ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.05.2019
Просмотров: 704
Скачиваний: 10
Лабораторная работа
«Разработка конструкторской документации для изготовления печатного узла»
1. Цель работы
Целью работы является получение навыков разработки конструкторской документации.
2. Основные сведения из теории
Номенклатура конструкторских документов на ПП на стадии разработки рабочей
документации включает (ГОСТ2.102-68):
– чертеж ПП;
– сборочный чертеж (для МПП);
– спецификацию (для МПП);
– теоретический чертеж (геометрическая форма ПП и координаты расположения
основных частей);
– габаритный чертеж – контурное изображение ПП с габаритными, установочными и
присоединительными размерами (может быть совмещен с чертежом ПП);
– упаковочный чертеж;
– технические условия по ГОСТ 2.114-95;
– программу и методику испытаний по ГОСТ 2.106-96;
– таблицы для проверки монтажа и координат отверстий (вместо таблиц допускается
включать в комплект КД на ПП программы автоматизированного контроля ПП);
– расчеты;
– инструкции;
– прочие документы;
– эксплуатационные документы.
Правила оформления принципиальной электрической схемы и перечня элементов
Принципиальная схема является наиболее полной электрической схемой изделия, на
которой отображают все электрические элементы, все связи между ними, а также элементы их
подключения (разъемы, зажимы), которыми заканчиваются входные и выходные цепи.
На схеме должно быть:
1. Электрическая принципиальная схема, занимающая основное пространство, начиная
слева направо сверху вниз. На схеме указывается:
1.1. Номера контактов физических корпусов всех условно графических обозначений
элементов.
1.2. Позиционные обозначения всех элементов. Всем элементам схемы Э3 необходимо
присвоить буквенно-цифровые позиционные обозначения. Буквы позиционного обозначения
соответствуют функции, выполняемой данной группой. Цифровой индекс в позиционном
обозначении соответствует порядковому номеру элемента, номера присваиваются в соответствии
с расположением элементов группы сверху вниз в направлении слева направо. Позиционные
обозначения проставляют на схеме рядом с УГО с правой стороны или над ним.
1.3. Входные и выходные разъемы (им также присвоить позиционные обозначения Х1,
Х2 и т.д.);
1.4. Все УГО соединяются линиями связи или линиями групповой связи (утолщенными).
2. Таблица с характеристиками питания ИМС
Ставится на входе или выходе схемы для отображения всех задействованных в ней контактов.
Таблице также присваивается позиционные обозначение X1, X2 и т.д.
Таблица разъема состоит минимум из 2 граф: номер контакта «Конт.» и Имени цепи, к которой он
подключен «Цепь». «Шапка» таблицы – 15 мм, графа «Конт.» - не менее 10 мм. Высота строки –
не менее 8 мм. Основное правило – графа «Конт.» должна быть ближе к схеме, чем «Цепь».
Соответственно, если цепь входная, то «Цепь» слева, а «Конт.» правее ее и наоборот (рис.1).
Рисунок 1 – Таблица разъемов
3. Перечень элементов. Данные обо всех элементах и устройствах записывают в ПЭ,
который помещают на первом листе схемы или в виде самостоятельного документа.
ПЭ оформляют в виде таблицы, которая состоит из 4 граф: «Поз. обозн.» (20 мм),
«Наименование» (110 мм), «Кол.» (10 мм), «Прим.» (45 мм).
Если перечень выпускают в виде самостоятельного документа, то ему присваивают код,
который должен состоять из буквы «П» и шифра документа, к которой он сделан (например, ПЭ3).
В ПЭ записывают группами в алфавитном порядке их буквенных позиционных обозначений,
располагая по возрастанию порядковых номеров в пределах каждой группы. Между отдельными
группами элементов оставляют не менее 1 свободной строки.
Однотипные элементы с одинаковыми параметрами и последовательными порядковыми
номерами допускается записывать в перечень одной строкой.
При записи однотипных элементов допускается не повторять в каждой строке
наименование элемента, а записывать его в виде общего наименования к соответствующей группе
элементов (рис.2).
Рисунок 2 – Таблица разъемов
Чертеж печатной платы
Печатная плата (ПП) – деталь.
Ниже излагаются правила выполнения чертежей односторонних и двусторонних ПП.
Чертежи однотипных ПП выполняют групповым или базовым способом: по ГОСТ 2.113-75 и
ГОСТ 2.417-91. В групповых и базовых конструкторских документах содержатся данные о двух
и более ПП, обладающих общими конструктивными признаками при некоторых различиях
между собой.
Чертеж ПП может размещаться на листах, число которых может составлять от 1 до 6.
На листе 1 должны присутствовать основные проекции платы без топологического рисунка
с габаритными размерами и общетехнические требования. Допускается располагать на листе 1
таблицу контактных площадок и отверстий, а для малогабаритных плат – проекции ПП с
топологическим рисунком стороны А или стороны Б, или сторон А и Б.
На листах 2 и 3 располагают топологический рисунок с контактными площадками стороны
А и стороны Б соответственно.
На листах 4 и 5 располагают совмещенные слои защиты и маркировки сторон А и Б.
На листе 6 размещается таблица контактных площадок, отверстий и элементов
проводящего рисунка. Если таблицы контактных площадок и отверстий размещены на 1- или 2-м
листах комплекта КД, то лист 6 может отсутствовать.
При выполнении дипломного проекта студент должен стремится разместить чертеж
печатной платы на одном листе, совмещая при этом изображение платы с проставленными
габаритными размерами и топологический рисунок стороны А или стороны Б (или А и Б). В
этом случае для изображения односторонней ПП достаточно двух ее проекций, а для
изображения двухсторонней ПП – трех проекций ( вид на сторону А, вид с торца и вид на
сторону Б).
Как и на любом чертеже детали на чертеже ПП должны быть проставлены все размеры,
содержаться требования по взаимному расположению поверхностей, шероховатости
поверхностей; должен быть указан материал.
У ПП почти все размеры являются выполняемыми (исполнительными), т.е. обеспечиваются
в процессе ее изготовления. Исключение составляет толщина платы. Этот размер определяется
толщиной заготовки - листового диэлектрика, поэтому проставляется справочно (без допуска).
Размеры на чертеже ПП могут быть указаны одним из следующих способов:
– обычным способом, т.е. в соответствии с требованиями ГОСТ 2.307-68;
– нанесением координатной сетки в прямоугольной системе координат;
– нанесением координатной сетки в полярной системе координат;
– комбинированным способом при помощи размерных и выносных линий и координатной
сетки в прямоугольной и полярной системе координат;
– в виде таблицы координат элементов проводящего рисунка.
Ввиду специфических особенностей ПП, как детали (пластина с большим количеством
отверстий и контактных площадок), первый способ почти не применяется. Причина состоит
в том, что выносные и размерные линии, используемые при этом способе для указания
положений центров отверстий, контактных площадок и их диаметров или ширины при
большом количестве отверстий затеняют чертеж и делают его трудночитаемым.
Большее распространение получил комбинированный способ, когда положение центров
отверстий и печатных проводников задается координатной сеткой, параметры отверстий
контактных площадок – с помощью таблиц, а размеры, определяющие контур ПП – обычным
способом.
Идея использования координатной сетки состоит в том, чтобы центры всех отверстий и
контактных площадок располагать только на пересечении линий сетки. Тогда для обозначения
местоположения отверстия достаточно указать лишь два номера пересекающихся линий
сетки. Очевидно, что шаг сетки должен быть увязан с размерами, определяющими
расположение выводов размещаемых на плате ЭРИ.
Шаг координатной сетки гарантирует совместимость ПП, ИЭТ, ЭРЭ, изделий
квантовой электроники, электротехнических изделий, т.е. всех ЭРИ, которые монтируют в
узлах координатной сетки на ПП.
Основным шагом координатной сетки до 1 января 1998 года был шаг 2,5 мм;
дополнительными – 1,25; 0,625 мм. С 1 января 1998 года для размещения соединений на ПП
основным шагом координатной сетки является шаг 0,50 мм в обоих направлениях. Если сетка с
номинальным шагом 0,50 мм не удовлетворяет требованиям конкретной конструкции, то
должна применяться сетка с основным шагом 0,05 мм. Для конкретных конструкций,
используемых элементную базу с шагом 0,625 мм, допускается применение шага сетки 0,625.
Шаг координатной сетки выбирают в соответствии с шагом большинства ЭРИ,
устанавливаемых на ПП.
Предпочтительными являются следующие шаги координатной сетки:
– n
⋅0,05мм при n=5,10, 15, 20, 25;
– n
⋅0,5мм при n=1, 2, 5, 6, 10.
Допустимые шаги координатной сетки – дюймовые шаги, которые применяют в
конструкции ПП, использующих ЭРИ с шагом, кратным 2,54 мм (2,54 мм; 1,27 мм; 0,635 мм).
Координатную сетку наносят или на всё поле чертежа, или часть поверхности ПП, или
рисками по периметру контура ПП, или на некотором расстоянии от него тонкими линиями.
Чтобы линии сетки не затеняли чертеж, допускается наносить их через одну или через три.
При таком разрежении линий сетки еще можно на глаз без большого напряжения определить
номера линий сетки, соответствующие центрам отверстий.
Линии сетки нумеруются. За начало отсчета в прямоугольной системе координат
принимают:
– левый или правый нижний угол ПП;
– левую или правую нижнюю точку, образованную линиями построения;
– центр крайнего левого или правого нижнего отверстия.
Шаг координатной сетки в полярной системе координат задают по углу и диаметру.
Круглые контактные площадки с отверстиями, в том числе имеющие зенковку, и контактные
площадки произвольной формы, размеры которых не указаны, изображают на чертеже одной
окружностью. Размеры и форму контактных площадок указывают в технических требованиях
чертежа. Отверстия, близкие по диаметру, изображают окружностью одного диаметра с
обязательным указанием условного знака в соответствии с рис. 3.
Рисунок 3 – Форма таблицы отверстий и контактных площадок на чертеже ПП
В приведенной на рис. 3. таблице указывают диаметр отверстия, его условный знак,
форму и размеры контактных площадок, наличие металлизации в отверстиях, количество
отверстий. Допуски на диаметры отверстий могут быть указаны здесь же, либо в технических
требованиях на чертеж.
Проводники на чертеже можно обозначить одной линией, являющейся осью симметрии
проводника, или двумя линиями (широкие проводники). Если на плате используются несколько
типов печатных проводников различной ширины, то их условные обозначения и ширину
указывают в таблице (см. рис. 4.).
Рисунок 4 – Форма таблицы печатных проводников
Если число разновидностей печатных проводников по ширине невелико (одна - две), то
ширина проводников может быть указана в технических требованиях на чертеже или
непосредственно на чертеже проекции обычным способом. При изображении проводников двумя
линиями, совпадающими с линиями координатной сетки, числовое значение ширины не
чертеже ПП не указывают.
Отдельные элементы рисунка ПП (проводники, экраны, изоляционные участки)
допускается выделять на чертеже штриховкой, зачернением. Ту информацию, которую на чертеже
невозможно отобразить графически или условно, помещают в технических требованиях.
Последние размещают над основной надписью (штампом) на первом листе.
Ниже приводятся наиболее часто используемые варианты пунктов технических
требований.
1. Печатную плату изготовить …...методом.
2. Печатная плата должна соответствовать ГОСТ 23752-79.
3. Шаг координатной сетки ….мм.
4. Линии сетки нанесены через три.
5. Проводники выполнять шириной …(с допуском) мм.
6. Расстояние меду проводниками не менее …мм.
7. Допускается в узких местах занижение размера контактных площадок до …мм; или
допускается в узких местах занижение ширины печатных проводников до …мм.
8. *Размеры для справок.
9. Покрытие - олово-синец, оплавленное по ГОСТ 9.306-85.
10. Масса покрытия …кг (пункт помещается только в случае покрытия драгоценными
металлами).
11. Маркировку ПП располагают на свободных местах платы. Если маркировка
выполняется в одном технологическом цикле с печатным проводящим рисунком, то
допускается применять любой шрифт. При этом в ТТ чертежа способ маркировки не указывают.
Маркировку располагают на чертеже с одной или двух сторон. Ее принято делить на основную и
дополнительную.
Основную маркировку наносят в обязательном порядке. В нее входит:
– обозначение ПП и ее шифр (выполняют шрифтом не менее 2,5 мм; все остальные
маркированные символы, приведенные ниже – шрифтом не менее 2 мм);
– дата изготовления (год, месяц);
– обозначение слоя МПП.
Сборочный чертеж печатного узла
Печатный узел – сборочная единица. Сборочный чертеж на печатный узел должен
выполняться в соответствии с ГОСТ.
Сборочный чертеж печатного узла (ячейки) выполняется в масштабе 1:1, 2:1, 2.5:1 или 4:1.
Размеры каждой стороны печатной платы должны быть кратными 2, 5 при длине до 100 мм, 5 при
длине до 350 мм, 20 при длине более 350 мм. Диаметры монтажных и переходник
металлизированных и неметаллизированных отверстий выбирают из ряда (0, 2); 0, 4; (0, 5); 0, 6; (0,
7); 0, 8; (0, 9); 1, (1, 2); 1, 3; 1, 5; 1, 8; 2, 0; 2, 2; (2, 4); (2, 6); (2, 8); (3, 0). Формат листа (листов), на
котором размещается чертеж, количество листов и масштаб определяются разработчиком в
зависимости от габаритов ПУ и степени его сложности. Сборочный чертеж в дальнейшем
используется технологами для разработки технологического процесса сборки, поэтому он должен
давать полное представление о составе сборочной единицы, взаимном расположении ее элементов
и способов установки и крепления этих элементов. На чертеже должны быть обозначены все места
паек. Для этого на чертеже изображаются проекции узла, а при необходимости – разрезы, виды по