Файл: Методические указания по выполнению курсового проекта по.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 98

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


3.2.4 В разделе Конструкторские расчёты приводится два основных расчёта: расчёт безотказности и оценка виброустойчивости конструкции.

3.2.5 В заключении изложить основные итоги проделанной работы и сделать вывод о соответствии разработанной конструкции изделия требованиям технического задания.

3.2.6 Список использованной литературы должен содержать ту литературу, которая была непосредственно использована при разработке курсового проекта. На эту литературу должны быть сделаны ссылки по тексту пояснительной записки. Список литературы составляется в следующей последовательности: вначале указываются учебники по алфавиту авторов, затем справочная литература, также по алфавиту фамилий авторов, затем методические пособия в той же последовательности и ГОСТы. Необходимо указывать ссылки на сайты в Интернете.

3.3 Порядок выполнения основных разделов проекта

3.3.1 Раздел «Описание электрической принципиальной схемы и принципа работы устройства»


Раздел начинается с изображения электрической принципиальной схемы, созданной в ПО Multisim или другой САПР. В случае замены каких-либо ЭРЭ или ИМС исходной, заданной в задании схемы на аналоги следует привести перечень исходных элементов и аналогов, на которые они были заменены. Далее приводится краткое описание принципа функционирования схемы.

3.3.2 Раздел «Проектирование модуля»

Данный раздел должен содержать:

  1. Выбор типа, класса точности и материала печатной платы

Выбор типа печатной платы.

Государственным стандартом предусмотрены следующие типы ПП:

односторонняя печатная плата (ОПП) - ПП, на одной стороне которой выполнен проводящий рисунок (рис. 4.1, а);

двусторонняя печатная плата (ДПП) - ПП, на обеих сторонах которой выполнены проводящие рисунки и все требуемые соединения (рис. 4.1, б);

многослойная печатная плата (МПП) - ПП, состоящая из чередующихся слоев изоляционного материала с проводящими рисунками на двух или более слоях, между которыми выполнены требуемые соединения;

гибкая печатная плата (ГПП) - ПП, имеющая гибкое основание;

гибкий печатный кабель (ГПК) - система параллельных печатных проводников, размещенных на гибком основании.



Рис. 1 Основные типы печатных плат: а - односторонняя ПП; б - двусторонняя ПП

На рисунке приведены следующие обозначения:

t - ширина печатного проводника;

s - расстояние между печатными проводниками;

Q - расстояние от края ПП (выреза, паза) до элементов проводящего рисунка;

b - расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки (поясок);

D - диаметр контактной площадки;

d - диаметр отверстия;

- толщина фольги;

-толщина материала основания печатной платы;

- толщина ПП;

l - расстояние между центрами (осями) отверстий.

Двусторонняя печатная обладает следующими достоинствами:

- высокая точность выполнения проводящего рисунка;

- достаточная коммутационная способность;

- относительно низкая стоимость.

При разводке в одном слое увеличиваются размеры платы и возникает необходимость использовать дополнительные переходные перемычки, что приводит к снижению надёжности работы устройства и повышению вероятности повреждения в

условиях повышенных механических нагрузок, например, при транспортировке. Необходимо исходя из приведённых теоретических данных выбрать

  1. Выбор типа, класса точности и материала печатной платы

Выбор класса точности печатной платы

Класс точности выбирается в соответствии с рекомендациями ОСТ4.010.022-85. ГОСТ 23751-86 устанавливает пять классов точности ПП, каждый из которых характеризуется наименьшими номинальными значениями основных параметров для узкого места - это участок ПП, на который элементы печатного проводящего рисунка и расстояние между ними могут быть выполнены только с минимальными допустимыми значениями.

Ширину печатных проводников рассчитывают и выбирают в зависимости от допустимой токовой нагрузки, свойств токопроводящего материала, температуры окружающей среды при эксплуатации. Края проводников должны быть ровными, проводники - без вздутий, отслоений, разрывов, пор, крупнозернистости и трещин, так как эти дефекты влияют на сопротивление и др.

Расстояние между элементами проводящего рисунка (например, между проводниками) зависит от допустимого рабочего напряжения, свойств диэлектрика, условий эксплуатации и связана с помехоустойчивостью, искажением сигналов и короткими замыканиями.

Наименьшее номинальное значение основных параметров для классов точности ПП представлены в таблице 1.

Таблица 3.1

Условное обозначение

Номинальное значение основных размеров для класса точности

Класс точности

1

2

3

4

5

t, мм

0,75

0,45

0,25

0.15

0,10

S, мм

0,75

0,45

0,25

0,15

0.10

b, мм

0,30

0,20

0,10

0,05

0,025



Печатные платы 3-гo класса - наиболее распространенные, поскольку, с одной стороны, обеспечивают достаточно высокую плотность трассировки и монтажа, а с другой — для их производства требуется рядовое, хотя и специализированное, оборудование.

Печатные платы 4-го класса выпускаются на высокоточном оборудовании, но требования к материалам, оборудованию и помещениям ниже, чем для пятого класса.

Изготовление печатных плат 5-ro класса требует применения уникального высокоточного оборудования, специальных (как правило, дорогих) материалов, безусадочной фотопленки и даже создания в производственных помещениях «чистой зоны» с термостатированием. Таким требованиям отвечает далеко не каждое производство. Но ПП небольшого размера могут выполняться по пятому классу на оборудовании, обеспечивающем получение плат четвертого класса. Комплексно решить все эти проблемы удается только на реальном производстве.

Выпуск печатных плат 2-го и 1-ro классов осуществляется на рядовом оборудовании, а иногда даже на оборудовании, не предназначенном для изготовления печатных плат. Такие ПП с невысокими (и даже с низкими) конструктивными параметрами предназначены для недорогих устройств с малой плотностью монтажа. К этому классу относятся печатные платы любительского и макетного уровня, часто единичного или мелкосерийного производства.

Руководствуясь оптимальным соотношением цены, качества и сложности изготовления печатной платы, необходимо выбрать класс точности для разрабатываемого устройства.
Выбор материала печатной платы
Для изготовления печатных плат применяются много материалов, такие как гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, эбонит, микалекс, винипласт и т. д. Рассмотрим несколько материалов.

Гетинакс — слоистый материал, изготовляемый методом горячего прессования из специальной бумаги, пропитанной фенольдегидной или крезолальдегидной смолой. Обладает высокими электроизоляционными свойствами. Хорошо поддаётся механической обработке.

Стеклотекстолит — для его изготовления применяют стеклянные ткани, пропитанные специальными смолами. Отличается высокой теплостойкостью (до 180°С), а также высокими электроизоляционными и механическими свойствами; хорошо обрабатывается. Фольгированный стеклотекстолит бывает одно- и двухслойным (соответственно, для односторонних и двусторонних плат)


Текстолит — прессованный слоистый материал, изготовляемый из хлопчатобумажной ткани или стеклолакоткани, пропитанной фенольдегидной или крезолальдегидной смолами. Он теплостоек, обладает высокими механическими свойствами, хорошо обрабатывается и шлифуется, устойчив против истирания.

Исходя из требования механической прочности следует выбрать материал печатной платы разрабатываемого модуля и толщину платы.

Для двусторонних плат часто используется  двухсторонний фольгированный стеклотекстолит с металлизацией переходных отверстий (этот способ обеспечивает прочное сцепление элементов с платой, так как при монтаже припой заполняет всё свободное пространство металлизированного отверстия, плотно сцепляясь с поверхностью вывода и стенками отверстия, образуя надёжное механическое и электрическое соединение).

Наилучшими показателями механической прочности обладают марки двухстороннего стеклотекстолита ВФЕ-С и СТЭФ, при этом СТЭФ (ТУ-35-ЭП-71-62) наиболее влагостойкий и подходящий для эксплуатации в широком диапазоне температур.

Данная марка выпускается в листах толщиной 1.5, 2, 2.5 и 3 мм с толщиной фольги 50 мкм.
Выбор шага координатной сетки

Если нет каких-либо ограничений, печатная плата должна быть квадратной или прямоугольной, а линейные размеры её сторон – кратными (ГОСТ 10317 – 79).

Исходным параметром при конструировании печатных плат является шаг координатной сетки равный 2,5 мм. Также допускается шаг координатной сетки равный 1,25 мм и 0,5 мм. Соотношение линейных размеров сторон должно быть не более трех к одному.

Координатная сетка определяет размещение навесных и печатных элементов на плате, а также требования к техническому оборудованию, оснастке и контрольно-испытательной аппаратуре. Рекомендуется разрабатывать платы прямоугольной формы.

Если элементная база разрабатываемого модуля не требует использования вспомогательных шагов, рекомендуется шаг координатной сетки 2,5 мм.
3. Проверка правильности выбора параметров печатной платы с точки зрения токовой нагрузки на печатные проводники

Для проверки соответствия выбранных параметров печатной платы максимальной наиболее рационально использовать онлайн калькулятор