Конструирование печатных плат

Процесс конструирования ПП предполагает выполнение ряда взаимосвязанных операций:

• выбор размера платы,

• выбор способа крепления,

• выбор числа слоев,

• разработка проводящего рисунка (топологическое конструирование).

Топологическое конструирование ПП включает в себя размещение электрорадиоэлементов на ПП и трассировку соединений между контактными площадками (КП). Выбор размеров и вида ПП (ОПП, ДПП, МПП) может производиться как до процесса конструирования, исходя из соображений унификации в пределах устройства, так и в процессе по промежуточным результатам разработки топологии платы, а также, исходя из освоенного на предприятии технологического процесса.

При размещении электрорадиоэлементов (ЭРЭ) чаще всего исходят из критерия двух минимумов: минимума пересечений и минимума длины связей. Первое условие обозначает и минимум переходных отверстий, что обеспечивает технологичность по минимуму числа слоев. Второе условие означает максимум связей между соседними элементами.

Возможно применение и других критериев: минимума числа соединений, длина которых больше заданной, максимума числа цепей простой конфигурации, минимума суммарной взвешенной длины соединений и др.

Размещение ЭРЭ на плате регламентируется условной координатной сеткой из двух взаимно перпендикулярных линий, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Это расстояние – шаг координатной сетки – устанавливается равным 0,5; 0,625; 1,25 мм. Две взаимно перпендикулярные линии координатной сетки с точкой пересечения в левом нижнем углу чертежа платы используют, как оси координат, точку их пересечения (узел координатной сетки) – как начало или базу координат.

Рабочая площадь печатной платы

Рабочая площадь печатной платы или зона расположения посадочных мест на ПП равна общей площади ПП за вычетом краевого поля - свободной полосы вдоль периметра ПП, предусматриваемой для технологических целей, не занимаемой рисунком, навесными элементами и соединителями.

Условие возможности размещения элементов схемы на заданной площади ПП определяются неравенством:

,

где - рабочая площадь ПП,

- площадь посадочного места i-го ЭРЭ, которая определяется: габаритными размерами ЭРЭ, правилами формовки выводов для установки при заданном шаге координатной сетки, вариантом установки.

Размер краевого поля со стороны соединителя составляет от 15 до 30 мм в зависимости от типа и числа контактов разъема, в остальных местах - ширина краевого поля определяется конструкцией ПП и должно быть не менее толщины платы.

Центры монтажных отверстий и под выводы навесных ЭРЭ располагают в узлах координатной сетки. Если шаг расположения многовыводного элемента не совпадает с шагом координатной сетки, то в узел помещается, по меньшей мере, одно из отверстий, принимаемое за основание, а остальные располагаются в соответствии с конструкцией элемента (по возможности на линиях координатной сетки).

Навесные элементы имеют выводы прямоугольного или круглого сечения. Диаметр отверстия под вывод выбирают из условия получения зазора между выводом и стенкой отверстия, обеспечивающего капиллярное проникновение припоя в процессе пайки.