10) Размеры элементов печатного рисунка платы.
Одним из основных конструктивных параметров печатной платы являются ширина печатных проводников в свободных и узких местах, минимальная ширина зазора между элементами проводящего рисунка, рамзеры отверстий и контактных площадок.
Ширина печатных проводников:
При протекании тока печатный проводник нагревается. Что бы избежать черезмерного перегрева, ширина печатного проводника должна вычисляться по формуле
L=I/(jh)
I – сила тока, J - допустимая плотность тока, h- ширина печатного проводника
Толщина h одинакова для всех проводников и зависти от материала и технологии изготовления печатной платы. Поэтому ширина печатного проводника при выбранном значении j определяется силой протекающего тока I.
Гост устанавливает следующую максимальную токовую нагрузку j на элементы проводяшего рисунка в зависисмотсти от допустимого превышения температуры проводника относительно температуры окружающей среды:
- для медной фольги – от 100 до 250 А/мм^2
- для гальванической меди – от 60 до 100 А/мм^2
Существуют номограммы связывающие температуру перегрева печатных проводников, располоэеных на наружных слоях ПП с их размерами и силой протекающего тока в условиях естественной конвекции воздуха.
При консутруировании ПП ширина проводника рассчитывается по допустимой плотности тока (1мм на 1А) а потом округляется в большую сторону с учетом выбранного класса точности и унификации. В свободных местах даже для слаботочных цепей не следует без необходимости делать ширину печатного проводника менее 0,5мм. С учетом этого в пределах ПП обычно используется не более 2-3 унифицированных значений ширины печатного проводника, например 0,5мм для информационных цепей и 1,5мм для силовых цепей.
Накладные медные шины. Слошные участки фольги должны иметь отверстия произвольной формы для отвода газов, которые могут выделяться их изоляционного основания вследствии нагрева при пайке. Для предотвращения отслоения фольги из-за газовых выделений проводник шириной более 5мм так же рекомендуется выполнять с перфорацией.
Ширина зазоров между элементами
Зазор между печатными проводниками – это изоляция которая характеризуется следующими параметрами :
- электрическая прочность, т. е способность без пробоя выдерживать рабочее напряжение между проводниками;
- электрическое сопротивление, которое определяет величину тока утечки между проводниками, поскольку идеальной изоляции не существует.
При строгом соблюдении технологии изготовления и отсутсвии загрязнений на поверхности ПП минимальное сопротивление изоляции Rиз между двумя параллельными на длинне l печатными проводниками
=(160* 
*S)/l
Где - поверхностное сопротивление материала основания при данной температуре, оговоренное в публикации мэк 249; S - расстояние между проводниками.
Сохранению качества изоляции ПП в условиях воздействия пыли и влаги способствует защитное покрытие. Тем не менее, для повышения электрического сопротивления изоляции в свободных местах без необходимости не следует принимать ширину зазоров между элементами проводящего рисунка менее 0,5мм. В узких местах минимальные зазоры назначаются не менее значения S.( соответствует таблице.)
Размеры печатных проводников определенные в з-ти от электрич. Требований пересчитывают с учетом конструкт-техн требований.
W(min) – доп. Ширина печатного проводника котор рассчитывают из электрич схемы
(дельта t(но)) – нижнее предельное отношение ширины печ. Пр (гост )
Печ. пров. шир > 3mm, расположен на печатной плате со стороны пайки и на внутренних слоях многослойной печатной платы, рекомендуется выполнять с вырезами по правилам выполнения экранов
Оставшаяся часть поперечного сечения пр-ка должна быть не меньше расчетной
Печатные проводники со стороны пайки рекомендуется размещать параллельно движению печатной платы при пайке волной припоя.
Расстояние между печатной платой и контактной площадкой незащищены маской рекомендуется устанавливать :
Если п. проводник под углом меньше 30 градусов -> 0.5 мм (не меньше)
Если п. проводник перпендикулярен направлению пайки, т. е угол больше 30 градусов -> 0.7 мм (не меньше )
Экран выполняют в одной плоскости с печатными проводниками или на отдельных слоях.
Все экраны выполняют с вырезами равномерно распределенными по площади экрана. Форма выреза может быть произвольная.
Вырезы на экр. Выполняются при условии что бы их площадь составляла больше 50% от площади экрана.
Свободные элементы проводящего рисунка ( пробельные места) на стороне расположения элементов проводящего рисунка не использованные др элементами конструкции рекомендуется заполнить сетчатым рисунком аналогичным экрану.
Наименьшее номинальное значение диаметра контактной площадки
d- номинальный диаметр контактного отверстия
- верхнее предельное отклонения отверстия (гост )
В-гарантированный поясок
- верхнее предельное отклонения размеров Конт. площадки
-нижнее предельное отклонения размеров Конт. площадки
- величина подтравливания диэл в отверстии( только для многослой пп = 0,03мм)
Td – позиционный допуск расположения осей отверстий
tD – позиционный допуск расположения контактной площадки
Расчетные заначения диаметров контактной площадки следует округлять в большую сторону до десятых долей мм.
Номинальные размеры
В(Д) – если прямоугольное сечение ( если кругл сечение )
В(Д)max- макс ширина Контактирующей части элемента
Тэ - позиционный допуск расположения геометрического центра корпуса, устанавливаемого элемента относительно номинального положения.
Определяется он используемым оборудованием
- ниж предел отклонения ширины Конт площадки.
- верх предел отклонения длины контактирующей части устанавливаемого элемента по ТУ д/Эл лементра
P-min расстояние от края Конт площадки до контактирующей части элемента.
Min расстояние необходимое для качественной пайки
P-> 0,3mm (пайка паяльной пастой)
P->0.6mm ( пайка припоем)
Q- гарантированный размер контактир площадки необходимый для совмещения с контактирующей частью элемента
Q-> 0,1…0,3mm
Sн=l max +2P+Tl +
Sb=l min – 2Q-Tl -
l - длинна корпуса
Tl – позиционный допуск расположения элемента проводящего рисунка относительно соседнего.
