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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于pcb板设计,涉及一种兼顾热传导率和电气特性的十字花焊盘自动生成算法。
技术介绍
1、焊盘是pcb电路板的重要组成部分,是pcb表面裸露的一部分金属,用来焊接器件。热焊盘是连接焊盘到平面间的一段短走线,在大面积的接地(电)中,常用元器件的腿与其连接。对连接腿的处理需要进行综合的考虑,就电气性能而言,元件腿的焊盘与铜面满接为好,但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如:(1)焊接需要大功率加热器;(2)容易造成虚焊点。
2、为了消除上述不良隐患,目前的做法是把焊盘设计成如图1所示的十字花焊盘,这种结构的焊盘在焊盘区3外围周向设置四段径向宽度为g的圆弧型隔离区1,四段隔离区1总体上形成围绕焊盘区3的圆环形隔离带,不同的隔离区1之间留有连接区2,通过连接区2将隔离带两侧的焊盘区3和大铜箔区4相连。隔离带内侧的焊盘区3径向宽度为l。连接区2的周向宽度为h。
3、十字花焊盘通过设置隔离区1,能够使得焊接时热量不至于太快被传导出去,保证了焊接温度,而存留的连接区2也保证了一定电气性能的连接。但是,设计中出现了如下矛盾点:为了焊接热量不至于太快被传导出去,需要焊盘区3与大铜箔区4接触面积尽可能小:即h尽可能小;而为了电气性能好,需要焊盘区3与大铜箔区4之间的电阻尽可能小:需要h尽可能宽,g尽可能小,同时考虑到可加工性则需要隔离区1的径向宽度越大越好:g尽可能大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的,是要提供一种兼顾热传导率和电气特性的十字花焊盘自动生成算法,在
2、本专利技术为实现上述目的,所采用的技术方案如下:
3、一种兼顾热传导率和电气特性的十字花焊盘自动生成算法,包括依次进行的以下过程:
4、s1、根据焊盘区的径向宽度l,计算连接区的周向宽度h,并进一步计算隔离区的径向宽度g;
5、s2、根据步骤s1的计算结果,绘制四块隔离区,即生成兼顾热传导率和电气特性的十字花焊盘;
6、其中,计算连接区的周向宽度h,按照以下步骤顺序进行:
7、s1、根据式①计算电烙铁与焊盘区的接触面积
8、a1=w*l式①
9、式中,w表示电烙铁与焊盘区接触处的周向宽度;
10、根据式②计算焊盘区到大铜箔区的导热面积
11、a2=4*h*t式②
12、式中,t表示铜箔厚度;
13、s2、根据式③计算电烙铁到焊盘区的热导率
14、q1=k*a1*(dt/dx)式③
15、根据式④计算焊盘区到大铜箔区的热导率
16、q2=k*a2(dt/dx)式④
17、式中,k表示铜箔热传导系数,dt/dx表示温度梯度;
18、s3、设定约束条件n*q2≤q1,计算连接区的周向宽度h的最大值,n表示倍数,n≥4。
19、作为限定,计算隔离区的径向宽度g,按照以下步骤顺序进行:
20、t1、根据式⑤计算焊盘区到大铜箔区的电阻
21、r=ρ*g/(4*h*t)式⑤
22、式中,ρ表示铜的电阻率;
23、t2、根据r必须满足r≤r阈得到关于隔离区的径向宽度g的约束条件,在符合此约束条件的前提下获取g的最大值;r阈表示焊盘区到大铜箔区的电阻的上限值。
24、本专利技术由于采用了上述的技术方案,其与现有技术相比,所取得的技术进步在于:采用本专利技术设计的花焊盘,既保证了焊盘区温度可以快速上升,同时焊盘区到大铜箔区的电阻尽可能小;能够兼顾其热传导率和电气特性,还方便后期实物加工。
25、本专利技术属于pcb板设计
,能够兼顾焊盘的热导率和电气特性。
【技术保护点】
1.一种兼顾热传导率和电气特性的十字花焊盘自动生成算法,其特征在于,包括依次进行的以下过程:
2.根据权利要求1所述的兼顾热传导率和电气特性的十字花焊盘自动生成算法,其特征在于,计算隔离区的径向宽度G,按照以下步骤顺序进行:
【技术特征摘要】
1.一种兼顾热传导率和电气特性的十字花焊盘自动生成算法,其特征在于,包括依次进行的以下过程:
2.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:周轶凡,尹朝卿,李利民,
申请(专利权)人:三微电子科技苏州有限公司,
类型:发明
国别省市:
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