46. Расчет основных параметров мпп и особенности их разводки.

Расчет толщины МПП: H=2*hт+p*hп+m*hспо+n*hспд+

[H]=[H]max+∆H – номинальная толщина МПП

Hmax – максимально допустимая толщина МПП, определяемая исходя из условий качественной металлизации в схеме и минимальной длины штыревых выводов. Hmax≤3do, do – диаметр сквозных отверстий для металлизации. ∆H – разброс номинальной толщины МПП из-за отклонений в толщине слоев и прокладок, hспо и hспд – толщина сигнально-потенциального звена с одно- и двусторонним расположением потенциальных слоев, m и n – число сигнально-потенциальных звеньев соответственно с одно- и двусторонним расположением потенциальных слоев. hт и hп – толщина технологического и потенциального звеньев соответственно, р – число потенциальных звеньев, а – толщина одной прокладки, используемой в структуре. qi - минимально допустимое число изоляционных прокладок в i – прокладочной зоне (между двумя структурными звеньями), z = p+m+n+1 - число прокладочных зон.

Толщина сигнально-потенциальных звеньев: hспо=lco+hc+hпо+[R0+qc*(lсо-1)]*a;

hспд=lcд+hc+2hпд+[2kg+qc*(lсg-1)]*a;

где lco и lcд – число сигнальных слоев в сигнально-потенциальном звене, hc – толщина сигнального слоя, hno, hnд – толщина потенциального слоя в сигнально-потенциальном звене соответственно с одно- и двусторонним расположением потенциальных слоев, ko, kд – число прокладок между потенциальным и ближайшим сигнальным слоями в структурном звене соответственно с одно- и двусторонним расположением потенциальных слоев, qc – минимально допустимое число прокладок между двумя сигнальными слоями в сигнально-потенциальном звене.

Минимально допустимые числа изоляционных прокладок gi и gc следует выбирать такими, чтобы суммарная толщина прокладок между двумя соседними слоями МПП была не меньше удвоенной толщины фольги, примыкающей к ним:, hф – толщина фольги металлизированного слоя.

В зависимости от требований к электрическим параметрам (Со и Zо) печатных проводников сигнальных слоев определяют расстояние во между потенциального и ближайшего сигнального слоев в сигнально-потенциальном звене (bо – при одностороннем расположении, bд– при двустороннем).

При однополярном расположении потенциального и сигнального слоев

ko=(bo-hд)/a kд=(bд-hд)/a; Если слои расположены друг к другу диэлектриком: ko=(bo-hдс-hдп)/a , kд=(bд-hдс-hдп)/a. Если фольгой: ko=bo/a; kд=bд/a; где hдс и hдп – толщина диэлектрика в сигнальном и потенциальном слое соответственно.

Особенности расчета диаметра контактных площадок и монтажных отверстий.

Выполняют с целью определения его соответствия толщине платы и размеру выводов монтируемых на плате элементов. Соотношение толщины платы и диаметра металлизируемого отверстия с одной стороны задается исходя из условия гальванического покрытия стенок отверстий. С другой стороны, диаметр отверстий зависит от диаметра выводов навесных элементов и должен быть на 0,15÷0,20 мм больше диаметра вывода. Выполнение этих требований обеспечивается выбором толщины слоев (уменьшение толщины платы), и, в крайнем случае, допускается увеличение зазора между выводом элемента и стенкой отверстия. Минимальный диаметр отверстий лимитируется условиями гальванической обработки и возможностями операции сверления.

Диаметр контактных площадок определяют исходя из диаметра отверстия.

Минимальный диаметр контактной площадки допускается на 0,4 мм больше диаметра отверстия и Dkmin=domax+2bo+2B+2bc+2bк; domax=do+bд.

где бд=±0,1 мм для диаметра отверстия до 0,8 мм и ±0,12 для диаметра > 0,8 мм, domax – максимальный диаметр отверстия после сверления, бо – допускаемое отклонение центров отверстия относительно номинального положения, В – ширина гарантированного пояска, бс – допускаемое отклонение слоев относительно номинального положения, бк – допускаемое отклонение центра контактной площадки относительно

номинального положения.

В большинстве случаев стараются выполнять контактные площадки по возможности большего диаметра с учетом возможных отклонений от их положения при изготовлении оригинала, несовмещения слоев, неточности сверления и др.

Dkmax=2*l2-2bк-2Smin-2bп-tmax, где Smin – минимально допустимое расстояние между проводниками, бп – допускаемое отклонение печатного проводника или центра контактной площадки относительно номинального положения на слое, tmax – максимальная допустимая ширина проводника для данного метода изготовления плат, l2 – расстояние между номинальным положением оси контактной площадки и проводника. l2=(Dkmax+2Smin+tmax)/2

Особенности разводки МПП

Наиб. широко распространен координатный способ разводки. Печатные проводники размещаются по линиям основной и вспомогательной координатной сеток и прокладываются на одном каком-либо сигнальном слое в определенном направлении, например Х, а на втором сигнальном слое во взаимоперпендикулярном направлении У.

Размещение проводников в слоях выполняют, придерживаясь следующих правил:

а) размещают в одном слое однопотенциальные или близкие по потенциалу проводники,

б) размещают в одном слое проводники одного направления по оси Х или У,

в) избегают перехода проводников во внутренних слоях из одного слоя во второй,

г) при необходимости перехода проводников с одного слоя на другой максимально используют монтажные отверстия, а не выполняют дополнительные,

д) при необходимости выполнения дополнительного переходного отверстия его координаты и размеры наносят на чертежи всех слоев,

е) при необходимости вводят дополнительный слой, а не создают узкие места между проводниками.

Разводка между двумя отверстиями потенциальных цепей (т.е. цепей подвода питания) несколько иначе идет из-за других требований к ним. Потенциальные цепи предназначены для подвода постоянных напряжений питания к точкам подключения ИС, должны также служить высокочастотными экранами для сигнальных цепей. Должны быть рассчитаны на большие токи и иметь малую индуктивность. Выполняются в виде отдельных слоев.

На одном слое разводка осуществляется одного или нескольких постоянных напряжений. Расположение потенциальных цепей на отдельных слояхпозволяет выполнять потенциальные слои постоянными, т.е. не зависящими от функциональной схемы, расположенной на ТЭЗ.

Печатный рисунок потенциальных цепей на постоянных слоях представляет собой либо ортогональную сетку проводников с шагом 1,25 мм в направлениях Х и У, либо сплошной металлизированный слой с перфорированными окнами (диаметром около 2 мм) в соответствующих узлах координатной сетки.