Отчеты к лабам по численным методам в интроскопии (лаба2_наше)

Посмотреть архив целиком

МЭИ (ТУ)

















Лабораторная работа №2


Исследование влияния различных факторов на измерение толщины металлизации в отверстиях печатных плат.














Выполнили студенты

группы А-15-0:



.




Проверил преподаватель:


Лунин В.П.

200г.

Схема контроля методом электрического сопротивления:



Исследуемые покрытия:


Здесь t – толщина защитного слоя, T – толщина медного покрытия.







t


T




Программа численных исследований:


1. Снять зависимость показаний измерительного прибора от толщины медного покрытия при заданном напряжении на токовых вводах.

2. Снять зависимость показаний измерительного прибора от толщины защитного покрытия. Определить минимальную толщину защитного слоя, при котором оно значительно влияет на показания прибора.

3. Определить, влияет ли наличие медной фольги на показания прибора для различных соотношений толщин защитного и медного покрытий.

4. Оценить, как изменятся показания прибора при изменении электричекой проводимости меди в пределах 10% от номинального значения.

5. Оценить влияние неточности величины электрической проводимости защитного слоя (в пределах 10% от номинального значения).

6. Решить задачу относительно векторного электрического потенциала, получив картину распределения тока на участке.




Распределения плотности тока в программе Magnum:



ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ

(со скалярным потенциалом)





ИСТОЧНИК ТОКА

(с векторным потенциалом)

1. Скалярный потенциал.


Напряжение источника равно 100 В.


Таблицы зависимостей сопротивления от толщины различных покрытий.


а) Зависимость сопротивления металлического слоя от толщины медного покрытия T:


Исходная зависимость R(T)


Зависимость R(T) при увеличении σмеди на 10 %

T, мм

I, А

R, мОм


T, мм

I, А

R, мОм

δ,%

0,025

851967

0,235


0,025

909671

0,220

-6,3

0,020

737322

0,271


0,020

785248

0,255

-6,1

0,015

614096

0,326


0,015

651066

0,307

-5,7

0,010

498087

0,402


0,010

505970

0,395

-1,6

0,005

361169

0,554


0,005

355324

0,563

1,6







δср = -3,6 %



R(T) при отсутствии медной

фольги

R(T) при при увеличении σзащ слоя на 10 %

T, мм

I, А

R, мОм

δ,%


T, мм

I, А

R, мОм

δ,%

0,025

819076

0,244

4,0


0,025

877109

0,228

-2,9

0,020

703407

0,284

4,8


0,020

761089

0,263

-3,1

0,015

580484

0,345

5,8


0,015

636849

0,314

-3,6

0,010

450087

0,444

10,7


0,010

503500

0,397

-1,1

0,005

317311

0,630

13,8


0,005

365063

0,548

-1,1



δср = 7,8 %




δср = -2,3 %


б) Зависимость сопротивления металлического слоя от толщины защитного покрытия t:


Исходная зависимость R(t)


R(t) при увеличении σмеди на 10%


t, мм

I, А

R, мОм


t, мм

I, А

R, мОм

δ,%

0,015

851967

0,235


0,015

909671

0,220

6,8

0,010

801160

0,250


0,010

860945

0,232

7,5

0,005

746051

0,268


0,005

807602

0,248

8,3







δср = 7,5 %


R(t) при отсутствии фольги


R(t) при увеличении σзащ слоя на 10%

t, мм

I, А

R, мОм

δ,%


t, мм

I, А

R, мОм

δ,%

0,015

819076

0,244

4,0


0,015

877109

0,228

3,0

0,010

766620

0,261

4,5


0,010

819133

0,244

2,2

0,005

727052

0,275

2,6


0,005

756739

0,264

1,4



δср = 3,7 %




δср,% = 2,2 %



Полученные графики (по предыдущим таблицам):



2. Векторный потенциал.


а) Зависимость сопротивления металлического слоя от толщины медного покрытия T:


Исходная зависимость R(T)



Зависимость R(T) при увеличении σмеди на 10 %

T, мм

I, мА

U, нВ

R, мОм


T, мм

I, мА

U, нВ

R, мОм

δ,%

0,025

2,345

278,4

0,237


0,025

2,345

260,9

0,223

-6,3

0,020

2,367

319,0

0,270


0,020

2,316

299,6

0,259

-4,0

0,015

2,273

377,8

0,332


0,015

2,331

356,1

0,306

-8,1

0,010

2,288

469,9

0,411


0,010

2,202

446,1

0,405

-1,4

0,005

2,237

635,8

0,568


0,005

2,225

612,3

0,550

-3,2









δср = -4,6 %


R(T) при отсутствии фольги


R(T) при при увеличении σзащ слоя на 10 %



T, мм

I, мА

U, нВ

R, мОм

δ,%


T, мм

I, мА

U, нВ

R, мОм

δ,%

0,025

2,347

288,8

0,246

3,6


0,025

2,344

270,3

0,231

-2,9

0,020

2,371

333,1

0,281

4,2


0,020

2,370

309,0

0,261

-3,3

0,015

2,274

397,6

0,350

5,2


0,015

2,392

364,3

0,305

-8,4

0,010

2,292

499,2

0,436

6,0


0,010

2,297

449,9

0,392

-4,6

0,005

2,119

683,1

0,645

13,4


0,005

2,249

599,9

0,533

-6,1




δср = 6,5 %





δср = -5,1 %


б) Зависимость сопротивления металлического слоя от толщины защитного покрытия t:


Исходная зависимость R(t)



R(t) при увеличении σмеди на 10%




t, мм

I, мА

U, нВ

R, мОм


t, мм

I, мА

U, нВ

R, мОм

δ,%


0,015

2,345

278,4

0,237


0,015

2,345

260,9

0,223

6,7


0,010

2,331

294,7

0,253


0,010

2,377

274,3

0,231

9,6


0,005

2,367

316,5

0,267


0,005

2,318

292,8

0,253

5,9










δср = 7,4 %


R(t) при отсутствии фольги




R(t) при увеличении σзащ слоя на 10%

t, мм

I, мА

U, нВ

R, мОм

δ,%


t, мм

I, мА

U, нВ

R, мОм

δ,%

0,015

2,347

288,8

0,246

3,6


0,015

2,344

270,3

0,231

3,0

0,010

2,383

307,0

0,258

1,9


0,010

2,380

288,1

0,242

4,4

0,005

2,317

331,3

0,286

6,9


0,005

2,368

311,4

0,263

1,7




δср = 4,2 %





δср = 3,0 %


Полученные графики:


Выводы.


1) Результаты, полученные при использовании скалярного потенциала и при использовании векторного потенциала, приблизительно совпадают.


2) Характеристики изменения сопротивления металлической трубки от толщины медного покрытия нелинейные.


3) Изменение проводимости медного покрытия приводит к изменению сопротивления трубки в среднем не более чем на 5 %.


4) При изменении свойств защитного покрытия (изменение проводимости на 10 % и изменение геометрических размеров) значение сопротивления трубки изменяется не более чем на 5 %.






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.