Примеры выполнения детальных чертежей печатных плат

Детальные чертежи печатных плат, как и любые другие, должны быть разработаны в строгом соответствии с требованиями стандартов. В нашей стране разработка чертежей регламентируется Единой системой конструкторской документации (ЕСКД).

Определения, принятые в данной статье

Для качественного понимания (разбора) представленной ниже информации предлагаю определиться с названиями чертежей печатных плат и их функциональным назначением.

Сборочный чертеж – чертеж печатной платы с установленными на ней компонентами, габаритными размерами и вариантами установок компонентов.

Детальный чертеж – чертеж печатной платы на котором указаны основные конструктивные размеры, размеры элементов топологического рисунка (контактных площадок и переходных отверстий).

Топологический чертеж – чертеж трассировки печатной платы. Содержит информацию о:

• проводящих слоях;
• паяльной защитной маске;
• маркировке;
• технические требования.

Компоненты на детальном и топологическом чертежах не указываются.

Стандарты применяемые при проектировании печатных плат

При выполнении чертежей печатных плат следует придерживаться требований Государственных стандартов:

• ГОСТ 2.123-93 Комплектность конструкторских документов на печатные платы при автоматизированном проектировании.
• ГОСТ 2.307-2011 Единая система конструкторской документации. Нанесение размеров и предельных отклонений.
• ГОСТ 10317-79 Платы печатные. Основные размеры.
• ГОСТ Р 53386-2009 Платы печатные. Термины и определения.

Способы выполнения детальных чертежей ПП

Несмотря на предписания ЕСКД по порядку выполнения чертежей печатных плат, ГОСТ 2.417-91 допускает различия в способах выполнения чертежей ПП.

Ввиду этого конечный вид детального чертежа определяется требованиями заказчика. В подтверждение этого – примеры представленные ниже.

Таким образом, выполненные детальные чертежи печатных плат в той или иной степени отличаются друг от друга.

Существует определенная взаимосвязь детального и топологического чертежей.

Как правило, можно выделить три возможных варианта выполнения чертежей печатных плат по ГОСТ:

1.  совмещение детального и топологического чертежей;
2. раздельный способ выполнения детального и топологического чертежей;
3. отсутствие чертежей.

Отсутствие чертежей печатных плат

При разработке конструкторской документации в САПР, допускается отсутствие детального и топологического чертежей, при условии, что вся необходимая информация в полном объеме представлена в электронном файле. Соответствующие данные должны быть включены в конструкторскую документацию на печатную плату.

Документы-носители данных должны содержать информацию о конфигурации ПП, топологии, а также другую информацию, необходимую и достаточную для её изготовления.

Документы-носители данных включают в спецификацию сборочной единицы.

Комплект документов конструкторской документации при проектировании печатных плат в САПР определяется ГОСТ 2.123.

Детальные и топологические чертежи печатных плат – выбор способа выполнения

Предположим, необходимо разработать КД (конструкторскую документацию) на печатную плату.

Какой из описанных выше вариантов выбрать?

Наиболее оптимальным, с моей точки зрения, будет раздельный способ выполнения чертежей печатных плат.

Такой способ разработки документации на печатные платы позволяет:

• разгрузить рабочее поле чертежа;
• более детально рассмотреть отдельные элементы конструкции.

Ниже пойдет речь о выполнении детальных чертежей ПП.

Примеры чертежей трассировки рассмотрены в статье «Выполнение топологических чертежей печатных плат»

Требования к выполнению детальных чертежей печатных плат

Обозначение чертежей

Все детальные чертежи однослойных, двухслойных и многослойных печатных плат в обозначении чертежа должны иметь наименование «Плата печатная».

Нанесение размеров

Все необходимые размеры на чертежах должны быть нанесены в соответствие с ГОСТ 2.307.

Допускаются следующие способы указания размеров конструктивных элементов печатных плат:

• с помощью сеток координат – полярной или прямоугольной;
• совмещение координатной сетки и выносных размеров;
• табличным способом с указанием координат элементов проводящего рисунка (монтажных и переходных отверстий, пазов, контактных площадок, проводников). 

Координатная сетка на детальных чертежах печатных плат

Линии координатных сеток должны быть пронумерованы. Шаг координатной сетки в каждом конкретном случае выполнения детального чертежа печатной платы следует выбирать в зависимости от насыщенности проводящего рисунка.

Согласно ГОСТ он может выражаться как количеством линий координатной сетки, так и в миллиметрах.

Шаг координатной сетки, выполненной в прямоугольной системе координат должен соответствовать ГОСТ 10317.

Исходя из особенностей разрабатываемой конструкторской документации допускаются следующие способы нанесения координатных сеток:

• на все поле детального чертежа;
• на печатную плату или отдельные её элементы;
• нанесение рисок координатной сетки по контуру печатной платы;
• нанесение рисок координатной сетки на некотором расстоянии от контура печатной платы.

Начало отсчёта прямоугольной системы координат

За начало отсчета в прямоугольной системе координат при выполнении детальных чертежей печатных плат обычно выбирают характерные нижние левые или правые элементы конструкции:

• границы контура печатной платы;
• центр крайнего отверстия;
• точки, образованные пересечением линий построения.

Для круглых печатных плат за начало отсчета принимаются точки, образованные пересечением касательных к окружности. Также, допускается за начало отсчета принимать центр круглой печатной платы.

Обозначение и размеры контактных площадок

На детальных чертежах печатных плат контактные площадки со сквозными отверстиями изображают одной окружностью. Это же касается и отверстий с зенковкой.

В обоснованных случаях допускается контактные площадки изображать геометрическими фигурами отличными от окружностей (квадрат, ромб, многоугольник).

Чтобы контактные площадки и отверстия близкие по размеру, были отличны друг от друга – каждое из соответствующих отверстий следует указывать условным обозначением (согласно ГОСТ 2.307).

Соответствующую сводную информацию об условных обозначениях отверстий на детальных чертежах печатных плат заносят в таблицу, где указывают:

• условное обозначение отверстий;
• форму контактной площадки;
• диаметр отверстия;
• размеры контактной площадки;
• наличие металлизации в отверстии;
• количество отверстий.

Другие требования

На изображении печатной платы детального чертежа допускается наносить информацию, которая физически может отсутствовать на самом изделии. В этом случае, в технических требованиях детального чертежа должна быть сделана соответствующая запись. Если координатная сетка мешает нанесению записи, допускается в этом месте её не наносить.

На чертеже может отсутствовать часть информации об отдельных элементах печатной платы. В этом случае в технических требованиях должна присутствовать ссылка на документ, содержащий необходимую информацию.