9. Конструювання друкованої плати

9.1. Послідовність конструювання.

Конструювання плати необхідно здійснювати в наступній послідовності:

• вивчення технічного завдання на розробку виробу;

• вибір групи та підгрупи жорсткості;

• вибір матеріалу основи плати;

• вибір типу плати;

• вибір класу точності плати;

• вибір габаритних розмірів і конфігурації плати;

• вибір кроку координатної сітки;

• розміщення навісних ВЕТ;

• розробка струмопровідного рисунка;

• розробка рисунка захисної маски;

• розробка рисунка маркування;

• оформлення креслення плати.

9.2.Вибір групи і підгрупи жорсткості.

Групу жорсткості вибирають в залежності від кліматичних факторів які впливають на друковану плату у складі виробу і середнього строку служби виробу табл.9, табл.10 і табл.11.

Таблиця 9

Група жорсткості плати

Найменування спливаючого фактору	Значення спливаючого фактору	Група жорсткості	Підгрупа жорсткості
Температура оточуючого середовища,0С	від –25 до 55	1	А,Б,В,Г
Вологість	80% при температурі 250С (ступінь жорсткості І)		А,Б
	98% при температурі 250С (ступінь жорсткості ІІ)		В,Г
Атмосферний тиск	Нормальний		А,Б,В,Г
Температура оточуючого середовища,0С	від –40 до 85	2	А,Б,В,Г
Вологість	98% при температурі 350С (ступінь жорсткості VII)
Атмосферний тиск КПа (мм рт.ст.)	53,3 (400)
Температура оточуючого середовища,0С	від –60 до 100	3	А,Б,В,Г
Вологість	98% при температурі 350С (ступінь жорсткості VII)		А,Б
	98% при температурі 350С (ступінь жорсткості VIII)		В,Г
Атмосферний тиск КПа (мм рт.ст.)	533 (400)		А,Б,В,Г
Температура оточуючого середовища,0С	від –60 до 120	4	А,Б,В,Г
Вологість	98% при температурі 350С (ступінь жорсткості VIII)
Атмосферний тиск КПа (мм рт.ст.)	0,67 (5)

Примітка: Ступені жорсткості, приведені в табл.9 , відповідають ГОСТ 20.57.406

Таблиця10

Підгрупа жорсткості плати

Мінімальний термін служби, роки	Мінімальна термін напрацювання , год.	Підгрупа жорсткості
5	5000	А
12	10000	Б
20	20000	В
20	50000	Г

Таблиця11

Умовне позначення кліматичного впливаю чого фактора

Найменування впливаю чого фактора	Умовне позначення впливаю чого фактора
Нормальні кліматичні умови	-
Підвищена вологість	1
Понижений атмосферний тиск	2
Підвищена вологість і понижений атмосферний тиск	3

Приклад запису буквено-цифрового позначення плати в технічних вимогах креслення плати: 3-2Б1,

Де 3- клас точності плати;

2 – група жорсткості;

Б – підгрупа жорсткості;

1 – необхідність забезпечення електричної міцності при підвищеній вологості.

9.3 Вибір матеріалу основи.

9.3.1. Матеріалом основи плати є фольгова ний діелектрик.

В нових розробках необхідно застосовувати фольговані діелектрики, приведені в табл.12

Таблиця12

Діелектрики фольговані

ТОВЩИНА, ММ
ГОСТ, ТУ	МАРКА		0,085	0,10	0,13	0,15	0,18	0,20	0,25	0,50	0,80	1,0	1,5	2,0	3,0	5,0
ГОСТ 10316-78	Гетинакс ГФ-1-50												1,5
ТУ16.503.169 –78	Склотекстоліт	Ш-2	0.085
ГОСТ 10316-78		СФ-1-35										1,0	1,5	2,0
		СФ-2-35										1,0	1,5	2,0	3,0
		СФ-2-35Г											1,5	2,0
		СФ-1-50								0,5			1,5	2,0
		СФ-2-50								0,5	0,8	1,0	1,5	2,0
		СФ-2-50Г								0,5
ТУ16-503.154-76		ФТС-1-20АО		0,1
		ФТС-1-35-А				0,15
		ФТС-2-35-А							0,23
ТУ16-503.161-83	Склотекстоліт фольгований	СТФ1-35		0,1	0,13	0.15
		СТФ-2-20					0,18		0,25
		СТФ-2-35						0,2	0,25	0,50			1,5	2,0
ТУ16-503.084-77	Діелектрик фольгований	ФДМ-1А						0,2
		ФДМ-2А							0,25
ТУ16 -503.148-80		ФЛАН-3.8												2,0
ТУ16-503.156-77		ПКТ-3Ф-2												2,0
ТУ6-05-1817-77	Фторопласт фольгований	ФАФ-44ДСКЛ											1,5	2,0
ГОСТ 21000-81		ФАФ-4Д										1,0	1,5	2,0
		ФФ4											1,5			5,0

9.3.3. При виборі марки і товщини фольгованого матеріалу необхідно виходити з електричних параметрів виробу, механічних і кліматичних факторів, які впливають на плату у складі виробу.

9.3.4. Вибір типу плати.

При виборі типу плати необхідно виходити:

• з можливості виконання всіх електричних з’єднань на мінімальній кількості провідних шарів;

• з собівартості ОДП,ДДП.БДП, , яка залежить від способу її виготовлення, вартості матеріалів і типу виробництва;

• з теплових характеристик ВЕТ, які встановлюються на плату.

Застосування ДП –МО дозволяє в 1,5-2,0 рази збільшити відвід тепла від ВЕТ і знизити температуру перегріву ВЕТ на (20-30) ⁰С.

9.3.5. Лінійні розміри плати вибираються у відповідності ОСТ 4.010.020-83 згідно з таблиці 13 .

Таблиця 13

Лінійні розміри сторін плати

Ширина	Довжина	Ширина	Довжина	Ширина	Довжина	Ширина	Довжина	Ширина	Довжина
22,5	60	60	60	90	(90)	120	140	170	170
30	40		(75)		100		(160)		200
	55		80		110		180		240
	60		90		120		200		250
	(90)		(100)		130		220		270
35	100		110		150		240		280
40	(40)		120		160		280		300
	50		(160)		170	130	150		340
	60		180		(180)		170	185	205
	(80)	62,5	125		200		200		270
	100	65	90		260		300	200	220
	(120)		100	100	100	140	(140)		240
50	(50)	70	(70)		110		150		320
	60		(90)		120		220	240	300
	(70)		110		150		240		320
	75		120		160		280
	80		(140)		(170)	150	170
	100		(150)		180		(180)
		75	170		200		200
		80	80	105	125		240
			90	110	130		280
			100		150	160	200
			(110)		(160)		240
			120		170		320
			140		200
			160		260
			200
			240
		85	150

Домінуючою є прямокутна форма плати з співвідношенням габаритних розмірів сторін не більше 3:1.

В технічно обґрунтованих випадках, які обумовлюються конструкцією виробу, допускається форма плати , відмінна від прямокутної.

9.4. Вибір кроку координатної сітки і її прив’язка.

9.4.1. Крок координатної сітки вибирають згідно викладеного в п.3 (табл.3).

9.4.2. Координатну сітку і початок координат розміщати у відповідності з ГОСТ 2.417 таким чином, щоб не було від’ємних значень координат.

9.4.3 Точку нульового відліку координат вибирати таким чином, щоб виключити від’ємне значення координат розміщення елементів провідного рисунка. Точки нульового відліку координат на всіх шарах однієї плати повинні співпадати.

9.5. Розміщення ВЕТ.

9.5.1. Розміщення ВЕТ на платі необхідно проводити у відповідності з ОСТ4 010.030, ОСТ4ГО.054.267 або іншими нормативно-технічними документами, затвердженими у відповідному порядку.

Плати 2,3 і 4 групи жорсткості після виконання складально-монтажних робіт необхідно покривати волого захисним лаком.

9.5.2 При розміщенні ВЕТ необхідно забезпечувати:

• міцність ізоляції друкованого вузла;

• раціональне розміщення ВЕТ з метою отримання мінімальних по довжині з’єднань, які виключають взаємний вплив на електричні характеристики, мінімальну кількість перехідних друкованих провідників з шару на шар і перемичок;

• по можливості рівномірне розміщення мас ВЕТ на поверхні плати, при цьому ВЕТ з більшою масою рекомендується встановлювати поблизу місць механічного кріплення

9.5.3. Розміщення ВЕТ необхідно виконувати на одній стороні плати.

Взаємне розміщення ВЕТ на платах прямокутної форми повинно проводитися у напрямках ліній координатної сітки креслення плати.

Допускається проводити розміщення ВЕТ на двох сторонах плати, при цьому ВЕТ з штировими виводами необхідно розміщати тільки на одній стороні плати.

9.6. Розробка провідного рисунка.

9.6.1. Розробку провідного рисунка необхідно проводити у відповідності з електричною принциповою схемою з врахуванням типу рисунка (провідного або непровідного).

При неможливості реалізації зв’язків електричної схеми друкованими провідниками допускається застосовувати перемички.

Загальна кількість перемичок на платі не повинно бути більше 5% від загальної кількості зв’язків на платі, які закінчуються монтажними отворами.

9.6.2. Про розробці плати провідний рисунок на кожному шарі розподіляти рівномірно по площі.

У випадку неможливості рівномірного розміщення провідного рисунка у вільних місцях плати необхідно вводити холості друковані провідники.

9.6.2 Розміщення друкованих провідників на різних шарах плати рекомендується проводити у взаємно перпендикулярних напрямках. При цьому на стороні пайки друковані провідники рекомендується розміщати паралельно більшій стороні плати, тобто в напрямку пайки.

9.6.3. Друковані провідники бажано виконувати по всій їх довжині однаковою шириною рівною номінальному значенню для вільного місця плати.

Для проходження вузького місця друковані провідники необхідно звужувати до номінального значення ширини, вказано в табл.2.

На друкованих платах, які використовуються у швидкодіючих пристроях ( робоча частота більше 6 МГц), друковані провідники виконувати одною шириною на усій їх протяжності