Современная электроника №9/2019

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 69 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2019 от плотности печатного рисунка и тол- щины меди на печатной плате. При составлении стека печатной пла- ты необходимо учитывать ограничения по типу и количеству листов препрега, которые могут быть размещены меж- ду слоями платы. Для определения воз- можности изготовления конкретной конфигурации необходимо прокон- сультироваться с изготовителем. Т ИПЫ МЕДНОЙ ФОЛЬГИ Производители печатных плат обыч- но предлагают на выбор различные типы металлической фольги. Самы- ми распространёнными являются электроосаждённая медь (ED Copper) и катаная медь (Rolled Copper). Много- слойные, двуслойные и односторонние печатные платы чаще всего изготавли- ваются с электроосаждённой медной фольгой, а в гибко-жёстких печатных платах используется катаная медь. Однако независимо от того, какой тип медной фольги был выбран, он должен соответствовать стандартам качества, таким как IPC-MF-150. Если печатную плату необходимо изготовить с нестан- дартной фольгой, например никеле- вой или алюминиевой, то это следует обязательно указать на основном сбо- рочном чертеже и согласовать с изго- товителем во избежание каких-либо недоразумений или производствен- ных проблем. С ОПРОТИВЛЕНИЕ МЕДИ Поскольку платы становятся более плотными и сложными, всё чаще возни- кает необходимость учитывать удель- ное сопротивление меди. Для того что- бы рассчитать сопротивление медного проводника на печатной плате, можно использовать формулу: , где R – полное сопротивление прово- дника; ρ – удельное сопротивление мате- риала проводника; L – длина проводни- ка; A – поперечное сечение проводника. При расчётах удельного сопротивления можно воспользоваться готовыми бес- платными инструментами [6–8]. Т ОКОВАЯ НАГРУЗКА МЕДИ Для определения токонесущей спо- собности внутренних слоёв для стан- дартных значений толщины меди и повышенных значений температуры относительно температуры окружаю- щей среды можно использовать графи- ки, приведённые на рисунках 2 и 3 [9]. Пропускная способность по току для внешних слоёв примерно в 2 раза выше, чемдлявнутренних. Этосвязаносналичи- емдополнительногослоямеди, полученно- го в процессе металлизации переходных отверстий, ивозможногодополнительно- гометаллическогослоя, предназначенно- го для защиты меди от внешних воздей- ствий. Болееподробнооширинелинийи требованияхкрасстояниюможнопосмо- треть в IPC-2221. Т ОЛЩИНА ГОТОВОЙ ПЛАТЫ После завершения процесса выбора материалов и подготовки структуры печатной платынеобходимо рассчитать толщину готовой печатной платы. Дан- ный расчёт выполняется суммировани- ем толщины всех слоёв, от верхнего слоя меди до нижнего слоя, с учётом защит- ных слоёв (при их наличии). Получен- ное значение и будет определять мак- симальную толщину печатной платы. При расчёте толщины печатной пла- ты необходимо учитывать некоторые особенности: Ток, А Ширина проводника, мм 20,0 0,0254 0,254 0,508 0,762 1,27 1,778 2,54 3,81 5,08 7,62 10,16 Поперечное сечение, мм 2 1/2 oz Медь (t = 17,5 мкм) 1oz Медь (t = 35 мкм) 2oz Медь (t = 70 мкм) 0,00064 0,0064 0,0129 0,0193 0,0322 0,0452 0,0645 0,0968 0,129 0,1935 0,258 0,3226 0,4516 0,0032 45 ° C 30 ° C 20 ° C 10 ° C 15,0 12,5 10,0 7,0 5,0 3,0 2,0 1,0 7 5 2,5 Поперечное сечение, mil 2 0 0 10 20 30 50 70 100 150 200 300 400 500 700 1 5 Рис. 2. Пропускная способность проводника Рис. 4. Менеджер структуры слоёв Рис. 3. Зависимость ширины проводника от его сечения