5. Конструктивная часть.

 

5.1. Описание конструкции  изделия. 

Формирователь вторичной графической информации конструктивно выполнен в виде ячейки с габаритами 235´185´30 мм. Базовым элементом конструкции является печатная плата поз.1 размером  235´185´1.5 мм. Плата изготовлена из стеклотекстолита СФ-2Н35Г-1,5 ГОСТ 10316-78 комбинированным позитивным методом.

В верхней  части платы установлена колодка  поз.2 необходимая для коммутации ячейки с блоком, которая крепится клеем ВК-9 и припоем ПОС- 61 ГОСТ 21931-76. Также в верхней части платы устанавливается планка поз.3 которая крепится к плате клеем. На планке имеются два невыпадающих винта поз.4 типа В2.12´3-6g´40 ГОСТ 1491-80, которые необходимы для крепления ячейки в блоке.

В нижней части платы установлены  2 разъёма Х1, Х2 поз.28  типа ГРПП3-46ШП-В, которые крепятся к плате припоем ПОС-61 ГОСТ 21931-76. Данные разъёмы необходимы для коммутации ячейки в блоке, подачи питающих напряжений.

На плату  устанавливаются следующие элементы: резисторы, конденсаторы, диоды, стабилитрон, которые крепятся путем продевания выводов в отверстия печатной платы с последующей пайкой припоем ПОС-61 ГОСТ 21931-76. Также на плате устанавливаются планарные микросхемы, которые припаиваются к контактным площадкам  припоем ПОС-61 ГОСТ 21931-76. Под элементом VD2 (стабилитрон) устанавливается подставка. 

5.2.Выбор  и обоснование  конструкции печатной  платы.

     В данном разделе курсового проекта  будет обоснована конструкция печатной платы. При выборе печатной платы  необходимо учитывать условия эксплуатации изделия, в состав которого печатная плата будет входить, возможность выполнения всех коммутационных соединений, технико-экономических показателей, стоимость основного материала, возможность автоматизации процесса изготовления и контроля. Изготовление печатной платы определяется классом точности, обеспечивающим применение особого технического оснащения и вспомогательного материала.

     Плата изготовлена комбинированным позитивным методом. На плате имеются Р/Э  со штырьковыми и планарными выводами. По ГОСТ 23751-86 находим, что данная плата  соответствует третьему классу точности. Размеры сторон платы должны соответствовать ГОСТ 10317-79, и равны соответственно 235´185´1.5мм. Толщину диэлектрика связываем с диаметром применяемых металлизированных отверстий и принимаем равной 1.5 мм. Материал для печатной платы выбирается по ГОСТ 10316-78. Выбор материала производится с учетом физико-механических и электрических параметров ПП, климатических факторов, агрессивных сред. Для ПП, предназначенных для эксплуатации в условиях третьей  группы жесткости, берется материал на основе стеклоткани. По ГОСТ 10316-78 берем СФ-2Н35Г-1.5.

     5.3. Расчет печатной  платы. 

     В данном разделе курсового проекта  будет выполнен расчет печатной платы.

     Исходя  из этого расчета будет выбрана толщина печатной платы, а также определены диаметры контактных площадок, диаметры отверстий, ширина печатного проводника. Расчет платы производится в соответствии с ОСТ4.010.022-85. 

     5.3.1. Расчет номинального  значения диаметра  монтажного отверстия. 

     Номинальное значение диаметра монтажного отверстия  d,мм рассчитывают по формуле:

     d=d_э+r+½Dd_но½,

     где

     dэ  - максимальное значение диаметра  вывода навесного ИЭТ, устанавливаемого  на печатную плату (для прямоугольного  вывода за диаметр берется  диагональ его сечения).

     r - разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным значением диаметра вывода (для прямоугольных - диагонали сечения ) устанавливаемого ИЭТ. Величину r рекомендуется выбирать с учетом допусков на расположения  выводов на корпусе устанавливаемого ИЭТ.

     Ddно - нижнее предельное отклонение номинального значения диаметра отверстия, т.к. установка элементов предполагается ручная, то величину r устанавливают равной 0,1¸0,4 мм. Теперь в соответствии с ГОСТ 23571-86 устанавливаем предельное отклонение размеров диаметров монтажных отверстий Dd. Т.к. печатная плата соответствует 3 классу точности, то исходя из ГОСТ 23571-86 диаметр отверстия берем до 1 мм.

     Для конденсаторов К10-17а d_э=0.6, рассчитаем номинальный диаметр отверстия:

d₁=0.6+0.2+0.1=0,9 мм.

     Для конденсаторов К53-4  d_э=0.7, рассчитаем номинальный диаметр отверстия

d₂=0.7+0.2+0.1=1,0 мм.

     Для резистора С2-29В-0,5 d_э=0.7, рассчитаем номинальный диаметр отверстия:

d₃=0.7+0.2+0.1=1,0 мм.

     Для резистора С2-33-0,5 d_э=0.9, рассчитаем номинальный диаметр отверстия:

d₄=0.9+0.2+0.1=1,2 мм.

     Для диода 2Д522Б d_э=0.588, рассчитаем номинальный диаметр отверстия:

d₅=0.588+0.2+0.1=0,888 мм.

       Для стабилетрона 2Д103А d_э=0.6, рассчитаем номинальный диаметр отверстия:

d₆=0.6+0.2+0.1=0,9 мм.

     По  результатам расчета принимаем d₁, d₂, d₃, d₅, d₆ равными 1мм, а d₅ равным 1,2мм. Таким образом получили два типоразмера. 

5.3.2 Расчет диаметра  контактной площадки. 

     Контактные  площадки для автоматизированного  контроля и диагностики печатных узлов (блоков) следует выполнять прямоугольной или круглой формы диаметром не менее 0.8 мм и располагать в узлах координатной сетки с шагом 2.5 мм в свободных местах. Наименьшее номинальное значение диаметра контактной площадки D (мм) под выбранное отверстие рассчитывается по формуле:

     

,

     где

     Dd_во-верхнее предельное отклонение диаметра отверстия

     Dd_тр-велечина подтравливания диэлектрика в отверстии, которая принимается для двухсторонней печатной платы равной нулю.

     Т_d-позиционный допуск расположения оси отверстия.

     Т_D-позиционны допуск расположения центра контактной площадки.

     Dt_во-верхнее предельное отклонение диаметра контактной площадки.

     Dt_но-нижнее предельное отклонение диаметра контактной площадки.

     Полученную  величину  диаметра контактной площадки следует округлять в большую сторону до десятых долей миллиметра.

     Произведем  расчет наименьшего номинального диаметра контактной площадки для отверстия  диаметром 1.0 мм.

     Наименьший  номинальный размер диаметра контактной площадки:

     

     По  данным ОСТа наименьший номинальный диаметр контактной площадки должен быть равен не менее 1.5 мм, полученное значение не меньше допустимого, следовательно, расчет верен.

     Произведем  расчет наименьшего номинального диаметра контактной площадки для отверстия  диаметром 1,2 мм.

     Наименьший  номинальный размер диаметра контактной площадки:

     

     По  данным ОСТа наименьший номинальный  диаметр контактной площадки должен быть равен не менее 1,6 мм, полученное значение не меньше допустимого, следовательно, расчет верен. 

     5.3.3. Расчет печатных  проводников. 

     Ширину  печатного проводника определяют в  зависимости от электрических, конструктивных и технологических требований. Наименьшее номинальное значение ширины печатного  проводника t мм рассчитывают по формуле:

     t=t_mg+½Dt_но½,

     где:

     t_mg - минимальное допустимая ширина печатного проводника;

     Dt_но - нижнее предельное отклонение ширины печатного проводника

     Исходя  из ГОСТ 23571-87 находим, что t_mg=0.25 мм из этого находим.

     t=0.25+0.1=0.35