Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Выбор и обоснование элементной базы мсб. Расчёт тонкопленочных элементов платы мсб
Расчёт тонкоплёночных резисторов Найдём оптимальное значение сопротивления квадрата резистивной пленки
Расчёт резистора R1: Номинальное сопротивление резистора ; пределы допустимого в условиях эксплуатации изменения сопротивления резистора относительно номинала при фотолитографическом методе изготовления ; рассеиваемая мощность , максимальная положительная температура по ТЗ , время наработки на резистора . Выбираем резистивный материал (Л1, табл 2.1) – сплав Кермет К50-С, имеющий величину сопротивления на квадрат резистивной плёнки , удельную мощность рассеяния , температурный коэффициент сопротивления (ТКС) . Коэффициент формы . Фотолитографией возможно изготовление резисторов с коэффициентом формы . Получившийся коэффициент формы очень мал, поэтому получается нецелесообразно использовать резисторы в тонкоплёночном исполнении. Аналогичные результаты были получены для резисторов R2, R3, R4, R9, R10. Данные резисторы заменим навесными SMD чипами в корпусе 0603. Расчёт резистора R5: Номинальное сопротивление резистора ; пределы допустимого в условиях эксплуатации изменения сопротивления резистора относительно номинала при фотолитографическом методе изготовления ; рассеиваемая мощность , максимальная положительная температура по ТЗ , время наработки на резистора . Выбираем резистивный материал (Л1, табл 2.1) – сплав Кермет К50-С, имеющий величину сопротивления на квадрат резистивной плёнки , удельную мощность рассеяния , температурный коэффициент сопротивления (ТКС) . Коэффициент формы . Фотолитографией возможно изготовление резисторов с коэффициентом формы . В случае селективного травления проводящего и резистивного слоёв, контактные площадки выполняются без припуска на совмещение слоёв (Л1, Рис.2.1.а). Относительная погрешность сопротивления за счёт влияния температуры эксплуатации . Так как МСБ перегревается также за счёт «внутренних» тепловыделений увеличим в 1,1 раза, получим . Относительная погрешность сопротивления за счёт старения . Относительная погрешность сопротивления за счёт переходного сопротивления между резистивным слоем и контактной площадкой принимается равной . Относительная погрешность обеспечения величины :
Погрешность коэффициента формы:
Ширина резистора , обеспечивающая получившееся :
где - абсолютные производственные погрешности изготовления при фотолитографическом методе. Определим минимально допустимое значение ширины резистора с учётом обеспечения заданной мощности рассеяния:
Расчётное значение ширины резистора , при этом - технологически реализуемая ширина резистора. Определим фактические геометрические размеры резистора:
Площадь резистивной полоски Определяется фактическая нагрузка резистора по мощности: Удельная мощность Нагрузка по мощности Определим фактическую погрешность коэффициента формы:
Аналогичным образом ведётся расчёт оставшихся резисторов проектируемой МСБ. Результаты расчётов тонкоплёночных резисторов представлены в виде таблицы: Таблица 1
Резисторы R1,R2: чип резистор 0.063Вт 0603 5% 100 Ом (http://www.chipdip.ru/product0/41371.aspx) Резисторы R3,R4,R9,R10: чип резистор 0.063Вт 0603 5% 51 Ом (http://www.chipdip.ru/product0/50777.aspx)
Рис.3 Корпус SMD резисторов в корпусе 0603: R1, R2, R3, R4, R9, R10.
Расчёт тонкоплёночных конденсаторов Расчёт конденсатора С1 Номинальная ёмкость конденсатора , эксплуатационная погрешность ; рабочее напряжение на конденсаторе, напряжение на конденсаторе , максимальная положительная и отрицательная температуры по ТЗ , , время работы Выбираем материал диэлектрика (Л1, табл. 2.3) – стекло электровакуумное С41-1 с удельной ёмкостью , электрическая прочность , диэлектрическая проницаемость и температурным коэффициентом ёмкости . Толщина диэлектрического слоя, обеспечивающая электрическую прочность конденсатора , а уровень удельной ёмкости . Температурная составляющая погрешности: - её для надёжности можно увеличить в 1.2 раза ,
- увеличим в 1.2 раза . Погрешность за счёт старения: , погрешность верхней обкладки конденсатора.
где - относительная погрешность обеспечения . Примем . Тогда Удельная емкость, обусловленная конечной точностью изготовления размеров верхней обкладки ровна:
где - коэффициент формы тонкопленочного конденсатора, применим ; - производственные погрешности изготовления длины и ширины конденсатора. При
Расчетное значение необходимо выбрать из условия: . Принимаем Фактическое значение толщины диэлектрического слоя
Проверим напряженность электрического поля в конденсаторе:
Определим геометрические размеры конденсатора. Площадь верхней (активной) обкладки:
Длина и ширина
;
Размеры нижней обкладки: где . Примем Тогда Размеры диэлектрического слоя:
Фактическое значение погрешности активной площади:
Аналогичным образом рассчитаем оставшиеся конденсаторы проектируемой МСБ. Результаты расчётов тонкоплёночных конденсаторов представлены в виде таблицы:
Таблица 2
Из методических указаний следует, что в тонкоплёночном варианте выполняются конденсаторы номиналами от 10пФ до 0.01мкФ. Отсюда следует, что конденсаторы применяемые в МСБ, невыгодно применять в тонкоплёночном исполнении, что и подтверждено расчётами, приведёнными в таблице. Все конденсаторы МСБ будут навесными элементами SMD чипы. Выберем конденсатор С1 SMD в корпусе 1812, а конденсаторы С2, С3, С4 SMD в корпусе 0402 (http://lib.chipdip.ru/235/DOC000235066.pdf). Конденсатор С1: Керамический ЧИП конденсатор 47мкФ X5R 10% 10В 1812 (http://www.chipdip.ru/product/grm43er61a476k.aspx) Конденсатор С2: Керамический ЧИП конденсатор 0.1мкФ X7R 10%, 0402, 16В (http://www.chipdip.ru/product/grm155r71c104k.aspx) Конденсатор С3 и С4: Керамический ЧИП конденсатор 0.01мкФ X7R 10%, 0402, 50В (http://www.chipdip.ru/product/grm155r71h103k.aspx)
Технические параметры SMD чип керамических конденсаторов Разработка топологии МСБ
Коммутационную схему МСБ Р402.468759.008 Э4 получают преобразованием заданной принципиальной электрической схемы, в которой все дискретные компоненты, а также электрические соединения по входу – выходу заменяются соответствующими контактными площадками.
Рис.5 Коммутационная схема
Укрупнённые контактные площадки (1х1 мм) являются внешними, все остальные – внутренними (0.5х0.5 мм). Монтаж компонентов производится с помощью пайки. Данная коммутационная схема содержит 4 внешних и 30 внутренних контактных площадок. Для выбора типоразмера подложки необходимо рассчитать суммарную площадь, занимаемую тонкопленочными резисторами , конденсаторами , и площадь навесных элементов .
Все конденсаторы навесные поэтому . Находим площадь, занимаемую контактными площадками. Внешние контактные площадки выполняем размером 1х1 мм. Монтаж навесных компонентов производим с помощью пайки. Контактные площадки под пайку под транзисторы выполняем размером 0,6х0,3 мм, а под генератор 1,7х1,5 мм. Контактные площадки под навесные резисторы SMD 0603 выполняем размерами 1х0,4 мм, а под навесные SMD конденсаторы 0402 – 0,6х0,3 мм, под навесной SMD конденсатор 1812 – 1х0.3 мм.
Общая площадь всех контактных площадок:
.
Расчетная величина площади подложки:
.
Выбираем типоразмер подложки №7 (Л1, табл 2.4): длина 20мм, ширина 16мм (допустимое отклонение ±0,1 мм). В качестве материала подложки МСБ применим ситалл СТ50-1. Толщину подложки принимаем 0,5 мм. Топология МСБ представлена в (приложении 4) данной работы. Топология изображена в масштабе 10:1 с шагом координатной сетки 0,01 мм. Элементы и компоненты располагаем как можно ближе, вход и выход пространственно развязываем. Припуск на совмещение слоев МСБ принимаем равным 0,2 мм. Минимальное расстояние между проводниками принимаем равным 0,2 мм. Толщину проводников принимаем равной 0,2 мм. Навесные компоненты приклеиваем в местах, помеченных прямоугольником и соединяем с соответствующими контактными площадками посредством пайки.
Разработка конструкции ФЯ
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-10-15; просмотров: 113; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.8.90 (0.054 с.) |