2. Конструкторские требования к пп

Конструкторские требования к ПП как к несущей конструкции, на которой смонтированы ЭРИ, определяют:

- механическую прочность ПП в заданных условиях эксплуатации;

- сохранение характеристик ПП.

ГОСТ 23751-86 ПП устанавливает пять классов точности выполнения элементов конструкции (проводников, контактных площадок, отверстий и пр.) и предельных отклонений, наименьшие номинальные размеры кото­рых для узкого места представлены в табл. 1.

Таблица 1 – Наименование номинального значения основных параметров для класса точности ПП

Условные обозначения элементов печатного монтажа	Класс точности ПП
	1	2	3	4	5
l, мм	0,75	0,45	0,25	0,15	0,10
S, мм	0,75	0,45	0,25	0,15	0,10
b, мм	0,30	0,20	0,10	0,05	0,25
y=d/H	0,40	0,40	0,33	0,25	0,20
l, мм (без покрытия)	±0,15	± 0,10	± 0,05	± 0,03	0; - 0,03
l, мм (с покрытием)	+0,25; -0,20	+0,15; -0,10	± 0,10	± 0,05	± 0,03
Tl, мм- ОПП, ДПП, МПП (наружный слой)	0,20	0,10	0,05	0,03	0,02
Tl, мм – МП (внутренний слой)	0,30	0,15	0,10	0,08	0,05

Узкое место ПП - участок ПП, на котором элементы печатного прово­дящего рисунка и расстояния между ними могут быть выполнены только с минимально допустимыми значениями.

Разрабатываемая печатная плата имеет 1класс точности.

Координатная сетка - ортогональная сетка, определяющая места рас­положения соединений ЭРИ с ПП.

Шаг координатной сетки - расстояние между двумя соседними парал­лельными линиями координатной сетки (рис. 1).

Рисунок 1 – Координатная сетка чертежа

Шаг координатной сетки гарантирует совместимость ПП, изделий электронной техники (ИЭТ), квантовой электроники, электрорадиоэлементов (ЭРЭ), электротехнических изделий, т. е. всех ЭРИ, которые мон­тируют в узлах координатной сетки на ПП.

Предпочтительными являются следующие шаги координатной сетки:

- п0,05 мм, где п = 5, 10, 15, 20, 25;

- п0,50 мм, где п = 1, 2, 5, 6, 10.

Допустимые шаги координатной сетки - дюймовые шаги, которые применяют в конструкции ПП, использующих ЭРИ с шагом, кратным 2,54 мм:

- п2,54 мм;

- п0,635 мм.

1.3 ЭлектрическиетребованияихарактеристикиПП

Питание 12В

Ток 2-3А

Количество управляемых замков 4

Основными техническими требованиями к ПП как к коммутационному устройству являются: максимальная электропроводность печатных провод­ников; минимальные токи утечки между проводниками.

Электропроводность печатного проводника зависит:

- от характеристик проводникового материала (электропроводности, теплопроводности, коррозионной стойкости, способности к пайке, к нанесению покрытий); поэтому наиболее широко для изготовления печатных проводников используют медь;

- от способа получения покрытий (химическое, вакуумное или гальваническое осаждение):

химически осажденные покрытия имеют более высокое удельное сопротивление, которое увеличивается при повышении влажности и при пониженном давлении;

покрытия, полученные вакуумной металлизацией, имеют лучшие характеристики по сравнению с химическим покрытием, но зависят от его толщины;

гальванические покрытия имеют кристаллическую структуру, благодаря которой они обладают наилучшими характеристиками из всех приведенных выше покрытий;

-от площади поперечного сечения печатного проводника (рассчитывает конструктор, исходя -из электрической принципиальной схемы и удельного сопротивления материала печатного проводника);

-от режима токовой нагрузки;

-от внешних воздействий.

1.4. ТехнологическиетребованиякПП

К технологическим требованиям предъявляемым к ПП можно отнести:

- Прочность сцепления проводников с диэлектриком на поверхности и в отверстиях - одна из основных характеристик процесса металлизации. При химической металлизации диэлектрика она обусловлена сорбционным взаимодействием меди и диэлектрика, которое не обеспечивает высокой и равномерной прочности сцепления. Это имеет место при металлизации в вакууме (кроме катодной и плазменной металлизации, при которых включаются силы электронного взаимодействия). Высокая прочность сцепления проводников с диэлектриком наблюдается при нанесении и в сжигании токопроводящих паст на керамическое основание, определяемая их диффузионно-химическим взаимодействием, и при клеевом соединении фольги с диэлектриком. Прочность сцепления зависит также от типа диэлектрика, клея, подготовки поверхности, применяемых химических растворов и определяется усилием отрыва проводника от ПП в пересчете на ширину металлической полоски на поверхности ПП;

- паяемость- свойство паяемых материалов вступать в физико-химическое взаимодействие с расплавленным припоем с образованием качественного соединения контактной площадки с выводами ЭРИ. При этом учитываются режимы пайки (температура и время), наличие флюсующей или восстановительной сред и качество подготовки поверхности;

- устойчивость к перепайкам определяется количеством допустимых перепаек, которое должны выдержать контактные площадки с металлизированными отверстиями при ремонте: не менее четырех (МПП - трех) перепаек; без металлизированных отверстий - не менее трех (МПП - двух) перепаек;

- пригодность к пайке - способность ПП сохранять паяемость в течение длительного времени (6... 12 месяцев);

- ремонтопригодность.

2. Конструкторский раздел

2.1 Структурная схема конструкторско-технологического проектирования ПП.

Характерной тенденцией в настоящее время является тесная взаимосвязь элементной базы с конструкцией и технологией изготовления ПП, которые должны обеспечить все возрастающие требования по быстродействию, помехозащищенности, диапазону рабочих частот ЭА, поэтому необходимо тесное взаимодействие проектировщиков, конструкторов, технологовпоизготовлению ПП.

Рисунок 2.1 – Первая печатная платалабораторного источника питания PIC16F88I/P

Рисунок 2.2 – Вторая печатная плата лабораторного источника питания PIC16F88I/P

Вопросы проектирования, конструирования и технологии изготовлении изготовления ПП должны решаться в тесной взаимосвязи, так как для чтобы обеспечит функционирование ЭА необходимы не только схемотехнические решения, функциональная точность, надежность, но и учет влияния внешней среды, конструктивных, эксплуатационных факторов, многофакторного процесса изготовления ПП, связи требований конструкции ПП с технологическими возможностями различных методов их изготовления, и. т. п. При проектировании ПП также необходима ориентация на определенную технологическую базу (на конкретное производство).

В производстве ЭА ПП выполняют функции несущей конструкции и коммутационной схемы. К ним предъявляются те же требования, что и к конструкции ЭА: максимальная надежность при выполнении технических требований в заданных условия эксплуатации, минимальная масса и габариты, максимальное быстродействие, (обеспечение минимальной задержки и искажения сигналов), минимальная себестоимость, минимальная потребляемая мощность ( обеспечение необходимой теплопроводности), максимальная плотность проводящего рисунка, защищенность от внешних воздействий, ремонтопригодность, технологичность и пр.