Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практической работы

Печатная плата (ПП) – изделие, состоящее из плоского изоляционного основания с отверстиями и системой токопроводящих полосок металла (проводников), которое используют для установки и коммутации ИМС и ЭРЭ в соответствии с электрической принципиальной схемой.

Государственным стандартом предусмотрены следующие типы ПП:

- односторонняя печатная плата (ОПП) – ПП, на одной стороне которой выполнен проводящий рисунок;

- двусторонняя печатная плата (ДПП) – ПП, на обеих сторонах которой выполнены проводящие рисунки и все требуемые соединения;

- многослойная печатная плата (МПП) – ПП, состоящая из чередующихся слоев изоляционного материала с проводящими рисунками на двух или более слоях, между которыми выполнены требуемые соединения.

При разработке конструкции печатной платы (ПП) должны учитываться размеры элементов проводящего рисунка (длина, ширина, толщина проводников, размеры контактных площадок и пр.), и их взаимное расположение (например, расстояние между ними), так как они связаны с электрическими параметрами электрической принципиальной схемы, а также с электрическими параметрами ПП.

Существует ряд ограничений на размеры и расположение элементов печатного монтажа, связанных с технологическими особенностями производства. Поэтому прежде чем приступить к проектированию печатной платы, необходимо провести конструктивно-технологический рас-чет ПП с учетом производственных погрешностей элементов печатного монтажа, фотошаблонов, операций экспонирования, сверления и других операций по ГОСТ 23751-86 и РД-50-708-91.

Результаты расчетов приведенных ниже элементов печатного монтажа используются в системах автоматизированного проектирования (САПР) ПП при автоматической трассировке соединений.

Необходимо выполнить следующие расчеты: диаметров монтажных отверстий; расстояния от края ПП до элементов проводящего рисунка; ширины печатных проводников; диаметра контактных площадок; расстояния между элементами проводящего рисунка.

Диаметры монтажных и переходных отверстий (металлизированных и неметаллизированных) должны соответствовать стандарту и выбираться из ряда. Монтажные отверстия предназначены для установки ИМС и ЭРЭ, а переходные отверстия – для электрической связи между слоями или сторонами ПП.

Ширину печатных проводников рассчитывают и выбирают в зависимости от допустимой токовой нагрузки, свойств токопроводящего материала, температуры окружающей среды при эксплуатации. Края проводников должны быть ровными, проводники – без вздутий, отслоений, разрывов, протравов, пор, крупнозернистости и трещин, так как эти дефекты влияют на сопротивление проводников и скорость распространения сигналов.

Расстояние между элементами проводящего рисунка, расположенными на наружных или в соседних слоях ПП, зависит от допустимого рабочего напряжения, свойств диэлектрика, условий эксплуатации и связано с помехоустойчивостью, искажением сигналов и короткими замыканиями.

Задания для практической работы

Определить основные параметры печатной платы с учетом ее конструкции и электрических параметров схемы устройства. Данные для расчетов представлены в таблице вариантов.

Таблица 14.1 – Таблица вариантов

Вариант	Число сторон	Класс точности	Размер платы, мм	, мм	, мм	, В	, мА	, МГц
1	1	1	150	0,5	0,4	5	5	0,1
2	2	2	160	1	0,5	6	6	0,2
3	1	3	170	1,5	0,6	7	7	0,3
4	2	4	180	2	0,7	8	8	0,4
5	1	5	190	2,5	0,8	9	9	0,5
6	2	1	200	3	0,9	10	10	0,6
7	1	2	210	0,5	1	11	11	0,7
8	2	3	220	1	0,4	12	12	0,8
9	1	4	230	1,5	0,5	13	13	0,9
10	2	5	240	2	0,6	14	14	1
11	1	1	250	2,5	0,7	15	15	1,1
12	2	2	150	3	0,8	16	16	1,2
13	1	3	160	0,5	0,9	17	17	1,3
14	2	4	170	1	1	18	18	1,4
15	1	5	180	1,5	0,4	19	19	1,5
16	2	1	190	2	0,5	20	20	1,6
17	1	2	200	2,5	0,6	5	21	1,7
18	2	3	210	3	0,7	6	22	1,8
19	1	4	220	0,5	0,8	7	23	1,9
20	2	5	230	1	0,9	8	24	2
21	1	1	240	1,5	1	9	25	2,1
22	2	2	250	2	0,4	10	26	2,2
23	1	3	150	2,5	0,5	11	27	2,3
24	2	4	160	3	0,6	12	28	2,4
25	1	5	170	0,5	0,7	13	29	2,5