Практическое занятие № 6

Конструирование и расчет печатных плат (4 часа)

Для межконтактных соединений в конструкциях ЭЛА на первом иерархическом уровне (ячеистый монтаж) применяется в основном печатный монтаж (с помощью печатных плат). Применение печатных плат создает предпосылки для механизации и автоматизации процессов сборки ЭЛА, повышает их надежность, обеспечивает повторяемость параметров монтажа (емкость, индуктивность) от образца к образцу.

Печатные платы ‑ это элементы конструкции, которые состоят из плоских проводников, контактных площадок и металлизированных отверстии, размещенных на диэлектрическом основании и обеспечивающих соединение элементов электрической цепи. Они получили широкое распространение в производстве ЭЛА.

По конструктивному исполнению различают: односторонние (ОПП), двусторонние (ДПП), многослойные (МПП) и гибкие (ГПП) печатные платы.

Печатные платы имеют основные технические требования в соответствии с ГОСТ 23752-79. Элементами печатных плат являются диэлектрическое основание, металлическое покрытие в виде рисунка печатных проводников и контактных площадок, монтажные и фиксирующие отверстия. ГОСТ 23752-79 определяет требования к конструкции и внешнему виду ПП, к устойчивости при климатических и механических воздействиях и т.д.

Основные технические требования к печатным платам:

1. Габаритные размеры печатной платы не превышают установленных значений для следующих типов: особо малогабаритных − 60х90 мм; малогабаритных − 120´180 мм; крупногабаритных − 240´360 мм. Толщина печатной платы выбирается из следующего ряда значений: 0.8, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 мм. Допустимые отклонения по толщине не должны превышать: при толщине до 1 мм − ±0,15 мм; до 2 мм ‑ ±0,20 мм; до 3 мм − ±0,30 мм.

2. Плотность монтажа определяется шириной проводников и расстоянием между ними. В соответствии с ГОСТ 23751-86 для печатных плат установлено пять классов точности монтажа.

3. Трассировку рисунка схемы проводят по координатной сетке с шагом 2.5, 1.25, 0.625 мм, а так же 0.5 мм по ГОСТ 10317-79. Минимальные диаметры отверстий, располагаемых в узлах координатной сетки, зависят от максимального диаметра вывода навесного элемента, наличия металлизации и толщины платы.

4. Плотность тока в печатных проводниках наружных слоев плат не должна превышать 20 А/мм².

5. Сопротивление изоляции зависит от материала диэлектрического основания и характера электрических цепей, для стеклотекстолита оно должно быть не менее 104 МОм.

6. Плотность сцепления печатных проводников с основанием не менее 15 МПа.

7. Допустимый уровень рабочего напряжения зависит от расстояния между проводниками: для 2..4 классов Uраб − до 50 В, для 1 класса Uраб − до 100 В.

8. Контактные площадки должны смачиваться припоем за 3-5 секунд и выдерживать не менее 3-х перепаек.

ГОСТ 10317-79: рекомендуется использовать платы прямоугольной формы, размеры каждой стороны печатной платы должны быть кратными: 2,5; 5 или 10 при длине соответственно до 100; до 350 и свыше 350 мм. Максимальный размер любой из сторон не рекомендуется превышать 470 мм, соотношение сторон – не более 3: 1. Данные ограничения обусловлены в основном возможностями технологического оборудования по изготовлению печатных плат (ПП). При необходимости возможно отклонение габаритов, соотношения сторон и формы ПП от рекомендуемых.

ГОСТ 23751-86 устанавливает основные конструктивные параметры ПП (размеры печатных проводников, зазоров, контактных площадок, отверстий и т.п.), электрические параметры и т.д.

При выборе толщины печатных плат учитывают метод изготовления и предъявляемые к ним механические требования.

При проектировании ПП применяют следующие способы конструирования: ручной, полуавтоматический, автоматический. Автоматический метод конструирования ПП с использование специализированных пакетов автоматизированного проектирования (P-CAD, OrCAD и т.п.) в настоящее время является основным.

Дата добавления: 2015-04-30