Выбор материала и способа изготовления печатной платы.

Материалы, используемые в качестве основания печатных плат, должны обладать рядом свойств: достаточной прочностью, высокими изоляционными свойствами, низким водопоглащением. Кроме того, материал оснований печатных плат должен быть таким, чтобы при механической обработке (сверлении, штамповке, распилке) не образовались трещины, расщепления и неблагоприятные явления, влияющие на эксплуатационные свойства, а также на электрические параметры плат. Материал платы должен обеспечивать хорошую сцепляемость с токопроводящими покрытиями, иметь минимальное коробление в процессе эксплуатации и производства.

В настоящее время для производства узлов с печатным монтажом, широкое применение находят фольгированные диэлектрики: фольгированный гетинакс и фольгированный стеклотекстолит. Из всех используемых материалов гетинакс уступает по физико-механическим и электрическим параметрам. Практически наиболее широко на производстве для изготовления ПП используется фольгированный стеклотекстолит.

Исходя из сказанного, а также из условий эксплуатации, в качестве материала для изготовления печатной платы прибора МСС применяем фольгированный стеклотекстолит двухсторонний термостойкий (до 100⁰С) СФ-2Н-35-2.0, который обладает высокой механической прочностью, химической прочностью, хорошими электроизоляционными свойствами и низким влагопоглощением. Электрические соединения между ЭРЭ мы будем производить с помощью печатного монтажа.

Исходя из имеющихся типоразмеров платы, принимаем размеры печатной платы 140× 160мм. Данный размер очень удобен для размещения в корпусе модуля.

Предельное напряжение в электрической схеме +5В, а максимальный ток – не более 1А. Это позволяет нам остановиться на 3 классе точности изготовления печатной платы по ГОСТ 23751-86.

Минимальная ширина проводников по этому классу точности – 0, 25мм, минимальное расстояние между соседними краями проводящего рисунка – 0, 25 мм. Выбор 3 класса точности позволяет существенно упростить задачу автоматизированной трассировки печатных проводников. Трассировку печатных проводников проведем автоматизированным способом. На рисунке 2.1.7.1 показан пример автоматической трассировки проводящих дорожек программой P-CAD 2001.

Рисунок 2.1.7.1 Автоматическая трассировка печатной платы.

Определим диаметры монтажных отверстий, переходных отверстий и размеры контактных площадок.

Диаметры монтажных отверстий для установки ЭРЭ определяются диаметром выводов элементов и рассчитываются по формуле:

d = d_выв + d_д + r, (2.1.7.1)

где d_выв – диаметр вывода ЭРЭ;

d_д – допуск на диаметр отверстия;

r = 0, 1…0, 4 – технологический запас для проведения пайки.

Чаще диаметры монтажных отверстий рассчитываются по упрощенной формуле:

d = d_выв + 0, 05

На плате будут размещены элементы с диаметром выводов: 0, 75; 0, 95; 1, 25;. Соответственно диаметры монтажных отверстий должны быть: 0, 8; 1; 1, 3.

Толщина диэлектрического основания печатной платы выбрана 2, 0 мм. По ГОСТ 23751-86 известно, соотношение диаметра металлизированного отверстия к толщине печатной платы γ:

(2.1.7.2)

где d – диаметр монтажного отверстия;

n – толщина печатной платы.

Для 3-го класса точности γ ≥ 0, 3.

В нашем случае

d = 0, 8мм. Трассировка печатной платы выполнена автоматизированным способом. В качестве исходных данных используется перечень цепей, что отвечает требованиям ГОСТа.

Диаметры контактных площадок выбираются по ГОСТ 23751-86, исходя из диаметров металлизированных отверстий. Для 3-го класса точности для металлизированных отверстий диаметром 0, 8мм выполняются контактные площадки d = 1, 4мм, а для отверстий диаметром 1, 3мм, контактные площадки, составленный по электрической принципиальной схеме. Электрическая схема реализована в печатном монтаже на 100%. Пример компоновки одной из плат модуля приведен на рисунке 2.1.7.2.

Рисунок 2.1.7.2. Пример компоновки платы МСС.