9 Разработка конструкции печатной платы
Печатная плата – изоляционное основание с нанесенным на него печатным монтажом, монтажными отверстиями, крепежными отверстиями и контактными площадками.
В проектируемой мною устройстве я выбираю двухстороннюю печатную плату.
Двухсторонней печатной платой называется плата, у которой печатные проводники находятся с обоих сторон.
Печатную плату выбираю жесткого типа, марки СФ-2-35-1,5 изготовленную из фольгированного стеклотекстолита, с толщиной диэлектрического основания 1,5 мм, и толщиной фольги 35 мкм.
Плату буду изготавливать по третьему классу точности. В этом случае плата будет иметь минимальные размеры, обеспечит достаточно высокую плотность трассировки и монтажа. Плата по третьему классу точности будет обладать следующими параметрами:
t = 0, 25 мм
δ = 0, 25 мм
в = 0, 1 мм
γ = 0,33 мм
где t – ширина проводника, мм;
δ – расстояние между проводниками, мм;
в – необходимая линейная радиальная толщина контактной площадки, мм;
γ – отношение номинального диаметра наименьшего из металлизированных отверстий к толщине печатной платы, или гибкого печатного кабеля.
Предельные отклонения ширины печатных проводников без покрытия ±0,05 мм.
Класс точности платы определяет коэффициент запаса, необходимый для расчета размеров оснований, допуск на отклонение размеров печатного монтажа, монтажных отверстий.
Ширина проводника равна 0,25±0,05 мм.
Проводники будут выполняться на печатной плате прямоугольной формы по всей длине, с соблюдением параллельности линий координатной сетки.
Рассчитываем диаметр монтажных отверстий по формуле:
dмо = dвыв + Δа; (36)
где dвыв – диаметр вывода, мм;
Δа – допуск на рассверловку отверстия, мм.
Диоды КД522Б, КДФ111Б1, микросхемы К561ЛА7, КР1568ХЛ2, транзистор КТ209А, КТ3117А, светодиод АЛ307ГМ, АЛ161В, Фотодиод КДФ111Б1имеют выводы диаметром 0,7 мм; резисторы С2-14, конденсаторы К10-17Б, К50-16А - 0,5 мм, следовательно:
dмо1 =0,7+0,2=0,9 мм
dмо2 =0,5+0,3=0,8 мм
Рассчитываем диаметр контактных площадок:
dкп = dмо + 2b +с; (37)
где dмо – диаметры монтажных отверстий, мм;
2b – радиальная толщина площадки, мм;
с – допуск на изготовление, мм.
dкп 1 = 0,9+2 0,3+0,6=2,1 мм
dкп 2 = 0,8+2 0,3+0,6=2 мм
Печатная плата получилась прямоугольной со сторонами
(70 x 30) мм.
На плате будут просверлены крепежные отверстия диаметром 2,5 мм.
Контактные площадки для диодов КД522Б, микросхем К561ЛА7, КР1568ХЛ2, транзисторов КТ209А, КТ3117А, светодиодов АЛ307ГМ, АЛ161В, фотодиода КДФ111Б1 имеют размеры 2,1 мм
Контактные площадки для всех остальных компонентов имеют размеры 2 мм
10 Разработка конструкции печатного узла
Печатный узел – это печатная плата с установленными на ней электрорадиоэлементами.
Так как выводы используемых радиоэлементов штыревого типа, то их устанавливают в отверстия и запаивают.
При размещении элементов на печатной плате необходимо учитывать следующее:
1) полупроводниковые приборы и микросхемы не следует располагать близко к элементам, выделяющим большое количество теплоты, а как же к источникам сильных магнитных полей (постоянным магнитам, трансформаторам и др.);
2) должна быть предусмотрена возможность конвекции воздуха в зоне расположения элементов, выделяющих большое количество теплоты;
Элементы будут устанавливаться на печатную плату по ГОСТ29137-91:
Резисторы типа С2-14, диоды типа КД522Б, светодиоды АЛ161В, АЛ307ГМ, фотодиод КДФ111Б1 устанавливать по варианту 140 с высотой 1±0,3 мм.
Конденсаторы типа К10-17б и К50-16А устанавливать по варианту 180 с высотой 3±0,3 мм.
Транзистор типа КТ209А, КТ3117А устанавливать по варианту 190 с высотой 3±0,3 мм.
Диод типа Д9Б и резисторы типа С2-14 устанавливать по варианту 220 с высотой 2,5±0,2 мм.
Резистор типа СП3-38Б устанавливать по варианту 270 с высотой 3±0,3 мм.
Микросхемы типа К561ЛА7 и КР1568ХЛ2 устанавливать по варианту 330 с высотой 1±0,3 мм.
Заводской номер и обозначение элементов будем маркировать краской ЧМ, цвет чёрный ТУ 029-02-852-78.
Для пайки элементов будем применять припой ПОС-61 ГОСТ 21931-86.
Вариант установки 140 |
Вариант установки 180 |
Вариант установки 190 |
Вариант установки 220 |
Вариант установки 270 Вариант установки 330 |
|
Рисунок 9. Варианты установки элементов.