Другие предметы \ Конструирование и производство радиоэлектронных средств

Разработка принципиальной электрической схемы и топологии микросборки, выбор печатного узла и элементов для формирования тонкопленочной микросборки. Технологическая разработка микросборки, страница 5

  • Способ крепления платы к корпусу – склеивание.
  • Толщина платы – = 0,6 мм.
  • Коэффициент теплопроводности подложки (платы) – = 1,5 Вт/К.
  • Толщина слоя клея – = 0,1 мм.
  • Коэффициент теплопроводности клея (компаунда) – = 0,3 Вт/К.

·  Внутреннее тепловое сопротивление навесного компонента – = 600ºС/Вт.

  • Максимально допустимая температура навесного компонента – =125ºС.
  • Максимально допустимая температура корпуса – =55ºС.

Анализ теплового режима МСБ:

1. Определение теплового сопротивления (коэффициент кондуктивной передачи):

2.  Определение приведенной толщины платы:

3.  Определение максимально допустимой удельной мощности рассеивания P0' на поверхности подложки (платы):

tн max доп. – максимально допустимая температура навесного компонента;

tк – температура корпуса;

Pнi – мощность, рассеиваемая i-м навесным компонентом, Вт;

Rт внi – внутреннее тепловое сопротивление навесного компонента, %Вт;

lхн и lун – ширина и длина навесного компонента, м.

Перегрев относительно платы наиболее теплонагруженного компонента − Qнmax:

4.  Сравнение усредненной мощности рассеивания МСБ Po и максимально допустимой удельной мощности рассеивания .

IМСБ – суммарный ток, потребляемый МСБ, А;

Е – напряжение источника, В;

Sпл. – площадь платы;

РМСБ – мощность, рассеиваемая МСБ, Вт.

При  обеспечивается заданный тепловой режим МСБ при произвольном размещении элементов и нет необходимости рассчитывать зоны защиты и перегревы элементов МСБ.

5.   Максимально возможные температуры пленочных резисторов tR max и навесных компонентов tН max определяют по формулам:

1.9. Анализ паразитных связей в МСБ

В МСБ различают электрические  (емкостные), магнитные  (индуктивные) и гальванические  (кондуктивные) связи.

Этапы анализа паразитных связей в МСБ:

  1. Определение фрагмента МСБ, состоящего из взаимосвязанных элементов, на которые распространяется влияние паразитной связи.
  2. Определение параметров паразитной связи , , по известным свойствам материалов и геометрическим размерам элементов.

3.  Сопоставление полученных значений , , стребованиями ТЗ и в случае необходимости составление рекомендаций по коррекции топологии МСБ.

Допустимые значения паразитных параметров.

Cдоп.пар., пФ

Mдоп.пар., нГн

Идоп.пар., мВ

5

40

50

1.9.1. Емкостная паразитная связь

Проанализировав чертеж топологии МСБ можно выделить три наиболее существенных фрагмента, в которых возникает емкостная паразитная связь:

  • между двумя параллельными проводниками;
  • для системы из трех параллельных проводников;

·  при пересечении двух плоских проводников.

Емкость , пФ, между параллельными проводниками  и  рассчитывается по формуле:

, где:

 - емкостной коэффициент связи  и  проводников;

 - длина параллельных проводников, см;

 - относительные диэлектрические проницаемости подложки (платы) и воздуха (защитного слоя). , .

С точностью не ниже 25%  емкостной коэффициент для двух параллельных проводников равен:

, где:

,  - ширина проводников;

* - расстояние между ними.

В нашем случае для двух параллельных проводников:

b1= 0.04 см

b2= 0.04 см

a=  0.084 см

l =  0.21 см

Рис.10 Фрагмент параллельно идущих проводников

Емкость между параллельными проводниками:

, следовательно, данный вариант топологии удовлетворяет требованиям ТЗ, и нет необходимости корректировки.

1.9.2. Индуктивная паразитная связь

Взаимная индуктивность между двумя параллельными проводниками определяется по формуле:

,где:

 - длина проводников, см; * - расстояние между проводниками, см.

На основе анализа фрагментов МСБ выполним необходимый расчет для двух параллельных проводников и системы, состоящей из трех проводников.

В случае двух параллельных проводников:

<= 40нГн.

1.9.3. Гальваническая паразитная связь

В МСБ длина коммутационных проводников может достигать нескольких сантиметров. На шинах питания и заземления имеют место падения напряжения , обусловленные протекающими постоянным и переменным токами. Эти напряжения приводят к нарушению устойчивости аналоговых МСБ и уменьшению помехоустойчивости цифровых МСБ.

Скачать файл