2. Домашнє завдання.

1. Проаналізувати призначення ЕА.

2. Проаналізувати умови експлуатації

3. Проаналізувати схему електричну принципову.

3. Завдання на лабораторну роботу.

Створити умовні графічні зображення елементів друкованого монтажу.

4. Хід роботи:

Настроїти конфігурації робочої області:

1. Створення бібліотеки: Library –New-Ввести ім’я бібліотеки-Зберегти.

2. Встановлення одиниць вимірювання системи Сі, мм: options→configure→mm.

3. Встановлення кроків сітки, що знадобляться для роботи: options→grids→0.1; 0.5; 1;2; 5 Побудову потрібно робити з прив’язкою до сітки з метричним кроком.

4. Створення умовних зображень елементів за допомогою графічного редактора P-CAD Symbol Editor згідно отриманого завдання.

5. Зміст звіту:

1. Титульна сторінка

2. Мета роботи

3. Результати виконання домашнього завдання.

4. Результат виконання умовних графічних зображень в Symbol Editor (screenshot)

5. Схема завдання (в кінці кожного протоколу)

6. Висновки

Приклади створення умовних графічних позначень див. Додаток 1.

Лабораторна робота 2

Тема: Створення посадочного місця елементів в програмі Pattern Editor САПР P-CAD 2006.

Мета роботи:

1. Короткі теоретичні відомості.

Вибір матеріалу основи друкованого монтажу і провідникового матеріалу.

Створення сучасного ЕА нерозривно пов'язане з розробкою та освоєнням нових матеріалів [6]. Від властивостей використовуваних матеріалів залежать як перспективність і конкурентоспроможність ЕА в цілому, так і конкретні характеристики ДП.

До базових матеріалів ДП відносяться:

1. фольговані або нефольговані діелектрики, керамічні і металеві (з поверхневим діелектричним шаром) матеріали, з яких виготовляють основу ДП;

2. ізоляційний матеріал прокладки, який використовується для склеювання шарів БДП. Склеюючі прокладки виготовляють з склотканини, просоченої недополімерізованною термореактивною епоксидної або іншими смолами; з поліаміда з нанесеним з двох сторін адгезійним покриттям та ін.

Для захисту поверхні ДП, БДП, ГДШ, від зовнішніх впливів застосовують полімерні захисні лаки і покривні захистіні плівки.

Вимоги до базових матеріалів для виготовлення ДП визначаються:

1. умовами експлуатації;

2. електричними, механічними, економічними та іншими вимогами до ДП;

3. типом ДП;

Як матеріал основи застосовують діелектрики або покриті діелектриком метали. Діелектрики поділяють на шаруваті і нешаруваті.

Шаруваті бувають фольговані та нефольговані. Фольговані, як правило, покриті мідною фольгою товщиною 35 і 50мкм. Найчастіше застосовують гетинакс і склотекстоліт. Гетинакс дешевий, добре підлягає обробці (різанню), але діелектричні та інші властивості невисокі. Підходить для застосування в невідповідальній PEA, коли механічні навантаження невисокі, а також відсутні високі температури і робоча частота не висока. Склотекстоліт має високу механічну міцність, термостійкість, низькі втрати, високий поверхневий опір, але в декілька разів дорожче гетинаксу. Деякі найбільш уживані матеріали та особливості їх застосування приведені в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1

Шаруваті матеріали для друкованих плат

Матеріал, марка, стандарт	Особливості застосування
1 .Гетинакс фольгований ГФ-Г-35, ГФ-2-35, ГФ-1-50, ГФ-2-50 ГОСТ 10316-78	Для ОДП та БДП без металізації отворів, до +85°С
2.Склотекстоліт фольгований ГФ-1-35, ГФ-2-35, ГФ-1-50, ГФ-2-50- ГОСТ 10316-78	Для ОДП та БДП з металізацією отворів, до +120°С
3.Склотекстоліт фольгований FR-1, FR-4,CEM-1,CEM-3.	Для виготовлення одно-і двосторонніх друкованих плат, що використовуються в теле-і радіоапаратури та працюють в інтервалі температур від -60 º С до 125 º С.

Нешаруваті матеріали виготовляють із полімерів з наповнювачами. Перевагою є дуже мале виділення газів при сильному нагріванні. Основні матеріали приведені в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2

Матеріали для друкованих плат

Матеріал, марка, стандарт	Особливості застосування
1 .ФДМ-1, ФДМ-2 ТУ 16-503.084-77	Фольговаиий топкий діелектрик для БДП, ГДП
2.ДФС-1, ДФС-2 ТУ 16-503.202-80	Фольговапий тонкий діелектрик ;иія БДП, ГДП
З.ФДМЭ-1	Фольговаиий діелектрик для мікрослсктроиіки
4. ФЛАН ТУ 16-503.156-77	Для полоскових плат, фольговаиий, до +150°С
5. 22ХС	Кераміка: забезпечує високу щілпість монтажу, низькі втрати, високу теплопровідність, термостабільність. Недоліками керамічних матеріалів є тривале виготовлення, велика усадка матеріалу, крихкість, висока вартість.
6 .ПМ, ПИ-40, "Kapton-200H"	Полііміди. Мають високу міцність, гнучкість, поверхневий опір, термостійкість, щільність монтажу. Із-за низької жорсткості треба кріпити на алюмінієвій основі: Для БДП, ГДП.

Метали мають хороший тепловідвід, високу міцність, низьку вартість, ТКЛР узгоджений з корпусами ЕРЕ. Застосовують:

1. Алюміній з анодованою поверхнею;

2. Алюміній з епоксидною смолою;

3. Сталь низьковуглецеву з шаром емалі (порцеляни) 0,1 мм;

4. Сталь низьковуглецеву з епоксидною смолою;

5. Залізонікелеві сплави: інвар 36Н;

6. сплав 35НКТ;

7. ковар 29НК з діелектричним покриттям, титан ВТ1-0 анодований.

Металеву основу виготовляють з алюмінію, титану, сталі або міді. Їх застосовують в теплонавантажених ДП для поліпшення відводу теплоти від ЕРЕ , в ЕА з великим струмовим навантаженням, що працює при високих температурах, а також для підвищення жорсткості ДП, виконаних на тонкій основі.

Вибір матеріалу основи ДП

При виборі матеріалу основи ДП особливої ​​уваги вимагають:

1. передбачувані механічні дії (вібрації, удари, лінійне прискорення та інш.);

2. клас точності ДП (ширина провідників, відстань між провідниками);

3. електричні функції, що реалізуються;

4. •об'єкт, на який встановлюється ЕА;

5. швидкодію;

6. умови експлуатації;

7. вартість.

Вибираючи матеріал, належить звернути увагу на наступне:

1. Для побутової PEA застосовують ОДП і ДДП на основі дешевих матеріалів: гетинаксу(в обгрунтованих випадках), склотекстоліту, емальованої сталі;

2. Для плат джерел живлення, мікрокалькуляторів, плат складної форми та при значних механічних навантаженнях застосовують метали;

3. Для бортової PEA необхідні БДП. Застосовують склотекстоліт, поліімідні плівки, кераміку за 3-м і вище класами точності, виготовлення - адитивний або напівадитивний. методи;

4. Для НЧ необхідна низька діелектрична проникність δ і низькі діелектричні втрати. Добре підходять склотекстоліт, фторопласт;

5. Для НВЧ потрібна висока δ. Застосовують сигал, полікор, кераміку 22ХС, фторопласт;

6. Для плат, призначених для експлуатації в умовах 1-ї і 2-ї груп жорсткості за ГОСТ 4.077.000-78 рекомендується використовувати матеріали на основі паперу, а для більш жорстких умов - на основі скловолокна та металів.

Матеріал основи ДП вибирають за ТУ на матеріали конкретного виду і ГОСТ 10316-78 з урахуванням: електричних і фізико-механічних параметрів ДП під час і після впливу механічних навантажень, кліматичних факторів і хімічних агресивних середовищ в процесі виробництва та експлуатації; забезпечення автоматизації процесу установки ЕРЕ [20].

Вибір класу точності плати та щільності друкованого

монтажу.

ГОСТ 23751-86 встановлює п'ять класів точності ДП, кожен з яких характеризується мінімальним допустимим значенням номінальної ширини провідника , від відстані між провідниками (відстанню від краю просвердленого отвору до краю контактного майданчика), відношенням діаметра отвору до товщини ДП у вузькому місці. Проте в даний час виготовляють ДП по 6 і 7 класів точності з шириною провідників 70...40 мкм.

Основними критеріями при виборі класу точності ДП є:

1. конструкторська складністьфункціонального вузла;

2. елементна база;

3. тип, число і крок висновків ЕРЕ (штирові, планарні, безвивод ні, образні, матричні і др.);

4. швидкодію;

5. надійність;

6. масогабаритні характеристики;

7. вартість;

8. умови експлуатації;

9. максимальні струм і напруга;

10. рівень технологічного оснащення конкретного виробництва

Виготовлення ДП певного класу точності забезпечують, приміняючи технологічне оснащення та допоміжні матеріали.

Плати 1-го та 2-го класів найбільш прості у виконанні, надійні в експлуатації та мають мінімальну вартість. Застосовують для ОДП і ДДП з дискретними ЕРЕ при низькій та середній щільності їх компоновки. Максимальні розміри плати для цих класів - 470x470мм. Рекомедуються для побутової PEA та PEA, некритичної до габаритів.

Плати більш високих класів вимагають використання високоякісних матеріалів, інструменту і устаткування, а інколи - і особливих умов виробництва. Тому вони складніші у виготовленні.

3-й клас застосовують для ДП з мікросхемами та мікрозбірками, безпроводними ЕРЕ при середній та високій щільності їх компоновки на платі. Максимальні розміри плати: та ДДП - 400x400мм, БДП - 240x240мм. 4-й клас використовують аналогічно 3-му при високій щільності компоновки, а 5-й - тільки в окремих, технічно обгрунтованих випадках для особо малогабаритної ЕРЕ. Максимальні розміри плат: ОДП - 240x240мм, ДДП та БДП - 170х 170мм. ДП 6 і 7 класів - це високощільні ДП, для яких потрібні спеціальні конструкції, матеріали і технологічне оснащення [3].

Основні конструктивні розміри для всіх класів приведені в таблиці 2.2

Таблица 2.4

Основні конструктивні параметри друкованих плат

Параметри		Клас	точності
	1 2	2	3	4	5
Мінімальне значення номінальної ширини провідника t, мм	0,60	0,45	0,25	0,15	0.10
Номінальна відстань між провідниками S, мм	0,60	0,45	0,25	0,15	0.10
Гарантійный поясок b , мм на зовнішньому слої на внутрішньому слої	0,30	0,20	0,10	0,05	0.025
	0,15	0,10	0,05	0,03	0.013
Відношення діаметра отвору до товщини плати, не менше	0,50	0,50	0,33	0,33	-
Допуск на отвір без металізації,Δd, мм при ø < 1 мм при ø > 1 мм	±0,10	±0,10	±0,05	±0,05	-
	±0,15	±0.15	±0,10	±0,10	-
Допуск на отвір з металізацією, Δd мм при ø < 1 мм при ø > 1 мм	+0,10	+0,10	+0,05 -0,10	+0,05 -0,10	-
	-0,15	-0,15
	+0,15	+0,15	+0,10	+0,10	-
Допуск на ширину провідника Δt, мм без покриття з покриттям	-0,20	-0,20	-0,15 +0,03	-0,15	-
	±0,15	±0,10	-0,05	±0,03	-
	+0,25	+0,15	+0,10	±0,05	-
Допуск на розташування отворів δd, мм, при розмірі плати мм менше 180 від 180 до 360 більше 360	-0,20	-0,10	-0,08	-	-
	0,20	0,15	0,08	0,05	-
	0,25	0,20	0.10	0,08	-
	0,30	0,25	-0,15	0,10	-
Допуск на розташування контактних пмайданчиків 8р, мм, на ОДП та ДДП при розмірі плати, мм менше 180 від 180 до 360 болше 360	0,35	0,25	0,20	0,15	-
	0,40	0,30	0,25	0,20	-
	0,45	0,35	0,30	0,25	-
Допуск на розташуваня контактных майданчиків 8р, мм, на БДП при розмірі платы, мм менше 180 від 180 до 360 болше 360					-
	0,40	0,35	0,30	0,25	-
	0,50	0.45	0,40	0,35	-
	0,55	0,50	0,45	0,40	-
Допуск на розташування					-
провідників Δl, мм на ОДП та ДДП на БДП	0,15	0,10	0,05	0,03	-
	0,20	0,12	0,07		-
Допуск на підтравлення діелектрика БДП ΔdTp, мм	0,03	0,03	0,03	0,05