Розробка конструкції друкованої плати

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти та науки, молоді та спорту України

Житомирський державний технологічний університет

Кафедра: РТ і Т

Група РТ-15

Курсова робота

із дисципліни " Конструювання та технології радіоелектронної апаратури"

Тема: Розробка конструкції друкованої плати

Перевірив: Бенедицький В. Б.

Виконав: Мельник О. В.

2012 р.

ЗМІСТ

1. Технічне завдання

2. Вибір матеріалу

3. Конструктивно-технологічні розрахунки

4. Розробка конструкції друкованої плати

5. Висновок

6. Література

ДОДАТОК №1

ДОДАТОК №2

ДОДАТОК №3

ДОДАТОК №4

1. Технічне завдання

індикатор друкований плата транзистор

Задана схема електрична принципова (рис. 1). Необхідно розробити конструкторську документацію складального вузла для кліматичного виконання УХЛ-4. Задачею даної курсової роботи є розробка на основі виконаних ескізних компонувань обґрунтованого варіанту конструкції пристрою. Ця конструкція повинна враховувати особливості електричної принципової схеми і інші вимоги технічного завдання, включаючи експлуатаційні вимоги, захист від дій (механічних, кліматичних), питання надійності.

Рис. 1. Схема електрична принципова індикатора пониження напруги з світловим та звуковим оповіщенням.

2. Вибір матеріалу

Враховуючи особливості схеми електричної принципової та номенклатуру електронних елементів, що застосовуються, а також особливості монтажу та умови експлуатації виробу в цілому, друковану плату рекомендується виготовити з двостороннього склотекстоліту марки СТЕФ за ГОСТ 8059-85 товщиною 1,5 мм. Розміри друкованої плати визначаються технологічно допустимою щільністю монтажу та складністю.

3. Конструктивно-технологічні розрахунки

Конструктивно-технологічні розрахунки друкованих плат виконуються, враховуючи виробничі похибки рисунка провідникових елементів, фотошаблону, базування, свердління тощо. Граничні значення основних параметрів друкованого монтажу, які можуть бути забезпечені при конструюванні та виробництві для п'яти класів щільності друкованого монтажу, приведені в табл. 1.

Таблиця 1.

№ з/п	Найменування розрахункових елементів	Позначення	Розміри елементів для класу густини друкованого монтажу
		Згідно з методикою	за ГОСТ
				1	2	3	4	5
1	Ширина провідника (мм)			0,75	0,45	0,25	0,15	0,10
2	Відстань між провідниками, контактними площадками, провідником і контактними площадками, провідником і металізованими отворами (мм)			0,75	0,45	0,25	0,15	0,10
3	Відношення діаметра металізованого отвору до товщини друкованої плати			0,40	0,40	0,33	0,25	0,20
4	Ширина пояска контактної площадки (мм)			0,30	0,20	0,10	0,05	0,025

Схема, зображена на рис. 1, може бути реалізована в першому класі щільності друкованого рисунка. Звідси для проектуємої друкованої плати приймемо:

= 0,75 мм;

= 0,75 мм;

= 0,4 мм;

= 0,3 мм.

Вибрані нами розміри згідно з табл. 1. необхідно зіставити з технологічними можливостями конкретного виробництва. Допустимі похибки виконання конструктивних елементів друкованої плати наведені в табл. 2.

Таблиця 2.

Похибка	Позначення	Максимальне значення, мм
розміщення отвору відносно координатної сітки		0,07
розміщення контактної площадки		0,15
діаметра отвору		0,12
фотокопії та фотошаблону		0,06
зміщення провідника		0,05
розміщення контактної площадки відносно координатної сітки на фотошаблоні		0,05

Мінімальний діаметр перехідного отвору визначимо із співвідношення:

,

де - відношення діаметра металізованого отвору до товщини плати;

- розрахункова товщина друкованої плати.

У даному випадку для = 0,4 мм та = 1,5 мм отримаємо:

мм.

Мінімальний діаметр монтажного отвору визначимо із нерівності:

,

де - діаметр виводу електронного радіоелементу або з'єднувача;

- зазор між виводом та монтажним отвором (максимальна надійність паяного з'єднання буде при = 0,20,6 мм.);

- товщина гальванічно-нарощуваної міді (звично h₂ = 0,050,06 мм);

- похибка діаметра отвору.

У даному випадку для = 0,59 мм, = 0,2 мм, = 0,05 мм та = 0,12 мм отримаємо:

мм.

Приймемо діаметр монтажного отвору= 1,0 мм. Такий вибір зумовлений номенклатурою різального інструмента та трасуванням друкованих з'єднань.

Шорсткість поверхні неметалізованого отвору та торців плати повинна складати , металізованих поверхонь отворів (ГОСТ 2789-73).

Мінімальний діаметр контактної площадки металізованих отворів з урахуванням похибок та підтравлювання фольги обчислимо за формулою:

,

де - ширина пояску контактної площадки;

- мінімальний діаметр монтажного отвору;

- похибка розміщення отвору відносно координатної сітки;

- похибка розміщення контактної площадки;

- похибка фотокопії та фотошаблону;

- товщина фольги.

У цьому випадку для = 0,3 мм, = 1,0 мм, = 0,07 мм, = 0,15 мм, = 0,06 мм та = 0,1 мм отримаємо:

мм.

Мінімальна ширина провідника з урахуванням підтравлювання залежить від міцності зчеплення провідника з основою без відшарування:

,

де - ширина провідника;

- похибка фотокопії та фотошаблону;

- товщина фольги.

У даному випадку для = 0,75 мм, = 0,06 мм та = 0,1 мм отримаємо: мм.

Мінімальна відстань між провідником та монтажним отвором з контактною площадкою, яка може бути одержана:

,

де - відстань між центрами отворів та осьовими лініями провідників (див. на рис. друкованої плати);

- мінімальний діаметр контактної площадки металізованих отворів з урахуванням похибок та підтравлювання фольги;

- похибка розміщення контактної площадки відносно координатної сітки на фотошаблоні;

- мінімальна ширина провідника з урахуванням підтравлювання;

- похибка зміщення провідника.

У даному випадку для = 2,5 мм, = 2,25 мм, = 0,05 мм, = 0,96 мм та = 0,05 мм отримаємо:

Мінімальну відстань між двома провідниками визначимо за формулою:

,

де - відстань між центрами отворів та осьовими лініями провідників;

- мінімальна ширина провідника з урахуванням підтравлювання;

- похибка зміщення провідника.

У даному випадку для = 2,5 мм, = 0,96 мм та = 0,05 мм отримаємо: мм.

Обчислені значення та для вибраного класу друкованого монтажу порівняємо із значенням . Оскільки та , то обчислені мінімально можливі значення параметрів друкованих елементів корегуємо в сторону збільшення на основі конструктивних особливостей друкованої плати.

4. Розробка конструкції друкованої плати

В генераторі індикаторі пониження напруги з світловим та звуковим оповіщенням використовуються мікроконтролер, транзистори, конденсатори, постійні та змінні резистори, двокольорові світло діоди, пєзовипромінювачь.

Розміри вибраної елементної бази після оптимального її розміщення на площині необхідні для розрахунку площі друкованої плати, а також для проектування монтажних отворів.

Для виготовлення трас використовують спосіб травлення. Металізацію отворів друкованої плати рекомендується виготовляти методом електрохімічного нарощування. Захисне покриття - металізація.

Для кріплення друкованої плати до корпуса виробу передбачено два отвори діаметром 3,5 мм.

Далі будуть показані основні елементи та їх корпуса з габаритними розмірами:



Рис. 2. Конденсатор електролітичний К50-32(СВ110)

Для конкретних номіналів конденсатори мають D=5мм h=11мм

Рис. 3. Змінний резистор СП3-38а 0,125Вт

Даний резистор розташовується біля краю плати аби мати доступ для настроювання його на потрібний номінал

Рис. 4. Резистор С2-33Н 0,25Вт

Для даної потужності габарити резистора становлять:

L=7,0мм

D=3,0мм

H=18,0мм

d=0,6мм

Рис. 5. Транзистори КТ3102БМ-ЕМ, КТ3107Б у корпусі ТО-92



Рис. 6. Індикатор світло діод КИПД 18(розмір між виводами як у корпусі ТО-92)

Рис. 7. Пєзовипромінювачь ЗП-11

П'єзовипромінювачь ЗП-11 має циліндричну форму і його діаметр складає 22мм, а висота 7мм, має 3 виводи які представлені гнучкими провідниками. Для використання цього елементу було використано корпус PT-2130FPQ який відповідає нашим характеристикам.

Моделювання принципової та друкованої плат проводилися у програмі DipTrace. Результати моделювання, а також перелік елементів та їх корпусів знаходиться у додатках.

5. Висновок

На даній курсовій роботі мною було виконано розрахунок та подальше моделювання у програмному продукті DipTrace друкованої плати у відповідності до ГОСТ , електричної принципової схеми індикатора пониження напруги з світловим та звуковим оповіщенням. Отже мною були отримані практичні навички створення, розрахунку та моделювання друкованих плат.

6. Література

1. І.Г.Грабар Основи надійності машин - ЖІТІ, 1999. - 296с.

2. I.Г.Грабар, В.Є.Титаренко Конструювання та технологія виробництва систем управління - Житомир: ЖДТУ, 2004. - 146 с.

ДОДАТОК №1

Верхній слой

Нижній слой

1.Розміри для справок

2. Металізація отворів робити методом

електрохімічного нарощення

3.Захистне покриття металізація

ДОДАТОК №2

Вид з елементами верхній слой

Загальний вид з двома слоями

ДОДАТОК №3

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДОДАТОК №4

Таблиця. 3

Умовне позначення	Тип елементу та номінальне значення	Корпус елементу
Резистор С2-33 0,25 Вт 10%
R1	30 кОм	MLT_0.25(RES-10/7x3)
R2,R8,R10	2 кОм
R4	3 кОм
R5	100 кОм
R6	10 кОм
R7	150 кОм
R9	200 кОм
R11	510 Ом
Резистор СП3-38а 0,125 Вт
R3	4,7 кОм	POT_3296Y
Транзистори
VT1, VT3	КТ3102БМ-ЕМ	TO-92-V(TO-92)
VT2	КТ3107Б
Конденсатори
С1	К50-35 100 мкФ 16 В	CAPPR-2/5h11
С2	К50-35 10 мкФ 63 В
Індикатори
BF1	Пезовипромінювачь ЗП-11	PT-2130FPQ
D1	Двохкольоровий світло діод КИПД18	TO-92
Мікросхема
U1	КР1156ЕУ5(MC34063AP1)	DIP-8
Виводи
GND	Земля	Контактна доріжка
XT1	+12 В	Контактна доріжка

Размещено на Allbest.ru

...