Конструирование печатных плат

Основные параметры печатных плат определены Государственными и отраслевыми стандартами. Габариты печатных плат должны соответствовать ГОСТ 10317—71. Так, максимальный размер плат 240X300 мм, а плат с микросхемами 200X240 мм. Предпочтительнее малогабаритный платы квадратной или близкой к ней конфигурации. Толщина печатных плат колеблется от 0,5 до 2,2 мм, но обычно равна 1,5 мм. Для плат с микросхемами и малогабаритных рекомендуется толщина 0,8—1,0 мм.
Шаг координатной сетки должен быть 2,5 или 1,25 мм для интегральных схем с планарными выводами, но при этом переходные и монтажные отверстия рекомендуется располагать по сетке с шагом 2,5 мм. Все отверстия, кроме крепежных, должны располагаться в узлах координатной сетки. При круговом расположении выводов у некоторых навесных элементов центр группы монтажных отверстий располагается в узле сетки, а отверстие под первый вывод должно быть на вертикальной или горизонтальной линии сетки от центра этой группы отверстий.
Размеры монтажных отверстий назначают по наибольшему размеру вывода навесного элемента с добавлением зазора для удобства монтажа и округлением вверх до 0,8; 1,0; 1,3; 1,5; 1,8; 2,0; 2,4; 2,6; 3,0 мм. Для плат без металлизированных отверстий (0,2-^0,3) мм, а с металлизированными  (0,3-0,5) мм. Под жесткие выводы многовыводных элементов. (разъемов, реле, трансформаторов) в любом случае рекомендуются отверстия, на один шаг большие, чтобы гасились погрешности межцентровых расстояний.
Прямоугольные выводы подрезают до квадратных или устанавливают в прямоугольные отверстия, которые должны быть на 0,2—0,3 мм • больше размеров выводов. При соотношении сторон сечения выводов менее 2: 1 их можно устанавливать в круглые отверстия, диаметр которых рассчитан исходя из диагонали выводов. Прямоугольные отверстия в платах с металлизацией не допускаются.
В платах с металлизацией все переходные отверстия зенкуют (d3=d+0,2 мм) с обеих сторон под углом 70—90°. Зенковка или снятие заусенцев в платах с монтажными не металлизированными отверстиями со стороны фольги не допускается.
Точность расстояний между центрами отверстий должна быть ±0,15 мм, а для плат с повышенной плотностью монтажа ±0,1 мм. Размеры и допуск на межцентровые расстояния крепежных отверстий назначают по установочным чертежам присоединяемого изделия. Точность круглых монтажных отверстий выполняют по 5-му, прямоугольных — по 7-му классу, а допуск на диаметр зенковки составляет +0,2 мм.
Контактная площадка может быть произвольной формы, но предпочтительнее круглая {D=d+2 мм), причем ее площадь за вычетом площади отверстия должна быть не менее 4 мм2, а для плат с повышенной плотностью монтажа — не менее 2 мм2. Допускается в технически обоснованных случаях подрезать контактные площадки с одной или*двух сторон (рис. 16). чтобы ширина &тш оставшейся фольги была не менее 0,2 мм, а в платах, предназначенных для групповой пайки,— 0,5 мм.
Ширину проводника выбирают в зависимости от условий перегрева и допустимого падения напряжения. Для расчетов при толщине фольги 0,05 мм достаточно назначить ширину проводника в миллиметрах не меньше значения тока в амперах.
Зазор между токонесущими элементами (проводниками и контактными площадками) назначают в зависимости от разности потенциалов U между сбседними проводниками (при С/==50 В s>0,3 мм, при 67=100 В 0,5 мм, а при 67=220В с >1 мм).
Расстояние от края платы, выреза или крепежного отверстия до края проводника или контактной площадки должно быть на готовой плате не менее 0,3 мм. Учитывая значительные допуски на габариты плат, вырезы и крепежные отверстия, следует это расстояние брать не менее 1 мм. Чтобы не произошло закорачивание проводников на корпус рамки блока или шайбу крепежного винта, токонесущие элементы платы должны быть удалены от, них не менее чем на 0,5 мм.
Платы по плотности рисунка печатного монтажа условно разделяют на классы А и Б, определяющие необходимую точность производства.
Платы класса А характеризуются пониженной плотностью печатного монтажа и минимальным расстоянием /0т1п= = 3,5 мм между монтажными отверстиями в узком месте; при наличии между ними одного проводника min=5 мм. Это позволяет использовать широкие проводники, большие зазоры s и контактные площадки D, применять трафаретный метод нанесения печатного монтажа и его травление на автоматических линиях, а также групповую пайку собранных плат.
Платы класса Б имеют повышенную плотность печатного монтажа, минимальное расстояние между двумя монтажными отверстиями m=2,5 мм; при одном проводнике между ними /1тт = 3,5 мм. Такая плотность печатного монтажа необходима для плат с интегральными схемами, требует меньших значений и более жестких допусков.
Расстояние (мм) между монтажными отверстиями, через которое можно свободно пропустить п проводников, рассчитывают по формуле в которую подставляют номинальные значения t, s, b, взятые из табл. 3.
В узком месте ширину проводника, зазора и контактной площадки уменьшают до минимально допустимых значений. Однако чтобы обеспечить получение этих размеров на, плате, при расчете следует учитывать технологические допуски. Технологический допуск 61 должен превышать погрешности экспонирования, травления, гальванического наращивания и облуживания проводника, а допуск зазора 6s дается для компенсации погрешностей изготовления фото оригинала (несимметричность проводника между краями контактных площадок). Допуск минимальной ширины контактной площадки не должен превышать суммы погрешностей изготовления рисунка печатного монтажа и отклонения центра отверстия относительно центра контактной площадки.
Минимально необходимое расстояние между двумя отверстиями для прохождения проводников в узком месте рассчитывают по формуле. Маркировку мест установки ЭРЭ, обозначение их полярности и отверстия под первый вывод в симметричной группе выводов получают вытравливанием или осаждением одновременно с печатным монтажом. Расстояния между проводниками и маркировкой должны быть не менее принятого зазора, а линии букв — не менее ширины проводников.
При плотном рисунке печатного монтажа маркировку наносят поверх проводников и зазоров токонепроводящей краской ТНПФ белого или черного цвета через трафарет, резиновыми штампами или клеймами. Рекомендуется наносить маркировку со стороны пайки.
Чтобы обеспечить установку навесных элементов непосредственно корпусами на двустороннюю печатную плату, под ними не должны проходить проводники. Кроме того, чтобы корпуса навесных элементов не закорачивали печатные проводники, следует на сторону установки элементов при изготовлении печатной платы наносить сплошным слоем роликом или через трафарет защитную эпоксидную маску.
Для защиты печатных проводников от облуживания и уменьшения термоудара при групповой пайке на плату со стороны пайки через трафарет также наносят защитную эпоксидную маску. В местах контактных площадок маска имеет «глазки» от 2,6 до 3 мм, обеспечивающие круговую пайку вывода, несмотря на неизбежные погрешности в смещении «глазка» относительно отверстия на 0,2—0,3 мм.

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
 

Яндекс.Метрика