4.2 Расчет печатного монтажа

Двухсторонняя печатная плата размером 7070 выполнена комбинированным позитивным методом из стеклотекстолита фольгированного СФ-2Н-50Г-1.5 (ГОСТ 10316-78) по четвертому классу точности.

- толщина платы, мм 1.5;

- максимальный ток, протекающий в проводнике, I_max, мА 100;

- толщина фольги h,мм 0.05;

- допустимая плотность тока i_доп, А/мм² 38;

- допустимое падение напряжения на проводнике U_доп, В 0.09;

- удельное сопротивление печатного проводника ,Оммм²/м 0.0175;

- максимальная длина печатного проводника l, м 0.1;

- шаг координатной сетки, мм 1.25.

Основные конструктивные параметры печатных плат для четвертого класса точности (ГОСТ 23751-86):

- минимальное значение номинальной

ширины проводника t_1min, мм 0.15;

- номинальное расстояние между проводниками S, мм 0.15;

- допуск на ширину проводника без покрытия t, мм ±0.03;

- допуск на расположение отверстий d, мм 0.05;

- допуск на расположение контактных площадок p, мм 0.15;

- допуск на отверстие d, мм ;

- допуск на расположение проводников на ДПП l, мм 0.03;

- гарантийный поясок b_м, мм 0.05.

4.3 Расчет по постоянному и переменному току

Минимальная ширина печатного проводника по постоянному току для цепей питания и заземления:

где I_max - максимальный постоянный ток протекающий в проводнике;

i_доп - допустимая плотность тока, А/мм²;

h - толщина проводника, мкм,

Минимальная ширина проводника, исходя из допустимого падения напряжения на нем:

где  - удельное сопротивление, Оммм²/м;

l - длина проводника, м;

U_доп - допустимое падение напряжения, В;

.

Значения минимальной ширины печатного проводника по постоянному току для цепей питания и заземления:b_min1 и минимальной ширины проводника, исходя из допустимого падения напряжения на нем: b_min2 не должны быть меньше

рассчитанных значений. Исходя из технических особенностей производства плат по 4 классу точности, выбираем ширину проводника равную 0.15 мм. Это значение больше чем b_min1 и b_min2.

Выбираем ширину питающих проводников b=1мм.

Расчет по переменному току не проводится из-за низкой частоты работы схемы, т.е. влиянием паразитных емкостей и индуктивностей проводников можно пренебречь.

4.4 Конструктивно-технологический расчет

Номинальное значение диаметров монтажных отверстий:

Д=Д_выв+/d_н.о./+з,

где Д _выв - диаметр вывода устанавливаемого ЭРЭ, мм;

d_н.о.- нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия, мм;

з - разница между минимальным диаметром ЭРЭ, ее выбирают в пределах 0.1...0.4 мм.

Отверстия для выводов микросхем и переходные отверстия, при

Д_выв= 0.5мм:

Д₁ = 0.5 + 0.1 + 0.1 = 0.7 мм;

Отверстия для выводов резисторов МЛТ-0.125, конденсаторов КМ-6 и К50-16, при Д_выв=0.6 мм:

Д₂ = 0.6 + 0.1 + 0.1 = 0.8 мм;

Отверстия для выводов транзисторов КТ315Б и подстроечного резистора СП3-38а, при Д_выв= 0.95 мм:

Д₃ = 0.95 + 0.15 + 0.1 = 1.2 мм.

Максимальный диаметр просверленного отверстия:

Д _0max = Д + d + (0.1...0.15),

где d - допуск на отверстие, мм;

Д _0max1 = 0.7 + 0.05 + 0.1 = 0.85 мм;

Д _0max2 = 0.8 + 0.05 + 0.1 = 0.95 мм;

Д _0max3 = 1.2 + 0.1 + 0.1 = 1.4 мм;

Минимальный диаметр контактной площадки для оплавляемого покрытия олово-свинец:

;

где b_м - гарантийный поясок, мм;

d и p - допуски на расположение отверстий контактных площадок, мм;

;

;

.

Максимальный диаметр контактной площадки:

Д_max = Д_min + (0.02 ... 0.06);

Д_max1 = 1.43 + 0.02 = 1.45  1.5 мм;

Д_max2 = 1.53 + 0.02 = 1.55  1.6 мм;

Д_max3 = 1.98 + 0.02 = 2.0 мм.

Минимальная ширина проводника:

t_min = t_{1 min} + 1.5h_ч + t;

где t_min - минимальное значение номинальной ширины проводника, мм;

t - допуск на ширину проводника, мм;

t_min = 0.15 + 1.50.05 + 0.05 = 0.275 мм.

Максимальная ширина проводника:

t_max = t_min + (0.02...0.06);

t_max = 0.275 + 0.02 = 0.295  0.3 мм.

Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой:

;

где L_э - расстояние между центрами рассматриваемых элементов, мм;

l - допуск на расположение проводника, мм;

1);

2);

3);

4).

Результаты расчета показывают, что расстояния между элементами проводящего рисунка больше минимально допустимых.

Минимальное расстояние между проводниками:

S_min = L_З – (t_max + 2 l) = 1.25 – (0.3 +20.03) = 0.89 мм;

Минимальное расстояние между двумя контактными площадками:

1) ;

2) ;

Минимальное расстояние между двумя контактными площадками металлизированных отверстий, необходимое для проведения между ними проводника:

;

;

Минимальное расстояние между проводником питания и сигнальным проводником:

.

Таким образом, благодаря данному расчету можно провести трассировку.