Пояснительная записка выполняется на бумаге формата А4 и должна иметь:
Пояснительная записка не должна содержать:
К пояснительной записке должены прилагаться проект в электронном виде и презентация, без которых работа не рассматривается.
Содержание папки проекта в электронном виде:
Для работы над КП рекомендуется создать отдельную папку и все файлы проекта сохранять только в ней.
Названия папок и файлов должны отражать их содержание, в названиях файлов и папок кириллицу не использовать. В лаборатории сохранять проект в директории, назначенной преподавателем.
Рекомендуется после выполнения каждого этапа проекта оформлять его документально и сохранять в папке пояснительной записки.
Проанализировать полученную в задании на проектирование схему электрическую принципиальную и составить перечень элементов в соответствии с ГОСТ 2.701-84. Для этого подобрать все элементы, входящие в схему, с помощью справочников по заданным электрическим характеристикам и документально оформить их вид, размеры и необходимые параметры, пример на рис 1,а, б.
(рис 1) Справочные данные на элементы: a- chip NTC-термистор EPCOS C620, б- dip- транзистор КТ315В
В программах P-CAD УГО, КТО и ТКМ сохраняются в интегрированных библиотеках, это означает, что библиотека представляет собой один файл (с расширением .lib), который может содержать до 1000 единиц перечисленных элементов. При наличии большого количества элементов имеет смысл создать несколько библиотек, содержащих наборы элементов, составленных по определенному признаку, что упрощает поиск нужного элемента. В КП рекомендуется использовать не более 3 файлов библиотек.
Любую новую библиотеку можно сформировать в процессе создания очередного объекта хранения, но лучше продумать состав и количество библиотек заранее. Для нескольких библиотек полезно создать папку Library в составе папки проекта.
Название элементов библиотеки:
Структуру библиотеки можно просмотреть в Library Executive.
Создать УГО всех элементов, руководствуясь методическими указаниями к лабораторной работе [9]. Изображение символа компонента, его размер, пропорции и обозначение определяются требованиями ЕСКД (см.приложение).
Создать КТО всех элементов, размеры получить из справочников, рассчитать размер контактных площадок.
Контактные площадки представляют собой участки металлического покрытия, которые соединяют печатные проводники с металлизацией монтажных отверстий. Их площадь должна быть такой, чтобы не было разрывов при сверлении и остался гарантийный поясок меди шириной не менее 50 мкм. Разрывы контактных площадок не допускаются, так как при этом уменьшаются токонесущая способность проводников и адгезия к диэлектрику.
Одними из главных элементов конструкции ПП являются отверстия. Большинство конструктивных и технологических параметров ПП связано именно с размерами этих отверстий, которые могут быть металлизированными и гладкими, а по назначению - монтажными, в которые устанавливаются и запаиваются выводы элементов, и переходными (межслойными), обеспечивающими только электрические соединения между слоями платы.
Металлизированные монтажные отверстия исполняют одновременно роль переходных отверстий. Кроме того, на ПП обычно присутствует некоторое количество неметаллизированных конструкционных отверстий, служащих для фиксации компонентов, крепления печатных плат к несущим элементам конструкций и для других целей. Эти отверстия чаще всего бывают гладкими, без контактных площадок и металлизации. Однако нередко, а в импортной технике - как правило, крепежные отверстия с целью удешевления производства выполняются одновременно с монтажными (по той же технологии), и поэтому у них есть внутренняя металлизация, но отсутствуют контактные площадки.
Основные варианты конструкции отверстий ПП показаны на рис 2.
(рис 2) Отверстия в ПП: а - однослойной, б - двухслойнойГлавный параметр отверстия - его диаметр ( $$d$$ ), который у неметаллизированных отверстий совпадает с диаметром сверления (dc). Для металлизированных отверстий диаметр отверстия отличается от диаметра сверления на двойную толщину металлизации, а в случае применения гальванического покрытия еще и на двойную толщину этого покрытия.
Минимальный диаметр металлизированных отверстий определяется соотношением $$d/S$$ (диаметр отверстия к толщине платы), которое оговорено ГОСТ 23751-86 и зависит от класса точности. Эти данные содержатся в табл. 1.
| Класс точности | ||||
|---|---|---|---|---|
| d/S | 1,2 | 3 | 4 | 5 |
| 0,4 | 0,33 | 0,25 | 0,2 | |
В любых металлизированных отверстиях следует предусматривать гарантированный зазор (не менее 0,1 мм) для заполнения металлизированного отверстия расплавленным припоем.
У печатных плат с гладкими отверстиями (однослойных и двухслойных без металлизации) диаметр рассчитывается только из условий собираемости. В многовыводных компонентах, например в микросхемах со штыревыми выводами, разница между диаметром отверстия и размером вывода не должна быть меньше суммы допусков на точность положения выводов и отверстий на печатной плате (для всех типов плат).
В отношении элементов с осевыми выводами, отформованными (изогнутыми) для крепления на печатных платах, такое требование не выставляется. Гибкость выводов компенсирует все неточности.
У печатных плат, предназначенных для автоматизированной сборки, этот зазор должен составлять 0,4...0,5 мм.
Диаметры отверстий печатных плат (гладких и металлизированных) следует выбирать из ряда, приведенного в ГОСТ 10317-79, который включает диаметры от 0,4 до 3,0 мм через 0,1 мм, кроме диаметров 1,9 и 2,9 мм.
Определить размеры вывода для распайки в то или иное отверстие помогает следующая формула:
$$d=ds+|\Delta|+0,1$$где
Предельные отклонения размеров отверстий, оговоренные ГОСТ 23751-86, представлены в табл. 2.
| Диаметр отверстия | Металлизация отверстия | Класс точности | ||
|---|---|---|---|---|
| 1 и 2 | 3 и 4 | 5 | ||
| До 1.0 мм (включительно) | Без металлизации | ±0,1 | ±0,05 | ±0,025 |
| С металлизацией без оплавления | +0,05 -0,15 |
-0,1 | -0,075 | |
| С металлизацией и оплавлением | +0,05 -0,18 |
-0,13 | -0,13 | |
| Свыше 1,0 мм | Без металлизации | ±0,15 | ±0,1 | ±0,1 |
| С металлизацией без оплавления | +0,1 -0,2 |
+0,05 -0,15 |
+0,05 -0,15 |
|
| С металлизацией и оплавлением | +0,1 -0,23 |
+0,05 -0,18 |
+0,05 -0,18 |
|
Диаметры переходных отверстий выполняют аналогично монтажным, но во всех случаях стараются сделать эти отверстия с минимальными размерами, допустимыми для конкретной толщины печатной платы. Часто минимальный диаметр отверстия определяется диаметром сверла или возможностями оборудования. При хорошем оснащении производства могут быть выполнены отверстия с диаметрами 0,3 или 0,4 мм.
Центры отверстий должны располагаться в узлах координатной сетки. При применении навесных (дискретных) элементов с шагом выводов, не кратным шагу координатной сетки, необходимо в узле координатной сетки располагать одно из отверстий, принятое за основное. Остальные отверстия располагают в соответствии с рабочим чертежом элемента.
Наименьший номинальный диаметр $$D$$ контактной площадки рассчитывают по формуле:
$$D=(d+\Delta d_{В.О})+2b+\Delta t_{В.О}+2\Delta d_{ТР}+(T_{d^2}+T_{D^2}+\Delta t_{{П.О}^2})$$где
Многие элементы, монтируемые в отверстия, при ручном монтаже фиксируются отгибкой выводов, что исключает выпадение (или
(рис 3) Варианты формовки штыревых выводов:а - выводы без формовки, б - выводы отформованы при изготовлении, в- выводы отформованы потребителемСогласно ГОСТ 29137-91 предполагается два варианта: зиг-вывод (рис 4), вариант а, и зиг-замок, вариант б. Вариант а предполагает (при необходимости) фиксацию отгибкой выступающих концов выводов. Вариант б удерживает элемент на плате за счет изогнутого вывода. Оба варианта формовки выводов допускают установку элементов на посадочные места, предназначенные для неотформованных выводов. Это значит, что посадочные места элементов не требуют изменений в случае использования зиг-замков или отказа от их применения. Параметры элементов приведены в табл. 3.
| d | D | A | Б | В | Г | Д | Ro |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,5 0,6 |
0,8 1,0 |
1,2 1,4 |
1,0 1,2 |
1,3 | 1,3 | 1,3 | 0,4 |
| 0,8 1,0 |
1,2 1,5 |
1,7 1,8 |
1,5 1,7 |
1,5 | 1,8 | 1,9 | 0,8 |
(рис 4) Варианты формовки: а - зиг-вывод, б - зиг-замок
Знакоместо - конструкция припойных площадок, на которые устанавливается контактными площадками компонент. Требования к проектированию
Предварительно следует определить метод пайки, который можно применить при разработке ПП. В технологии поверхностного монтажа для пайки компонентов на печатную плату применяются следующие методы пайки:
При выборе топологии КП необходимо учитывать особенности, присущие каждому из этих методов (скольжение компонента по расплавленному припою, эффект "надгробного камня", снижение перегрева и т.д.). Некоторые фирмы-производители чип-компонентов рекомендуют свои варианты КП, которые можно найти в справочниках, например для размеров конструктива пассивного чип-компонента, приведенных на рис 5, фирма "NU-Grafic Corp"рекомендует для обеспечения теплового режима размеры
| Тип корпуса | Размер, мм | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | D | E | |
| SO-8, 14, 16 | 4,0 | 7,0 | 1,5 | 0,6 | 1,27 |
| 7,8 | 11,4 | 1,8 | 0,6 | 1,27 | |

(рис 6) Размеры чип-компонента(рис 5) Варианты расчета знакоместа: а - для импортных пассивных чип-компонентов , б - для отечественных пассивных чип-компонентов, в- знакоместо для микросхем с различным числом выводовРасположение монтажных отверстий и контактных площадок относительно корпуса элемента на ПП и их размеры определяются исходя из выбранного по ГОСТ 29137-91 варианта его установки на ПП.
Установочные размеры для элементов, устанавливаемых в отверстия ПП, следует выбирать кратными шагу координатной сетки 2,5 или 1,25 мм в соответствии с ГОСТ 10317-79. Основной шаг координатной сетки - 2,5 мм. Это означает, что если, например, минимальный установочный размер в ходе расчета получился равным 5,9 мм, то для шага сетки 2,5 мм он округляется в большую сторону до 7,5 мм, при шаге сетки 1,25 мм - до 6,25 мм.
Предельные отклонения размеров между осями двух любых выводов элемента, устанавливаемых:
Остальные приведенные без указания предельных отклонений размеры формовки выводов не контролируются и должны быть обеспечены инструментом.
Основные параметры (размеры и допустимые отклонения) проводников и зазоров между элементами проводящего рисунка оговорены в ГОСТ 23751-86 и непосредственно зависят от заданного класса точности ПП.
По ГОСТ 23751-86 минимальные и номинальные значения ширины проводников t и расстояния между элементами проводящего рисунка (зазор) S (сюда относятся расстояния: между проводниками; между проводниками и контактными площадками; между проводниками и монтажными и переходными отверстиями) для узкого места (участок печатной платы, где элементы проводящего рисунка и расстояния между ними могут быть выполнены только с минимальными значениями) в зависимости от классов точности приведены в табл. 5.
Для свободного места (участок печатной платы, где элементы проводящего рисунка и расстояния между ними могут быть выполнены номинальной величины) указанные в табл. 1 и 2 значения допускается устанавливать по любому более низкому классу, а для первого класса - увеличивать в два раза.
Выбор ширины проводника t и расстояния между элементами проводящего рисунка S следует проводить в соответствии с табл. 5, а также в зависимости от токовой нагрузки и значения рабочего напряжения между элементами проводящего рисунка.
| Класс точности | Ширина проводника, мм | |||
|---|---|---|---|---|
| Номинальное значение | Минимальное значение | Минимальный зазор, мм | ||
| без покрытия | с покрытием | |||
| 1 | 0,75 | 0,6 | 0,55 | 0,75 |
| 2 | 0,45 | 0,35 | 0,35 | 0,45 |
| 3 | 0,25 | 0,2 | 0,15 | 0,25 |
| 4 | 0,15 | 0,12 | 0,1 | 0,15 |
| 5 | 0,1 | 0,07 | 0,07 | 0,1 |
Конкретные размеры печатных проводников в зависимости от токовой нагрузки либо рассчитывают, используя приведенные данные, либо выбирают по номограмме, в которой представлены различные значения перегрева в условиях естественной конвекции для одиночных печатных проводников постоянной ширины, расположенных на наружных слоях и на расстоянии, равном ширине проводника [1].
Другие параметры печатного рисунка (зависимость сопротивления от толщины печатного проводника и наличия покрытия, значения допустимого рабочего напряжения при ненормальных условиях и т. д.) см. в ГОСТ 23751-86.
Применительно к печатным платам и соответственно несущим конструкциям в настоящее время широко используются международный стандарт МЭК 297 (IEC 297-3) на 19-дюймовые конструкции, совпадающий с известным германским стандартом
Ряд отечественных стандартов также содержит данные по размерам ПП и несущих конструкций, причем отдельные типоразмеры плат совпадают с приведенными выше международными стандартами (ГОСТ 10317-79, ГОСТ 20.39.405-84, ГОСТ 23751-86, ГОСТ 26164-84).
Единица построения вертикальных размеров в данном стандарте - величина 44,45 мм, называемая 1U (один У).
Исходные (базовые) размеры печатных плат приняты равными 100x100 мм. Некоторые размеры плат, отвечающие стандарту IEC 297-3, представлены в табл. 6.
| Обозначение | Высота H, мм | Длина L, мм |
|---|---|---|
| 3U | 100 | 100 |
| 160 | ||
| 220 | ||
| 280 | ||
| 4U | 144,45 | 100 |
| 160 | ||
| 220 | ||
| 280 | ||
| 5U | 188,9 | 100 |
| 160 | ||
| 220 | ||
| 280 | ||
| 6U | 233,35 | 100 |
| 160 | ||
| 220 | ||
| 280 |
Для выбора размера платы следует пользоваться формулой, определяющей площадь ПП:
$$S=\frac{S_{эл}+S_{кп}}{К}$$где
Размеры каждой стороны печатной платы должны быть кратными:
По ГОСТ 10317-79 максимальный размер любой из сторон должен быть не более 470 мм.
Соотношение линейных размеров сторон печатной платы должно быть не более 3:1.
Отклонение от перпендикулярности печатной платы не должно быть более 0,2 мм на 100 мм длины.
Основной шаг координатной сетки должен быть 2,50 мм. При использовании шага координатной сетки менее основного следует применять шаг, равный 1,25; 0,625.
Шаги координатной сетки 0,625 и 0,5 мм не распространяются на присоединительные размеры любых навесных элементов, устанавливаемых на печатные платы.
Гост 23751-86 устанавливает пять классов точности печатных плат в соответствии со значениями основных параметров и предельных отклонений элементов конструкции (оснований печатных плат, проводников, контактных площадок, отверстий).
Размеры и предельные отклонения печатных плат, установленные стандартом, обязательны для следующих методов проектирования: ручного, автоматизированного и полуавтоматизированного.
| ГОСТ 2.104-68 | ЕСКД. Основные надписи. |
| ГОСТ 2.105-95 | ЕСКД. Общие требования к текстовым документам. |
| ГОСТ 2.106-96 | ЕСКД. Текстовые документы (спецификации, различные ведомости и т.д.). |
| ГОСТ 2.109-73 | ЕСКД. Основные требования к чертежам. |
| ГОСТ 2.113-75 | ЕСКД. Групповые и базовые конструкторские документы. |
| ГОСТ 2.123-93 | ЕСКД. Комплектность конструкторских документов на печатные платы при автоматизированном проектировании. |
| ГОСТ 2.301-68 | ЕСКД. Форматы. |
| ГОСТ 2.304-81 | ЕСКД. Шрифты чертежные. |
| ГОСТ 2.320 -82 | ЕСКД. Правила нанесения размеров, допусков и посадок. |
| ГОСТ 2.701-84 | ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению. |
| ГОСТ 2.702-75 | ЕСКД. Правила выполнения электрических схем. |
| ГОСТ 2.708-81 | ЕСКД. Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники. |
| ГОСТ 2.709-72 | ЕСКД. Система обозначения цепей в электрических схемах. |
| ГОСТ 2.710-81 | ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах. |
| ГОСТ 2.711 | Схема деления изделия на составные части |
| ГОСТ 2.721-74 | ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения. |
| ГОСТ 2.722 | Машины электрические. |
| ГОСТ 2.723 | Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, автотрансформаторы и магнитные усилители. |
| ГОСТ 2.725 | Устройства коммутирующие. |
| ГОСТ 2.726 | Токосъемники. |
| ГОСТ 2.727 | Разрядники, предохранители. |
| ГОСТ 2.728-74 | ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Резисторы. Конденсаторы. |
| ГОСТ 2.729 | Приборы измерительные. |
| ГОСТ 2.730 | Приборы полупроводниковые. |
| ГОСТ 2.731 | Приборы электровакуумные. |
| ГОСТ 2.732 | Источники света. |
| ГОСТ 2.733 | Обозначения условные детекторов ионизирующих излучений в схемах. |
| ГОСТ 2.734 | Линии сверхвысокой частоты и их элементы. ГОСТ 2.735-Антенны. |
| ГОСТ 2.736 | Элементы пьезоэлектрические и магнитострикционные. |
| ГОСТ 2.743-91 | ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Элементы цифровой техники. |
| ГОСТ 2.417-91 | ЕСКД. Платы печатные. Правила выполнения чертежей. |
| ГОСТ 10317-79 | Платы печатные. Основные размеры. |
| ГОСТ 20406-75 | Платы печатные. Термины и определения. |
| ГОСТ 23661-79 | Платы печатные многослойные. Требования к типовому технологическому процессу прессования. |
| ГОСТ 23662-79 | Платы печатные. Получение заготовок, фиксирующих и технологических отверстий. Требования к типовым технологическим процессам. |
| ГОСТ 23664-79 | Платы печатные. Получение монтажных и подлежащих металлизации отверстий. Требования к типовым технологическим процессам. |
| ГОСТ 23665-79 | Платы печатные. Обработка контура. Требования к типовым технологическим процессам. |
| ГОСТ 23751-86 | Платы печатные. Основные параметры конструкции. |
| ГОСТ 23752-79 | Платы печатные. Общие технические условия. |
| ГОСТ 23752.1-92 | Платы печатные. Методы испытаний. |
| ГОСТ 23770-79 | Платы печатные. Типовые технологические процессы химической и гальванической металлизации. |
| ГОСТ 26164-84 | Платы печатные для изделий, поставляемых на экспорт. Шаги сетки. |
| ГОСТ 27200-87 | Платы печатные. Правила ремонта. |
| ГОСТ 29137-91 | Формовка выводов и установка изделий электронной техники на печатные платы. Общие требования и нормы конструирования. |
| ГОСТ Р 50621-93 | Платы печатные одно- и двусторонние с неметаллизированными отверстиями. Общие технические требования. |
| ГОСТ Р 50622-93 | Платы печатные двусторонние с металлизированными отверстиями. Общие технические требования. |
| ГОСТ Р 50626-93 | Платы печатные. Основные положения построения технических условий. |
| ГОСТ Р 51039-97 | Платы печатные. Требования к восстановлению и ремонту. |
| ГОСТ Р 51040-97 | Платы печатные. Шаги координатной сетки. |
Пояснительная записка выполняется на бумаге формата А4 и должна иметь:
Пояснительная записка не должна содержать:
К пояснительной записке должены прилагаться проект в электронном виде и презентация, без которых работа не рассматривается.
Содержание папки проекта в электронном виде:
Для работы над КП рекомендуется создать отдельную папку и все файлы проекта сохранять только в ней.
Названия папок и файлов должны отражать их содержание, в названиях файлов и папок кириллицу не использовать. В лаборатории сохранять проект в директории, назначенной преподавателем.
Рекомендуется после выполнения каждого этапа проекта оформлять его документально и сохранять в папке пояснительной записки.
Проанализировать полученную в задании на проектирование схему электрическую принципиальную и составить перечень элементов в соответствии с ГОСТ 2.701-84. Для этого подобрать все элементы, входящие в схему, с помощью справочников по заданным электрическим характеристикам и документально оформить их вид, размеры и необходимые параметры, пример на рис 1,а, б.
(рис 1) Справочные данные на элементы: a- chip NTC-термистор EPCOS C620, б- dip- транзистор КТ315В
В программах P-CAD УГО, КТО и ТКМ сохраняются в интегрированных библиотеках, это означает, что библиотека представляет собой один файл (с расширением .lib), который может содержать до 1000 единиц перечисленных элементов. При наличии большого количества элементов имеет смысл создать несколько библиотек, содержащих наборы элементов, составленных по определенному признаку, что упрощает поиск нужного элемента. В КП рекомендуется использовать не более 3 файлов библиотек.
Любую новую библиотеку можно сформировать в процессе создания очередного объекта хранения, но лучше продумать состав и количество библиотек заранее. Для нескольких библиотек полезно создать папку Library в составе папки проекта.
Название элементов библиотеки:
Структуру библиотеки можно просмотреть в Library Executive.
Создать УГО всех элементов, руководствуясь методическими указаниями к лабораторной работе [9]. Изображение символа компонента, его размер, пропорции и обозначение определяются требованиями ЕСКД (см.приложение).
Создать КТО всех элементов, размеры получить из справочников, рассчитать размер контактных площадок.
Контактные площадки представляют собой участки металлического покрытия, которые соединяют печатные проводники с металлизацией монтажных отверстий. Их площадь должна быть такой, чтобы не было разрывов при сверлении и остался гарантийный поясок меди шириной не менее 50 мкм. Разрывы контактных площадок не допускаются, так как при этом уменьшаются токонесущая способность проводников и адгезия к диэлектрику.
Одними из главных элементов конструкции ПП являются отверстия. Большинство конструктивных и технологических параметров ПП связано именно с размерами этих отверстий, которые могут быть металлизированными и гладкими, а по назначению - монтажными, в которые устанавливаются и запаиваются выводы элементов, и переходными (межслойными), обеспечивающими только электрические соединения между слоями платы.
Металлизированные монтажные отверстия исполняют одновременно роль переходных отверстий. Кроме того, на ПП обычно присутствует некоторое количество неметаллизированных конструкционных отверстий, служащих для фиксации компонентов, крепления печатных плат к несущим элементам конструкций и для других целей. Эти отверстия чаще всего бывают гладкими, без контактных площадок и металлизации. Однако нередко, а в импортной технике - как правило, крепежные отверстия с целью удешевления производства выполняются одновременно с монтажными (по той же технологии), и поэтому у них есть внутренняя металлизация, но отсутствуют контактные площадки.
Основные варианты конструкции отверстий ПП показаны на рис 2.
(рис 2) Отверстия в ПП: а - однослойной, б - двухслойнойГлавный параметр отверстия - его диаметр ( $$d$$ ), который у неметаллизированных отверстий совпадает с диаметром сверления (dc). Для металлизированных отверстий диаметр отверстия отличается от диаметра сверления на двойную толщину металлизации, а в случае применения гальванического покрытия еще и на двойную толщину этого покрытия.
Минимальный диаметр металлизированных отверстий определяется соотношением $$d/S$$ (диаметр отверстия к толщине платы), которое оговорено ГОСТ 23751-86 и зависит от класса точности. Эти данные содержатся в табл. 1.
| Класс точности | ||||
|---|---|---|---|---|
| d/S | 1,2 | 3 | 4 | 5 |
| 0,4 | 0,33 | 0,25 | 0,2 | |
В любых металлизированных отверстиях следует предусматривать гарантированный зазор (не менее 0,1 мм) для заполнения металлизированного отверстия расплавленным припоем.
У печатных плат с гладкими отверстиями (однослойных и двухслойных без металлизации) диаметр рассчитывается только из условий собираемости. В многовыводных компонентах, например в микросхемах со штыревыми выводами, разница между диаметром отверстия и размером вывода не должна быть меньше суммы допусков на точность положения выводов и отверстий на печатной плате (для всех типов плат).
В отношении элементов с осевыми выводами, отформованными (изогнутыми) для крепления на печатных платах, такое требование не выставляется. Гибкость выводов компенсирует все неточности.
У печатных плат, предназначенных для автоматизированной сборки, этот зазор должен составлять 0,4...0,5 мм.
Диаметры отверстий печатных плат (гладких и металлизированных) следует выбирать из ряда, приведенного в ГОСТ 10317-79, который включает диаметры от 0,4 до 3,0 мм через 0,1 мм, кроме диаметров 1,9 и 2,9 мм.
Определить размеры вывода для распайки в то или иное отверстие помогает следующая формула:
$$d=ds+|\Delta|+0,1$$где
Предельные отклонения размеров отверстий, оговоренные ГОСТ 23751-86, представлены в табл. 2.
| Диаметр отверстия | Металлизация отверстия | Класс точности | ||
|---|---|---|---|---|
| 1 и 2 | 3 и 4 | 5 | ||
| До 1.0 мм (включительно) | Без металлизации | ±0,1 | ±0,05 | ±0,025 |
| С металлизацией без оплавления | +0,05 -0,15 |
-0,1 | -0,075 | |
| С металлизацией и оплавлением | +0,05 -0,18 |
-0,13 | -0,13 | |
| Свыше 1,0 мм | Без металлизации | ±0,15 | ±0,1 | ±0,1 |
| С металлизацией без оплавления | +0,1 -0,2 |
+0,05 -0,15 |
+0,05 -0,15 |
|
| С металлизацией и оплавлением | +0,1 -0,23 |
+0,05 -0,18 |
+0,05 -0,18 |
|
Диаметры переходных отверстий выполняют аналогично монтажным, но во всех случаях стараются сделать эти отверстия с минимальными размерами, допустимыми для конкретной толщины печатной платы. Часто минимальный диаметр отверстия определяется диаметром сверла или возможностями оборудования. При хорошем оснащении производства могут быть выполнены отверстия с диаметрами 0,3 или 0,4 мм.
Центры отверстий должны располагаться в узлах координатной сетки. При применении навесных (дискретных) элементов с шагом выводов, не кратным шагу координатной сетки, необходимо в узле координатной сетки располагать одно из отверстий, принятое за основное. Остальные отверстия располагают в соответствии с рабочим чертежом элемента.
Наименьший номинальный диаметр $$D$$ контактной площадки рассчитывают по формуле:
$$D=(d+\Delta d_{В.О})+2b+\Delta t_{В.О}+2\Delta d_{ТР}+(T_{d^2}+T_{D^2}+\Delta t_{{П.О}^2})$$где
Многие элементы, монтируемые в отверстия, при ручном монтаже фиксируются отгибкой выводов, что исключает выпадение (или
(рис 3) Варианты формовки штыревых выводов:а - выводы без формовки, б - выводы отформованы при изготовлении, в- выводы отформованы потребителемСогласно ГОСТ 29137-91 предполагается два варианта: зиг-вывод (рис 4), вариант а, и зиг-замок, вариант б. Вариант а предполагает (при необходимости) фиксацию отгибкой выступающих концов выводов. Вариант б удерживает элемент на плате за счет изогнутого вывода. Оба варианта формовки выводов допускают установку элементов на посадочные места, предназначенные для неотформованных выводов. Это значит, что посадочные места элементов не требуют изменений в случае использования зиг-замков или отказа от их применения. Параметры элементов приведены в табл. 3.
| d | D | A | Б | В | Г | Д | Ro |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,5 0,6 |
0,8 1,0 |
1,2 1,4 |
1,0 1,2 |
1,3 | 1,3 | 1,3 | 0,4 |
| 0,8 1,0 |
1,2 1,5 |
1,7 1,8 |
1,5 1,7 |
1,5 | 1,8 | 1,9 | 0,8 |
(рис 4) Варианты формовки: а - зиг-вывод, б - зиг-замок
Знакоместо - конструкция припойных площадок, на которые устанавливается контактными площадками компонент. Требования к проектированию
Предварительно следует определить метод пайки, который можно применить при разработке ПП. В технологии поверхностного монтажа для пайки компонентов на печатную плату применяются следующие методы пайки:
При выборе топологии КП необходимо учитывать особенности, присущие каждому из этих методов (скольжение компонента по расплавленному припою, эффект "надгробного камня", снижение перегрева и т.д.). Некоторые фирмы-производители чип-компонентов рекомендуют свои варианты КП, которые можно найти в справочниках, например для размеров конструктива пассивного чип-компонента, приведенных на рис 5, фирма "NU-Grafic Corp"рекомендует для обеспечения теплового режима размеры
| Тип корпуса | Размер, мм | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| A | B | C | D | E | |
| SO-8, 14, 16 | 4,0 | 7,0 | 1,5 | 0,6 | 1,27 |
| 7,8 | 11,4 | 1,8 | 0,6 | 1,27 | |

(рис 6) Размеры чип-компонента(рис 5) Варианты расчета знакоместа: а - для импортных пассивных чип-компонентов , б - для отечественных пассивных чип-компонентов, в- знакоместо для микросхем с различным числом выводовРасположение монтажных отверстий и контактных площадок относительно корпуса элемента на ПП и их размеры определяются исходя из выбранного по ГОСТ 29137-91 варианта его установки на ПП.
Установочные размеры для элементов, устанавливаемых в отверстия ПП, следует выбирать кратными шагу координатной сетки 2,5 или 1,25 мм в соответствии с ГОСТ 10317-79. Основной шаг координатной сетки - 2,5 мм. Это означает, что если, например, минимальный установочный размер в ходе расчета получился равным 5,9 мм, то для шага сетки 2,5 мм он округляется в большую сторону до 7,5 мм, при шаге сетки 1,25 мм - до 6,25 мм.
Предельные отклонения размеров между осями двух любых выводов элемента, устанавливаемых:
Остальные приведенные без указания предельных отклонений размеры формовки выводов не контролируются и должны быть обеспечены инструментом.
Основные параметры (размеры и допустимые отклонения) проводников и зазоров между элементами проводящего рисунка оговорены в ГОСТ 23751-86 и непосредственно зависят от заданного класса точности ПП.
По ГОСТ 23751-86 минимальные и номинальные значения ширины проводников t и расстояния между элементами проводящего рисунка (зазор) S (сюда относятся расстояния: между проводниками; между проводниками и контактными площадками; между проводниками и монтажными и переходными отверстиями) для узкого места (участок печатной платы, где элементы проводящего рисунка и расстояния между ними могут быть выполнены только с минимальными значениями) в зависимости от классов точности приведены в табл. 5.
Для свободного места (участок печатной платы, где элементы проводящего рисунка и расстояния между ними могут быть выполнены номинальной величины) указанные в табл. 1 и 2 значения допускается устанавливать по любому более низкому классу, а для первого класса - увеличивать в два раза.
Выбор ширины проводника t и расстояния между элементами проводящего рисунка S следует проводить в соответствии с табл. 5, а также в зависимости от токовой нагрузки и значения рабочего напряжения между элементами проводящего рисунка.
| Класс точности | Ширина проводника, мм | |||
|---|---|---|---|---|
| Номинальное значение | Минимальное значение | Минимальный зазор, мм | ||
| без покрытия | с покрытием | |||
| 1 | 0,75 | 0,6 | 0,55 | 0,75 |
| 2 | 0,45 | 0,35 | 0,35 | 0,45 |
| 3 | 0,25 | 0,2 | 0,15 | 0,25 |
| 4 | 0,15 | 0,12 | 0,1 | 0,15 |
| 5 | 0,1 | 0,07 | 0,07 | 0,1 |
Конкретные размеры печатных проводников в зависимости от токовой нагрузки либо рассчитывают, используя приведенные данные, либо выбирают по номограмме, в которой представлены различные значения перегрева в условиях естественной конвекции для одиночных печатных проводников постоянной ширины, расположенных на наружных слоях и на расстоянии, равном ширине проводника [1].
Другие параметры печатного рисунка (зависимость сопротивления от толщины печатного проводника и наличия покрытия, значения допустимого рабочего напряжения при ненормальных условиях и т. д.) см. в ГОСТ 23751-86.
Применительно к печатным платам и соответственно несущим конструкциям в настоящее время широко используются международный стандарт МЭК 297 (IEC 297-3) на 19-дюймовые конструкции, совпадающий с известным германским стандартом
Ряд отечественных стандартов также содержит данные по размерам ПП и несущих конструкций, причем отдельные типоразмеры плат совпадают с приведенными выше международными стандартами (ГОСТ 10317-79, ГОСТ 20.39.405-84, ГОСТ 23751-86, ГОСТ 26164-84).
Единица построения вертикальных размеров в данном стандарте - величина 44,45 мм, называемая 1U (один У).
Исходные (базовые) размеры печатных плат приняты равными 100x100 мм. Некоторые размеры плат, отвечающие стандарту IEC 297-3, представлены в табл. 6.
| Обозначение | Высота H, мм | Длина L, мм |
|---|---|---|
| 3U | 100 | 100 |
| 160 | ||
| 220 | ||
| 280 | ||
| 4U | 144,45 | 100 |
| 160 | ||
| 220 | ||
| 280 | ||
| 5U | 188,9 | 100 |
| 160 | ||
| 220 | ||
| 280 | ||
| 6U | 233,35 | 100 |
| 160 | ||
| 220 | ||
| 280 |
Для выбора размера платы следует пользоваться формулой, определяющей площадь ПП:
$$S=\frac{S_{эл}+S_{кп}}{К}$$где
Размеры каждой стороны печатной платы должны быть кратными:
По ГОСТ 10317-79 максимальный размер любой из сторон должен быть не более 470 мм.
Соотношение линейных размеров сторон печатной платы должно быть не более 3:1.
Отклонение от перпендикулярности печатной платы не должно быть более 0,2 мм на 100 мм длины.
Основной шаг координатной сетки должен быть 2,50 мм. При использовании шага координатной сетки менее основного следует применять шаг, равный 1,25; 0,625.
Шаги координатной сетки 0,625 и 0,5 мм не распространяются на присоединительные размеры любых навесных элементов, устанавливаемых на печатные платы.
Гост 23751-86 устанавливает пять классов точности печатных плат в соответствии со значениями основных параметров и предельных отклонений элементов конструкции (оснований печатных плат, проводников, контактных площадок, отверстий).
Размеры и предельные отклонения печатных плат, установленные стандартом, обязательны для следующих методов проектирования: ручного, автоматизированного и полуавтоматизированного.
| ГОСТ 2.104-68 | ЕСКД. Основные надписи. |
| ГОСТ 2.105-95 | ЕСКД. Общие требования к текстовым документам. |
| ГОСТ 2.106-96 | ЕСКД. Текстовые документы (спецификации, различные ведомости и т.д.). |
| ГОСТ 2.109-73 | ЕСКД. Основные требования к чертежам. |
| ГОСТ 2.113-75 | ЕСКД. Групповые и базовые конструкторские документы. |
| ГОСТ 2.123-93 | ЕСКД. Комплектность конструкторских документов на печатные платы при автоматизированном проектировании. |
| ГОСТ 2.301-68 | ЕСКД. Форматы. |
| ГОСТ 2.304-81 | ЕСКД. Шрифты чертежные. |
| ГОСТ 2.320 -82 | ЕСКД. Правила нанесения размеров, допусков и посадок. |
| ГОСТ 2.701-84 | ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению. |
| ГОСТ 2.702-75 | ЕСКД. Правила выполнения электрических схем. |
| ГОСТ 2.708-81 | ЕСКД. Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники. |
| ГОСТ 2.709-72 | ЕСКД. Система обозначения цепей в электрических схемах. |
| ГОСТ 2.710-81 | ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах. |
| ГОСТ 2.711 | Схема деления изделия на составные части |
| ГОСТ 2.721-74 | ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения. |
| ГОСТ 2.722 | Машины электрические. |
| ГОСТ 2.723 | Катушки индуктивности, дроссели, трансформаторы, автотрансформаторы и магнитные усилители. |
| ГОСТ 2.725 | Устройства коммутирующие. |
| ГОСТ 2.726 | Токосъемники. |
| ГОСТ 2.727 | Разрядники, предохранители. |
| ГОСТ 2.728-74 | ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Резисторы. Конденсаторы. |
| ГОСТ 2.729 | Приборы измерительные. |
| ГОСТ 2.730 | Приборы полупроводниковые. |
| ГОСТ 2.731 | Приборы электровакуумные. |
| ГОСТ 2.732 | Источники света. |
| ГОСТ 2.733 | Обозначения условные детекторов ионизирующих излучений в схемах. |
| ГОСТ 2.734 | Линии сверхвысокой частоты и их элементы. ГОСТ 2.735-Антенны. |
| ГОСТ 2.736 | Элементы пьезоэлектрические и магнитострикционные. |
| ГОСТ 2.743-91 | ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Элементы цифровой техники. |
| ГОСТ 2.417-91 | ЕСКД. Платы печатные. Правила выполнения чертежей. |
| ГОСТ 10317-79 | Платы печатные. Основные размеры. |
| ГОСТ 20406-75 | Платы печатные. Термины и определения. |
| ГОСТ 23661-79 | Платы печатные многослойные. Требования к типовому технологическому процессу прессования. |
| ГОСТ 23662-79 | Платы печатные. Получение заготовок, фиксирующих и технологических отверстий. Требования к типовым технологическим процессам. |
| ГОСТ 23664-79 | Платы печатные. Получение монтажных и подлежащих металлизации отверстий. Требования к типовым технологическим процессам. |
| ГОСТ 23665-79 | Платы печатные. Обработка контура. Требования к типовым технологическим процессам. |
| ГОСТ 23751-86 | Платы печатные. Основные параметры конструкции. |
| ГОСТ 23752-79 | Платы печатные. Общие технические условия. |
| ГОСТ 23752.1-92 | Платы печатные. Методы испытаний. |
| ГОСТ 23770-79 | Платы печатные. Типовые технологические процессы химической и гальванической металлизации. |
| ГОСТ 26164-84 | Платы печатные для изделий, поставляемых на экспорт. Шаги сетки. |
| ГОСТ 27200-87 | Платы печатные. Правила ремонта. |
| ГОСТ 29137-91 | Формовка выводов и установка изделий электронной техники на печатные платы. Общие требования и нормы конструирования. |
| ГОСТ Р 50621-93 | Платы печатные одно- и двусторонние с неметаллизированными отверстиями. Общие технические требования. |
| ГОСТ Р 50622-93 | Платы печатные двусторонние с металлизированными отверстиями. Общие технические требования. |
| ГОСТ Р 50626-93 | Платы печатные. Основные положения построения технических условий. |
| ГОСТ Р 51039-97 | Платы печатные. Требования к восстановлению и ремонту. |
| ГОСТ Р 51040-97 | Платы печатные. Шаги координатной сетки. |
Для получения официальных документов о завершении программы дополнительного профессионального образования (удостоверения о повышении квалификации, дипломов о профессиональной переподготовке и MBA) необходимо предоставить:
Внимание! Вы можете не заказывать доставку бумажной версии официального документы, а скачать его в электронном виде и распечатать самостоятельно. Информация о выданном документе в течение 1 месяца загружается в Федеральную информационную систему «Федеральный реестр сведений о документах об образовании и (или) о квалификации, документах об обучении» - ФИС ФРДО.
Доступ на новый сайт осуществляется с использованием адреса электронной почты, который был указан вами при регистрации на "старом". Мы постарались перенести все ваши данные с прежнего ресурса, однако не исключена вероятность потери части информации.
При возникновении проблемы со входом, воспользуйтесь функцией сброса пароля
Если вы обнаружите несоответствия, пожалуйста, сообщите нам.