Программатор микроконтроллеров и микросхем памяти

5 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Конструкция платы программатора.

Конструктивно программатор представляет собой двухстороннюю печатную плату, изготовленная из нефольгированного стеклотекстолита. Так как плата двухсторонняя, а плотность проводников высокая целесообразнее применить электрохимический метод ее изготовления по типовой технологии.

Изготовление программатора на пе

чатной плате дает следующие преимущества:

- упрощает процесс подготовки к монтажу, так как в устройстве применяются стандартные и типовые ЭРЭ;

- дает возможность использования групповой пайки, поскольку все ЭРЭ имеют штырьевые выводы;

- повышает удобство ремонта и взаимозаменяемость, так как монтаж ЭРЭ выполняется на одной стороне платы;

- уменьшить массу и габариты изделия;

- обеспечивает высокие коммутационные возможности.

Программатор отличается стабильностью электрических параметров, так как все элементы прочно связаны с изоляционным основанием, механической прочностью соединений благодаря применению печатного монтажа, для изготовления которого технологически верно и обоснованно выбран метод изготовления.

Плата имеет одно основание, на обеих сторонах которой выполнены проводящие дорожки и все требуемые соединения. Переход токоведущих линий с одной стороны платы на другую осуществляется с помощью металлизированных монтажных отверстий. Для повышения плотности монтажа и помехоустойчивости применены шины. Шина «питание» располагается на тыльной стороне платы, а шина «земля» на лицевой (ширина не менее 5 см).

В настоящее время насчитывают до двухсот методов, способов и вариантов изготовления печатных плат. Однако большинство из них устарело. В современном промышленном производстве печатных плат широко применяют химический, комбинированный и электрохимический методы получения печатных проводников.

Печатную плату программатора можно изготовить как электрохимическим, так и комбинированным методом.

Электрохимический метод применяют для изготовления двухсторонних печатных плат с высокой плотностью проводящего рисунка. При травлении меди с поверхности платы эффект бокового подтравливания почти отсутствует, что позволяет получить очень узкие проводники шириной до 0,15 мм и с таким же зазором между проводниками.

Комбинированный метод применяют для изготовления ДПП и ГПП (гибких печатных плат) с металлизированными отверстиями на двустороннем фольгированном диэлектрике. Проводящий рисунок получают субтрактивным методом, а металлизацию отверстий осуществляют электрохимическим методом.

Для изготовления печатной платы программатора выбран

электрохимический (полуаддитивный) метод, так как он обладает рядом достоинств, в некоторых случаях и над другими методами изготовления печатных плат.

Основное отличие от комбинированного позитивного метода заключается в использовании нефольгированного диэлектрика СТЭФ.1-2ЛК ТУ АУЭО 037.000 с обязательной активацией его поверхности.

Разрешающая способность этого метода выше, чем у комбинированного позитивного. Это объясняется малым боковым подтравливанием, которое равно толщине стравливаемого слоя и при полуаддитивном методе составляет всего 5 мкм, а при комбинированном больше 50 мкм. Метод обеспечивает высокую точность рисунка, хорошее сцепление проводников с основанием и устраняет неоправданный расход меди, который доходит до 80% при использовании фольгированных диэлектриков.

К печатной плате предъявляются следующие требования:

1) Поверхность основания не должна иметь посторонних включений, сколов, трещин, для предохранения печатных проводников от воздействия окружающей среды на них наносят защитное покрытие в лака;

2) Шаг основной координатной сетки выбран равным 0,25 мм.

3) Все отверстия платы размещаются по линиям в узлах координатной сетки, диаметр отверстий равен 2, 5 мм;

4) Микросхемы размещаются по линиям координатной сетки.

При разборке программатора предусмотрены меры защиты от влияния на его работу внешних, промышленных и временных помех. Цепи питания, являющихся источником помех, должны быть надёжно экранированы и экранирующие оболочки кабелей блока надо заземлять. ИМС устанавливаются с зазором 1 мм.

Для повышения быстродействия и помехоустойчивости применимы керамические конденсаторы .Для ИМС средней интеграции применяются один конденсатор на одну ИМС.

Для того, чтобы выполнить трассировку печатных проводников в дипломном проекте, разработана таблица соединения АКВТ.230101.ДП00.14ТБ

Плата с расположением на ней, элементами, представлена на чертеже АКВТ.230101.ДП00.14Э1 .

5.2 Оценка технологичности программатора.

Рекомендуемый перечень показателей технологичности конструкции изделия приведён в ГОСТ 14.201-83. На основании этого ГОСТа рассчитан ряд технико-экономических показателей, характеризующие технологичность конструкции.

Анализ технологичности детали включает в себя: обработку её конструкции с целью максимальной унификации элементов, правильный выбор и постановку размеров, оптимальных допусков и переходов, соблюдение всех требований, предъявляемых к заготовкам.

Для определения технологичности платы, необходимо провести анализ платы на соответствие стандарту ЕСКД «Конструирование платы печатной» ГОСТ 10317-72, ГОСТ20406-75, ГОСТ 23751-86.

Технологичность конструкции является одной из важнейших характеристик изделия. Под технологичностью изделия понимают совокупность свойств конструкции изделия, определяющих приспособленность последней к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Различают производственную и эксплуатационную технологичность. Производственная технологичность конструкции изделия заключается в сокращении затрат средств и времени на конструкторско-технологическую подготовку производства и процессы изготовления, включая контроль и испытания. Эксплуатационная технологичность проявляется в сокращении затрат времени и средств на технологическое обслуживание и ремонт изделия.

Качественная оценка предшествует количественной оценке в процессе проектирования и определяет целесообразность ее проведения. Количественная оценка осуществляется с помощью системы базовых показателей.

5.2.1 Коэффициент использования микросхем и микросборок в блоке рассчитывается по формуле 3.

Ки.мс = Нмс/Нэрэ (3)

где Нмс - общее количество микросхем и микросборок в изделии, шт.

Нэрэ – общее количество электрорадиоэлементов, шт.

Ки.мс = 28/255

Ки.мс » 0,11

5.2.2 Коэффициент автоматизации и механизации монтажа изделий рассчитывается по формуле 4.

Ка.м = На.м/Нм (4)

где На.м - количество монтажных соединений, которые могут осуществляться механизированным или автоматизированным способом, Нм - общее количество монтажных соединений.

Ка.м = 610/610

Ка.м = 1

5.2.3 Коэффициент автоматизации и механизации подготовки ЭРЭ к монтажу рассчитывается по формуле 5.

Км.п.эрэ = Нм.п.эрэ/Нэрэ (5)

 Скачать реферат