6. Расчет электрических параметров проводников

После топологической прокладки проводников возможно вычисление таких электрических параметров проводящего рисунка, как сопротивление проводников, их индуктивность, емкость.

Сопротивления печатных проводников R можно рассчитать по известной формуле (3.7):

, ( 3.0)

в которой l – длина проводника (м), а S – площадь его поперечного сечения (мм²), ρ – удельное сопротивление материала проводника (Ом·мм²/м).

При этом следует учитывать, что слой меди, полученный элект­ролитическим осаждением, имеет менее плотную структуру, чем про­водник, полученный травлением фольги. Поэтому для проводников, изготовленных химическим способом, нужно в формулу подставлять = 0,0175 (Ом·мм²/м). Для проводников, полученных электрохимичес­ким способом, следует принимать ρ = 0,0235 (Ом·мм²)/м. При комбини­рованном способе удельное сопротивление проводника определяется как участками из фольги, так и участками, полученными электрохими­ческим способом, и ρ ≈ 0,02 (Ом·мм²)/м.

Между двумя параллельно расположенными проводниками могут появиться гальванические связи за счет утечек по изоляции, а также ем­костные.

Численные значения емкостей для линий связи, определяющих нормальную работу прибора (например, допустимое значение между входом и выходом усилителя должно составлять не более 0,001 пФ) можно определить по табл. 3.11.

Таблица 3.11 - Взаимные емкости печатных проводников

Ширина проводника, мм	Зазор между проводниками, мм	Взаимная емкость3 С ·1010 , Ф/м
		для двусторонних ПП		для внутренних слоев многослойных ПП при
		без покрытия при	с покрытием при
0,3	0,3	0,53	0,75	0,90
0,3	0,4	0,47	0,68	0,81
0.3	0,5	0,44	0,63	0,75
0,3	0,6	0,42	0,60	0,72
0,3	1,0	0,33	0,48	0,57
0,3	1,5	0,32	0,45	0,54
0,6	0,2	0,70	1,00	1,20
0,6	0,3	0,67	0,95	1,14
0,6	0,4	0,60	0,85	1,02
0,6	0,5	0,56	0,80	0.96
0,6	0,6	0,53	0,75	0,90
0,6	1,0	0,46	0,65	0,78
0,6	1,5	0,39	0,55	0,66

Примечание. - эффективное значение относительной диэлектрической проницаемости диэлектрика (материала ПП или материала ПП и покрытия).

Значения емкостей между проводниками ограничивает и максимальную длину печатных проводников для цифровых микросхем (табл. 3.12).

Таблица 3.12 - Допустимая длина участка взаимодействия печатных проводников для ТТЛ-схем среднего быстродействия

Количество параллельных проводников	Допустимая длина участка взаимодействия, мм
	Ширина зазора между проводниками, мм
	0,5	1,0	1,5	3,0	5,0
2 3 4 5	140 85 70 55	170 100 85 70	180 110 90 85	210 125 100 90	240 140 110 100

Е мкость, а также гальванические связи между двумя параллельными проводниками, расположенными на одной стороне платы, можно умень­шить, если разместить между ними заземленный экран, как показано на рис. 3.3.

Индуктивность печатных проводников можно определить по формуле (3.8) с учетом данных табл. 3.13:

( 3.0)

где - погонная индуктивность, мкГн/см; l - длина проводника, см.

Таблица 3.13 - Зависимость погонной индуктивности печатных проводников от их ширины

Ширина проводника t, мм	0,2	0,3	0,5	1,0	2,0	4,0	6,0
Погонная индуктивность , мкГн/см	0,0185	0,018	0,0165	0,0135	0,011	0,0095	0,009