Konstruktion at Rheinische Fachhochschule

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1. Was verstehen Sie unter einem Bauelement?

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2. Was ist eine Kompaktbaugruppe? Welche Ziele verfolgt man mit Kompaktbaugruppen?

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3. Wie können Baugruppen miteinander verdrahtet werden?

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4. Warum trägt die Leiterplatte die Bezeichnung PCB?

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5. Erläutern Sie das Prinzip des Siebdruckes!

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6. Welche Leiterplattenarten sind Ihnen bekannt?

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9. Woher nimmt das System die Informationen für die Betriebsspannungsnetze, die ja bei digitalen Schaltkreisen nicht gezeichnet werden?

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15. Welche Bedeutung hat die Platzierung im Entwurfsprozess?

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17. Welche Rolle spielt der Schaltplan bei der Platzierung?

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18. Welche Überlegungen sollten Sie bei der Platzierung treffen, d.h. auf welche Probleme muss besonders geachtet werden? Wie geht man strategisch vor

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19. Erläutern Sie das Konzept und die Besonderheiten bei der Realisierung der Stromversorgung bei Zweiebenen- und Multi-Layer-Leiterplatten!

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2.1 Welche Aufgaben erfüllt der Schaltplan?

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Konstruktion

1. Was verstehen Sie unter einem Bauelement?
Unter einem Bauelement versteht man aus technologischer Sicht die kleinste, nicht mehr zerlegbare Einheit.Sie werden durch Gehäuse mit Abmessungen in drei Dimensionen repräsentiert

Konstruktion

2. Was ist eine Kompaktbaugruppe? Welche Ziele verfolgt man mit Kompaktbaugruppen?
Dabei handelt es sich aus der Sicht der Leiterplatte, auf der sie montiert wird um ein Bauelement. Selbst besteht Sie aber aus einem Verdrahtungsträger, der mit Bauelementen bestückt ist. D.h. sie ist eine Baugruppe, die allerdings miniaturisiert ist.Mit dieser technischen Realisierung will man folgendes Erreichen: das gesamte Gerät kompakter gestalten, d.h. die Packungsdichte vergrößern das Gerät flexibler gestalten, z.B. Speicherriegel auf einem Mainboard Know-How einkaufen , wie z.B. Funkmodule

Konstruktion

3. Wie können Baugruppen miteinander verdrahtet werden?
1. Konstruktiv angepasst (Messgeräte, Konsumgüter z.B. Fernseher) 2. standardisiert z.B. PC-Gehäuse 3. Industrielle Gefäßsysteme ( Baugruppenaufnahmen und Gehäuse)

Konstruktion

4. Warum trägt die Leiterplatte die Bezeichnung PCB?
Abkürzung für Printed Circuit Board. Sie wurde mit dem Siebdruckverfahren hergestellt.

Konstruktion

5. Erläutern Sie das Prinzip des Siebdruckes!
- Maschen eines Polyestergewebes werden durch einen fotochemischen Prozess an der gewünschten Stelle Angebracht. Die zu druckenden Stellen bleiben offen - Das Gewebe wird auf einen Rahmen gepresst und mit Druckmaterial bedeckt. -Ein Rakel spachtelt das Druckmaterial durch die offenen Machen auf das zu druckende Material.

Konstruktion

6. Welche Leiterplattenarten sind Ihnen bekannt?
- einseitige Leiterplatte - doppelseitige Leiterplatte -doppelseitige Leiterplatte durchkontaktiert - Mehrebenenleiterplatte - flexieble Leiterplatten -Starr-flexible Leiterplatten

Konstruktion

9. Woher nimmt das System die Informationen für die Betriebsspannungsnetze, die ja bei digitalen Schaltkreisen nicht gezeichnet werden?
Die müssen in den Einstellungen des Programms hinterlegt werden (durch die Dicke der Leiterbahnen im Tracecode)

Konstruktion

15. Welche Bedeutung hat die Platzierung im Entwurfsprozess?
Die Platzierung der Bauelemente ist ein sehr wichtiger Schritt im Entwurfsprozess! Durch Fehlplatzierung der Bauelemente werden in der Produktion, durch Materialverschwendung, erhöhte Kosten verursacht. Durch Fehlplatzierungen kann es gegebenfalls zu schlechter EMV oder Schaltungsdefekten führen.

Konstruktion

17. Welche Rolle spielt der Schaltplan bei der Platzierung?
• ist das wichtigste Hilfsmittel zur Platzierung • ihm können Informationen entnommen werden, wie: • eng zusammenhängende Schaltungsteile ( hochverdrahtete Bereiche) • Datenflüsse, Bussysteme • elektrisch kritische Signale

Konstruktion

18. Welche Überlegungen sollten Sie bei der Platzierung treffen, d.h. auf welche Probleme muss besonders geachtet werden? Wie geht man strategisch vor
Hier existieren zwei Arten von Stromversorgungssystemen: Zweiebenenleiterplatte: • enthalten Stromversorgungsnetze, welche viel Platz beanspruchen, da eine größere Leiterbahnbreite erforderlich ist • die Stromversorgung ist auf den selben Ebenen zu verlegen, wie die Signalverdrahtung Multilayerleiterplatten: • für die Stromversorgung stehen gesonderte Ebenen der Leiterplatte zur Verfügung ( sogenannte Power-Planes) • dadurch entstehen weitere Vorteile: • der Leiterquerschnitt ist viel größer und es entsteht eine abschirmende Wirkung ( günstig für EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit)) Danach folgt eine Analyse der Schaltung; gibt es elektrisch kritische Schaltungsteile, wie Schaltungsteile mit hohen Frequenzen, externe Busverdrahtung und / oder hochverdrahtete Bereiche. Zu den hochverdrahteten Bereichen gehören auch Anordnungen von Speichern, die allerdings bei richtiger Anordnung einfach zu verdrahten sind.

Konstruktion

19. Erläutern Sie das Konzept und die Besonderheiten bei der Realisierung der Stromversorgung bei Zweiebenen- und Multi-Layer-Leiterplatten!
Zweiebenenleiterplatten: -Stromverorgungsnetz beansprucht viel Platz -Die Stromversorgung ist auf den selben Ebenen zu verlegen wie die Signalverdratung - Es entstehen leiterschleifen mit großen Öffnungen, die eine große Induktivität aufweisen-> schlechte EMV Multilayer-Leiterplatten: - Für die Stromversorgung stehen gesonderte Ebenen zur Verfügung (Power-Planes) -Es entstehen praktisch keine Verdratungsprobleme -Größere Leiterquerschnitte -kleiner Induktivität -abschirmende Wirkung gegenüber elektrischer Felder -> gut für EMV -keine sternförmige Erdung für analoge Schaltungen möglich

Konstruktion

2.1 Welche Aufgaben erfüllt der Schaltplan?
Der Schaltplan hat zwei Funktionen. Zum einem ermöglicht er die Dokumentation und Kommunikation zwischen den Ingenieuren in den verschieden Phasen des Produktzyklus. Die zweite wichtige Aufgabe, die der Schaltplan übernimmt, ist die Datenerfassung für den CAD-Prozess. In ihm steht die Netzliste und Bauteilliste.

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