Всё об электрических двигателях, генераторах, трансформаторах и прочих электрических машинах

RSS

На сайте можно найти информацию об принципе работы, устройстве, конструкции электрических двигателей, генераторов и трансформаторов. Также есть материалы по электронике и печатным платам.

Влияние влагозащитного покрытия

Относительная диэлектрическая проницаемость влагозащитного покрытия может меняться от 2,0 в случае акрилового покрытия до 5,2 в случае уретанового покрытия. Разница в значениях волнового сопротивления для этих крайних случаев составляет почти 1 Ом, а время задержки распространения сигнала при этом увеличивается на 0,13 нс/м. Если обратиться к предыдущим главам книги, то это значение, например, для дифференциальных пар, следует признать недопустимо большим. Поэтому этот технологический аспект должен быть решен на концептуальном уровне, и замена покрытия от партии к партии печатных узлов может быть недопустимой. Выборочные расчетные данные по влиянию значения диэлектрической проницаемости влагозащитного покрытия на параметры микрополосковой линии передачи приведены в табл. 8.5, а на рис. 8.29 и рис. 8.30 показаны зависимости волнового сопротивления и удельного времени задержки распространения сигнала от относительной диэлектрической проницаемости покрытия платы.

Влияние влагозащитного покрытия

Рис. 8.27. Влияние диэлектрической проницаемости подложки печатной платы на время задержки распространения сигнала.

Влияние влагозащитного покрытия

Рис. 8.26. Влияние диэлектрической проницаемости подложки печатной платы на волновое сопротивление.

Толщина влагозащитного покрытия в зависимости от способа нанесения и материала может изменяться в очень широких пределах. Нанесение покрытия приводит к увеличению эффективной диэлектрической проницаемости среды линии передачи и, как следствие, к увеличению погонной емкости линии и снижению ее волнового сопротивления. Единственная возможность оценить влияние толщины на изменение параметров линии в данном случае заключается в применении солвера.

Влияние влагозащитного покрытия

Рис. 8.28. Картина поля при диэлектрической проницаемости подложки печатной платы εr = 4.

Влияние влагозащитного покрытия

Рис. 8.29. Влияние диэлектрической проницаемости влагозащитного покрытия на волновое сопротивление.

Влияние влагозащитного покрытия

Рис. 8.30. Влияние диэлектрической проницаемости влагозащитного покрытия на время задержки распространения сигнала.

Таблица 8.5 – Результаты расчета влияния диэлектрической проницаемости влагозащитного покрытия на параметры линии.

Диэлектрическая проницаемость

Энергия поля, Дж

Погонная

Емкость,

Ф/м

Эффективная диэлектрическая проницаемость

Время задержки распространения сигнала, нс/м

Волновое сопротивление, Ом

2,0

6,396Е-11

1,279Е-10

3,50603

6,17905

48,80943

2,1

6,406Ε-11

1,281Е-10

3,51151

6,18388

48,77132

2,5

6,444Ε-11

1,289Ε-10

3,53344

6,20316

48,61973

3,0

6,489Е-11

1,298Ε-10

3,55811

6,22478

48,45088

3,5

6,532Е-11

1,306Ε-10

3,58004

6,24393

48,30226

4,0

6,572Е-11

1,314Е-10

3,60197

6,26303

48,15500

4,5

6,611Ε-11

1,322Е-10

3,62390

6,28206

48,00907

5,0

6,648Е-11

1,ЗЗОЕ-10

3,64583

6,30104

47,86447

5,5

6,684Е-11

1,337Е-10

3,66502

6,31760

47,73900

6,0

6,720Е-11

1,344Е-10

3,68421

6,33412

47,61452

6,5

6,754Е-11

1,351Е-10

3,70340

6,35059

47,49101

7,0

6,787Е-11

1,357Е-10

3,71985

6,36468

47,38590

7,5

6,820Е-11

1,364Е-10

3,73904

6,38107

47,26415

8,0

6,852Е-11

1,370Е-10

3,75548

6,39509

47,16054

В результате проведенного анализа выявилась нелинейная зависимость изменения волнового сопротивления от толщины покрытия. В реальных условиях толщина покрытия может варьироваться от 25 мкм (в случае нанесения париленового покрытия) до 500 мкм в случае нанесения методом погружения в нижней (по отношению к ванне с материалом) части печатного узла. Случаи с еще большей толщиной влагозащитного покрытия были рассчитаны, чтобы понять характер зависимости. При очень больших толщинах покрытия дальнейшее изменение толщины перестает оказывать сильное влияние на распространение сигнала. Это объясняется тем, что эффективная диэлектрическая проницаемость среды вблизи проводника практически не меняется, т. е. линия передачи становится практически заглубленной. Полученный результат может быть использован для определения максимального поверхностного слоя диэлектрического покрытия, при котором параметры становятся независимыми от толщины покрытия. В табл. 8.6 приведены результаты расчета влияния толщины влагозащитного покрытия на параметры линии передачи, на рис. 8.31 — влияние толщины влагозащитного покрытия на волновое сопротивление, а на рис. 8.32 — на время задержки распространения сигнала.

Неровный характер кривой на графиках объясняется тем, что при моделировании тонких покрытий толщиной 25- 50 мкм нельзя игнорировать толщину металлического проводника (рис. 8.33). Покрытие, образно говоря, «огибает» проводник, что вносит определенную погрешность в расчеты, так как предсказать толщину и контуры на углах проводника довольно сложно, поскольку это зависит, в том числе, от вязкости материала.

Таблица 8.6 – Результаты расчета влияния толщины влагозащитного покрытия.

Толщина влагозащитного покрытия, мкм

Энергия поля, Дж

Погонная емкость, Ф/м

Эффективная диэлектрическая проницаемость

Время задержки распространения сигнала, нс/м

Волновое сопротивление, Ом

25

6,353Е-11

1,271Е-10

3,48410

6,15970

48,96280

50

6,4Ι3Ε-11

1,283Е-10

3,51700

6,18871

48,73329

75

6,444Е-11

1,289Ε-Ι0

3,53344

6,20316

48,61973

100

6,492Ε-1Ι

1,298Е-10

3,55811

6,22478

48,45088

200

6,634Е-11

1,327Е-10

3,63761

6,29393

47,91854

300

6,734Е-11

1,347Е-10

3,69243

6,34118

47,56147

400

6,808Е-11

1,362Ε-Ι0

3,73355

6,37639

47,29884

500

6,864Е-11

1,373Ε-Ι0

3,76371

6,40209

47,10899

1000

7,008Ε-1Ι

1,402Е-10

3,84320

6,46935

46,61922

2000

7,084Е-11

1,417Е-10

3,88432

6,50386

46,37182

4000

7,108Е-11

1,422Е-10

3,89803

6,51533

46,29022

14000

7,116Е-11

1,423Е-10

3,90077

6,51762

46,27395

Влияние влагозащитного покрытия

Рис. 8.32. Влияние толщины влагозащитного покрытия на время задержки распространения сигнала.

Влияние влагозащитного покрытия

Рис. 8.31. Влияние толщины влагозащитного покрытия на волновое сопротивление.

При нанесении покрытий толщиной более 75 мкм толщиной проводника можно пренебречь (рис. 8.33).

Метки: , , ,


© 2012 - Устройство и принцип действия электрических машин