2.4 Розрахунок основних вузлів пристрою управління автоматизованої системи тестування працездатності

При визначенні розмірів друкованої плати необхідно виконати дві умови:

- площа друкованої плати повинна бути більше, ніж сумарна площа, зайнята компонентами;

- розміри плати повинні допускати використання стандартного конструктиву корпусу.

У загальному вигляді площа плати визначається наступним чином:

, (2.1)

де - сумарна площа всіх компонентів, k = 1.3 ... 1.7 - коефіцієнт запасу, що залежить від щільності монтажу.

Площі необхідні для встановлення компонентів вказані в табл. 2.1.

Таблиця 2.1- Площі компонентів

Підставляючи дані з табл. 2.1 в формулу (2.1) визначаємо мінімальну площу плати:

Визначаємо площу друкованої плати, яка необхідна для установки елементів з урахуванням відстані між елементами і висновками а також для забезпечення нормальних теплових режимів роботи за формулою:

, (2.2)

де - коефіцієнт використання, = 0,9, тоді:

Визначаємо площу, необхідну для розміщення елементів кріплення. Приймаємо, що плата встановлюється на чотири штифта:

(2.3)

Визначаємо загальну площу друкованої плати:

Виходячи з отриманої площі, вибираємо ширину плати 110мм, тоді довжина плати буде дорівнювати 190мм.

Збільшення щільності друкованого монтажу, тенденція до автоматизації технологічних процесів виготовлення друкованих плат, необхідність зменшення трудомісткості і підвищення відсотка виходу придатних виробів суттєво загострили питання технологічності і можливості випуску в серію друкованих плат. При реалізації схемотехнічних рішень мінімально необхідні розміри елементів друкованого монтажу та їх взаємне розташування визначаються в результаті розрахунку принципової електричної схеми, але при цьому часто не приділяється достатньо уваги питанням обґрунтованого визначення технологічних допусків для виробництва [7].

Застосована в даній роботі методика розрахунку відповідає виробничо-технічним вимогам для друкованих плат, виготовлених методами металізації наскрізних отворів. Розрахунок починається з визначення розмірів металізованих отворів. Металізовані отвори в друкованих платах можуть застосовуватися як монтажні (для установки елементів) і як перехідні (для створення електричних звязків). Діаметр монтажного отвору повинен бути більше діаметра виводів навісних елементів на величину, що задовольняє умовам пайки. Для максимального ущільнення монтажу діаметр перехідних отворів обирається меншим, але у звязку з обмеженою розсіючою здатністю електролітів при гальванічній металізації необхідно витримувати граничне співвідношення між мінімальним діаметром металізованого отвору і товщиною плати :

Визначимо нижню межу діаметра металізованого отвору:

, (2.4)

де - числовий коефіцієнт.

Товщина друкованої плати може бути визначена за формуло

де - сума товщини шарів матеріалу, мм; - сума товщини матеріалу діелектричних прокладок, мм; коефіцієнт при враховує усадку прокладок при пресуванні.

Коефіцієнт залежить від складу застосовуваного електроліту і орієнтовно може мати такі значення: 0,75 ... 1 - для сірчанокислого електроліту без вирівнюючих добавок, 0,33 ... 0,4 - для сірчанокислого електроліту з вирівнюючими добавками 0,4...0,5 - для борфтористоводородного, 0,25 ... 0,3 - для пірофосфатного.

Підставляємо значення у формулу (2.4) і отримуємо:

Таким чином, мінімальний діаметр монтажного отвору розраховується за формулою:

, (2.5)

де - діаметр виведення навісного елемента; - ширина зазору, тому:

Таким чином, мінімальний діаметр отвору при використанні звичайного сірчанокислого електроліту становить 0,8 мм.