Конструкторско-технологическая разработка тонкопленочной микросборки. Разработка конструкции и технологии печатного узла. Схема III

аппаратуры и служат критерием для проверки аппаратуры в процессе ее типовых испытаний. Предельные значения параметров ОС, воздействующих на конструкцию РЭА по каждой группе, установлены ГОСТ 16019-78, ГОСТ 17762-72 и ГОСТ 22579-77. Эти значения в каждом случае указываются в ТУ на вновь разрабатываемую аппаратуру.

Воздействующие факторы	Параметры воздействий (наземная РЭА)
Вибрации Частота,  Гц Ускорение, м/с2	10-70 1-4
Ударные сотрясения Ускорения, м/с2 Длительность, мс	10-15 5-10
Одиночные удары Ускорения, м/с2 Длительность, мс	50-1000 0,5-1,0
Температура максимальная Рабочая, К Предельная, К	323 333
Температура минимальная Рабочая, К Предельная, К	233 223
Влажность относительная Насыщенность, % Температура, К	80-93 213
Акустические шумы Уровень, дБ Частота, Гц	85-125 50-1000
Давление атмосферное Максимальное, Па Минимальное, па	10,6х104 5,7х104
Линейные ускорения Замедление, g Центральное, g	2-4 2-5
Ветровая нагрузка Рабочая, м/с Предельная, м/с	До 50 До 70

В зависимости от условий эксплуатации определяется группа жесткости по ОСТ 4.077.000, обуславливающая требования к конструкции платы, материалу основания и проводящего рисунка и необходимостью защиты от климатических, механических и других воздействий.

Ввиду отсутствия в ТЗ требований к условиям эксплуатации, хранения, транспортировки выбрана группа жесткости 1. [2, с.15, табл.1.3.].

Наименование воздействующего фактора		Значение
Температура окружающей среды	Повышенная, оС Пониженная, оС Время выдержки	85±2
Повышенная влажность	Относительная влажность, % Температура, оС Время выдержки	2 суток
Циклическое воздействие температуры	Верхнее значение, оС Нижнее значение, оС Число циклов	55±2 -40±2 2

1.1.2. Выбор элементов

В состав печатного узла входят следующие элементы:

Элемент	Обозначение	Номинал	Размерность
конденсаторы	C2	0,1	мкФ
	C4	0,3
резисторы	R1	0,11	кОм
	R2	2,2
	R4	4
	R5
	R6
усилитель	DA2

При выборе элементной базы следует исходить из функционального назначения, условий эксплуатации и стоимости.

Выбор ЭРЭ производится по справочникам исходя из номинальных значений и максимально допустимых рабочих напряжений. Выбраны следующие элементы:

·  резисторы:

Типоразмер EIA	Типоразмер метрический	L, мм	W, мм	H, мм	l1, мм	l2, мм
0603	1608	1,6±0,1	0,85±0,1	0,45±0,05	0,3±0,2	0,3±0,2

 

Рис. Чип-резистор

R1: Чип-резистор-0,11кОм-0,1Вт-0603-5%-Е24;

R2: Чип-резистор-2,2 кОм-0,1Вт-0603-5%-Е24;

R4, R5, R6: Чип-резистор-4кОм-0,1Вт-0603-5%-Е24;

·  конденсаторы:

Tипоразмер EIA	Tипоразмер метрический	l, мм	b, мм	s, мм	k, мм
0603	1608	1,6±0,15	0,8±0,10	0,8±0,10	0,1-0,4

Рис. Чип-конденсатор

C2: Чип-конденсатор-0,1мкФ-Y5V-20%-0603;

С4: Чип-конденсатор-0,3мкФ-Y5V-20%-0603;

·  Транзистор

VT – NPN структура

Выбираем чип-транзистор типа КТ517А9.

Максимальное напряжение коллектор-база: 30 В;

Максимальное напряжение коллектор-эмиттер: 30 В;

Статический коэффициент передачи тока h_21Э: 5000;

Максимальный ток коллектора:  0,3 А;

Макс. рассеиваемая мощность коллектора: 0,3 Вт.

Биполярный чип-транзистор.

1.1.3. Выбор и обоснование типа и технологии ПП

По конструкции ПП с жестким и гибким основанием делятся на 3 типа: односторонние (ОПП), двусторонние (ДПП), многослойные (МПП). Выбор типа ПП определяется плотностью монтажа с учетом технико-экономических показателей, который производится сравнительной оценкой трудоемкости изготовления 1 дм² площади печатной платы.

В данном случае выбираем ДПП с металлизированными монтажными отверстиями, что обеспечивает повышенную ремонтопригодность и прочность вывода навесного компонента с проводящим рисунком платы. Проводящий рисунок получаем комбинированным методом: травление фольгированного диэлектрика и металлизация отверстий химико-гальваническим способом (типовой техпроцесс – в ОСТ 4.Г0.054.223).

Рис. Поперечный разрез конструкции ДПП:

b – гарантийный поясок, h – толщина проводящего рисунка, H_Ф – толщина фольги, h_П – толщина проводящего покрытия, h_М – толщина гальванически наращенной меди.

1.1.4. Выбор класса точности, габаритных размеров и конфигурации ПП.

По точности выполнения элементов конструкции ПП делятся на 5 классов. Класс точности указывается на чертеже ПП.

ПП 1-го и 2-го класса точности наиболее просты в исполнении, надежны в эксплуатации и имеют минимальную стоимость. ПП 3-, 4- и 5-го классов точности используются при повышенной плотности монтажа и имеют более высокую стоимость, так как требуют высококачественных материалов, инструмента и оборудования, а в отдельных случаях – особых условий изготовления.

Выберем средний класс точности, т.е. 3-й.

Номинальные размеры основных параметров элементов конструкции ПП 3-го класса точности:

·  ширина проводника: t=0,25мм;

·  расстояние между элементами: 0,25 мм;

·  гарантированный поясок: b_п^г=0,1 мм;

·  отношение диаметра отверстия к толщине: γ=0,33;

Выбор габаритных размеров ПП производится по ГОСТ 10317-79. По габаритным размерам различают платы особо малогабаритные ( до 60х90 мм), малогабаритные (до 120х180 мм), среднегабаритные (до 200х240 мм), крупногабаритные ( до 240х360 мм).

Максимальное соотношение сторон 5:1. Рекомендуемое соотношение размеров сторон 1:1, 1:3, 2:3, 2:5.

Размер одной из сторон выбирается из ряда: 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 65, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240 мм.

В зависимости от механических требований и методов изготовления, толщина ПП выбирается из ряда : 0,6; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 мм.

Допуск на толщину устанавливается по  ГОСТ 23751-79.

Сопрягаемые размеры контура платы должны иметь предельные отклонения по 12-му квалитету ГОСТ 25347-82, не сопрягаемые – по 14-му.

Предпочтительной, за исключением особых случаев, заданных