2020-10-12
3652
Печатные платы должны соответствовать требованиям ГОСТ 23753-79 после воздействия на них климатических факторов одной из групп жёсткости, указанной в таблице.
Группа жёсткости определяется конструктором и указывается в технических требованиях чертежа печатной платы. Значения факторов приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Характеристики групп жесткости
| Наименование воздействующего фактора | Значение воздейств. факторов по группам жёсткости | ||||
|
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Температура окружающей среды, °С | Верхнее значение | 55 | 85 | 100 | 120 |
| Нижнее значение | -25 | -40 | -60 | -60 | |
| Относительная влажность воздуха % | При температуре 35°С | При температуре 40°С | |||
| Изменения температуры среды, °С | От -40°С До +50°С | От -60°С До +60°С | От -60°С До +85°С | От -60°С До+100°С | |
| Давление кПа, мм. рт. ст. | нормальное | 53.6 400 | 53.6 400 | 0.67 5 | |
Выбираем группу жёсткости 1.
Выбор класса точности печатной платы
Печатные платы в зависимости от размеров элементов печатного монтажа делятся на пять классов точности.
|
|
|
ГОСТ 2375-86 устанавливает номинальные размеры основных элементов печатного монтажа. Эти данные приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Характеристики классов точности.
| Элементы | Номинальное значение размера, мм | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| t | 0.75 | 0.45 | 0.25 | 0.15 | 0.10 |
| s | 0.75 | 0.45 | 0.25 | 0.15 | 0.10 |
| b | 0.30 | 0.20 | 0.10 | 0.05 | 0.025 |
| y | 0.40 | 0.40 | 0.33 | 0.25 | 0.20 |
В этой таблице:
t − ширина печатного проводника
S − расстояние между краями соседних элементов
b − гарантийный поясок
y − отношение номинального значения диаметра наименьшего из металлизированных отверстий к толщине печатной платы.
Области применения и технологическое обеспечение печатных плат, по ГОСТ 23751-86.
-2 класс точности, применяется для печатных плат с дискретными элементами при малой или средней насыщенности платы навесными элементами.
класс точности, для печатных плат с микросхемами, имеющими штыревые и планарные выводы, а также с без выводными элементами при средней и высокой насыщенности поверхности платы навесными элементами, линии химико-гальванической металлизации и травления модульного типа.
класс точности, для печатных плат с микросхемами, имеющими штыревые и планарные выводы, а также с без выводными элементами пир высокой насыщенности поверхности платы навесными элементами.
класс точности, для печатных плат с БИС и микроблоками, имеющими планарные и штыревые выводы при очень высокой насыщенности платы с навесными элементами.
Учитывая данные приведённые в таблицах 3, а также плотность монтажа разрабатываемого изделия выбираем 2-ой класс точности.
Выбор материала основания печатной платы
|
|
|
Материалы для печатных плат выбирают по ГОСТ 10316-78 или ТУ.
Выбор материала основания производят с учётом обеспечения физико-механических и электрических параметров печатных плат после воздействия механических нагрузок, климатических факторов и химически агрессивных сред.
Для печатных плат, предназначенных для эксплуатации в условиях 1-ой и 2-01 группы жёсткости по ГОСТУ 23752-78, рекомендуется применять материал на основе бумаги, для 3 и 4-ой группы жёсткости- на основе стеклоткани. На данный момент применяются фольгированные материалы − гетинакс и стеклотекстолит.
Сравнительные характеристики гетинакса и стеклотекстолита приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Сравнительные характеристики материалов
| Параметры | ГФ | Сф |
| После выдержки в течении 24 часов при 40°С и относительной влажности до 98% | ||
| Удельное Объёмное сопротивление Ом не менее | 1*10^9 | 5*10^12 |
| Тангенс угла диэлектрических потерь не более | 0.07 | 0.03 |
| Прочность сцепления фольги с основанием Н/см не менее | 9.0 | 10 |
Гетинакс имеет стоимость гораздо ниже, чем стеклотекстолит и используется для аппаратуры, работающей при нормальной влажности окружающего воздуха, например для бытовой аппаратуры.
Учитывая всё вышесказанное и условия эксплуатации изделия выбираем фольгированный гетинакс.
Выбор шага координатной сетки
ГОСТ 10317-79 устанавливает основной шаг координатной сетки 2.5мм и дополнительные 1.25 и 0.5 мм. Шаг 1.25мм применяется если на плату устанавливают многовыводные элементы с шагом расположения выводов 1.25мм. Для плат 1 и 2-ого класса точности рекомендуется выбирать шаг равный 2.5м.
Принимаем шаг координатной сетки равный 2.5мм.
Выбор диаметра отверстий
Диаметр отверстий в печатной плате должен быть больше диаметра вставляемого в него вывод для обеспечения свободной установки ЭРЭ.
При диаметре вывода до 0.8мм диаметр не металлизированного отверстия делают на 0.2мм больше диаметра вывода. При диаметре более 0.8мм, на 0.3 мм больше.
Чтобы обеспечить надёжное соединение металлизированного вывода с печатным проводником, вокруг отверстия делают контактную площадку(с поправкой на гост).
dкп=dотв+2b+c
где: b − гарантийный поясок, выбирают в зависимости от класса точности по ГОСТ2375-86
С − коэффициент, учитывающий влияние разброса межцентрового расстояния и ряда других факторов.
Для плат 2 и 3-его класса точности ˂С˃ берут 0.4-0.5 мм
Расчётные значения диаметров отверстий и контактных площадок сводятся в таблицу 5.
Таблица 5-Размеры отверстий.
| Тип элемента | Диаметр вывода, мм | Диаметр отверстия, мм | Диаметр контактной площадки, мм | Количество отверстий |
| Резистор МЛТ 0.125 | 0,6 | 0,8 | 1,7 | 22 |
| Резистор МЛТ 0.25 | 0,7 | 0,9 | 1,9 | 2 |
| Резистор МЛТ 0.5 | 0,8 | 1 | 2 | 4 |
| Конденсатор К50-35 | 0,5 | 0,7 | 0,7 | 2 |
| Конденсатор К10-17 | 0,6 | 0,8 | 0,7 | 4 |
| Диод АЛ307БМ | 0,6 | 0,8 | 1,7 | 2 |
| Микросхема ATtiny15L | 0.6 | 0.8 | 1.4 | 8 |
Выбор вариантов установки элементов
Выбор варианта установки навесных ЭРЭ, их размещение на печатной плате, в том числе под автоматическую установку, осуществляется в соответствии с ОСТ 4.010.124-79.
