Проектирование функциональных ячеек на печатных платах (780298), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Для ускорения работы внлесообразио использовать упрощенные способы начергышя злемевтов. Болыпие удобства дашти применение трафаретов из оргстекла, металлических листов, смтокопии, ленты на клейкой основе, аппликация и др.; — иатурная комлоиовка — в этом случае используют реальные элементы, усзанавлнваемые на плату: резисторы, конденсаторы, диоды, микросхемы и т.п. Эти элементы подготавливаются к монтажу в соответствии с [2,10) и затем их раскладывают на картоне илн бумаге в соответствии с заданной принципиаяъной электрической схемой.
После достижения наиболее удобного положцния места раиюложения элементов обводят простым караи- даном, а места пайки и проводники — цветным. Наложив лист калъки на цветные точки, выполняют монтажный эскиз, а по контурам элементов компоновочный зализ. Этот способ позволяет получить вполне удовлетворительный результат для ПП. Другой разновидностью натурной компоновки является выполнение работающего макета, когда элементы устанавливаются на плате, имеющей тольао контактные площадки, после чего к ннм припаивают провода в соответствии с заданной электрической схемой.
Этот способ компоновки очень нагляден, позволяет проверить многие рабочие характеристики узла, но площадь платы оказывается в 2...3 раза болъше оптимальной. Поэтому после такой компоновки необходима дополнительная конструкторская доработка платы с послшпчощим анализсм паразнтных параметров; — машинная компоновка — является одной из стадий машинного проектирования РЭА и выполняется с применением ЭВМ.
Этот метод в настоящее время получил самое широкое применение в промышленности. Он позволяет очень быстро получить полный комплект конструкторской и технологической документации с минимальными ошибками. Этот метод изучается в дисциплине "'Автоматизация проектирования конструкций РЭС". 8З. Анализ компоновки После оформления эскизного варианта компоновочного чертежа производят его анализ, который заключается в том, что проверяетса-соответсгвие чертежа заданным в п.8.1 жшструкторско-технологическим требованиям и ограничениям. После этого выявляются и рассчитываются паразитиые параметры конструкции: емкость, индукгивносп* н взаимоиндуктивносп линий связи. Эти связи вводятся в 'заданную принципиальную электрическую схему, после чего производят анализ работоспособности -24- нслученной схемы.
В том случае, если электрические характеристики этой схемы выходят за заданные пределы допусков, необходимо изменить компоновку платы, в основном увеличить расстояние между наиболее влияющими элементами н проводниками. После чего повторить анализ нового компоновочного чертежа. Подобные процедуры повторять до тех пор, пока не будет получен положительный результат. 9.РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПЕЧАТНОИ ПЛАТЫ 9.1. Конструирование печатных проводников Проводники ПП выполняются из медной фольги толщиной 5, 20,35,50. мкм в состоянии поставки. В зависимости от метода изготовления печатной платы толщина может изменяться (табл.
9.1) Таблица 9.1 Толщина фольги выбирается в зависимости от плотности проводящего рисунка на плате н от величины тока, проходящего через него (толщину фольги 20 мкм применять не рекомендуется). Ширину проводника рассчитывают в зависимости от силы -25- тока, проходящего через него, по формуле: Я 1 ~4(йеб)1 где: 8 — ширина проводника, мм; 1рм — рабочий ток, проходящий через проводник, определяется путем расчета заданной принципиальной электрической схемы.
или измерением на действуклцем макете, А; Ье — толщина фольги, мм; б-допустимая плотность тока в проводнике, А/ммз, определяется по [4) и составляет для ОПП и ДПП 20 А~ммз при температуре до +20'С. После расчета всех тзроводников следует выбрать наибольшее значение и округлить его в большую сторону до нормальной величины в соответствии с требованйями ГОСТ 23751-86 [4).
ГОСТ 23751-86 устанавливает 5 классов точности печатных плат в соответствии со значениями основных параметров н предельных отклонений элементов конструкции (оснований печатных плат, проводников, контактных площадок, отверстий), табл. 9.2. Таблица 9.2 Наименьшие значения основньзх размеров элементов ' В свободных местах указанные значения допускаются устанавливать по любому более низкому классу, а для первого класса -2б- — увеличивать в два раза. Однако в связи с дальнейппгм совершенствованием технологических процессов получения проводншсов разрешается устанавливать н более низкие значения ширины проводников, обусловленных выбрашпям способом изготовления плат. Прн ионструироввааш проводниВВВ следует также учьпывать: — печатные проводники выполняют одинаковой ширины на всем их протяжении.
При прохождении узкого места можно сужать проводив«до миннмалыю допустимого значения на возможно меньшей длнис1 — при прокладке длинных проводников пшрнной 0,25 мм н менее следует предусматривать местные расширения в виде контактных площадок любой формы. площадью не мене~ 1 мм, расположенных друг от друга на расстоянии 80...100 мм; —,прн ширине проводника свыше 3 мм предусмотреть отверстия для выхода, газа при изготовлении печатной платы. 9.2.
Конструирование контактных плопшдок .Контактные площадки предназначены для присоединения выводов раднозлементов и лепестков, а также используются как контрольные точки при диагностике и проверки узла. В зависимости от 'формы' вывода раднозлемента и' способа его установки контактные площадки выволниотся круглой, прямоугольной или близких к ним форм 1рнс. 9.1). При необходимости на контакппах шкяцадках выполняют специальный знак — "ключ", обозначающий обычно 1-й вывод радиозлемеита(рпс.
9.1.е). Расчет контактных плоплгдок производится по величине минимальной шющади, равной: прп высокой плапюсти монтажа П=1,6 ммз; в остальных случаях П 2,9 мм; если отверстия получены штамповкой П 5 мм'. Таким' образом, минимальный диаметр контактной площади будет равен: В .=~1,2В И+а' ); где д,, — максималыпяй'с учетом допусков диаметр монтажного -27- отверстия 4, . Наименьшие диаметры контактной площадки по рекомендациям МЭК (международного элекгротехнического комитета) приведены в табл. 9. таб и 9.З Контактные площадки при необходимости можно смещать (рис. 9.1.в) нли частично срезать до значения гарантированного пояска о" (табл„9.2г), О и атв б) в) г) е) Рис.
9.1 Контактные площадки под радиоэлеменгы -28- сохранив при этом выбранную площадь "П". Такие случаи встречаются при прокладке проводников рядом с контактными площадками; или когда две контактные площадки при компоновке расположены на недопустимо близком расстоянии. 9З. Конструирование эирвивв Экраны применяют для уменьшения паводок, возникающих в основном за счет образующейся при конструировании плат паразитной емкости.
Основные требования к конструированию экранов: — экраны должны занимать по возможности все свободные от радиоэлементов участки платы; — экраны следует выпалнягь с вырезами, которые предохраняют экран ст вспучивания н оташнвания, прн нагреве за счет выделения газа из диэлекгрика и разности ТКЛР. Их общая. площадь должна составлять не менее 50% от общей площади экрана; — вырезы следует располагать равномерно по площади экрана; — форма вырезов определяется конструктором и зависит от способа выполнения фотооригинала (ручная или машинная). Обычно она бывает щелевидной, прямоугольной, овальной, круглой или в виде сетки (рис. 9.2); — для повышения эффективности экранирования МПП рекомендуется применять сетки, смещенные на одной из сторон платы на один шаг, по отношению к сетке, расположенной на другой стороне платы; — вокруг отверстий, электрически связанных с экраном, рекомендуется выполнять 2...4 отдельных секторных вырезов вокруг каждого отверстия (рис.
9.3. а, в). Вокруг электрически не связанного с экраном отверстия следует выполнять кольцевую замкнутую канавку (рис. 9.3. б). -29- Рис. 9.2. Формы вырезов в экране в) а) Рис. 9.3. Конструирование отверстий в экране -30- 9.4 Конетруиреваиие отверстий Отверсгил на печатной плате бывают крепежные и монтажные. Крелемсиме — используют длк крепления печатной платы в блоке и для крепления, элементов к плате. Они, как правило, не имеют контактных площадок. Моллюжные — дла прнсоеднненил и прнпайки выводов радиозлементов к проводникам платы. Они должны иметь контакгные площадки. Размеры и конфигурации отверстий выбараютсл по ГОСТ ! 1284-75 Я в зависимости от диаметра вывода радиоэлемента нли ар<пожней детали и наличии метвллжггцнн в отверстии (табл.
9.4). Таблица 9.4 Наличие зазора в металлизированных отверстилх обеспечивает наиболее оптимальные условия затекаиил припоя в отворотил при пайке за счег капилллрных свойств припою В этом случае зазор равнлетса 0,4 мм прн диаметре вывода ЗРЭ до 0,8 мм в О,б мм при диаметре свыше 0,8 мьь Монтажные отверстия длл плоских выводов выбираются так же, как и длл круглых (рис.
9.4.). Зенковка на отаерстилх не выполняется. Диаметры крепежных отверстий (д,,) выбираются по формуле (9.3): дч, г1а+0,3 мм; (9.3) где 4, — диаметр крепежного винта или болта, мм. Рис. 9.4 Монтажное отверстие для плоского вывода элемента Допуски на межценгровые расстояния рассчитываются по Формулам: — для винтового соединения А=;Ц4„р — маф2, мм; — для болпвюго соединения А=Ф4„в — г)а), мм. 10. ОБОЗНАЧКНИЯ И МАРКИРОВКА НА ПХЧАТНЫХ ПЛАТАХ На печатной плате со стороны установки радиоэлеменгов наносят линни, соедннлюпще контактные площадки, на которые устанавливаются выводы элементов, н обозначения этих элементов таким образом, чтобы обеспечивать нх прочтеннс после установки радноэлемента илн при ремонте ФЯ (рис. 10.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
