Для визначення площі конструкції ДП скористаємося формулою:

(2.1)

де - настановна площа i-го елемента навісного (дивитися таблицю 2.1);

- коефіцієнт втрат площі (=1...3), приймаємо =3.

З формули (2.1) отримуємо площу ДП БКУ:

S=3* (25.2*5+32.4+0.008*41+31.39*5+31.39*5+0.64*3+15.75*25+4.96*32+ +19.69+31.5+185.4+30*4+185.4+131.84+73.53*2+130.81+130.81*2+51.3+ +29.4+144*2+59.4+50*6+5.25*8+7*6+15.18+16.8*2+108.15+0.195+0.1*2+ +1031+6.44+48.6*2+590.49+16*4) =12213.579 мм2.

Блок контролю й управління є нестандартним виробом. Оскільки БКУ входить до складу більш складного пристрою, при виборі розміру друкованої плати повинні враховуватися габарити цього пристрою і розміри посадкового місця. На підставі цього вибираємо ДП розмірами 280х82.5 (згідно з вимогами ДСТУ 10317-79 співвідношення сторін ДП не більше 3: 1, однак допускається збільшення зазначеного співвідношення).

Площа вибраної ДП задовольняє розрахунку.

Як матеріал для виробництва друкованої плати вибираємо склотекстоліт з двостороннім фольгованим шаром (товщиною фольгованого шару - 35 мкм) - СФ-2-35 - для виготовлення двосторонніх друкованих плат.

На даний час склотекстоліт найбільш поширений матеріал для виготовлення друкованих плат. СФ-2-35 має наступні характеристики по ГОСТ 10316-78:

низьке водопоглинання (0.2...0.8%);

стійкість до жолоблення;

підвищена жорсткість і міцність;

питомий поверхневий опір сS = 1010...1011 Ом;

питомий об'ємний опір сV = 1011...1013 Ом * см;

діапазон робочих температур - 60... +105 ° С;

діелектрична проникність м = 6.

Розміщення НЕ на ДП здійснюємо відповідно до 4ГО.010.030 і 4ГО.010.009. При компонуванні ДП необхідно забезпечити відповідно до ДСТУ 23751-79 раціональне розміщення навісних елементів з урахуванням електричних зв'язків та теплового режиму із забезпеченням мінімальних значень довжин зв'язків, кількості переходів друкованих провідників із шару в шар, паразитних зв'язків між елементами, по можливості рівномірний розподіл мас навісних елементів по поверхні.

При розташуванні ІС, ЕРЕ на друкованій платі необхідно передбачати забезпечення основних технологічних вимог, що пред'являються до апаратури (автоматизоване складання, паяння, контроль, ремонтопридатність).

У процесі конструювання ДП виконуються такі розрахунки:

конструктивно-технологічний;

розрахунок по змінному струму;

розрахунок по постійному струму.

2.2 Конструктивно-технологічний розрахунок друкованої плати

Для визначення основних параметрів друкованого монтажу виконується конструктивно-технологічний розрахунок друкованого монтажу, який виконується з урахуванням виробничих похибок малюнку провідних елементів, фотошаблонів, базування, свердління й т.п.

Основні умовні позначення, які використовуються при розрахунку, і графічне зображення ДП наведені на рисунку 2.1

Рисунок 2.1 - Основні умовні позначення і графічне зображення ДП

Hn - товщина ДП;

Hnc - загальна сумарна товщина ДП;

Hм - товщина основи ДП;

hn - товщина фольги;

h - товщина провідного малюнку;

l - відстань між центрами елементів;

t - ширина друкованого провідника;

Q - відстань від краю плати до елементів провідного малюнка;

d - діаметр отвору;

b - ширина гарантійного паску;

D - діаметр контактної площадки;

S - відстань між краями сусідніх елементів провідного малюнка.

Мінімальний діаметр перехідного отвору:

, (2.2)

де Нп - товщина друкованої плати мм;

I - відношення діаметра металізованого отвору до товщини ДП (таблиця 2.2).

Згідно з ДСТУ 10316-78 вибираємо товщину діелектрика 1.5 мм.

Таблиця 2.2 - Номінальні значення основних параметрів друкованого монтажу для вузьких місць

Приймаємо діаметр перехідного отвору 0,7 мм.

Мінімальне значення діаметра монтажного отвору визначаємо із співвідношення:

, (2.3)

де dВ - максимальне значення діаметра виводу навісного елемента;

dН - нижнє граничне відхилення номінального значення діаметру отвору (таблиця 2.3);

-зазор між виводами і монтажним отвором для пайки ( = 0,1…0,4 мм).

Таблиця 2.3 - Допустимі похибки виконання конструктивних елементів

Для виводів dВ =0,5 мм мінімальне значення діаметру монтажного отвору:

dмо1= 0,5+0,2+0,05=0,75 мм; приймаємо dмо1=0,8 мм;

для виводів dв=0,6 мм мінімальне значення діаметру монтажного отвору:

dмо2=0,6+0,2+0,05=0,85 мм; приймаємо dмо2=0,9 мм;

для виводів dв=0,7 мм мінімальне значення діаметру монтажного отвору:

dмо3=0,7+0,2+0,05=0,95 мм; приймаємо dмо3=1,0 мм;

для виводів dв=0,8 мм мінімальне значення діаметру монтажного отвору:

dмо4=0,8+0,2+0,05=1,05 мм; приймаємо dмо4=1,1 мм.

Номінальне значення ширини провідника t розраховуємо за формулою:

, (2.4)

де - мінімально допустима ширина провідника (таблица2.2);

tно - нижнє граничне відхилення ширини провідника (таблиця 2.3).

Для вільного місця номінальне значення ширини провідника:

Приймаються номінальне значення ширини провідника t1 = 0,3 мм.

Номінальне значення відстані між сусідніми елементами провідного малюнка визначаємо за формулою:

S = Sм + tво, (2.5)

де Sм - мінімально допустима відстань між сусідніми елементами провідного малюнка (табл.2.2);

tво - верхнє граничне відхилення ширини провідника (таблиця 2.3).

Для вільного місця номінальне значення відстані між сусідніми елементами провідного малюнка:

Приймаються номінальне значення відстані між сусідніми елементами провідного малюнка S = 0,3 мм. Розрахунок мінімального діаметру контактної площадки виконуємо за формулою:

(2.6)

де - діаметр отвору;

- підтравлювання діелектрика, мм;

- діаметральне значення позиційного допуску розміщення центрів отворів щодо номінального положення (табл.2.3);

- діаметральне значення позиційного допуску розміщення контактних площадок щодо номінального положення (табл.2.3).

;

при dмо1=0,8мм

;

при dмо2=0,9мм

;

при dмо3=1 мм

;

при dмо4=1,1 мм

;

Приймаємо Dпо = 1,1 мм, D1 = 1,44 мм, D2 = 1,54 мм, D3 = 1,64 мм, D4 = 1,74 мм.

Розрахунок мінімальної відстані для прокладки n-ї кількості провідників між контактними майданчиками виробляємо тільки для елементів, між виводами яких проходять друковані провідники:

l = D + t * n + S * (n + 1) + дl, (2.7)

де n - кількість провідників, n = 1;

дl - позиційний допуск розташування провідника (таблиця 2.2).

l2 = 1,54 + 0,5 + 0,5 * (1 + 1) + 0,05 = 3,09 мм

З вищенаведеного розрахунку можна зробити висновок, що відстань між двома сусідніми контактними площадками, призначеними для установки мікросхем D9 і D10, недостатня для прокладки одного провідника з урахуванням обмежень, що пред'являються до друкованого монтажу, тому контактні площадки у разі потреби можна підрізати із збереженням ширини гарантійного паска b = 0,05 мм.

На рисунку 2.2 представлені необхідні параметри для розрахунку контактних площадок КПМ.

Розрахунок контактних площадок елементів поверхневого монтажу проводиться за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення (ПЗ) LP Calculator. Дане ПЗ, робить розрахунок контактних площадок відповідно до стандарту IPC-7351A, розробленого асоціацією IPC у співробітництві з компанією PCB Matrix Corp.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10