Выбор материала основания печатной платы

Материал основания печатной платы выбирается с учетом обеспечения стойкости к климатическим и механическим воздействиям в процессе эксплуатации устройства.

Для печатных плат 1-ой и 2-ой группы жесткости рекомендуется использовать гетинакс, а печатных плат 3-ей и 4-ой группы жесткости – стеклотекстолит. Толщина печатной платы выбирается из следующего стандартного ряда:

0,8 – 1,0 – 1,5 – 2,0 – 2.5 – 3 мм

Выбор толщины печатной h платы начинают с формулы:

По этой формуле толщина печатной платы обычно выбирается с большим запасом. Затем правильность выбора h проверяется расчетом частоты собственных механических колебаний печатного узла. Эта частота должна быть примерно в два раза больше максимального значения частоты вибраций заданных по условиям эксплуатации. Таким образом, толщина печатной h платы выбирается исходя из требований механической прочности печатного узла.

Согласно ГОСТ 10316-71 фольгированный материал обозначается следующим образом:

СФ1-35-1,5 (Односторонний фольгированный стеклотекстолит толщиной 1,5 мм и толщиной медной фольги 35 мкм)

ГФ2-50-2 (Двухсторонний фольгированный гетинакс толщиной 2,0 мм и толщиной медной фольги 50 мкм)

Выбор конструкционного покрытия

Для обеспечения постоянства электрических параметров печатной платы используются металлические и неметаллические конструкционные покрытия. Рассмотрим несколько примеров:

Металлические конструкционные покрытия

• Сплав РОЗЕ. Используется для увеличения нагрузочной способности по току и улучшения пайки выводов к печатным площадкам.

Неметаллические конструкционные покрытия

• Лак УР-231, который наносят на печатные проводники для защиты их от электрических замыканий на металлические конструкционные элементы аппаратуры;

• Эмали для защиты печатной платы от расплавленного припоя при пайке групповым методом.

Выбор конфигурации печатной платы и определение ее размеров

Конфигурация и размеры печатной платы определяются сложностью электрической схемы, формами и размерами устройства высшего уровня, требованиями к габаритным размерам и экономическими требованиями.

Рекомендуемая форма печатной платы – прямоугольник.

Для определения размеров печатной платы используют данные, полученные при аналитической компоновке печатной платы. В результате аналитической компоновки известна площадь печатной платы. Задавшись размером одной из сторон печатной платы, который определяется либо по размеру блока, либо по размеру разъема, определяют размер второй стороны.

Размеры сторон печатной платы должны соответствовать стандарту. Согласно ГОСТ 10317, размеры сторон не превышающие 100 мм должны быть кратны 2,5 мм, от 100 до 350 мм должны быть кратны 5,0 мм, от 350 до 470 мм должны быть кратны 10,0 мм. Причем соотношение сторон должно быть ограничено отношением 1:3.

Размещение навесных элементов на печатной плате

Размещение навесных элементов на печатной плате является частью общего топологического проектирования печатной платы. Другая часть общего топологического проектирования печатной платы – трассировка печатных проводников.

Размещение навесных элементов выполняется неоднократно с целью получения наилучшего результата. Критерием размещения является правило двух минимумов:

1. Минимум длины печатных проводников;

2. Минимум числа пересечения печатных проводников.

Правило реализуется при выполнении следующих рекомендаций:

• Если задан разъем на печатной плате, тогда размещение навесных элементов начинается с размещения разъема. Затем в непосредственной близости к разъему располагают элементы, связанные с ним;

• Если не задан разъем и разрешено произвольное размещение печатных площадок для внешних подключений, то размещение навесных элементов начинают с размещения элемента, имеющего максимальное количество выводов, в центре печатной платы. Затем вокруг него располагаются элементы, имеющие максимальное количество связей с ним и так далее.

При размещении навесных элементов на печатной плате, кроме правила двух минимумов необходимо выполнять следующие условия:

• Обеспечить электромагнитную совместимость печатного узла (чувствительные к наводкам и мощные каскады или элементы должны быть разнесены как можно дальше друг от друга);

• Обеспечить требования по тепловой совместимости (теплочувствительные и тепловыделяющие элементы должны быть разнесены как можно дальше друг от друга);

• Обеспечить требования по устойчивости печатного узла к механическим воздействиям (наиболее тяжелые элементы должны быть расположены как можно ближе к точкам крепления печатного узла в блоке);

• Обеспечить требования по ремонтопригодности печатного узла (проверка любого элемента и его замена должна выполнятся без демонтажа других элементов).