Iдоп – допустимая плотность тока, а/мм2;

h – толщина фольги, мм.

мм (21)

Минимальная ширина проводника, исходя из допустимого падения напряжения на нем:

(22)

где ρ – удельное объемное сопротивление, ;

l - длина проводника, м;

U_доп – допустимое падение напряжения, В.

Допустимое падение напряжения на проводниках не должно превышать 5% от питающего напряжения:

U_доп=U0,05=3,50,05=0,175 В. (23)

мм (24)

Для стабильной работы печатных проводников их ширина должна быть больше b_min1 и b_min2. Исходя из технических особенностей производства плат по четвертому классу точности (ГОСТ 23751-86), выбирается ширина проводника равная 0,15 мм.

Расчет по переменному току не проводится из-за низкой частоты работы схемы, то есть влиянием паразитных емкостей и индуктивностей проводников можно пренебречь.

4.2 Конструктивно-технологический расчет

В печатных платах применяются монтажные металлизированные отверстия для установки ЭРЭ и переходные металлизированные отверстия для создания электрических связей между слоями. Диаметр монтажного отверстия должен быть больше диаметра выводов навесных элементов на величину, удовлетворяющую условиям пайки и автоматической сборки ячеек.

1) Номинальное значение диаметров монтажных отверстий для установки элементов:

(25)

где D_выв – максимальный диаметр вывода устанавливаемого ЭРЭ, мм;

- нижнее предельное отклонение от номинального диаметра

монтажного отверстия, мм;

Δ_з – разница между минимальным диаметром отверстия и максимальным

диаметром вывода ЭРЭ (0,1…0,4 мм).

D₁ = 0,5 + 0,1 + 0,1 = 0,7 мм;

D₂ = 0,6 + 0,1 + 0,1 = 0,8 мм;

D₃ = 0,7 + 0,1 +0,1 = 0,9 мм.

2) Расчет минимального диаметра металлизированного переходного отверстия.

Для максимального уплотнения монтажа диаметр переходных отверстий выбирается наименьшим, но в связи с ограниченной рассеивающей способностью электролитов при гальванической металлизации необходимо выдерживать предельное соотношение между минимальным диаметром металлизированного отверстия и толщиной платы:

, (26)

где Н_рас – расчетная толщина платы, мм;

ν – отношение диаметра отверстия к толщине платы.

мм;

D_Mmin1 = 0,5 + 0,1 = 0,6 мм;

D_Mmin2 = 0,59 + 0,1 = 0,69 мм;

D_Mmin3 = 0,6 + 0,1 = 0,7 мм;

D_Mmin4 = 0,7 + 0,1 = 0,8 мм.

Так как число отверстий с различным диаметром должно быть минимальным, диаметр переходного отверстия выбирается равным 0,8 мм.

3) Расчет диаметров контактных площадок.

Минимальный диаметр контактных площадок для оплавляемого покрытия олово-свинец:

Минимальный диаметр контактной площадки:

, (27)

где b_m - расстояние от края просверленного отверстия до края контактной

площадки (гарантийный поясок), мм;

и - допуски на расположения отверстия и контактных площадок;

h_ч = 0,05 мм;

D_0max – максимальный диаметр просверленного отверстия, мм.

Максимальный диаметр просверленного отверстия:

D_0max=D+d+(0,1...0,15), (28)

где d - допуск на отверстие, мм;

D – номинальный диаметр металлизированного отверстия, мм.

D _0max1=0,7+0,05+0,1=0,85 мм;

D _0max2=0,8+0,05+0,1=0,95 мм;

D _0max3=0,9+0,05+0,1=1,05 мм.

Минимальный диаметр контактной площадки для оплавляемого покрытия олово-свинец:

D_min1=2(0,05+0,85/2+0,05+0,15)+1,50,05=1,43 мм;

D_min2=2(0,05+0,95/2+0,05+0,15)+1,50,05=1,53 мм;

D_min3=2(0,05+1,05/2+0,05+0,15)+1,50,05=1,63 мм.

Максимальный диаметр контактной площадки:

D_max=D_min+(0,02...0,06). (29)

D_max1=1,43+0,02=1,45 мм;

D_max2=1,53+0,02=1,55 мм;

D_max3=1,63+0,02=1,65 мм.

Результаты расчетов диаметров монтажных отверстий для установки ЭРЭ и максимальных диаметров контактных площадок сведены в таблицу 3.

Dвыв, мм	D, мм	Dmax, мм
0,5	0,7	1,45
0,6	0,8	1,55
0,7	0,9	1,65

Таблица 3 - Рассчитанные диаметры отверстий и контактных площадок

Рассчитанные диаметры отверстий и контактных площадок с учетом требования минимизации числа различных диаметров следует свести к значениям из номинального ряда (таблица 4).

Таблица 4- Выбранные диаметры отверстий и контактных площадок

Dвыв, мм	D, мм	Dmax, мм
0,5; 0,59; 0,6	0,8	1,6
0,7	1	2

Минимальная ширина сигнального проводника для оплавляемого покрытия олово-свинец:

t_min= t_min1+1,5h+t (30)

где t - допуск на ширину проводника, мм;

t_min1 - минимальная эффективная ширина проводника, мм.

При формировании проводников на фольгированном диэлектрике их минимально допустимая в производстве ширина определяется, прежде всего, адгезионными свойствами материала основания и гальваностойкостью оксидированного слоя фольги, так как браком является даже частичное отслаивание проводника от основания диэлектрика. Поэтому минимальную эффективную ширину t_min1 выбирают в соответствии с классом точности печатных плат по ГОСТ 23751-86.

t_min= 0,15+1,50,05+0,03=0,255 мм

Максимальная ширина сигнального проводника:

t_max=t_min+(0,02...0,06) = 0,255 +0,02=0,275 мм. (31)

Максимальная ширина сигнального проводника округляется до значения равного: t_max=0,3 мм.