2. Выбор материалов для изготовления печатного узла и способ изготовления платы

Выбор материала для ПП можно производится по типу диэлектрического основания, по количеству фольгированных сторон. Самыми распространенными диэлектрическими основаниями являются гетинакс, стеклотекстолит. В качестве диэлектрического основания выберем стеклотекстолит, так как он имеет невысокую цену, что важно при массовом производстве. В качестве проводящего слоя выберем медную фольгу. Проводящий слой будет с одной стороны, так как двухсторонние печатные платы на порядок дороже односторонних. Отверстия металлизировать не нужно, значит берем негальваностойкую фольгу.

Стеклотекстолит фольгированный марки СФ (ГОСТ 10316-70) - представляет собой листы, изготовленные на основе стеклотканей, пропитанных связующим на основе эпоксидных смол и облицованные с одной или двух сторон медной электролитической гальваностойкой фольгой толщиной 35 мкм. Рекомендуется для изготовления печатных схем, плат и других изделий для работы в условиях нормальной и повышенной относительной влажности окружающей среды при температуре от -60°С до +85°С.

В качестве материала ПП выбираем фольгированный с одной стороны стеклотекстолит типа СФ-1-35-1,50Г ГОСТ 10316-70. Толщина платы 1,5 мм, толщина фольги 35 мкм.

Исходя из требований ТЗ и в соответствии с ГОСТ Р50621-93, ГОСТ 23751-86 и ГОСТ 10317-79, ОСТ 4.010.022-85 принимаем следующие требования к плате:

• класс точности ПП – 3;

• группа жесткости – 3;

• шаг координатной сетки – 2,5 мм;

Форма платы прямоугольная с габаритами 45х20 мм.

Выберем припой ПОС-61. Он предназначен для пайки медных проводов и жил к выводам разъёмов, полупроводниковым приборам и т.п., где недопустим перегрев. Состав: олово 50—61%, свинец 39—50%. Температура плавления: начальная 183 °С, конечная 190 °С.

После монтажа элементов, на печатную плату необходимо нанести защитное покрытие от воздействия климатических факторов. Для этого выберем лак УР-231 ВТУ ГИПИ-4 № 366-62. Лак УР-231 – это защитный лак для печатных узлов и металлических изделий всеклиматического исполнения. Лак двухкомпонентный: основа лака – алкидно-эпоксидная смола и отвердитель ДГУ. Предел рабочих температур: -60…+80 °С.

• Назначение УР-231:

Лак УР-231 для защиты металлических изделий и печатных узлов всеклиматического исполнения, эксплуатируемых в интервале температур от минус 60 до плюс 120 ^оС.

---

• Нанесение

Лак УР-231 наносят наливом, окунанием, окунанием с последующим центрифугированием, пневмораспылением, кистью. 

• Основные технические показатели:

• Условная вязкость по ВЗ-246, с: 30-100

• Массовая доля нелетучих веществ, %: 26-32

• Время сушки (20 ^оС), ч, не более: 9

• Время сушки (65 ^оС), ч, не более: 8

• Электрическая прочность пленки: 50

• Гарантийный срок хранения, месяцев: 6

• Стандарт: ТУ 6-21-14-90 

---

5. Расчет основных конструкторских параметров печатной платы.

• Максимальный ток через проводник= 0,02 А;

• Размер платы – 45х20 мм;

• Вид платы – односторонняя;

• Метод изготовления – сеткографический;

• Нормы изготовления – класс А.

1. Расчет основных конструкторских параметров печатной платы.

1. Номинальный диаметр неметаллизированного отверстия:

• d = d_в + (0,2…0,3) = d_в+0,3 мм, где d_в – диаметр вывода элемента.

• d₁=0,7+0,3=1 мм (резисторы);

• d₂=0,51+0,3=0,81 мм (диоды, стабилитроны);

• d₃=0,5+0,3=0,8 мм (светодиоды);

• d₄=0,46+0,3=0,76 мм (транзисторы).

2. Номинальный диаметр контактной площадки :

• d_к=d+0.7±δ (δ для класса А равно ±0,1 мм).

• d_к1=1+0,7=1,7±0,1 мм (резисторы);

• d_к1=0,81+0,7=1,51±0,1 мм (диоды, стабилитроны);

• d_к1=0,8+0,7=1,5±0,1 мм (светодиоды);

• d_к1=0,76+0,7=1,46±0,1 мм (транзисторы).

3. Расстояние, необходимое для прокладки в узком месте между двумя отверстиями n проводников минимальной ширины при минимальных зазорах (отверстия не зенкованные), мм.

• Оценим диапазон межцентровых расстояний для прокладки одного проводника минимальной ширины.

• .

• .

• Оценим диапазон межцентровых расстояний для прокладки двух проводников минимальной ширины.

• .

• .

• Вывод:

• Для прохождения одного проводника расстояние между центрами отверстий должно быть не менее мм, для двух не менее мм. В нашем случае расстояния между центрами отверстий элементов, под которыми нам приходилось проводить проводники, больше максимального расстояния как для одного проводника, так и для двух.

4. Минимальная ширина проводников, определяемая допустимой плотностью тока γ, допустимым падением напряжения ∆U.

---

• Ширину проводника b рассчитывают и выбирают в зависимости от допустимой токовой нагрузки, свойств токопроводящего материала, температуры окружающей среды при эксплуатации и пр.

• , где

• t – минимальная допустимая ширина проводника, – максимальная плотность тока для печатных проводников (принимаем = 20 А/мм₎, – суммарная толщина проводника.

• Для выбранного материала платы СФ-1-35-1,50:  = 0,035 мм.

• 

• Минимальная ширина проводника составляет 0,028 мм.

2. Расчет электрических параметров печатной платы

• Емкость в печатном монтаже

• С = 8,85’С_Г l,

• где ’ определяется по _1,₂ – относительная диэлектрическая проницаемость материалов платы и среды, граничащих с проводниками; С_Г – емкостной коэффициент; l – длина проводников, образующих емкость.

• Значения  для воздуха - 1 = 1, для изоляционного основания платы из стеклотекстолита - 2 = 5,6.

• Расчет емкостного коэффициента С_Г: С_Г = К’/K; =3,3

• К=f() и К’= f(’), где =arcsin k и ’=arcsin k’.

• Модуль эллиптического интеграла 1 рода k =, a=1 мм, d=1 мм.

• . В случае k²<<1 расчет можно проводить по соотношению .

• Оценим максимальную емкость, образуемую проводниками.

• Получаем:

• k = 0,707

• k’=0,707

•  = 0,785

• ’ = 0,785

• С_Г = 1

• Длина проводника, образующего емкость l = 50 мм = 0,050 м.

• Отсюда максимальная емкость С = 8,85 3,31  0,050 = 1,460 пФ.

• Вывод:

• Исходя из значения полученных емкостей, можно сделать вывод, что межпроводниковая емкость настолько мала, что она не будет оказывать большого влияния на функционирование устройства, поэтому ею можно пренебречь.

---

---

Смотрите также файлы

• BL-B3141Q.pdf

• Язык ТВ - монтаж, планы.doc

• ЭУМК_ТАУ1.pdf

• Эраст Галумов - Основы PR.pdf

• ЭО Лаб работа 2.doc