3. Проектирование печатного модуля

Топология ПП представляет собой наглядное изображение проектируемой платы. Топология ПП включает: границы ПП, корпуса РЭК с посадочными местами, электрические соединения, печатные проводники, переходные отверстия (ПО) и крепежные отверстия, маркировку элементов, а также другую информацию необходимую для удобства проектирования, изготовления и эксплуатации изделия.

В производстве ЭА ПП выполняют роль несущей конструкции и коммутационной схемы, к ПП предъявляют те же требования, что и к конструкции ЭА. Очевидно, что уровень актуальности разработки надёжных и эффективных ПП довольно высок в связи с применением ЭА в различных сферах жизни человека (вычислительная техника (ВТ), бытовая, транспортная, заводская техника и т.п.).

Проектирование печатных плат (ПП) представляет трудоемкий, но очень важный процесс. Для того, чтобы обеспечить функционирование электронной аппаратуры (ЭА) необходимы не только схемотехнические решения, функциональная точность, надежность, но и учет влияния внешней среды, конструктивных, эксплуатационных требований, процесса изготовления ПП и т. п.

В зависимости от области применения ЭА ПП могут быть разделены на ПП общего применения и прецизионные ПП. Для бурно развивающейся отрасли информационных технологий (ИТ) и ВТ постоянно требуются всё более мощные, эффективные средства обработки данных (называемые компьютерами). Эти сложные устройства требуют детальной разработки, учёта всевозможных мельчайших факторов, которые в состоянии привести к порче оборудования.

ГОСТом 23751-86 предусмотрены следующие типы конструкции ПП: односторонние ПП (ОПП), двухсторонние ПП (ДПП), многослойные ПП (МПП), гибкие ПП (ГПП) и гибкие печатные кабели ((ГПК).[12]

При выборе типа конструкции ПП учитывают:

– тип элементной базы;

– вариант компоновочной структуры ячейки;

– возможность выполнения всех коммутационных соединений, что зависит от функциональной и конструкторской сложности узла;

– технико-экономические показатели (стоимость, технологичность, уровень унификации и стандартизации и др.);

– возможность автоматизации процессов изготовления, контроля и диагностики, установки ЭРИ с учетов применяемого оборудования.

В связи с небольшим количеством ЭРЭ на печатной плате выбираем одностороннюю печатную плату. Тип элементной базы для данной ПП: поверхностно-монтируемые компоненты (ПМК). Класс точности печатной платы выбирается исходя из параметров элементов печатного монтажа. В таблице 4.1 приведены номинальные значения основных параметров для классов точности ПП.

Исходя из описаний ПМК, устанавливаемых на ПП по заданию, можно заметить, что применяются штыревые выводы ЭРЭ.Также используются безвыводные ЭРЭ (резисторы, конденсаторы, диоды).

Таблица 4.1–Номинальные значения основных параметров для классов точности ПП

Условные обозначения элементов печатного монтажа	Класс точности ПП
H, мм
t,мм	0,75	0,45	0,25	0,15	0,10
s,мм	0,75	0,45	0,25	0,15	0,10
d,мм	0,30	0,20	0,10	0,05	0,025
γ = d / H	0,40	0,40	0,33	0,25	0,20
∆t, мм (без покрытия)	±0,15	±0,10	±0,05	±0,03	0; -0,03
∆t, мм (с покрытием)	+0,25; -0,20	+0,15 -0,10	±0,10	±0,05	±0,03
T, мм (ОПП и ДПП)	0,15	0,10	0,05	0,03	0,03
T, мм	0,20	0,12	0,10	0,05	0,03

Где t - ширина проводника; s - расстояние между проводниками; b - минимально допустимая ширина контактной площадки; d - диаметр отверстия; Н - толщина ПП; ∆t - предельное отклонение ширины печатного проводника; Т - позиционный допуск расположения печатных проводников.

Основываясь на приведённых выше критериях, выберем третий (3) класс точности. Его основные характеристики приведены в таблице4.2.

Таблица 4.2 – Область применение и технологическое обоснование класса точности

Класс точности	Область применения	Оборудование	Основные материалы	Вспомогательные материалы	Тип производства
3	Для ПП с ЭРИ и ПМК, имеющих штыревые и планарные выводы, а также с безвыводными компонентами, при средней и высокой степени насыщенности поверхности ПП ИЭТ.	Фотокоординатограф, фотоплоттер, сверлильно-фрезерный станок с ПУ, линии химико-гальванической металлизации и травления модульного типа.	На основе стеклоткани с гальваностойкой фольгой толщиной не более 35 мкм.	Сухой пленочный фоторезист (СПФ)	От мелкосерийного до крупносерийного

При выборе габаритных размеров ПП необходимо определить суммарные установочные площади ИЭТ функционального узла; определить максимально допустимую длину печатного проводника; определить площадь ПП с учётом рекомендуемого коэффициента заполнения ПП для данной группы ЭА; рассмотреть несколько вариантов соотношения сторон ПП и выбрать длину и ширину ПП; определить толщину ПП.

Данные операции целесообразнее проводить с применением САПР, например P-Cad 2006.