6 Размещение навесных элементов
Перед размещением элементов на поле платы выделяют рабочую и служебную зоны.
К рабочей зоне платы относят площадь для размещения корпусов микросхем ЭРЭ элементов и разъемов (их посадочные места), а также места для прокладки проводников и шин питания.
Служебная зона не должна заниматься печатными проводниками. Она отводится под отверстия - это могут быть точки крепления разъемов, крупных элементов, радиаторов и лицевых панелей, а также под места фиксации в направляющих при размещении платы в кассете.
Рациональное размещение навесных элементов предусматривает учёт электрических связей с целью обеспечения минимальных значений их длин, сокращения количества переходов с одной стороны платы на другую, теплового режима платы. Необходимо стремится к равномерному распределению масс ЭРЭ.
Корпуса микросхем размещают геометрически правильными рядами предпочтительно вдоль длинной стороны платы перпендикулярно разъему. Установку радиоэлемента с большей массой производится вблизи мест механического крепления.
Размещение навесных элементов на печатной плате регламентируется условной координатной сеткой. Она состоит из двух взаимно перпендикулярных систем параллельных линий, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Расстояние между двумя соседними линиями называется шагом координатной сетки. Точка пересечения линий называется узлом сетки. Основной шаг равен 2,5 мм при дополнительном 1,25 мм; допускаются шаги: 1,25 мм – основной и 0,625 мм – дополнительный (ГОСТ 10317-79).
Навесной элемент на печатной плате располагают так, чтобы центры монтажных отверстий для его выводов находились бы в узлах координатной сетки, либо располагались на одной из координатных линий.
Если в изделии применяется многовыводной ЭРЭ (разъем, реле и др.) с жесткими неформируемыми выводами, межцентровые расстояния которых не кратны шагу координатной сетки, то центры отверстий под выводы располагают согласно указаниям чертежа на этот элемент (рисунок 2). При этом необходимо выполнять следующее требование: центр, по крайней мере, одного из отверстий должен располагаться в узле координатной сетки, а центры остальных отверстий должны находится, по возможности на вертикальных или горизонтальных линиях сетки.
Рисунок 2 Разметка под установку ЭРЭ с жёсткими выводами
При размещении ЭРЭ расстояния между ними не должны быть меньше допустимых. Их назначают в пределах от 2 до 5 мм.
Шаг расположения микросхем - tХ (рисунок 3) рекомендуется выбирать из следующего ряда: 10.0; 15; 17.5; 20.0; 22.5; 25.0; 27.5; 30.0; 32.5 мм с учетом геометрических размеров навесных элементов и количество выводов ИМС и проводников.
Р
исунок
3
Расстояние от края печатной платы до печатного проводника и первого ряда выводов корпусов микросхем (так называемое "краевое поле") должно быть не менее 5 мм.
Г
руппы
однотипных элементов (конденсаторов,
резисторов, диодов и др.) рекомендуется
располагать на плате в определенном
порядке с одинаковой ориентацией
(рисунок 4). Полупроводниковые приборы
необходимо размещать на удалении от
ЭРЭ, выделяющих большое количество
теплоты.
Рисунок 4 Размещение навесных элементов:
а – рекомендуется, б – допускается
К подстроечным элементам (например, резисторам) нужно обеспечивать возможность доступа инструмента (отвертки).
На этапе размещения необходимо произвести выбор способа установки ЭРЭ на плату. Способ установки определяется рядом факторов: плотностью компоновки, материалом корпуса элемента, количеством выводов и т.п.
Установочные размеры и варианты установки элементов выбирают в соответствии с ОСТ 4.010.030-81 «Установка навесных элементов на печатные платы».
Рекомендуемые варианты установки элементов приведены в таблице 3. Для двухсторонних печатных плат, обе поверхности которых являются проводящими, выбирают способы установки ЭРЭ с зазором между платой и элементом. Величину зазора назначают в пределах от 2 до 5 мм (рисунок 5).
Р
исунок
5 Установка ЭРЭ на плату с зазором:
а – резистора, б – конденсатора, в – транзистора
Маломощные транзисторы с проволочными выводами допускается устанавливать на плате по способу, показанному на рисунке 4,в. Центры монтажных отверстий под выводы транзистора располагают в смежных узлах координатной сетки с шагом 2,5 мм (в вершинах треугольника).
Микросхемы и оптроны в круглых металлостеклянных корпусах с 5, 8 и 12 выводами устанавливают на плату выводами вниз по варианту VIIа.
Центры монтажных отверстий располагают, как правило, по периметру квадрата, размеры которого зависят от диаметра корпуса элемента. Для микросхем с планарными выводами отверстий в плате не сверлят. Отформованные в соответствии с их разметкой на плате выводы микросхемы накладывают на контактные площадки и паяют. Данный способ установки соответствует варианту VIб (с зазором).
Т
аблица
3 Варианты установки навесных элементов
Установку микросхем со штырьковыми выводами производят по варианту VIIIа. Рекомендуемый вариант установки реле - IXа. Вариант для установки кварцевого резонатора – IXв.
Выступающую часть выводов с обратной стороны печатной платы оставляют не более 1,5 мм (более длинные выводы обкусывают).