РАСЧЕТ ПЕЧАТНОГО МОНТАЖА
Расчет печатного монтажа состоит из трех этапов:
- расчет по постоянному току;
- расчет по переменному току;
- конструктивно-технологической расчет.
Рекомендуемый порядок расчета
1. Выбирают класс точности и метод изготовления печатной платы исходя из технологических возможностей производства.
Рекомендуется использовать методическое пособие к выполнению лабораторной работы «Конструкторско-технологическое проектирование печатных плат».
2. Определяют минимальную ширину (в мм) печатного проводника по постоянному току для цепей питания и заземления:
(1)
где - максимальный постоянный ток, протекающий в проводниках (определяется из анализа электрической схемы); - допустимая плотность тока, выбирается в зависимости от метода изготовления из табл. 1; - толщина проводника, мм.
3. Определяют минимальную ширину проводника, мм, исходя из допустимого падения напряжения на нем:
, (2)
где - удельное объемное сопротивление (табл.1); - длина проводника, м; - допустимое падение напряжения, определяется из анализа электрической схемы. Допустимое падение напряжения на проводниках не должно превышать 5% от питающего напряжения для микросхем и не более запаса помехоустойчивости микросхем.
|
|
Таблица1- Допустимая плотность тока в зависимости от метода изготовления ПП
Метод изготовления | Толщина фольги, , мкм | Допустимая плотность тока, , А/мм2 | Удельное сопротивление, , Ом·мм2/м |
Химический: внутренние слои МПП наружные слои ОПП, ДПП | 20, 35, 50 20, 35, 50 | 0,050 | |
Комбинированный позитивный | 0.0175 | ||
Электрохимический | - | 0,050 |
4. Определяем номинальное значение диаметров монтажных отверстий d:
, (3)
где - максимальный диаметр вывода устанавливаемого ЭРЭ; - нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия (табл. 2); - разница между минимальным диаметром отверстия и максимальным диаметром вывода ЭРЭ, ее выбирают в пределах 0,1…0,4 мм. Рассчитанные значения d сводят к предпочтительному ряду отверстий: 0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5 мм.
При этом следует учитывать, что минимальный диаметр металлизированного отверстия ,
где - расчетная толщина платы; - отношение диаметра металлизированного отверстия к толщине платы (см. табл. 2).
Таблица 2 – Допуски на расположение отверстий и контактных площадок
Расчетная толщина МПП
(4)
где - номинальная толщина i-го слоя; - номинальная толщина материала i-й прокладки из стеклоткани; n – число слоев; - толщина гальванически осажденных металлов.
5. Рассчитывают диаметр контактных площадок. Минимальный диаметр контактных площадок для ОПП и внутренних слоев МПП, изготовленных химическим методом:
|
|
, (5)
где - толщина фольги; - минимальный эффективный диаметр площадки:
, (6)
где - расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки; - допуски на расположение отверстий и контактных площадок (см. табл. 2); - максимальный диаметр просверленного отверстия, мм
, (7)
где - допуск на отверстие (см. табл. 2).
Минимальный диаметр, мм, контактных площадок для ДПП и наружных слоев МПП, изготавливаемых комбинированным позитивным методом:
при фотохимическом способе получения рисунка
при сеткографическом способе получения рисунка
Для ДПП и наружных слоев МПП, изготавливаемых электрохимическим методом:
при фотохимическом способе получения рисунка
при сеткографическом способе получения рисунка
Максимальный диаметр контактной площадки
(8)
6. Определяем ширину проводников. Минимальная ширина проводников для ОПП и внутренних слоев МПП, изготовляемых химическим методом:
(9)
где - минимальная эффективная ширина проводника, =0,18 мм для плат 1-, 2- и 3-го класса точности, =0,15 мм для плат 4-го класса точности.
Минимальная ширина проводников, мм, для ДПП и наружных слоев МПП, изготавливаемых комбинированным позитивным методом:
при фотохимическом способе получения рисунка
при сеткографическом способе получения рисунка
Для ДПП и наружных слоев МПП, изготавливаемых электрохимическим методом:
при фотохимическом способе получения рисунка
при сеткографическом способе получения рисунка
Максимальная ширина проводников
(10)
7. Определяем минимальное расстояние между элементами проводящего рисунка.
Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой
где - расстояние между центрами рассматриваемых элементов; -допуск на расположение проводников (см. табл. 2).
Минимальное расстояние между двумя контактными площадками
Минимальное расстояние между двумя проводниками