3.3 Расчет геометрических параметров элементов конструкции печатной платы.

Для соединения радиоэлементов электрической схемы между собой, в качестве базовой несущей конструкции выбираем двустороннюю печатную плату изготовленную комбинированным позитивным методом по полуаддитивной технологии. Учитывая, что при проектировании ПП используются ИС, а также высокий уровень насыщенности ПП навесными элементами по ГОСТ 23751-86 выбираем четвертый класс точности.

В соответствии с тем, что максимальный диаметр выводов навесных элементов, размещенных на плате, равен 0,7 мм, то выбираем толщину платы равной 1,5 мм.

В качестве материала проектируемой ДПП выбираем стеклотекстолит нагревостойкий высшего сорта, толщиной 1,5 мм, облицованный с двух сторон медной оксидной фольгой, толщиной 50 мкм СФ-2Н-50Г-1,5в.с. ГОСТ 10316-78.

В соответствии с ГОСТ 10317-79 выбираем размеры ПП 90  130 мм.

Основные конструктивные параметры печатной платы:

1) расчетная толщина платы Н_р=1,5 мм;

2) толщина фольги h=0.05 мм;

3) диаметры выводов радиоэлементов: D_выв1=0,5 мм, D_выв2=0,6 мм, D_выв3=0,7 мм.

4) максимальный постоянный ток потребляемый схемой I_и.max= 0,12 А;

6) напряжение питания схемы U_и=12 В;

8) допустимая плотность тока J_доп=38 А/мм²;

9) наибольшая длина проводника l=0,15 м;

Таблица 3 - Основные конструктивные параметры печатных плат для четвертого класса точности по ГОСТ 23751-86

Параметры	Класс точности - 4
Минимальное значение номинальной ширины проводника t, мм	0,15
Номинальное расстояние между проводниками S, мм	0,15
Гарантийный поясок, bм, на наружном слое, мм	0,05
Гарантийный поясок, b, на внутреннем слое, мм	0,03
Отношение диаметра отверстия к толщине платы	0,33
Допуск на отверстия d, мм без металлизации   1мм 1 мм	+0,05 0,1
Допуск на отверстия d, мм с металлизацией   1мм 1 мм	+0,05:-0,1 +0,1:-0,15
Допуск на ширину проводника без покрытия t,мм	0,03
Допуск на расположение отверстий d, мм	0,05
Допуск на расположение контактной площадки p, мм	0,15
Допуск на расположение проводников l, мм	0,03
Допуск на подтравливание диэлектрика dтр, мм	0,03

3.3.1 Расчет по постоянному и переменному току.

1) Расчет ширины проводников.

Допустимое падение напряжения на проводниках не должно превышать 5% от питающего напряжения. Определяем допустимое падение напряжения на проводниках схемы:

В. (17)

Определяем минимальную ширину печатного проводника по постоянному току для цепей питания и заземления:

мм. (18)

2) Определим минимальную допустимую ширину проводников исходя из допустимого падения напряжения.

мм, (19)

где  - удельное объемное сопротивление проводника, Ом ^. мм²/м.

Для стабильной работы печатных проводников их ширина должна быть больше или равна b_min1, поэтому принимаем ширину проводников питания и заземления равную b = 0,1 мм.

В печатных платах применяются монтажные металлизированные отверстия для установки электрорадиоэлементов и переходные металлизированные отверстия для создания электрических связей между слоями. Диаметр монтажного отверстия должен быть больше диаметра выводов навесных элементов на величину, удовлетворяющую условиям пайки и автоматической сборки ячеек.

(20)

Минимальная ширина проводника по ГОСТ23751-86, которую можно получить при использовании комбинированной позитивной технологии равна 0,15 мм, что превышает значения bmin1 и bmin2. Это означает, что при данной ширине проводников печатная плата будет работать стабильно.

3.3.2 Конструктивно-технологический расчет.

В печатных платах применяются монтажные металлизированные отверстия для установки ЭРЭ и переходные металлизированные отверстия для создания электрических связей между слоями. Диаметр монтажного отверстия должен быть больше диаметра выводов навесных элементов на величину, удовлетворяющую условиям пайки и автоматической сборки ячеек.

1) Номинальное значение диаметров монтажных отверстий для установки элементов:

(25)

где Dвыв – максимальный диаметр вывода устанавливаемого ЭРЭ, мм;

- нижнее предельное отклонение от номинального диаметра

монтажного отверстия, мм;

Δз – разница между минимальным диаметром отверстия и максимальным

диаметром вывода ЭРЭ (0,1…0,4 мм).

D1 = 0,5 + 0,1 + 0,1 = 0,7 мм;

D2 = 0,6 + 0,1 + 0,1 = 0,8 мм;

D3 = 0,7 + 0,1 +0,1 = 0,9 мм.

2) Расчет минимального диаметра металлизированного переходного отверстия.

Для максимального уплотнения монтажа диаметр переходных отверстий выбирается наименьшим, но в связи с ограниченной рассеивающей способностью электролитов при гальванической металлизации необходимо выдерживать предельное соотношение между минимальным диаметром металлизированного отверстия и толщиной платы:

, (26)

где Нрас – расчетная толщина платы, мм;

ν – отношение диаметра отверстия к толщине платы.

мм;

DMmin1 = 0,5 + 0,1 = 0,6 мм;

DMmin2 = 0,59 + 0,1 = 0,69 мм;

DMmin3 = 0,6 + 0,1 = 0,7 мм;

DMmin4 = 0,7 + 0,1 = 0,8 мм.

Так как число отверстий с различным диаметром должно быть минимальным, диаметр переходного отверстия выбирается равным 0,8 мм.