1.Методика расчета конструктивных и электрических параметров печатных проводников.

При проектировании ПП особое место занимает трассировка печатного рисунка, т.е. расположение электрических проводников на ПП. Рассчитывают: геометрические параметры печатных проводников; электрические параметры печатных проводников (сопротивление постоянному, переменному току, паразитные емкости и индуктивности и т.д.).

Расчет конструктивных (геометрических) размеров печатных проводников: определение диаметра переходного отверстия; диаметр контактной площадки; ширина печатных проводников; минимальное расстояние между печатными проводниками; расстояние между печатным проводником и контактной площадкой.

Расчет диаметра контактных площадок

-изготовление комбинированным позитивным методом при фотохимическом способе получения рисунка, проводят по формуле:

Dmin=D_1min+1,5(h_ф+h_пм)+h_p,

Где h_ф - толщина фольги,h_пм – толщина предварительного осаждения меди h_p– толщина металлического резиста.D_1min– минимальный эффективный диаметр контактной площадки.

D_1min=2(b_m+d_max/2+_отв_кп),

Где, b_m- расстояние от края контактной площадкиd_max- максимальный диаметр просверленного отверстия_отв- определяется по формуле, погрешность_кпопределяется по формуле .

Расчёт ширины проводников

t_пmin= t_{п1 min}+1,5h_пм+h_p,

Минимальная ширина на фотошаблоне при фотохимическом способе получения рисунка определяется по формуле:

t_{ш min}= t_{п min}-h_p,

Максимальная ширина линий на фотошаблоне.

t_шmax=t_шmin+t_ш,

Максимальную ширину проводника определяем по формуле.

t_пmax=t_шmin+h_p+Э,

Расчёт расстояний между элементами проводящего рисунка.

Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой определяется по формуле.

S_1min=L₀-((D_max/2+_кп)+(t_{п max} /2 +_шt),

Где L₀-расстояние между центрами рассматриваемых элементов, 1,25 мм.

Минимальное расстояние между двумя контактными площадками определяется по формуле.

S_2min=L₀-(D_max+2_кп),

Минимальное расстояние между двумя проводниками определяется по формуле.

S_3min=L₀-(t_{п max} +2_шt),

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

S_4min=L₀-((D_{ш max}/2+_кп)+(t_{п max} /2 +_шt),

Минимальное расстояние между двумя контактными площадками на фотошаблоне определяют по формуле.

S_5min=L₀-(D_{ш max}+2_кп),

Минимальное расстояние между проводниками на фотошаблоне определяют по формуле.

S_6min=L₀-(t_{ш max}/2 +_шt)

По рассчитанным указанным параметрам определяют класс точности изготовления печатной платы.

Электрический расчет печатных проводников.

При проектировании ПП в начале делается ориентировочный расчет, затем изготавливается первая промышленная партия и производят уточнения и проверку.

Постоянный ток в печатных проводниках распределяется равномерно по его сечению.

Если материал проводника однороден, то сопротивление проводника толщиной t, шириной b:

R=r*l/(b*t)

r- удельное объемное электрическое сопротивление;

l-длинна.

Допустимый ток в печатном проводнике:

Iдоп=0.001*Imax*d*t

При переменном токе.

Сопротивление печ. проводника:

Rпр=0,013*E*f*l/(b*t)

E- коэффициент поверхностного эффекта;

f-частота тока (МГц).

Емкость и индуктивность между печ. проводниками служат источниками помех и оказывают существенное влияние на работу ЭВС.

Емкость между 2-мя проводниками одинаковой ширины, расположенными на одной стороне ПП можно определить:

е- диэлектрическая проницаемость среды;

S- расстояние между печатными проводниками;

l-длина проводника.

Если проводники расположены на разных сторонах ПП, друг над другом, то:

Приведенные выражения позволяют произвести оценку емкости с точностью 20-30%.

Индуктивность ПП:

Lпп=Lпог*l

Lпог- погонная индуктивность.

Паразитная взаимоиндукция между проводниками:

b1, b2 – толщина печатных проводников.

Если размеры сечений печ-х проводников различны:

L=L1+L2-2*M

Определение сопротивления изоляции печатных проводников, расположенных на поверхности печатной платы, можно произвести по следующей

R_s=,

где R_s- сопротивление изоляции разобщенных печатных цепей;

- удельное поверхностное сопротивление изоляционного основания, 5*10¹⁰ Ом; = 0.02 (Ом*мм²/м) для печатных проводников из фольгированного диэлектрика;

S- ширина изоляционного зазора печатных проводников,

l- длина изоляционного зазора печатных проводников.

Объемное сопротивление между печатными проводниками рассчитывают по ниже приведенной формуле.

H

R_v= _v -------,

F

где H- толщина межслойной изоляции МПП или толщина двухсторонней платы, см;

R_v – сопротивление изоляции разобщенных печатных цепей по объему диэлектрика, Ом;

F – площадь проекции печатных элементов одной стороны на плоскость элемента другой стороны,

_v– удельное сопротивление диэлектрика