Számítógépes tervezés II. elıadás Elektronikus alkatrészek - Tervezési szempontok (Europrint) - ECAD / MCAD -
http://uni-obuda.hu/users/tomposp/szgt
Alkatrészismeret
Alkatrész típusok Ellenállás Kondenzátor Tekercs
Passzív alkatrészek
Félvezetık
-
diszkrét félvezetık diódák Aktív alkatrészek tranzisztorok - integrált áramkörök Egyéb (rezgıkvarc, mechanikus alkatrészek, stb.)
Alkatrésztípusok Hagyományos alkatrészek
furaton átszerelt alkatrészek hosszú lábkivezetések Ez technológia elérte a határait méret, súly, költség és megbízhatóság tekintetében egyaránt
Alkatrésztípusok SM alkatrészek
felületszerelt alkatrészek lábkivezetés nélkül is összes moduláramkörre szerelt alkatrészek viszonylatában eléri a 95%-ot
Integrált áramköri tokozási típusok
BGA tokozás
kör alakú síkba csiszolt érintkezık a lapka alján gyártás utolsó fázisaként óngömböket visznek fel óngömbök száma 300-700 db is lehet akár, átmérıjük, pedig általában 0,75mm A megbízható forrasztáshoz az egész áramköri lapkát a nyáklemezzel együtt 210-220 fokon (ólommentes ú.n ROHS forrasztásnál, pedig 230-240) kell tartani legalább 10-12 másodpercig, ám az áramkör maximum 250 fokot visel el
Polaritás jelölése, lábkiosztás Pöttyel, csíkkal vagy a pluszjellel (+). Egy „A” betővel a pozitív kivezetés közelében. Számos SMT alkatrésznek ferdén le van vágva a pozitív vége
Passzív alkatrészek
Ellenállások Megakadályozza az elektromos áramlást az anyagban (vezetıképesség) Állandó értékő ellenállások
• Szénréteg ellenállás: alumíniumoxid-kerámia hordozó, felgızölt vékonyréteg • Fémréteg ellenállás:alumíniumoxid hordozó, felgızölt vékonyréteg, ill. felnyomtatott vastagréteg • Huzalellenállás: kerámia hordozó, egyrétegő tekercs • Kismérető hengeres test, kétoldalt lábkivezetéssel • Védıréteg, rajta az ellenálláskód • Szabványos értéksorok, tőrés terhelhetıség
Ellenállások jelölése Névleges E12,
érték, tőrés, teljesítmény, Umax
E24 Hımérsékleti tényezı , PTK, NTK J,K,M 5,10,20% B,C,D,F,G 0.1,0.25,0.5,1,2% szőktőréső SMD 3 vagy 4 szám, tőrés 5%
Ellenállások színkódolása = 47,5 kΩ Színek ezüst arany fekete barna piros narancs sárga zöld kék lila szürke fehér
Szorzósáv Tőr éssáv Ω ±%
Értéksávok
1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
x10-2 = 10m x10-1 = 100m x100 = 1 x101 = 10 x102 = 100 x103 = 1k 4 x10 = 10k x105 = 100k x106 = 1M x107 = 10M x108 = 100M x109 = 1G
10 5 1 2
0,5 0,25 0,1
Változtatható értékő ellenállások
Potenciométerek
• Mechanikus állítás • Hengeres vagy tömb test, alul lábkivezetéssel elején állítóegységgel • Huzal, szénréteg • Szabványos értékek, tőrés, terhelhetıség
Változtatható értékő ellenállások Trimmerpotenciométerek • Mechanikus állítás • Hengeres test, alul lábkivezetéssel elején/tetején állítóegységgel • Szabványos értékek, tőrés, terhelhetıség
Felületszerelt ellenállások
Állandó értékő SM ellenállások
• Szigetelı üveg vagy kerámiahordozó felgızölt vékonyréteg felnyomtatott és beégetett vastagréteg • Kis mérető, lapos hasáb egyik hasáblap => ellenállásréteg kontaktusok a két szélen • Védıréteg • Értéksorok (szabványos), terhelhetıség
Felületszerelt ellenállások
Felületszerelt ellenállások
Állandó értékő SM ellenálláshálózatok
Felületszerelt ellenállások
Állandó értékő SM ellenálláshálózatok
Változtatható értékő SM ellenállások
SM trimmer-potenciométerek
Kondenzátorok A szigetelık speciális fajtája (szigetelıképesség) Kerámia kondenzátorok
• Kerámia dielektrikum (szigetelı) • Védıréteg • Értéksorok (szabványos), feszültségérték
Kondenzátorok
Tömb kondenzátorok
• Polipropilén, fémezett poliészter és polipropilén-fémfólia anyagból • Védıréteg • Értéksorok (szabványos), feszültségérték
SM kondenzátorok A szigetelık speciális fajtája (szigetelıképesség) Blokk-kondenzátorok
• Kerámia dielektrikum (szigetelı) • Elektródák közötte • Kis mérető, lapos hasáb kontaktusok a két szélen • Védıréteg => maga a dielektrikum • Értéksorok (szabványos), feszültségérték
SM kondenzátorok
SM kondenzátorok
SM kondenzátorok
Blokk-kondenzátor hálózatok
• Kerámia dielektrikum (szigetelı) • Elektródák közötte • Kis mérető, lapos hasáb kontaktusok a két szélen • Védıréteg => maga a dielektrikum • Értéksorok (szabványos), feszültségérték
Blokk kondenzátor hálózatok
Kondenzátorok
Elektrolit kondenzátorok
• Elektrolit dielektrikum (szigetelı) • Elektródák közötte • Kis mérető, hengeres kontaktusok az alján • Védıréteg => alumínium ház • Értéksorok (szabványos), feszültségérték
Alumínium elektrolit kondenzátorok
Tantál kondenzátorok • Tantalium dielektrikum • Tantalium elektróda • Kis mérető, csepp alakú kivezetések az alján • Védıréteg • Értéksorok (szabványos), feszültségérték
SM elektrolit kondenzátorok • Elektrolit dielektrikum (szigetelı) • Elektródák közötte • Kis mérető, hengeres kontaktusok az alján • Védıréteg => alumínium ház • Értéksorok (szabványos), feszültségérték
SM tantál kondenzátorok • Kis mérető hasáb kontaktusok a két oldalon • Védıréteg => mőanyag ház • Értéksorok (szabványos), feszültségérték!
SM trimmer kondenzátorok
Tekercsek, ferritek • Hagyományos felépítésben Kivezetések oldalt •Lég- és vasmagos és ferrit magos Pontos érték: hangolható (ferro-,para,- diamágneses csavar ) Szigetelt vezetékbıl, öntartó •Csak mikroinduktivitások gyárilag
Aktív alkatrészek
Áttekintés Diszkrét félvezetık
Diódák Tranzisztorok Integrált áramkörök Tokozások fajtái
Diódák • Két kivezetéssel rendelkeznek • Különbözı teljesítmények (kisjelő ill. nagyáramú diódák) • Diódahidak -> 4 db dióda egy tokban
SM diódák •Általában két kivezetés SOD=Small Outline Diode
• Tokozások: MELF (SOD-80) SOD-110 D-PAK D2-PAK SOT 123, 323 SM LED-ek
Tranzisztorok • Általában három kivezetés • Tokozások: TO-3 TO-39 TO-220 TO-92 TO-247, stb.
TO-39 TO-3
TO-92
TO-32
TO-220AB
TO-247
TO-251 TO-220 mod TO-264
TO-218
SM tranzisztorok •Általában három kivezetés SOT=Small Outline Transistor
• Tokozások: SOT-23 SOT-223 SOT-490, stb.
Tranzisztorok
Integrált áramkörök Felépítés: • Áramköri hordozó (szilícium lapka) • Kivezetések a lábakhoz aranyhuzallal • Tokozás - sokféle lehet
Szilíciumlapka: Akár több millió alkatrész!!!
Integrált áramkörök
Egyéb alkatrészek
Rezgıkvarcok, rezonátorok Különbözı frekvenciák Fémtokozás (árnyékolás)
SM rezgıkvarcok, rezonátorok
Mechanikus alkatrészek Foglalatok IC foglalatok
Mechanikus alkatrészek Csatlakozók
pl. Battery csatlakozó, SIM kártya csatlakozó, antenna csatlakozó
Mechanikus alkatrészek Csatlakozók
Elektromechanikus alkatrészek Kapcsolók Nyomógombok
Tervezési útmutató Adatformátumok (ASCII kódolással):
Rétegfelépítés: Gerber 274X (apertúrákkal) Fúrás: Excellon (szerszám lista)
Adatformátumok feltételei
Csak a szükséges fájlok küldése Egyértelmő fájl elnevezések Minden adat 1/1 arányba készüljön Ne legyek 0 értékő adatok a fájlokban Offset használatának mellızése Egységes mértékegység használat Egységes felbontás (grid) használata Adatok a TOP oldal felıl a BOTTOM oldal irányába a kártyán keresztül értelmezhetıek.
Osztálybasorolás Gyárhatóság megállapítása → ár Rajzolati és furatozási osztályok TT,TP,PP, OAR,IAR,IPI (legkisebb a
meghatározó a rajzolatinál) Furatozási osztály: a legkisebb szerszám átmérı
X: legkisebb TT,TP,PP,TW; Y: legkisebb OAR, Z: legkisebb IAR
Rajzolati rétegek
Painted helyett flash pad forszemek Kitöltések poligonnal létrehozva, ne painting Kártya kontúr jelölése a rajzolati rétegekben (0,5mm) Leváló részek kerülése: 135°-os törések Rétegsorszámozás
ECAD / MCAD
