корпусах інтегральних мікросхем та напівпровідникових приладах.

1.2 Підстава для розробки

Навчальний план спеціальності 200800.

1.3 Мета та призначення розробки

Метою є проектування конструкцій виробів 1-ого рівня; освоєння методики конструювання друкованих вузлів і друкованих плат, методів їх перегляду.

1.4 Джерело розробки

Журнал "Прилади й техніка експерименту" .- 2001 .- № 2.-с.146-148 схема електрична принципова пристрою реєстрації.

1.5. Вимоги до виробів, що конструюються

Розроблений друкований вузол повинен мати мінімальні розміри і вартість, бути простим у виготовленні, виконувати свої функції протягом тривалого часу, повинен відповідати умовам по перешкодозахищеності та виключати перешкоди і наведення на інші прилади, особливо при використанні в вимірювальному комплексі.

2. Визначення умов експлуатації та групи жорсткості

Виріб відноситься до 2-ої групи 1-ого класу. Тобто виріб повинен експлуатуватися в закритих опалювальних і не опалювальних приміщеннях. Повинно зберігати працездатність при температури від мінус 60 до плюс 85 0 С при відсутності агресивних середовищ. Виходячи з цього за ГОСТ 23752-78 розроблений друкований вузол повинен відповідати 2-ої групи твердості експлуатації.

3. Обгрунтування конструкторських рішень

3.1 Вибір матеріалу друкованої плати

При виготовленні друкованої плати був використаний склотекстоліт фольгований СФ - 2Н - 50 - 1,5 ГОСТ 10316 - 78. Діапазон робочих температур стеклотекстолита дозволяє його застосовувати в апаратурі 2-ої групи твердості експлуатації. Товщина стеклотекстолита (1,5 мм) обрано в першому наближенні по мінімальному діаметру монтажного отвору і за класом точності друкованої плати, а також виходячи з вимог забезпечення механічної міцності друкованого вузла.

3.2 Вибір типу конструкції і класу точності друкованої плати

Друкована плата буде двосторонньою. Двосторонні друковані плати є значно меншими за габаритами порівняно з односторонніми, так як з їх допомогою можна реалізовувати велику щільність упаковки.

Малюнок 1

L - відстань між двома висновками,

D - діаметр контактної площадки,

d мо - діаметр монтажного отвору,

b - ширина паска металізації.

Діаметр контактної площадки дорівнює [1]:

D = d мо + 2 b.

Ширина смуги t n знаходиться за формулою [2]:

t n = (L - D) / (2 n +1),

де n - кількість друкованих провідників.

Порівнюємо t n з шириною друкованого провідника обраного класу точності

t n = (2.5-(1 +2 * 0.1)) / (2 +1) = 0.433 мм.

t 3кл = 0.25 мм - ширина друкованого провідника третього класу точності.

Тобто t n> t 3кл, значить вибраний клас точності підходить.

3.3 Вибір класу точності друкованої плати

Визначимо ширину зазору між друкованими провідниками:

Sp = tp = (L - D кп) / 2 n +1, (1)

де Sp - ширина зазору, мм

tp - ширина друкованого провідника, мм

L - відстань між центрами монтажних отворів, мм

D кп - діаметр контактної площадки, мм

n - кількість друкованих провідників між 2-ма контактними майданчиками

Задамо клас точності 3 (tp min = 0.25, Sp min = 0.25):

Sp = tp = (2.5-2.24) / 1 = 0.26

Sp> tp min, отже нашу плату можна реалізувати в 3-му класі точності

3.4 Вибір способу виготовлення друкованої плати

Друковані плати виготовляються позитивним фотохімічним способом, наступним чином: на двосторонню фольгированную заготівлю наноситься шар фоторезиста. Через фотошаблон проводитися експонування, потім фоторезист видаляється з ділянок, де будуть розташовані провідники або контактні майданчики. Потім свердлити отвори. Наступним етапом є осадження захисного шару олов'яно - свинцевого припою (ПОС) на майбутні провідники та контактні майданчики. Потім слідує видалення задубленного фоторезиста і травлення міді з незахищених місць (субтрактивна операція). Даний спосіб отримав найбільше застосування т.к. має просту і відпрацьовану технологію для всіх типів виробництв, має високу точність виготовлення друкованого малюнка.

3.5 Вибір розміру друкованої плати

Для знаходження розмірів друкованої плати спочатку визначають площу друкованої плати. Скористаємося даними таблиці 1.

Таблиця 1 Дані для визначення площі друкованої плати:

Тип ЕРЕ

Установча площа S i, мм

Кількість, n

S i n, мм 2

МЛТ -0,25

37,5

32

1200

СП5-2

196

8

1568

КТ315

21,6

2

43,2

КП303

107

5

535

КП306

107

1

107

КР572ПВ2

765

1

765

К140УД6

283,4

2

566,8

КЛС-1 (47,68 пФ)

56,25

3

168,75

КОР-1 (100пФ)

67,5

4

270

КЛС-1 (0,01 мкФ)

70,5

8

564

КОР-1 (0,1 мкФ)

67,5

4

270

К10-23 (20пФ)

58,5

1

58,5

К53-10 (0,47 мкФ)

25

2

50

К53-10 (0,22 мкФ)

25

1

25

К53-10 (1мкФ)

20

2

40

Д9Д

52,5

2

105

ГРПМ31

1585,5

1

1585,5

Площа друкованої плати, S пп визначається за формулою [2]:

S пп = n, (1)

де к = 0,5 - коефіцієнт, що характеризує щільність компонування;

S i - площа, необхідна для установки i-го цього елемента;

n - кількість елементів;

S пп = 15843,5 мм 2

Розмір друкованої плати вибираємо зі стандартного ряду розмірів ГОСТ 10317. Кінцеві розміри друкованої плати: 120 120 мм 2

3.6 Визначення допустимих паразитних параметрів і визначення максимальної довжини поруч йдуть провідників з урахуванням паразитних параметрів

Дано:

Тривалість фронту τ ф = 20 нс;

Допустима напруга перешкоди U пом_доп = 0.5 В;

Вихідна напруга мікросхеми U вих = 5 В;

Вихідний опір мікросхеми R вих = 1 кОм;

Перепад струму у вихідному ланцюзі мікросхеми Δ I = 0.1 А;

Довжина поруч йдуть провідників L = 7.5 мм;

Відстань між центрами провідників S = 1.25 мм;

Ширина друкованих провідників t = 0.25 мм.

Припустима ємність перешкоди розраховується за формулою [2]:

.

Максимальна довжина поруч йдуть провідників з урахуванням паразитної ємності [2]:

l доп = З пом_доп · S · 36 π · 2 / t · 10 -9 під +1) = 0.32 м,

де Со-погонна ємність між двома провідниками [Ф / м].

Допустима індуктивність перешкоди [2]:

Де К = 1-коефіцієнт запасу.

Максимальна довжина поруч йдуть провідників з урахуванням паразитної індуктивності знаходиться з наступного рівняння [2]:

l доп_м = 0.07962 м.

Тоді максимальна довжина поруч йдуть провідників з урахуванням паразитної індуктивності та паразитної ємності:

l доп = (l доп_м * l доп_ c) / (l доп_м + l доп_ c) = 0.11495 м = 63.35 мм.

Висновок: розрахована максимальна допустима довжина поруч йдуть провідників з урахуванням паразитної індуктивності та паразитної ємності більше ніж довжина дана в завданні, значить, взаємне розташування цих провідників задовольняє умовам електромагнітної сумісності.

Висновок

У даному курсовому проекті розроблена конструкція вироби 1-го рівня (Вузол друкований). Оформлена конструкторська документація, вивчені методи компонування і технологія виготовлення для даних виробів.

Розроблений в курсовому проекті друкований вузол задовольняє вимогам за умовами експлуатації, умов електромагнітної сумісності, має хороші масогабаритні характеристики, відповідає вимогам по точності, вимогам ДСТ і ОСТів. Відносно проста конструкція і використання недорогих і поширених матеріалів та радіокомпонентів, а також обраний спосіб виготовлення роблять його придатним для масового виробництва.

Список літератури

1. Проектування друкованих вузлів. Методичні вказівки до лабораторної роботи для студентів спеціальностей 190900, 200800, 071900/НГТУ; Сост. М.А. Івлєв, Нижній Новгород, 2000.-29с.

2. Курс лекцій з дисципліни "Основи проектування РЕЗ" для студентів спеціальності 200800.

3. Довідник з конструювання радіоелектронної апаратури (друковані вузли) / А.І. Горобець, А.І. Степаненко, В.М. Коронкевіч. -К.: Техніка, 1985. -312 С.: Іл.

4. Довідник з розроблення та оформлення конструкторської документації РЕА / Под ред. Е.Т. Романичева. - М.: Радіо і зв'язок, 1989.-448с.

5. ОСТ 4ГО.010.030-81. Установка навісних елементів на друковані плати. Конструювання.

6. ГОСТ 23751 -86. Плати друковані. Основні параметри конструкції

7. ГОСТ 23752-79. Плати друковані. Загальні технічні умови.

8. ГОСТ 2.417-91 ЕСКД. Правила виконання креслень друкованих плат.

9. РД 50-708-91. Інструкція: плати друковані. Вимоги до конструювання

10. ГОСТ 2.108-68 ЕСКД. Специфікація.

11. ОСТ 4ГО.000.030-85. Конструкторська документація. Виконання специфікацій

12. ГОСТ 2.702-75 ЕСКД. Правила виконання електричних схем.

13. ГОСТ 10317-79. Плати друковані. Основні розміри.

14. ГОСТ 10316-78. Гетинакс і склотекстоліт фольговані. Загальні технічні умови.

15. ОСТ 107.9.3001-87. Покриття металеві і неметалеві неорганічні. Загальні вимоги до вибору.

16. РД 107.9.4002-88. Покриття лакофарбові. Номенклатура, властивості і область застосування.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Комунікації, зв'язок, цифрові прилади і радіоелектроніка | Курсова
50.4кб. | скачати


Схожі роботи:
Проектування друкованих плат
Проектування друкованих плат
Технологія багатошарових друкованих плат
Проектування друкованих плат в САПР P-CAD 2000
Напрямки вдосконалення маркетингової діяльності підприємства Завод друкованих плат
Аналіз об`єк ма випуску і реалізації продукції підприємства філії ВАТ МПООТ Завод друкованих плат
Аналіз прибутку і рентабельності роботи підприємства на прикладі філії ВАТ МПООТ Завод друкованих плат 2
Аналіз прибутку і рентабельності роботи підприємства на прикладі філії ВАТ МПООТ Завод друкованих плат
Аналіз обсягу випуску і реалізації продукції підприємства філії ВАТ МПООТ Завод друкованих плат
© Усі права захищені
написати до нас