ТТЛШ
9
70
10
0.4
80
5
15
1.5
К555
ДТЛШ
20
14
20
0.5
100
5
15
2.1
S
Весовой коэф.
0.05
0.3
0.05
0.05
0.05
0.15
0.2
0.15
1.00
Составим матрицу параметров X:
Параметры матрицы Х должны быть приведены в таком виде, чтобы большему значению параметра соответствовало лучшее значение параметра серии интегральных схем. Параметры не удовлетворяющие этому условию пересчитываются по формуле (1.1) и записывается новая матрица Y:
Нормируем
параметры матрицы Y по формуле (1.2) и запишем
новую матрицу нормированных параметров А:
Определим значение оценочной функции для каждой серии ИС.
QK155=0.32; QK531=0.44; QK555=0.217
Лучшей серии интегральных микросхем соответствует меньшее значение оценочной функции Qi. Из данных расчетов следует, что стоит выбрать серию К555. Это объясняется в первую очередь малым током потребления, широким диапазоном температур и высокой прочностью, что очень важно для нашего программатора.
2. Разработка конструкции программатора.
2.1. Выбор конструкции печатной платы и числа слоев.
Выбор конструкции печатной платы (ПП) мы будем осуществлять по таким критериям:
ü габаритный;
ü критерий плотности рисунка печатных проводников;
ü материал основания;
ü число слоев;
ü технологичность конструкции.
Размеры ПП выбираются исходя из плотности компоновки размещения N (ИС/см2), которая зависит от размеров печатной платы, и исходя из требований к температурным диапазонам работы печатной платы, механической прочности, разрешающей способности фотолитографии, и др.
Геометрические размеры печатных проводников (ширина, расстояние между проводниками и др.) определяются классом плотности печатного монтажа. По этому критерию печатные платы делят на 5 классов. Исходя из всех основных требований к печатному узлу (быстродействие, минимальная стоимость и габариты, надежность) выбираем 3-ий класс плотности печатного монтажа:
ü плотность монтажа – средняя;
ü минимальная ширина проводника b, мм – 0,25;
ü расстояние между краями проводников S, мм – 0,25;
ü разрешающая способность RС, пр/мм – 2;
ü предельный размер печатной платы, мм – 200х200.
Оптимальным решением для данного устройства есть выбор двухсторонней печатной платы (ДПП) с металлизированными монтажными и переходными отверстиями. Этот тип плат характеризуется высокими коммутативными свойствами, повышенной прочностью соединения вывода навесного элемента с проводящим рисунком платы.
Применение ДПП позволяет значительно облегчить трассировку, оптимально разместить элементы навесного монтажа, уменьшить габариты платы, уменьшить расход материала, обеспечить надежность соединений.
2.2. Выбор материала печатной платы.
Материал ПП должен соответствовать ряду требований: высокие электроизоляционные свойства; механическая прочность; обрабатываемость; стабильность параметров под воздействием агрессивной среды; себестоимость.
Для изготовления ПП широкое распространение получили слоистые диэлектрики, состоящие из наполнителя и связующего вещества – гетинакс и стеклотекстолит.
В качестве материала основания был выбран двухсторонний фольгированный стеклотекстолит (СФ-2-35-1,5 ГОСТ 10316–78) толщина фольги – 35 мкм, толщина основы – 1,5 мм. Этот материал был выбран благодаря его высоким характеристикам: широкий диапазон рабочих температур (-60…+1500С), низкое водопоглощение (0,2%...0,8%), высоким объемным и поверхностным сопротивлением.
2.3. Конструкторско-технологический расчет элементов печатного монтажа.
2.3.1. Расчет элементов печатного монтажа по постоянному току.
1). Определение минимальной ширины печатного проводника по постоянному току:
bmin = (2.1)
jдоп = 48 A/мм2 – допустимая плотность тока с hф = 35 мкм, изготовленных комбинированным позитивным методом;
t – толщина проводника: t =hф + hхм + hгм (2.2)
hхм – (0,0050,008) мм толщина химически осаждённой меди;
hгм – (0,050,06) мм толщина гальванически осаждённой меди;
t = 0,035 +0,0065 + 0,055 = 0,0965 мм
Imax – максимальный постоянный ток в проводнике определяем из анализа схемы:
Таблица 4.
К555ИР35
К555ИР23
К555ИД14
К555АП3
К555АП5
кол-во
1
3
1
1
1
I,mA
13.5
13.5
13
15
15
=13,6 + 3×13,6 + 13 + 15 + 15 = 193,5 mA.
bmin = = 0,042 мм
2). Определение минимальной ширины печатного проводника исходя из допустимого падения напряжения на нём:
bmin = (2.3)
l – длина самого длинного проводника;
= 5% Епит; r = 0,0175 Ом×мм2/м
bmin = = 0,063 мм
2.3.2. Определение номинального значения монтажных отверстий.
d = (2.4)
– максимальный диаметр вывода конструктивного элемента;
– нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия;
r – разность между минимальным диаметром монтажного отверстия и максимальный диаметром вывода
Для ИС: d = 0,6+0,1+0,5 = 0,8
2.3.3. Определение диаметра контактной площадки для двухсторонних ПП изготовленных комбинированным позитивным методом.
Dmin = D1 min + 1.5hф + 0.03 (2.5)
D1 min – минимально эффективный диаметр площадки
D1 min = 2(bно + dmax/2 + dq + dp) (2.6)
dmax = d + Dd + (0.1 ¸ 0.15) – максимальный диаметр просверленного отверстия (1.4.4.3);
Dd = +0,05 для d 1 мм – допуск на отверстия;
dq, dp – допуски на расположение отверстий и контактных площадок;
dmax = 0,8 + 0,05 +0,15 = 1
D1 min = 2(0,1 + 1/2 + 0,015 +0,005) » 1,2
Dmin = 1,2 + 1,5×1,5 + 0,03 = 1 » 1,3
Dmax = Dmin + (0.02 ¸ 0.06) = 1.32
2.3.4. Определение ширины печатного проводника.
Минимальная ширина печатного проводника для ДПП изготовленных комбинированным позитивным методом:
bmin = + 1.5hф +0.03 = 0,25 + 1,5×0,035 + 0,03 = 0,33
максимальная ширина:
bmax = bmin + (0.02 ¸ 0.06) = 0.33 + 0.02 = 0.35
2.3.5. Определение минимального расстояния между элементами проводящего рисунка.
а) минимальное расстояние между проводником и КП:
S1 min = L0 – (Dmax/2 + dp + bmax/2 + dсп) (2.7)
L0 = 1,25 мм – расстояние между линиями координатной сетки, на которых расположены проводники и центры контактных площадок
S1 min = 1,25 – (1,32/2 +0,05 +0,35/2 + 0,05) = 0,315
б) минимальное расстояние между КП:
S2 min = L1 – (Dmax + 2dp) (2.8)
L1 = 2,5 мм – расстояние между центрами контактных площадок, кратное шагу координатной сетки
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
