6. Выбор класса точности

Небольшая величина коэффициента заполнения обусловлена конструктивным соображением. Плата имеет небольшое количество связей, выбираем 2-й класс по ОСТ 4.010.022-85. Для выбранного класса точности и метода изготовления приведем основные параметры элементов конструкции печатной платы:

Минимальная ширина проводника t = 0,45

Минимальное расстояние между проводниками S = 0,45

Максимальная ширина пояска контактной площадки b = 0,2

Отношение диаметра металлизированного отверстия к толщине платы j* = 0,4

7. Проектирование печатной платы

Проектирование современной РЭА основано на модульном принципе, на базе которого разработаны функционально-модульный, функционально-узловой, функционально-блочный методы конструирования. Основной задачей конструкторского проектирования является реализация схемы изделия в Виде набора отдельных конструктивно-законченных модулей, узлов или блоков, связанных друг с другом цепями электрической коммутации.

При разработке прибора необходимо использовать функционально-узловой метод конструирования.

При данном методе конструирования на одной печатной плате можно разместить законченную часть функциональной схемы прибора. Данный метод основан на минимизации числа связей в конструкции, он применяется для создания функциональных узлов, блоков, РЭА на основе оригинальной несущей конструкции в виде моноузла с оригинальными элементами

.

8. Оценка коэффициента заполнения печатной платы

Оценим печатную плату с помощью коэффициента заполнения печатной платы элементами

, (2.8)

где - установочная площадь элементов;

- площадь печатной платы.

Коэффициент заполнения печатной платы А1 элементами равен:

КS = 3882/145х55 = 0,5

Коэффициент заполнения печатной платы А2 элементами равен:

КS = 3581/145х100 = 0,25

Небольшая величина коэффициента заполнения обусловлена конструктивным соображением.

9. Топологические расчеты

Конструктивно-технологический расчет ПП производится с учетом производственных погрешностей рисунка, проводящих элементов, фотошаблонов, базирования, сверления. Так как все платы относятся к 2-му классу точности, то расчет будет вестись сразу по всем платам.

1. Номинальные значения диаметра монтажного отверстия:

, (2.9)

где - максимальное значение диаметра вывода навесного элемента, устанавливаемого на ПП;

r = 0,2 - разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным значением диаметра вывода устанавливаемого элемента;

- нижнее предельное отклонение номинального значения диаметра отверстия.

Для обеспечения технологичности на печатной плате не рекомендуется иметь более трёх различных диаметров отверстий

d1 = 0,6 + 0,2 + 0,05 = 0,85 мм для конденсаторов

d2 = 0,5 + 0,2 + 0,05 = 0,75 мм для микросхем

d3 = 0,5 + 0,2 + 0,05 = 0,75 мм для резисторов

d4 = 0,6 + 0,2 + 0,05 = 0,85 мм для диодов

d5 = 0,6 + 0,2 + 0,05 = 0,85 мм для светодиодов

d6 = 1 + 0,2 + 0,05 = 1,25 мм для трансформатора

d7 = 0,6 + 0,2 + 0,05 = 0,85 мм для транзистора

По ГОСТ 10317-79 Выбрано три номинала диаметров отверстий, являющихся предпочтительными: 0,9±0,05; 1,5±0,05

2. Номинальное значение ширины проводника t:

, (2.10)

где - минимально допустимая ширина проводника;

- нижнее предельное отклонение ширины проводника

Минимально допустимая ширина проводника определяется классом точности платы и током, протекающим через данный проводник:

, (2.11)

гдеJН – ток нагрузки, А;

h = 0,05 толщина проводника, мм;

– удельная плотность тока, А/мм2

Для слаботочных цепей

JН≤ 0,25А

t = 0,06 + 0,1 = 0,16 мм

Для цепей питания

JН ≤ 0,6 А

t = 0,8 + 0,1 = 0,9 мм

Поскольку t = 0,9 необходимо увеличить ширину питающей цепи до 0,9

3. Номинальное значение расстояния между соседними элементами проводящего рисунка S:

, (2.12)

где - минимально допустимое расстояние между соседними элементами проводящего рисунка. Величину выбирают из расчета обеспечения электрической прочности изоляции в соответствии с ГОСТ 23751-79 = 0,15

- верхнее предельное отклонение ширины проводника.

S = 0,15 + 0,1 = 0,25 мм

Класс точности выбран правильно, поскольку расстояние между проводниками соответствуют 2-му классу точности.

4. Расчет минимального диаметра контактной площадки:

, (2.13)

Где h_ф = 0,05 мм – толщина фольги

, (2.14)

гдеb_м = 0,05 – расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки;

d_MAX–максимальный диаметр просверленного отверстия;

d(d) = 0,2 мм – допуск на расположение отверстий;

d(p) = 0,25 мм – допуск на расположение контактных площадок.

Для отверстия d =0,9 мм:

мм

мм

Для отверстия диаметром d = 0,9 мм диаметр контактной площадки принимаем равной D = 1,6 мм; На основании вышеприведенных расчетов был получены чертежи печатных плат прибора.