Разработка печатной платы

5_Spetsifikatsia_variant_2.spw

Мостовая схема RC-генератора
Схема электрическая
Клеммный блок Xinya 306-3
Потенциометр 3296W-100

4_Sbor_chertezh_variant_2.cdw

*Размеры для справок.
Паять припоем ПОС-61 ГОСТ 21931-76.
Установку элементов производить по
ГОСТ 29137-91 и ОСТ4.010.030.
Остальные технические требования
по ОСТ 4.ГО.070.015.
Плату покрыть лаком УР-231 ТУ6-10-863-84.
Мостовая схема RC-генератора.
Установка навесных компонентов

3_Chertezh_platy_variant_2_cherez_odnu.cdw

*Размер для справок.
Плату изготовить фотохимическим способом.
Плата должна соответствовать ГОСТ23752.
Шаг координатной сетки 1
проведены через одну.
Конфигурацию проводников выдерживать по чертежу с
отклонением не более 0
мм4 допускается "подрезка контактных
площадок на минимальную величину
необходимую для обеспечения
зазора; ширина проводника в свободных местах 1±0
остальные требования к проводящему рисунку по классу
точности 2 ГОСТ23751.
Неуказанные предельные смещенеия осей отверстий от
номинального расположения не более 0
предельные отклонения размеров по Js14.
Покрытие сплав Розе ТУ6-09-4065-75.
Мостовая схема RC-генератора.

2_Variant_2_perechen_elementov.spw

Мостовая схема RC-генератора.
Конденсатор К10-17 ОЖО.460.178 ТУ
Потенциометр 3296W-100
Резисторы C2-33Н ОЖО.467.173ТУ

KR_ISPiU_variant_2.docx

Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Костромской государственный университет»
Кафедра автоматики и микропроцессорной техники
Направление подготовки
Дисциплина «Интегрированные системы
проектирования и управления»
на тему: «Разработка печатной платы»
АНАЛИЗ И ВЫБОР ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ТРАССИРОВКИ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ5
РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ 10
1. Требования к печатным платам.10
2. Составление принципиальной схемы в DipTrace Schematic.12
3. Разработка печатной платы в DipTrace PCB Layout.13
ОФОРМЛЕНИЕ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ 14
1. Схема электрическая принципиальная14
1.1. Правила выполнения принципиальных схем14
1.2. Разработка схемы электрической принципиальной мостовой схемы RC-генератора16
2. Чертеж печатной платы16
2.1. Правила выполнения чертежей печатных плат16
2.2. Разработка чертежа печатной платы мостовой схемы RC-генератора 18
3. Сборочный чертеж.18
3.1. Правила выполнения сборочного чертежа печатного узла18
3.2. Разработка сборочного чертежа печатного узла мостовой схемы RC-генератора 20
4.1. Правила оформления спецификации на сборочный чертеж печатного узла20
4.2. Оформление спецификации на сборочный чертеж печатного узла мостовой схемы RC-генератора 22
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ24
Сегодня практически на всех этапах производственного цикла любого изделия невозможно обойтись без ИСПиУ – интегрированных систем проектирования и управления. Эти системы делятся на два вида. Первый вид - это АСУТП – автоматизированные системы управления технологическими процессами.
АСУТП — группа решений технических и программных средств предназначение которых - автоматизация управления различным технологическим оборудованием на разного рода производствах.
Понятие «автоматизация» или «автоматизированный» в отличие от понятия «автоматический» подчёркивает необходимость участия человека в определенных операция. Человеческое участие необходимо как в целях сохранения контроля над процессом так и в связи со сложностью нецелесообразностью а в некоторых случаях и невозможностью автоматизации отдельных операций.
Второй вид - системы автоматизированного проектирования и управления (САПР).
Система автоматизированного проектирования—автоматизированная система реализующаяинформационную технологиювыполнения функций проектирования представляет собой организационно-техническую систему предназначенную для автоматизации процесса проектирования состоящую из персонала и комплекса технических программных и других средств автоматизации его деятельности. На сегодняшний день понятие САПР вытеснено другим понятием – CAD.
CAD(англ.computer-aided designdrafting)— средства автоматизированного проектирования в контексте указанной классификации термин обозначает средства САПР предназначенные для автоматизации двумерного иили трехмерного геометрического проектирования создания конструкторской иили технологической документации и САПР общего назначения.
Основная задача САПР для которых они собственно говоря и были созданы — повышение эффективности труда инженеров. То есть для
сокращениятрудоёмкостипроектирования и планирования;
сокращения сроков проектирования;
сокращениясебестоимостипроектирования и изготовления;
повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;
сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.
Очень важную роль играют программы-трассировщики. Данные программы также являются САПР системами. Данные программы значительно упростили разработку печатных плат.
В данной курсовой работе поставлена задача разработки печатной платы а также оформления конструкторской документации.
В рамках данной работы должна быть разработана печатная плата мостовой схемы RC-генератора и создан комплект конструкторской документации.
Выполнение курсовой работы включает:
создание печатной платы со сформированными на одной поверхности электропроводящими цепями электронной схемы и смонтированными электронными компонентами на другой поверхности;
создание комплекта конструкторской документации включающего схему электрическую принципиальную чертеж печатной платы сборочный чертеж и спецификацию.
Мостовая схема RC-генератора приведена на рис. 1.
Рис. 1. Мостовая схема RC-генератора
Линейные электронные осцилляторные схемы которые генерируютсинусоидальныйвыходной сигнал состоят из усилителя и частотно-избирательного элемента—фильтра. Схемы генераторов которые используютRC-цепи комбинациюрезисторовиконденсаторовв их частотно-избирательных частях называютсяRC-генераторами. RC-генераторы относятся к классу автоколебательных систем релаксационного типа.
В основу генератора изображенного на рис. 1 положен четырёхплечий мост. При условии R1=R2=R и С1=С2=С при R3=R4=R5 частота гармонического сигнала будет определяться выражением f=1(RC×SQRT(2)). Для значений R=1 кОм и С=01 мкФ получим f0=1 кГц. Амплитуду выходного сигнала устанавливают подборкой резистора R3.
АНАЛИЗ И ВЫБОР ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ТРАССИРОВКИ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ
ExpressPCB – это система автоматизированного проектирования микросхем (рис. 2).
Основными достоинствами ExpressPCB являются легкость освоения быстрота создания собственной базы радиодеталей и микросхем корректность работы программы.
Рис. 2. Окно программы ExpressPCB
Редактор ExpressPCB предназначен для ручного создания двусторонних печатных плат содержащих детали как с планарными так и со штыревыми выводами. Реализованы возможности импорта списка цепей нарисованных в ExpressSCH а также подсветка несоединенных контактных площадок. Большинство электронных компонентов пронумерованы цифровым кодом что упрощает в дальнейшем их поиск и закупку. Опция «Snap to grid» позволяет с высокой точностью разместить детали на плате. После окончания работ программа сообщает примерную цену на изготовление платы а функция «Order boards via the Internet» помогает сделать заказ. В обоих приложениях имеются библиотеки стандартных компонентов. К сожалению не обошлось без недостатков. Следует отметить отсутствие автотрассировщика поддержки кириллических символов функции проверки всех связей для оптимального расположения деталей предварительного просмотра перед печатью. Дляутюжно-бытового способапроизводства печатных плат ExpressPCB замечательно работает в сочетании с программой схемотехнического моделирования SwitcherCAD. Поддерживает расширение .pcb программы P-CAD.
ExpressPCB работает под управлением Microsoft Windows NT 2000 XP Vista и Windows 7. Однако следует быть внимательным при скачивании инсталляционных файлов программы. Один из них работает только в XP 2000 и NT а другой – в Vista и Windows 7.
Интерфейс программы англоязычный.
Распространение программы:бесплатная.
DipTrace - это многофункциональная САПР по разработке электронных печатных плат и схемотехнической документации для проектов любой сложности.
Программа состоит из следующих модулей:
PCB Layout – модуль для разработки плат с помощью ручной или автоматической трассировки и систем оптимизации расположения компонентов и размеров плат (рис. 3);
Component Editor - модуль для редактирования компонентов.
DipTrace Schematicподдерживает многолистовые и многоуровневые иерархические схемы и позволяет с легкостью создавать связи между выводами визуально и логически по именам без соединений c помощью сетевых портов и шин. Проверка связей (ERC) и верификация иерархии помогают избежать ошибок при создании проекта.
Рис. 3. Окно программы DipTracePCB Layout
DipTrace PCB Layout - это разработка печатных плат с удобной ручной трассировкой и позиционированием компонентов мощным автотрассировщиком поддержкой дифференциальных пар и возможностью копирования готовых узлов между иерархическими блоками. Импорт файлов проекта списков соединений и производственных файлов позволит использовать предыдущие наработки.
Программная среда DipTrace включает редакторы компонентов и корпусов которые тесно интегрированы между собой. Множество стандартных шаблонов значительно облегчают создание нужного корпуса.
Стандартные библиотеки программы включают в себя больше 100 000 элементов от наиболее известных производителей
Имеется также модуль 3D предпросмотр. Он работает внутри PCB Layout и Редактора Корпусов.3D предпросмотр с аппаратным ускорением позволяет увидеть трехмерную модель разрабатываемой платы на всех этапах с установленными на ней компонентами. Пользователь может вращать модель во всех плоскостях менять масштаб цвета и многое другое.
Важным достоинством программы является то что сама программа учебник справка и прочие дополнительные материалы полностью на русском языке.
DipTrace работает в операционных системах: Linux (Wine) Mac OS Windows NT 2000 ХP Vista 7 8.
FreePCB - бесплатный редактор PCB с открытым исходным кодом для Microsoft Windows выпущенный под лицензией GNU General Public License (рис. 4).
При создании программы ставилась задача сделать ее максимально простой в изучении и использовании но способной обеспечить профессиональное качество разработки. Сама FreePCB рассчитана только на ручную разводку плат однако позволяет использовать доступный в сети автотрассировщик FreeRouting.
Особенности программы:
поддержка от 1 до 16 слоев;
максимальный размер печатный платы 1524×1524 мм;
в большинстве функций допустимо использование как дюймовых так и метрических единиц измерения (m
библиотеки корпусов любезно предоставляемые компаниями Design International PCB Matri
редактор и мастер для создания и модификации посадочных мест компонентов;
импорт списка соединений из симулятора LTsp
импортэкспорт списков цепей в PADS-
экспорт файлов топологии в расширенный формат Gerber (RS274X) и файлов сверления в формат E
проверка соблюдения проектных норм;
Рис. 4. Окно программы FreePCB
Существенным минусом является отсутствие в программе опции печати.
FreePCB работает во всех операционных системах семейства Microsoft Windows. Ее можно запустить в Linux и Macintosh с помощью программы Wine.
Язык программы – английский. Программа распространяется бесплатно.
Sprint-Layout - простой но в тоже время очень эффективный программный пакет для проектировки и ручной разводки печатных плат малой и средней сложности (рис. 5).
Основным достоинством Sprint-Layout является интуитивно понятный интерфейс включающий в себя лишь самые необходимые инструменты для подготовки печатных плат размером 300 на 300 мм. Программа позволяет работать с двумя слоями (проводников и маркировки) для каждой стороны платы. Дополнительные возможности – слой паяльной маски металлизация SMD-маска. Встроенный трассировщик только помогает разводить проводники и не является автоматическим. В пополняемой библиотеке содержатся наиболее распространенные электронные компоненты. В Sprint-Layout реализована возможность экспортировать результаты работы в популярные форматы Excellon и Gerber а также создать файл HPGL для отделки печатной платы на программно-управляемом фрезерном станке. Пакет широко применяется дляизготовления плат ЛУТ способом.
Рис. 5. Окно программы Sprint-Layout
Программа вряд ли подойдет профессионалам поскольку ее возможности ограничены небольшими платами с невысокой плотностью элементов. Но благодаря логичной и понятной структуре Sprint-Layout очень проста в освоении и рекомендуется начинающим проектировщикам не желающим тратить свое время на изучение более сложных программ.
Язык программы немецкий или английский. Программа стабильно работает в 32- или 64-разрядных операционных системах Windows 98 ME NT 2000 XP Vista Win 7 Win 8
Распространение программы:Shareware (платная) цена - 40 евро.
Для создания печатной платы мостовой схемы RC-генератора выберем программу DipTrace. Данная программа имеет бесплатную версию с ограничениями. Данной версии вполне достаточно для разработки платы в соответствии с требованиями. В качестве достоинства данной программы следует также отметить наличие русскоязычного интерфейса.
РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ
1. Требования к печатным платам
Конструкторские требования к ПП как к несущей конструкции на которой смонтированы ЭРИ определяют:
механическую прочность ПП в заданных условиях эксплуатации;
сохранение характеристик ПП.
ГОСТ 23751—86 устанавливает пять классов точности выполнения элементов конструкции ПП (проводников контактных площадок отверстий и пр.) и предельных отклонений.
Узкое место ПП - участок ПП на котором элементы печатного проводящего рисунка и расстояния между ними могут быть выполнены только с минимально допустимыми значениями.
Класс точности ПП указывают в конструкторской документации на ПП. Выбор класса точности всегда связан с конкретным производством так как он обусловлен уровнем технологического оснащения производства. 8
Расстояние (зазор) между элементами проводящего рисунка S (например между проводниками) расположенными на наружных или в соседних слоях ПП зависит от допустимого рабочего напряжения свойств диэлектрика условий эксплуатации и связано с помехоустойчивостью искажением сигналов и короткими замыканиями.
Координатная сетка — ортогональная сетка определяющая места расположения соединений ЭРИ с ПП.
Шаг координатной сетки — расстояние между двумя соседними параллельными линиями координатной сетки.
Узел координатной сетки — пересечение линий координатной сетки.
Шаг координатной сетки гарантирует совместимость ПП изделий электронной техники квантовой электроники электрорадиоэлементов электротехнических изделий.
Основным шагом координатной сетки до 1 января 1998 г. был шаг 25 мм; дополнительными — 125; 0625 мм. С 1 января 1998 г. для размещения соединений на ПП основным шагом координатной сетки является шаг 050 мм в обоих направлениях. Если координатная сетка с номинальным шагом 050 мм не удовлетворяет требованиям конкретной конструкции то должна применяться координатная сетка с основным шагом 005 мм. Для конкретных конструкций использующих элементную базу с шагом 0625 мм допускается применение шага координатной сетки 0625 мм. Шаг координатной сетки выбирают в соответствии с шагом большинства ЭРИ устанавливаемых на ПП. Если есть необходимость применить шаг координатной сетки который отличается от основных шагов то он должен быть кратным основным шагам.
Предпочтительными являются следующие шаги координатной сетки:
n × 005 мм где n = 5 10 15 20 25;
n × 050 мм где n = 1 2 5 6 10.
Допустимые шаги координатной сетки — дюймовые шаги которые применяют в конструкции ПП использующих ЭРИ с шагом кратным 254 мм:
Диаметры монтажных и переходных отверстий металлизированных и неметаллизированных должны соответствовать ГОСТ 10317-79 который устанавливает следующий ряд: 04; 05; 06; 07; 08; 09; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 20; 21; 22; 23; 24;25; 26; 27; 28; 30 мм.
Монтажные отверстия — отверстия для установки ЭРИ.
Переходные отверстия — отверстия для электрической связи между слоями или сторонами ПП. Различают:
сквозные металлизированные отверстия обеспечивающие электрическую связь между сторонами ПП и внутренними слоями МПП;
сквозные металлизированные (скрытые или межслойные переходы) отверстия обеспечивающие контакт между внутренними слоями;
несквозные («слепые» или «глухие») отверстия создающие контакт между наружным и одним из внутренних слоев;
несквозные (скрытые) микропереходные отверстия в том числе многоуровневые микропереходы.
Микроотверстия (microvia) или микропереходы — отверстия диаметром менее 015 мм иили плотностью более 1000 переходовдм2.
Размер и форма контактных площадок в наружных внутренних сигнальных слоях и в слоях земли и питания может быть различной (круглая прямоугольная квадратная и др.). Форма контактных площадок в наружных слоях определяется:
формой выводов ЭРИ (круглое или прямоугольное сечение выводов шариковые выводы безвыводные компоненты и др.);
элементной базой (традиционные или поверхностно-монтируемые компоненты);
характером расположения выводов (радиально-перпендикулярно плоскости монтажа аксиально-параллельно плоскости монтажа);
жесткостью выводов;
способом соединения выводов ЭРИ с контактными площадками (в отверстия пайкой внахлест к контактным площадкам пайкой или сваркой);
методом изготовления ПП.
Размеры форма количество и шаг размещения сквозных и скрытых переходных отверстий влияют на топологию проводников контактных площадок и межслойных переходов в наружных и внутренних слоях.
Топология — чертеж определяющий форму размеры и взаимное расположение элементов печатного монтажа и отверстий на наружных или внутренних слоях ПП.
Размеры ПП если они не оговорены в ТЗ определяют с учетом количества устанавливаемых ЭРИ установочных площадей ЭРИ шага установки зон установки соединителя и пр. Максимальный размер любой из сторон должен быть не более 470 мм. Линейные размеры выбираются по ГОСТ 10317-79. Соотношение линейных размеров сторон ПП должно быть 1:1; 2:1 но не более 3:1. Габариты (формат) ПП согласуют с размерами технологического оборудования используемого для изготовления ПП и сборки модулей 1-го уровня (ячеек); с размерами ванн химической и гальванической металлизации; шириной рабочей зоны установки для нанесения фоторезиста экспонирования пайки волной припоя сверлильно-фрезерного станка а также с размерами поставляемых материалов ПП для уменьшения отхода при раскрое материала и получении заготовок. Таким образом конструктор должен знать технологические ограничения габаритов ПП каждого конкретного изготовителя.
Предельные отклонения размеров и позиционные допуски на расположение элементов конструкции (оснований ПП проводников контактных площадок отверстий) приведены в ГОСТ 23751-86.
2. Составление принципиальной схемы в DipTrace Schematic
В модуле Schematic составим электрическую принципиальную схему мостовой схемы RC-генератора (рис. 6).
Рис. 6. Принципиальная схема мостовой схемы RC-генератора
3. Разработка печатной платы в DipTrace PCB Layout
После конвертирования электрической схемы в модуль PCB Layout получим элементы соединенные воздушными связями (рис. 7).
Рис. 7. Элементы с воздушными связями
Далее расставим элементы чтобы связи между ними были как можно короче и выполним трассировку платы ручным способом. Также нарисуем границы платы и отверстия для крепежа (рис. 8).
Рис. 8. Плата с печатными проводниками
ОФОРМЛЕНИЕ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
1. Схема электрическая принципиальная
1.1. Правила выполнения принципиальных схем
Схема электрическая - документ содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части изделия действующие при помощи электрической энергии и их взаимосвязи.
Схемы электрические могут быть выполнены как бумажный и (или) электронный КД.
Общие требования к выполнению виды и типы схем - поГОСТ 2.701.
Правила построения условных буквенно-цифровых обозначений элементов устройств и функциональных групп в схемах электрических – по ГОСТ 2.710.
Схемы электрические в зависимости от основного назначения подразделяют на следующие типы:
Допускается помещать на схеме поясняющие надписи диаграммы или таблицы определяющие последовательность процессов во времени а также указывать параметры в характерных точках (величины токов напряжений формы и величины импульсов математические зависимости и т.д.).
На принципиальной схеме изображают все электрические элементы или устройства необходимые для осуществления и контроля в изделии установленных электрических процессов все электрические взаимосвязи между ними а также электрические элементы (соединители зажимы и т.д.) которыми заканчиваются входные и выходные цепи.
Элементы и устройства УГО которых установлены в стандартах ЕСКД изображают на схеме в виде этих УГО.
Элементы или устройства используемые в изделии частично допускается изображать на схеме не полностью ограничиваясь изображением только используемых частей или элементов.
Каждый элемент и (или) устройство имеющее самостоятельную принципиальную схему и рассматриваемое как элемент входящие в изделие и изображенные на схеме должны иметь обозначение (позиционное обозначение) в соответствии сГОСТ 2.710.
Устройствам не имеющим самостоятельных принципиальных схем и функциональным группам рекомендуется присваивать обозначения в соответствии сГОСТ 2.710.
Позиционные обозначения элементам (устройствам) следует присваивать в пределах изделия (установки).
Порядковые номера элементам (устройствам) следует присваивать начиная с единицы в пределах группы элементов (устройств) которым на схеме присвоено одинаковое буквенное позиционное обозначение.
Порядковые номера следует присваивать в соответствии с последовательностью расположения элементов или устройств на схеме сверху вниз в направлении слева направо.
При необходимости допускается изменять последовательность присвоения порядковых номеров в зависимости от размещения элементов в изделии направления прохождения сигналов или функциональной последовательности процесса.
При внесении изменений в схему последовательность присвоения порядковых номеров может быть изменена.
Позиционные обозначения проставляют на схеме рядом с УГО элементов и (или) устройств с правой стороны или над ними. Допускается позиционное обозначение проставлять внутри прямоугольника УГО. На схеме изделия в состав которого входят устройства не имеющие самостоятельных принципиальных схем допускается позиционные обозначения элементам присваивать в пределах каждого устройства. Если в состав изделия входит несколько одинаковых устройств то позиционные обозначения элементам следует присваивать в пределах этих устройств.
На принципиальной схеме должны быть однозначно определены все элементы и устройства входящие в состав изделия и изображенные на схеме.
Данные об элементах следует записывать в перечень элементов оформляемый в виде таблицы поГОСТ 2.701. При этом связь перечня с УГО элементов следует осуществлять через позиционные обозначения.
Для электронных документов перечень элементов оформляют отдельным документом.
На схеме следует указывать обозначения выводов (контактов) элементов (устройств) нанесенные на изделие или установленные в их документации. Если в конструкции элемента и в его документации обозначения выводов не указаны то допускается условно присваивать им обозначения на схеме повторяя их в дальнейшем в соответствующих конструкторских документах.
1.2. Разработка схемы электрической
принципиальной мостовой схемы RC-генератора
В соответствии с правилами выполним разработку схемы электрической принципиальной мостовой схемы RC-генератора. Разработку выполним в программе Компас 15.
Полученная схема электрическая принципиальная представлена в приложении 1. Информация об элементах схемы размещена в перечне элементов (приложение 2).
2. Чертеж печатной платы
2.1. Правила выполнения чертежей печатных плат
Термины по печатным платам (ПП) и узлам содержащим печатную плату с навесными элементами приведены в ГОСТ 20406–75 (СТ СЭВ 785–77). Методы конструирования и расчета содержит ОСТ 4.010. 022–85 общие технические условия приведены в ГОСТ 23752–79 (СТ СЭВ 2742–80 2743–80).
Стандарт ГОСТ 2.417–78 (СТ СЭВ 1186–78) устанавливает основные правила выполнения чертежей ПП–детали. Чертежи ОПП и ДПП именуют: «Плата печатная» а чертеж МПП – «Плата печатная многослойная. Сборочный чертеж». Чертеж слоя МПП с проводящим рисунком расположенным с одной или двух сторон именуют: «Слой многослойной печатной платы». Допускается выполнять чертежи слоев последующими листами сборочного чертежа (Лист 23 ). Чертеж слоя МПП без проводящего рисунка именуют: «Прокладка». Допускается не выпускать чертеж на прокладку при указании в спецификации ее материала. Чертежи выполняют в масштабах 4:1 2:1 1:1. На чертеже изображают одну проекцию с печатными проводниками и отверстиями. Чертеж должен быть выполнен по правилам машиностроительного черчения – в проекциях по ГОСТ 2.305–68 с обозначением размеров по ГОСТ 2.30–68 допусков формы и расположения поверхностей по ГОСТ 2.308–80 шероховатостей по ГОСТ 2.309–73. Чертеж должен быть оформлен на листах стандартного формата по ГОСТ 2.301–68 с основной надписью по ГОСТ 2.104–68 и обозначением документа по ГОСТ 2.201–80.
На чертеже ПП должны быть:
исполнительные размеры (контур ПП);
присоединительные размеры (координаты крепежных отверстий и их диаметры);
габаритные размеры.
На чертеже ПП размеры могут быть указаны одним из следующих способов:
в соответствии с требованиями ГОСТ 2.307-68;
нанесением координатной сетки в прямоугольной системе координат;
нанесением координатной сетки в полярной системе координат;
комбинированным способом при помощи размерных и выносных линий и координатной сетки в прямоугольной и полярной системе координат;
в виде таблицы координат элементов проводящего рисунка.
При нанесении размеров с помощью координатной сетки линии сетки должны нумероваться выделяя на чертеже отдельные линии координатной сетки чередующиеся через определенные интервалы; при этом в технических требованиях чертежа помещают указания например: «Линии координатной сетки нанесены через одну».
Координатную сетку наносят или на все поле чертежа или на часть поверхности ПП или рисками по периметру контура ПП или на некотором расстоянии от него тонкими линиями. Шаг координатной сетки в прямоyгoльной системе координат выбирают по ГОСТ Р 51040-97.
За начало отсчета в прямоугольной системе координат следует принимать:
левый нижний угол ПП;
левую нижнюю точку образованную линиями построения (для ПП со срезанными углами);
центр крайнего левого нижнего отверстия ПП.
Соединения ЭРИ с проводящим рисунком ПП располагают в узлах координатной сетки. Межцентровые расстояния для расположения ЭРИ устанавливаемых на ПП должны быть кратными шагу координатной сетки (метрический шаг координатной сетки) равному:
n×005 мм при n = 5 10 15 20 25;
n×005 мм при n = 1256 10.
Если устанавливаемый на ПП элемент имеет выводы расстояние между которыми не кратно шагу координатной сетки то один чаще первый вывод следует располагать в узле а центры отверстий под другие выводы на горизонтальной или вертикальной линиях координатной сетки. Вынесенный элемент используют для облегчения чтения чертежа.
Условные обозначения диаметра отверстий в платах выполняются на чертежах ПП в соответствии с ОСТ 27-72-694-834.
При выполнении обозначения отверстий на ПП таким способом на поле чертежа ПП приводится таблица отверстий в которой указывается:
условное обозначение отверстий;
диаметры отверстий мм;
диаметры зенковок с двух сторон мм;
наличие металлизации;
размеры контактных площадок;
количество отверстий.
Круглые контактные площадки с отверстиями в том числе имеющие зенковку и контактные площадки произвольной формы размеры которых не указаны изображают на чертеже одной окружностью. Контактные площадки в том числе круглые в зависимости от их размеров допускается изображать на чертеже условно в виде квадрата прямоугольника многоугольника и т. п. Размеры и форму контактных площадок указывают в технических требованиях чертежа. Отверстия близкие по диаметру изображают окружностью одного диаметра с указанием условного обозначения.
Технические требования на чертежах вводят в тех случаях когда информацию нельзя отобразить графически или условно. Их размещают над основной надписью на чертеже «Плата печатная» на первом листе. Состав и последовательность изложения ТТ следующие:
Печатную плату изготовить методом.
Печатная плата должна соответствовать ГОСТ 23752-79 группа жесткости
Шаг координатной сетки мм.
Проводники выполнять шириной (с допуском) мм.
Расстояние между проводниками не менее мм.
Допускается в узких местах занижение размера контактных площадок до мм.
Размеры для справок.
Покрытие например олово-свинец (61) оплавленное по ГОСТ 9.306-85.
покрытия кг (только для драгоценных металлов).
Маркировку выполнить шрифтом 25 по НО.010.007 в узких местах – шрифтом 2.
2.2. Разработка чертежа печатной
платы мостовой схемы RC-генератора
Выполним чертеж печатной платы мостовой схемы RC-генератора в соответствии с правилами. Чертеж будем выполнять также в программе Компас 15.
Полученный чертеж печатной платы представлен в приложении 3.
3.1. Правила выполнения сборочного чертежа печатного узла
Печатным узлом называют печатную плату с навесными элементами. Сборочный чертеж ячейки (ПУ) должен быть выполнен в масштабе 1:1 2:1 25:1 или 4:1.
Сборочный чертеж печатного узла «Плата печатная. Сборочный чертеж» должен давать полное представление о навесных радиоэлементах и других деталях их расположении и установке на плате а также сведения о:
маркировке позиционных обозначений ЭРЭ;
условных обозначениях выводов приборов (трансформаторов реле и др.);
нумерации выходных контактов полярности элементов согласно электрической принципиальной схеме на печатный узел.
Сборочный чертеж должен давать полное представление об ЭРИ и других деталях их размещении и установке на ПП. В местах крепления установочных деталей (стоек втулок скоб) приводят местные разрезы. На чертеже наносят позиционные обозначения габаритные и установочные размеры а также размеры определяющие положение элементов над платой указания о способе выполнения неразъемных соединений (пайка сварка и др.).
Навесные элементы изображают упрощенно если это не мешает правильному пониманию чертежа. Их размещают параллельно поверхности платы рядами в определенном порядке с зазором 2 .. 3 мм между платой и элементом (если это расстояние не оговорено в НТД на элемент). Варианты установки навесных элементов приведены в табл.2.3. В технических требованиях производится соответствующая запись.
Сборочный чертеж должен содержать технические требования.
Постоянные пункты технических требований сборочных чертежей следующие:
*Размеры для справок.
Паять припоем ПОС-61 ГОСТ 21931-76.
Установку элементов производить по ГОСТ 29137-91 и ОСТ 4.010.030-81.
Элементы установить: поз. 4 6 33 43 по варианту IIа; поз. 38 46 по варианту VIIIа; остальные - по чертежу.
Детали поз. 25 элементы поз. 11 12 ставить на клей ВК-9 ОСТ 4.ГО.029.204. Элемент ДД1 установить в розетку поз. 27.
Высота выступающих концов выводов 05 16 мм.
Высота установки элементов над платой не более 27 мм.
На конденсатор С21 надеть трубку поз. 42.
Деталь поз. 15 контрить эмалью ЭП-51 красной ОСТ 3-6326-87.
Плату покрыть лаком УР-231 ТУ6-10-863-84. Деталь поз. 2 резисторы RPI-RP6 внешние выводы 1-36 от покрытия предохранить.
Печатные проводники и монтажные отверстия условно не показаны.
Заводской номер маркировать краской ЧМ черный ТУ 029-02-859-78. Шрифт 25 по НО.010.007.
Остальные технические требования по ОСТ 4.ГО.070.015.
Установочные и присоединительные размеры должны быть указаны с предельными отклонениями и координатами расположения. В электрических соединителях указывают количество контактных пар.
Указания применительно к автоматизированной технологии дает ОСТ 4091.124–79 «Размещение навесных элементов печатной платы под автоматическую установку элементов» используемый вместе с ОСТ 4070.010–78.
3.2. Разработка сборочного чертежа
печатного узла мостовой схемы RC-генератора
Разработку чертежа будем выполнять в программе Компас 15.
В соответствии с правилами выполним сборочный чертеж печатного узла мостовой схемы RC-генератора.
Полученный сборочный чертеж печатного узла представлен в приложении 4.
4.1. Правила оформления спецификации на сборочный чертеж печатного узла
Спецификация представляет собой таблицу содержащую перечень всех составных частей входящих в данное изделие и конструкторских документов относящихся к этому изделию и к его неспецифицируемым составным частям (деталям не имеющим составных частей).
Спецификацию выполняют на отдельных листах форматом А4 (210×297 мм). Если спецификация содержит всего лишь один лист то в графе штампа «Листов» пишут 1 а в графе «Лист» ничего не указывают.
Спецификация состоит из разделов которые располагаются в такой последовательности:
«Сборочные единицы»;
«Стандартные изделия»;
Наличие тех или иных разделов в таблице спецификации определяется составом специфицируемого изделия. Наименование каждого раздела указывают в виде заголовка в графе «Наименование» и подчеркивают тонкой линией. Ниже каждого заголовка должна быть оставлена одна свободная строка выше - не менее одной.
В раздел «Документация» вносят:
основной комплект конструкторских документов на специфицируемое изделие (кроме его спецификации ведомости эксплуатационных документов и ведомости документов для ремонта);
основной комплект документов записываемых в спецификацию неспецифицируемых составных частей (деталей) кроме рабочих чертежей.
В разделы «Комплексы» «Сборочные единицы» и «Детали» вносят комплексы сборочные единицы и детали непосредственно входящие в специфицируемое изделие. Запись указанных изделий производят в алфавитном порядке сочетания букв кодов организаций-разработчиков.
В разделе «Документация» указывают формат листов на которых выполнен документ а графы «Кол» и «Поз» не заполняют.
В разделе «Детали» обычно указывают наименование – «Плата» ее обозначение формат листов на которых выполнен чертеж ПП количество штук деталей. Здесь же аналогично указывают и другие детали если таковые имеются.
В графе «Формат» указывают форматы документов и чертежей деталей. Если документ (чертеж) выполнен на нескольких листах различных форматов то в графе «Формат» проставляют звездочку а в графе «Примечание» перечисляют все форматы.
При оформлении спецификации на ПУ ЭРИ и ПМК записывают или в раздел «Стандартные изделия» и указывают ГОСТы на все ЭРИ и ПМК или в раздел «Прочие изделия» но тогда на все отечественные ЭРИ указывают ТУ а на импортные ЭРИ и ПМК – фирму производителя. .
Если по каким-либо причинам ни ТУ ни фирма производитель указаны быть не могут то целесообразно указать место где данное ЭРИ можно приобрести. Второй вариант заполнения спецификации (с указанием ТУ) встречается чаще и по мнению специалистов является предпочтительнее.
В том и другом случае спецификацию заполняют следующим образом:
названия ЭРИ записывают в алфавитном порядке (Диоды полупроводниковые Резисторы Стабилитроны и т. д.);
графы «Формат» и «Обозначение» не заполняют. Перед названием каждой группы оставляют по меньшей мере одну свободную строку.
внутри каждой группы ЭРИ или ПМК записывают либо в алфавитном порядке либо по возрастанию номинала или номера ГОСТа или ТУ;
номер ГОСТа или ТУ на Резисторы Транзисторы и другие ЭРИ которые при разном номинале имеют одинаковое наименование и соответственно одинаковые ТУ или ГОСТ можно записать вначале т. е. до начала перечисления элементов сразу после названия группы
желательно резервировать строки и позиции;
в графе «Кол» указывают количество элементов с одинаковым номиналом или названием (например для микросхем). Эти ЭРИ или ПМК имеют одну позицию которую указывают в графе «Поз». На сборочном чертеже будет достаточно указать позицию одного из ЭРИ или ПМК имеющих одинаковое позиционное обозначение;
в графе «Примечание» указывают обозначение ЭРИ (ровно столько сколько перечислено в одной строке). Например VDI-VD6 или VD7 или VD8
в названии группы сначала записывают имя существительное а затем имя прилагательное и т. д.;
в разделе «Материалы» не указывают припой клей лак и прочие материалы количество или массу которых невозможно определить заранее конструктору а устанавливают технологи. Указания о применении этих материалов дают в ТТ на чертеже.
В спецификации также указывают такие стандартные изделия (винты гайки шайбы и др.) если таковые имеются в наличие. Они соответственно заносятся в раздел «Стандартные изделия» в том же порядке как было описано выше (по алфавиту по возрастанию диаметра резьбы по возрастанию номера ГОСТа и т. д.). Сначала пишут обозначение а затем номер ГОСТа. Например: Винт В. 16-6gx8.48. 016 ГОСТ 17475-72. В раздел «Комплекты» вносят:
ведомость эксплуатационных документов;
ведомость документов для ремонта;
комплект монтажных частей;
4.2. Оформление спецификации на сборочный чертеж печатного узла мостовой схемы RC-генератора
В соответствии с правилами изложенными выше оформим спецификацию на мостовую схему RC-генератора. Оформление будем выполнять в программе Компас 15. Полученная спецификация представлена в приложении 5.
В рамках выполнения курсовой работы была разработана печатная плата мостовой схемы RC-генератора. Разработка осуществлялась в программе-трассировщике DipTrace.
Также был создан комплект конструкторской документации который включил:
схему электрическую принципиальную с перечнем элементов;
чертеж печатной платы;
сборочный чертеж печатного узла;
Документация разрабатывалась в программе Компас 15.
Разработка печатной платы и создание документации осуществлялись в соответствии с требуемыми правилами и стандартами.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Саликова Е.В. Проектирование электронных устройств в системе P-CAD. Оформление конструкторской документации Е.В. Саликова М.С. Шепелев; под общ. ред. канд. техн. наук Е.В. Саликовой – Кострома: Изд-во Костром. гос. технол. ун-та 2007. – 97 с.

1_Skhema_printsipialnaya_variant_2.cdw