Современная электроника №9/2019

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 66 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2019 Проектирование для производства (DFM) Часть 1. Выбор материалов Рис. 1. Алгоритм выбора материала В статье рассматриваются вопросы выбора материалов печатной платы с учётом конкретных требований, предъявляемых как со стороны разрабатываемого устройства, так и со стороны возможностей производства. Также рассмотрены возможности САПР Altium Designer, позволяющие учесть все необходимые требования. Игорь Зырин (igor.zyrin@altium.com) , Дэвид Марракчи В ВЕДЕНИЕ Данная статья открывает цикл публи- каций, посвящённых проектированию печатных плат с учётом особенностей технологии производства и технологи- ческих требований – проектированию для производства (DFM). Процесс проектирования не закан- чивается отправкой документации и сформированных данных на произ- водство. Проектирование заканчива- ется только тогда, когда вы получаете физическое воплощение своего проек- та, который работает так, как задумано. При этом перед разработчиками печат- ных плат возникают весьма трудоёмкие задачи, поскольку необходимо учиты- вать множество электрических, функ- циональных и механических факторов, различные специфические требования и правила. Кроме того, печатная плата должна производиться своевременно, с наилучшим качеством и минимальны- ми затратами. Предъявляемые техноло- гические требования у производителей могут различаться. Прежде чем присту- пать к проектированиюпечатной пла- ты, важно хорошо понимать процесс, лежащий в основе её производства, который обычно подробно описан у изготовителя [1]. Многолетний опыт работы в элек- тронной промышленности позволил специалистам компании Altium нако- пить и систематизировать большой объём знаний в области проектирова- ния печатных плат. В ЫБОР БАЗОВОГО МАТЕРИАЛА На начальном этапе проектирования всегда возникает вопрос выбора мате- риала для изготовления платы. При этом необходимо учитывать требова- ния, предъявляемые как со стороны разрабатываемого устройства (условия эксплуатации, цена, быстродействие), так и со стороны производства (толщи- на материала, технологичность, нали- чие материала на складе). В первую очередь перед выбором материала рекомендуется определить требования к функциональности и надёжности, которым должна соответ- ствовать печатная плата. Обычно эти требования предъявляются к: ● электрическим свойствам; ● тепловым свойствам; ● соединениям (пайка компонентов, наличие разъёмов и др.); ● структурной целостности платы; ● количеству электрических связей. Одноизосновныхправилпроектирова- нияпечатныхплат заключаетсявтом, что с увеличением сложности конструкции и повышением требований к свойствам изделия, неизбежно возрастают и затра- ты на производство. Всегда необходимо искатьбалансмежду затратами,функцио- нальностьюинадёжностьюс учётомкон- кретныхтребованийкразрабатываемому устройству. Нарисунке1показантиповой алгоритмвыбораматериала [2]. Д ОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КРИТЕРИИ ДЛЯ ВЫБОРА МАТЕРИАЛОВ Помимо основных требований к материалам платы существует целый ряд дополнительных параметров, непо- средственно влияющих на выбор мате- риала. Так, если в конструкции печат- ной платы применяются материалы с различными температурными харак- теристиками, то нужно учитывать тот факт, что максимальная допустимая температура готового изделия опре- деляется материалом с самой низкой допустимой температурой. Ниже пере- числены дополнительные важные пара- метры, которые необходимо учитывать при выборе материалов: ● тип связующего; ● огнестойкость; ● температурная стабильность; ● структурная прочность; ● электрические свойства; ● предел прочности при изгибах; ● максимальная рабочая температура, не вызывающая повреждений; ● температура стеклования (T g );