Усилитель низких частот (стр. 2 из 4)

Рисунок 1.4 – УГО конденсатора

2.2. Разработка схемы электрической структурной устройства

Структурная схема – схема, которая определяет основной состав изделия, и его функциональные части, их назначение и взаимосвязь.

Оформление структурной схемы технологического процесса изготовления устройства

Структурная схема технологического процесса изготовления устройства представлена на чертеже ПР 230101.3619.00 C1.

2.3 Разработка схемы электрической принципиальной устройства

Принципиальная схема – определяет полный состав элементов изделия и связей между ними и дает детальное представление о принципе работы устройства. На основе принципиальных схем разрабатывают схемы соединений элементов, узлов и устройств. Схема электрическая принципиальная указывает все элементы необходимые для построения устройства или его узла, связи между элементами и элементы, которыми заканчиваются входные и выходные цепи.

Схема электрическая принципиальная устройства представлена на чертеже ПР. 210101.361900 Э3

3. Конструктивное исполнение устройства

3.1. Выбор и обоснование конструкций печатной платы устройства

Любое электронное устройство имеет основные уровни конструктивной иерархии:

– нулевой уровень – на этом уровне находятся конструктивно неделимые элементы, то есть микросхемы (основа элементной базы всех электронных устройств);

– первый уровень – на этом уровне неделимые элементы объединяются в схемные сочетания. К первому уровню относятся печатные платы и большие гибридные интегральные схемы;

– второй уровень – данный уровень включает в себя конструктивные единицы, предназначены для механического и электрического объединения элементов первого и второго уровней (блоки, субблоки, панели);

Существуют электронные устройства, которые имеют 3 и 4 уровни:

– третий уровень – уровень реализующийся в виде стойки или шкафа внутренний объём которого заполняется конструктивными элементами второго уровня;

– четвёртый уровень – включает в себя несколько стоек шкафов, соединённых кабелем;

К таким устройствам относятся ЭВМ и прочие вычислительные и цифровые устройства.

Печатная плата, как было сказано выше, относится к первому иерархическому конструктивному уровню, это можно объяснить тем что она является, буквально, основой любого электронного устройства, так как на ней размещаются все ЭРЭ и монтажные соединения. Печатная плата – изделие, состоящее из плоского изоляционного основания, с отверстиями, пазами, вырезами и системой токопроводящих полосок (проводников), предназначенное для установки и коммутации электрорадио изделий и функциональных узлов в соответствии со схемой электрической принципиальной. Тип печатной платы выбирается в зависимости от назначения (от области применения) будущего устройства. Это определяется тем, что каждый тип печатной платы относится к определённому классу точности. Типы печатных плат также отличаются по надёжности, ремонтопригодности, по условиям эксплуатации, прочности печатного монтажа. Наиболее простым типом печатной платы является печатная плата однослойная односторонняя. Которая имеет первый класс точности, используется в мелкосерийном производстве или в одиночном, имеет наименьшую из всех надёжность. Самый сложный тип П.П. – многослойная печатная плата.

3.2. Геометрические расчеты конструкций печатной платы

Площадь печатной платы определяется по формуле:

Где

- коэффициент, зависящий от назначения и условий эксплуатации устройства (выбирается от 1 до 3);

- установочная площадь i – го элемента; n – количество элементов.

С учётом того, что микросхема нагреваются до +70. °С то их рабочая площадь должна быть больше чем их действительная площадь, по этому и площадь печатной платы должна быть больше чем расчётная. Следовательно, для данного устройства выбираем площадь печатной платы 152 мм, (43x33) .

3.2.1 Расчёт диаметра монтажных отверстий

Где

– номинальный диаметр монтажных отверстий;

– нижнее предельное отклонение диаметра отверстия;

– максимальное значение диаметра вывода электрорадио изделий, установленных на печатную плату;

– разность между минимальным значением отверстия и максимальным размером диаметра вывода (при ручной пайки выбирают в пределах значений от 0,1 до 0,4мм)

4. Технологическое исполнение устройства

4.1 Выбор и обоснование технологии печатной платы устройства

Односторонние печатные платы изготавливаются двумя методами:

– субтрактивный – В данном методе используется фольгированный диэлектрик, на котором проводящий рисунок формируется путём химического удаления фольги с незащищённой резистом поверхности печатной платы. Данный способ используется чаще так, как для реализации процесса требуется меньшее время и квалификации рабочего;

– аддитивный – данный метод заключается на избирательном осаждении токопроводящего покрытия на основание диэлектрика. В сравнении с субтрактивным методом, аддитивный имеет ряд преимуществ: повышается плотность печатного монтажа, устраняется подтравливания элементов печатного монтажа;

Изготовления печатной платы также делится на позитивный и негативный метод.

– позитивный – заключается в том, что резистом защищается будущий проводящий рисунок и происходит травление;

– негативный – заключается в том, что резистом защищается будущий диэлектрический рисунок а затем происходит процесс осаждения меди;

Резист – устойчивый к воздействию химически активных веществ, используется для защиты печатной платы в процессе формирования рисунка печатной платы. Существуют следующие способы нанесения резиста на П.П:

– офсетная печать – заключается в том, что изготавливается печатная форма на которую закатывается (валиком) краска. Затем при помощи печатного цилиндра краска переносится с формы на поверхность П.П;

– сеткографический – резист наносится через трафарет;

– фотопечать – используется специальный резист – фоторезист, который переносится с фотошаблона на поверхность печатной платы;

Для данного устройства выбирается субстрактивный позитивный способом изготовления П.П, так как он является наиболее простым, а следовательно и самым дешёвым. По такому же принципу выбирается способ нанесения резиста (то есть сеткографический). Данный метод изготовления П.П. и нанесения резиста не имеют высокую надёжность но для единичного типа производства данные методы являются наиболее выгодными.

4.2 Составление типового технологического процесса изготовления печатной платы устройства

Включает в себя процесс изготовления печатной платы и операции сборки электронного узла.

Основные этапы изготовления печатной платы:

– входной контроль материала – данная операция производится для обеспечения гарантированного качества получаемой продукции, при этом определяется соответствие механических и физических характеристик техническим условиям. Контролю подвергается каждая партия поступающего диэлектрика, фоторизиста, трафаретной краски. Качество диэлектрика определяется визуально;

– подготовка (изготовление) заготовок – размеры заготовок определяются требованиями чертежа и наличием по всему периметру заготовки технологического поля. После данного этапа следует процесс контроля заготовки;

– подготовка поверхности заготовки – данный этап включает в себя очистку исходных материалов от оксидов, жировых пятен, смазки и других типов загрязнений, включает специальную обработку диэлектриков.

– получение защитного рисунка - для формирования на поверхности диэлектрика проводящих слоёв и пробельных мест, получение рисунка подвергается визуальному контролю;

– сенсибилизация и активация поверхности печатной платы – данная операция проводится для придания диэлектрической поверхности способности металлизироваться, то есть формирование каталитически активного слоя. Не используется в единичном производстве;

– химическое омеднение – эта операция первый этап металлизации поверхности заготовок. Не используется в единичном производстве;

– гальваническая металлизация – проводится для усиления слоя химической меди и создания на концевых печатных контактах специального покрытия. Не используется в единичном производстве;