Расчет параметров проводящего рисунка

Произведём расчет параметров проводящего рисунка с учетом погрешностей его изготовления:

1) Примем шаг координатной сетки равным 1,25 мм.

2) Номинальное значение диаметров монтажных отверстий:

 

d=d_э+ê∆d_н.оê+r, где

d_э= — максимальное значение диаметра вывода навесного элемента;

r=0,3 мм — разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным диаметром вывода устанавливаемого элемента;

Dd_н.о.=0,10 мм— нижнее предельное отклонение номинального значения диаметра отверстия.

а) для микросхем:

d_э=0,5 мм d=0,9 мм;

б) для конденсаторов:

d_э=0,5 мм d=0,9 мм;

в) для резисторов:

d_э=0,5 мм d=0,9 мм;

г) для реле:

d_э=0,5 мм d=0,9 мм;

д) для кварцев:

d_э=0,5 мм d=0,9 мм;

е) для разъема:

d_э=1 мм d=1,4 мм.

Рассчитанные значения сводятся к предпочтительному ряду размеров монтажных отверстий:

0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5 мм.

Номинальное значение диаметров монтажных отверстий для разъема: d=1,5 мм.

3) Определение номинальной ширины проводника:

 

t=t_MD+êDt_НОê, где t_MD=0,12 мм; Dt_НО=0,05 мм

t=0,12+0,05=0,17 мм

 

4) Расчет зазора между проводниками:

 

S=S_MД+Dt_ВО, где

Dt_ВО=0,05 мм — верхнее предельное отклонение ширины проводника; S_MД=0,20 мм — минимально допустимое расстояние между соседними элементами;

 

S=0,2+0,05=0,25 мм.

 

5) Центры монтажных и переходных отверстий располагаются в узлах координатной сетки. Диаметральное значение позиционного допуска расположения центров отверстий относительно номинального положения узла координатной сетки d_р=0,08 мм. Диаметральное значение позиционного допуска расположения контактных площадок относительно их номинального положения d_d=0,2 мм.

6) Диаметр контактной площадки равен:

 

D=(d+Dd_во)+2b_п^г+Dt_во+(d_d²+d_p²+Dt_но²)^1/2,

 

где Dd_во=0,05 мм; b_п^г =0,05 мм; Dt_во=Dt_но=0,05 мм; d_р=0,2 мм; d_d=0,08 мм

 

Dd_во+2b_п^г +Dt_во+(d_d²+d_p²+Dt_но²)^1/2=0,05+0,05+0,05+(3*25*10^-4)^1/2=0,37мм

d=0,4 мм → D=0,77 мм.

d=0,9 мм → D=1,27 мм.

d=1,5 мм → D=1,87 мм.

 

7) Расчет минимального расстояния для прокладки 2х проводника между отверстиями с контактными площадками диаметрами D1, D2:

 

l= +t_n+S(n+1)+dl, где n=1; dl=0,03 мм

l=(1,321+1,321)/2+0,17+0,25*(1+1)+0,03=2,02 мм.

Расстояние между выводами применяемых микросхем 2,54 мм, поэтому, учитывая результаты расчетов, мы можем производить прокладку проводника между выводами.

Произведём расчет параметров проводящего рисунка с учетом технологических погрешностей получения защитного рисунка:

1) Минимальное значение диаметра металлизированного отверстия:

 

d_min H_пg, где Н_п=2 мм – толщина платы; g=0,25;

d_min 2*0,25=0,5 мм.

 

2) Максимальный диаметр просверленного отверстия:

 

d_св=d_Мотв+0,1=0,9+0,1=1 мм.

 

Dd=0,1 мм-погрешность диаметра отверстия;

 

d_max=d_св+Dd=1+0,1=1,1мм.

 

3) Погрешность расположения отверстия:

 

d_отв=d₀+d_б=0,06+0,02=0,08 мм.

 

4) Минимальный диаметр контактной площадки:

 

D’_min=D’_1min+1,5h_пм+h_р

D’_1min=2( b_п^г + +d₀+d_кп),

d’_кп=d_ш+d_э+(d_п+d_э)/2=0,05+0,02+(0,025+0,025)/2=0,095 мм;

d_max=0,9 мм;

D’_1min=2(0,025+0,9/2+0,05+0,095)=1,24 мм;

D’_min=1,24+1,5*0,005+0,02=1,53 мм;

d_max2=1,5 мм → D_min2=2,13 мм.

 

5) Минимальный диаметр окна фотошаблона для контактной площадки:

 

D_шmin= D_min- h_р;=1,24-0,02= 1,22

 

6) Максимальный диаметр окна фотошаблона для контактной площадки:

 

D_шmax = D_шmin+D D_ш =1,22+0,,03= 1,24 мм;

 

7) Максимальный диаметр контактной площадки:

 

D_max= D_шmax +D Э + h_р

D_max1=1,24+0,02+0,02=1,28мм;

D_max2=2,13+0,02+0,02=2,17 мм.

 

8) Минимальная ширина проводника:

 

t_пmin=t_п1min+1,5h_пм+ h_р=0,12+1,5*0,005+0,02 =0,21 мм.

 

9) Минимальная ширина линии на фотошаблоне:

 

t_шmin=t_nmin- h_г=0,18-0,05=0,13 мм.

 

10) Максимальная ширина линии на фотошаблоне:

 

t_шmax= t_шmin+Dt_ш= 0,15+0,045=0,195 мм.

11) Максимальная ширина проводника:

 

t_nmax = t_шmax+ h_г+ h_р+D Э=0,195+0,02+0,02+0,02=0,255 мм.

 

12) Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой:

 

S_1min=L₀- [D_max/2+d_кп+t_пmax/2+d_шт]=1,25-(1,38/2+0,095+0,127+0,03)=0,36 мм,

 

где L₀ – расстояние между центрами рассматриваемых элементов.

13) Минимальное расстояние между контактными площадками:

 

S_2min=L₀- (D_max+2d_кп)=2,5-(2,17+2*0,095)=0,14 мм.

 

14) Минимальное расстояние между двумя проводниками:

 

S_3min=L₀- ( t_nmax +2d_шт)=1,25-(0,255+2*0,03)=0,4 мм.

 

15) Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой на фотошаблоне:

 

S_4min=L₀- (D_шmax/2+d_кп+t_nmax/2+d_шт+d_кп)=1,25-(1,38/2+0,095+0,27/2+0,05+0,095)=0,03 мм.

 

16) Минимальное расстояние между контактными площадками на фотошаблоне:

 

S_5min=L₀- ( D_шmax+2d_кп)=2,5-(2,11+2*0,095)=0,2 мм.

17) Минимальное расстояние между двумя проводниками на фотошаблоне:

 

S_6min=L₀- (t_шmax+2d_шт)=1,25-(0,195+2*0,3)=0,455 мм.

 

Сравнив результаты геометрических расчетов параметров проводящего рисунка с учетом погрешности получения проводящего рисунка и погрешности защитного рисунка, а так же технологических факторов можно сделать заключение о том, что выбор четвертого класса точности был обоснован.