Конструирование печатных плат, страница 2

g = 50-80 А/мм2 – для меди, полученной электрохимическим методом.

Условие выполнено.

Для вывода элемента диаметром 0,6 мм получаем:

1.d=0.85 мм

2.D=1.754 мм

3.t=0.55 мм

4.S=0.45мм²;           Sм.д=0.4мм²

1.2 Расчет с учетом технологии изготовления

1. Метод изготовления – электрохимический;

К. т. – 2.

2. Минимальная ширина по постоянному току для цепей питания и заземления b_min1:

I_max = 100 мА;

j_доп = 25 А/мм² – допустимая плотность тока.

t = 50 мкм – толщина проводника.

3. Минимальная ширина проводника, исходя из допустимого падения напряжения b_min2:

r = 0,05 Ом×мм²/м – удельное сопротивление;

U_доп. = 0,75 В – допустимое падение напряжения;

l = 0,33 м – максимальная длина проводника.

4. Номинальное значение диаметров монтажных отверстий d:

d_э = 0,1 мм – максимальный диаметр вывода элемента;

Dd_н.о. = -0,15 мм – нижнее предельное отклонение от диаметра отверстия;

r = 0,1 мм – разница между d_min отверстия и d_max устанавливаемого вывода.

Для элемента с выводом d_э=0,6мм           d_max=0.85 мм

5. Диаметр контактных площадок:

bм  = 0,045 мм – расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки;

dd = 0,15 мм – допуск на расположение отверстий;

dp = 0,35 мм – допуск на расположение контактных площадок;

 - максимальный диаметр отверстий;

- Минимальный диаметр КП

- Максимальный диаметр КП

Для элемента с выводом d_э=0,6мм

- Минимальный диаметр КП

- Максимальный диаметр КП

6. Определение ширина ширины проводников:

b_1min = 0,18 мм – эффективная ширина проводника для плат 1-,2-,3-го класса точности.

Метод электрохимический.

Минимальная ширина проводников:

Максимальная ширина проводников:

7. Минимальное расстояние между элементами проводящего рисунка.

Минимальное расстояние между проводником и контактными площадками Smin:

L0 = 2,5 мм – расстояние между центрами рассматриваемых элементов;

dl = 0,1 мм – допуск на расположение проводников;

dp = 0,35 мм – допуск на расположение контактных площадок.

2. Расчет электрических параметров

2.1 Расчет помехоустойчивости модуля

Т.к. микросхема является аналоговой, то определяем:

1. Взаимные емкость С и индуктивность М:

e_п = 6 – относительная диэлектрическая проницаемость материала платы (стеклотекстолит);

e_л = 4 – относительная диэлектрическая проницаемость лака;

e_r = 0,5(e_п+e_л) – относительная диэлектрическая проницаемость среды между проводниками;

l = 0,005 м – максимальная длина  области связи активной и пассивной линий;

t = 0,05 мм - толщина фольги;

b = 0,55 мм - ширина проводника;

d = 2,5 мм- расстояние между проводниками;

2. Сопротивление изоляции R_и:

r_п = 5×10¹⁰ Ом – удельное поверхностное сопротивление;

3. Действующее напряжение помехи на входе микросхемы U⁰_вх:

Сравнив действующее напряжение помехи равное 5,6*10 ^-4 В и напряжение помехоустойчивости равное 2,7 В, делаем вывод: помеха не влияет на работу микросхемы.

3. Расчет температуры поверхности элемента

1. Элемент – микросхема             К548УН2.

2. Эквивалентный коэффициент теплопроводности модуля, в котором расположена микросхема  l_экв:

При отсутствии теплопроводящих шин эквивалентный коэффициент теплопроводности модуля равен теплопроводности материала основания платы (стеклотекстолита):

l_экв = l_п = 0,34 Вт/(м×К)

3. Эквивалентный радиус корпуса микросхемы R:

S_осн = 0,015*0,015 = 2,25*10^-4 (м²) – площадь основания микросхемы.

4. Коэффициент распространения теплового потока m:

a₁ и a₂  - коэффициент теплообмена с 1 и 2 сторон печатной платы.

a₁+a₂ = 17 Вт/(м²×К) – для естественного теплообмена;

d_п = 0,002 м- толщина платы.

5. Искомый перегрев поверхности корпуса микросхемы t_и.с.:

B =8,5pR² = 8,5×3,14×6² = 960,84 мм²;

М = 2;

k = 1 – эмпирический коэффициент;

S_{и с}=5,625*10^-4 M ²- суммарная площадь поверхности интегральной схемы;;

k_a= 30 Вт/(м²×К) – коэффициент теплоотдачи;

Dt_в. =10°С - среднеобъемный перегрев воздуха;

Q_и.с. = 0,3 Вт  - мощность рассеивания интегральной схемы;

d_з = 0,1 мм- зазор между интегральной схемой и печатной платой;

l_з = 2,76×10^-2 - коэффициент теплопроводности материала в зазоре (воздух);

Dt_и.с.=40.2 – искомый перегрев поверхности корпуса микросхемы;

6. Температура поверхности корпуса t_и.с.:

t₀ =  25°С – температура окружающей среды.

 25°С +40.2°С = 65,2°С

Удовлетворяет условиям эксплуатации.

4. Описание технологии изготовления печатных плат

Процесс изготовления печатных плат.

1 Электрохимический способ

Последовательность операций при изготовлении печатных схем электрохимическим способом

1-слоистое основание с пробитыми отверстиями; 2-тонкий слой металла; 3-рисунок, отпечатанный защитной краской; 4-проводник, осажденный на поверхности и по краю основания; 5-сквозное металлизированное отверстие

2.

1.

.