Компоновка и трассиврока печатной платы

Для создания печатной платы индикатора светового излучения была использована программа DipTrace.

Для определения площади печатной платы нам необходимо найти установочную площадь всех элементов, а затем, с учетом коэффициента увеличения, рассчитывается полная площадь. Коэффициент увеличения принимается в промежутке от 2 до 3.

Установочные площади элементов вычисляются по формуле:

Syст.= 1,25 · B · L                                        (3.1)

где B - ширина корпуса элемента, мм;

L - длинна корпуса элемента, мм.

Для цилиндрических элементов площадь находится по формуле:

Syст.= 1,25 · π · R 2,                                   (3.2)

где R - радиус корпуса элемента, мм.

Габаритные размеры и площади элементов представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Габаритные размеры элементов

Элемент	В, мм	L, мм	R, мм	S, мм^2	Кол, шт	Sоб, мм^2
Микросхема STM32F050F4P	4,4	6,5	-	35,75	1	35,75
Микросхема NOA1211	1,6	1,6	-	3,2	1	3,2
Микросхема MCP73831T-2ACI	1,6	2,9	-	5,8	1	5,8
Стабилизатор напряжения MCP1700T-3002E/TT	1,8	2,7	-	6,075	1	6,075

 

Элемент	В, мм	L, мм	R, мм	S, мм^2	Кол, шт	Sоб, мм^2
Усилитель MCP6022-I/SN	3,9	4,9	-	23,8875	2	47,775
Варистор SFI2220SA240	0,8	1,6	-	1,6	2	3,2
Резистор CR0805	1,46	2,02	-	2,9492	17	50,1364
Конденсатор GRM-21	1,25	2	-	2,5	14	35
Катушка индуктивности  MLZ2012	1,25	2	-	2,5	2	5
Кварцевый резонатор	4,5	10,3	-	46,35	2	92,7
Фотодиод S12SD	2,8	3,5	-	9,8	1	9,8
Фотодиод SFH229	3	4	1,5	11,775	1	11,775
Светодиод  L-13ID	2	3	1	7,85	2	7,85
Транзистор IRLML6401	1,4	3	-	4,2	1	4,2
Диод 1N4007	1	1,8	-	1,8	2	3,6
Кнопка PTS645VL31-2LFS	6,2	7,5	-	46,5	2	93
Разъем USB	12	19	-	228	1	228
Дисплей	46	75	-	3450	1	3450
Итого:	-	-	-	-	54	4092,86

Окончание таблицы 3.1

 

Находим полную установочную площадь всех элементов по формуле:

 Sп.= Sоб.· К ув,                                         (3.3)

где К ув - коэффициент увеличения;

Sоб.- общая установочная площадь всех элементов, мм 2.

Sп = 4092,86· 3 = 122278,58 мм².

Согласно ГОСТ 10317-79 размеры каждой стороны печатной платы должны быть кратными: 2,5 при длине до 100 мм; 5,0 при длине до 350 мм; 10,0 при длине более 350 мм.

Максимальный размер любой из сторон должен быть не более 470 мм.

Соотношение линейных размеров сторон печатной платы должно быть не более 3:1.

При размещении элементов на печатной плате необходимо учитывать следующее:

1. Полупроводниковые приборы и микросхемы не следует располагать близко к элементам, выделяющим большое количество теплоты, а также к источникам сильных магнитных полей (постоянным магнитам, трансформаторам и др.);

2. Должна быть предусмотрена возможность конвекции воздуха в зоне расположения элементов, выделяющих большое количество теплоты;

3. Должна быть предусмотрена возможность легкого доступа к элементам, которые подбирают при регулировании схемы;

4. При компоновке элементов и монтажных соединений на печатной плате следует учитывать их размеры, места крепления элементов с оригинальными типоразмерами.

Исходя из расчетов, полная площадь печатной платы индикатора светового излучения составляет 122278,78 мм². Сгруппируем элементы на печатной плате размерами 125 на 85 мм.

Эскиз компоновки элементов и монтажных отверстий индикатора светового излучения представлен на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Эскиз компоновки элементов и монтажных отверстий индикатора светового излучения

 

Основные размеры печатной платы соответствуют ГОСТу 10317-79 «Платы печатные. Основные размеры». Печатная плата разработана в соответствии с требованием ГОСТ 23752-79 «Платы печатные. Общие технические условия». Ширина проводников – 0,4 мм, допуск между проводником и границей печатной платы минимум 3 мм. Печатная плата будет крепиться в пазы расположенные внутри корпуса. Для крепления печатной платы были оставлены отверстия по краям диаметром 3мм. Изображение печатной платы, габаритные размеры монтажных соединений и размеры дорожек печатной платы соответствуют ГОСТу 2.123-93 «Единая система конструкторской документации».

Верхняя сторона печатной платы представлена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Верхняя сторона печатной платы

 

 

Нижняя сторона печатной платы представлена на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – Нижняя сторона печатной платы

 

Площадь полученной печатной платы – 10625мм2 (длина 125мм, ширина 85мм), а расчетная равна 122278,58мм². Площадь растрассированной печатной платы получилась меньше, так как при группировке, компоновке и трассировке все элементы печатной платы располагались так, чтобы достичь наименьшего размера платы, что позволит сэкономить материал при изготовлении устройства.