Точность ПП

Основные виды печатных плат и их характеристики

Тема 8. Конструирование элементов 1-го уровня иерархии. Проектирование и расчет печатных плат

Типовой элемент замены (ТЭЗ) — конструктивно законченный элемент машины, служащий для электрического объединения ИС и радиокомпонентов, самостоятельный по технологии изготовления и взаимозаменяемый без подгонки и дополнительной настройки с однотипными ТЭЗ машины. В качестве ТЭЗ в рассматриваемом варианте конст­руктивной иерархии используются ячейки - прямоугольные печатные платы с разъемом (печатным или штыревым) и руч­кой, объединяющие до нескольких десятков микросхем.

Под печатной платой (ПП) понимают изделие, состоящее из плоского изоляционного основания, с отверстиями, пазами, вырезами и системой токопроводящих полосок металла (проводников), которые используют для установки и коммутации изделий электронной техники (ИЭТ) и функциональных узлов в соответствии с электрической принципиальной схемой.

Печатной платой называется материал основания, вырезанный по размеру, содержащий необходимые отверстия и по меньшей мере один проводящий рисунок (ГОСТ 20406-75).

Основными достоинствами ПП являются:

• увеличение плотности монтажа, миниатюризация изделий;
• гарантированная стабильность электрических характеристик;
• повышенная стойкость к климатическим и механическим воздействиям;
• унификация и стандартизация конструктивных изделий;
• возможность комплексной автоматизации монтажно-сборочных работ;
• снижение трудоемкости, материалоемкости и себестоимости.

К недостаткам следует отнести сложность внесения изменений в конструкцию и ограниченную ремонтопригодность.

Показателями уровня разработки ПП являются:

• ширина проводников;
• расстояние между проводниками (зазоры);
• диаметр переходных отверстий (межслойных переходов);
• количество межслойных переходов на ПП;
• число проводников между двумя контактными площадками;
• диаметр контактных площадок;
• шаг расположения контактных площадок.

По плотности проводящего рисунка печатные платы и ГПП делятся на пять классов (ГОСТ 32751-86). Первый характеризуется наименьшей плотностью поводящего рисунка, а пятый наиболее высокой. Наименьшие номинальные значения ширины печатных проводников и предельных участков для плат первого класса составляют 0,75 мм, а для пятого – 0,1 мм. Класс точности ПП указывают в конструкторской документации на ПП. Выбор класса точности всегда связан с конкретным производством, так как он обусловлен уровнем технологического оснащения производства. Изготовление печатных плат 5-го класса требует применения уникального высокоточного оборудования, специальных (как правило, дорогих) материалов, безусадочной фотопленки, создания в производственных помещениях "чистой зоны" с термостатированием.

Табл.. Параметры классов точности изготовления печатных плат

Условное обозначение	Номинальное значение основных параметров для класса точности
t, mm	0.75	0.45	0.25	0.15	0.1
S, mm	0.75	0.45	0.25	0.15	0.1
b, mm	0.3	0.2	0.1	0.05	0.025
f	0.4	0.4	0.33	0.25	0.2

где t - ширина печатного проводника;

S - расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка;

b - гарантированный поясок;

f - отношение номинального значения диаметра наименьшего из металлизированых отверстий, к толщине печатной платы.

Ширину проводника рассчитывают и выбирают в зависти от допустимой токовой нагрузки, свойств токопроводящего материала.

Расстояние между элементами проводящего рисунка зависит от допустимого рабочего напряжения, свойств диэлектрика, условий эксплуатации и связано с помехоустойчивостью, искажением сигналов и короткими замыканиями.

Шаг координатной сетки - расстояние между двумя соседними параллельными линиями координатной сетки. Координатная сетка - ортогональная сетка, определяющая места расположения соединений ИЭТ с ПП. Шаг координатной сетки гарантирует совместимость ПП, ИЭТ, электротехнических изделий, т.е. всех составных элементов, которые монтируют в узлах координатной сетки на ПП.