Контактные площадки соединяются между собой печатными проводниками. При формировании проводников на фольгированном диэлектрике их минимально допустимая ширина в производстве определяется адгезионными свойствами материала основания и гальваностойкостью оксидированного слоя фольги, так как браком является даже частичное отслаивание проводника от основания диэлектрика. Минимальная ширина проводника для плат 4 класса точности выбирается по ГОСТ равной 0,15мм. Учитывая допуск на расположение проводника на печатной плате (ДПП), равный 0,03мм, можно вычислить максимальную ширину проводника:
tmin = tnom + dl (7)
tmax = tmin+ (0,02...0,06)
tmax=0,16+0,02=0,18 (мм)
Между печатным проводником и КП проводящего рисунка имеются зазоры, которые также являются элементами конструкции платы.
Минимальный зазор между печатным проводником и контактной площадкой определим по формуле:
S1min = Lэ - [( Dкп / 2 +dp ) + ( dmax / 2 +dl )] (8)
При Lэ = 1,25 рассчитаем зазоp :
S1min = 1,25 - [ 1,6 / 2 + 0,15 + ( 0,18 / 2 + 0,05)] = 0,16 мм
Пpи комбиниpованном позитивном способе изготовления ПП зазор между проводником и КП должен быть не более 0,18 мм.
Минимальное расстояние между двумя контактными площадками:
S2min = Lэ - (Domax + 2dp ) (9)
S2min = 2,5 - (0,8 + 2 × 0,15) = 1,3
Минимальное расстояние между двумя проводниками
S3min = Lэ - (dmax + 2dl ) (10)
S3min = 1,25 - (0,15 + 2 × 0,05) = 1 (мм)
Для примера рассмотрим магистральный канал на разработанной печатной плате, где число печатных проводников в одном канале равно 8. Рассчитаем минимальное расстояние для прокладки проводников:
Lmmin=D1max/2+D2max/2+2*Д’кп+(dmax+dd)*Nл+L1nmin(Nл+1) (11)
Lmmin = 1,6 / 2+1,6 / 2+2*0,2+(0,18+0,05)*8+0,15*(1+8)=5,2 (мм)
Получим, что 8 проводников можно провести между двумя КП, если они расположены друг от друга не менее, чем на 5,2 мм.
В зависимости от способа нанесения печатных проводников толщину их (hп) выдерживают от 10 до 100 мкн. В нашем случае hп=hф=50мкн=0,05мм. Ширину (b) проводника выдерживают в пределах от 0,15 до 1,5мм. В печатной плате, разрабатываемой в данном проекте, ширина сигнальных проводников равна 0,15 мм. Рассчитаем допустимую силу тока, которая может проходить по печатному проводнику питания или заземления шириной 0,6 мм. При этом учитывая, что плоские проводники в сравнении с проводниками круглого сечения имеют большую поверхность теплового излучения. Поэтому максимальную плотность тока (jдоп.) для печатных проводников, полученных комбинированным позитивным методом, принимают равной 38 А/мм 2. Тогда допустимая сила тока в них определяется выражением:
Iдоп = jдоп. hф b (12)
Iдоп = 38*0,05*0,6 = 1,14 (А)
Учитывая, что вся схема потребляет около 300 мА = 0,3 А, приходим к выводу, что ширина печатного проводника питания и заземления выбрана верно.
Практически установлено, что нагрев печатных проводников в нормальных условиях не должен превышеть 353 К. Этот предел сохраняется, если ширина проводника будет удовлетворять условию:
b >= Iдоп*10-3 /(ih) (13)
Iдоп*10-3 / ih = 1,14*10-3 / 38*0,05 = 0,002166 (мм) ,
0,6 мм >= 0,002166 (мм)
Условие выполняется, что подтверждает правильность выбора ширины печатного проводника питания и заземления.
Расчет индукцивности и емкости проводника.
Частота тока в схеме ¦ = 50 Гц.
l= 0,07 мм. - длина проводника;
Еr = 1 - диэлектрическая проницаемость;
b = 0,15 мм. - ширина проводника;
a = 1,25 мм. - расстояние между печатными проводниками.
hф = 0,050 мм.
Собственная индуктивность параллельных проводников :
L = 0,0002 l ( lg ( 2 0,07 / ( h + b ) + 0,2235 l( h + b ) / l + 0,5 ) (14)
L = 0,0002 0,07 ( lg ( 2 0,07 / ( 0,05 + 0,15 ) +
+ 0,2235 (0,05 + 0,15 ) / 0,07 + 0,5 ) = 3,92 × 10-6 мГн.
Емкость между печатными проводниками при
С = 0,1 2 Er × l / (lg [ 2a / ( b + l ) ]) (15)
C = 0,12 1 × 0,07/(lg[2,5/(0,15+0,07)) = 1,008 10-3 пФ.
Компоновка произведена в соответствии с расчетами.
Расчет минимального расстояния между КП для прокладки между проводниками доказал возможность их расположения согласно сделанной компоновке.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.