Технология PCB - Быстрая оценка сопротивления проводов на панелях печатных плат

Обычно нам требуется быстро оценить сопротивление провода или плоскости на печатных плат, а не проводить утомительные расчеты. Хотя существуют программы расчета разводки печатной платы и целостности сигнала, которые позволяют рассчитать сопротивление проводников, иногда мы хотели бы использовать в процессе проектирования быстрые и грубые оценки.

есть один способ сделать это, называемый « статистика блоков». при таком методе величина сопротивления любой геометрической формы (около 10%) может рассчитываться в течение нескольких секунд. после того, как будет внедрен этот метод, можно будет рассчитать площадь PCB на несколько блоков. После вычисления количества всех модулей можно оценить удельное сопротивление всей проводки или плоскости.

основное понятие

Ключевая концепция блочной статистики заключается в том, что квадратная печатная плата любого размера (в зависимости от толщины) имеет такое же значение сопротивления, как и другие размеры блока. Значение сопротивления положительных полюсов зависит только от удельного сопротивления и толщины электропроводящего материала. Эта концепция может быть применена к любому типу электропроводящего материала. В табл. 1 приведены типичные удельные сопротивления полупроводниковых материалов и их корпусов.

Для печатных плат важным материалом является медь, которая является сырьем для большинства печатных плат.

Начнем с медного блока на рис. 1. Длина медного блока равна l, ширина - l (поскольку он квадратный), толщина - t, сечение медной фольги по току - a. Сопротивление медного блока можно просто выразить как p = trans / A, где Ï - удельное сопротивление меди (это неотъемлемое свойство материала, т.е..Все правильно./ in.).

Однако следует отметить, что сечение а представляет собой произведение длины L и толщины t (a = LT). Таким образом, сопротивление медного блока не зависит от размера блока, а зависит только от степени сопротивления и толщины материала. если мы знаем значение сопротивления любого медного блока и можем разделить весь путь на несколько блоков, то мы можем добавить (считать) Количество блоков, чтобы получить общее сопротивление провода.

осуществить

для реализации этой технологии, Нам нужен только стол., Он даёт функциональную зависимость между значением сопротивления на листе печатной платы и толщиной медной фольги. толщина медной фольги обычно определяется весом медной фольги. например, унция. copper means 1 oz. на квадратный фут.

В таблице 2 приводятся данные о весе четырех обычных медных фольг и их удельном сопротивлении при 25°и 100°C. Следует отметить, что сопротивление меди увеличивается с повышением температуры из - за положительного температурного коэффициента материала. например, теперь мы знаем, что сопротивление квадратной фольги составляет около 0,5 унций, что не имеет отношения к размеру блока. если мы можем разложить проводки на несколько виртуальных блоков для измеренных печатных плат, то мы можем получить сопротивление проводов вместе.

Давайте приведем простой пример. На диаграмме 2 показана прямоугольная медная линия с весом около 0.5 унций на 25 дюймов в ширину 1 дюйма и длиной 12 дюймов. Мы можем разделить провода на ряд квадратов, каждый из которых имеет дюйм в длину. всего 12 квадратов. Согласно таблице 2, сопротивление составляет 0,5 унций. тяжелая медная фольга в 1 м. В настоящее время существует 12 модулей, поэтому общее сопротивление проводов 12 m отключено.

как обернуться?

Для удобства понимания в предыдущей статье приведен очень простой пример, который позволяет нам взглянуть на сложные моменты.

Во-первых, попреды. Если ток изогнут под прямым углом (как квадрат на рис. 3B).

в предыдущем случае мы исходим из того, что ток протекает прямолинейно (как показано на рисунке) по прямоугольной стороне и с одной стороны по другой. если электрический ток находится на изгибе в прямом углу (как показано на рис. 3В в в прямом углу), то мы увидим, что нижняя левая часть блока имеет более короткий путь тока, чем правая часть. при прохождении электрического тока через угол плотность тока высока, что означает, что сопротивление в угловом блоке может быть рассчитано только на 0,56 кубика.

Теперь мы видим, что нижняя левая часть квадрата меньше, чем правая. Таким образом, ток собирается в нижней левой части с низким сопротивлением. Таким образом, плотность тока в регионе будет выше, чем в правой верхней части. расстояние между стрелками указывает на разницу в плотности тока. Таким образом, сопротивление угольника составляет всего 0.56 кв.

Аналогичным образом мы можем внести изменения в сварное соединение на станке для изготовления панелей печатных плат. здесь мы предполагаем, что сопротивление разъема пренебрежимо мало по сравнению с сопротивлением медной фольги.

мы видим, что сопротивление в этом районе должно быть соответствующим образом снижено, если соединительные соединения занимают значительную часть медной фольги, которую необходимо оценивать. На диаграмме 5 показана структура трех соединений и вычисление эквивалентных блоков (Литература 1). область тени обозначает пятки соединителя в медной фольге.