Техническое задание, Анализ технического задания - Проектирование платы устройства управления вентиляторами компьютера через порт

Расширенное техническое задание

    1. Наименование изделия: устройство управления вентиляторами компьютера через порт LPT. 2. Назначения: устройство предназначено для использования в быту. 3. Комплектность: один блок. 4. Технические параметры:
      - напряжение питания - 12 В; - напряжения подаваемые на вентиляторы - 5.. .11,7 В; - частота вращения вентиляторов - 10.. .20 Гц; - число подключаемых вентиляторов - 3; - период цикла изменения частоты - 3 с.
    5. Требования к конструкции:
      - внешний вид устройства должен отвечать современным требованиям к аппаратуре; - масса не более 0,1 кг; - габаритные размеры не более 150х100х40 мм.
    6. Характеристики внешних воздействий:
      - окружающая температура 0...+70°С; - относительная влажность 80% при температуре +25°С.
    7. Среднее время наработки на отказ должно быть не менее 90000 ч. 8. Тип производства - мелкосерийный.
Анализ технического задания

Выбор метода изготовления ПП определяет не только их конструктивно-технологические параметры, но и электрические характеристики проводящего рисунка. Использованная методика расчета параметров печатного рисунка соответствует комбинированному методу получения двусторонних печатных плат (ДПП).

При расчете параметров проводников печатного монтажа учитывается плотность монтажа ПП. По полученной предварительно трассировке определяем, что минимальное расстояние между центрами элементов печатного монтажа составляет приблизительно 1 мм. Это соответствует 3 классу плотности.

При расчете параметров проводников печатного монтажа следует учитывать плотность монтажа ПП в соответствии со следующими классами, приведенными в таблице 1.

Таблица 1 - Классы плотности ПП

Проводник ПП

1 класс

2 класс

3 класс

4 класс

1. Ширина, мм

0,6

0,45

0,25

0,15

2. Расстояние между печатными проводниками

0,6

0,45

0,25

0,15

3. Ширина ободка контактной площадки

0,3

0,2

0,1

0,05

Выбираем материал платы: СТФ-2-35 - стеклотекстолит фольгированный.

Исходные данные:

Метод изготовления - комбинированный позитивный;

Способ нанесения рисунка - фотоэлектрохимический;

Толщина материала диэлектрика с фольгой - 1.5 мм;

Толщина фольги - 0.035мм.

Расчет минимального диаметра металлизированного отверстия

Минимальный диаметр металлизированного отверстия определяется по формуле:

,(1)

Где Н - толщина печатной платы (для двусторонних ПП равна толщине диэлектрика), Н = 1,5 мм.

- отношение диаметра металлизированного отверстия к толщине печатной платы, для 3-ого класса плотности печатного монтажа = 0,4.

Подставляя численные значения в формулу (), получим:

Мм

Для двусторонних ПП, изготовленных комбинированным позитивным методом при фотохимическом способе получения рисунка минимальный диаметр контактных площадок вычисляется по формуле:

,(2)

Где hпм - толщина слоя предварительно осажденной меди (0.005 мм);

Hр - толщина слоя металлического резиста (0.02 мм);

D1min - минимальный эффективный диаметр контактной площадки, мм;

Hф - толщина фольги (0.35 мм).

D1min рассчитывается по формуле:

,(3)

Где bм - расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки (0.025 мм);

Dmax - максимальный диаметр просверленного отверстия, мм;

Дотв - погрешность расположения отверстий;

Дкп - погрешность расположения контактной площадки.

Максимальный диаметр просверленного отверстия находится по формуле:

,(4)

Где dсв - диаметр сверла, мм;

Дd - погрешность диаметра отверстия (0,01 мм).

С учетом толщины металлизации в отверстии и усадки диэлектрического материала принимают:

,(5)

Где dм. отв - диаметр металлизированного отверстия (0,6 мм).

Dсв= 0.6+0.1 = 0.7(мм);

Dmax= 0.7+0.02 = 0.72(мм).

Погрешность расположения отверстия готв определяется следующим образом:

,(6)

Где до - погрешность расположения отверстий относительно координатной сетки (0,02 мм);

До - погрешность базирования плат на сверлильном станке (0,02 мм).

(мм).

Погрешность дкп определяется по формуле:

,(7)

Где дш - погрешность расположения относительно координатной сетки на фотошаблоне контактной площадки (0,02 мм);

Дэ - погрешность расположения печатных элементов при экспонировании на слое (0,01 мм);

Дп - погрешность расположения базовых отверстий в фотошаблоне (0,01 мм);

Дз - погрешность расположения базовых отверстий на заготовке (0,02 мм).

Подставляя численные значения последовательно в формулы, получим:

(мм);

(мм);

(мм).

Минимальный и максимальный диаметры окна фотошаблона для контактной площадки соответственно определяются по формулам:

,(8)

,(9)

Где ДDш - погрешность изготовления окна фотошаблона (0,03 мм).

Подставляя численные значения в формулы (8), (9), получим:

(мм),

(мм).

Максимальный диаметр контактной площадки для ДПП определяется следующим образом:

,(10)

Где ДЭ - погрешность диаметра контактной площадки фотокопии при экспонировании рисунка (0.03 мм);

Hр - толщина слоя металлического резиста (0,02 мм).

(мм).

Расчет ширины печатных проводников

Расчет минимальной ширины проводников для двухсторонних ПП проводится по формуле:

,(11)

Где t1nmin - минимальная эффективная ширина проводника,

Экспериментально для ПП 3-ого класса принимают равным 0.18 мм.

(мм).

Минимальная ширина на фотошаблоне определяется по формуле:

,(12)

(мм).

Максимальная ширина линий на фотошаблоне:

,(13)

Где Дtш - погрешность изготовления линий фотошаблона (0,06 мм);

(мм).

Максимальная ширина проводника при комбинированном позитивном методе при получении рисунка фотолитографическим способом определяется по формуле:

,(14)

(мм).

Расчет расстояний между элементами проводящего рисунка

Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой определяется по формуле:

,(15)

Где L0 - расстояние между центрами рассматриваемых элементов (0.5 мм);

Дшt - погрешность расположения относительно координатной сетки на фотошаблоне проводника (0.03 мм).

0.45 мм. Минимальное расстояние между двумя контактными площадками определяется по формуле:

,(16)

Мм.

Минимальное расстояние между двумя проводниками определяется по формуле:

,(17)

Мм.

Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой на фотошаблоне определяется по формуле:

,(18)

Мм.

Минимальное расстояние между двумя контактными площадками на фотошаблоне определяется по формуле:

,(19)

Мм.

Минимальное расстояние между двумя проводниками на фотошаблоне определяется:

,(20)

Мм.

Расчет минимального расстояния между элементами проводящего рисунка

Минимальное расстояние для прокладки проводников между двумя контактными площадками металлизированных отверстий определяется по формуле:

,(21)

Где D1max, D2max - максимальные диаметры контактных площадок металлизированных отверстий;

Nn - количество проводников;

Smin - расстояние между проводниками, контактными площадками, проводником и контактной площадкой, проводником и металлизированным отверстием (0.25 мм);

Мм.

Минимальное расстояние для прокладки проводников между двумя металлизированными отверстиями:

,(22)

Где d1max, d2max - максимальные диаметры металлизированных отверстий;

А - расстояние от края платы до элемента печатного монтажа (1,5 мм);

Мм.

Минимальное расстояние для прокладки проводников между контактной площадкой металлизированного отверстия и не металлизированным отверстием определяется по формуле:

, (23)

Мм.

Минимальное расстояние для прокладки проводников между контактной площадкой металлизированного отверстия и краем платы:

, (24)

Мм.

Минимальное расстояние для прокладки проводников между не металлизированным отверстием и краем платы определяется по формуле:

,(25)

мм.

Похожие статьи




Техническое задание, Анализ технического задания - Проектирование платы устройства управления вентиляторами компьютера через порт

Предыдущая | Следующая