Вопрос 14. Постоянный и переменный ток в печатных проводниках.

Постоянный ток в печатном проводнике распределяется равномерно по его сечению при условии, что материал проводника однороден и не имеет локальных посторонних включений иных веществ. Сопротивление проводника шириной t [мкм] и толщиной h_пр [мкм]:

, где ρ – удельное сопротивление проводника [Ом*мм²/м], – длина проводника [м].

Исходя из требований допустимого перегрева печатных проводников (80⁰С), для них установлена плотность тока - ϒ. В расчетах принимают предельную плотность тока ϒ =20 А/мм², при этом перегрев печатного проводника не превышает ΔТ_пер <25⁰С при температуре окр. Среды 80⁰С.

Ток через печатный проводник: I_max=ϒ*t*h_пр, А.

, [мм]; ϒ =20 А/мм².

Падение напряжения на проводнике определяется по формуле: U=R* I_max.

Переменный ток в печатных проводниках: Распределение переменного тока в печатных проводниках происходит неравномерно. Это обусловлено наличием поверхностного эффекта, возникающего при протекании по проводнику высокочастотного переменного тока. При этом внутри проводника образуется магнитное поле, приводящее к возникновению индукционного тока, взаимодействующего с основным. Вследствие этого происходит перераспределение тока по сечению проводника, и в результате его пайность в периферийных областях сечения проводника растет, ближе к центру – уменьшается. На очень больших частотах ток во внутренних слоях проводника практически равен нулю.

Явление поверхностного эффекта может быть количественно охарактеризовано эффективной глубиной проникновения тока, которая для немагнитных проводников определяется по формуле : d_эфф=0,5 , где f – частота, МГц;

Сопротивление наиболее распространенных в печатных платах плоских медных проводников на высоких частотах:

, где 𝝃 – коэффициент концентрации тока на углах сечения проводника (зависимость 𝝃 от отношения ширины проводника к толщине показано на рис 9.2).

Если медный проводник покрыт слоем какого-либо другого металла, то следует ввести поправочный коэффициент: , где ρ – удельное сопротивление материала покрытия; ρ_м – удельное сопротивление меди.

Вопрос 15. Влияние старения на параметры пп.

Старение контактов разъемов, а также частая расстыковка их ответных частей приводит к увеличению сопротивления контактов, следовательно, для более надежной работы необходимо использование разъемов с некоторым количеством дополнительных выводов.

Старение материала изоляционного основания печатной платы приводит к значительному увеличению тангенса угла диэлектрических потерь, в результате чего происходит резкое возрастание уровня потерь и нередко отказ печатной платы.

( СТРЕМНО!!!!) Увеличение количество отказов в связи со старением

Большие трудности возникают при металлизации переходных отверстий, соединяющих дорожки, расположенные на разных сторонах стеклотекстолитовой платы, при длительной эксплуатации имеет место старение печатных плат, возможно разрушение платы при электрических нагрузках.