如何快速地估算出印刷电路板上一根走线的电阻

时间:2019-10-25    点击量:

  组织与信号完全性谋略圭表,能够切确地谋略出走线的电阻,但正在打算流程中,咱们有时间照旧盼望选取急迅大概的忖度方法。有一种能得心应手地达成这一做事的技巧,叫做“方块统计”。采用这种技巧,几秒钟就可切确忖度出任何几何形势走线%)。一朝负责了这种技巧,就可将须要估算的印刷

  集成电途片芯的金属化,本文道理同样实用于铝)。咱们先从图 1 中的铜方块说起。该铜块的长度为 L,宽度也为 L(由于是正方形),正规时时彩平台开奖厚度为 t,电流

  但细心,截面 A 是长度 L 与厚度 t 的乘积(A=Lt)。分母中的 L 与分子中的 L 互相消去,只留下 R=ρ/t。所以,铜块的电阻与方块的尺寸无合,它只取决于质料的电阻率与厚度。即使咱们真切任何尺寸铜方块的电阻值,并可将须要估算的整条走线判辨成多个方块,就可加算(统计)方块数目,从而得出走线的总电阻。

  线 英寸。咱们能够将走线判辨成一系列方块,每个方块边长都是 1 英寸。云云,总共就有 12 个方块。依据表 2,每个 0.5oz. 重的铜箔方块的电阻为 1mΩ,现正在共有 12 个方块,所以走线mΩ。

  正在前面的例子中,咱们假定电流是沿方块的一边呈直线滚动,从一端流向另一端(如图 3a 所示)。即使电流要拐个直角弯(如图 3b 中的方形直角),咱们会涌现,方块左下方局部的电流途径要短于右上方局部。

  现正在咱们看到,方块左下方局部的电流途径要短于右上方局部。所以,电流会拥堵正在电阻较低的左下方区域。于是,这个区域的电流密度就会高于右上方区域。箭头之间的隔断显示了电流密度的分歧。结果是,一个拐角方块的电阻只相当于 0.56 个正方形(图 4)。

  咱们能够看到,即使维系器攻克了待评估铜箔区域中很大一局部,则该区域的电阻就应相应下降。图 5 显示了三端维系器布局及其等效方块的谋略(参考文件 1)。暗影区显示铜箔区内的维系器管脚。

  正在,咱们用一个较为庞大的例子来注释奈何操纵这种本领。图 6a 为一个较庞大的形势,谋略它的电阻须要费点光阴。这个例子里,咱们假设条目是 25℃下铜箔重量为 1oz.,电流宗旨是沿走线的全面长度,从 A 点到 B 点。A 端和 B 端都放有维系器。

  采用前述的相似本领,咱们可把庞大形势判辨为一系列方块,如图 6b 所示。这些方块能够是任何适宜的尺寸,可用分别尺寸的方块来填充全面感趣味的区域。只消咱们有一个正方块,并真切铜走线的重量,就能真切电阻值。

  然后,咱们要加上两个有维系器的方块,每个按 0.14 个方块谋略(图 5c)。所以,两个维系器算 0.28 个方块(2×0.14)。关于 1oz. 铜箔,这增多了 0.14mΩ的电阻(0.28×0.5mΩ=0.14mΩ)。

  结果,加上三个拐角方块。每个按 0.56 个方块谋略,总共为 3×0.56×0.5mΩ=0.84mΩ。

  走线如何会那么奇形怪状?然而往往须要谋略走线电阻的是电源信号,电源信号有时通过覆铜实行,酿成少许禁绝则形势。

  总结如下:●六个为 1 的全正方形=6 个等效方块;两个为 0.14 的维系器方块=0.28 个等效方块;三个为 0.56 的角方块=1.68 个等效方块

  这一本领能够利便地运用至庞大的几何形势。一朝真切了某根走线的电阻值,思算其它量(如电压降或功耗等)就很简易了。

  印刷电途板每每都不限于单层,而是以分别层的方法堆叠起来。过孔用于分别层之间的走线维系。每个过孔的电阻有限,正在走线总电阻谋略时必需将过孔的电阻琢磨正在内。

  通常而言,当过孔维系两根走线(或平面)时,它就组成了一个串联电阻元件。时时采用多个并联过孔的技巧,以下降有用电阻。

  过孔电阻的谋略基于图 7 所示的简化过孔几何形势。沿着过孔长度(L)宗旨的电流(如箭头所指)穿过一个截面积区域(A)。厚度(t)取决于过孔内壁

  进程少许简易的代数变换,过孔电阻可显示为 R=ρL/[π(Dt-t2)],此中,ρ是镀铜的电阻率(25℃下为 2.36μΩ/in.)。细心,镀铜的电阻率远高于纯铜的电阻率。咱们假设,过孔中镀层的厚度 t 通常为 1mil,它与电途板的铜箔重量无合。关于一个 10 层板,层厚为 3.5mil,铜重量为 2oz. 时,L 约莫为 63mil。

  以上即是一种估算印刷电途板走线或平面直流电阻的简易技巧。庞大的几何形势能够判辨成多个分别尺寸的铜方块,以近似于全面铜箔区。一朝确定了铜箔的重量,则任何尺寸方块的电阻值就都是已知量了。云云,估算流程就简化为纯朴的铜方块数目统计。

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