Разработка печатной платы с использованием САПР

7. Разработка печатной платы с использованием САПР

7.1 Разработка печатной платы

При разработке печатной платы будем учитывать следующие требования предъявляемые к печатным платам: проводящий рисунок должен быть четким, с ровными краями, без вздутий, отслоений, подтравливаний, разрывов, темных пятен, следов инструментов и остатков технологических материалов. Допускаются: отдельные местные протравы не более 5 точек на 1 дм² при условии, что оставшаяся часть проводника соответствует минимально допустимой по чертежу. Риски глубиной не более 25 мкм и длиной до 6 мм; отслоение проводника в одном месте не длине не более 4 мм. Остатки металлизации на пробельных участках, не уменьшающие допустимых расстояний между элементами.

Для повышения коррозийной стойкости и улучшения паяемости на поверхность проводящего рисунка нанести электролитическое покрытие, которое должно быть сплошным, без разрывов, отслоений и подгаров. В отдельных случаях допускается: участки без покрытия площадью не более 0,2 мм² на проводник, но не более 5 на плате; местные наросты высотой не более 0,2 мм; потемнение и неоднородность покрытия, не ухудшающие паяемость; отсутствие покрытия на торцах проводников.

Монтажные и фиксирующие отверстия должны быть расположены в соответствии с требованиями чертежа и иметь допустимые отклонения.

Разрывы контактных площадок не допускаются, т.к. это уменьшает адгезию к диэлектрику; уменьшается токонесущая способность проводника. Допускается частичное отклонение отдельных (2%) контактных площадок вне зоны проводников. Контактные площадки монтажных отверстий должны равномерно смачиваться припоем за время 3...5 с и выдерживать не менее трех перепаек без расслоения диэлектрика, вздутий и отслоений.

Физиотерапевтическое устройство на основе применения упругих волн имеет небольшие габаритные размеры. Для такого устройства необходимо изготовить плату с относительно малыми размерами.

Основные технические требования к печатной плате физиотерапевтического устройства в соответствии с ГОСТ 23752-86.

1. Габаритные размеры ПП не превышают установленных значений для малогабаритных плат - 150´100 мм.

K=S_эл/S_пп , (7.1)

где К- коэффициент заполнения;

S_эл - площадь занимаемых компонентов;

S_пп - площадь платы.

S_пп=10500/0.7=15000 мм

Размер печатной платы 150´100 мм.

2. Толщину ПП определяют в зависимости от механических нагрузок и технологических возможностей металлизации отверстий:

H>(2.5¸5)D_отв,(7.2)

H=2.5 1=2.5 мм

3. Толщина ПП выбирается из следующего ряда значений: 0.8, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0мм. Допустимые отклонения по толщине не должны превышать: при толщине до 1 мм - ±0.15 мм; до 2 мм - ±0.20 мм; до 3 мм - ±0.30 мм. Печатная плата, имеет прямоугольную форму с соотношением сторон - 1:2.

4. Максимальные диаметры отверстий, располагаемые в узлах координатной сетки, зависят от максимального диаметра навесного элемента (d_выв), наличия металлизации и толщины платы. Исходя из выполнения условий пайки:

D_отв=d_выв+(0.2¸0.4)мм, (7.3)

Допустим d_отв=0.8 мм. Тогда

D_отв=0.8+0.2 =1 мм

5. Плотность монтажа определяется шириной проводников и расстоянием между ними. В соответствии с ГОСТ 23751-79 для печатной платы второго класса точности монтажа, минимальная ширина и зазоры между проводниками 0.25 мм на наружных слоях, 0.2 мм - на внутренних слоях плат, а ширина проводника 0,45 мм.

Трассировку рисунка схемы проводят по координатной сетке с шагом по ГОСТ 10317-77 1.25 мм. Трассировку проведем с помощью программы PCAD на ЭВМ.

6.Требуемое сечение проводников определяют в зависимости от материала проводника и величины тока.

Sn=h×t ³(r×Ln×I)/U_раб, (7.4)

где r - удельное сопротивление проводника (для медной фольги 0,017*10^-6 Ом*м);

Ln - длина проводника;

h -ширина проводника;

I - величина тока через проводник.

Возьмем длину проводника равной Ln=0.5 м, а ток I=0.015 A тогда

Sn ³ 0.017*10^-6×0.5×0.015/ 9

7. Плотность тока в печатных проводниках наружных слоев плат не должна превышать 20 А/мм².

8. Плотность сцепления печатных проводников с основанием не менее 15 МПа.

9. Допустимый уровень рабочего напряжения не превышает Uраб - до 12 В.

10. Контактные площадки должны смачиваться припоем за 3-5 секунд и выдерживать не менее 3-х перепаек. После изготовления плата покрывается сплавом ПОСВ33.

Плата содержит 224 отверстий, из них 220 металлизированы. Изготавливается комбинированным позитивным методом. Диаметры отверстий с металлизацией 1.0 мм. Диаметры контактных площадок- не менее 2.0 мм. Толщина металлизации отверстий 20 мкм.

Плату необходимо изготовить из стеклотекстолита СФ-2-35 толщиной проводящего слоя 1,5±0,2 мм. Это достаточная толщина для придания печатной плате необходимой прочности.

Так как плата имеет малые размеры при относительно большом количестве деталей, то ее нужно делать двусторонней. Такая плата будет обладать повышенной надежностью, что является очень важным в медицинских приборах.

Отверстия под крепежные детали и для крепления Т1 сделать диаметром 4 мм.

Похожие работы

Лазеры и их применение в медицине

Скачать

84833

1

2

... объему активной среды и максимальной мощности (энергии) источника внешнего возбуждения (накачки). Основными особенностями лазерного излучения, делающими его перспективным для применения в различных областях медицины, являются высокие направленность, монохроматичность и энергоемкость. Высокая направленность лазерного излучения характеризуется тем, что угловое расхождение его пучка в свободном ...

История отечественного приборостроения

76024

0

0

... и теплоизмерительных приборах и регуляторах в основном удовлетворялась, то в металлургии, химической, пищевой и других отраслях дело обстояло несколько хуже. Отставание развития отечественного приборостроения от быстро растущей потребности народного хозяйства в приборах и средствах автоматизации вызвало необходимость создания и развития отраслевого приборостроения. В химической промышленности ...

Ультразвук и инфразвук

Скачать

31383

1

0

... . Это очень высокая слуховая чувствительность. С другой стороны, самые громкие звуки интенсивнее порога слышимости в 100 триллионов раз! В природе существуют звуки с частотой менее 16 Гц (инфразвуки) и более 20 Гц (ультразвуки). Человеческий голос - главное, на что ориентировано ухо,- имеет частоты в диапазоне 500-3000 Гц, и, следовательно, наш слух обеспечивает восприятие речи с большим запасом. ...

Организационная основа использования физической культуры на детском курорте и общем курорте

Скачать

145056

0

0

... поэтому тренировки могут проводиться 5-6 раз в неделю. Однако, например, ежедневный бег с использованием малых нагрузок менее эффективен, поскольку вызывает значительно меньшие функциональные сдвиги в организме. Характеристика основных форм оздоровительной физической культуры на общем и детском курорте По степени влияния на организм все виды оздоровительной физической культуры (в зависимости ...