4.5 Определение класса точности платы

Согласно ГОСТ 23751-86 существует пять классов точности, которые устанавливают основные размеры конструкции и в свою очередь обусловливают уровень технологического оснащения производства. В проектируемом устройстве имеются поверхностно монтируемые микросхемы. Расстояние между краями контактных площадок ножек микросхем составляет 0,35 мм. Исходя из этого, минимально возможным для использования является третий класс точности (у которого данное расстояние составляет 0,25 мм). В то же время печатные платы третьего класса точности наиболее распространены, поскольку, с одной стороны, обеспечивают достаточно высокую плотность трассировки и монтажа, а с другой – для их производства не требуется специализированного оборудования. Руководствуясь всем этим, выбираем 3 класс точности.

ГОСТ 23751-86 устанавливает следующие основные параметры плат 3 класса точности:

0,25 мм – расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка;

0,25 мм – ширина печатного проводника;

0,10 мм – гарантийный поясок;

0,33 – отношение диаметра металлизированного отверстия к толщине платы.

4.6 Размещение элементов на плате

Техническим заданием определен мелкосерийный тип производства. При данном типе производства возможно наличие автоматов по установке элементов. Для упрощения работы этого автомата и повышения производительности, необходимо ИМС разместить равномерными рядами. Также это будет способствовать равномерному распределению тепла, выделяемом микросхемами при своей работе. При размещении ИМС на плате необходимо также согласно электрической принципиальной схеме учесть элементы, имеющие наибольшее количество электрических соединений между собой, и разместить их как можно ближе друг к другу, для обеспечения минимальной длины линий связи. В связи с этим, микросхемы D7, D3 необходимо на плате расположить между остальными микросхемами. Наиболее связанные с соединителем микросхемы: D10, D1, D2, D6, - следует разместить на ПП ближе к разъему, чем остальные микросхемы. Также в электрическую принципиальную схему данного устройства входят 3 неэлектролитических емкости, обеспечивающие ускорение переключения микросхем и подавление высокочастотных помех. Данные емкости необходимо устанавливать по 1 штуке на 5 корпусов микросхем. Электролитическую емкость необходимо установить ближе к соединителю, для подавления низкочастотных помех.

В итоге получим размещение элементов на плате, представленное на рис. 5.

Рис. 5. Размещение элементов на плате

4.7 Выбор типа соединителя

Выбор соединителя производится исходя из:

- назначения соединителя;

- предполагаемого способа монтажа (пайка, накрутка, обжимка, сварка);

- необходимого числа соединяемых электрических цепей;

- внешних климатических и механических воздействий.

По заданным в ТЗ внешним климатическим и механическим воздействиям согласно [Сайт про соединители] подходят для нашего устройства следующие типы соединителей: ОНП-ВС-103, ОКП-ВС-02, 2РМ, 2РМП, У3НЦ05, УЗНЦ2, АЭР-32, МРН. Способ монтажа данных соединителей разный. Для нашего устройства предполагаемый способ монтажа – это пайка, поэтому типы соединителей ОНП-ВС-103, ОКП-ВС-02 нам не подходят. Также согласно [11] монтаж прямоугольных соединителей за счет линейного расположения выводов более удобен, габариты по сравнению с цилиндрическими соединителями с равным числом контактов меньше, поэтому выбираем соединитель типа МРН-20-2, имеющий 20 контактов, расположенных в 2 ряда.

Технические характеристики разъема МРН-20-2:

- Синусоидальная вибрация: диапазон частот, Гц 1-5000;

- Температура окружающей среды: -60⁰С …+125⁰С;

- Относительная влажность при +35⁰С, 98 %;

- Пониженное атмосферное давление, Па 1,43∙10^-10;

- Рабочий ток на каждый контакт, А: 0,5-1;

- Максимальное рабочее напряжение, В: 150;

- Сопротивляемость контактов: не более 0,01 Ом;

- Емкость между любыми соседними контактами: не более 3 пФ.