Устройство управления газонатекателями при магнетронном распылении (стр. 9 из 18)
1) химический метод – для односторонних печатных плат;
2) комбинированный позитивный метод – для двусторонних печатных плат;
3) полуаддитивный (электрохимический) метод – для двусторонних печатных плат с повышенной плотностью монтажа (3–5 класс точности).
Так как данная плата односторонняя и плотность монтажа по 2-му классу допустима, то был выбран химический. Основными достоинствами этого метода являются:
1) возможность обеспечить повышенные требования к точности выполнения проводящего рисунка;
2) установка навесных элементов со стороны, противоположной стороне пайки, без дополнительной изоляции;
3) возможность использования перемычек из проводникового материала;
4) низкой стоимостью конструкции
Односторонняя печатная плата характеризуется: высокими коммутационными свойствами, повышенной точностью соединений, но они имеют достаточно высокую стоимость.
Трассировка односторонней печатной платы осуществим с помощью пакета прикладных программ PCAD в автоматическом режиме, так как данный метод обеспечивает оптимальное распределение проводящего рисунка.
Так как к точности выполнения элементов печатного монтажа не предъявлялось никаких ограничений, то выбираем печатную плату 2-го класса точности. Такие платы наиболее просты в исполнении, надежны в эксплуатации и имеют минимальную стоимость. Для печатных плат этого класса точности характерны следующие номинальные значения основных параметров узкого места:
1) ширина печатного проводника t=0.5 мм;
2) расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка S=0.5 мм;
3) гарантийный поясок b=0.20 мм.
В соответствии с ГОСТ 10317-79 печатная плата измерителя разрабатывается прямоугольной формы.
Сопрягаемые размеры контура печатной платы должны иметь предельные отклонения по 12 квалитету ГОСТ 25347-82. Несопрягаемые размеры контура печатной платы должны иметь предельные отклонения по 14 квалитету ГОСТ 25347-82. Толщина печатной платы определяется толщиной исходного материала и выбирается в зависимости от используемой элементной базы и действующих механических нагрузок. Исходя из ряда предпочтительных значений номинальных толщин односторонних печатных плат , выбираем толщину печатной платы Нп=2 мм.
Найдем размеры монтажной зоны. Под установочной площадью ЭРЭ понимается площадь прямоугольника (квадрата), в которую вписывается ЭРЭ вместе с выводами и контактными площадками при установке его на печатную плату. Для расчета площади платы используются следующие формулы:
Sе=еSэл (5.35)
где Sэл – установочная площадь элемента.
Sпл=Sе*Кз (5.36)
где Кз – коэффициент заполнения платы, Кз=0.7...0.9.
Получаем площадь печатной платы Устройства управления равную 180 см2. При условии, что на односторонние печатные платы рекомендуется выдерживать расстояние между краем проводника, контактной площадки, экрана и краем платы, равное номинальной толщине платы с учетом допуска на габариты платы, выбираем размер печатной платы устройства управления 140х140 мм.
5.5 Расчет параметров печатного монтажа
Простейшим элементом любой печатной платы является печатный проводник - участок токопроводящего покрытия, нанесенного на изоляционное основание. Характерной особенностью печатного проводника является то, что его ширина значительно больше толщины.
Система печатных проводников, обеспечивающая возможность электрического соединения элементов схемы, которые впоследствии будут установлены на печатную плату, образует печатный монтаж. Изоляционное основание, с нанесенным на ее печатным монтажом, образует печатную плату.
Диаметр отверстия в печатной плате должен быть больше диаметра вставляемого в него вывода, что обеспечивает возможность свободной установки электрорадиоэлемента. При диаметре вывода до 0,8мм диаметр неметализированного отверстия делается на 0,2мм больше диаметра вывода, а при диаметре вывода более 0,8мм - на 0,3мм больше.
Разрабатываемая печатная плата является двусторонней печатной платой из стеклотекстолита СФ-2Н-50-2. Ее размеры:140х140х2 мм.
Печатные платы первого и второго классов точности наиболее просты в исполнении, надежны в эксплуатации и имеют минимальную стоимость. Поэтому печатная плата выполнена по второму классу точности.
При расчете проводящего рисунка печатной платы используются данные ГОСТ 23751 - 86 и ГОСТ 33751 - 79.
1) Минимальный диаметр контактной площадки для отверстия под установку компонентов платы:
, (5.37)где
- номинальный диаметр отверстия; 
- верхнее отклонение диаметра отверстия для второго класса точности печатной платы; 
- верхнее предельное отклонение ширины проводника; 
- величина гарантированного пояска; 
- значение подтравливания диэлектрика в отверстии. С учетом того, что плата является односторонней, далее не учитывается; 
- значение позиционного допуска расположения центра отверстия относительно номинального расположения узла координатной сетки; 
- значение позиционного допуска расположения центра контактной площадки относительно ее номинального положения; 
- нижнее предельное отклонение ширины проводника.Подставляя числовые значения в формулу (5.37), определим минимальные диаметры контактных площадок под установку различных элементов. Расчетные данные сведем в таблицу 5.4.
Таблица5.4
Минимальные диаметры контактных площадок для различных компонентов устанавливаемых на печатную плату
| Наименованиекомпонентов | Диаметр выводов, мм | Номинальный диаметр отверстия, мм | Минимальный диаметр контактной площадки, мм |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| МикросхемаКР1006ВИ1 | 0,5 | 0,9 | 1,92 |
| Резисторы МЛТ-0,25 иМЛТ-0,5;Конденсаторы КМ-5Диоды КД 522 | 0,6 | 1,1 | 2,12 |
| Конденсаторы К50-35(100...500мкФ) | 0,8 | 1,8 | 2,32 |
| Диодный мостКД 233Г | 0,8 | 1,8 | 2,32 |
| ТранзисторыКТ 361Г и КТ972АМикросхемаКР 142 ЕН 8Б | 0,9 | 1,3 | 2,32 |
| РезисторыСП 5- 2 | 1,0 | 1,45 | 2,47 |
| ТрансформаторЗапайка шнура питания | 1,4 | 1,8 | 2,82 |
2) Минимальное расстояние между центрами отверстий под установку выводов микросхем для прохождения одного проводника между ними:
, (5.38)где
- минимальный диаметр контактной площадки для выводов микросхем; 
- минимальное значение ширины проводника для узкого места; 
- число проводников; 
- наименьшее номинальное значение расстояния между проводниками для узкого места; 
- диаметральное значение позиционных допусков расположения печатных проводников, относительно соседнего места проводящего рисунка. 
.Следовательно, между выводами микросхем нельзя проводить проводники.
3) Рассчитаем ширину проводника. Она выбирается из условия:
, (5.39) 
, (5.40)где
- плотность тока; 
- толщина фольги; 
- ток потребления компонента; 
-для трансформатора; 
- для микросхемы КР1006ВИ1; - для микросхемы КР 142ЕН8Б; Произведем расчет 
по наибольшему 
: 
.Технологически обеспечивается
.Значение
рассчитывается по формуле: 
, (5.41)где
- минимальная эффективная ширина проводника; 
- погрешность при экспонировании; 
- погрешность ширины проводника на шаблоне.