Плата данного устройства предназначена для крупно-серийного производства и по степени сложности относится ко второй группе. Так как она соответствует условию 10-20 активных ЭРЭ и не содержит микросхем.
Для крупносерийного производства рекомендуется сеточный метод изготовления рисунка ПП .
Условия эксплуатации РЭС определяют выбор группы жесткости . Внешние воздействия согласно ТЗ:
а) температура окружающего воздуха от 15 до 35ºС;
б) относительная влажность 80% при 25ºС;
в) атмосферное давление от 64,0 до 106,7 кПа.
Этим условиям соответствует первая группа жесткости.
3.2.2 Выбор класса точности и шага координатной сетки
Выбор класса точности
Класс точности как одна из характеристик ПП определяет номинальные, минимальые, максимальные и точностные значения элементов печатного рисунка и параметров ПП. Итак в соответствии с ГОСТ 13751-86 «Платы печатные. Основные параметры конструкции» данной печатной плате 2-й группы сложности и со средней плотностью монтажа соответствует 2-й класс точности. Исходя из этого материалом печатной платы выберем двухсторонний фольгированный текстолит. Класс точности определяет в первую очередь минимально допустимые геометрические размеры элементов ПП. Для второго класса точности имеем:
Минимальная ширина проводника l = 0,45 мм;
Минимальное расстояние между прводниками S = 0,45 мм;
Минимальная ширина гарантийного пояска b = 0,2 мм;
Относительная толщина платы J = 0,4 мм;
3.2.3 Выбор шага координатной сетки
Координатная сетка вводится для задания координат центров монтажных и переходных отверстий, контактных площадок и других элементов печатного рисунка. Для класса точности 2 и при низкой плотности монтажа выбирают шаг 1,25 мм.
3.2.4 Выбор материала основания
Материалы печатных плат выбирают по и ОСТ 4.010.022-85.Исходя из требованиям предьявляемым к печатной плате и согласно ГОСТ 10316-78 выбираем стеклотекстолит фольгированый гальваностойкий с односторонней металлизацией СФ-2-50-2,0 который имеет следующие параметры:
а) толщина фольги 50 мкм;
б) толщина диэлектрика 2 мм;
в) частота электрического сигнала до 1 МГц;
г) диэлектрическая проницаемость 5,5-6,0 отн. ед.;
д) тангенс угла потерь 0,025 отн. ед.;
е) удельное поверхностное сопротивление изоляции 1010 Ом/квадрат;
ж) удельное объемное сопротивление изоляции 1011 Ом*м;
з) диапазон температур от -60 до +105 ºС;
и) относительная влажность 98% при температуре 40ºС;
3.2.5 Выбор габаритов печатной платы
Печатная плата имеет габариты 200х200 мм. Ширина краевого поля х = у = 2мм. Допуски на линейные размеры сторон ПП соответственно ГОСТ 25346-82 и ГОСТ 25347-82. Для сопрягаемых размеров ПП устанавливается допуск по 12-му квалитету, для несопрягаемых по 14-му. Отклонение от перпендикулярности ПП не должно быть более 0,2 на 100 мм длинны.
3.2.6 Расчет элементов печатного рисунка
3.2.6.1 Расчет диаметров отверстий
Диаметр монтажных отверстий должен быть больше диаметра вывода ЭРЭ на величину удовлетворяющую условиям пайки рассчитывается следующим образом:
dмонт=dвыв+|Δd|+r ;
где r = 0.4 мм – гарантированный зазор при автоматизированной сборке; Δd=±0,1 мм; dвыв= 0,8 мм.
Итак dмонт=0,8+0,1+0,4=1,3 мм. Предпочтительный размер монтажных отверстий из ряда dмонт= 1,3 мм.
Диаметр переходного отверстия dпер=JH+|Δd|=0.4*2+0.1=0.9 мм.
Диаметры крепежных отверстий согласно ГОСТ 25346-82 . При диаметре крепежного изделия dкр=3 мм диаметр отверстия будет равен dотв=3,2 мм , а диаметр резервной зоны 7 мм. Тогда допуск на межцентровое расстояние для винтовых соединений Δdкр=( dкр-dотв)/2= - 0,1 мм.
3.2.6.2 Выбор формы и размеров контактных площадок
Для нашей ПП выберем круглую контактную площадку. Вычислим минимальный эффективный диаметр контактной площадки:
Diэфф=2*(b+dimax/2+Td+TD),
, где b = 0.2 мм; dimax = 0,8 мм ; Td = 0,2 мм; TD=0,3; тогда Diэфф=2*(0,2+0,4+0,2+0,3)=2,2 мм.
Минимальный эффективный диаметр контактной площадки Diэфф – это диаметр полученный при изготовлении с учетом подтрава проводящего слоя под защитной маской.
Для сеткографического нанесения защитной маски минимальный диаметр контактной площадки равен:
Dmin= Diэфф+1.5HПР+0,08;
,где HПР=50 мкм есть толщина фольги. Итак Dmin= 2,2+1.5*0,05+0,08 =2,355 мм.
3.2.6.3 Расчет параметров проводников
Расчет минимальной ширины проводника tmin для субтрактивных методов должен производиться по формуле:
tmin= timin+1.5Hпр;
, где tmin – минимальная толщина проводника, определяемая классом точности или полученная при проведении энергетических расчетов.
Итак для входного каскада tmin=0,45+1,5х0,05=0,525 мм примем tmin=1 мм.
Для выходного каскада необходимо выбирать минимальную толщину проводника исходя из токовой нагрузки. При напряжении 30 В и мощности 60 Вт ток через проводник составит 2А. температура окружающей среды 35ºС. Тогда исходя и графиков tmin=1 мм.
3.2.6.4 Расчет расстояния между элементами
Расстояние L0 между серединой проводника и центром контактной площадки определятся по формуле и равна:
L0=Smin+(Dmax/2)+(tmax/2+Tl)= 0,3+(2,415/2)+(1,06/2+0,3) = 2,3375 мм ≈2,1мм.;
, где Tl =0,3– позиционный допуск расположения печатного проводника относительно соседнего элемента проводящего рисунка для второго класса точности и размера печатной платы 200х200 мм. . Dmax= Dmin+0.06=2.355+0.06=2.415 мм. Ширина печатного проводника с учетом допуска при изготовлении tmax= timin+0,06=1,06 мм.
Расстояние L0 между центрами двух контактных площадок равно:
L0=Smin+(Dmax+2Tl) =0,3+2,415+0,6=3,315мм.;
Расстояние L0 между центрами двух проводников равно:
L0=(Dmax+2Tl) =2,415+0,6=3,015 мм.
Расстояния рассчитаны для нормальных условий и рабочем напряжении
50 В.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.