Электрические требования и характеристики ПП

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Основными техническими требованиями к ПП как к коммутационному устройству являются: максимальная электропроводность печатных проводников; минимальные токи утечки между проводниками.

Электропроводность печатного проводника зависит:

• от характеристик проводникового материала (электропроводно-сти, теплопроводности, коррозионной стойкости, способности к пайке, к нанесению покрытий); поэтому наиболее широко для изготовления печатных проводников используют медь;

• способа получения покрытий (химическое, вакуумное или гальваническое осаждение):

1) химически осажденные покрытия имеют более высокое удельное сопротивление, которое увеличивается при повышении влажности и при пониженном давлении;

2) покрытия, полученные вакуумной металлизацией, имеют лучшие характеристики по сравнению с химическим покрытием, но зависят от его толщины;

3) гальванические покрытия имеют кристаллическую структуру, благодаря которой они обладают наилучшими характеристиками из всех приведенных выше покрытий;

• от площади поперечного сечения печатного проводника (рассчитывает конструктор, исходя из электрической принципиальной схемы и удельного сопротивления материала печатного проводника);

• режима токовой нагрузки;

• внешних воздействий.

От токов утечки между печатными проводниками зависят сопротивление изоляции между ними и взаимные наводки; они определяются материалом диэлектрика и расположением печатных проводников.

Изоляционные характеристики диэлектрика зависят от частотного диапазона работы электрической принципиальной схемы.

Для низкочастотной ЭА наибольшее значение имеют: сопротивлениеизоляции, стабильность поверхностного сопротивления изоляции при воздействии высоких температур и электрического поля, напряжение пробоя, а для высокочастотной ЭА — диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери.

Рассмотрим электрические параметры ПП.

Допустимая токовая нагрузка на элементы проводящего рисунка должна быть для медной фольги – (100...250) * 10⁶ А/м² (100...250 А/мм²), для гальванической меди – (60...100) 10⁶ А/м² (60...100 А/мм²). Она выбирается в зависимости от допустимого превышения температуры проводника относительно температуры окружающей среды.

Допустимое рабочее напряжение между элементами проводящего рисунка, расположенными в соседних слоях ПП и ГПК, зависит от расстояния между ними.

Сопротивление печатного проводника зависит от его длины, поперечного сечения, удельного сопротивления, а также температуры, частоты и др. Величина удельного сопротивления печатных проводников зависит от технологии их изготовления и различается в значительной степени при химическом, электрохимическом, вакуумном осаждении и для катаной фольги.

Сопротивление изоляции характеризует величину тока утечки через участок диэлектрика, к которому приложено определенное постоянное напряжение.

Поверхностное сопротивление изоляции, Ом, между параллель-ными печатными проводниками, расположенными в одной плоскости определяется: удельным поверхностным сопротивлением диэлектрика; расстоянием между проводниками; длиной совместного прохождения проводников.

Объемное сопротивление изоляции между проводниками, расположенными на разных сторонах ПП или слоя зависит:

• от удельного объемного сопротивления диэлектрика, Ом * м;

• толщины слоя диэлектрика;

• длины участка проводников, расположенных друг над другом;

• средней ширины проводников.

Сопротивление изоляции между двумя электрически не связанными элементами проводящего рисунка в нормальных климатических условиях (Т= (25+1) °С, относительная влажность (65+15) %, атмосферное давление 96...104 кПа) должно быть не менее:

• гетинакс – 5000 МОм (при Г=(85±5)°С в течение двух часов – 20 МОм);

• стеклотекстолит – 10 000 МОм (при Т= (85+3) °С в течение двух часов - 300 МОм);

• лавсан, полиимид – 10 000 МОм (при Т= (100+3) °С в течение двух часов – 200 МОм).

Значительное снижение сопротивления изоляции наблюдается в условиях повышенной влажности и температуры. Уменьшение поверхностного сопротивления имеет место при наличии отпечатков пальцев, загрязнений, остатков реактивов, при воздействии инфракрасного излучения, а также при повышенном влагопоглощении материала.

Диэлектрическая проницаемость диэлектрика характеризует его способность поляризоваться под действием приложенного извне электрического напряжения. Величина заряда определяется емкостью данного участка диэлектрика. Величина диэлектрической проницаемости диэлектрика зависит от структуры, температуры, частоты приложенного напряжения и имеет большое значение при передаче высокочастотных сигналов, так как влияет на уровень потерь и др.

Тангенс угла диэлектрических потерь — отношение величин активного и реактивного токов на векторной диаграмме токов в диэлектрике. Он является характеристикой изоляционного материала.

Емкость проводника зависит от ширины, толщины ПП, относительной диэлектрической проницаемости.

Погонная емкость проводников ПП составляет обычно 1...10 пФ/см.

Погонная индуктивность проводников зависит от ширины и длины проводников, толщины ПП, а также магнитной проницаемости материала и обычно составляет примерно 1... 10 нГ/см.

Взаимная емкость параллельно расположенных проводников — емкость конденсатора, образованного двумя печатными проводниками на поверхности ПП, которая определяется величиной емкости между торцами проводников (она зависит от формы проводников, их толщины, длины, расстояния между проводниками и диэлектрической проницаемости воздуха) и периферийных емкостей (они зависят от ширины проводников, диэлектрической проницаемости диэлектрика и защитного покрытия, например, лака).

Емкость конденсатора, образованного двумя печатными проводниками, расположенными на разных поверхностях ПП, зависит от диэлектрической проницаемости диэлектрика, толщины слоя изоляции между проводниками и площади пересечения проводников.

Минимальные емкостные взаимодействия между печатными проводниками рассчитывают при конструировании ПП и обеспечивают путем их рационального размещения.

Мощность потерь ПП – мощность, рассеиваемая в диэлектрике под действием напряжения на печатных проводниках, определяемая диэлектрическими потерями изоляционного материала.

Номинальная величина и предельные отклонения волнового сопротивления (характеристического импеданса) линии передачи на высоких частотах зависят от ширины проводников, толщины диэлектрика ПП и его относительной диэлектрической проницаемости. Линии передачи на частоте выше 10⁷ Гц при фронтах импульсов в несколько наносекунд рассматривают как электрически длинные линии связи.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных