4.4. Разработка конструкции функциональной ячейки

Конструктивно ФЯ выполнена в виде ПП с радиоэлементами. С одной стороны ячейки расположена панелью, с другой два разъема. В качестве коммутационного основания ПП применяется двусторонний фольгированный стеклотекстолит, который характеризуется высокой прочностью сцепления выводов радиокомпонентов с печатными проводниками. Для данной конструкции целесообразно применять стеклотекстолит СТАП-2-35-1,5. Высокая адгезия медной фольги к основанию обеспечит прочность монтажа конструкции при повышенном уровне вибраций. Толщина фольги 35 мкм обеспечивает нормальную проводимость токов в данной цепи.

Определение геометрических размеров ПП.

Определим из таблицы 3.1 установочную площадь радиоэлементов Sуст.эл =11520 мм и, воспользовавшись коэффициентом дезинтеграции площади qv = 2,6, найдем площадь печатной платы:

Sпп = Sуст.элqv = 115202,6 = 29952 мм 

Выберем исходя из конструктивных соображений длину платы:

А=L -2 L -2 L +2 L 2 L = 280 -218 -28+24-20,5= 235 мм,

где L - длина блока

L - ширина крепления блока

L - ширина стенки блока

L - ширина направляющей платы, вырезанной в стенке блока

L - зазор между платой и направляющей платы.

Теперь найдем ширину платы:

В= Sпп/А=29952/235=127,5 мм.

Согласно ГОСТ 10317-79 при длине ПП от100 мм до 350 мм размер каждой ее стороны должен быть кратен 5 мм, поэтому ширину платы В примем равной 130 мм.

Для удобства крепления панели к плате и установки платы в блок, по ее краям выполнены 4 фаски по 10 мм.

Вид конструкции ячейки представлен на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3

Расчет элементов ПП.

Диаметр переходного отверстия:

dпo  Кдт·hпп

dпo= 0,6·1,5 = 0,9

Минимальный диаметр монтажного отверстия

dмo  dв0 +  +2 hr + д,

где dв - диаметр вывода радиоэлемента,  = 0,4…0,6мм зазор между поверхностью вывода и поверхностью отверстия h2=0,05…0,06 мм – толщина гальванически осаждаемой меди,

д = 0,12 мм – погрешность диаметра отверстия

1) Для конденсаторов, диода и резисторов мощностью 0,125 Вт:

dмo=0,6+2·0,05+0,4+0,12=1,1 мм.

2) Для резисторов мощностью 0, 5 Вт:

dмo=0,75+2·0,05+0,4+0,12=1,4 мм.

3) Для контактов разъема:

dмo=0,35+2·0,05+0,4+0,12=1 мм.

Минимальный диаметр контактной площадки

dкп=2[ в_н +( dмо/2 ) + ₀ + кп ] + _фф + 1,5h_ф ,

где, ₀ =0,07мм – погрешность расположения отверстия

кп = 0,15 мм – погрешность расположения контактной площадки,

_фф =0,06 погрешность фотокопии и фотошаблона,

hф- толщина фольги на диэлектрическом основании

1) Для конденсаторов, диода и резисторов мощностью 0,125 Вт:

dкп= 2 [0.2+(1,1/2) + 0,07 + 0,15 ] + 0,06 + 1,5 · 35·10^-6 = 2 мм.

2) Для резисторов мощностью 0, 5 Вт:

dкп= 2 [0.2+(1,4/2) + 0,07 + 0,15 ] + 0,06 + 1,5 · 35·10^-6 = 2,5 мм.

3) Для контактов разъема:

dкп= 2 [0.2+(1/2) + 0,07 + 0,15 ] + 0,06 + 1,5 · 35·10^-6 = 1,5 мм.

4) Для переходных отверстий:

dкп= 2 [0.2+(0,9/2) + 0,07 + 0,15 ] + 0,06 + 1,5 · 35·10^-6 = 1,4 мм.

Минимальная ширина проводника tпр

tпр = t + _фф + 1,5hф = 0,25+0,06+1,5 · 35·10^-6 = 0,31мм;

t-ширина проводника соответствующая заданному классу точности

Минимальное расстояние между проводниками

Sпр = lол – (t_пр + 2_сп ) =0,9-(0,31+2·0,05)= 0,49 мм,

Где lол - расстояние между осевыми линиями проводников;

_сп = 0,05 мм – погрешность смещения проводников.