Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
 МегаЛекции

Глава 3 Конструкторская часть.




3.1. Выбор материала печатной платы.

 

Физико-механические свойства материалов должны удовлетворять установленным ТУ и обеспечивать качественное изготовление ПП в соответствии с типовыми ТП. Для изготовления плат применяют слоистые пластики, в том числе фольгированные диэлектрики, плакированные электролитической медной фольгой толщиной 5, 20, 35, 50, 70 и 105 мкм с чистотой меди не менее 99,5 %, шероховатостью поверхности не менее 0,4-0,5 мкм, которые поставляются в виде листов размерами 500´700 мм и толщиной 0,06-3 мм.

В качестве основы в слоистых пластиках используют стеклотекстолиты ‑ спрессованные слои стеклоткани, пропитанные эпоксифенольной смолой и другие материалы (табл. 6.3). Они отличаются широким диапазоном рабочих температур, низким (0,2—0,8 %) водопоглощением, высокими значениями объемного и поверхностного сопротивлений, стойкостью к короблению. Смолы определяют практически все электрические и механические характеристики материала (предел прочности, влагопоглощение, сопротивление изоляции, электрическая прочность, диэлектрическая проницаемость, потери и т.п.). Выбор материала ПП также зависит от технологии изготовления ПП.

Характеристики некоторых диэлектриков приведены ниже.

Общие характеристики ламинатов FR4:

FR-4 является наиболее распространённым базовым материалом для производства двухсторонних и многослойных печатных плат, а так же для производства односторонних печатных плат с повышенными требованиями к механической прочности.

- возможная толщина фольги – от 18 до 105 мкм;

- стандартный размер листа 1041х1245 мм. По заказу могут поставляться листы других размеров.

CEM-1 – ламинат на основе композиции целлюлозной бумаги и стеклоткани с эпоксидной смолой. Применяется при производстве плат, в которых не требуются высокие свойства стеклотекстолита FR4.

KB 2150 GC (FR-2) – фольгированный гетинакс (основа из целлюлозной бумаги, пропитанной фенольной смолой), широко применяется при изготовлении печатных плат для бытовой электроники, аудио-, видео техники, в автомобилестроении. Обладая всеми свойствами FR2, данный материал обладает повышенными показателями жаро- и влагоустойчивости. Не содержит галогенов и сурьмы.

 

Материал Марка Толщина
Гетинакс фольгированный ГФ-1-35 1,0; 1,5: 2,0; 2,5; 3,0
Гетинакс фольгированный с гальваностойкой фольгой ГФ-2-35Г ГФ-2-50Г 1,0; 1,5: 2,0; 2,5; 3,0
Стеклотекстолит фольгированный СФ-1-35 СФ-1-50 СФ-2-35 СФ-2-50 0,5; 1,0; 1,5: 2,0; 2,5; 3,0
Стеклотекстолит фольгированный с гальваностойкой фольгой СТФ-1-35 СТФ-1-18 СТФ-2-35 СТФ-2-18 0,08; 0,1; 0,13; 0,2; 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5: 2,0; 2,5; 3,0
Стеклотекстолит теплостойкий негорючий фольгированный с гальваностойкой фольгой СТНФ-1-35 СТНФ-1-18 СТНФ-2-35 СТНФ-2-18 0,08; 0,1; 0,13; 0,2; 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5: 2,0; 2,5; 3,0
Стеклотекстолит фольгированный общего назначения нормированной горючести модифицированный СОНФМ-1-35 СОНФМ-1-50 СОНФМ-2-35 СОНФМ-2-50 0,5; 1,0; 1,5: 2,0; 2,5; 3,0
Стеклотекстолит фольгированный теплостойкий СТФТ-1-35 СТФТ-1-50 СТФТ-2-35 СТФТ-2-50 0,5; 1,0; 1,5: 2,0; 2,5; 3,0
Диэлектрик фольгированный общего назначения с гальваностойкой фольгой ДФО-1-35 ДФО-2-35 0,08; 0,1; 0,13; 0,2; 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5: 2,0; 2,5; 3,0
Диэлектрик фольгированный самозатухающий с гальваностойкой фольгой ДФС-1-20 ДФС-2-20   0,08; 0,1; 0,13; 0,2; 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5: 2,0; 2,5; 3,0
Фольгированный армированный фторопласт ФАФ -4Д 0,08; 0,1; 0,13; 0,2; 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5: 2,0; 2,5; 3,0
Стеклотекстолит фольгированный алюминием СФА-2-35 0,5; 1,0; 1,5: 2,0; 2,5; 3,0

 

Для защиты контактных площадок и концевых ламелей ПП от внешних воздействий в настоящее время используют различные конструктивные покрытия (табл. 6.4).

Таблица 6.4 – Толщина различных финишных покрытий

Тип покрытия Толщина (мкм)
ПОС-61 оплавлением (маска по ПОС) 10-15 допускаются наплывы
ПОС-63 методом HAL (hot air leveling – выравнивание горячим воздухом) (маска по меди) 12-18 не допускаются наплывы
Hard Gold 2,5-5 – Ni / 0,025-0,4 – Au
Immersion Gold 2,5-5 – Ni / 0,076-0,25 – Au
Gold Fingers 2,5-5 – Ni / 0,127-0,76 – Au
Ni 2,54-7,6

 

В технических требованиях к плате печатной указываются обозначения только конструктивных покрытий, например Хим.М.М24 О-С(61) 10-15 опл, ПОС 63 12-18 опл (HAL). При использовании в качестве покрытия драг-металлов необходимо указывать массу покрытия.

Сверху на ПП для защиты проводников от замыканий при пайке и т.п. наносят слой диэлектрической защиты (лак, эмаль, пленочные резисты и т.п.) (табл. 6.5).

 

 

Таблица 6.5 – Защитные паяльные маски

Тип покрытия, производитель Характеристики, область применения
TAMURA FINEDEL DSR-2200TT 19G (Япония) жидкая двухкомпонентная фоточувствительная защитная паяльная маска зеленого цвета. Устойчива к растворителям и очистителям
FSR 8000-8G UNION SOLTEK GROUP (Тайвань) Маска обладает высокими адгезионными свойствами, низким запахом, технологична, устойчива к процессам электролитической металлизации (никелирование, золочение), горячего лужения (HAL). Покрытие глянцевое
FSR 8000-11G UNION SOLTEK GROUP (Тайвань) Маски данной серии образуют матовое покрытие с ярко выраженными антибликовыми свойствами. Маска устойчива к процессам электролитической металлизации (никелирование, золочение), горячего лужения (HAL)
FSR 8000-10W UNION SOLTEK GROUP (Тайвань) Маска белого цвета. Пригодна как защитный паяльный резист, так и для нанесения маркировки при производстве единичных и мелкосерийных партий печатных плат. Устойчива к процессам никелирования, золочения, горячего лужения (HAL)
Полиуретановый лак URETHAN clear (аналог лака УР-231) специально разработан для печатных плат, электронных компонентов и электротехники. Используется как прочное защитное покрытие. Лак однокомпонентный, полностью готовый к употреблению
Марка материала tg d ×107 Толщина платы с фольгой (мм) Прочность сцепления Е (г×с) Температура Тmax 0С Стоимость (руб.) за 1 м2
ГФ-2-35 0.07     +85  
СФ-2-35 0.025     +120  
СФ-2-50 0.025     +120  

Произведем выбор материалов печатной платы исходя из методов экспертных оценок: для этого в таблице 6.1 приведем несколько широко используемых видов материалов печатной платы.

Таблица 6.1

 

После произведенных данных видно, что наилучшим является материал 2, а именно стеклотекстолит марки СФ-2-35.Потому что в отличии от гетинакса выдерживает на порядок выше максимальную температуру, имеет наилучшее сцепление фольги с материалом подложки, дешевле в отличие от стеклотекстолита марки СФ-2-50. В итоге выбираем Стеклотекстолит фольгированный марки СФ-2-35.

 

3.2 Расчет параметров устройства.

 

1. Анализируется принципиальная схема блока с точ­ки зрения надежности:

а) Составляется структурная схема блока с точки зрения надежности, которая состоит из последовательно соединенных элементов, влияющих на нормальную ра­боту блока (другими словами, в схему включаются эле­менты, отказ которых приводит к отказу аппаратуры).

Примечание. При наличии в блоке резервных эле­ментов они изображаются на структурной схеме в виде параллельных цепей и расчет надежности последних проводится по методике оценки надежности резервиро­ванных систем.

б) Составляется таблица режимов работы элементов схемы по таблицам приложения и по рис. (2-6) определяются значения - характеристик всех элементов.

Результаты заносятся в таблицу 1.

Таблица 1

Наименование и тип элемента   Режим работы Коэффи­циент нагрузки kн   Окружаю­щая тем­пература   -характеристика
фактический   по ТУ   номиналь­ное значе­ние (приложение)   с учетом условий эксплуации  
    Допустимое напряжение в вольтах        
C1     0,3   0,15 0,045
C2     0,3   0,15 0,045
C3     0,3   0,15 0,045
C4     0,3   0,15 0,045
C5     0,3   0,15 0,045
C6     0,3   0,15 0,045
C7     0,3   0,15 0,045
C8     0,3   0,15 0,045
C9     0,3   0,15 0,045
C10     0,3   0,15 0,045
C11     0,3   0,15 0,045
C12     0,24   0,15 0,036
C13     0,3   0,15 0,045
C14     0,3   0,15 0,045
C15     0,3   0,15 0,045
C16     0,3   0,15 0,045

 
C17     0,3   0,15 0,045
C18     0,3   0,15 0,045
C19     0,3   0,15 0,045
C20     0,3   0,15 0,045
C21     0,3   0,15 0,045
C22     0,3   0,15 0,045
C23     0,24   0,15 0,036
C24     0,3   0,15 0,045
C25     0,3   0,15 0,045
C26     0,3   0,15 0,045
C27     0,3   0,15 0,045
C28     0,3   0,15 0,045
C29     0,3   0,15 0,045
C30     0,3   0,15 0,045
C31     0,3   0,15 0,045
C32     0,3   0,15 0,045
C33     0,24   0,15 0,036
C34     0,3   0,15 0,045
C35     0,3   0,15 0,045
C36     0,3   0,15 0,045
C37     0,24   0,15 0,036
C38     0,3   0,15 0,045
C39     0,3   0,15 0,045
C40     0,3   0,15 0,045
C41     0,3   0,15 0,045

 

C42     0,24   0,15 0,036
C43     0,3   0,15 0,045
C44     0,3   0,15 0,045
C45     0,3   0,15 0,045
C46     0,3   0,15 0,045
C47     0,24   0,15 0,036
C48     0,3   0,15 0,045
C49     0,3   0,15 0,045
C50     0,3   0,15 0,045
C51     0,3   0,15 0,045
C52     0,3   0,15 0,045
C53     0,3   0,15 0,045
C54     0,3   0,15 0,045
C55     0,3   0,15 0,045
C56     0,3   0,15 0,045
C57     0,3   0,15 0,045
C58     0,3   0,15 0,045
C59     0,3   0,15 0,045
C60     0,3   0,15 0,045
C61     0,3   0,15 0,045
C62     0,3   0,15 0,045
C63     0,3   0,15 0,045
C64     0,3   0,15 0,045
C65     0,24   0,15 0,036
C66     0,3   0,15 0,045

 

 

C67     0,3   0,15 0,045
C68     0,3   0,15 0,045
C69     0,3   0,15 0,045
C70     0,3   0,15 0,045
C71     0,3   0,15 0,045
C72     0,3   0,15 0,045
C73     0,3   0,15 0,045
C74     0,24   0,15 0,036
C75     0,24   0,15 0,036
C76     0,3   0,15 0,045
R1 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R2 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R3 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R4 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R5 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R6 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R7 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R8 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R9 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R10 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R11 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R12 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R13 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R14 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R15 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106

 

R16 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R17 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R18 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R19 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R20 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R21 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R22 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R23 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R24 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R25 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R26 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R27 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R28 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R29 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R30 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R31 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R32 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R33 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R34 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R35 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R36 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R37 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R38 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R39 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106
R40 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106 0,012*106

 
R41 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R42 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R43 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R44 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R45 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R46 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R47 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R48 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R49 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R50 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R51 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R52 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R53 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R54 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R55 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R56 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R57 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R58 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R59 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R60 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R61 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R62 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R63 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R64 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R65 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  

 

R66 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R67 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R68 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R69 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R70 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R71 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R72 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R73 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R74 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R75 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R76 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R77 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R78 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
R79 0,75 0,125ВТ 0,6   0,02*106  
VD1            
VD2            
VD3            
VD4            
VD5            
VD6            
VD7            
VD8            
VD9            
VD10            
VD11            
               

 

VD12            
VD13            
VD14            
VD15            
VD16            
VT1            
VT2            
VT3            
VT4            
VT5            
VT6            
VT7            
VT8            
VT9            
VT10            
VT11            
VT12            
VT13            
VT14            
DA1            
DA2            
DA3            
DD1            
DD2            
DD3            

 

DD4            
DD5            
DD6            
DD7            
DD8            
DD9            
L1            
L2            
L3            
L4            
L5            
L6            
L7            
L8            
L9            
L10            
L11            
L12            
L13            
L14            
L15            
L16            
W1            
W2            
W3            

 

W4            
W5            
W6            
W7            
W8            
W9            
W10            
W11            
W12            
W13            
W14            
W15            
W16            
W17            
W18            
W19            
W20            
W21            
ZQ1            

 
Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...