23. Чертежи печатных плат

Печатная плата представляет собой изоляционное основание с нанесенными на его поверхность плоскими печатными проводниками, а также с навесными электро- или радиоэлементами. На двухсторонних платах проводники и элементы расположены с обеих сторон изоляционного основания. Многослойные платы состоят из двух и более слоев, разделенных промежуточными изоляционными пленками (многослойность платы определяется по одной или по двум ее сторонам).

На печатных платах имеются: печатные проводники; контактные площадки (для присоединения выводов навесных элементов); контактные отверстия для соединения проводников, расположенных на разных сторонах (в двухсторонних платах) или в разных слоях (в многослойных платах); монтажные отверстия для закрепления навесных элементов; крепежные отверстия для закрепления платы в блоке или элементов на плате.

При применении печатных плат (вместо традиционного монтажа проводниками) увеличивается плотность монтажа и появляется возможность микроминиатюризации изделий, повышаются стабильность качеств и надежность изделий в целом, появляется возможность комплексной автоматизации монтажных работ, снижаются их трудоемкость и себестоимость.

Токопроводящий рисунок может образовываться за счет удаления «лишней» фольги (химическим или механическим способом) с поверхности фольгированного основания или же путем осаждения токопроводящего покрытия на диэлектрическое основание.

Предварительно токопроводящий рисунок выполняется краской с помощью офсетной печати, сеткографии или фотопечати.

Основания плат изготовляют из слоистых диэлектриков, состоящих из наполнителя и связующего вещества (смолы). Наполнителем могут являться стеклоткань, керамические материалы, фторопласт, лавсан, полиамид.

Фольгу применяют, как правило, медную толщиной 0,015; 0,020; 0.030; 0,040 или 0,050 мм. Для удаления меди с непроводящих (пробельных) участков используют хлорное железо или хлорную медь, хромовую кислоту, персульфат аммония. Диэлектрическое основание фольгируется с одной или с двух сторон при температуре до 180° и давлении до 15 МПа.

Координатная сетка на чертеже платы определяет положение контактных и монтажных отверстий, а также печатных проводников в прямоугольной или полярной системе координат.

Шаг координатной сетки — постоянная величина, определяющая расстояние между связанными линиями координатной сетки и кратность расстояний между монтажными отверстиями. Узел координатной сетки — точка пересечения линий координатной сетки.

При выполнении заданий в третьей графе основной надписи чертежа обозначения сортамента для односторонних и двухсторонних плат записывают таким образом:

Стеклотекстолит СФ-1 лист 7,5 ГОСТ 10316— 70;

Стеклотекстолит СФ-2 лист 2 ГОСТ 10316— 70.

Буквы СФ расшифровываются как стеклотекстолит фольгированный.

Если толщину листа определяют по реальной плате, ее значение должно быть согласовано со следующим стандартным рядом: ... 1,0; 1,2; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5 ...

Могут использоваться листы нефольгированного стеклотекстолита по ГОСТ 10292-74.

Чертежи печатных плат выполняют линиями, толщина которых должна обеспечивать качественное микрофильмирование, поэтому при необходимости допускается отклоняться от требований ГОСТ 2.303 — 68 «Линии».

Размеры на чертеже печатной платы указывают одним из следующих способов:

- в соответствии с требованиями ГОСТ 2.307 — 68 «Нанесение размеров и предельных отклонений»;

- нанесением координатной сетки в прямоугольной системе координат;

- нанесением координатной сетки в полярной системе координат;

- комбинированным способом (с помощью размерных и выносных линий и координатных сеток).

При задании размеров нанесением координатной сетки линии сетки должны нумероваться. Координатную сетку наносят либо на все поле чертежа, либо только на изображение поверхности печатной платы. Могут использоваться также риски, расположенные по периметру контура платы или на некотором расстоянии от него.

Основным для координатной сетки является шаг 2,50 мм, но допускается применение шагов 1,25; 0,625; 0,5 мм.

В случае использования фотоспособа при изготовлении печатных плат координатная сетка и все другие знаки и надписи на чертеже, которые не должны быть на готовом изделии, выполняются цветными линиями, «убираемыми» при съемке светофильтром.

Оформление чертежей ряда изделий, в том числе печатных плат, во многом зависит от навыков, традиций и привычек исполнителей. Этим объясняются различия в оформлении чертежей печатных плат, выпускаемых коллективами разных конструкторских бюро.

За нуль в прямоугольной системе координат на главном виде печатной платы принимают:

центр крайнего левого нижнего отверстия (рис. 8.27, а, б);

левый нижний угол печатной платы, даже если он срезан фаской (рис. 8.27, в);

левую нижнюю точку, образованную линиями построения.

Применяя перечисленные правила, взятые из стандарта ЕСКД, следует помнить, что конкретную систему нанесения размеров выбирает конструктор, а стандарт лишь определяет форму ее выражения на чертеже.

Рис. 8.27. Примеры нанесения координатной сетки и выбора нуля в системе координат на главном виде печатной платы

Круглые отверстия с зенковкой и круглые контактные площадки с круглыми отверстиями изображают одной окружностью, а их форму и величину задают на чертеже с помощью условных обозначений (что вполне удовлетворяет требованиям к качеству чертежа ввиду небольшого разнообразия отверстий, выполняемых на плате, и удобно в учебных условиях).

Круглые отверстия на плате независимо от назначения должны иметь значения диаметров из следующего ряда: 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 1,0; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2,0; 2,2; 2,3; 2,4; 2,5; 2,6; 2,7; 2,8; 3,0.

Центры отверстий должны располагаться в узлах сетки.

При необходимости выделения изображений отверстий могут применяться приемы, показанные на рис. 8.28.

Печатные проводники на чертеже изображают одной линией, являющейся как бы осью изображения проводника, действительную ширину которого указывают численно. Проводники шириной 2,5 мм могут изображаться двумя линиями. При несовпадении этих линий с линиями координатной сетки их толщину указывают численно.

Пункты в текстовую часть чертежа записывают по общим правилам. Исключение состоит лишь в том, что если необходимо указать способ изготовления печатной платы, то данное указание помещают первым (напомним, что по общему правилу первыми записывают особенности чтения чертежа).

Пример чертежа печатной платы приведен на рис. 8.29.

Документацию для автоматизированного производства печатных плат рассматривать не будем.

Если на чертеже печатной платы необходим вил сзади, то его допускается располагать рядом с главным видом, не выполняя вид с торца. При этом над видом сзади выполняют надпись Вид сзади. Отсутствие вида с торца не мешает чтению чертежа (не лишает читающего необходимой информации), так как применяемый сортамент указан в основной надписи чертежа, а для указания толщины листа используются линия-выноска с полкой и знак s.

Для изображения печатной платы обычно выбирают масштаб 4:1, для простых плат допускается применение масштаба 2:1.

Рис. 8.28. Приемы выделения на чертеже печатной платы отдельных элементов

Рис. 8.29. Пример чертежа печатной платы

Размеры каждой стороны печатной платы должны быть кратными:

● 2,5 мм при длине стороны до 100 мм;

● 5,0 мм при длине свыше 100 до 350 мм;

● 10,0 мм при большей длине.

Соотношение сторон печатной платы должно быть не более 3:1, а максимальный размер стороны — не более 470 мм.

Обозначения шероховатости поверхностей печатной платы указывают по общим правилам. В правом верхнем углу чертежа помещают обычное при применении сортамента обозначение. Обозначение шероховатости торцевых поверхностей наносят на изображении один раз для всего контура с применением знака «по периметру» или без него при плавных переходах. Шероховатость поверхностей отверстий указывают на изображении или в таблице.

Правила выполнения чертежей печатных плат изложены в ГОСТ 2.412 — 73 «Правила выполнения чертежей печатных плат».

24. СБОРОЧНЫЕ ЧЕРТЕЖИ

9.1. Обзор конструкторской документации, сопутствующей сборочным чертежам

Основным конструкторским документом для сборочной единицы является табличный текстовый документ, называемый спецификацией. Спецификация представляет собой полный перечень составных частей изделия, а также конструкторских документов, по которым должна осуществляться сборка. О взаимном положении и способах соединения составных частей изделия дает представление сборочный чертеж. Он отражает также необходимую доработку отдельных деталей, изготовить которые в окончательном виде до сборки не представляется возможным как по конструктивным, так и но технологическим причинам. Спецификация и сборочный чертеж обязательно входят в основной комплект конструкторской документации (ОКД) на изделие (если изделие не состоит лишь из одной детали), однако они не содержат всей необходимой информации, например сведений, требующихся для монтажа изделия на месте эксплуатации. Такие сведения помешаются на монтажном чертеже. Если бы вся необходимая информация была бы помещена на сборочном чертеже, что в принципе возможно, это привело бы к его перегруженности и к затруднениям при использовании по прямому назначению, т.е. при сборке изделия. Поэтому ЕСКД предусматривает в комплекте документов на изделие чертежи габаритные, монтажные и др.

При изготовлении небольших партий изделий часть конструкторских документов не разрабатывают и сборочный чертеж принимает на себя их функции.