5 Указания по конструкторскому расчету

Конструкторский расчет содержит ориентировочный расчет площади печатной платы, расчет диаметров отверстий под выводы радиокомпонентов, расчет диаметров контактных площадок для пайки радиокомпонентов и расчет площади металлизации печатной платы. Ориентировочный расчет площади печатной платы начинают с расчета площади, занимаемой на плате каждым радиоэлементом. Затем определяют суммарную площадь, занимаемую на плате всеми компонентами. На следующем этапе находят минимальную и максимальную ориентировочные площади печатной платы и на основании этих расчетов производят выбор размеров печатной платы

5.1 Конструкторский расчет

5.1.1 Расчет площади каждого элемента

(9)

где

n_i – длина,

m_i – ширина i-того элемента.

Следует учесть, что длина и ширина берутся с учетом выводов в том случае, если выводы будут занимать на плате место не под корпусом компонента.

5.1.2 Расчет суммарной площади, занимаемой всеми элементами на плате

(10)

где

S_1ЭРЭ, S_2ЭРЭ, …, S_iЭРЭ – площади, занимаемые на плате каждым типоразмером компонентов,

k₁, k₂,…,k_i- количество компонентов 1-го, 2-го, …, i-того типоразмера

5.1.3 Расчет площади печатной платы

Вначале определить минимальную ориентировочную площадь печатной платы по формуле:

(11)

Затем определить максимальную ориентировочную площадь печатной платы по формуле:

(12)

Исходя из рассчитанных площадей выбрать длину и ширину платы так, чтобы площадь авбранной платы имела значение больше минимального значения и меньше максимального.

5.1.4 Расчет диаметров отверстий

Диаметр отверстий в печатной плате должен быть больше диаметра вставляемого в него вывода, что обеспечит возможность свободной установки ЭРЭ. При диаметре вывода до 0,8 мм диаметр неметаллизированного отверстия делают на 0,2 мм больше диаметра вывода; при диаметре вывода более 0,8 мм – на 0,3 мм больше.

при (13)

при (14)

Диаметр металлизированного отверстия зависит от диаметра вставляемого в него вывода и от толщины платы. Диаметр металлизированного отверстия должен составлять не менее половины толщины платы.

5.1.5 Расчет диаметра контактных площадок

Чтобы обеспечить надежное соединение металлизированного отверстия с печатным проводником, вокруг отверстия делают контактную площадку обычно в виде кольца. Диаметр контактной площадки можно определить по формуле

(15)

где

d_отв – диаметр отверстия, мм;

b – необходимая минимальная радиальная толщина контактной площадки;

с – коэффициент, учитывающий влияние разброса межцентрового расстояния, смещение фольги в разных слоях и ряд других факторов.

Для плат класса 1 величину b берут равной 0,3 мм, а величину с = 0,6…_0,7мм.

5.1.6 Расчет площади металлизации печатной платы

Площадь металлизации печатной платы рассчитывают после разработки печатной платы. Площадь металлизации печатной платы составляют металлизированные контактные площадки и проводники.

а) вначале рассчитывают площадь каждого типоразмера контактных площадок

(16)

где F_КПi – площадь металлизации i-того типоразмера контактной площадки,

n_i - количество контактных площадок одинакового типоразмера;

б) затем определяют суммарную площадь металлизации всех контактных площадок

(17)

в) после этих расчетов определяют площадь металлизации всех проводников платы по формуле

(18)

где l – суммарная длина всех проводников на плате; t – ширина проводников;

г) определить общую площадь металлизации платы

(19)

На этом конструктивный расчет платы закончен.