6 Лекция Требования к конструкции печатной платы и печатного узла. Параметры печатных плат.

Цель: изучение параметров печатных плат и требований к конструкции ПП.

Задачи:

1. Рассмотреть структурные параметры печатных плат.

2. Рассмотреть геометрические параметры печатных плат.

3. Рассмотреть электрические параметры печатных плат.

4. Ознакомиться с требованиями к конструкции печатной платы.

5. Ознакомиться с требованиями к печатному узлу.

Учебная информация

Требования к конструкции печатной платы:

- шаг координатной сетки в прямоугольной системе координат 1,25 мм;

- за начало координат принимать левый нижний угол ПП или точку, образованную пересечением сторон при их продолжении;

- проекцию обратной стороны печатной платы (стороны пайки) получать поворотом лицевой стороны (стороны установки навесных элементов) относительно оси Y;

- каждую десятую линию сетки нумеровать, при малых размерах платы нумеровать каждую пятую;

- участки ПП, которые не допускается занимать печатным монтажом, должны быть на чертеже обведены утолщенной штрих - пунктирной линией;

- центры монтажных и металлизированных отверстий должны располагаться в узлах координатной сетки;

- диаметр монтажного отверстия зависит от диаметра вывода навесного элемента и толщины печатной платы;

- монтажные отверстия на ПП должны иметь контактные площадки одного диаметра и формы с обеих сторон на ДПП;

- проводники не чертеже ПП (кроме широких) должны изображаться сплошной утолщенной линией (толщина равна двум толщинам контурной линии);

- со стороны пайки печатные проводники проводить параллельно большей стороне платы;

- широкие проводники (шины питания, земля) выполнять одной ширины на всем протяжении и изображать на чертеже ПП двумя основными линиями;

- ключ, обозначающий первый вывод ИС, направлять по координатной сетке в свободную от проводников сторону по линиям сетки; размер ключа: ширина - 0,5_-0,2 мм; длина – 1_-0,5 мм.

- на свободном месте печатной платы указывать обозначение чертежа, для МПП указывать номер слоя;

- обозначение элементов на ПП указывать со стороны пайки элементов (обозначение планарных ИС - со стороны установки элементов).

- печатные проводники, контактные площадки, металлизированные отверстия должны иметь защитное покрытие.

Требования к печатному узлу:

- формовку ЭРЭ с гибкими выводами производить кратно шагу координатной сетки;

- корпуса ЭРЭ размещать параллельно плоскости платы, параллельно или перпендикулярно друг другу;

- расстояние между корпусами рядом расположенных ЭРЭ выбирать с учетом теплоотвода;

- рекомендуется односторонняя установка ЭРЭ на ПП;

- ЭРЭ на ПП должны располагаться с учетом возможности их замены;

- для внутриблочных соединений использовать соединители, колодки, ленточные провода; навесные элементы, требующие дополнительного крепления ставить на клей;

- массивные ЭРЭ и детали (радиаторы, корпуса и т.д.) располагать ближе к местам крепления ПП в блоке;

- основной вид крепления – пайка;

- микросхемы в однотипных корпусах размещать на ПП рядами; ось симметрии ряда перпендикулярна осям контактных площадок и должна совпадать с осью симметрии каждого элемента ряда; ключ микросхем рекомендуется направлять в одну сторону;

- дискретные ЭРЭ со штырьковыми выводами высотой менее 12 мм размещать на ПП, имеющих преимущественно элементы с планарными выводами, по периферии или между рядами ИС при условии соблюдения «свободных зон»;

- подстроечные элементы размещать по периферии платы.

Параметры печатных плат.

Конструкция ПП характеризуется структурными, геометрическими и электрическими параметрами.

К структурным параметрам относятся: общее число слоев (ОПП, ДПП, МПП) и конструкция слоев. Структуру конструкции ПП образуют элементы:

- соединительные проводники и зазоры между ними;

- контактные площадки и зазоры между ними и соединительными проводниками;

- технологические, монтажные, крепежные и металлизированные отверстия;

- посадочные места под ЭРЭ, электрические соединители, экраны.

Геометрические параметры:

- ширина печатных проводников на сигнальных слоях и зазоры между проводниками;

- диаметры металлизированных отверстий;

- ширина зазора между металлизированными отверстиями и между отверстиями и проводниками;

- расстояние между сигнальными и потенциальными слоями;

- шаг сетки и ширина проводников на потенциальных слоях;

- толщина печатной платы заданной структуры и ее отклонение от номинала.

К электрическим параметрам относятся:

- погодное сопротивление и погодная емкость (волновое сопротивление) печатных проводников на сигнальных слоях;

- коэффициент связи между печатными проводниками, определяемый уровнем взаимных помех.

Все параметры конструкции ПП взаимосвязаны. Электрические параметры определяют требования к трассировке, геометрическим параметрам сигнальных проводников и расположению сигнальных и потенциальных слоев относительно друг друга.

Вопросы для самопроверки:

1. Какие структурные параметры печатных плат Вы знаете?

2. Какие геометрические параметры печатных плат Вы знаете?

3. Какие электрические параметры печатных плат Вы знаете?

4. Перечислите требования к конструкции печатной платы.

5. Перечислите требования к печатному узлу.