4. 2 Определение толщины основания пп

Толщина ПП определяется толщиной материала основания и проводящего рисунка (без дополнительных покрытий) Ее выбирают в зависимости от конструктивных, технологических особенностей и механических нагрузок: вибрации и ударов при эксплуатации и транспортировке.

Предпочтительными значениями номинальной толщины ОПП и ДПП являются 0,8; 1; 1,5; 2; мм с толщиной медной фольги 18; 35; 50; 70; 105 мкм.

Допуск на толщину ПП устанавливают по ТУ на материал или по ГОСТ23751 – 86.

Толщину ПП определяют соотношения

γ = ,

где Н – толщина ПП;

d – номинальные значения диаметра сквозного наименьшего металлизированного отверстия;

γ = 0,4 ÷ 0,2 – отношение диаметра сквозного отверстия к толщине ПП (см. таблицу 2).

Таблица 2 Наименьшие номинальные значения основных параметров для различных классов точности

5 Расчёт печатной платы на виброустойчивость

Расчёт на виброустойчивость выполняется в соответствии с представленным примером.

5.1 Пример расчёта

Исходными данными для расчёта являются:

1. Количество интегральных микросхем N _z =19;

2. Размер печатной платы а (длина) = 160 мм, b (ширина) = 80 мм, h (толщина) =1,5 мм.

3. С пособ закрепления – стационарный (рисунок 1);

Рис. 1

4. Коэффициент перегрузки п = 8;

5. Возбуждающая частота f _в = 50 Гц;

6. Материал печатной платы – фольгированный стеклотекстолит.

Используя исходные данные, производятся расчёты:

1) Масса печатной платы

, (1)

где ρ – плотность стеклотекстолита, ρ = 2050 кг/м³;

.

2) Коэффициент, учитывающий массу элементов

(2)

- масса элементов;

(3)

∑· m_э –суммарная масса элементов, устанавливаемых на ПП; ;

кг;

3) Коэффициент, учитывающий способ закрепления

(4)

4) Цилиндрическая жёсткость платы

(5) Е – модуль Юнга (модуль упругости материала),

μ – коэффициент Пуассона;

(6)

5) Собственная частота колебаний

(7)

q = ускорение свободного падения ;

γ – удельный вес платы

6) Амплитуда колебаний (прогиб) ПП на собственной частоте при заданном коэффициенте перегрузки п

(8)

7) Коэффициент динамичности К_D, показывающий, во сколько раз амплитуда вынужденных колебаний на частоте отличается от амплитуды на частоте :

(9)

– показатель затухания колебаний (для стеклотекстолита при напряжениях, близких к допустимым, принимают ;

8) Динамический прогиб в геометрическом центре ПП при ее возбуждении с частотой :

мм (10)

9) Равномерно распределённая динамическая нагрузка эквивалентную прогибу

(11)

с₁ - вспомогательный коэффициент, зависящий от размеров ПП и способа ее закрепления. Для стационарного крепления платы с₁ определяется

10) Максимальный изгибающий момент распределенный изгибающий момент, вызванный динамической нагрузкой:

, (12)

11) Максимальное динамическое напряжение изгиба ПП

(13)

12) Допустимое напряжение изгиба

(14)

предел выносливости стеклотекстолита, ;

допустимый запас прочности для стеклотекстолита, ;

.

Условие вибропрочности для печатной платы выполняется, так как ,

.