3.2 Разработка конструкции печатного узла
Разработка конструкции печатного узла печатных плат с установленными на ней компонентами называется печатным узлом (ячейка электронного блока).
При размещении компонентов на печатных платах необходимо предусмотреть следующее:
Для разработки использовать ГОСТ 29137-91 «Варианты установки».
В процессе проектирования ячеек необходимо решить следующие задачи:
1) Выбрать вариант конструкции ячейки;
2) Выбрать типа размеры печатной платы;
3) Определить тип электрического соединения;
4) Выбрать элементы контроля и фиксации;
5) Определить методы изготовления печатных плат;
6) Выбрать компоновку интегральных схем и других компонентов на печатные платы;
7) Обеспечить нормальные тепловые режимы;
8) Защитить ячейку от механических перегрузок.
Решение поставленных задач оказывает влияние на
изготовлении радиоаппаратуры и в дальнейшем на условия её эксплуатации. На первом этапе конструирования используется рамочная или безрамочная конструкция ячейки, исходя из требований механических воздействий а также с учётом линейных размеров печатных плат.
В проекте выбирается безрамочная конструкция ячейки, так как устройство подвергается малым механическим воздействиям и размеры печатных плат не большие (300 х 400).
Устройство эксплуатируется в помещении с регулируемой температурой и влажностью. Устройство эксплуатируется в наземных стационарных условиях Кэ=2,5
Таким образом выбранная конструкции ячейки зависит от условий эксплуатации.
Рис. 2 Односторонняя печатная плата
S - расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка
Т - ширина печатного проводника
Q - расстояние от края ПП выреза паза до элементов проводящего рисунка
Нп - толщина печатной платы
Нт - толщина основания печатной платы
Нф - толщина фольги
В - поясок контактной площадки
D - диаметр контактной площадки
D - диаметр отверстия
U* - отношение номинального значения диаметра наименьшего из металлизированных отверстий к толщине печатной платы.
В качестве исходных данных для расчета принимаем второй класс точности печатной платы (номинальные значения основных размеров приведены в таблице 1). Печатная плата односторонняя.
Выбираем варианты установки компонентов на печатную плату согласно ГОСТ 29137 - 79 и рассчитываем установленные размеры для каждого выбранного компонента.
Рассчитываем диаметр монтажного отверстия по формуле:
dмо=dвыв+0,2
где dвыв - диаметр вывода
0,2 - допуск на изготовление отверстия.
Диаметры монтажных и переходных отверстий должны соответствовать ГОСТЮ317 - 79.
3. Конструктарский раздел.
3.1 Разработка конструкции печатной платы
Для разработки печатной платы использовались следующие государственные стандарты:
1) ГОСТ 10917 – 79 «Основные размеры»;
2) ГОСТ 23751 -86 «Платы печатные»;
3) ГОСТ 29137 -91 «Варианты установки компонентов на ПП»;
Для разработки конструкции печатной платы и сборочного
чертежа ячейки электронного блока применили автоматизированный способ проектирования. Конструкция печатной платы разрабатывалась с применением программы «Sprint layout 4.0 Rus» (2003 АВАСОМ – Ingenieurgesellschaft Ziethenweg 26a; перевод с немецкого – В. Щербаков; www.abacom-oniine.de).
Основные возможности программы:
1) Возможность разработки односторонних и двухсторонних печатных плат;
2) Создание библиотек;
3) Возможность разработки сборочного чертежа;
4) Создание рисунка дорожек;
5) Измерительная линейка;
6) Возможность тестирования соединений;
7) Создание перемычек (воздушные соединения);
8) SVD – Контакты;
По ГОСТ 23751 -86 « Платы печатные» приведем классы точности печатных плат.
Таблица 4. Платы печатные. Основные параметры конструкции
|
Обозначение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Т(мм) |
0.75 |
0.45 |
0.25 |
0.15 |
0.10 |
|
S(mm) |
0.75 |
0.45 |
0.25 |
0.15 |
0.10 |
|
В(мм) |
0.30 |
0.20 |
0.10 |
0.05 |
0.025 |
|
U* |
0.40 |
0.40 |
0.35 |
0.25 |
0.20 |