Разработка конструкции печатного узла

При проектировании печатных узлов необходимо в первую очередь произвести выбор элементной базы, варианта конструкции узла и типа электрического соединителя.

Для обеспечения надёжности устройства необходимо использование элементной базы с низкой вероятностью отказа и удовлетворяющей требованиям по параметрам внешних воздействий окружающей среды. Предельные значения параметров окружающей среды, воздействующих на конструкцию для данной аппаратуры, приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 Предельные значения параметров окружающей среды

Элементная база выбрана с учётом функционального назначения аппаратуры, условий эксплуатации и стоимости. Эксплуатационные параметры выбранной элементной базы приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 Эксплуатационные параметры используемых ЭРЭ

вокодер звук речь схема

Исходя из ТЗ на изделие, требования к конструкции платы, материалу основания и проводящего рисунка, а также необходимость защиты от климатических, механических и других воздействий должны соответствовать первой группе жёсткости по ОСТ 4.077.000.

Навесные элементы устанавливаются в соответствии с вариантами по ГОСТ 29137-91 на одной поверхности печатной платы.

С учётом принципиальной электрической схемы, рекомендаций производителей и особенностей применения элементной базы, целесообразно использовать двухстороннюю печатную плату.

Печатная плата должна быть выполнена по четвёртому классу точности. Межслойные соединения осуществляются с помощью металлизированных отверстий. Монтажные отверстия так же должны быть металлизированными.

Для изготовления печатной платы выбран полуаддитивный метод получения проводящего рисунка (типовой процесс по ОСТ 4.ГО.101.219). Этот метод позволяет поучить рисунок с высокой точностью и обеспечить высокую плотность монтажа. Защитный рисунок формируется методом фотопечати, т. к. он является наиболее распространённым и обеспечивает высокую плотность и качество монтажа.

Выбранный класс точности позволяет получить высокую плотность монтажа, а следовательно, и минимизировать размеры печатной платы. Шаг координатной сетки выбираем 0,5 мм.

При выборе размеров печатной платы необходимо учитывать наличие по краям свободных полей, предназначенных для установки узла в корпус. С учётом конструкции корпуса, на плате будут установлены разъёмы для электрического соединения с внешними устройствами. Для фиксации платы в корпусе, на ней необходимо предусмотреть наличие монтажных отверстий под крепежные элементы. Необходимо убедиться, что данной площади платы будет достаточно для размещения всех необходимых элементов.

Необходимая площадь печатной платы рассчитывается так:

Площадь, занимаемая резисторами:;

Площадь, занимаемая конденсаторами:;

Площадь, занимаемая ИМС:;

Площадь, занимаемая разъёмами:;

Площадь, занимаемая монтажными отверстиями:;

Площадь, занимаемая другими элементами:.

Коэффициент использования печатной платы: K_ИП=3.

С учётом этого площадь печатной платы будет равна:

По ГОСТ 10317-79 из предпочтительных вариантов выбираем размер 90х50 мм. Толщину платы выбираем равной 1,5 мм.

В качестве материала основания выбираем двухсторонний фольгированный стеклотекстолит ФТС-2-20А (ТУ АУ 700.37.000). Выбор обусловлен группой жёсткости, условиями технического задания и многослойной технологией печатной платы.