Основы проектирования, конструирования и технологии производства медицинской техники

Алгоритмическая схема технологии РИТМ
Текущий контроль:
Коллоквиум – 5 баллов
Практ. работы – 8 баллов
РГР – 7 баллов
Семестровый контроль:
Ответ на 10 контрольных вопросов по всем разделам курса
Дополнительные баллы:
Участие в олимпиаде, выполнение поисковых, графических, макетных и др. видов работ
Было
Было

Алгоритмическая схема технологии РИТМ
Текущий контроль:
Коллоквиум – 8 баллов
Практ. работы – 12 баллов
Семестровый контроль:
Ответ на 10 контрольных вопросов по всем разделам курса
Дополнительные баллы:
Участие в олимпиаде, выполнение поисковых, графических, макетных и др. видов работ
Стало
NC=Nтек+Nсем+Nдоп

Литература (Теоретический курс)

Рекомендуемая литература
(для практических занятий)
Леухин, В. Н. Радиоэлектронные узлы с монтажом на поверхность: конструирование и технология: Учебное пособие. – Йошкар- Ола: МарГТУ, 2006. – 248 с.
Леухин, В. Н. Основы конструирования и технологии производства РЭС: учебное пособие по курсовому проектированию. - Йошкар-Ола: ПГТУ. - 2017.- 76 с.
3. Леухин, В. Н. Компоненты для монтажа на поверхность: Справочное пособие. -Йошкар-Ола: МарГТУ. - 2006.-300 с.
4. Леухин, В. Н. Проектирование радиоэлектронных узлов. - Йошкар-Ола: «Периодика Марий Эл». - 2003.-160 с.
Леухин, В. Н. Технология электронных средств: лабораторный практикум. – Йошкар-Ола: ПГТУ, 2015. – 204 с.
Рекомендации по конструированию печатных узлов. – М.: ЗАО Предприятие ОСТЕК, 2008. – 276 с.
7. Медведев А.М. Печатные платы. Конструкции и материалы. – М.: Техносфера, 2005.- 304 с.
8. Медведев А.М. Сборка и монтаж электронных устройств. – М.: Техносфера, 2007. – 256 с.
9. Пирогова Е.В. Проектирование и технология печатных плат: Учебник . – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. – 560 с.

Темы практических занятий
1. Проектирования конструкции радиоэлектронного узла с монтажом на поверхность
2. Разработка технологического процесса изготовления радиоэлектронного узла с монтажом на поверхность
3. Определение геометрических размеров компонентов и их марок по фотографии

ГОСТ 20790-93
ПРИБОРЫ, АППАРАТЫ
И ОБОРУДОВАНИЕ МЕДИЦИНСКИЕ
Стандарт распространяется на изделия медицинской техники, предназначенные для применения в медицинской практике, а также на составные части этих изделий, имеющие функциональное медицинское назначение и изготовляемые отдельно (далее - изделия):
медицинские приборы;
медицинские аппараты;
медицинское оборудование;
медицинские комплексы.

Изделия медицинской техники

ГОСТ 20790-93
1 Классификация изделий
1.1 В зависимости от возможных последствий отказа в процессе использования изделия подразделяют на классы А, Б, В, Г:
А - изделия, отказ которых представляет непосредственную опасность для жизни пациента;
Б - изделия, отказ которых, не вызывая непосредственной опасности для жизни пациента, может вызвать вредные последствия для его здоровья;
В - изделия, отказ которых снижает эффективность или задерживает лечебно-диагностический процесс в некритических ситуациях, либо повышает нагрузку на медицинский или обслуживающий персонал;
Г - изделия, отказ которых не вызывает нарушения основных функций, а приводит только к изменению дополнительных характеристик, не вызывающих последствий для пациента.

ГОСТ 20790-93
В зависимости от воспринимаемых механических воздействий изделия подразделяют на пять групп:
1 - стационарные;
2 - носимые, переносные и передвижные, не предназначенные для работы при переносках и передвижениях в пределах лечебного учреждения;
3 - носимые, переносные и передвижные, предназначенные для работы при переносках и передвижениях в пределах лечебного учреждения;
4 - перевозимые, а также постоянно установленные на подвижных медицинских установках, не предназначенные для работы при перевозках или на ходу;
5 - перевозимые, а также постоянно установленные на подвижных медицинских установках, предназначенные для работы при перевозках или на ходу, подвижные медицинские установки.

ГОСТ 20790-93
1.4 В зависимости от устойчивости к климатическим воздействиям изделия, все части которых эксплуатируются в нормальных условиях в воздушной среде, подразделяют на виды климатических исполнений УХЛ4.2, У1, У1.1, У2, У3, У5, Т1, Т1.1, Т2, Т3, Т5, О4.1 и О4.2 по ГОСТ 15150.
Изделия, которые эксплуатируются внутри органов и полостей человека при наличии в них биологических жидкостей, тканевых и кожных выделений (кровь, моча, желчь и др.), изготавливают в климатическом исполнении У и Т по ГОСТ 15150 категории 6 по требованиям настоящего стандарта.
3.12 Изделия видов климатического исполнения УХЛ4.2, У1, У1.1, У2, У3, У5, T1, T1.1, T2, Т3, Т5, О4.1 и О4.2 должны быть исправны в процессе эксплуатации при воздействии температуры и влажности, номинальные значения которых приведены в таблицах 2 и 3. Остальные требования - по ГОСТ 15150.
3.14 Изделия, изготовленные в климатических исполнениях У и Т категории 6, должны быть исправными в процессе эксплуатации при номинальных значениях температуры от 32 до 42 °С, остальные требования устанавливают по требованию заказчика.
3.15 Изделия категории 6 и аналогичные им составные части и рабочие органы изделий других категорий должны быть, по требованию заказчика, герметичны.
3.16 Изделия категории 6 и аналогичные им составные части и рабочие органы изделий других категорий должны быть устойчивы к воздействиям биологических жидкостей и выделений тканей организма, с которыми они контактируют в процессе эксплуатации.

Таблица 2

Климатическое исполнение (по ГОСТ 15150-69)
В зависимости от макроклиматического района, в котором допускается эксплуатировать данные РЭС, различают девять основных климатических исполнений изделий:
1) исполнение У – для умеренного климата со среднегодовым максимумом и минимумом температуры +40° и –45 ˚С ;
2) исполнение УХЛ – для умеренного и холодного климата при минимуме температуры ниже - 45 ˚С ;
3) исполнение ТВ – для влажного тропического климата с температурой + 20 ˚С и выше в сочетании с относительной влажностью 80% и выше, действующей на изделие более половины суток ежедневно в течение двух месяцев и более;
4) исполнение ТС – для сухого тропического климата с температурой + 40 ˚С и выше при минимальной относительной влажности 10%;
5) исполнение М – для умеренно холодного морского климата при нахождении в морях и океанах севернее 30˚ с.ш. или южнее 30˚ ю.ш., а также прибрежные территории;
6) исполнение ТМ – для тропического морского климата при нахождении в морях и океанах между 30˚ с.ш. и 30˚ ю.ш.;
7) исполнение О – общеклиматическое исполнение для суши;
8) исполнение ОМ – общеклиматическое морское для кораблей и судов с неограниченным районом плавания;
9) исполнение В – всеклиматическое исполнение для суши и моря (кроме Антарктиды).

Категории размещения на объекте (по ГОСТ 15150-69)
Для каждого климатического района возможны следующие укрупненные категории размещения на объекте:
1 – на открытом воздухе;
2 – под навесом и на объектах, где колебания температуры и влажности несущественно отличаются от условий открытого воздуха (палатки и т.п.);
3 – в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без кондиционирования (ангары, склады и другие неотапливаемые или нерегулярно отапливаемые помещения);
4 – в помещениях с искусственным климатом (бытовые, производственные и другие помещения);
5 – в помещениях с повышенной влажностью, приводящей к частой конденсации влаги на стенах и потолке (подземные сооружения, трюмы кораблей).

ГОСТ 20790-93
Требования по устойчивости к механическим воздействиям
3.10 В процессе и (или) после механических воздействий изделия должны удовлетворять следующим требованиям:
1) изделия групп 2 и 4 должны обладать вибропрочностью, а изделия групп 3 и 5 - виброустойчивостью в режимах, указанных в таблице 1;
2) изделия группы 4 должны обладать ударопрочностью, а изделия групп 3 и 5 - удароустойчивостью в режимах, указанных в таблице 1;
Примечание:
Вибропрочностью называют способность конструкции противостоять разрушающему воздействию вибрации в заданном диапазоне частот и ускорений.
Виброустойчивостью называют способность конструкции РЭС выполнять свои функции при вибрации в заданном диапазоне частот и ускорений.

Таблица 1

Виды механических воздействий
При эксплуатации на каждом из объектов-носителей РЭС могут подвергаться механическим воздействием в виде вибраций, ударов, линейного ускорения и акустического шума. Уровень воздействия зависит от вида носителя и места расположения изделия на носителе.
Под вибрацией РЭС обычно понимают длительные знакопеременные колебательные процессы в их конструкции, которые влияют на работу РЭС. Вибрация может быть периодической или случайной. В свою очередь, периодическая вибрация подразделяется на гармоническую и полигармоническую, а случайная – на стационарную, нестационарную, узкополосную и широкополосную. Вибрация характеризуется амплитудой колебаний и их частотой. Гармонические колебания при эксплуатации РЭС встречается крайне редко. Обычно на РЭС воздействует спектр колебаний с различными амплитудами и частотами, что затрудняет расчет виброустойчивости.
Ударом называют кратковременное воздействие, длительность которого примерно равна двойному времени распространения ударной волны через объект, подвергшийся удару. В момент удара происходит колебание системы на вынужденной частоте, определяемой длительностью удара, а после него – на собственной частоте конструкции. Интенсивность ударного воздействия зависит от формы, амплитуды и длительности ударного импульса.

Характеристики механических воздействий
Механическое воздействие характеризуется перегрузкой n, которая кратна ускорению силы тяжести g.
Для вибрационных перегрузок
nв ≈ xf2/250 , (2.1)
где х – амплитуда вибраций, мм;
f – частота колебаний, Гц.
При ударе
nуд ≈ 0,05Vуд/S , (2.2)
где S – перемещение соударяющихся тел с учетом амортизации, мм;
Vуд – мгновенная скорость в момент удара, мм/с.
Устойчивость РЭС к механическим воздействиям характеризуется их вибропрочностью и виброустойчивостью.
Первая характеристика связана с транспортной вибрацией (аппаратура выключена), вторая – с эксплуатационной (аппаратура включена).
Вибропрочностью называют способность конструкции противостоять разрушающему воздействию вибрации в заданном диапазоне частот и ускорений.
Виброустойчивостью называют способность конструкции РЭС выполнять свои функции при вибрации в заданном диапазоне частот и ускорений.

В результате механических воздействий в виде ударов и вибрации в РЭС могут наблюдаться следующие повреждения:
• полное разрушение корпуса или его частей вследствие удара или механического резонанса;
отрыв монтажных связей и выводов электрорадиоэлементов;
временный или окончательный выход из строя разъемных и неразъемных электрических контактов (в соединителях, реле);
смещение положения органов настройки и регулировки;
отслоение печатных проводников и расслоение многослойных печатных плат;
выход из строя механических узлов (зубчатых пар, подшипников, крепежа);
изменение параметров конденсаторов переменной емкости, катушек индуктивности вследствие смещения и изменения геометрических размеров;
смещение частотного диапазона приемных устройств.

Зависимость надежности элементов
от условий эксплуатации РЭС

3.3 Технология поверхностного монтажа
Surface-Mount Technology (SMT)
.
Современное соотношение доли печатных узлов различного исполнения:
КМП – узлы чисто с монтажом на поверхность (около 20 %)
КМО – узлы чисто с компонентами, монтируемыми в отверстия (около 15 %)
КМП+КМО – смешанный монтаж (около 65 %)

Пример конструкции радиоэлектронного узла
со смешанным монтажом

Пример конструкции радиоэлектронного узла
преимущественно с монтажом на поверхность

Развитие корпусов микросхем
BGA [ball grid array] — корпус ИМС с массивом шариковых выводов под корпусом
μBGA — корпус MUKpoBGA с малым шагом выводов
СОВ [chip on board] — кристалл на плате
CSP [chip scale package] — корпус микросхемы с размерам кристалла, кристалл-корпус
DIP [dual-in-line package] — корпус ИМС с двухсторонним расположением штыре­вых выводов
FC, FCIP [flip chip, flip chip in package] — перевёрнутый кристалл
FCOB [flip chip on board] — перевёрнутый кристалл на плате
PLCC [plastic leaded chip career] — пластмассовый кристаллодержатель с выводами
QFP [quad flat pack] — плоский корпус ИМС с четырёхсторонним расположением выводов
TAB [tape automated bonding] — автома­тизированная сборка на ленте-носителе
TCP [topologically close packed] — топологически плотноупакованный корпус ИМС

3.3 Технология поверхностного монтажа Основные преимущества ТМП
● увеличение плотности монтажа из-за существенно меньших размеров компонентов, возможности их расположения с обеих сторон печатной платы, уменьшения шага расположения выводов вплоть до 0,25 мм, снижения ширины проводников и зазоров между ними до 0,05 мм. Небольшая высота компонентов – во многих случаях всего 1-1,5 мм – позволяет создавать абсолютно плоские конструкции;
● улучшение помехозащищённости, быстродействия и частотных свойств компонентов (паразитная ёмкость и индуктивность уменьшаются в 2-10 раз благодаря практическому отсутствию выводов, уменьшению длины печатных проводников);
● улучшение условий теплоотвода за счёт непосредственного контакта нижней поверхности компонентов с платой;
● исключение таких подготовительных операций при сборке, как обрезка и формовка выводов;
● повышение надёжности межсоединений и устойчивости к механическим воздействиям;
● возможность полной автоматизации сборочно-монтажных работ.

Конструктивные варианты и типы технологических процессов изготовления узлов с ТМП

3.3 Технология поверхностного монтажа Варианты конструкций радиоэлектронных узлов
(по стандарту IPC782A)

Типы SMT сборок
Surface-Mount Technology (SMT) - технология поверхностного монтажа.
В электронной промышленности существует шесть общих типов SMT сборки, каждому из которых соответствует свой порядок производства:
Тип 1 - монтируемые компоненты установлены только на верхнюю сторону
Тип 2 - монтируемые компоненты установлены на обе стороны платы
Класс А - только through-hole (монтируемые в отверстия) компоненты
Класс В - только поверхностно монтируемые компоненты (SMD)
Класс С - смешанная: монтируемые в отверстия и поверхностно монтируемы компоненты
Класс Х - комплексно-смешанная сборка: through-hole, SMD, fine pitch, BGA
Класс Y - комплексно-смешанная сборка: through-hole, surface mount, Ultra fine pitch, CSP
Класс Z - комплексно-смешанная сборка: through-hole, Ultra fine pitch, COB, Flip Chip, TCP

Разновидности электронных сборок
Тип 1В: SMT Только верхняя сторона
Тип 2B: SMT Верхние и нижние стороны
Специальный тип: SMT верхняя сторона в первом случае и верхняя и нижняя во втором, но PTH только верхняя сторона
Тип 1С: SMT только верхняя сторона и PTH только верхняя сторона
Тип 2С: SMT верхняя и нижняя стороны или PTH на верхней и нижней стороне
Тип 2C: SMT только нижняя сторона или PTH только верхняя
Тип 2Y: SMT верхняя и нижняя стороны или PTH только на верхней стороне

3.3.1. Состояние и тенденции развития
элементной базы для поверхностного монтажа

Состояние и тенденции развития элементной базы для поверхностного монтажа
Дополнительная литература:
Леухин В.Н. Компоненты для монтажа на поверхность: Справочное пособие. – Йошкар-Ола, МарГТУ, 2006. – 300с.
Поверхностный монтаж. Электронные компоненты: Краткий каталог. - М.: ЗАО Предприятие ОСТЕК, 2000. – 44 с.
3. Маркировка электронных компонентов /Под ред. А.В. Перебаскина. – М.: ДОДЭКА, 2004. – 208 с.
4. Электронные компоненты для поверхностного монтажа 2004. Каталог фирмы ООО СМП. – М.: ООО СМП, 2004. – 48 с.
5. Электронные компоненты: Каталог ООО «Фирма Элирон». М.: ИП ООО «Фирма Элирон», 2004. – 26 с.
6. Коды маркировки полупроводниковых SMD-компонентов /Сост. Родин А.В. - М.: СОЛОН-Пресс, 2006. - 256 с.
7. Турута Е.Ф. Активные SMD-компоненты: маркировка, характеристики, замена. – СПб.: Наука и Техника, 2006. – 544 с.
8. Транзисторы в SMD-исполнении. Том 1 и 2. Справочник. /Сост. Ю.Ф. Авраменко. – К.: «МК-Пресс», 2006. Т.1 – 544 с.
9.Каталог SMD-компонентов фирмы INSYNET GROUP

Электронные ресурсы
http://www.erkon-nn.ru/catalog/ОАО «НПО «ЭРКОН» (резисторы)
http://www.elecond.ru/kondensatory ОАО «Элеконд» (конденсаторы электролитические)
http://www.giricond.ru/production/АО НИИ Гириконд (конденсаторы)
http HYPERLINK "http://transistor.by/products/":// HYPERLINK "http://transistor.by/products/"transistor HYPERLINK "http://transistor.by/products/". HYPERLINK "http://transistor.by/products/"by HYPERLINK "http://transistor.by/products/"/ HYPERLINK "http://transistor.by/products/"products HYPERLINK "http://transistor.by/products/"/ Филиал ОАО «Интеграл» (полупроводниковые приборы и микросхемы)
http://integral.by/ru/products ОАО «Интеграл» (микросхемы)
http://www.okbplaneta.ru/production.php ОАО «ОКБ-Планета» (полупроводниковые приборы и микросхемы)
http://www.symmetron.ru/suppliers/angstrem/index.shtml (силовая электроника)
http://monolit.by Витебский завод радиодеталей (конденсаторы керамические, терморезисторы)
http://kulon.spb.ru/kondensatory (Конденсаторы керамические)
http://www.symmetron.ru
http HYPERLINK "http://www.dart.ru/":/ HYPERLINK "http://www.dart.ru/"/ HYPERLINK "http://www.dart.ru/"www HYPERLINK "http://www.dart.ru/". HYPERLINK "http://www.dart.ru/"dart HYPERLINK "http://www.dart.ru/". http HYPERLINK "http://www.dart.ru/":/ HYPERLINK "http://www.dart.ru/"/ HYPERLINK "http://www.dart.ru/"www HYPERLINK "http://www.dart.ru/". HYPERLINK "http://www.dart.ru/"dart HYPERLINK "http://www.dart.ru/". HYPERLINK "http://www.dart.ru/"ru
http://eliron.ru/upload/pdf/Katalog_Eliron_2012.pdf
www HYPERLINK "http://www.compel.ru/". HYPERLINK "http://www.compel.ru/"compel HYPERLINK "http://www.compel.ru/". www HYPERLINK "http://www.compel.ru/". HYPERLINK "http://www.compel.ru/"compel HYPERLINK "http://www.compel.ru/". HYPERLINK "http://www.compel.ru/"ru
http://www.smd.ru
http://www.insynet.ru
http://www.symmetron.ru
http HYPERLINK "http://www.smd.ru/":// HYPERLINK "http://www.smd.ru/"www HYPERLINK "http://www.smd.ru/". HYPERLINK "http://www.smd.ru/"smd HYPERLINK "http://www.smd.ru/". http HYPERLINK "http://www.smd.ru/":// HYPERLINK "http://www.smd.ru/"www HYPERLINK "http://www.smd.ru/". HYPERLINK "http://www.smd.ru/"smd HYPERLINK "http://www.smd.ru/". HYPERLINK "http://www.smd.ru/"ru
http HYPERLINK "http://www.elcp.ru/catalog/anketa/info":// HYPERLINK "http://www.elcp.ru/catalog/anketa/info"www HYPERLINK "http://www.elcp.ru/catalog/anketa/info". HYPERLINK "http://www.elcp.ru/catalog/anketa/info"elcp HYPERLINK "http://www.elcp.ru/catalog/anketa/info". HYPERLINK "http://www.elcp.ru/catalog/anketa/info"ru HYPERLINK "http://www.elcp.ru/catalog/anketa/info"/ HYPERLINK "http://www.elcp.ru/catalog/anketa/info"catalog HYPERLINK "http://www.elcp.ru/catalog/anketa/info"/ HYPERLINK "http://www.elcp.ru/catalog/anketa/info"anketa HYPERLINK "http://www.elcp.ru/catalog/anketa/info"/ HYPERLINK "http://www.elcp.ru/catalog/anketa/info"info Справочник предприятий электронной отрасли России, сегмент В2В
https://www.radioelementy.ru/brands/ Производители радиоэлементов
http://www.tovusl.ru/ Товары и услуги Отечественная элементная база

3.3.1. Состояние и тенденции развития
элементной базы для поверхностного монтажа
Чип резисторы и чип конденсаторы

Конструкция толстопленочного
чип-резистора
1 – Керамическое основание;
2 – Резистивный слой (окись рутения);
3 – Внутренний контактный слой (палладий-серебро);
4 – Барьерный слой (никель);
5 – Внешний контактный слой (сплав олово-свинец);
6 - покрытие из боросиликатного стекла с нанесением несмываемой кодовой маркировки номинала.

Конструкция толстопленочного
чип-резистора
.

Обозначение основных размеров
чип- компонента

Обозначение номиналов чип-компонентов
Резисторы:
Маркировка резисторов состоит из трёх цифр для простых и четырёх цифр для высокоточных резисторов, причём последняя цифра означает количество нулей, которые необходимо дописать справа к номиналу в омах. Например: 160 – 16 Ом, 472 – 4,7 кОм, 112 – 1,1 кОм,
106 – 10 МОм, 2741 – 2,74 кОм. Маркировка низкоомных резисторов содержит букву «R», например, 4R7 – 4,7 Ом, 54R9 – 54,9 Ом.
Чип-перемычки, сопротивление которых не должно превышать 0,05 Ом, имеют маркировку 000

Обозначение номиналов чип-компонентов
Конденсаторы:
первые две цифры указывают номинал в пикофарадах, третья цифра – количество добавляемых справа нулей. Например: 105 – 1 мкФ, 153 – 0,015 мкФ.
Электролитические конденсаторы имеют несколько вариантов обозначений:
а) код содержит два или три знака (буквы или цифры). Буквы обозначают напряжение и емкость, а цифра указывает множитель
А А 6
Множитель (106)
Емкость, пФ ( А – 1,0; Е – 1,5; J – 2,2; N – 3,3; S – 4,7; W – 6,8)
Рабочее напряжение, В (G – 4; J – 6,3; A – 10; C – 16; D – 20; E – 25)
Перед буквами может ставиться цифра, указывающая на диапазон рабочих напряжений:
0 – до 10 В; 1 – до 100 В; 2 – до 1000 В, например
0Е – 2,5 В; 1J – 63 В; 2D – 200 В;

Обозначение номиналов чип-компонентов
Конденсаторы:
б) код содержит четыре знака (буквы и цифры), обозначающие номинальную емкость и рабочее напряжение. Первая буква обозначает напряжение, две последующие цифры – емкость в пФ, последняя цифра количество нулей. Например:
Е475 – конденсатор емкостью 4,7 мкФ с рабочим напряжением до 25 В. Иногда емкость может указываться с использованием буквы μ: Е4μ7 – обозначение конденсатора, соответствующее вышеприведенному примеру.

Обозначение номиналов чип-компонентов
Конденсаторы:
в) при большом размере корпуса код располагается в две строки. На верхней строке указывается номинал емкости, на второй – рабочее напряжение. При этом емкость может указываться в микрофарадах или пикофарадах с указанием количества нулей.
Обозначение конденсатора емкостью 10 мкФ
на рабочее напряжение 20 В:
10 = 106
20V 20V

Сопоставительные размеры чип-компонентов (на фоне сетки 1 мм)
.

Уменьшение размеров чип- компонентов

Уменьшение размеров чип- компонентов

Тенденции мирового потребления различных типоразмеров пассивных компонентов
1206 0805 0603 0402 0201

Корпус типа MELF (Metal Electrode Face Bonded)
Малогабаритный диодный корпус SOD (Small Outline Diode)

Конструкция корпуса типа MELF
.

Резисторные и конденсаторные сборки

Малогабаритный транзисторный корпус SOT (Small Outline Transistor)

Транзистор в корпусе SOT-23

Корпус для мощных транзисторов типа ТО-252

Разновидности корпусов транзисторов
фирмы NEC

Сопоставительные размеры корпусов SOT-23 и 6PLLM

Разновидности корпусов транзисторов

Конструкция выводов корпусов микросхем

Разновидности корпусов микросхем с двусторонним расположением выводов в форме крыла чайки
а – корпус типа SOIC; б – корпус типа SOP;
в – корпус типа SSOIC; г – корпус типа TSOP
а б
в г

Обозначение корпусов для микросхем
Корпуса типа SOIC (Small Outline Integrated Circuit) и SOP (Small Outline Packages) с двусторонним расположением выводов в форме крыла чайки (рис. 2.9.а, 2.9б). Шаг расположения выводов у этого типа корпусов 1,27 мм, количество выводов – от 6 до 42. Дальнейшим развитием корпусов подобного типа явилось создание корпуса SSOIC (Shrink Small Outline Integrated Circuit) с уменьшенным до 0,635 мм расстоянием между выводами при максимальном их количестве 64 (рис. 2.9.в) и корпуса TSOP (Thin Small Outline Packages) с уменьшенной до 1,27 мм высотой корпуса (рис. 2,9.г) и уменьшенным до 0,3 – 0,4 мм расстоянием между выводами;
Другие разновидности корпусов этого типа:
SSOP, TSSOP, MSOP

Корпус микросхемы с J-образными выводами
Корпуса типа SOJ (Small Outline with «J» leads) с двусторонним расположением выводов J-образной формы, загнутых под корпус. Шаг расположения выводов – 1,27 мм, общее их количество – от 14 до 44.

Разновидности корпусов микросхем
с четырехсторонним расположением выводов в форме крыла чайки (QFP)

Характеристики корпусов типа QFP
Корпуса типа QFP (Quad Flat Pack) и SQFP (Shrink Quad Flat Pack), имеющие выводы в форме «крыла чайки», равномерно распределенные по четырем сторонам Существует также разновидность корпуса в форме прямоугольника – SQFP-R и BQFP (корпуса с «ушками»)
Шаг расположения выводов достаточно мал – всего 0,3 – 0,5 мм, что позволяет создавать корпуса с общим количеством выводов до 440;

Корпус микросхемы с J-образными выводами
и четырехсторонним расположением выводов
(PLCC и PLCC-R) PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier)
Корпуса подобного вида имеют значительный по современным меркам шаг расположения выводов – 1,27 мм и в связи с этим большие геометрические размеры. Количество выводов квадратного корпуса – от 20 до 124, у прямоугольного – от 18 до 32;

Матричные корпуса для микросхем
На сегодняшний день разработаны следующие типы матричных корпусов:
PBGA – Plastic Ball Grid Array – пластмассовые корпуса с матрицей шариковых выводов;
CBGA – Ceramic Ball Grid Array – керамические корпуса с матрицей шариковых выводов;
CCGA – Ceramic Column Grid Array – керамические корпуса с матрицей столбиковых выводов;
TBGA – Tape Bold Grid Array - матричные ТАВ корпуса
CSP (Chip-scale Packages) – корпус, соизмеримый с размером кристалла.

Конструкция корпуса типа BGA
0,36…0,6
0,8…1,2
Печатная плата корпуса BGA
Золотой проводник
Компаунд с наполнением Ag
Кристалл
Эпоксидный компаунд
Направляющее
отверстие
Припойная маска
Основание печатной платы
1,27
Шарики припоя
62 Sn36Pb2Ag или 63Sn37Pb
0,4 …0,6

Матричный корпус типа BGA
Вид снизу на корпус типа BGA
Матрица шариковых выводов может быть полной и неполной. Минимальный размер матрицы – 3х3 (размер корпуса 7х7 мм), максимальный размер матрицы – 33х33 (размер корпуса 50х50 мм)

КОРПУСА типа CSP (Chip Scale Package)
.
Развитие технологии изготовления корпусов BGA привело к созданию корпусов CSP (Chip Scale Package), содержащих два (а) и более (б) кристаллов (рис. 1). Причем конструктивно CSP-корпус может быть выполнен с жесткой печатной платой (rigid-interposer type), гибкой печатной платой (flexible-interpaser type) или с заказной выводной рамкой (custom lead frame type).
Исключение печатной микроплаты и размещение шариковых выводов непосредственно на контактных площадках в верхнем слое металлизации кристалла позволило создать наиболее перспективную конструкцию CSP-корпуса, в которой после формирования шариковых выводов кристалл микросхемы заливают тонким слоем пластмассы и монтируют на печатную плату так же, как корпус BGA (рис. 2).
В микросхемах с малым количествам выводов габариты корпуса превышают размеры кристалла всего на 1 мм, а в микросхемах с большим количеством выводов они определяются размерами матрицы выводов для пайки на плате. Толщина современных CSP корпусов может достигать 0,3 мм.

КОРПУСА типа CSP
.

Микросхемы в корпусах FC (FCIP flip chip — перевёрнутый кристалл)

Эффективность использования площади печатной платы при монтаже микросхем в различных корпусах

QFP 900 мм2 - 100%
TAB/TCP 400 мм2 — 44%
COB/BGA 225 мм2 — 25%
FCIP/CSP 115 мм2 —13%
FC/FCOB 100 мм2 —11%
На сегодняшний день разработаны следующие типы матричных корпусов:
PBGA – Plastic Ball Grid Array – пластмассовые корпуса с матрицей шариковых выводов;
CBGA – Ceramic Ball Grid Array – керамические корпуса с матрицей шариковых выводов;
CCGA – Ceramic Column Grid Array – керамические корпуса с матрицей столбиковых выводов;
TBGA – Tape Bold Grid Array - матричные ТАВ корпуса
CSP (Chip-scale Packages) – корпус, соизмеримый с размером кристалла.

Развитие корпусов микросхем
BGA [ball grid array] — корпус ИМС с массивом шариковых выводов под корпусом
μBGA — корпус MUKpoBGA с малым шагом выводов
СОВ [chip on board] — кристалл на плате
CSP [chip scale package] — корпус микросхемы с размерам кристалла, кристалл-корпус
DIP [dual-in-line package] — корпус ИМС с двухсторонним расположением штыре­вых выводов
FC, FCIP [flip chip, flip chip in package] — перевёрнутый кристалл
FCOB [flip chip on board] — перевёрнутый кристалл на плате
PLCC [plastic leaded chip career] — пластмассовый кристаллодержатель с выводами
QFP [quad flat pack] — плоский корпус ИМС с четырёхсторонним расположением выводов
TAB [tape automated bonding] — автома­тизированная сборка на ленте-носителе
TCP [topologically close packed] — топологически плотноупакованный корпус ИМС

Прогноз развития микроэлектронных технологий
Примечание: МП – микропроцессор; ДЗУПВ – динамическое запоминающее устройство с произвольной выборкой; СпИС – специализированная интегральная схема

Нестандартные корпуса для компонентов неправильной формы

3 Выбор элементной базы
Критерии выбора:
1) обеспечение требуемых электрических параметров с необходимым коэффициентом запаса (в том числе обеспечение точности преобразования сигналов, температурной и временной стабильности);
2) устойчивость против механических воздействий, характеризующих объект установки;
3) работоспособность в диапазоне температур и других климатических факторов заданного климатического исполнения;
4) конструктивная и технологическая совместимость всех типов элементов, возможность их автоматической установки;
5) допустимость использования в новых разработках;
6) относительные массогабаритные, стоимостные показатели и показатели надежности.

1 2 3
4 5 6
7 8 9

Условные графические обозначения транзисторов
http://gete.ru/page_147.html
http://gete.ru/contents.html

Условные графические обозначения транзисторов
.
а – биполярный транзистор типа p-n-p; б - биполярный транзистор типа n-p-n;
в – однопереходный транзистор с n-базой; г - однопереходный транзистор с р-базой;
д – полевой транзистор с затвором на основе р-n перехода с каналом n-типа; ж – полевой транзистор с затвором на основе р-n перехода с каналом р-типа; з - полевой транзистор с изолированным затвором с р-каналом; и - полевой транзистор с изолированным затвором с n-каналом; к - полевой транзистор с изолированным затвором обогащенного типа с n-каналом и внутренним соединением подложки и истока; л - полевой транзистор с изолированным затвором обедненного типа с n-каналом и внутренним соединением подложки и истока; м - IGBT транзистор с n-каналом; н - IGBT транзистор с р-каналом

Обозначения логических элементов

Указатель типов микросхем, сведения о которых помещены в справочнике
.

Состав интегральных схем ТТЛ серий (выдержки из приложения Д издания 5)

Состав интегральных схем КМОП серий

Зарубежные конденсаторы характеризуются в этом отношении сравнительными характеристиками диэлектриков. Диэлектрик NPO (COG) обладает низкой диэлектрической проницаемостью, но хорошей температурной стабильностью. ТКЕ близок к нулевому. Диэлектрик X7R имеет более высокую диэлектрическую проницаемость, но меньшую температурную стабильность. Диэлектрик Z5U (Y5V) имеет очень высокую диэлектрическую проницаемость,

Обозначения логических элементов

Указатель типов микросхем, сведения о которых помещены в справочнике
.

Состав интегральных схем ТТЛ серий (выдержки из приложения Д издания 5)

Состав интегральных схем КМОП серий

Условные графические обозначения некоторых элементов
.
а б в г д е ж з
и к л м н о
п р с т у
ф х ц ш Щ

Анализ схемных элементов

Результаты анализа схемных элементов

Результаты замены элементной базы

Проектирование печатных плат

Перечень рассматриваемых вопросов
Разновидности печатных плат и узлов
Стандартизация в области проектирования печатных плат
Основные термины и определения по печатным платам и конструированию электронных сборок
Классы электронной аппаратуры и классы точности печатных плат
Конструкторские требования к топологии печатной платы для SMD монтажа
Требования к печатным проводникам
Определение диаметров монтажных, переходных и крепежных отверстий
Контактные площадки
Реперные знаки
Элементы внешнего контактирования
Варианты установки КМО
Допустимые расстояния между компонентами
Определение размеров печатной платы
Рекомендации по расположению и ориентации компонентов
Рекомендации по трассировке печатной платы
Маркировка на печатной плате
Использование программы SprintLayOut для проектирования ПП

Рекомендуемая литература
Леухин , В. Н. Радиоэлектронные узлы с монтажом на поверхность: конструирование и технология: учебное пособие. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006. – 248 с.
Леухин, В.Н. Проектирование радиоэлектронных узлов : учебное пособие. – Йошкар- Ола: «Периодика Марий Эл», 2006. – 160 с.
3. Медведев А.М. Печатные платы. Конструкции и материалы. – М.: Техносфера, 2005.- 304 с.
4. Медведев А.М. Сборка и монтаж электронных устройств. – М.: Техносфера, 2007. – 256 с.
5. Пирогова Е.В. Проектирование и технология печатных плат: Учебник . – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. – 560 с.
6. Грачев А.А., Мельник А.А., Панов Л.И. Конструирование электронной аппаратуры на основе поверхностного монтажа компонентов. М.: НТ Пресс, 2006. – 384 с.
7. Рекомендации по конструированию печатных узлов. – М.: ЗАО Предприятие ОСТЕК, 2008. – 276 с.
8. Печатные платы: справочник /Под ред. К.Ф. Кумбза. В 2-х книгах. – М.: Техносфера, 2011. – 2032 с.
9. Журнал «Печатный монтаж»

Классификация печатных плат

Конструкции печатных плат:
а — односторонняя ПП; б — двухсторонняя ПП; в — многослойная ПП
http://www.youtube.com/watch?v=Oiy1zsg_O-w
http://www.youtube.com/watch?v=Km_P-Mlgpng

Печатные платы на металлическом основании
Типичные конструкции
Платы могут быть односторонними и многослойными.
Односторонние:
состоят из металлической пластины, слоя диэлектрика и медной фольги. Односторонние платы рассчитаны на установку компонентов в SMD-корпусах.
Многослойные (от 2-х и выше):
Конструктивно представляют собой «сэндвич» из металлической пластины, теплопроводящего препрега и обычной печатной платы. В настоящее время возможности позволяют делать ПП на металлической основе с числом слоев не более 4-х.
1.http://www.rcmgroup.ru/Pechatnye-platy-na-metallicheskoi-osnove.346.0.html
2.http2.http://2.http://www2.http://www.2.http://www.telerem2.http://www.telerem.2.http://www.telerem.ru2.http://www.telerem.ru/2.http://www.telerem.ru/pechatnye2.http://www.telerem.ru/pechatnye-2.http://www.telerem.ru/pechatnye-platy2.http://www.telerem.ru/pechatnye-platy-2.http://www.telerem.ru/pechatnye-platy-na2.http://www.telerem.ru/pechatnye-platy-na-2.http://www.telerem.ru/pechatnye-platy-na-alyuminii
3. http://www.ellwest-pcb.com/rus/solutions.php?year=2004
4.http4.http://4.http://www4.http://www.4.http://www.electronics4.http://www.electronics.4.http://www.electronics.ru4.http://www.electronics.ru/4.http://www.electronics.ru/issue4.http://www.electronics.ru/issue/2002/2/9
5.http://www.pg-spb.ru/pechatnye-platy-pcb
6.http6.http://6.http://www6.http://www.6.http://www.studfiles6.http://www.studfiles.6.http://www.studfiles.ru6.http://www.studfiles.ru/6.http://www.studfiles.ru/dir6.http://www.studfiles.ru/dir/6.http://www.studfiles.ru/dir/cat6.http://www.studfiles.ru/dir/cat32/6.http://www.studfiles.ru/dir/cat32/subj6.http://www.studfiles.ru/dir/cat32/subj1315/6.http://www.studfiles.ru/dir/cat32/subj1315/file6.http://www.studfiles.ru/dir/cat32/subj1315/file13610/6.http://www.studfiles.ru/dir/cat32/subj1315/file13610/view6.http://www.studfiles.ru/dir/cat32/subj1315/file13610/view131221/6.http://www.studfiles.ru/dir/cat32/subj1315/file13610/view131221/page6.http://www.studfiles.ru/dir/cat32/subj1315/file13610/view131221/page2.6.http://www.studfiles.ru/dir/cat32/subj1315/file13610/view131221/page2.html
7.http://pcbplate.ru/?p=2249
8.http8.http://8.http://www8.http://www.8.http://www.electronics8.http://www.electronics.8.http://www.electronics.ru8.http://www.electronics.ru/8.http://www.electronics.ru/issue8.http://www.electronics.ru/issue/2009/7/16

Гибкие печатные платы

Области применения гибких печатных плат

Стандартизация в области проектирования печатных плат
Одним из основных моментов при разработке топологии является проектирование контактных площадок для компонентов для монтажа на поверхность и печатных проводников, их соединяющих.
Выбор размеров и формы контактных площадок, не отвечающих определенным требованиям, может привести к различным дефектам.
Нормативные требования к контактным площадкам наиболее подробно изложены в международных стандартах
IPC-SM-782A. Контактные площадки при поверхностном монтаже (Конфигурация и правила конструирования)
IPC-7351. Общие требования по конструированию контактных площадок и печатных плат с применением технологии поверхностного монтажа.
К сожалению, отечественная нормативная база в этом направлении представлена руководящими указаниями отдельных предприятий. Наиболее значимыми являются материалы, подготовленные фирмой ОСТЕК:
• Рекомендации по конструированию печатных узлов. – М.: ЗАО Предприятие ОСТЕК, 2008. – 276 с.
• Введение в технологию поверхностного монтажа. – М.: ЗАО Предприятие ОСТЕК, 2008. – 286 с.

Комитеты по стандартизации
IPC - Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits - Институт печатного монтажа (США)
ГОСТ - Государственные общероссийские стандарты (Россия)
EIA - Electronic Industries Association - Ассоциация электронной промышленности (США)
J-STD - Joint Industry Standards - Совместные промышленные стандарты EIA и IPC
JEDEC - Joint Electron Devices Engineering Council of the EIA - Объединенный технический совет по электронным приборам EIA (США)
MIL - Military - Военные стандарты (США)
DoD - Department of Defense - Стандарты министерства обороны (США)
Основными стандартами на изготовление и контроль печатных плат и электронных блоков считаются международные стандарты IPC. В настоящее время IPC выпускает свыше 300 руководств и стандартов.

Основные международные стандарты
по конструированию ПП
Все типы печатных плат (ПП) разрабатываются в соответствии с требованиями международных стандартов серии IPC-2220:
IPC-2221A Общий стандарт по конструированию печатных плат (Generic standard on printed board design)
IPC-2222 Конструирование жестких печатных плат из материалов на органической основе (Rigid organic printed board structure design)
IPC-2223 Конструирование гибких печатных плат (Flexible printed board structure design)
IPC-2224 Конструирование ПП формата «РС card» на органической основе (Organic, PC card format, printed board structure design)
IPC-2225 Конструирование ПП формата «МСМ-L» на органической основе (Organic, MCM-L, printed board structure design)
IPC-2226 Конструирование структур с высокой внутренней плотностью соединений (High Density Interconnect (HDI) structure design)
IPC-2227 Конструирование ПП встраиваемых пассивных приборов ( в разработке) (Embedded Passive Devices printed board design (In Process))

Основные международные стандарты
по конструированию ПП
IPC/EIA J-STD-0O1D Требования к пайке электрических и электронных сборок
IPC/EIA J-STD-012 Конструкция и технология применения компонентов в корпусах Flip
Chip и Chip Scale
IPC/EIA J-STD-013 Конструкция и технология применения компонентов BGA и в других
корпусах с высокой плотностью размещения выводов
IPC/EIA J-STD-O26 Стандарт по конструированию полупроводниковых Flip Chip
компонентов
IPC/EIA J-STD-027 Стандарт. Основные положения по механическим характеристикам
Flip Chip и CSPкомпонентов
IPC/EIA J-STD-028 Стандарт по конструкции выводов для Flip Chip и Chip Scale
компонентов
IPC/EIA J-STD-032 Стандарт по конструкции шариковых выводов для компонентов BGA
IPC/E1A/JEDEC J- Тесты на паяемость выводов компонентов, контактных поверхностей и
проводов STD-002B
IРС/ЕIA/J E D EC J - Тесты на паяемость печатных плат STD-003A
IPC/JEDEC J-STD- Классификация чувствительности к влажности / пайке для
негерметичных твердотельных компонентов поверхностного монтажа

Российские стандарты
по проектированию печатных плат
ГОСТ 10317-79 «Платы печатные. Основные размеры».
ГОСТ 2.417-91 «Единая система конструкторской документации. Платы печатные. Правила выполнения чертежей».
ГОСТ Р 53386-2009 «Платы печатные. Термины и определения».
ГОСТ 23661-79 «Платы печатные многослойные. Требования к типовому технологическому процессу прессования».
ГОСТ 23662-79 «Платы печатные. Получение заготовок, фиксирующих и технологических отверстий. Требования к типовым технологическим процессам».
ГОСТ 23664-79 «Платы печатные. Получение монтажных и подлежащих металлизации отверстий. Требования к типовым технологическим процессам».
ГОСТ 23665-79 «Платы печатные. Обработка контура. Требования к типовым технологическим процессам».
ГОСТ 23751-86 «Платы печатные. Основные параметры конструкции».
ГОСТ Р 53429-2009 «Платы печатные. Основные параметры конструкции»
ГОСТ 23752-79 «Платы печатные. Общие технические условия».
ГОСТ 23752.1-92 «Платы печатные. Методы испытаний».
ГОСТ 29137-91 «Формовка выводов и установка изделий электронной техники на печатные платы. Общие требования и нормы конструирования».
ГОСТ Р 50621-93 «Платы печатные одно- и двусторонние с неметаллизированными отверстиями. Общие технические требования».
ГОСТ Р 50622-93 «Платы печатные двусторонние с металлизированными отверстиями. Общие технические требования».
ГОСТ Р 51040-97 «Платы печатные. Шаги координатной сетки».
Найти данные стандарты можно по ссылке:
http://vsegost.com/Catalog/48/48457.shtml

ГОСТ Р 53386-2009 «Платы печатные. Термины и определения».

Термины и определения по монтажу и конструированию электронных сборок, соответствующие международному стандарту IPC-T-50
Базовое отверстие, фиксирующее отверстие — элемент конструкции печатной платы, который обеспечивает необходимую точность позиционирования печатной платы на технологическом оборудовании.
Вывод ИЭТ (англ. pin) — элемент конструкции корпуса ИЭТ, предназначенный для соединения соответствующего электрода с внешней электрической цепью.
Групповая заготовка, мультиплицированная плата (англ. multiboard, panel) — мультиплата, панель, проектируемая для удобства автоматизированной сборки ПУ и состоящая из нескольких единичных ПП, разграниченных между собой линиями скрайбирования и/или перфорацией. Принципиальное отличие групповой заготовки и мультиплицированной платы заключается в том, что мультиплицированная плата состоит из нескольких однотипных ПП, а групповая заготовка может объединять разные по конструкции типы ПП.
Изделие электронной техники, ИЭТ, электрорадиоэлемент, ЭРЭ (англ. component) — комплектующее изделие, представляющее собой функциональный прибор или устройство, изменяющее электрические параметры цепи и предназначенное для применения в качестве элемента электрической схемы электронного устройства.
Изделие электронной техники монтируемые в отверстия, ИМО (КМО), выводной, навесной, штырьковый, штыревой компонент (англ. through-hole component) — выводное ИЭТ, конструкция которого обеспечивает установку в монтажные отверстия печатной платы.

Термины и определения по монтажу и конструированию электронных сборок, соответствующие международному стандарту IPC-T-50
Контактная площадка, (КП) — площадка на печатной плате, использующаяся для присоединения ПМИ или ИМО.
Контактная поверхность корпуса, (ПМИ) (англ. terminal, termination) — металлизированная часть корпуса безвыводных ПМИ (чип-компонентов), предназначенная для соединения соответствующего электрода с внешней электрической цепью.
Координатная сетка — это ортогональная сетка, состоящая из параллельных равноудаленных линий, предназначенных для размещения соединений на ПП.
Малый шаг выводов ЭРЭ (англ. fine pitch) — шаг выводов ПМИ меньше, чем 0,6 мм (например, 0,5 мм или 0,4 мм).
Место монтажа (англ. land pattern) — группа контактных площадок с единым геометрическим центром установки, предназначенных для электрического соединения выводов или контактных поверхностей одного ПМИ.
Паяльная маска (англ. solder mask) — защитное покрытие печатной платы, предназначенное для защиты печатных проводников от попадания припоя во время пайки.
Печатный модуль — совокупность нескольких ПУ, входящих в состав не разделенной групповой заготовки.
Печатная плата, (ПП) (англ. printed circuit board, РСВ) — диэлектрическая подложка для монтажа ЭРЭ с нанесёнными на ней определённым образом рисунком печатных проводников и контактными площадками, а также маркировкой, реперными знаками, переходными и/или монтажными отверстиями, покрытая или не покрытая паяльной маской.

Шаг координатной сетки

Термины и определения по монтажу и конструированию электронных сборок, соответствующие международному стандарту IPC-T-50
Печатный проводник — одна проводящая полоска или один элемент в проводящем рисунке ПП.
Печатный узел, (ПУ) (англ. printed board assembly) — печатная плата с подсоединёнными (прикреплёнными) к ней электрическими и механическими элементами и/или другими печатными платами и со всеми выполненными процессами обработки (по ГОСТ 20406-75).
Поверхностный монтаж (ПМ) (surface mounting) — электромонтаж ПМИ на поверхность печатной платы с распайкой выводов или контактных поверхностей к контактным площадкам платы без использования монтажных отверстий.
Поверхностно-монтируемое изделие, (ПМИ) (англ. SMD) — малогабаритное выводное или безвыводное ИЭТ, которое может быть присоединено к печатной плате посредством технологии поверхностного монтажа.
Проводящий рисунок ПП — рисунок ПП, образованный проводниковым материалом.
Резистивная маска, защитная маска, паяльная маска, паяльный резист (англ. solder mask) — теплостойкое покрытие, наносимое избирательно для защиты отдельных участков печатной платы в процессе групповой пайки.
Реперный знак, репер (англ. fiducial mark) — элемент проводящего рисунка печатной платы, который создаётся в одном технологическом процессе с контактными площадками, и используется для базирования печатной платы на автоматизированном технологическом оборудовании.

Обозначение слоев печатной платы в САПР

Обозначение слоев печатной платы в САПР

Конструирование ПП выполняется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к конечному изделию — прибору, и условно делится по назначению (как и сами изделия) на три класса (международная классификация):
• Класс 1 — ПП и ПУ в изделиях общего назначения (Бытовая электроника)
Включают потребительские изделия, такие, как компьютеры и компьютерную периферию, применяемые там, где косметические дефекты не имеют значения, а главным требованием является функционирование готового изделия электроники.
Класс 2 — ПП и ПУ в изделиях промышленной электроники Включают коммуникационное оборудование, сложную профессиональную аппаратуру и приборы, от которых требуется высокая производительность и увеличенный срок службы, и для которых бесперебойная работа желательна, но не является предельно важной. Допустимы определенные косметические дефекты.
Класс 3 — ПП и ПУ в высококачественных электронных изделиях (Спецтехника)
Включают оборудование и изделия, для которых особую важность имеет бесперебойное функционирование. Простой оборудования неприемлем, оборудование должно задействоваться незамедлительно; например, в системах жизнеобеспечения, авиационной, космической или военной технике. Электронные изделия этого класса применяются для решения задач, где требуются высокие уровни надежности, функционирование является самым главным, а условия работы могут быть чрезвычайно суровыми.
Классы электронной аппаратуры
и классы точности печатных плат

Предельные условия эксплуатации
конечных изделий разных категорий
(согласно требованиям международного стандарта IPC-7351)

Классы точности печатных плат
(по ГОСТ Р53429-2009)

Параметры печатной платы
.
Нп - толщина печатной платы; Нм - толщина основания печатной платы; hф - толщина фольги; h - толщина проводящего рисунка; hn -толщина химико-гальванического покрытия; b- гарантийный поясок контактной площадки; d - диаметр отверстия; D - диаметр контактной площадки; t - ширина печатного проводника; S - расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка; Q - расстояние от края платы, выреза, паза до элемента проводящего рисунка; l - расстояние между центрами отверстий.

Классы точности печатных плат
(по ГОСТ Р53429-2009)

Классы точности печатных плат

Экономическое обоснование выбора
класса точности печатной платы
.

Конструкторские требования
к топологии печатной платы для SMD монтажа
1.1. Предпочтительны печатные платы, на которых SMD компоненты находятся на одной (верхней) стороне платы.
1.2. Наличие паяльной маски на печатной плате обязательно.
1.3. Наличие паяльной маски между выводами SMD микросхем обязательно.
1.4. На площадках пайки SMD компонентов не должно быть переходных отверстий.
1.5. Под SMD компонентом не должно быть переходных отверстий или проводников, не закрытых паяльной маской.
1.6. Переходные отверстия желательно закрывать паяльной маской, а переходные отверстия, касающиеся контактных площадок - в обязательном порядке.
1.7. Массивные (габаритные) SMD компоненты необходимо размещать на верхней стороне печатной платы.
1.8. Резисторы и конденсаторы желательно располагать не ближе 2 мм от выводов SMD микросхем.

1.9. Все перемычки между ножками SMD микросхемы должны находиться вне места пайки:
1.10. Площадки SMD компонентов, находящиеся на больших полигонах (экранах), должны быть отделены от полигона перемычками:
1.11. Маркировка не должна пересекать (касаться) площадок пайки.
1.12. На маркировке должна быть указана ориентация полярных компонентов и микросхем.
1.13. Для плат с двухсторонним SMD монтажом маркировку желательно делать на обеих сторонах платы.
Конструкторские требования
к топологии печатной платы для SMD монтажа

Требования к проводникам
Уменьшение расстояния между выводами до 0,3 – 0,5 мм вызывает необходимость уменьшить ширину проводников и зазоров между ними до величины 0,1 мм (с учетом возможности прокладки дополнительных трасс между контактными площадками), что соответствует 5 классу точности печатных плат по ГОСТ Р 53429-2009
Увеличение ширины проводника свыше 0,2 мм во многих случаях нежелательно, так как это может привести к стеканию на проводник значительной части припоя от выводов компонента при групповой пайке и к непропайке соединения.
При назначении ширины проводников и зазоров между ними следует учитывать величины предельно допустимого тока через проводник и напряжения, прикладываемого между двумя соседними элементами проводящего рисунка. Величина допустимого рабочего напряжения не должна превышать 25 В при расстоянии между элементами проводящего рисунка от 0,1 до 0,2 мм, 50 В – при расстоянии от 0,2 до 0,3 мм, 100 В – при расстоянии от 0,3 до 0,4 мм.

Плотность электрического тока в печатном проводнике не должна превышать 30 А/мм2.
Сечение печатного проводника определяется как произведение его ширины на толщину. Толщина проводника равна толщине фольги (при химических методах изготовления печатной платы) или же сумме толщин фольги и слоя гальванической меди при комбинированных методах изготовления. Допустимая величина тока для проводников выбирается в соответствии с таблицей
Требования к проводникам

Технологические допуски
при изготовлении печатных узлов
погрешности изготовления оригинала фотошаблона (изменение геометрических размеров фотошаблона из-за температурных воздействий, старения материала, несовершенства используемых при изготовлении оптических систем и т.д.). Как правило, эти погрешности не превышают 0,006 - 0,01 мм;
погрешности за счет материала коммутационной платы. Связаны
с изменением геометрических размеров платы из-за непостоянства технологических температур. Так, изменение температуры на пять градусов приведет к изменению геометрических размеров платы на основе стеклотекстолита с размерами стороны 300 мм на 0, 02 мм
погрешности, связанные с обработкой коммутационной платы.
Для плат, изготавливаемых фотоспособом с механическим сверлением отверстий, отклонение расположения элементов печатного монтажа и их размеров не должно превышать 0,02 – 0,05 мм;
погрешности, вносимые сборочными автоматами. Точность установки компонента, в зависимости от фирмы изготовителя автомата, способа базирования и контроля, находится в пределах от 0,02 мм до 0,2 мм
Суммарный технологический допуск, не должен превышать для большинства плат величины 0,2 – 0,4 мм

Определение диаметров монтажных, переходных и крепежных отверстий
Диаметр монтажного отверстия зависит от диаметра вывода элемента, необходимого монтажного зазора, обеспечивающего возможность автоматизации сборки и затекание припоя внутрь отверстия при пайке, наличия металлизации:
d = dэ + r + |Δdно|
где dэ - диаметр вывода навесного элемента;
r - разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным значением диаметра вывода элемента (значение параметра должно находиться в пределах от 0,1 до 0,4 мм);
Δdно - нижнее предельное отклонение номинального значения диаметра отверстия (см. таблицу на предыдущем слайде -85).
Предпочтительные размеры монтажных отверстий выбирают из ряда 0,4(0,5); 0,6(0,7); 0,8(0,9); 1,0(1,2); 1,3; 1,5, при этом количество выбранных диаметров не должно превышать трех.
Переходные отверстия должны иметь малое сопротивление, а для получения высокой плотности печатного рисунка - и малые размеры. Однако при малом диаметре отверстий и большой толщине плат трудно обеспечить хорошее качество металлизации, поэтому минимальный диаметр переходного отверстия выбирают из условия:
d ≥ γh
где h - толщина платы, мм;
γ - отношение номинального значения диаметра металлизированного отверстия к толщине платы (выбирается по таблице 3.5 в зависимости от класса точности. Это отношение лежит в пределах от 0,2 для 5 класса точности до 0,4 для 1 и 2 класса точности печатной платы).

Определение диаметров монтажных, переходных и крепежных отверстий
Крепежные отверстия располагаются, как правило, по углам (периметру) печатной платы. При выборе диаметров этих отверстий необходи­мо обеспечить свободную установку крепежных элементов как на плате, так и на шасси. Так, например, для назначаемых обычно отклонениях межцентрового расстояния ± (0,1…0,2) мм для наихудшего случая разница присоединительных размеров платы и шасси составляет величину до 0,4 мм, что требует назначения номинального диаметра крепежного отверстия для винтов М3 не менее 3,4 мм.
При этом следует также определить возможную зону расположения крепежных отверстий. Частой ошибкой является расположе­ние их близко к краю ПП, что механически ослабляет угол платы. Следует выдержать расстояние от края отверстия до края печатной платы не менее 2 мм. В зоне расположения головки винта и шайбы не должны располагаться выводы элементов, контактные площадки и печатные проводники

Определение диаметров монтажных, переходных и крепежных отверстий
Контактные площадки могут иметь произвольную форму, однако предпочтительной является круглая форма. Для обеспечения лучшей трассировки допускается подрезание краев контактной площадки до минимально допустимого гарантийного пояска или развитие в свободную сторону. Контактная площадка, предназначенная для установки первого вывода многовыводного элемента, должна иметь форму, отличную от остальных (например, иметь "усик" или быть квадратной или прямоугольной формы).
Диаметр круглой контактной площадки можно определить по формуле:
dк = d + Δdво +2b +c,
где d - диаметр монтажного отверстия;
Δdво - верхнее предельное отклонение диаметра отверстия (см. данные таблицы 3.5);
b - гарантийный поясок контактной площадки (cм. таблицу 3.5);
c - коэффициент, учитывающий влияние разброса межцентрового расстояния, смещение фольги в разных слоях, подтравливание диэлектрика. Для плат 1 класса точности c = 0,6…0,7, для плат 2 и 3 классов с = 0,4…0,5.

Глобальные и локальные реперные знаки
Глобальные реперные знаки служат для ориентации отдельной платы или мультиплицированной платы
локальные – для ориентации компонентов (как правило, больших размеров и сложной формы, с малым (менее 0,63 мм) шагом расположения выводов, например, в корпусах типа QFP).
Все реперные знаки должны располагаться в узлах координатной сетки.
Глобальные реперные знаки рекомендуется располагать по диагонали платы на максимально возможном друг от друга расстоянии,
Между знаком и краем платы должно быть расстояние не менее 5 мм

Обеспечение точности позиционирования путем использования систем технического зрения
Рекомендуемые конфигурации и размеры реперных знаков
Рекомендуемые размеры реперных знаков – 1,5 – 2 мм

Расположение глобальных
и локальных реперных знаков

Расположение реперных знаков

Допустимые зоны установки элементов
при автоматизированной сборке
Свободная зона, недоступная для установки ПМИ и ИМО
- Свободная зона, ограниченная базирующими штырями. Высота
устанавливаемых ПМИ в пределах 10 мм от края ПП ограничена (зависит от
типа используемого оборудования), кроме того, установка ПМИ невозможна
на расстоянии до 3-х мм вокруг базовых отверстий или края ПП.
- Область доступная для установки ПМИ и ИМО

Пример реперных знаков на флеш-карте

Расположение печатной платы на паллете
Конструкция системы фиксации по базовым отверстиям
Пример с системой фиксации печатной платы по краям

Отбраковочные маркеры
При проектировании мультиплицированных плат следует предусматривать отбраковочные маркеры на каждом из ПУ для автоматического пропуска бракованных печатных модулей при установке компонентов, а также глобальный отбраковочный маркер для индикации наличия бракованных ПУ на плате.
К отбраковочным маркерам предъявляются те же требования, что и к реперным знакам. Форма и размеры отбраковочных маркеров могут совпадать или отличаться от реперных знаков, использующихся на плате.

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ ПОСАДОЧНЫХ МЕСТ ДЛЯ ТНТ- КОМПОНЕНТОВ
Для всех компонентов, требующих предварительной формовки/гибки/об­резки выводов, расстояние между цен­трами монтажных отверстий на печатной плате кратно 2,54 мм.
Для компонентов с осевыми выво­дами минимально допустимый размер вывода до места изгиба должен быть 2,54 мм, т.е. расстояние между выводами определяется согласно рисунку 2.
Минимальная высота формовки выводов под зиг-замок или упорный зиг составляет 4,5 мм (см. рис. 3). Па­раметры формовки под зиг-замок ука­заны на рисунке 2 и являются спра­ведливыми как для компонентов с аксиальным расположением выводов, так и с радиальным. Формовка под зиг-замок или упорный зиг возможна только для выводов, толщина которых не превышает 1,2 мм.

Выбор варианта установки компонентов, монтируемых в отверстия
В зависимости от условий эксплуатации, метода изготовления печатной платы, требований к массогабаритным показателям, степени автоматизации монтажа выбирают конкретные варианты установки навесных элементов в соответствии с ОСТ 4.010.030-81 или же ГОСТ 29137-91.

Варианты установки навесных элементов в соответствии с ОСТ 4.010.030-81
(см. Горобец А.И. Справочник по конструированию РЭА (печатные узлы)
или электронные ресурсы (Варианты установки.doc)

Варианты установки навесных элементов в соответствии с ОСТ 4.010.030-81

Выводы элементов должны располагаться в узлах координатной сетки

Что будет, если шаг расположения выводов
и сетки не совпадают

Расположение посадочных мест КМП

Определение размеров печатной платы
При определении полной площади платы вводят
коэффициент ее увеличения Кs= (1,5...3):
где N - количество компонентов на плате;
SКП - площадь краевых полей платы;
Sустi. – установочная (монтажная) площадь
i-го элемента
Геометрические размеры прямоугольной платы a·b =Sпл, где a и b – длина и ширина платы (должны соответствовать требованиям ГОСТ 10317-79, а именно быть кратными 2,5 мм при размере большей стороны платы до 100 мм; 5 мм – до 360 мм и 10 мм – свыше 360 мм). При этом соотношение сторон платы не должно быть более чем 3 : 1.
Минимальный размер ПП под автоматизированную сборку 50х50 мм,
Максимальный размер – 460х610 мм.

Определение размеров печатной платы
Соотношение площадей проекций элементов, монтажной площади и полной площади печатной платы
- площадь проекции элементов на печатную плату
- площадь печатной платы с учетом коэффициента
увеличения ее площади
- полная площадь печатной платы с учетом краевых полей

Размеры печатных плат
Габаритные размеры ПП определяются в соответствии с ГОСТ I03I7-79 при максимальном соотношении сторон платы прямоугольной формы 3:1. При этом предполагается, что Sпл =a·b, где a и b – длина и ширина платы. В соответствии со стандартом размер каждой стороны печатной платы должен быть кратным:
2,5 при длине до 100 мм;
5 при длине до 350 мм и
10 при длине более 350 мм.
Рекомендуемые наибольшие размеры печатной платы 460х610 мм, минимальные – 50х50 мм

Возможность работы с большими платами
Автоматы OPAL X1' имеет возможность сборки плат размером до 850x650 мм. Это осо­бенно актуально для предприятий, производящих оборудование для телекоммуникации и специальную технику.
® Даная система работы с большими платами является уникальной и она запатентована компанией Assembleon.

Размеры печатных плат по ОСТ 4.010.020-83 (фрагмент)

Международная стандартизация размеров ПП (по стандарту IEC 297-3)

Международная стандартизация размеров ПП
(по стандарту IРС- D-322)

Особенности проектирования
контактных площадок
Возможные смещения компонентов при монтаже и
рекомендуемое расположение контактных площадок
е)
а) – смещение КМП при слишком длиной контактной площадке;
б) – разворот компонента при слишком широких площадках;
в) – вздыбливание КМП в результате действия сил поверхностного натяжения; г) – смещение КМП в случае общей контактной площадки; д), е), ж) – рекомендуемое расположение контактных площадок

Примеры возникающих дефектов при неправильном проектировании контактных площадок

Основные габаритные размеры чип-компонента (а) и разметка посадочного места (б)
а)
б)

Размеры контактной площадки, определяемые требованиями качественной пайки

Размеры знакомест для типичных корпусов КМП
l

Особенности посадочных мест микросхем
в случае пайки волной припоя

Проектирование посадочных мест
httphttp://http://wwwhttp://www.http://www.smdhttp://www.smd.http://www.smd.ruhttp://www.smd.ru/http://www.smd.ru/tsthttp://www.smd.ru/tst/http://www.smd.ru/tst/pechatnye

Рекомендуемое соединение контактных площадок

Примеры правильной и неправильной конструкции ПП
в части присоединения контактных площадок к проводникам и переходным отверстием
.

Примеры правильной и неправильной конструкции ПП
Термобарьеры
Полигон

Примеры правильной и неправильной конструкции ПП
Разделение маской КП микросхем
Сопряжение КП
с переходными отверстиями

Минимальные проектные нормы по паяльной маске

Зоны перекрытия контактных площадок паяльной маской
.

Допустимые расстояния между компонентами
0,63
1,5

Допустимые расстояния между компонентами
.

Допустимые расстояния между компонентами

Учет расположения компонентов на ПП при наличии высокопрофильных элементов
В случае расположения рядом с монтируемым ЭК уже установленных высокопрофильных компонентов следует учесть наличие выступающих механизмов сборочной головки (насадки, элементов захватного устройства), которые могут помешать установке и выдержать необходимый зазор между высокопрофильным и низкопрофильным компонентами.

Проявление эффекта тени
при пайке волной припоя
1 – припой; 2 – печатная плата; 3 – корпус микросхемы

Рекомендуемая ориентация КМП на плате
при пайке волной припоя
1
2
3
4
1- корпус типа SOIC; 2 – корпус типа PLCC; 3 – корпус типа SOT;
4 – чип-элементы; 5 – направление движения платы

Рекомендации по расположению компонентов
на плате
.

Номограмма для определения
допустимого количества чип-резисторов на плате
Плотность монтажа ЧИП-резисторов (шт/50х50 мм2)
Температура на печатной плате (°С) (нормальная ~ 100 °С)
Температура окружающей среды (°С)

Маркировка ПП и групповых заготовок
Маркировка ПП и групповых заготовок производится с целью их последующей автоматической идентификации на операциях сборки, автоматической оптической инспекции, электрического контроля и ремонта.
Используются следующие типы маркировки:
Пример маркировки, выполненной краской
Пример бумажной самоклеющейся ленты
Также отдельные виды маркировки могут быть выполнены в процессе травления фольги или же лазерным методом.

Требования к маркировке
Маркировка первого вывода ИС, обозначение позиции и полярности компонента должны быть видны после монтажа компонента на ПП, что упрощает визуальный контроль. Элементы маркировки компонентов, расположенных рядом друг с другом, не должны пересекаться и взаимно накладываться. Маркировку, наносимую методом шелкографии, желательно выполнять только в областях платы, покрытых защитной маской.
Размер символов должен быть как правило не менее 1,5 мм.

Пример выполнения маркировки ПП

Минимально допустимые расстояния между тестовыми площадками для обеспечения возможности электрического контроля
Рекомендуется Допускается

Минимально допустимые расстояния между компонентами для обеспечения возможности электрического контроля

Минимально допустимые расстояния между компонентами для обеспечения возможности визуального контроля
Для обеспечения эффективного визуального контроля необходимо соблюдение угла обзора каждого паяного соединения 45° (рис. 14.1) как минимум с двух сторон (рис. 14.2). Для выполнения этого условия минимальное расстояние между смежными ЭРЭ должно составлять не менее максимальной высоты большего из них.

Элементы внешнего контактирования

Особенности конструкции печатной вставки (для разъемов типа SL-36, SL-62, SL-98, SL-120, СНП 15-96)

Присоединение кабеля к контактам
способом прокалывания
При соединении способом прокалывания провод с изоляцией с усилием вводится между зубьями вывода разъема. Зубья, прокалывая электроизоляционный материал, обеспечивают контактирование с проводом, деформируя его. При этом распайка проводников не требуется.Такой метод успешно применяется при монтаже ленточных кабелей.

Методы установки и присоединений соединителей
к печатным платам, расположенным во взаимно перпендикулярных плоскостях:
а — пайка под углом и впрямую; 6 — пайка и накрутка; в — пайка и накрутка при непосредственном сочленении печатных плат

Конструкция вилки Онп-КГ-26
1 – штырь разъема;
2- планка разъема;
3 – печатная плата

Разновидности разъемов, устанавливаемых на печатные платы

Разъемы для монтажа на поверхность
.

Разъемы, представленные в каталоге Симметрон

Использование программ
Sprint Lay Out и Dip Trace
для ручной трассировки печатных плат
http://www.youtube.com/watch?v=en1ol_79LPM
http://www.youtube.com/watch?v=r0reaUNBPq4
http://www.youtube.com/watch?v=ULdlImgwAZchttp://www.youtube.com/watch?v=ULdlImgwAZc http://www.youtube.com/watch?v=XRZt3TUltw0
http://www.youtube.com/watch?v=qjXPYjiWNlk
http://www.youtube.com/watch?v=iKKhieMrR1Y
http://www.youtube.com/watch?v=v5TP_DO781whttp://www.youtube.com/watch?v=v5TP_DO781w http://www.youtube.com/watch?v=XZh59f7KM9A
http://www.youtube.com/watch?v=XZh59f7KM9A
http://www.youtube.com/watch?v=hTkM8h4HUXc
http://www.youtube.com/watch?v=nuNxDh3AbAk
http://www.youtube.com/watch?v=gxC_HH-dB3o

Руководства и видеоуроки по SprintLayout
http://easyelectronics.ru/sprint-layout-5-podrobnoe-rukovodstvo.html

Программное обеспечение
для разработки печатных плат
Полный перечень программ см.: http://www.rcmgroup.ru/Programmnoe-obespechenie-dlja-proektirovanija-pech.345.0.html, а также на диске N
SPRINT
Программный пакет CAD/CAM для создания схем и трассировки печатных плат.
Доступна облегчённая бесплатная версия.
DipTrace

Особенности разработки печатной платы с использованием программы Sprint-Layout
Общие сведения о программе
Интерфейс программы
Процесс создания печатной платы
Разводка печатных проводников
Печать чертежей
Экспорт файлов и фоновый рисунок
Вставка разводки печатной платы и компоновки в Компас

Работа со Sprint-Layout
См.:

Примеры трассировки печатных плат

Назначение и расположение слоев в SL5

Назначение и расположение слоев в SL5

Назначение и расположение слоев в SL6

Назначение и расположение слоев в SL6

Создание черно-белого изображения и сетки

Создание черно-белого изображения и сетки

Пример оформления чертежа печатной платы
.
Что необходимо знать:
Как задаются размеры
Как обозначается координатная сетка
Что принимается за начало координат
Упрощения на чертеже ПП
Технические требования на чертеже
ГОСТ Р53429-2009
Ширина проводников?

Общие рекомендации по трассировке печатной платы
При выполнении трассировки необходимо придерживаться следующих рекомендаций [22]:
1) трассировку начинают с сигнальных цепей от входных к выход­ным каскадам. Затем формируют цепи питания и в последнюю очередь заземляющие проводники, располагая их, по возможности, между входными и выходными цепями;
2) если входные - выходные контакты платы заданы таблицей соединений или определены принципиальной схемой, то разводка входных - выходных цепей выполняется в первую очередь;
3) следует избегать длинных проводников и проводников сложной формы. Необходимо минимизировать суммарную длину сое­динений, число переходных отверстий, число перегибов. Это позволит уменьшить паразитные параметры платы, повысить надежность и технологичность;
4) при выполнении проводников длиной более 70 мм (при ширине менее 0,5 мм) необходимо предусмотреть переходные отверстия или местное расширение проводника типа контактной площадки размером не менее 1х1 мм для улучшения сцепляемости проводника с основанием печатной платы;
5) элементы проводящего рисунка располагают от края платы, паза, выреза на расстоянии не менее толщины платы, а для плат толщиной до 1 мм - на расстоянии не менее 1 мм;
6) сужать проводники до минимального значения следует только в узких местах на возможно меньшей длине;
7) проводники располагают равномерно по полной площади печат­ной платы параллельно линиям координатной сетки или под углом, кратным 15° (предпочтительными являются перегибы в 45°, 90° и 135°). Не следует выполнять перегибы проводников под острым углом;

Общие рекомендации по трассировке печатной платы
9) экраны и проводники шириной более 5 мм следует выполнять с вырезами (во избежание вспучивания проводников при пайке). Площадь вырезов должна быть не менее 50 общей площади экрана, форма - произвольная. Вокруг монтажных отверстий, электрически связанных с экраном, рекомендуется выполнять 2-4 векторных выреза на расстоянии 1,0-1,5 мм от края отверстия (рисунок 3.17);
10) цепи земляных шин, по которым текут суммарные токи, следует выполнять максимальной ширины; 11) печатный проводник, проходящий между двумя контактными площадками, следует располагать так, чтобы его ось была перпендикулярна линии, соединяющей центры отверстий. В узких мес­тах допускается предусматривать подрезку контактных площадок с сохранением общей площади или выполнять их несимметричными.
В заключение приведем рекомендуемое (а) и нерекомендуемое (б) расположение печатных проводников и их соединений (рисунок 3.18).

Оформление чертежей печатных плат

Особенности оформления чертежей печатных плат (ГОСТ2.417-91)
.
Рисунок 5.6 – Неправильное (а) и правильное (б,в)
расположение проекций печатной платы

Ориентация видов на чертеже печатной платы и сборочном чертеже радиоэлектронного узла должны совпадать
Печатная плата
Сборочный чертеж узла

Пример оформления чертежа печатной платы
Уточнить размеры для справок
Обозначена
Размеры должны быть кратны шагу сетки

Пример оформления чертежа печатной платы
.
Что необходимо знать:
Как задаются размеры
Как обозначается координатная сетка
Что принимается за начало координат
Упрощения на чертеже ПП
Технические требования на чертеже
ГОСТ Р53429-2009
Ширина проводников?

Состав и последовательность изложения ТТ
на чертеже печатной платы
1. Печатную плату изготовить ... методом.
2. Размеры для справок.
3. Печатная плата должна соответствовать ГОСТ 23752—79, группа жесткости ....
4. Шаг координатной сетки ..., мм.
5. Проводники выполнять шириной ... (с допуском) мм.
6. Расстояние между проводниками не менее ... мм.
7. Допускается в узких местах занижение размера контактных площадок до ... мм.
Параметры элементов печатного монтажа рекомендуют представлять в виде таблиц (см. выше) и размещать в любом свободном месте чертежа (но только не между текстом технических требований и основной надписью!!!)
8. Покрытие, например, олово—свинец (61) оплавленное по ГОСТ 9.306-85.
9. Масса покрытия ..., кг (только для драгоценных металлов).
10. После выполнения проводящего рисунка плату покрыть паяльной маской….
через трафарет….
10. Маркировку выполнить шрифтом 2,5 по НО.010.007, в узких местах — шрифтом 2 краской…. цвет…

Пример оформления чертежа печатной платы

Пример оформления сборочного чертежа радиоэлектронного узла
Все ли справочные размеры приведены?
Или использовать
паяльную пасту?
Уточнить размер
шрифта
Размеры должны быть кратны шагу сетки

Пример оформления сборочного чертежа радиоэлектронного узла
.

Пример оформления сборочного чертежа радиоэлектронного узла

Спецификация (ГОСТ 2.106-96)
Спецификацию составляют на отдельных листах на каждую сборочную единицу, комплекс и комплект по форме 1 и 1а.
В спецификацию вносят составные части, входящие в специфицируемое изделие, а также конструкторские документы, относящиеся к этому изделию и к его неспецифицируемым частям.
Спецификация в общем виде состоит из разделов, которые располагают в следующей последовательности:
документация;
комплексы;
сборочные единицы;
детали;
стандартные изделия;
прочие изделия;
материалы;
комплекты.
Наименование каждого раздела указывают в виде заголовка в графе «Наименование» по центру графы и подчеркивают. Допускается объединять разделы «Стандартные изделия» и «Прочие изделия».

Спецификация
В раздел «Документация» вносят документы, составляющие основной комплект конструкторских документов специфицированного изделия, кроме его спецификации, а также документы основного комплекта записываемых в спецификацию неспецифицируемых составных частей (деталей), кроме их рабочих чертежей (например, теоретический чертеж, габаритный чертеж, программа и методика испытаний, технические условия и др.)
Документы внутри раздела записывают в следующей последовательности:
документы на неспецифицируемые составные части.
документы на специфицируемое изделие
Документы в каждой части раздела записывают в порядке, оговоренном для заполнения разделов «Комплексы», «Сборочные единицы» и «Детали», а в пределах обозначения изделия – в последовательности, в которой они перечислены в ГОСТ 2.102-68 (таблица 3).

5.3 Виды и комплектность конструкторских документов

Спецификация
Заполнение разделов «Комплексы», «Сборочные единицы» и «Детали» рекомендуется производить в алфавитном порядке сочетания букв кодов организаций-разработчиков. В пределах этих кодов – в порядке возрастания классификационной характеристики, при одинаковой классификационной характеристике – по возрастанию порядкового регистрационного номера.
В разделе «Стандартные изделия» записывают изделия, примененные по стандартам: межгосударст-венным, государственным и отраслевым. В пределах каждой категории стандартов запись рекомендуется производить по группам изделий, объединенных по их функциональному назначению (например, подшипники, крепежные изделия, электрорадиоэлементы и т.п.), в пределах каждой группы – в алфавитном порядке наименований изделий, в пределах каждого наименования – в порядке возрастания обозначений стандартов, а в пределах каждого обозначения стандарта – в порядке возрастания основных параметров или размеров изделия.

Заполнение раздела «Стандартные изделия»
1. Категория стандарта
межгосударственный,
государственный
отраслевой
2. Группа по функциональному назначению (например:
подшипники,
крепежные изделия,
электрорадиоэлементы и т.п.),
3. В пределах каждой группы – в алфавитном порядке наименований изделий
диоды
конденсаторы
резисторы
4. В пределах каждого наименования – в порядке возрастания обозначений стандартов (например:
Винт ………. ГОСТ 1481-84
Винт ………….ГОСТ 1491-80
5. В пределах каждого обозначения стандарта – в порядке возрастания основных параметров или размеров изделия.

Спецификация
В раздел «Прочие изделия» вносят изделия, примененные по техническим условиям. Запись изделий рекомендуется производить по группам, объединенным по их функциональному назначению; в пределах каждой группы – в алфавитном порядке наименований изделий, а в пределах каждого наименования – в порядке возрастания основных параметров или размеров изделия (или обозначения марки изделия, например:
Микросхема К555ИЕ5 бКО.348.289 ТУ
Микросхема К555ЛА3 бКО.348.289 ТУ
Микросхема К555ЛА8 бКО.348.289 ТУ).
В раздел «Материалы» вносят все материалы, непосредственно входящие в специфицируемое изделие. Материалы рекомендуется записывать по видам в следующей последовательности:
металлы черные;
металлы магнито-электрические и ферромагнитные;
металлы цветные, благородные и редкие;
кабели, провода и шнуры;
пластмассы и пресс-материалы;
бумажные и текстильные материалы;
лесоматериалы;
резиновые и кожевенные материалы;
минеральные, керамические и стеклянные материалы;
лаки, краски, нефтепродукты и химикаты;
прочие материалы.
В пределах каждого вида материалов рекомендуется записывать их в алфавитном порядке наименований, а для одинаковых по наименованию - по возрастанию параметров, например толщины.
В раздел «Материалы» не записывают материалы, необходимое количество которых не может быть определено конструктором по размерам элементов изделия и вследствие этого устанавливаются технологом. К таким материалам относят, например: лаки, краски, клей, смазки, припои, электроды. Указания о применении таких материалов дают в технических требованиях на поле чертежа.

Спецификация. Пример оформления

Общие требования к выполнению схем и перечня элементов (ГОСТ 2.702)
Схема электрическая принципиальная совместно с перечнем элементов определяет полный состав элементов и связей между ними. Оформление этих документов производится в соответствии со стандартами ГОСТ 2.702 - 75, ГОСТ 2.751-73. Элементы на схеме изображают в виде условных графических обозначений (УГО) согласно ГОСТ 2.721 ...ГОСТ 2.760, при этом УГО ориентируются вдоль формата (исключение могут составлять мостовые схемы).
Схемы выполняются без соблюдения масштаба, действительное пространственное расположение составных частей изделия либо не учитывается вообще, либо учитывается приближенно. Размеры условных графических обозначений, а также толщины их линий должны быть одинаковыми на всех схемах для данного изделия. Все размеры графических обозначений допускается пропорционально изменять. Графические обозначения на схемах следует выполнять линиями той же толщины, что и линии связи.

Линии связи
Линии связи выполняют толщиной от 0,2 до 1 мм в зависимости от форматов схемы и размеров графических обозначений. Рекомендуемая толщина линий от 0,3 до 0,4 мм.
На схемах должно быть наименьшее количество изломов и пересечений линий связи. Расстояние между соседними параллельными линиями связи должно быть не менее 3 мм, а расстояние между отдельными условными графическими обозначениями - не менее 2 мм.
Линии связи располагаются параллельно сторонам формата. Допускается проводить их под углом для некоторых элементов (триггеров, мостовых схем).
Для упрощения схемы допускается несколько электрически не связанных линий связи сливать в линию групповой связи, но при подходе к контактам или элементам каждую линию связи изображают отдельной линией. Линии групповой связи выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ 2.751-73. Толщина линии групповой связи выбирается в пределах (2 – 4) s. Слияние линий электрической связи в групповую выполняется под прямым углом либо под углом 45° (в последнем случае наклон линии должен соответствовать дальнейшему направлению прохождения линии связи). При подходе линий электрической связи под прямым углом с двух сторон к линии групповой связи расстояние между этими линями должно быть не менее 2 мм.
При слиянии линий связи каждую линию помечают в месте слияния и в месте разветвления условными обозначениями (цифрами, буквами или сочетанием букв и цифр).

Позиционные обозначения элементов
Каждый элемент электрической схемы должен иметь позиционное обозначение в соответствии с ГОСТ 2.710-81. Порядковые номера позиционных обозначений присваиваются начиная с единицы для каждого вида элементов (конденсаторов, резисторов, диодов и др.) на схеме сверху вниз в направлении слева направо. Образно это можно представить в виде вертикального сканирования изображения схемы (в отличие от горизонтального построчного сканирования - что мы делаем при чтении).
Позиционные обозначения проставляются на схеме рядом с условными графическими обозначениями элементов с правой стороны (например, для вертикально ориентированного обозначения резистора) или над ними. Поэтому надо быть внимательными при вычерчивании схемы и предусматривать в соответствующих местах зону, свободную от каких-либо обозначений (линий связи, УГО).
При наличии в изделии нескольких одинаковых функциональных групп позиционные обозначения элементов, присвоенные в одной из этих групп, следует повторять во всех последующих группах. При этом вначале присваивают позиционные обозначения элементам, не входящим в функциональные группы, и затем элементам, входящим в функциональные группы. Обозначение функциональной группы, присвоенное в соответствии с ГОСТ 2.710-81, указывают около изображения функциональной группы.

Регулятор напряжения
Схема электрическая принципиальная
.

Перечень элементов
Перечень элементов схемы помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного документа. Не допускается начинать перечень элементов на первом листе схемы, а заканчивать на последующих листах или на отдельных листах формата А4. При выполнении перечня элементов в виде самостоятельного документа ему присваивают шифр ПЭ Э3.
Перечень элементов оформляют в виде таблицы, заполняемой сверху вниз, и располагают над основной надписью, при этом расстояние между перечнем элементов и основной надписью должно быть не менее 12 мм. Продолжение перечня элементов помещают слева от основной надписи, повторяя головку таблицы.

Совмещенное выполнение Э3 и ПЭ

Перечень элементов
В графу “Поз. обозначения” перечня элементов вносят позицион-ные обозначения элементов, устройств и функциональных групп. Заполнение этой графы производят по группам в алфавитном порядке позиционных обозначений (соответственно по латинскому алфавиту). В пределах каждой группы, имеющей одинаковые буквенные позиционные обозначения, элементы располагают по возрастанию порядковых номеров. Допускается для элементов одного типа с одинаковыми параметрами и с последовательными порядковыми номерами в данной графе указывать только элементы с наименьшим и наибольшим порядковыми номерами, например: ВА1, ВА2; С3…С7. В этом случае в графе «Кол-во» указывается общее количество таких элементов.
В графе «Наименование» для элементов приводят их наименование в соответствии с документом, на основании которого данный элемент применен, необходимые технические характеристики элемента (например, для резисторов – номинальную мощность, сопротивление с предельными отклонениями величины сопротивления; для конденсаторов – группу ТКЕ, рабочее напряжение, величину емкости и допуск на нее), обозначение документа (ГОСТ, ТУ или основной конструкторский документ для оригинальных электрорадиоэлементов и устройств).

Перечень элементов
В графу “Поз. обозначения” перечня элементов вносят позицион-ные обозначения элементов, устройств и функциональных групп. Заполнение этой графы производят по группам в алфавитном порядке позиционных обозначений (соответственно по латинскому алфавиту). В пределах каждой группы, имеющей одинаковые буквенные позиционные обозначения, элементы располагают по возрастанию порядковых номеров. Допускается для элементов одного типа с одинаковыми параметрами и с последовательными порядковыми номерами в данной графе указывать только элементы с наименьшим и наибольшим порядковыми номерами, например: ВА1, ВА2; С3…С7. В этом случае в графе «Кол-во» указывается общее количество таких элементов.
В графе «Наименование» для элементов приводят их наименование в соответствии с документом, на основании которого данный элемент применен, необходимые технические характеристики элемента (например, для резисторов – номинальную мощность, сопротивление с предельными отклонениями величины сопротивления; для конденсаторов – группу ТКЕ, рабочее напряжение, величину емкости и допуск на нее), обозначение документа (ГОСТ, ТУ или основной конструкторский документ для оригинальных электрорадиоэлементов и устройств).

Пример задания