2. Конструкторсько-технологічний розрахунок плати

а) Вибір типу і технології ДП, класу точності, габаритних розмірів, матеріалу, товщини і кроку координатної сітки.

На основі габаритних розмірів елементів, та формули розраховуємо габаритні розміри ДП. Остаточний розмір вибираємо такий (50х80),мм. В наступній таблиці 1 представлені габаритні дані та маси елементів.

Найменування	Кількість, шт.	Конструкційні параметри, мм	Маса, г
Мікросхеми
КР1401УД6	1	10x6.35x1.5	3.5
КР142ЕН8	1	10x10x4	4.5
Конденсатори
К10-17 0.1 мкФ	1	5.6x2.5x6.8x0.6	0.5
К10-17 100 мкФ	1	6.8x5.0x8.4x0.6	1.0
СE 470/35 PHT	1	ᴓ 10x16	10
СE 100/16 PHT	1	ᴓ 5x11	1.5
Резистори
ЧИП 0.250Вт 0,805 5% 560	1	3x7x0.7	0.25
ММТ-4 4.7 кОм	1	4x24x0.7	1
ЧИП 0.250Вт 0,805 5% 10кОм	2	3x7x0.7	0.25
ЧИП 0.250Вт 0,805 5% 560кОм	1	3x7x0.7	0.25
СП 5-16 ВА	1	ᴓ 10	2
ЧИП 0.250Вт 0,805 5% 300	1	3x7x0.7	0.25
Діод
КД522Б	1	1.9x3.8x0.5	0.15
Світлодіод
АЛ307	1	5.3x0.7	0.2
Перемикач
DTSM 32	1	3.5x6x0.7	2
Реле
РЭС 15	1	11.2x33x0.7	3.7
Трансформатор
ТПП 220/15	1	30x40	150
Запобіжник
FU1 (ПН2-100*)	1	21х64х52х15х10	160

Таблиця 1

Задані умови роботи пристрою відповідають 3 групі жорсткості за значенням впливаючих чинників.

Вибираємо двосторонню друковану плату з металізованими монтажними і перехідними отворами, що забезпечує високу щільність монтажу і низьку собівартість. Також забезпечується підвищена ремонтоздатність і міцність.

Вибираємо напівадитивний метод формування провідного шару, оскільки він забезпечує достатню точність при найменшій зі всіх методів собівартості при виробництві.

Вибираємо сіткографічний метод нанесення захисного покриття, який забезпечує високу продуктивність і економічність у виробництві, а також тому, що має високу точність. На основі технологічного обґрунтування вибираємо 3 клас точності виготовлення ДП.

Друкована плата характеризується наступними параметрами:

- ширина провідника = 0,10 мм ;

- відстань між елементами = 0,10 мм ;

- гарантований поясочок = 0,025 мм ;

- відношення діаметру отвору до товщини = 0,20 мм;

Матеріал друкованої плати –склотекстоліт фольгований теплостійкий, оскільки він забезпечує необхідний запас по міцності без застосування спеціальних методів збільшення міцності, та характеризується вищою теплостійкістю.

б)Розрахунок параметрів провідного малюнка.

Мінімальний діаметр металізованого отвору

h_ДП=2мм – товщина плати.

ɣ=0,20 мм – відношення діаметру металізованого отвору до товщини плати .

d_min ≥ h_ДП∙ɣ= 2∙0,20=0,4 мм

Номінальне значення діаметру монтажного отвору (для установки навісного елементу діаметр виводів рівний 0,5 мм)

d_e=0,5мм – максимальне значення діаметру виводу навісного елементу.

r=0,1мм –різниця між мінімальним значенням діаметру отвору і максимальним діаметром виводу встановлюваного елементу (для ручної установки він становить від 0,1 до 0,4 , а для автоматичної 0,4-0,5).

Δd_HB= - 0,10мм –нижнє граничне відхилення номінального значення діаметру отвору.

d=d_e+r+|Δd_HB|=0,5+0,1+0,10=0,7 мм .

d=0,7мм –діаметр монтажного отвору для елементів діаметр виводів, яких рівний d_e=0,5 мм .

Номінальне значення ширини провідника

t_МД=0,10 мм –мінімально допустима ширина провідника .

Мінімально допустима ширина провідника на постійному струмі для кіл живлення і заземлення з урахуванням допустимого струмового навантаження визначають за формулою:

де Imax – максимальний постійний струм, який протікає в провідниках; визначають з аналізу електричної принципової схеми.

J_доп – допустима щільність струму, що залежить від методу виготовлення ДП.

h_ф – товщина фольги друкованого провідника.

В нашому прикладі кола живлення не розраховуються, в зв’язку із малим споживанням пристрою.

Δt_HB=0,10мм –нижнє граничне відхилення ширини провідника.

t=t_МД+|Δt|=0,1+0,1=0,2 мм.

t=0,2 мм – номінальне значення ширини провідника.

Номінальне значення відстані між елементами провідної площадки

S_МД=0,1мм –мінімальна допустима відстань між елементами провідного малюнка, залежить від прикладеної напруги, атмосферного тиску та відносної вологості.

Δt_BB=0,03 мм –верхнє граничне відхилення ширини провідника.

S= S_МД+Δt_BB0,1+0,03=0,13 мм.

S=0,13мм –відстань між двома провідниками.

Діаметральне значення позиційного допуску розташування центрів отворів щодо номінального положення

T_p=0,03мм

Діаметральне значення позиційного допуску розташування контактних площадок щодо їх номінального положення

T_d=0,06мм

Мінімальний діаметр контактної площадки:

Δd_ВВ=0,03мм- верхнє граничне відхилення номінального значення діаметру отвору.

b_п=0,1мм- ширина гарантованого поясочка.

Δd_ТР=0мм- глибина травлення діалектрика(для ОДП і ДДП Δt_гр=0).

Δt_вв=0,03мм- верхнє граничне відхилення ширини провідника.

Δt_нв=0,03мм- нижнє граничне відхилення ширини провідника.

Т_d=0,06мм, Т_р=0,03мм.

D=d+ Δd_ВВ+2b_п+Δt_вв+2Δd_ТР+(Т_d²+Т_р²+Δt_нв²)^1/2=

=0,7+0,03+2∙0,1+0,03+2∙0+(0,06²+0,03²+0,03²)=0,97мм

Заокруглюємо діаметр контактної площадки в більшу сторону D=1,0мм.

Таким чином найменший діаметр контактної площадки D=1,0мм.

Аналогічні розрахунки проводять для всіх елементів діаметри яких відмінні між собою.