Курсовая работа: Разработка печатной платы устройства управления питания компьютерной системы

2. Элементы, которые устанавливают, имеют следующие диаметры выводов:

d₁ =0,6мм

d₂ =0,6мм

d₃ =0,56мм

d₄ =0,55мм

d₅ =0,55мм

d₆ =0,6мм

3. Диаметры металлизированных отверстий вычисляем по формуле

d_{отв 1} = d₁ +2* m_пок +2*К, d_{отв 1} =0,6+2*0,05+2*0,2=1,1мм

d_{отв 2} =0,6+0,5=1,1мм; d_{отв 3} =0,56+0,5=1,06мм

d_{отв 4} =0,55+0,5=1,05мм; d_{отв 5} =0,55+0,5=1,05мм;d_{отв 6} =0,6+0,5=1,1мм

4.Определяем параметры контактных площадок вокруг металлизированных отверстий. Контактные площадки выполняются в виде контактного кольца с обеих сторон платы. Необходимая радиальная величина В=0,55мм, технологический коэффициент на ошибку С=0,1, тогда d_кп1 = d_{отв 1} +2*В+С

d_кп1 =1,1+1,2=2,3мм; d_кп2 =1,1+1,2=2,3мм

d_кп3 =1,6+1,2=2,26мм; d_кп4 =1,05+1,2=2,25мм

d_кп5 =1,05+1,2=2,25мм;d_кп6 =1,1+1,2=2,3мм

5.Исходя из полученных размеров металлизированных отверстий и диаметров выводов элементов выбираем технологически обусловленные размеры металлизированных отверстий.

Полученные данные записываем в табл.

N п.п.	Диаметр выводов элемента, мм	Расчетные данные		Стандартные
		Диаметр отв.мм	Диаметр к.площадки, мм	Диаметр отв. мм	Диаметр к.площадки, мм
1	0,6	1,1	2,3	0,9	2,3
2	0,6	1,1	2,3	0,9	2,3
3	0,56	1,06	2,26	0,9	2,3
4	0,55	1,05	2,25	0,9	2,3
5	0,55	1,05	2,25	0,9	2,3
6	0,6	1,1	2,3	0,9	2,3

Конструктивные параметры печатного монтажа отвечают требованиям, предъявляемым к платам третьего класса точности:

- размеры каждой стороны печатной платы должны быть кратны 2,5мм, при длине до 100мм.

- минимальная ширина печатных проводников 0,25мм.

- минимальный гарантийный поясок вокруг диаметра отверстия 0,1мм.

2.2 Обоснование компоновки печатной платы

Компоновка печатной платы – это процесс, при котором находят оптимальное размещение навесных элементов и ИМС на печатной плате. Требования компоновки: обеспечить оптимальную плотность расположения компонентов; -исключить заметные паразитные электрические взаимосвязи, влияющие на технические характеристики изделия. Компоновку можно выполнять вручную или с использованием САПР. Ручную компоновку обычно выполняют с помощью шаблонов элементов, устанавливаемых на плате, изготовленных из бумаги или из другого материала. Шаблоны выполняют в том же масштабе, в котором оформлялся чертёж печатной платы. Эти шаблоны размещают на листе бумаги или другого материала с нанесённой координатной сеткой и ищут такое расположение элементов, при котором длина соединяющих их проводников минимальна. В результате компоновки находят положение контактных площадок для подключения всех элементов. Автоматическая компоновка выполняется с помощью программы Р-СА Dи графического редактора. Требования к габаритным размерам плат определяются технологией их изготовления. Размеры ПП должны быть экономически целесообразны (существенно ограничение на типоразмеры с целью стандартизации инструментов и приспособлений). Отклонение от прямоугольной формы и создание пазов во внешнем контуре приводит к повышенным производственным расходам и неполному использованию исходных материалов. Размеры ПП должны соответствовать ГОСТ 10317-72, в котором рекомендовано 74 типа плат с соотношением сторон от 1 к 1 до 2 к 1. Максимальная ширина не должна превышать 500 мм. Рекомендуемая толщина в мм: 0,8;1;1,5;2;2,5;3. Печатную плату с установленными на ней электрорадиоэлементами называют печатным узлом.

Если ЭРЭ имеют штыревые выводы, то их устанавливают в отверстия печатной платы и запаивают. Если корпус ЭРЭ имеет планарные выводы, то их припаивают к соответствующим контактным площадкам внахлест. ЭРЭ со штыревыми выводами нужно устанавливать на плату с одной стороны (для плат с односторонней фольгой – на стороне где нет фольги). Это обеспечивает возможность использования высокопроизводительных процессов пайки, например пайку «волной». Для ЭРЭ с планарными выводами пайку «волной» применять нельзя. Поэтому их можно располагать с двух сторон печатной платы. При этом обеспечивается большая плотность монтажа, так как на одной и той же плате можно расположить большее количество элементов. При размещении ЭРЭ на печатной плате необходимо учитывать следующее:

1) Полупроводниковые приборы и микросхемы не следует располагать близко к элементам, выделяющим большое количество теплоты, а также к источникам сильных магнитных полей (постоянным магнитам, трансформаторам и др.);

2) Должна быть предусмотрена возможность конвекции воздуха в зоне расположения элементов, выделяющих большое количество теплоты;

3) Должна быть предусмотрена возможность лёгкого доступа к элементам, которые подбирают при регулировании схемы.

Если элемент имеет электропроводной корпус и под корпусом проходит проводник, то необходимо предусмотреть изоляцию корпуса или проводника. Изоляцию можно осуществлять надеванием на корпус элемента трубок из изоляционного материала, нанесением тонкого слоя эпоксидной смолы на плату в зоне расположения корпуса (эпоксидная маска), наклеиванием на плату тонких изоляционных прокладок. От правильного расположения корпусов микросхем на печатной плате зависят такие параметры ЭВМ как габариты, масса, надежность, помехоустойчивость.

Шаг установки интегральных микросхем определяется требуемой плотностью компоновки, температурными режимами работы компонентов на плате, методом разработки топологии ПП (ручная, машинная), типом корпуса и сложностью электрической схемы. Рекомендуемый шаг установки ИМС -2,5мм. Зазоры между корпусами должны быть не менее 1,5 мм. ИМС со штырьковыми выводами располагаются с одной стороны печатной платы, так как монтаж штырьковых выводов производится в сквозные отверстия, причем концы выводов выступают на обратную сторону платы. Корпуса ИМС прочно удерживаются на плате запаянными выводами и выдерживают практически любые механические воздействия.