Проектирование печатных плат с применением автоматизированного программного средства и технологии внутреннего монтажа

• Автор: Аветисов, Альберт Георгиевич
• Шифр специальности: 05.02.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 187 с. : ил.

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

1. ГЖП - гибко-жёсткая печатная плата.

2. ДПП - двусторонняя печатная плата.

3. Mill 1 - многослойная печатная плата.

4. ПП - печатная плата.

5. ОПП - односторонняя печатная плата.

6. РЭА - радиоэлектронная аппаратура.

7. РЭС - радиоэлектронное средство.

8. САПР - система автоматизированного проектирования.

9. СВЧ - сверхвысокие частоты.

10. СПФ - сухой плёночный фоторезист.
11. ЭС - экспертная система.
12. ЭБ - элементная база.
13. ЭМС - электромагнитная совместимость.
14. СОВ (chip on board) - кристалл на плате.
15. CSP (chip-scale packages) - корпус, соизмеримый с размером кристалла.
16. HASL (Hot-Air Solder Leveling) - процесс горячего облуживания в рас-
плавленном припое.
17. HDI (high density interconnection) - межсоединения высокой плотности.
18. RoHS (Restriction of Hazardous Substances) - директива, ограничивающая
содержание вредных веществ.
19. SMT (surface mounted technology) - технология поверхностного монтажа.
20. BGA (ball grid arrays) - матрица шариковых выводов.
21. ТНТ (through - hole technology) - технология сквозных отверстий.
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ: ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ
1.1 История появления печатных плат. Материалы, конструкции и технологии изготовления печатных плат
1.2 Печатный монтаж: традиционный и поверхностный
1.3 Тенденция развития печатной технологии
1.4 Внутренний монтаж
1.5 Требования к проектированию печатной платы
1.6 Автоматизированное проектирование печатных плат
1.7 Выводы и постановка задачи
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ, ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ И ТЕХНОЛОГИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
2.1 Анализ материалов печатных плат
2.2 Анализ элементной базы
2.3 Анализ технологий изготовления печатных плат
2.4 Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
3.1 Выбор варианта конструкции печатной платы
3.2 Проектирование печатной платы по разным технологиям монтажа: поверхностный монтаж, СОВ-технология, внутренний монтаж
3.3 Разработка конструкции и технологии изготовления гибко-жёсткой печатной платы со встроенными элементами
3.4 Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ
КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
4.1 Формулировка правил для экспертной системы

4.2 Структура экспертной системы
4.3 Описание алгоритма экспертной системы
4.4 Выводы по главе
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ УНИВЕРСАЛЬНОГО ПОЛЯРОГРАФА ПЛС-2А, ПУ-1 С
ПРИМЕНЕНИЕМ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ
5.1 Изучение и анализ технического задания на универсальный полярограф
ПЛС-2А, ПУ-
5.2. Конструкторско-технологические расчёты печатной платы универсального полярографа ПЛС-2А, ПУ-
5.3 Миниатюризация конструкции печатной платы универсального полярографа ПЛС-2А
5.4 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ:
A. Экспертная система (листинг программы).
Б. Акт о внедрении в химико-аналитической лаборатории МП ЩР «Щёлковский водоканал».
B. Акт о внедрении в химико-аналитической лаборатории ПУ «Зеленоградво-доканал» МГУП «Мосводоканал».

Продолжение таблицы
Тип покрытия Характеристика
ENIG (Electroless Ni & Immersion Gold) Преимущества: жизнеспособность более года, плоская контактная поверхность; хорошая смачиваемость припоем; неокисляемая поверхность для контактирования (нажимные и скользящие контакты); полностью удовлетворяет требованиям RoHS; совместимо со всеми способами монтажа и пайки; высокая поверхностная проводимость контактных площадок. Недостатки: цена на 25% выше, чем у финишного покрытия OSP; возникают трудности с выбором флюсов; характерен дефект - чёрные контактные площадки, возникающие из-за выделения на поверхность фосфора, присутствующего в химическом процессе его восстановления.
ImmSn (Immersion Sn) Преимущества: низкая стоимость процесса осаждения; хорошая паяемость; плоская поверхность покрытия; хорошее условие для обеспечения беспаяных соединений Press-Fit (впрессовывание штырей-хвостовиков разъёмов в металлизированные отверстия 1111); удовлетворяет требованиям RoHS; совместимо со всеми способами пайки. Недостатки: самопроизвольные нитевидные образования (усы), которые могут приводить к короткому замыканию; образование интерметаллических соединений CuxSny, что приводит к утрате способности к пайке.
ImmAg (Immersion Ag) Толщина покрытия не превышает 200-10' м. В связи с этим расходы на реализацию этого покрытия незначительны. Жизнеспособность выше, чем OSP, но меньше, чем у HASL. Кроме того, данное покрытие обеспечивает лучшую проводимость в поверхностном слое, что играет важную роль на высоких частотах при скин-эффекте.
3. Температурное расширение по осям X/Y материала ПГ1 следует учитывать при наличии металлизированных отверстий, а также тогда, когда используются CSP-корпуса и компоненты прямого крепления кристалла. Это связано с тем, что различие в тепловом расширении между 1111 и металлизированным отверстием, 1111 и компонентом, может оказать отрицательное влияние на надёжность связи между ними при термоциклировании. Кроме того, темпера-