Проектування друкованих плат (стр. 1 из 3)

МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ I НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКIВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНIВЕРСИТЕТ РАДIОЕЛЕКТРОНIКИ

Кафедра ЕН

МОДУЛЬНА КОНТРОЛЬНА РОБОТА

з дисципліни

“Технологїї виробництва ЕЗ“

Харків 2010

Питання 1. Проектування друкованих плат

Відповідь

Під час розробки конструкції друкованих плат необхідно розв’язати наступні задачі:

схемотехнічні — трасування друкованих провідників, мінімізація кількості шарів тощо;

радіотехнічні — розрахунок паразитних наведень, параметрів ліній зв’язку тощо;

теплотехнічні — температурний режим роботи друкованої плати, тепло відвід тощо;

конструктивні — розміщення елементів на друкованій платі;

технологічні — вибір методу виготовлення, захист тощо.

Усі ці задачі взаємозв’язані. Розглянемо основні правила конструкторсько-технологічного проектування друкованих плат:

максимальний розмір сторін друкованої плати (одношарової або багатошарової) не повинен перевищувати 500 мм;

рекомендуються наступні співвідношення розмірів сторін друкованої плати: 1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 3:2, 5:2 тощо;

доцільно розроблювати друковані плати прямокутної форми;

ширина друкованих провідників та мінімальна відстань між ними визначається класом друкованого монтажу. У вітчизняній промисловості встановлено два класи друкованого монтажу: А — малої щільності, Б — великої щільності. Для плат класу А вказані величини допускаються в межах 0,5 — 0,8 мм, для плат класу Б — у межах 0,2 — 0,4 мм;

для визначення взаємного розташування елементів друкованого монтажу використовують координатну сітку у прямокутній системі координат. Стандартний шаг координатної сітки друкованого монтажу дорівнює 1,25 мм. Початок координат встановлюється у лівому нижньому куту плати;

по краях плати слід передбачати технологічну зону шириною 1,5 — 2,0 мм. Розташування установочних та інших отворів, а також друкованих провідників у цій зоні не допускається. Усі отвори повинні розташовуватися у вузлах координатної сітки;

для правильної орієнтації мікрохем при їх встановленні на друковану плату не ній повинні бути передбачені «ключі», що визначають положення першого виводу мікросхеми;

конденсатори, резистори, та інші навесні елементи слід розташовувати паралельно координатної сітки. Відстань між корпусами ЕРЕ повинна бути не менше 1 мм, а відстань між ними по торцю — не менше 1,5 мм;

координати монтажних отворів можуть бути задані одним з перелічених нижче способів: табличним (нумерацією отворів та занесенням їх координат по осях координат в таблицю), зазначенням розмірів координат за межами рисунка друкованої плати, нумерацією ліній координатної сітки;

діаметр монтажних отворів беруть більшим від діаметру виводу на 0,5 мм;

на друкованих платах повинно бути передбачено орієнтуючий паз (або зрізаний лівий кут) або технологічні базові отвори, необхідні для правильної орієнтації друкованої плати при виготовленні;

друковані провідники не повинні мати різких перегинів та гострих кутів.

Площа друкованої плати визначається наступним чином:

,

де ni — кількість елементів і-го типу;

Sі — площа, що займається елементом і-го типу;

і — кількість типів елементів.

Отримані значення використовують для визначення розмірів друкованої плати.

Питання 2. Метод рангової кореляції

Відповідь

Оскільки навіть невелике зменшення кількості факторів приводить до значного зменшення дослідів, виникає питання про використання апріорної інформації для попереднього відсівання несуттєвих факторів. Метод рангової кореляції дозволяє в деяких випадках відкинути несуттєві технологічні фактори, ґрунтуючись на опитуванні думки фахівців, що працюють у даній області. Процедура визначення ступеню впливу технологічних факторів на вихідний параметр цим методом зводиться до наступного:

а) як можна більш широкому колу фахівців пропонується розташувати технологічні фактори в порядку убування ступеня їхнього впливу на обраний вихідний параметр. При цьому представляється список факторів, однак кожен з опитуваних може включати додаткові фактори, якщо список, на його думку, не повний;

б) результати опитування подаються у вигляді таблиці — матриці рангів (табл. 2.10), де під кожним фактором вказуються місця, займані їм в анкетах фахівців. Іноді матриця рангів будується з урахуванням кваліфікації опитуваного — у цьому випадку показання фахівців збільшуються на коефіцієнт, який присвоюється відповідно до кваліфікації.

Таблиця 1

Матриця рангів

Фахівці	Фактори
	x1	x2	x3	…	xn
1 2 3 m Сума рангів Відхилення суми рангів від середнього Квадрати відхилень	a11 a21 a31 ... … … am1	a12 a22 a32 ... … … am2	a13 a23 a33 ... … … am3		a1n a2n a3n ... … … amn

Чим менше сума рангів даного фактора, тим більш високе місце він займає в ранжируванні, тим більше повинен впливати цей фактор на вихідний параметр;

в) останні два рядки матриці потрібні для обчислення коефіцієнта конкордації

,

де H — сума квадратів відхилень.

Коефіцієнт конкордації за допомогою статистичних методів дозволяє визначити, випадкова чи невипадкова погодженість у думках фахівців: чим вище коефіцієнт конкордації, тим вище ступінь узгодження думок фахівців.

означає відсутність погодженості між ранжируваннями фахівців. показує, що фахівці однаково розташували фактори;

г) за допомогою отриманої матриці рангів будується діаграма рангів (рис. 1).

Рисунок 1

Якщо розподіл на діаграмі рангів рівномірний, то усі фактори повинні включатися в експеримент. Можна сказати, що опитування в цьому випадку не дало бажаного результату.

Якщо розподіл нерівномірний, однак зміна суми рангів незначна, то це значить, що хоча розходження між факторами і робиться, але робиться невпевнено. Тому тут також краще усі фактори включити в експеримент (рис. 1, а).

Найбільш сприятливим є випадок швидкого експонентного зменшення ступеня впливу факторів. У цьому випадку можливе відсівання ряду факторів на основі проведеного опитування (рис. 1, б).

Питання 3. Розрахунок точності складання вихідних параметрів РЕА

Відповідь

У виробництві РЕА застосовуються наступні методи забезпечення заданої точності вихідних параметрів функціональних вузлів: повної взаємозамінності, неповної взаємозамінності, групової взаємозамінності, підгонки та регулювання.

Варіант складального процесу обирають порівнянням результатів точностного аналізу вихідних параметрів (у рамках загальної теорії точності) за відомої точності параметрів елементів та похибки, що вноситься складально-монтажними операціями, із припустимими значеннями точності вихідних параметрів та наступним логічним аналізом результатів цього порівняння. У результаті вирішення задачі отримаємо рекомендації з вибору оптимального варіанта складання (повної та неповної взаємозамінності, групової взаємозамінності, підгонки або регулювання). Математична модель вирішення такої задачі подається у вигляді системи рівнянь та нерівностей. Відносно синтезу складання функціонального вузла модель має вигляд

; (1)

; ;

; (2)

, (3)

де

— середньоквадратичне відхилення i-го вихідного параметра, що утворюється за умовами повної взаємозамінності;

— середньоквадратичне відхилення і-го вихідного параметра, що утворюється у результаті впливу складального процесу;

Аij — коефіцієнт впливу і-го параметра елемента на j-й вихідний параметр вузла;

Аiu — коефіцієнт впливу і-го параметра елемента на u-й параметр вузла;

σj — середньоквадратичне відхилення j-го параметра елемента;

ρjU — коефіцієнт кореляції між параметрами багатомірних елементів;

n — кількість параметрів, що складають вузол, та елементів;

m — кількість вихідних параметрів вузла;

— допустиме середньоквадратичне відхилення вихідного параметра;

kΣ — коефіцієнт ризику.

Група (1), що включає m рівнянь, відображає функціональні взаємозв’язки між вихідними параметрами вузла та параметрами складальних його елементів з урахуванням похибок, що вносяться складальним процесом.

Група нерівностей (2) визначає умову виконання складального процесу методом повної взаємозамінності.

Група нерівностей (3) визначає умовно виконання складального процесу методом повної взаємозамінності. Група нерівностей (3) визначає умови виконання складального процесу методом неповної взаємозамінності, де коефіцієнт ризику KΣ визначає допустимий за критерієм собівартості процент браку. Невиконання умови (3) потребує переходу до методу групової взаємозамінності з попередньою селекцією заздалегідь обумовленого числа елементів із зменшеною величиною σj. Якщо і в цьому випадку не вдається виконати σідод, необхідно перейти к методу підгонки або регулювання.