Прибор контроля постовой охраны
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ь следующие требования: минимальная суммарная длина проводников, минимальное число переходных отверстий, расстояния между проводниками в узких местах не менее 0,25 мм, размеры проводников и переходных отверстий должны обеспечивать максимальное число соединений в единице объема;
Цель трассировки печатной платы - провести проводники, соединяющие контактные площадки, при условии минимальной длины, и минимального числа переходов на другие слои с целью устранения пересечений.
Одним из главных элементов конструкции печатных плат являются отверстия. Большинство параметров печатных плат связано именно с размерами этих отверстий, которые могут быть металлизированными, гладкими. По назначению отверстия могут быть монтажными, куда устанавливаются и запаиваются выводы элементов, и переходными, обеспечивающими только электрические соединения между слоями платы. Диаметр отверстий в печатной плате должен быть больше диаметра вставляемого в него вывода, что обеспечит возможность свободной установки ЭРЭ. Диаметр металлизированного отверстия зависит от диаметра вставляемого в него вывода и от толщины платы. Диаметр металлизированного отверстия должен составлять не менее половины толщины платы.
На плате ЭРЭ располагаются с обоих сторон. На верхней стороне располагаются GSM модуль, держатель сим-карты, выводные элементы (стабилизаторы напряжения, кварцевый резонатор, клеммники, ВЧ разъем, электролитические и керамические конденсаторы, операционные усилители) и некоторые элементы поверхностного монтажа (чип-резисторы, чип-конденсаторы). На нижней стороне располагаются микроконтроллер и остальные элементы (чип-резисторы, чип-транзисторы). Центры монтажных и переходных отверстий располагаются в узлах координатной сетки.
Раiет печатного монтажа проведем на примере платы индикации.
Исходные данные для раiета:
Двухсторонняя печатная плата;
Комбинированный негативный метод;
Класс плотности - 3;
Толщина печатной платы 1,5 мм;
Шаг координатной сетки - 1,25 мм;
Диаметр выводов dЭ1=0,7 мм.
Минимальный диаметр металлизированного отверстия печатной платы:
(6)
т.к. класс плотности 3-ий, то =0,33 (ГОСТ 23751-86).
Следовательно,
(7)
Номинальное значение диаметра металлизированного отверстия:
,(8)
расiитанные значения сводят к предпочтительному ряду.
Минимальный диаметр контактной площадки:
(9)
где и - минимальный эффективный диаметр площадки;
- толщина фольги - 35мкм;
- толщина гальванически наращенной меди;
- толщина наращенного металлического резиста.
,(10)
где bм=0,1 мм (ГОСТ 23751-86);
Максимальный диаметр просверленного отверстия:
(11)
,(12)
где - погрешность расположения отверстия относительно координатной сетки, обусловленная точностью сверлильного станка;
- погрешность базирования плат на сверлильном станке.
Допуск на расположение контактных площадок:
,(13)
где - погрешность расположения контактной площадки относительно координатной сетки на фотошаблоне;
- погрешность расположения контактной площадки при ее экспонировании;
- погрешность расположения базовых отверстий на фотошаблоне;
- погрешность расположения базовых отверстий на заготовке.
Таким образом
(14)
(15)
Максимальный диаметр контактных площадок
(16)
5.1 Разработка узла на печатной плате
Печатным узлом называют печатную плату с навесными элементами.
Разработка узла на печатной плате включает в себя:
.Компоновку - оптимальное размещение электрорадиоэлементов и других компонентов на печатной плате.
.Трассировка - прокладка проводников между контактными площадками
.Оформление чертежа с соблюдением требований стандартов.
На первом этапе требуется так расположить ЭРЭ на печатной плате, чтобы размещение было равномерным, трассировка была максимально упрощена, вероятность наводок была минимальной. Также требуется максимально далеко расположить входные и выходные цепи. Необходимо также предусмотреть эффективный теплоотвод и ремонтопригодность. Полупроводниковые приборы и микросхемы не желательно располагать близко к элементам, выделяющим большое количество теплоты, таким как усилители или стабилизаторы, на которые устанавливаются радиаторы охлаждения, а также к источникам сильных магнитных полей. Должна быть предусмотрена возможность конвекции воздуха в зоне расположения элементов, выделяющих большое количество теплоты.
На втором этапе разработки печатного узла требуется учитывать следующие требования: минимальная суммарная длина проводников, минимальное количество пересечений проводников, минимальное количество переходных отверстий на плате. Необходимо также разносить друг от друга сигнальные проводники и проводники, которые являются источником сильных наводок. Желательно на одной из сторон печатной платы организовать металлизацию поверхности полигоном, также являющимся общим проводником (землей). Это упрощает трассировку печатной платы, и также является хорошим экраном от сторонних помех.
Компоновка и трассировка печатной платы являются процессы непосредственно связанные друг с другом. В процессе трассировки выявляются ошибки компоновки, и новые, более рациональные решения.
Для каждого вывода ЭРЭ, устанавливаемого на плате было предусмотрено отдельное монтажное отверстие. Для элеме