Раздел: Документация

0 ... 54 55 56 57 58 59 60 ... 252

Глава 4. Кои.структорекп-технологически параметры печатных плат.

печатные платы, в то время, как при «компьютерном» проектировании эти данные в чертеже совершенно лишние. Возможно, что живучесть устаревших понятий объясняется еще и тем, что все еще действуют ГОСТы на проектирование и оформление печатных плат, не учитывающие возможности компьютерного проектирования.

Попробуем взглянуть на параметры печатных плат и их конструкцию в другой плоскости, используя системный подход. Как отмечалось выше, многие параметры плат связаны с шагом трассировки печатных проводников, который в свою очередь составляет кратную часть шага между металлизированными отверстиями. За основу возьмем сразу два перспективных шага металлизированных отверстий: 2,5 и 2 мм. Для этих двух чисел рассчитаем наименьший целочисленный общий числитель. В данном случае, он равен 10 мм.

Если делить число 10 на числа цифрового ряда от 1 и далее, то получим полный ряд возможных шагов трассировки любых печатных плат. Среди которых будут некоторые хорошо известные шаги трассировки, но большинство будут совершенно новыми. Если вы хотите самостоятельно повторить предлагаемые ниже расчеты, то необходимо создать таблицу с 40 или более

строками и 16-ю столбцами, и заполнить графы (клетки таблицы) соответствующими цифрами.

Первый столбец - число N. Это ряд чисел от 1 до 40 (можно и больше), которые являются делителями для числа 10.

Второй столбец (Grid) - число A=10/N. Это шаг трассировки. Поскольку многие значения в данном столбце являются десятичными бесконечными периодическими дробями, то возникает сомнение о возможности использовать их в практической работе. Попробуем разобраться в этом вопросе. Программа P-CAD оперирует числами с четырьмя десятичными знаками. Это значит, что округление будет обеспечивать точность не хуже 0,0001 мм. А возможное предельное отклонение положения любых объектов на плате всегда будет вписываться в установленные допуска.

Например, для печатной платы с размером 233,34 мм, если установить сетку проектирования 0,3333 мм вместо 0,3(3), погрешность на максимальном размере составит всего 0,036 мм, что легко вписывается в допуск на изготовление.

А главное, из-за чего стоило бы беспокоиться, это - совмещение отверстий с соответствующими контактными площадками. Но в данном случае, поскольку сетка проектирования единая для всех элементов печатной платы (и для отверстий, и для контактных площадок), то их взаимного смещения не будет. Кстати, напомним, что технологическое сверлильное оборудование имеет определенную дискретность подачи сверлильной головки (0,05 или 0,01 мм), поэтому станок сам округляет координаты отверстий до соответствующих величин и это учитывается при расчете размеров контактных площадок.

Поэтому, с практической точки зрения, может быть принята любая сетка проектирования, устанавливаемая с той точностью, на которую способна программа.

А С. Уваров. P-CAD

Третий столбец - номинальная ширина проводника (t) и минимальная величина зазора (s). Ширина проводника имеет двухсторонний допуск, который составляет 20% от номинала. Примем t=s и A=s+1,2t=2,2t. Откуда т=Д/2,2.

В четвертом столбце (и следующих, до 9-го) записаны расчетные значения размеров контактных площадок (D1-D6), которые рассчитываются по формуле: D=nA+t, где п - целые числа, начиная с 1 до 6. Значения п, больше 6-ти, практического значения не имеют.

В десятом столбце записана величина К, соответствующая максимальному размеру контактной площадки для металлизированных отверстий, расположенных на расстоянии 2,5 мм, и между которыми нет проводников. С практической точки зрения, данная величина нужна, чтобы убрать из таблицы размеры контактных площадок, которые физически не могут быть реализованы. В первую очередь это относится к верхним строкам таблицы: К = 2,5 -1.

В одиннадцатом столбце (и следующих до 16-го) записаны размеры металлизированных отверстий. Для расчета этого диаметра воспользуемся

формулой:

D = d+Ad +2b + 2Tr + Ask.

Значение Ad зависит от класса точности, но если проанализировать допуска, приводимые в ГОСТ 23751-86, то выявится закономерность, согласно которой Ad=0,25t.

Ширина гарантийного пояска может быть рассчитана по формуле b=0,5(t-0,05).

Величина подтравливания диэлектрика принимается: Тг=0,03. Среднеквадратичный допуск на, положение центров отверстия и контактной площадки принимается: Ask=0,7t.

После подстановок и преобразования формула примет вид:

D = d + 1,95t + 0,01, или несколько упрощенный вид: D = d + 21.

Из этой формулы выводится формула для расчета диаметра отверстия:

d=D-2t.

Полная таблица имеет достаточно большой размер, поэтому ниже

приведен только небольшой фрагмент (табл. 4.20).

Полученные расчетные значения конструктивных параметров в каждой строчке должны быть округлены, но вопрос, до каких значений?

Ширину проводников (т.) можно округлить до значений нормальных линейных размеров по ГОСТ 6836-69.

Значения диаметров отверстий округляются в сторону уменьшения до ближайшего значения согласно ГОСТ 10317-79.

Значения размеров диаметров контактных площадок округлять значительно сложнее, поскольку их размеры взаимосвязаны с остальными параметрами платы. Поэтому каждый размер рассматривается индивидуально, и округляется до приемлемых значений, только в случае, если это не ухудшает параметры. Именно поэтому в некоторых случаях размеры контактных площадок имеют не очень удобочитаемые размеры.

Таблица 4.20

		Grin
			0,181818	0,581818	1,981818	1 381818	1 781818	2 181818
		0,384615	0,174825	0,559441	0,944056	1,328671	1,713287	2,097902
		0,37037	0,16835	0,538721	0,909091	1 279461	1,649832	2,020202
		0,357143	0,162338	0,519481	0,876623	1,233766	1,590909	1,948052
		0,344828	0,15674	0,501567	0,846395	1 191223	1,53605	1,880878
		0,333333	0,151515	0,484848	0,818182	0 151515	1,484848	1 812182
		0,322581	0,146628	0,469208	0,791789	1,11437	1,43695	1 759531
		0,3125	0,142045	0,454545	0,767045	1,079545	1,392045	1,704545
Окончание табл. 4.20
		2,318182	0,218182	0,618182	1,018182	1,418182	1 818182
		2,325175	0,20979	0,594406	0,979021	1,363636	1,748252
		2,33165	0,20202	0,572391	0,942761	1,313131	1,683502
	2,305195	2,337662	0,194805	0,551948	0,909091	1 ,266234	1 623371	1 980519
	2,225705	2,34326	0,188088	0,532915	0,877743	1 ,222571	1,567398	1 912226
	2,151515	2,348485	9,181818	0,515152	0,848485	1,181818	1 515152	1,848485
	2,082111	2,353372	0,175953	0,498534	0,821114	1,143695	1,466276	1,788856
	2,017045	2,357955	0,170455	0,482955	0,795455	1,107955	1,420455	1,732955

4.21

				Диаметры отверстий и КП (o/D), ряд					Класс
	проети-								точ-
	рования								ности
	0,25	0,11	0,13/0,36	0,3/0,6	0,6/0,86	0,8/1,1	1,1/1,35	1,3/1,6
	0,27027	0,12	0,14/0,39	0,4/0,65	0,6/0,9	0,9/1,2	1,2/1,45	1,5/1,74
	0,3125	0,14	0,17/0,45	0,4/0,75	0,7/1,05	1,1/1,39	1,4/1,7	1,7/2
	0,357243	0,16	0,19/0,51	0,5/0,85	0,9/1,23	1,2/1,55	1,6/1,94	1,9/2,3
		0,18	0,2/0,58	0,6/0,98	1/1,38	1,4/1,78	1,8/2,18
	0,45454		0,2/0,65	0,7/1,11	1,1/1,55	1,6/2,02
		0,22	0,2/0,7	0,7/1,2	1,2/1,7	1,7/2,2
	0,55555	0,25	0,3/0,8	0,8/1,35	1,4/1,9
	0,625	0,28	0,3/0,9	0,9/1,5	1,5/2,1
	0,714286	0,32	0,3/1	1,1/1,75
	0,83333	0,36	0,4/1,2	1,2/2
	0,90909		0,5/1,32
		0,45	0,5/1,45

Таким образом, получен строго определенный набор конструктивных параметров (табл. 4.21), обеспечивающий максимальное использование площади платы и максимальную ее трассировочную способность.

В полученном наборе параметров просматриваются знакомые по ГОСТ 23751-86 классы точности. В данном случае, чем «мельче» шаг проектирования, тем выше класс точности. В последней графе таблицы указаны классы точ-

0 ... 54 55 56 57 58 59 60 ... 252