Основи конструювання друкованих плат. Правила оформлення креслень друкованих плат ГОСТ 2. 417-78

 

Вихідним документом при конструюванні друкованої плати є принципова електрична схема пристрою. Для однієї принципової схеми можна побудувати кілька варіантів топології друкованої плати, тобто друкованого монтажу.

Для забезпечення технологічності конструкції друкованої плати встановлені єдині норми конструювання плат, в першу чергу по відношенню до конструкції і геометричних розмірів і параметрів елементів друкованого монтажу та їх електричних параметрів.

Основні норми конструювання і вимоги до креслень друкованих плат такі:

1. Максимальний розмір сторони друкованої плати, як одношарової, так і багатошарової, не повинен перевищувати 500 мм. Це обмеження визначається вимогами міцності і щільності монтажу. По щільності розміщення друкованого монтажу плати поділяють на два класи: клас А - плати з нормальною щільністю монтажу і клас Б - плати з підвищеною щільністю монтажу. Мінімальна ширина провідників і відстань між ними визначають щільність монтажу. Ці параметри однакові і залежать від методу виготовлення: 0,5 - 0,8 мм - для плат класу А і 0,2 - 0,4 мм - для плат класу Б.

Габаритні розміри плат класу А звичайно складають 240 х 360 мм, а плат класу Б - 100 х 150 мм. Основні розміри друкованих плат визначені в ГОСТ 10317-79 (табл. 2).

2. Співвідношення розмірів сторін друкованої плати для спрощення компоновки блоків та уніфікації розмірів друкованих плат рекомендуються: 1:1; 2:1; 3:1; 4:1; 3:2; 5:2. Розміри на кресленні друкованої плати вказують одним із таких способів:

- у відповідності з ГОСТ 2.307-68;

- нанесенням координатної сітки.

3. Доцільно з метою максимального використання фізичного об'єму конструкції ЕОМ і спрощення її виготовлення розробляти плати прямокутної форми (інші форми друкованих плат допускаються тільки при розробці ЕОМ спеціальної форми).

4. Для креслення взаємного розташування друкованих провідників, друкованих елементів, контактних площадок, монтажних і контактних отворів і т.д. необхідно використовувати координатну сітку в прямокутній чи полярній системі координат. Крок координатної сітки в прямокутній системі координат

повинен дорівнювати 1,25 чи 2,5 мм (основні) і 0,5 мм (додатковий). Викорис­тання двох кроків координатної сітки на кресленні однієї плати неприпустимо.

Початок координат рекомендується встановлювати в лівому нижньому куті плати (рис. 2), чи в центрі лівого нижнього кріпильного отвору (рис. 3), призначеного для кріплення плати в блоці чи елементів на платі.

 

Таблиця 2 - Лінійні розміри друкованих плат, мм

 

Ширина

Довжина

Ширина

Довжина

Ширина

Довжина

Ширина

Довжина

Ширина

Довжина

Ширина

Довжина

Ширина

Довжина

Ширина

Довжина

 

 

Координатну сітку наносять:

- на все поле креслення:

- рисками по периметру контура плати (рис. 2);

- на зображенні поверхні плати (рис. 3);

- на частині зображення поверхні друкованої плати.

Крок координатної сітки в полярній системі координат задають по куту і діаметру (рис. 4). Координатну сітку наносять тонкими лініями, які повинні нумеруватися. Крок координатної сітки вибирають з урахуванням насичення і масштабу зображення (рис. 2 – 4). Окремі лінії координатної сітки допускається виділяти через прийняті інтервали (рис. 2, 4), проміжні лінії сітки можна не наносити, якщо помістити в технічних вимогах вказівки типу: Лінії координатної сітки нанесені через одну.

Рисунок 2 – Нанесення координатної сітки рисками по периметру

 

Рисунок 3 – Нанесення координатної сітки на зображенні поверхні плати

 

 

Рисунок 4 – Координатна сітка в полярній системі координат

 

5. По краях плати треба передбачити технологічну зону шириною 1,5 -2,0 мм. Розміщення установчих і інших отворів, а також друкованих провідників в цій зоні не допускається. Всі отвори повинні розташовуватися в вузлах координатної сітки.

6. Монтажні отвори обов'язково металізують. Форма і розміри отворів залежать від діаметру і форми виводів електрорадіоелементів. Діаметр отворів, звичайно, повинний бути більшим за діаметр виводу електрорадіоелементу на 0,2 - 0,3 мм. Таке співвідношення визначає умови пайки.

Дані для оформлення на кресленні таблиці отворів наведено в табл. 3. Форму таблиці отворів наведено на рис. 5.

Навколо монтажного отвору виконують контактну площадку у вигляді кільця, діаметр якого повинний бути більшим за діаметр отвору. Оформлення контактних площадок показано на рис. 6. Установчі, кріпильні, технологічні отвори не мають контактних площадок.

На кресленні друкованої плати отвори (монтажні, контактні) допускається зображати спрощено - одним колом (без зенківки і контактної площадки). Щоб їх відрізнити, застосовують умовні позначення (рис. 7). Умовності зображення контактних площадок показані на рис. 8.

Таблиця 3 - Дані для оформлення таблиць отворів

 

Діаметр виводів елемента, мм	Діаметр отвору в платі, мм	Діаметр зенківок з обох сторін, мм	Діаметр контактної площадки, мм
0.5 – 0.6	0.8	1.1 x 700	2.2
0.7 – 0.8	1.0	1.5 x 700	2.5
0.9 – 1.0	1.3	1.8 x 700	3.0
1.2 – 1.3	1.5	2.0 x 700	3.5
1.3 – 1.5	1.8	2.2 x 700	4.0
1.8 – 2.0	2.2	2.8 x 700	5.0
2.0 – 2.2	2.5	3.0 x 700	5.5
2.4 –2.6	2.8	3.2 x 700	6.0

 

 

Рисунок 5 – Форма таблиці отворів

 

Рисунок 6 – Оформлення контактних площадок

Рисунок 7 – Приклади умовних позначень контактних площадок

Рисунок 8 – Умовності зображення контактних площадок

 

7. Друковані провідники розміщують з двох боків плати по лініях умовної координатної сітки. При цьому рекомендується на одній стороні плати провідники вести паралельно. Електричне з'єднання друкованих провідників, розташованих на різних сторонах плати виконують за допомогою монтажних металізованих отворів, які можуть розміщуватись по всій робочій поверхні плати.

На кресленні плати провідники показують однією потовщеною лінією (рис. 2). Числові значення ширини провідника вказують в технічних вимогах; при ширині провідника на кресленні більшій ніж 2,5 мм допускається зображати його двома лініями у відповідності до масштабу креслення. Окремі елементи рисунка (провідники, екрани, контактні площадки, ізоляційні ділянки і т. ін.) допускається відокремлювати штриховкою, зачерненням, раструванням (рис. 3, 4). Варіанти зображень провідників, контактних площадок на кресленні друкованої плати показані на рис. 9а.

Друковані провідники, ширина яких на кресленні не більша ніж 1 мм, треба зображати суцільною потовщеною лінією, а контактні площадки, що приєднані до таких провідників, не штрихувати.

На рис. 9б показано ділянку плати (що обведена штрих-пунктирною потовщеною лінією), яку не можна займати провідниками (наприклад, місце для металевої шайби).

На рис. 10 показані приклади постановки розмірів для групи монтажних і контактних отворів, які призначені для встановлення на платі одного елемента, пристрою (реле, мікросхеми, з'єднувача та інш.): а - розмітка отворів на платі для встановлення радіоелементів, пристроїв, деталей; б - відокремлення ділянки з отворами для кріплення елемента, пристрою, деталі на платі; в - відокремлення ділянки з отворами для кріплення елементу, пристрою і т.д. на полі креслення.

Рисунок 9 – Варіанти зображень провідників та контактних площадок

 

Рисунок 10 – Приклади постановки розмірів для групи монтажних і контактних отворів

 

Рисунок 11 – Мінімальні розміри відстаней між електрорадіоелементами

 

 

8. Конденсатори, резистори та інші навісні елементи треба розміщувати паралельно координатній сітці. Мінімальні розміри відстаней між електрорадіоелементами показані на рис. 11.

9. На друкованих платах треба передбачити орієнтуючий паз (чи зрізаний кут) чи технологічні базові отвори, необхідні для правильної орієнтації при виготовленні друкованої плати.

10. З країв друкованої плати треба знімати фаски. Між друкованим з'єднуючим контактом роз'єму і краєм фаски повинна бути відстань не менша 0.8 мм.

11. Креслення друкованої плати треба виконувати в масштабі 1:1; 2:1; 4:1; 5:1; 10:1, якщо крок координатної сітки 2,5 мм і не менше 4:1, якщо крок 0,5 мм (додатковий крок).

12. Над основним написом розміщують технічні вимоги, згруповані в такій послідовності:

а) спосіб виготовлення плати;

б) позначення матеріалу провідникового шару чи ізоляційних ділянок і товщина шару;

в) крок координатної сітки;

г) відхилення, що допускаються: обрисів провідників, контактних площадок та

інших друкованих елементів від заданих кресленням;

д) ширина друкованих провідників;

є) найменша відстань між провідниками;.

ж) вимоги до розмірів і зміщення контактних площадок;

з) вказівки про покриття;

і) вказівки про маркірування і клеймування.

13. На кресленнях друкованих плат допускається:

- наносити позиційні позначення електро- і радіоелементів;

- вказувати сторону встановлення навісних елементів надписом, який розміщують над зображенням;

- розміщувати електричну принципову схему.