Выбор размеров печатной платы

Содержание

Введение

. Конструкторская часть. Разработка конструкции Блокиратор ШИ-регулятора мощности электродвигателя

Выбор элементной базы

Выбор типа печатной платы

1.3 Выбор метода изготовления печатной платы

Выбор размеров печатной платы

Выбор группы жёсткости печатной платы

Выбор класса точности печатной платы

Выбор материала основания печатной платы

Выбор шага координатной сетки

Выбор диаметров отверстий

Выбор вариантов установки элементов

Выбор и размещение элементов проводящего рисунка

. Технологическая часть. Разработка технологического процесса сборки блокиратора ШИ-регулятора мощности электродвигателя

2.1 Определение типа производства

2.2 Выбор варианта технологического процесса сборки

Обоснование разбивки технологического процесса сборки на операции

Выбор средств технологического оснащения

Обоснование выбора технологических материалов

3. Расчётная часть проекта

Расчёт надёжностиизделия

.2 Расчёт технологичности конструкции

Расчёт элементов печатного монтажа

Заключение

Литература

Введение

 

Целью данного курсового проекта является разработка, выбор и обоснование конструкции, технологического процесса сборки блокиратора ШИ-регулятора мощности электродвигателя. Для обоснования выбора конструкции выполняется расчёт надёжности и технологичности устройства.

При разработке описываемого ниже устройства использован опыт одного из пионеров электромобилестроения. Устройство поможет электрифицировать игрушки, скутеры, мощные вентиляторы, создавать электроприводы мощностью до 5 кВт напряжением до 150 В. Блокиратор ШИ-регулятора позволяет приводить в действие электродвигатель транспортного средства весовой категории "Жигули"-классика. Схема устройства допускает увеличение мощности управляемых устройств путем замены радиоэлементов на более мощные с соблюдением рекомендаций, изложенных в статье.

 

Конструкторская часть. Разработка конструкции Блокиратор ШИ-регулятора мощности электродвигателя

Выбор элементной базы

Типы элементов выбираются в зависимости от условий эксплуатации изделия. Выбранные элементы должны соответствовать условиям эксплуатации изделия без изменения своих технических характеристик. Выбранные ЭРЭ сводятся в таблицу 1.

 

Таблица 1 - Характеристики ЭРЭ

Тип элементов	Температура С(+-)	Относительная влажность, %	Вибрация ГЦ	Ускорение g
Резисторы МЛТ-0.125 Вт	-45….+90	98	2300	13
Конденсаторы К10-17	-60…+125	98	600	10
Диоды КД522Б	-60…+70	98	3000	20
Микросхема К554СА3А	-40….+70	98	2100	12

 

Условия эксплуатации элементов соответствуют условиям эксплуатации изделия, вследствие чего можно утверждать, что ЭРЭ выбраны верно.

 

Выбор типа печатной платы

 

ОСТ4.010.022-85 устанавливает следующие типы печатных плат

ОПП − односторонние печатные платы

ДПП − двусторонние печатные платы

МПП − многослойные печатные платы

ГПК − гибкие печатные кабели

При выборе печатной платы следует учитывать:

Возможность выполнения всех коммутационных соединений

технико-экономические показатели

возможность автоматизации процессов изготовления, контроля и диагностики, установки навесных элементов.

ОПП характеризуются: возможностью обеспечения повышенных требований к точности выполнения проводящего рисунка, отсутствием металлизированных отверстий, установкой элементов на плату со стороны противоположной стороне пайки без дополнительного изоляционного покрытия, низкой стоимостью.

ДПП без металлизации монтажных и переходных отверстий характеризуется: низкой стоимостью, возможностью обеспечения высоких требований к точности выполнения проводящего рисунка, использованием объёмных металлических элементов конструкции (штыри, штифты, пистоны и т.д.) для соединения элементов проводящего рисунка, расположенного на противоположной стороне печатной платы.

ДПП с металлизированными монтажными и переходными отверстиями характеризуются: высокими коммуникационными возможностями, повышенной прочностью сцепления выводов навесных ЭРЭ с проводящим рисунком печатной платы, повышенной стоимостью по сравнению с печатными платами без гальванического соединения слоёв.

ГПК характеризуется: высокой гибкостью, малыми толщинами, возможностью подключения к печатным платам без использования соединителей, использованием одно и двухсторонних тонких фольгированных диэлектриков, возможностью автоматизации процессов изготовления.

На основе приведённых характеристик выбираем одностороннюю печатную плату. Это экономически выгоднее, да и нет необходимости использовать другие типы печатных плат.

 

Выбор метода изготовления печатной платы

 

В настоящее время широко распространены следующие методы изготовления проводящего слоя:

Химический, проводящий слой получают травлением медной фольги на незащищённых участках

Электрохимический, при котором методов химического осаждения создаётся слой металла толщиной 1-2мкм, наращиваемый затем гальваническим способом до нужной толщены. При электрохимическом методе одновременно с проводниками металлизируют стенки отверстий, которые можно использовать как перемычки для соединения проводников, расположенных на разных сторонах платы.

Комбинированный метод, проводники получают травлением фольги, а металлизированные отверстия электрохимическим способом.

Полу аддитивный, проводящий слой получают травлением тонкой фольги (5-10мкм), а затем доращиванием её до нужной толщины гальваническим способом. При этом происходит и омеднение отверстий.

Исходя из приведённых характеристик, выбираем химический метод. Этот метод обеспечивает большую производительность. Проводящий рисунок расположен лишь на одной стороне печатной платы, плотность монтажа не высокая, метод используется для односторонних плат.

 

Выбор размеров печатной платы

Размеры, конфигурацию и места крепления печатных плат выбирают в зависимости от установленных размеров, элементной базы, эксплуатационных характеристик, использованных методов установки, навесных элементов, пайки, контроля и технико-экономических показателей.

Размеры сторон должны соответствовать ГОСТ 1031-79 или нормативно-технической документации, разработанной в его ограничение.

Рекомендуется разрабатывать печатные платы прямоугольной формы. Конфигурацию, отличную от прямоугольной, следует выбирать в технически обоснованных случаях. При выборе соотношения сторон печатной платы предпочтительными являются соотношения менее 3:1

Размеры каждой стороны должны быть кратными:

− при длине до 100мм

− при длине до 350мм

− при длине более 350мм

Максимальный размер любой из сторон должен быть не более 470мм. Отклонения от прямоугольности не должно быть более 0.2мм на 100мм длинны. Исходя из приведённых выше утверждений, принимаем размеры платы кратные 2.5