16. Основные этапы конструирования печатных плат с использованием сапр.

Конструирование печатных плат происходит в несколько этапов.

Вначале получают ТЗ, включающее в себя перечень требований к проектируемой плате, а также ограничения по размерам и цене.

Затем с использованием САПР мы рисуем принципиальную схему устройства и составляем библиотеку основных компонентов схемы.

После этого переходят к собственно размещению компонентов на плате.

При проектировании микросхем с жесткими выводами вначале чертят контур платы и крепежные отверстия. Вокруг отверстия выделяют запретную для проводников зону с радиусом, превышающим половину диаметра металлических крепежных элементов.

Далее на плате располагают крупные детали – реле, переключатели, разъемы.

Микросхемы размещают так, чтобы все соединения на плате были как можно короче, а число перемычек было наименьшим.

Перед разводкой при проектировании необходимо учитывать размеры деталей. Резисторы МЛТ-0,125^[1] устанавливают рядом, соблюдая расстояние между осями не менее 2,5 мм, а между отверстиями под выводы одного резистора 10 мм.

С такими же расстояниями между выводами и осями располагают большинство малогабаритных диодов и конденсаторов.

Не рекомендуют размещать бок о бок два массивных (более 2,5 мм) элемента, их следует чередовать с малообъемными.

Также важной частью проектирования платы является заземление. От него зависит стабильность и работоспособность устройства. Разделяют земляной полигон на аналоговый и цифровой, при этом избегая их пересечений.

Затем производят трассировку платы. Разводка (трассировка) печатных плат – один из этапов проектирования радиоэлектронной аппаратуры, заключающийся в определении мест расположения проводников. При необходимости с помощью специализированных утилит высчитываются волновые и дифференциальные сопротивления.

Затем проводят моделирование, при котором анализируют целостность сигналов, электромагнитную совместимость, целостность питания и проводят тепловое моделирование.

17. Виды корпусов радиоэлектронных элементов. Основные параметры моделей радиоэлектронных элементов. Особенности разработки моделей конструктивных элементов в сапр.

Условно все типы корпусов электронных компонентов можно разделить на два типа: корпуса с выводами для монтажа в сквозные отверстия (РТН-Plated Through-hole) и корпуса с планарыми выводами (SMT — Surface Mounting Technology). Ниже представлены основные типы корпусов микросхем и дискретных компонентов. Как правило, в зависимости от расположения выводов, можно выделить следующие типы корпусов:

• корпуса с периферийным расположением выводов, когда выводы расположены по краям кристалла или корпуса;

• корпуса с матричным расположением выводов.

Следует отметить, что большинство типов микросхем имеют периферийное расположение выводов. Тем не менее, шаг периферийных выводов ограничен 0,3 мм, что позволяет микросхемам с корпусами больших размеров иметь до 500 выводов. Но нужно принять во внимание, что при шаге выводов меньше 0,5 мм выход годных изделий резко снижается.

Большое разнообразие имеют электронные компоненты с матричным расположением выводов:

• CSP (Chip-scale Packages — корпус, соизмеримый с размером кристалла),

• PBGA (Plastic Ball Grid Array — пластмассовые корпуса с шариковыми матричными выводами),

• CBGA (Ceramic Ball Grid Array — керамические корпуса с шариковыми матричными выводами),

• PPGA (Plastic Pin Grid Array — пластмассовые корпуса с матричными контактными площадками),

• CCGA (Ceramic Column Grid Array — керамические корпуса со столбиковыми матричными выводами).

Далее другая классификация, что поделать, их много. В настоящее время дискретные (пассивные) ЭРЭ и микросхемы для радиотехнических систем и средств вычислительной техники выпускаются в корпусах четырех основных конструктивных вариантов:

• корпуса со штыревыми выводами;

• корпуса с двух- и четырехсторонним расположением планарных выводов;

• безвыводные корпуса;

• корпуса с матричным расположением выводов.

Первый вариант монтируется в отверстия печатных плат, второй и третий – на поверхность ПП. Корпуса четвертого варианта выпускаются в основном для монтажа на поверхность.

Большинство американских и западноевропейских изготовителей выпускают корпуса компонентов в соответствии со стандартом JC 11.3 Объединённого технического комитета по электронным приборам (JEDEC, USA).

Стандарт JEDEC предлагает следующую классификацию основных видов корпусов компонентов для поверхностного монтажа (ПМ):