http://www.circuitcalculator.com/wordpress/2006/01/31/pcb-trace-width-calculator/ , рассчитывающий минимальную ширину печатного проводника (Required Trace Width), сопротивление проводника (Resistance), падение напряжения на проводнике (Voltage Drop) и рассеиваемую мощность на проводнике (Power Loss) в зависимости от максимального тока (Current), толщины проводника (Thickness), допустимого нагрева проводника (Temperature Rise), температуры окружающего воздуха (Ambient Temperature), минимальной длины проводника (Trace Length). Расчёт производится как для внешних проводников (для ОПП и ДПП), так и для внутренних (для МПП). Задавшись током , значительно превышающим фактические токи в данной схеме (определяются в процессе анализа схемы), выбранной толщиной фольги, минимальной длиной проводника, температурой окружающего воздуха (исходя из условий эксплуатации) и максимально допустимым нагревом проводника (например,10 С) , определяется минимально возможная ширина проводника и, соответственно, проверяется правильность выбора класса точности и прочих параметров платы.

3. 
   Компоновка модуля
   

Компоновка печатной платы – это процесс, при котором находят оптимальное размещение навесных элементов и ИМС на печатной плате и выбирают окончательные размеры печатной платы если по заданию не требуется вписаться в заданные. Требования компоновки: обеспечить оптимальную плотность расположения компонентов; -исключить заметные паразитные электрические взаимосвязи, влияющие на технические характеристики изделия. В данном курсовом проекте компоновка производится с использованием программы Ultiboard, входящей в состав САПР Circuit Design или с использованием других САПР.

В соответствии с ГОСТ 10317-72 размеры каждой стороны печатной платы должны быть кратными 2,5 - при длине до 100 мм. Для разрабатываемого устройства в результате компоновки были выбраны размеры 56 *56 мм.

Компоновка осуществлялась с ориентировкой на следующие правила:

1) Полупроводниковые приборы и микросхемы не следует располагать близко к элементам, выделяющим большое количество теплоты, а также к источникам сильных магнитных полей (постоянным магнитам, трансформаторам и др.);

2) Должна быть предусмотрена возможность конвекции воздуха в зоне расположения элементов, выделяющих большое количество теплоты;

3) Должна быть предусмотрена возможность лёгкого доступа к элементам, которые подбирают при регулировании схемы.

---

Если элемент имеет электропроводной корпус и под корпусом проходит проводник, то необходимо предусмотреть изоляцию корпуса или проводника. Изоляцию можно осуществлять надеванием на корпус элемента трубок из изоляционного материала, нанесением тонкого слоя эпоксидной смолы на плату в зоне расположения корпуса (эпоксидная маска), наклеиванием на плату тонких изоляционных прокладок. От правильного расположения корпусов микросхем на печатной плате зависят такие параметры ЭВМ как габариты, масса, надежность, помехоустойчивость.

Шаг установки интегральных микросхем определяется требуемой плотностью компоновки, температурными режимами работы компонентов на плате, методом разработки топологии ПП (ручная, машинная), типом корпуса и сложностью электрической схемы. Рекомендуемый шаг установки ИМС -2,5мм. Зазоры между корпусами должны быть не менее 1,5 мм. ИМС со штырьковыми выводами располагаются с одной стороны печатной платы, так как монтаж штырьковых выводов производится в сквозные отверстия, причем концы выводов выступают на обратную сторону платы. Корпуса ИМС прочно удерживаются на плате запаянными выводами и выдерживают практически любые механические воздействия.

Результат компоновки должен быть приведён в виде изображения стороны установки навесных элементов печатной платы с указанием размеров, диаметров монтажных отверстий, на котором должны быть представлены контуры ЭРЭ и ИМС. Никаких прочих изображений на рисунке быть не должно.

4. 
   Трассировка печатной платы
   

Трассировка соединений является, как правило, заключительным этапом конструкторского проектирования РЭА и состоит в определении линий, соединяющих эквипотенциальные контакты элементов, и компонентов, составляющих проектируемое устройство.

Основная задача трассировки формулируется следующим образом: по заданной схеме соединений проложить необходимые проводники на плоскости (плате, кристалле и т. д.), чтобы реализовать заданные технические соединения с учетом заранее заданных ограничений. Основными являются ограничения на ширину проводников и минимальные расстояния между ними.

В настоящее время трассировка печатных плат, как правило, выполняется автоматизированным способом при помощи САПР. В данном курсовом проекте трассировка выполняется с помощью программы Ultiboard, входящей в состав САПР Circuit Design или с помощью других САПР. Результаты трассировки слоёв печатной платы приводятся на рисунках. Изображение каждого слоя должно быть приведено

---

на отдельном рисунке. На рисунках слоёв печатной платы приводятся только контуры печатной платы с указанием размеров, печатные проводники, монтажные и переходные отверстия. Никаких прочих изображений на рисунках слоёв печатной платы (в том числе контуров ЭРЭ и ИМС) быть не должно.

5. 
   Маркировка печатной платы (если требуется)
   

Маркировка выполняется обычно методом проводящего рисунка (например, травлением) или же маркировочной краской. Маркировка травлением используется в основном при мелкосерийном производстве при невысокой плотности расположения проводников, когда экономически не выгодно изготовление сеточных трафаретов для маркировки краской. В данном проекте предполагается крупносерийное производство аппаратуры. В этом случае выгоднее использовать маркировку краской. Современные технологии позволяют применять для всех видов маркировок краску и типографскую печать на твердых поверхностях.

Таким образом, маркировка производится офсетным способом, который удобен при автоматизированном производстве.

Маркировочная краска разрабатываемого функционального узла должна отвечать следующим требованиям:

- возможность автоматического нанесения в условиях крупносерийного производства;

- механическая прочность;

- хорошая адгезия к маркируемой поверхности;

- диапазон рабочих температур от -60 до +45⁰ С;

- рекомендация к маркировке стеклотекстолита.

Всем этим требованиям в полной мере удовлетворяет краска ЭП-572 (ТУ6-10-1539-79). Предлагается использовать краску белого цвета. Свойства краски ЭП-572: диапазон температур от –60 до +150⁰ С; обладает механической прочностью, маслостойкостью, хорошей адгезией к маркируемым материалам, водостойкостью,

6. 
   Выбор покрытий и обеспечение влагозащиты печатной платы
   

В конструкции разрабатываемой печатной платы должны использоваться различные вида покрытий, которые предназначены для улучшения паяемости, защиты участков печатных проводников от воздействия припоя, обеспечения влагозащиты платы.

В качестве металлических покрытий для улучшения паяемости согласно ОСТ4.ГО.014.000. используются легкоплавкие припои, представленные в таблице 3.2.
Таблица 3.2

Припой	Олово, %	Висмут, %	Свинец, %	Кадмий, %	Температура плавления
Сплав Вуда Сплав Розе ПОСВ-33 ПОС-61	12,5 25 33,4 61	50 50 33,3 –	25 25 33,3 39	12,5 – – –	68 °С 94 °С 130 °С 190 °С

---

Рекомендуется использовать сплав Розе в виду его лучшей антикоррозийной защиты проводников по сравнению со сплавом Вуда или сплавом Липовитца, а также улучшенной способности к пайке. Его ближайшей заменой является ПОСВ-33.

Для электромонтажных соединений используется, обычно, припой марки ПОС-61. Он относится к легкоплавким припоям и предназначен для пайки выводов дискретных ЭРЭ и ИМС. Его выбор также обусловлен тем, что в изделии имеются полупроводниковые приборы, для которых недопустим перегрев.

Защита от влаги, а также от опасных механических повреждений предусматриваются в виде покрытия печатного узла после сборки лаком. Пленка лака создает барьер воздействию влаги и загрязнений на диэлектрическое основание, предохраняет тонкие проводники от повреждений, увеличивает механическую жесткость платы. Причем лак должен быть бесцветным для свободного прочтения маркировки нанесенной на плату. К покрытиям предъявляются требования хорошей адгезии, малой водопроницаемости и коррозионной стойкости.

В качестве покрытия достаточно применение лака УР-231. Он обеспечивает хорошую защиту платы и ЭРЭ от воздействия климатических факторов, а также повышает и ее механическую жесткость. При этом он дешевле лака ЭП-730. В соответствие с приведёнными данными следует выбрать покрытия и средства влагозащиты платы.

7. Подготовка печатной платы к производству.

После окончания проектирования печатной платы наступает этап подготовки платы к производству.

Процесс подготовки печатной платы к производству можно разделить на два основных этапа:

экспорт данных в формат Gerber;

экспорт данных сверловки.

Gerber — файловый формат, представляющий собой способ описания проекта печатной платы для изготовления фотошаблонов на самом разнообразном оборудовании. Практически все современные системы автоматизации проектных работ для электроники позволяют генерировать выходные файлы в формате Gerber. С другой стороны почти всё современное оборудование позволяет считывать данные в этом формате.

По сути Gerber файл представляет собой текстовое описание последовательности команд, направленных на прорисовку различных элементов топологии (контактных площадок, переходных отверстий, линий, дуг, текстовых надписей) с помощью графопостроителя. Фактически данные в формате Gerber представляют собой программный код, управляющий выбором инструмента рисования, перемещением его в точку с заданными координатами и выполнением самой операции рисования. При изготовлении фотошаблонов, рисование на светочувствительной плёнке производится световым пятном заданной формы — апертурой.

---

Обычный формат Gerber является подмножеством форматов семейства EIA Standard RS-274D. Расширенный формат Gerber, иначе называемый RS-274X, включает в себя ряд дополнительных возможностей, таких как заливка полигонов, комбинирование негативных и позитивных изображений, задание пользовательских апертур. Кроме того, файл в формате RS-274X содержит в своём заголовке список используемых апертур, что даёт пользователям возможность обмениваться данными без необходимости отдельного описания используемых инструментов.

Формат RS-274X является надмножеством формата EIA Standard RS-274D. Он поддерживает как коды параметрических данных (G-коды) и коды апертур (D-коды), так и массивы параметров. Массивы параметров представляют собой наборы данных, описывающих или проект целиком, или его части, называемые слоями, что значительно расширяет возможности стандартного формата Gerber. Отметим также, что формат RS-274X был изначально разработан корпорацией Gerber Systems, признанным производителем CAD/CAM систем, устройств широкоформатной печати и оборудования прецизионной резки.

Для спроектированной печатной платы следует осуществить экспорт слоёв в стандарт «Gerber RS-274x при помощи соответствующей функции среды Ultiboard (или другой САПР, если в ней есть такая функция).

Для изготовления печатной платы кроме того необходим ещё файл данных сверловки, содержащий программу сверления отверстий в печатной плате. С помощью соответствующей функции Ultiboard (или другой САПР) создаётся файл NC Drill.

В дальнейшем на этапе технологической подготовки производства полученные файлы могут быть обработаны в программах технологической подготовки данных для производства печатных плат (CAM), таких как: CAM350, CAMTASTIC, GerbTool и другие.

---

Смотрите также файлы

• Практическое занятие 23.docx

• Средство индивидуальной защиты шланговый противогаз.docx

• Девчонка запала в душу, в душу разгильдяя пацана.docx

• Абразив материалдар тралы жалпы мліметтер.docx

• Особенности проектирование нежестких дорожных одежд.doc