Разработка печатной платы

Исходными данными к разработке топологии печатной платы является схема электрическая принципиальная, установочные размеры радиоэлементов узла и рекомендации по разработке монтажа для выбранной серии микросхем.

Печатные платы предназначены для электрического соединения элементов схемы между собой и в общем случае представляют вырезанный по размеру материал основания, содержащий необходимые отверстия и проводящий рисунок, который может быть выполнен как на поверхности, так и в объеме основания.

Печатные платы классифицируются по нескольким параметрам:

- по числу проводящих слоев (одно-, двух- и многослойные);

- по плотности проводников (свободные - ширина проводников и расстояние между ними 0,5 мм, уплотненные - 2,5 мм);

- по виду материала основы (органический диэлектрик - текстолит, керамические материалы или на основе металлов);

- по способу изготовления (химическое травление, электрохимическое осаждение);

- по способу нанесения проводников (обработка фольгированных диэлектриков, нанесение тонких токопроводящих слоев).

Многослойные печатные платы (МПП) обеспечивают существенно большую плотностью размещения печатных проводников, что приводит к уменьшению массы и габаритов готового изделия. То же самое относится и к уплотненным печатным платам.

Характеристики готовой печатной платы зависят от конкретного сочетания исходных материалов, а также от технологии, включающей и механическую обработку плат.

При разработке конструкции печатных плат решаются следующие задачи:

- схемотехнические - трассировка печатных проводников, минимизация количества слоев;

- радиотехнические - расчет паразитных наводок, параметров линий связи;

- теплотехнические - температурный режим работы печатной платы, теплоотвод;

- конструктивные - размещение элементов на печатной плате, контактирование;

- технологические - выбор метода изготовления, защита.

Высокая сложность современных схем приводит к необходимости автоматизации задач размещения, трассировки, расчета тепловых режимов, электромагнитного взаимодействия компонентов на печатной плате.

По существу, задача размещения и трассировки сводится к перебору (полному или частичному) возможных вариантов размещения соединяемых элементов и нахождения оптимального. Критерием оптимальности является минимальная сумма длин всех размещаемых на плате печатных проводников (либо более сложные целевые функции).

Разрабатываемая печатная плата должна иметь достаточно малые габариты, это определяется стремлением сделать программно-аппаратный терминал как можно меньших размеров без ухудшения его характеристик.

Для того, чтобы уменьшить размер печатной платы, необходимо применять радиоэлементы с маленькой установочной площадью. В качестве большинства таких элементов могут выступать малогабаритные SMD элементы.

Преимущество использования SMD элементов заключается не только в том, что они обладают малыми геометрическими размерами и, как правило, лучшими электрическими характеристиками, по сравнению с классическими выводными элементами, но и в том, что у этих элементов отсутствуют выводы, что позволяет уменьшить паразитные индуктивные и емкостные связи. Малогабаритный SMD элемент, как правило, обладает контактными площадками, которые занимают большой процент их общей площади, что улучшает теплоотведение от этих элементов. Малые размеры этих элементов приводят к тому, что они меньше греются.

SMD элементы на плату крепятся поверхностным монтажом и, как правило, полностью соприкасаются с печатной платой всей своей поверхностью, что обеспечивает лучшее теплоотведение [2]. Так же, малые размеры SMD элементов определяют то, что при изменении температуры окружающей температуры в больших пределах, они обладают малым коэффициентом температурной деформации, так как сами по себе они очень малы. Малая деформация элементов при изменении температуры значительно снижает нагрузку на паяное соединение и на сам элемент, что значительно увеличивает надежность устройства. Однако, вместе с тем, такие элементы очень чувствительны к деформации печатной платы, что порождает ещё одно требование к печатной плате. Печатная плата должна иметь достаточно большую жесткость, чтобы исключить порчу SMD элементов из-за принудительной деформации печатной платы.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Другое по теме:

Расчет радиолинии с заданными параметрами
Дана радиолиния со следующими параметрами: Рис.1 Исходная трасса. · радиолиния состоит из передающей антенны на мачте высотой h1 на холме высотой H1 (рис.1), приёмной антенны, расположенной на высо ...

Техническое обслуживание и ремонт кабельных линий
Как известно основа надёжного электроснабжения потребителей электрической энергией - безаварийная работа кабельных линий. Бесперебойное электроснабжение потребителей городских сетей и промышленных предприятий зависит от принят ...

©  www.techvarious.ru - 2019