Конструирование модуля ЭВМ для обработки телеметрических данных (стр. 7 из 9)
2.8 Выбор и обоснование метода изготовления печатной платы
Позитивный комбинированный способ является основным при изготовлении двусторонних печатных плат. Преимуществом позитивного комбинированного метода по сравнению с негативным является хорошая адгезия проводника, повышенная надежность монтажных и переходных отверстий, высокие электроизоляционные свойства. Последнее объясняется тем, что при длительной обработке в химически агрессивных растворах (растворы химического меднения, электролиты и др.) диэлектрическое основание защищено фольгой. Технологический процесс изготовления печатной платы комбинированным позитивным методом состоит из следующих операций:
1.Резка заготовок
2.Пробивка базовых отверстий
3.Подготовка поверхности заготовок
4.Нанесение сухого пленочного фоторезиста
5.Нанесение защитного лака
6.Сверловка отверстий
7.Химическое меднение
8.Снятие защитного лака
9.Гальваническая затяжка
10.Электролитическое меднение и нанесение защитного покрытия ПОС-61
11.Снятие фоторезиста
12.Травление печатной платы
13.Осветление печатной платы
14.Оплавление печатной платы
15.Механическая обработка
Далее рассмотрим каждую операцию более подробно.
2.9 Выбор защитного покрытия
Для осуществления технического процесса необходимы вспомогательные материалы: внешнее защитное покрытие печатной платы.
Таблица 24 - Основные параметры лаков
| Марка лака | Нормативный документ | Рабочий диапазон темпера-тур, °С | Режим сушки | |||
| конвекционная | терморадиоционная | |||||
| t, °С | время, ч | t, °С | время, ч | |||
| УР-231 | ТУ 6-10-863-84г. | -60±120 | 65±5 | 8¸9 | 65±5 | 0,3 |
| ЭП-730 | ТУ 6-10-863-84г. | -60±120 | 65±5 | 9¸10 | 65±5 | 0,3 |
| ЭП-9114 | ТУ 6-10-863-84г. | -60±120 | 65±5 | 9¸ 10 | 65±5 | 0,3 |
Из условий эксплуатации (температура, влажность, механическая прочность) выбираем полиуретановый лак УР-231, обладающий достаточной влагонепроницаемостью, по сравнению с ЭП-730 и ЭП-9114. Покрытия эластичные, глянцевые, механически прочные, твердые, устойчивые к периодическому воздействию минерального масла, нефраса, спирто-нефрасовой смеси, постоянному воздействию влаги, обладают электроизоляционными свойствами.
3.Расчётная часть
3.1 Расчёт потребляемой мощности
Мощность, потребляемая всем устройством, зависит от потребляемой мощности отдельных микросхем и количества микросхем.
Потребляемая мощность каждой микросхемы рассчитывается по формуле:
Р = Icc× Ucc, Вт,
где Icc – ток потребления от источника питания для данной микросхемы;
Ucc - напряжение питания.
Общий потребляемый ток от источника питания каждой микросхемы, при напряжении питания +5 В, рассчитывается по формуле:
I+5В =4*I+5В(КР580ИР82) + I+5В(К155ЛА2) + I+5В(7411) + I+5В(КР580ВВ55А) + I+5В(КР580ВВ51А) +I+5В(LM393)+ 2*I+5В(TPL2630) +I+5В(ADM485) +2*I+5В(К555ИД7)+ I+5В(КР580ВК28) +I+5В(КР580ВМ80А) + I+5В(КР580ГФ24) +I+5В(КР568РЕ5)
где I+5 В - ток потребления, при напряжении питании +5В
I+5В =4*160+6+8+120+100+3+2*36+200+2*9,7+190+85+115+16= 1574,4 мA
Считаем мощность: Р =1,5744 ×13 = 20,46 Вт
3.2 Трассировка соединений и расчёт элементов печатного монтажа
1. Исходя из технологических возможностей, выбираем метод получения платы – комбинированный, способ получения рисунка – позитивныйи 3-й класс точности. Плата ДПП и ее размер 160х100 мм.
2. Определяем ширину минимальную, в мм, печатного проводника по постоянному току для цепей питания и заземления:
где,
– максимальный постоянный ток, протекающий в проводниках (определяется из анализа электрической схемы); 
– допустимая плотность тока, выбирается в зависимости от метода изготовления из таблицы.t – толщина проводника, мм.
Таблица 25 - Основные параметры методов изготовления
| Метод изготовления | Толщина фольги, | Допустимая плотность тока, | Удельное сопротивление, |
| ф, мкм | , А/мм2 | r, Ом×мм2/м | |
| Химический внутренний слой МПП | 20, 35, 50 | 15 | 0,050 |
| Наружные слои ОПП, ДПП | 20, 35, 50 | 20 | |
| Комбинированный | 20, 35, 50 | 75, 48, 38 | 0,0175 |
| Позитивный | |||
| Электромеханический | – | 25 | 0,050 |
Iмах=!.6А Jдоп=48А/мм2 t=1мм
3. Определяем минимальную ширину проводника в мм, исходя из допустимого падения напряжения на нем :
где,
– удельное объемное сопротивление (табл.); 
– длина проводника, м; 
– допустимое падение напряжения, определяется из анализа электрической схемы.Допустимое падение напряжения на проводниках не должно превышать 5% от питающего напряжения для микросхем и не более запаса помехоустойчивости.
r=0,0175Ом×мм2/м;
t=1мм; L=0,12м;
Uдоп=0.25В;
Iмах=1.6А;
ммШирина печатного проводника принимается равной
B=2 мм
4. Определяем номинальное значение диаметра монтажных отверстий d:
где,
– максимальный диаметр вывода, устанавливаемого ЭРЭ; 
– нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия; 
– разница между минимальным диаметром отверстия и максимальным диаметром вывода ЭРЭ в пределах 0,1¸0,4 мм.dэ = 0,6 мм;
r = 0,15 мм;
Ddно= -0,05 мм
ммИз ряда диаметров переходных отверстий по ГОСТТ 10317-79 0.5 выбираем из предпочтительного ряда диаметров отверстий 0.8мм.
3. Рассчитаем диаметр контактных площадок.
Минимальный диаметр контактных площадок для ДПП, изготавливаемых комбинированным методом:
где,
– толщина фольги; 
– минимальный эффективный диаметр площадки; 
где
– расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки; 
и 
– допуски на расположение отверстий и контактных площадок 
– максимальный диаметр просверленного отверстия, мм; 
мм 
мм; 
мм 
мм 
мм 
мм 
ммМаксимальный диаметр контактной площадки:
мм6. Определяем ширину проводников. Минимальная ширина проводников для ДПП, изготовленных комбинированным позитивным методом, мм:
где
– минимальная эффективная ширина проводника; 
мм для плат 3-го класса точности 
ммМаксимальная ширина проводников:
мм